O britador de mandíbula de pêndulo duplo, caracterizado por sua estrutura compacta e pela trajetória elíptica da mandíbula móvel (combinando extrusão e moagem), oferece eficiência de 15 a 30% maior do que o tipo de pêndulo simples, adequado para materiais de dureza média (por exemplo, granito, minério de ferro) com uma taxa de britagem que permite tamanhos de saída de 10 a 300 mm.
Seus principais componentes incluem uma estrutura (fundida ou soldada), mandíbulas fixas/móveis (com revestimentos de alto teor de cromo ou ZGMn13), um eixo excêntrico (forjado em 40Cr/42CrMo), uma placa de alternância (componente de segurança) e sistemas de ajuste hidráulico. A fabricação envolve forjamento de precisão (taxa de forjamento do eixo excêntrico ≥ 3), têmpera dos revestimentos em água e rigoroso controle de qualidade — inspeção UT da matéria-prima, folga de ajuste do rolamento (0,1–0,2 mm) e teste de carga de 4 horas (conformidade granulométrica ≥ 90%).
Amplamente utilizado como equipamento de britagem secundária ou primária em mineração (minérios metálicos/não metálicos), materiais de construção (agregados reciclados) e infraestrutura (materiais de base para estradas), ele se destaca em linhas de produção de pequeno a médio porte (10–200 t/h) que exigem britagem média-fina eficiente.
Introdução detalhada aos britadores de mandíbula de pêndulo duplo
O britador de mandíbulas de pêndulo duplo é um dos tipos de britadores de mandíbulas mais utilizados. Sua mandíbula móvel realiza simultaneamente oscilações em torno do eixo de suspensão e movimentos de rotação com o eixo excêntrico, resultando em uma trajetória elíptica complexa. Este projeto oferece vantagens como estrutura compacta, alta eficiência de britagem e baixo consumo de energia, tornando-o adequado para britagem média e fina de materiais semiduros.
I. Composição e Estrutura
O britador de mandíbulas de pêndulo duplo apresenta uma estrutura mais compacta em comparação com o tipo de pêndulo simples. Seus principais componentes e funções são os seguintes:
1. Principais componentes estruturais
Quadro: Serve como estrutura de suporte, suportando todas as cargas durante a britagem. Normalmente é feito de ferro fundido cinzento (HT250) ou estruturas de aço soldadas (Q355B), disponíveis em projetos integrais ou modulares (para facilitar o transporte e a instalação).
Mandíbula fixa: Fixada à parede frontal da estrutura, sua superfície é equipada com uma placa de mandíbula fixa (feita de materiais resistentes ao desgaste, como ZGMn13 ou ferro fundido com alto teor de cromo), formando uma câmara de britagem com a mandíbula móvel.
Mandíbula em movimento: Um componente móvel central conectado ao eixo excêntrico por meio de rolamentos na parte superior e articulado à placa de articulação na parte inferior. Sua superfície é equipada com uma placa de mandíbula móvel (mesmo material da placa de mandíbula fixa). A mandíbula móvel segue uma trajetória elíptica (" pequena oscilação na parte superior, grande oscilação na parte inferior"), combinando ações de extrusão e retificação.
Eixo Excêntrico: Forjado em 40Cr ou 42CrMo (taxa de forjamento ≥ 3), é acionado por um motor através de uma polia para girar, atuando como o componente central que aciona a mandíbula móvel. Volantes são montados em ambas as extremidades para equilibrar a inércia e reduzir a vibração.
Placa de alternância: Conecta a parte inferior da mandíbula móvel à parede traseira da estrutura, transmitindo forças de esmagamento e servindo como dispositivo de segurança — quebrando sob cargas excessivas (por exemplo, materiais não trituráveis) para proteger componentes críticos. Geralmente é feito de ZG35CrMo.
Dispositivo de ajuste de abertura de descarga: Ajusta a folga entre a mandíbula móvel e a mandíbula fixa na parte inferior adicionando/removendo calços ou ajustando cunhas, controlando o tamanho das partículas de saída (normalmente 10–300 mm).
Sistema de lubrificação: Inclui niples de lubrificação ou dispositivos de lubrificação centralizada nos mancais do eixo excêntrico e nos mancais do eixo de suspensão, usando graxa à base de cálcio (temperatura de operação ≤60°C) para garantir resistência ao desgaste e dissipação de calor das peças móveis.
2. Características Estruturais
Ao contrário do tipo pêndulo simples, o britador de mandíbulas com pêndulo duplo integra a mandíbula móvel e a biela em uma só, eliminando a placa de alavanca de empuxo frontal e mantendo apenas uma placa de alavanca, resultando em uma estrutura mais simples. A mandíbula móvel oscila em torno do eixo excêntrico (que também serve como eixo de suspensão) e do fulcro da placa de alavanca. A parte superior da câmara de britagem possui um curso pequeno (facilitando a fixação do material), enquanto a parte inferior possui um curso grande (aumentando a eficiência da britagem), tornando sua eficiência 15 a 30% maior do que a do tipo pêndulo simples.
II. Processo de Fabricação
A fabricação de britadores de mandíbula de pêndulo duplo exige um controle rigoroso sobre a precisão do processamento e o desempenho do material dos principais componentes, com os principais processos sendo os seguintes:
Fabricação de quadros
Estrutura Fundida: Utiliza-se fundição em areia (ferro fundido cinzento HT250), com temperatura de fusão de 1400–1450 °C. Após a fundição, é realizado um tratamento de envelhecimento (200–250 °C por 24 horas) para eliminar tensões internas. Peças críticas (por exemplo, assentos de rolamentos) passam por recozimento (600–650 °C) para controlar a dureza em HB180–220.
Estrutura soldada: chapas de aço Q355B são cortadas, chanfradas e soldadas (com eletrodos E5015). Após a soldagem, é realizado o envelhecimento vibratório ou o recozimento para alívio de tensões (550–600 °C) para evitar deformações. Ensaios não destrutivos (UT, qualificação nível II) são realizados após a soldagem.
Fabricação de eixos excêntricos
Matéria-prima: Aço redondo de 40 Cr é forjado (forjamento livre) em blanks com razão de forjamento ≥ 3 (para garantir o refinamento do grão). Após o forjamento, é realizada a normalização (resfriamento a ar de 860–880 °C) para atingir uma dureza de HB200–230.
Usinagem: O torneamento em desbaste é seguido por têmpera e revenimento (têmpera em óleo de 840–860 °C + revenimento de 580–600 °C) para atingir HRC28–32. A seção excêntrica e o munhão são torneados com tolerância IT6, com rugosidade superficial de Ra ≤1,6 μm. Por fim, é realizada a inspeção por partículas magnéticas (MT) para garantir a ausência de trincas.
Fabricação de mandíbulas móveis e revestimentos
Corpo da Mordente Móvel: Feito de ZG35CrMo, passa por recozimento após a fundição para eliminar tensões, seguido por têmpera e revenimento (HRC25–30) após a usinagem de desbaste. Peças críticas (por exemplo, furos de rolamentos) são usinadas com acabamento de acordo com a tolerância IT7, com uma folga de ajuste de 0,1–0,2 mm com o eixo excêntrico.
Revestimentos: Aço ZGMn13 com alto teor de manganês (temperado em água: aquecido a 1050–1100 °C, mantido e temperado em água para obter uma estrutura austenítica com propriedades de encruamento) ou ferro fundido com alto teor de cromo (Cr15–20, HRC60–65, adequado para britagem de rochas duras). Os revestimentos são fixados ao corpo da mandíbula por meio de parafusos ou cunhas com uma folga de 1–2 mm.
Placa de alternância e componentes de transmissão
Placa de Alternância: Feita de ZG35 ou QT500-7, passa por recozimento para alívio de tensões após a fundição. As superfícies de contato em ambas as extremidades são fresadas com uma rugosidade superficial de Ra ≤ 6,3 μm para garantir uma articulação flexível com a mandíbula móvel e a estrutura.
Polia e volante: Fundidos em ferro fundido cinzento HT200, passam por testes de balanceamento estático (excentricidade ≤0,05 mm/kg) para garantir operação estável.
III. Processos de Controle de Qualidade
Para garantir o desempenho e a vida útil do equipamento, diversas medidas de controle de qualidade são implementadas durante a fabricação:
Inspeção de Matéria-Prima
Chapas de aço, aço redondo e outras matérias-primas devem apresentar certificados de material (por exemplo, relatórios de composição química e propriedades mecânicas). A amostragem é realizada para análise espectral (para garantir a conformidade do teor de elementos) e ensaios de tração (para verificar se a resistência à tração e o limite de escoamento atendem aos padrões).
As peças fundidas (estruturas, mandíbulas móveis, etc.) passam por inspeção visual (sem poros ou contração), testes ultrassônicos (UT, defeitos internos ≤Φ3 mm) e testes de dureza (por exemplo, dureza HT250 ≥HB180).
Controle de precisão de processamento de componentes-chave
Eixo excêntrico: erro de circularidade do munhão ≤0,01 mm, erro de coaxialidade ≤0,02 mm/m, inspecionado usando uma máquina de medição de coordenadas.
Orifício do rolamento da mandíbula móvel: a folga de ajuste com o eixo excêntrico é verificada usando calibradores de folga para garantir que esteja entre 0,1–0,2 mm; folga excessiva causa ruído e desgaste.
Dimensões da câmara de britagem: O erro de paralelismo entre a mandíbula fixa e a mandíbula móvel é ≤0,5 mm/m (superior e inferior), calibrado usando um nível de laser para evitar tamanho de partícula de saída irregular.
Controle de Qualidade de Montagem
Montagem do Rolamento: A termomontagem (aquecimento dos rolamentos a 80–100 °C) é utilizada para evitar a deformação causada por martelamento forte. Após a montagem, o eixo excêntrico deve girar manualmente sem travar, com movimento axial ≤ 0,3 mm.
Conexão da placa de alternância: as superfícies de contato com a mandíbula móvel e a estrutura são revestidas com graxa, e a folga é verificada com calibradores de folga para garantir ≤0,1 mm para distribuição uniforme da força.
Testes sem carga e com carga
Teste sem carga: operação de 2 horas com aumento de temperatura do rolamento ≤40°C (acima da temperatura ambiente), sem vibração anormal (amplitude ≤0,1 mm) e ruído ≤85 dB.
Teste de carga: britagem de 4 horas de materiais semiduros (por exemplo, calcário) com conformidade do tamanho de partícula de saída ≥90% (por abertura de descarga definida), desgaste uniforme do revestimento e sem superaquecimento local.
IV. Principais Aplicações em Linhas de Produção e Indústrias
1. Papel nas Linhas de Produção
O britador de mandíbula de pêndulo duplo funciona principalmente como um equipamento de britagem secundária (processamento de materiais pré-triturados) ou como equipamento de britagem primária em linhas de produção de pequeno e médio porte. Suas principais funções incluem:
Britagem adicional de materiais pré-britados (por exemplo, 100–300 mm) para 20–100 mm, fornecendo matérias-primas qualificadas para britagem cônica subsequente ou fabricação de areia.
Utilizando a trajetória complexa da mandíbula móvel para dobrar, triturar e moer materiais, melhorando a eficiência de britagem (15–30% maior que o tipo de pêndulo simples), adequado para britagem de materiais semiduros (por exemplo, granito, minério de ferro).
2. Aplicações industriais
Indústria de mineração: Utilizado para britagem média e fina de minérios metálicos (ferro, cobre, ouro) e minérios não metálicos (calcário, areia de quartzo). Por exemplo, britagem de minério de ferro pré-britado (200–300 mm) para 50–100 mm para moagem em moinho de bolas.
Indústria de Materiais de Construção: Britagem de resíduos de construção (blocos de concreto, tijolos) para produzir agregados reciclados (5–30 mm); britagem de calcário, gesso, etc., para produção de cimento e cal.
Construção de rodovias e ferrovias: Britagem de rochas duras (basalto, granito) para produzir agregados para base de estradas (10–30 mm) com granulometria uniforme de partículas.
Indústria Metalúrgica: Britagem de coque, minério de ferro e outras matérias-primas para fornecer materiais qualificados para fundição em alto-forno.
Indústria química: Britagem de rocha fosfática, pirita, etc., para processamento de fertilizantes e matérias-primas químicas.
Comparado ao britador de mandíbula de pêndulo simples, o tipo de pêndulo duplo é mais compacto e eficiente, tornando-o adequado para linhas de produção com espaço limitado e requisitos de capacidade média (10–200 t/h), e é um equipamento comum em projetos de britagem de pequeno e médio porte
