Aanpassing van de speling:Het omzetten van roterende beweging in verticale beweging van de kom (of concave), waardoor operators de breekopening kunnen vergroten of verkleinen om de gewenste deeltjesgrootte te verkrijgen.
Koppeltransmissie: Het overbrengen van de kracht van de verstelaandrijfmotor (via een rondsel of hydraulisch systeem) naar de kom, waardoor een nauwkeurige positionering mogelijk is, zelfs bij zware belasting.
Vergrendelingsmechanisme: Vastzetten met vergrendelingsmechanismen (bijvoorbeeld hydraulische klemmen of borgmoeren) om de aangepaste positie vast te zetten en zo onbedoelde bewegingen tijdens het pletten te voorkomen.
Belastingverdeling: Verdeling van de axiale belasting van de kom naar het frame tijdens het afstellen en bedienen, waardoor de stabiliteit wordt gewaarborgd en slijtage van de bijbehorende onderdelen wordt verminderd.
Tandwielringlichaam: Een robuuste ring van hoogwaardig gietstaal (bijv. ZG42CrMo) of gesmeed staal, met een buitendiameter van 500 mm tot 3000 mm, afhankelijk van de grootte van de breker. De dikte van de behuizing is 80-200 mm om axiale belastingen te weerstaan.
Tandprofiel:
Uitwendige tanden:Meest voorkomend ontwerp, met trapeziumvormige of evolvente tanden (module 8–20) die op de buitenomtrek zijn aangebracht en die ingrijpen met een kleiner rondsel van de verstelaandrijving.
Interne tanden: Wordt in sommige ontwerpen gebruikt, met tanden aan de binnenomtrek om ruimte te besparen, passend bij een centraal aandrijftandwiel.
Montageflens: Een radiale flens aan de onder- of bovenkant van de tandwielring, voorzien van boutgaten voor verbinding met de kom of afstelring. De flens zorgt voor concentriciteit tussen het tandwiel en de kom.
Threaded interface (optioneel): Een trapeziumvormige draad op het binnenoppervlak die in een overeenkomstige draad op het frame grijpt en zo een roterende beweging omzet in een verticale beweging van de kom.
Smeerkanalen: Radiale of axiale gaten zorgen voor smering van tandoppervlakken en schroefdraadverbindingen, waardoor wrijving wordt verminderd en vreten wordt voorkomen.
Vergrendelingsfuncties:
Klemgroeven: Omtreksgroeven op het buitenoppervlak voor hydraulische klemzuigers om het tandwiel op zijn plaats te vergrendelen.
Inkepingen of gaten: Voor mechanische borgpennen die de aangepaste positie tijdens onderhoud borgen.
Materiaalkeuze:
Hoogwaardig gietstaal (ZG42CrMo) heeft de voorkeur vanwege de uitstekende treksterkte (≥ 750 MPa), slagvastheid (≥ 30 J/cm²) en slijtvastheid. De chemische samenstelling wordt gecontroleerd op C 0,38-0,45%, Cr 0,9-1,2% en Mo 0,15-0,25% om een evenwicht te vinden tussen sterkte en bewerkbaarheid.
Patroon maken:
Er wordt een model op ware grootte (schuim, hout of 3D-geprinte hars) gemaakt, dat de buitendiameter, flens, boutgaten en tandprofielen van de tandwielkrans (vereenvoudigd voor gieten) nabootst. Er wordt rekening gehouden met krimptoeslagen (1,5-2,5%), met grotere toeslagen voor dikke delen.
Vormgeving:
Er wordt een met kunsthars gebonden zandmal gemaakt, waarbij het patroon zo wordt gepositioneerd dat het de buitenkant en de flens van het tandwiel vormt. Kernen worden gebruikt om de binnenboring en boutgaten te maken, waardoor een uniforme wanddikte wordt gegarandeerd (tolerantie ±3 mm).
Smelten en gieten:
Het gegoten staal wordt gesmolten in een elektrische vlamboogoven bij 1520–1560°C, waarbij het zwavel- en fosforgehalte (≤0,035% elk) strikt worden gecontroleerd om brosheid te voorkomen.
Het gieten gebeurt bij 1480–1520°C met behulp van een gietlepel, met een gecontroleerde stroomsnelheid (50–100 kg/s) om de matrijsholte te vullen zonder turbulentie, waardoor de porositeit in de tanden tot een minimum wordt beperkt.
Warmtebehandeling:
Normalisatie:Verhitten tot 850–900°C gedurende 4–6 uur, gevolgd door afkoeling aan de lucht om de korrelstructuur te verfijnen en interne spanningen te verminderen.
Temperen:Verhitting tot 600–650°C gedurende 3–5 uur om de hardheid te verlagen tot 180–230 HBW, waardoor de bewerkbaarheid wordt verbeterd en de sterkte behouden blijft.
Ruwe bewerking:
De gegoten tandkrans wordt op een CNC-gestuurde verticale draaibank gemonteerd om de buitendiameter, binnenboring en flens te bewerken, waarbij een nabewerkingsmarge van 5-10 mm wordt aangehouden. Belangrijke afmetingen (bijv. vlakheid van de flens) worden gecontroleerd op ±1 mm.
Tandbewerking:
Ruwe snede: Tanden worden ruw bewerkt met een CNC-tandwielfreesmachine, waarbij overtollig materiaal wordt verwijderd volgens het evolvente of trapeziumvormige profiel. Voor grote tandwielen kan een tandwielfreesmachine worden gebruikt voor de interne tanden.
Afwerken slijpen:De tanden worden met precisie geslepen met een tandwielslijpmachine om een nauwkeurig tandprofiel (tolerantie ISO 8–10), spoed (±0,05 mm) en oppervlakteruwheid (Ra1,6 μm) te verkrijgen voor soepel in elkaar grijpen.
Draad- en flensbewerking:
Trapeziumvormige schroefdraden (indien aanwezig) worden gesneden met een CNC-schroefdraadfreesmachine, met een spoed- en spoednauwkeurigheid (±0,1 mm) om een soepele verticale beweging te garanderen.
De montageflens wordt met een CNC-freesmachine vlak (≤ 0,05 mm/m) en loodrecht op de tandwielas (≤ 0,1 mm/100 mm) afgewerkt. Boutgaten worden geboord en getapt met een tolerantieklasse 6H.
Smeerkanaal boren:
Axiale en radiale oliegaten (φ5–φ10 mm) worden geboord met behulp van CNC-diepgatboormachines, met een positienauwkeurigheid (±0,2 mm) om ervoor te zorgen dat het smeermiddel de tandwortels en schroefdraadoppervlakken bereikt.
Oppervlaktebehandeling:
De tandoppervlakken worden gecarboneerd en afgeschrikt tot een diepte van 1–2 mm, waardoor een hardheid HRC 58–62 wordt bereikt en de slijtvastheid wordt verbeterd.
Niet-getande oppervlakken worden gecoat met epoxyverf (100–150 μm dik) om corrosie in mijnbouwomgevingen tegen te gaan.
Materiaaltesten:
Chemische samenstellingsanalyse (spectrometrie) bevestigt de naleving van de ZG42CrMo-normen (C 0,38–0,45%, Cr 0,9–1,2%).
Trekproeven op gegoten monsters verifiëren een treksterkte van ≥750 MPa en een rek van ≥12%.
Controles op dimensionale nauwkeurigheid:
Een coördinatenmeetmachine (CMM) inspecteert tandwielafmetingen: buitendiameter (±0,5 mm), tandsteek en schroefdraadparameters.
Een tandwielmeetcentrum controleert het tandprofiel, de spiraalhoek en de spoedafwijking, om te garanderen dat aan de ISO 8-normen wordt voldaan.
Structurele integriteitstesten:
Met ultrasoon onderzoek (UT) worden interne defecten in de tandwielkast en de flens opgespoord. Krimpporiën groter dan >φ5 mm worden uitgesloten.
Met magnetisch onderzoek (MPT) wordt gecontroleerd op oppervlaktescheuren in tandwortels, boutgaten en schroefdraadwortels, waarbij lineaire defecten >1 mm resulteren in afkeuring.
Mechanische prestatietesten:
Hardheidstesten (Rockwell) garanderen dat de tandoppervlakken een HRC hebben van 58–62 en de kern een HBW van 180–230.
Bij een belastingstest wordt 120% van het nominale koppel toegepast via een hydraulische tandwieltester, waarbij geen vervorming of scheuren van de tanden is toegestaan.
Functioneel testen:
Door een proefmontage met de trommel en de afstelaandrijving wordt gecontroleerd of de rotatie soepel verloopt: het tandwiel grijpt zonder vastlopen in het rondsel en de trommel beweegt verticaal gelijkmatig.
Vergrendelingsmechanismen worden getest om er zeker van te zijn dat ze de ingestelde positie behouden bij een bedrijfslast van 150%.
