Britador cônico composto

Corpo do quadro: Estrutura robusta em aço fundido (ZG270-500) que suporta todos os componentes internos. Possui formato cilíndrico ou cônico, com flange superior para montagem do anel de ajuste e base inferior para fixação à fundação. A espessura da estrutura varia de 50 a 150 mm, dependendo do tamanho do britador.

Estrutura superior: Abriga o cone fixo (côncavo) e o mecanismo de ajuste, com nervuras radiais (espessura de 30 a 80 mm) para aumentar a rigidez contra forças de esmagamento.

Quadro inferior: Contém a luva do eixo excêntrico, o mancal do eixo principal e os componentes da transmissão. Possui passagens de óleo para lubrificação e resfriamento.

Cone Móvel: Um componente cônico com revestimento de aço manganês (ZGMn13) ou ferro fundido com alto teor de cromo (Cr20) (espessura de 30 a 80 mm) fixado por fundição de liga de zinco. O corpo cônico é forjado em aço-liga 42CrMo, com uma base esférica que se encaixa no mancal esférico do eixo principal.

Cone Fixo (Côncavo): Um revestimento anular de múltiplas seções (2 a 4 segmentos) feito de materiais resistentes ao desgaste, montado na estrutura superior. Cada segmento corresponde a um estágio de britagem (grosso a fino), com perfis de cavidade variáveis (ângulo, profundidade) para controlar o tamanho das partículas.

Eixo principal: Um eixo de liga de aço forjado (40CrNiMoA) que conecta o cone móvel à luva do eixo excêntrico. Possui uma extremidade inferior cônica (cone 1:10) para encaixe na luva excêntrica e uma parte superior esférica para suporte do cone móvel.

Manga de eixo excêntrico: Uma luva de aço fundido (ZG35CrMo) com furo deslocado (excentricidade de 5 a 20 mm) que aciona o movimento oscilante do eixo principal. É montada em rolamentos de rolos esféricos ou de bronze e girada por um conjunto de engrenagens cônicas.

Engrenagens cônicas: Um par de engrenagens (pequena e grande) de aço de alta resistência (20CrMnTi) que transmitem potência do motor para a luva excêntrica. A engrenagem grande é aparafusada à luva excêntrica, enquanto a engrenagem pequena é montada no eixo de entrada.

Motor e Polia: Um motor de velocidade variável (110–500 kW) conectado ao eixo de entrada por meio de um sistema de correia em V e polia, permitindo o ajuste de velocidade (500–1500 rpm) com base na dureza do material.

Sistema de ajuste hidráulico: Inclui cilindros hidráulicos (4 a 8) montados na estrutura superior para ajustar a altura do cone fixo, controlando o tamanho da porta de descarga (5 a 50 mm). Possui sensores de posição para ajuste preciso.

Dispositivo de segurança: Uma combinação de proteção hidráulica contra sobrecarga e amortecedores de mola. Quando materiais não britáveis entram na cavidade, a pressão hidráulica aumenta, acionando uma válvula de alívio para levantar o cone fixo, expelir o material e reiniciar automaticamente.

Sistema de lubrificação: Um sistema independente de lubrificação a óleo fino com bombas, resfriadores e filtros que circula óleo (ISO VG 46) para rolamentos e engrenagens, mantendo temperaturas abaixo de 60°C.

Selo do Labirinto: Uma vedação de vários estágios entre o cone móvel e a estrutura superior que impede a entrada de poeira.

Sistema de purga de ar: Ar comprimido (0,3–0,5 MPa) é injetado na área de vedação para bloquear ainda mais a poeira, trabalhando em conjunto com um sistema de pulverização de água para ambientes com alto teor de poeira.

Criação de padrões: Um padrão de madeira ou metal em escala real é criado, incluindo nervuras, flanges e passagens de óleo. São adicionadas tolerâncias de contração (1,2–1,5%).

Moldagem: São utilizados moldes de areia aglomerada com resina, com núcleos para cavidades internas. O molde é revestido com uma camada refratária para melhorar o acabamento da superfície.

Derretendo e Derramando:O aço é derretido em um forno de indução a 1520–1560°C e depois despejado no molde a 1480–1520°C sob pressão controlada para evitar porosidade.

Tratamento térmico: Normalização a 880–920°C (resfriado a ar) para refinar a estrutura do grão, seguida de revenimento a 550–600°C para reduzir a fragilidade.

Criação de padrões: Padrões de espuma de precisão com detalhes de furo excêntrico são usados para garantir precisão dimensional.

Moldagem: Moldagem de concha com ligante 酚醛树脂 para geometrias complexas, garantindo tolerâncias apertadas no furo excêntrico (±0,05 mm).

Vazamento e tratamento térmico: O aço fundido é vazado a 1500–1540 °C. Após a fundição, a luva passa por têmpera (850 °C, resfriado a óleo) e revenimento (580 °C) para atingir dureza HB 220–260.

Aquecimento de tarugos:Tarubos de aço são aquecidos a 1150–1200°C em um forno a gás.

Forjamento em matriz aberta:A tarugo é recuada e forjada em um formato cônico, com a base esférica formada em múltiplas passagens para alinhar o fluxo de grãos.

Tratamento térmico: Têmpera (840°C, resfriado a água) e revenimento (560°C) para atingir resistência à tração ≥900 MPa e dureza HRC 28–32.

Usinagem de desbaste: Fresamento CNC para moldar as superfícies dos flanges, com tolerância de planicidade (≤0,1 mm/m). Mandriladoras criam assentos de rolamento com tolerância cilíndrica IT7.

Usinagem de precisão: Retificação de superfícies de contato de flanges até Ra1,6 μm. Perfuração e rosqueamento de furos para parafusos (M20–M48) com rosca classe 6H.

Girando: Tornos CNC usinam o diâmetro externo e o furo excêntrico, deixando uma margem de retificação de 0,5 a 1 mm. A excentricidade é verificada com uma máquina de medição por coordenadas (CMM).

Moagem: O diâmetro externo e o furo são retificados com tolerância IT6, com rugosidade superficial Ra0,8 μm. A face de montagem da engrenagem é retificada com perpendicularidade (≤0,02 mm/100 mm).

Moagem: Os centros de usinagem CNC moldam a superfície cônica e a base esférica, com tolerância de ângulo do cone (±0,05°).

Superfície de montagem do revestimento: Usinado até ficar plano (≤0,1 mm/m) para garantir a ligação adequada com o revestimento de aço manganês.

Teste de materiais:

A análise espectrométrica verifica a composição química (por exemplo, ZG270-500: C 0,24–0,32%, Mn 1,2–1,6%).

Os testes de tração garantem propriedades mecânicas (por exemplo, 42CrMo: limite de escoamento ≥785 MPa).

Inspeção dimensional:

O CMM verifica dimensões críticas (por exemplo, excentricidade do furo da luva excêntrica, planura do flange da estrutura).

A varredura a laser verifica o perfil cônico do cone móvel.

Ensaios Não Destrutivos (END):

O teste ultrassônico (UT) detecta defeitos internos em componentes fundidos (por exemplo, estrutura, luva excêntrica) com defeitos >φ3 mm rejeitados.

O teste de partículas magnéticas (MPT) inspeciona peças forjadas (por exemplo, eixo principal) em busca de rachaduras na superfície.

Teste de desempenho:

Balanceamento Dinâmico: Os conjuntos de luva e polia excêntrica são balanceados para grau G2.5 (vibração ≤2,5 mm/s).

Teste do Sistema de Lubrificação: A vazão e a pressão (0,2–0,4 MPa) são verificadas, sem vazamentos permitidos.

Teste de esmagamento: Uma execução contínua de 24 horas com agregado padrão (por exemplo, granito) verifica a capacidade de produção, a distribuição do tamanho das partículas e o desgaste dos componentes.

Validação de Segurança:

Testes de sobrecarga com blocos de ferro (50–100 kg) confirmam que o dispositivo de segurança dispara em 2 segundos, sem danos aos componentes.