A tampa de ajuste do britador cônico é um componente essencial no sistema de ajuste de folga do britador, sendo montada sobre o anel de ajuste ou estrutura superior. Suas principais funções incluem controlar a folga de britagem (permitindo o ajuste preciso da distância entre os cones móveis e fixos), travar componentes (fixar o anel de ajuste após o ajuste), distribuir cargas e suportar vedações.
Estruturalmente, é um componente cilíndrico ou cônico que consiste no corpo da tampa (feito de aço fundido de alta resistência, como ZG310–570 ou aço forjado), furo roscado ou roscas externas, mecanismos de travamento (como ranhuras de travamento, furos para parafusos de fixação e interfaces cônicas), flange superior, ranhuras de vedação, nervuras de reforço e marcas indicadoras.
O processo de fundição para tampas de ajuste de médio a grande porte envolve a seleção do material, a modelagem (com tolerâncias de contração e ângulos de inclinação), a moldagem (com moldes de areia), a fusão e o vazamento (com temperaturas e vazões controladas), o resfriamento e a desmoldagem, e o tratamento térmico (normalização e revenimento). O processo de usinagem e fabricação inclui usinagem de desbaste, usinagem de roscas, usinagem de elementos de travamento, usinagem de acabamento, tratamento de superfície e montagem de vedações.
Os processos de controle de qualidade abrangem validação de materiais (composição química e testes de dureza), verificações de precisão dimensional (usando CMM e medidores de rosca), testes de integridade estrutural (END como MPT e UT), testes funcionais (faixa de ajuste e verificação da eficácia do travamento) e testes de desempenho da vedação. Esses processos garantem que a tampa de ajuste tenha a precisão, a resistência e a confiabilidade necessárias para um controle consistente da folga de britagem, garantindo o desempenho ideal do britador.
Introdução detalhada ao componente da tampa de ajuste do britador cônico
1. Função e papel da tampa de ajuste
A tampa de ajuste do britador cônico (também chamada de tampa de ajuste ou tampa reguladora) é um componente essencial no sistema de ajuste de folga do britador, sendo montada na parte superior do anel de ajuste ou da estrutura superior. Suas principais funções incluem:
Controle de lacuna de esmagamento: Permite o ajuste preciso da distância entre o cone móvel e o cone fixo (folga de britagem) através da rotação ou translação em relação ao anel de ajuste, influenciando diretamente no tamanho do material descarregado.
Bloqueio de componentes: Fixação do anel de ajuste na posição definida após o ajuste da folga, evitando movimentos não intencionais causados pela vibração durante as operações de britagem.
Distribuição de carga: Distribuindo cargas axiais do anel de ajuste para a estrutura superior, reduzindo a tensão localizada nos componentes de acoplamento.
Suporte de vedação: Fornecer uma superfície de montagem para vedações que evitam vazamento de poeira, detritos ou lubrificante entre o sistema de ajuste e os mecanismos internos do britador.
Dada sua função no ajuste de precisão e na sustentação de carga, a tampa de ajuste requer alta precisão dimensional, resistência ao desgaste e estabilidade estrutural.
2. Composição e Estrutura da Tampa de Ajuste
A tampa de ajuste é normalmente um componente cilíndrico ou cônico com uma combinação de superfícies rosqueadas, flangeadas e lisas, consistindo nas seguintes peças principais:
Corpo da tampa: A seção estrutural principal, geralmente feita de aço fundido de alta resistência (por exemplo, 40Cr ou ZG310–570) ou aço forjado para maior durabilidade. Sua espessura de parede varia de 30 a 80 mm, com seções mais espessas nas interfaces de suporte de carga.
Furo roscado ou roscas externas: Um recurso rosqueado central que se encaixa no anel de ajuste — seja com roscas internas (para tampas que se rosqueiam no anel de ajuste) ou externas (para tampas que são fixadas por uma porca de travamento). As roscas geralmente são trapezoidais (métricas ou em polegadas) para suportar altas cargas axiais.
Mecanismo de travamento: Recursos para fixar a tampa após o ajuste, como:
Slots de travamento: Ranhuras circunferenciais ao redor da superfície externa da tampa que se alinham com os parafusos de travamento no anel de ajuste, evitando a rotação.
Furos para parafusos de fixação: Furos roscados radiais que aceitam parafusos de fixação para pressionar contra o anel de ajuste, criando um travamento baseado em fricção.
Interface cônica: Uma superfície cônica que se encaixa em um cone correspondente no anel de ajuste, melhorando a aderência sob carga.
Flange superior: Um flange radial na extremidade superior da tampa, fornecendo uma superfície para aplicar torque durante o ajuste (por meio de uma chave inglesa ou ferramenta hidráulica) e limitando o movimento axial.
Ranhuras de vedação: Ranhuras circunferenciais na superfície externa ou interna que abrigam anéis de vedação, juntas ou vedações de labirinto para evitar contaminação ou perda de lubrificante.
Costelas de reforço: Nervuras internas ou externas (5–15 mm de espessura) que reforçam o corpo da tampa, especialmente em torno de áreas rosqueadas, para resistir à deformação sob carga.
Marcas Indicadoras: Linhas gravadas ou estampadas na superfície externa que se alinham com marcas de referência no anel de ajuste, facilitando o ajuste preciso da folga (normalmente graduado em incrementos de 0,1 mm).
3. Processo de fundição para a tampa de ajuste
Para tampas de ajuste médias a grandes, a fundição é o método de fabricação preferido devido à sua capacidade de produzir formas complexas de forma eficiente:
Seleção de materiais:
Aço fundido de alta resistência (ZG310–570) é escolhido por sua resistência à tração (≥570 MPa) e tenacidade ao impacto, sendo adequado para aplicações de suporte de carga. Para tampas menores, o ferro dúctil (QT500–7) pode ser usado por sua relação custo-benefício, oferecendo boa usinabilidade.
Criação de padrões:
Um molde de precisão é criado usando madeira, espuma ou plástico impresso em 3D, replicando o formato externo da tampa, roscas (de forma simplificada), flanges e ranhuras. São adicionadas margens de contração (1,5–2%), com ângulos de inclinação (2°–4°) para facilitar a remoção do molde.
Os padrões de rosca são frequentemente omitidos ou simplificados na fundição, com a rosca final obtida por meio de usinagem.
Moldagem:
Um molde de areia (areia verde ou areia aglomerada com resina) é moldado ao redor do molde, com um núcleo usado para criar o furo central. A cavidade do molde é revestida com uma camada refratária para melhorar o acabamento da superfície e evitar a penetração de metal na areia.
Derretendo e Derramando:
O aço fundido é derretido em um forno elétrico a arco a 1520–1560°C, com composição química controlada para C 0,25–0,35%, Mn 0,8–1,2% e Si 0,2–0,6% para equilibrar resistência e usinabilidade.
O vazamento é realizado a 1480–1520°C usando uma concha, com vazão constante para evitar turbulência, garantindo o preenchimento completo da cavidade do molde.
Resfriamento e Shakeout:
A peça fundida é resfriada no molde por 24 a 48 horas para reduzir o estresse térmico e, em seguida, removida por vibração. Os resíduos de areia são limpos com jateamento de granalha (grão de aço G25), atingindo uma rugosidade superficial de Ra25 a 50 μm.
Tratamento térmico:
A normalização (850–900 °C, resfriado a ar) refina a estrutura do grão, seguida pelo revenimento (600–650 °C) para reduzir a dureza para 200–250 HBW, melhorando a usinabilidade e mantendo a resistência.
4. Processo de Usinagem e Fabricação
Usinagem de desbaste:
A peça bruta fundida é montada em um torno CNC para usinar o diâmetro externo, o flange superior e o furo central, deixando uma margem de acabamento de 2 a 3 mm. As superfícies principais são faceadas para estabelecer pontos de referência.
Usinagem de Roscas:
Roscas internas ou externas são usinadas com precisão usando um torno CNC ou uma fresadora de roscas. Roscas trapezoidais são cortadas com uma ferramenta de conformação, garantindo precisão de passo (±0,05 mm) e tolerância do perfil da rosca para permitir um ajuste suave.
Usinagem de recursos de bloqueio:
Ranhuras de travamento são fresadas na superfície externa usando uma fresadora CNC, com tolerância de profundidade (±0,1 mm) e espaçamento uniforme (±0,5 mm) ao redor da circunferência da tampa.
Os furos dos parafusos de fixação são perfurados e rosqueados conforme a tolerância da classe 6H, com perpendicularidade (±0,1 mm/100 mm) em relação ao eixo da tampa para garantir o encaixe adequado do parafuso.
Usinagem de Acabamento:
O flange superior e as superfícies de vedação são torneadas para atingir planura (≤0,05 mm/m) e rugosidade de superfície Ra1,6 μm, garantindo vedação e aplicação de torque eficazes.
Interfaces cônicas (se aplicável) são usinadas com tolerância de ângulo (±0,1°) e rugosidade de superfície Ra3,2 μm para acoplamento seguro com o anel de ajuste.
Tratamento de superfície:
A superfície externa da tampa é revestida com tinta antiferrugem ou zincagem (5–8 μm de espessura) para resistir à corrosão. As roscas são tratadas com um composto antigripante (por exemplo, dissulfeto de molibdênio) para facilitar o ajuste suave e evitar desgastes.
Montagem de Selos:
Anéis de vedação ou juntas são instalados em ranhuras de vedação, com dimensões adequadas à largura e profundidade da ranhura para garantir uma vedação firme sob compressão.
5. Processos de Controle de Qualidade
Validação de materiais:
A análise da composição química (por espectrometria) confirma que o material base atende às especificações (por exemplo, 40Cr: C 0,37–0,44%, Cr 0,8–1,1%).
O teste de dureza (Brinell ou Rockwell) verifica se o corpo da tampa tem uma dureza de 200–250 HBW, garantindo um equilíbrio entre resistência e usinabilidade.
Verificações de precisão dimensional:
Uma máquina de medição de coordenadas (CMM) inspeciona dimensões críticas: diâmetro do passo da rosca (±0,03 mm), diâmetro externo (±0,1 mm), planicidade do flange e posições de ranhura/ranhura.
A qualidade da rosca é avaliada usando medidores de rosca (anel ou plugue) para garantir o encaixe adequado com o anel de ajuste.
Teste de Integridade Estrutural:
Testes não destrutivos (NDT), como testes de partículas magnéticas (MPT), detectam rachaduras superficiais em roscas, flanges ou recursos de travamento, com quaisquer defeitos com comprimento igual ou superior a 0,5 mm sendo rejeitados.
Testes ultrassônicos (UT) são realizados em tampas grandes para verificar defeitos internos (por exemplo, poros de contração) em regiões de suporte de carga.
Teste Funcional:
Verificação da faixa de ajuste: a tampa é acoplada a um anel de ajuste de teste, e sua faixa de rotação/translação é medida para garantir que ela cubra a faixa de folga do projeto (normalmente 5–50 mm).
Locking effectiveness test: After setting the cap to a mid-range position, a vibration test (10–500 Hz for 1 hour) is conducted, with no measurable movement (≤0.01 mm) allowed.
Seal Performance Testing:
A pressure test is performed by mounting the cap with seals on a test fixture and applying 0.3 MPa air pressure, with no leakage detected via soap solution inspection.
By adhering to these processes, the adjustment cap achieves the precision, strength, and reliability required to maintain consistent crushing gap control, ensuring optimal crusher performance and product quality in mining and aggregate processing applications
