Onderste frame van de kegelbreker

Structurele ondersteuning:Het gewicht van alle bovenste componenten dragen, inclusief het hoofdframe, de excentrische bus, de bewegende kegel en de concave, evenals de dynamische belastingen die ontstaan tijdens het breken (tot tienduizenden kilonewtons).

Belastingverdeling: Het overbrengen van statische en dynamische belastingen naar het fundament van de breker, waardoor een stabiele werking wordt gegarandeerd en overmatige trillingen worden voorkomen.

Componentbehuizing: Het omsluiten en positioneren van kritische onderdelen, zoals het axiaallager, de hoofdasbus en het smeersysteem, waarbij de uitlijning en functionaliteit behouden blijven.

Bescherming tegen besmetting:Fungeert als een barrière die voorkomt dat stof, ertsdeeltjes en vocht de interne componenten binnendringen, waardoor slijtage wordt verminderd en de levensduur wordt verlengd.

Frame lichaam: Een uit één stuk gegoten stalen of nodulair gietijzeren constructie met een cilindrisch of conisch buitenprofiel, doorgaans met een gewicht van 500 kg tot 5 ton, afhankelijk van de grootte van de breker. De wanddikte varieert van 20 tot 50 mm, met versterkte ribben op plaatsen met hoge spanning.

Druklagerzitting: Een bewerkte uitsparing of flens aan de bovenkant van het frame waarin het axiaallager is geplaatst, met een nauwkeurige vlakheid (≤0,05 mm/m) om een goede lastverdeling te garanderen.

Hoofdas-busbevestiging: Een centrale boring of cilindrische holte die de hoofdasbus vastzet, met maattolerantie IT7 om de concentriciteit met de hoofdas te behouden.

Versterkende ribben: Interne of externe radiale/axiale ribben die de stijfheid vergroten zonder overmatig gewicht, geplaatst om buig- en torsiespanningen te weerstaan.

Smeer- en koelkanalen: Geboorde of gegoten kanalen die zijn aangesloten op het smeersysteem en die olie naar het axiaallager en de hoofdasbus voeren. Bij sommige ontwerpen zijn het koelwaterkanalen die de warmte afvoeren.

Funderingsmontageflens: Een radiale flens aan de basis met boutgaten (meestal 8-24 gaten) voor het bevestigen van het frame aan de betonnen fundering. De flens heeft een vlakheidstolerantie ≤ 0,1 mm/m om een gelijkmatige belastingverdeling te garanderen.

Toegangsdeuren/inspectiepoorten: Verwijderbare panelen of afdekkingen die onderhoudstoegang tot interne componenten (bijv. druklagers, smeerleidingen) mogelijk maken zonder dat het hele frame gedemonteerd hoeft te worden.

Afdichtingsoppervlakken: Bewerkte oppervlakken die aansluiten op het bovenframe of de afstelring, voorzien van pakkingen of O-ringen om lekkage van materiaal en verontreiniging te voorkomen.

Gegoten staal (ZG270-500): Aanbevolen voor grote brekers vanwege de hoge treksterkte (≥ 500 MPa), vloeigrens (≥ 270 MPa) en slagvastheid (≥ 20 J/cm²). Chemische samenstelling: C 0,24-0,32%, Si 0,20-0,60%, Mn 0,50-0,80%.

Nodulair gietijzer (QT500-7): Gebruikt voor middelgrote brekers, biedt goede gietbaarheid en trillingsdemping. Treksterkte ≥ 500 MPa, rek ≥ 7%.

Met behulp van 3D-geprinte hars, hout of schuim wordt een patroon op ware grootte gemaakt, dat het buitenprofiel, de ribben, de montageflens en de interne holtes van het frame nabootst. Er wordt rekening gehouden met krimp (1,5-2,5%) om rekening te houden met krimp door koeling.

Een met kunsthars gebonden zandmal wordt gemaakt met meerdere secties om de complexiteit van het frame te accommoderen. Zandkernen (gebonden met fenolhars) vormen interne structuren zoals ribben, kanalen en boringen. De mal wordt gecoat met een vuurvaste laag om de oppervlakteafwerking te verbeteren.

Voor gegoten staal: gesmolten in een elektrische vlamboogoven bij 1520–1560°C, met strikte controle van zwavel (≤0,04%) en fosfor (≤0,04%) om brosheid te voorkomen.

Voor nodulair gietijzer: gesmolten in een koepel- of inductieoven bij 1400–1450°C, met toevoeging van nodulair gietijzer (magnesium of cerium) om grafiet om te zetten in een bolvorm.

Het gieten gebeurt met een gietpan met een gecontroleerde stroomsnelheid (100–300 kg/s) om ervoor te zorgen dat de mal volledig wordt gevuld en porositeit en koud sluiten tot een minimum worden beperkt.

Gegoten staal: Genormaliseerd bij 850–900°C gedurende 4–6 uur, vervolgens aan de lucht gekoeld om de korrelstructuur te verfijnen en de interne spanning te verminderen.

Nodulair gietijzer:Gegloeid bij 850–900°C gedurende 2–4 uur om carbiden te verwijderen, gevolgd door langzame afkoeling om de bewerkbaarheid te verbeteren.

Het gegoten frame wordt gemonteerd op een CNC-gestuurde portaalfreesmachine of verticale draaibank om de funderingsflens, buitenoppervlakken en randen van de toegangspoort te bewerken, waarbij een nabewerkingsmarge van 5-10 mm wordt aangehouden. Belangrijke afmetingen (bijv. flensdiameter) worden gecontroleerd op ±1 mm.

Druklagerzitting: Met een CNC-slijpmachine afgewerkt om vlakheid (≤0,05 mm/m) en oppervlakteruwheid Ra1,6 μm te bereiken, waardoor een correcte plaatsing van het axiaallager wordt gegarandeerd.

Hoofdas-busbevestiging: Uitgeboord en geslepen tot maattolerantie IT7 (bijv. φ300H7) en cilindriciteit ≤0,02 mm, waarbij de concentriciteit met de axiaallagerzitting behouden blijft (coaxialiteit ≤0,1 mm).

Funderingsflens: Bewerkt tot vlakheid (≤ 0,1 mm/m) en loodrecht op de frame-as (≤ 0,2 mm/100 mm) met behulp van een CNC-freesmachine. Boutgaten worden geboord en getapt met een tolerantie van klasse 6H, met een positienauwkeurigheid van ± 0,5 mm.

Smeer- en koelkanalen worden geboord met behulp van CNC-diepgatboormachines, met een diametertolerantie (±0,5 mm) en positienauwkeurigheid (±1 mm) om uitlijning met aangesloten componenten te garanderen.

Inspectiepoorten en toegangsdeuren zijn zo gemaakt dat ze goed passen met pakkingen, waardoor lekkage wordt voorkomen.

Bewerkte oppervlakken (bijv. axiaallagerzitting, busbevestiging) worden gepolijst tot Ra1,6 μm om de wrijving te verminderen en de aansluiting van de componenten te verbeteren.

De buitenoppervlakken worden gestraald en geverfd met epoxyprimer (80–100 μm) en een toplaag (60–80 μm) om corrosie in buiten- of stoffige omgevingen te voorkomen.

Chemische samenstellingsanalyse (spectrometrie) controleert of het materiaal voldoet aan de normen voor gegoten staal (ZG270-500) of nodulair gietijzer (QT500-7).

Trekproeven op gegoten monsters bevestigen de mechanische eigenschappen (bijv. gegoten staal: treksterkte ≥500 MPa, rek ≥15%).

Een coördinatenmeetmachine (CMM) inspecteert kritische afmetingen: vlakheid van de axiaallagerzitting, diameter van de busbevestiging en posities van de flensboutgaten.

Met laserscanning wordt gecontroleerd of de algehele geometrie overeenkomt met het CAD-model, waardoor compatibiliteit met bovenste componenten wordt gegarandeerd.

Met ultrasoon onderzoek (UT) worden interne defecten (bijvoorbeeld krimpporiën en scheuren) in zwaar belaste gebieden, zoals ribben en flenzen, opgespoord. Defecten groter dan >φ5 mm worden uitgesloten.

Met magnetisch onderzoek (MPT) wordt gecontroleerd op oppervlaktescheuren in bewerkte onderdelen (bijv. boutgaten, randen van lagerzittingen), met lineaire defecten >2 mm die resulteren in afkeuring.

Door de koel-/smeerkanalen te testen onder druk (bij 1,5× de bedrijfsdruk) wordt gegarandeerd dat er geen lekkages zijn.

Bij een belastingstest worden gesimuleerde statische lasten (120% van het nominale gewicht) op het frame uitgeoefend, waarbij de vervorming wordt gemeten met behulp van rekstrookjes (limiet: ≤0,1 mm/m).

Door proefmontage met het axiaallager, de hoofdasbus en de funderingsbouten wordt gecontroleerd of de onderdelen goed passen: ze zitten stevig vast, raken niet vast en de uitlijningstoleranties blijven behouden.