De zwenkkaakplaat is een belangrijk slijtvast onderdeel van kaakbrekers en werkt samen met de vaste kaakplaat om materialen te breken via een heen-en-weergaande beweging. Structureel gezien omvat deze een getand werkoppervlak, montagegaten en verstevigingsranden, meestal gemaakt van hoog mangaanstaal (ZGMn13) voor taaiheid en slijtvastheid.
De productie omvat zandgieten (gieten bij 1400-1450 °C), gevolgd door afschrikken in water om een austenitische structuur te vormen, met machinale bewerking om de tandprecisie en montagenauwkeurigheid te garanderen. Kwaliteitscontrole omvat de chemische samenstelling, slagvastheid, gietfouten en maatnauwkeurigheid.
Met een levensduur van 3 tot 6 maanden garandeert het door zijn ontwerp en materiaaleigenschappen een efficiënt verbrijzelen.
Gedetailleerde introductie tot de zwenkkaakplaat van kaakbrekers
De zwenkkaakplaat is een slijtvast kernonderdeel in kaakbrekers dat direct in contact komt met het materiaal en het verbrijzelt. Deze is gemonteerd op het voorvlak van de zwenkkaak (beweegbare kaakconstructie) en vormt samen met de vaste kaakplaat (gemonteerd op het frame) de breekkamer. Tijdens de werking, terwijl de zwenkkaak heen en weer beweegt, sluiten de zwenkkaakplaat en de vaste kaakplaat zich periodiek en scheiden ze van elkaar, waardoor het materiaal wordt gebroken door extrusie, splijting en buiging. De prestaties ervan zijn direct van invloed op de efficiëntie, productkorreligheid en levensduur van de breker.
I. Samenstelling en structuur van de swingbekplaat
Het ontwerp van de zwenkbekplaat is afgestemd op slijtvastheid, slagvastheid en installatiegemak. De belangrijkste componenten en structurele kenmerken zijn:
LichaamDe hoofdstructuur bestaat uit een dikke plaat, meestal gemaakt van staal met een hoog mangaangehalte (bijv. ZGMn13) (kleine tot middelgrote brekers kunnen gietijzer met een hoog chroomgehalte gebruiken). De dikte varieert van 50 tot 300 mm, afhankelijk van de grootte van de breker, en de lengte is afgestemd op de zwenkkaak (meestal 1 tot 3 meter).
Getand werkoppervlakHet materiaalcontactoppervlak is bewerkt met regelmatig geplaatste tanden (driehoekig of trapeziumvormig), met een tandhoogte van 8-20 mm en een tandsteek van 20-50 mm. Deze tanden verbeteren de materiaalgrijping en zorgen voor een gelijkmatige verbrijzeling. De meeste zwenkbekplaten zijn symmetrisch ontworpen, waardoor omkeren na slijtage aan één kant mogelijk is, wat de levensduur met meer dan 50% verlengt.
Montagesleuven/boutgaten:De achterkant is voorzien van T-sleuven of verzonken boutgaten voor de verbinding met de zwenkbekbehuizing, vastgezet met wiggenblokken of zeer sterke bouten om losraken tijdens gebruik te voorkomen (en zo losraken door trillingen te voorkomen).
Versterkende randen:Grote zwenkkaakplaten hebben vaak opstaande randen om de algehele stijfheid te verbeteren en vervorming door impact van het materiaal te voorkomen.
Gewichtsverminderende gaten (optioneel):Extra grote zwenkbekplaten kunnen voorzien zijn van geboorde gaten op niet-werkende oppervlakken om het gewicht te verminderen zonder dat dit ten koste gaat van de sterkte.
II. Gietproces van de zwenkbekplaat
De zwenkbekplaat is bestand tegen intense impact en wrijving, waardoor het gietproces een hoge taaiheid (impactenergie ≥ 150 J) en oppervlakteslijtagebestendigheid (hardheid ≥ 200 HBW, tot 450 HBW na verharding) moet garanderen. Het specifieke proces verloopt als volgt:
Schimmelvoorbereiding
Er wordt gebruikgemaakt van zandgieten (natriumsilicaatzand of kunstharszand). Houten of kunstharspatronen worden vervaardigd op basis van tekeningen (inclusief tanden, boutgaten, enz.), met een bewerkingstoeslag van 5-8 mm (hoge lineaire krimp van mangaanstaal ≈2%).
Het oppervlak van de matrijsholte moet glad zijn, met een nauwkeurige verdeling van de vertanding om overmatige afwijkingen na het gieten te voorkomen. Een speciaal systeem van gaten en stijgbuizen zorgt voor een volledige vulling van complexe structuren zoals tanden.
Smelten en gieten
Smelten van staal met een hoog mangaangehalte: Ruwijzer met een hoge zuiverheidsgraad (P ≤ 0,07%, S ≤ 0,05%), schrootstaal met een laag koolstofgehalte en ferromangaan (Mn ≥ 95%) worden geproportioneerd. Het smelten vindt plaats in een vlamboogoven of een middelfrequente oven bij 1500-1550 °C, met een gecontroleerde chemische samenstelling (C: 1,0-1,4%, Mn: 11-14%, Si: 0,3-0,8%) om een Mn/C-verhouding ≥ 10 te garanderen (cruciaal voor de austenitische structuur).
Deoxidatie: Ferrosilicium en aluminium worden toegevoegd voor de laatste deoxidatie, waarbij het zuurstofgehalte wordt verlaagd tot ≤0,005% om porositeit te voorkomen.
Schenken: Er wordt gebruikgemaakt van een systeem waarbij de schenktemperatuur van onderaf wordt geregeld op 1400-1450 °C. Grote platen met zwenkbekken vereisen een gesegmenteerde schenktijd (om koude sluitingen te voorkomen), met een duur van 3-8 minuten, afhankelijk van het gewicht.
Uitschudden en schoonmaken
Na afkoeling tot onder de 200 °C wordt het gietstuk uitgeschud. De risers worden verwijderd door middel van vlamsnijden en de spuitgietmarkeringen worden gelijk met de romp geslepen.
Oppervlaktezand en -naden worden gereinigd. Getande delen worden geïnspecteerd op integriteit en boutgaten worden gecontroleerd op verstoppingen.
Waterblusbehandeling (kritieke stap)
Het gietstuk wordt langzaam verhit tot 1050–1100°C (verhittingssnelheid ≤100°C/u om scheuren te voorkomen) en gedurende 2–4 uur op deze temperatuur gehouden (om volledige oplossing van carbiden in austeniet te garanderen).
Snelle waterkoeling (watertemperatuur ≤ 30 °C, koelsnelheid ≥ 50 °C/s) verhindert de precipitatie van carbide en vormt een enkele austenitische structuur (wat een hoge taaiheid garandeert). De hardheid na behandeling is ≈ 200 HBW, met een slagenergie ≥ 180 J.
III. Productieproces van de zwenkbekplaat
De bewerking van de zwenkbekplaat moet de tandprecisie en de montageafmetingen garanderen zonder de na-afschrikprestaties in gevaar te brengen. Het specifieke proces is als volgt:
Ruwe bewerking
Met het achteroppervlak als referentiepunt freest een portaalfrees het werkoppervlak grof, waarbij een nabewerkingstoeslag van 2–3 mm wordt aangehouden om een vlakheidsfout ≤1 mm/m te garanderen.
Boutgaten worden geboord met een radiale boor, met een diametertolerantie van ±0,5 mm en een diepte die 2–3 mm groter is dan de boutlengte.
Afwerking
Tandbewerking: Een speciale vormfrees op een portaalfrees bewerkt de tanden, waarbij een tandhoogte-/steektolerantie van ±0,5 mm en een oppervlakteruwheid van Ra ≤6,3 μm wordt gegarandeerd. Tandsymmetriefout ≤0,3 mm (cruciaal voor de omkeernauwkeurigheid).
Bewerking van het montagevlak: Het montagevlak aan de achterzijde en de positioneringspen worden zo gefreesd dat er ≥80% contact is met het zwenkbeklichaam (spleet ≤0,1 mm via voelermaat) en vlakheid ≤0,5 mm/m.
Spanningsverlichting: Na het bewerken wordt het materiaal bij lage temperatuur uitgegloeid (200–250°C, 1–2 uur) waardoor de spanning die ontstaat bij het bewerken wordt weggenomen en vervorming tijdens het gebruik wordt voorkomen.
Oppervlaktebehandeling
Bewerkingsbramen worden verwijderd. Niet-bewerkte oppervlakken worden gezandstraald (ruwheid Ra = 25-50 μm) om de wrijving met de zwenkbek te verbeteren.
De binnenkant van de bevestigingsgaten is (indien nodig) voorzien van 6H-schroefdraadprecisie voor een veilige boutverbinding.
IV. Kwaliteitscontroleproces van de zwenkbekplaat
De kwaliteit van de zwenkkaakplaat bepaalt rechtstreeks de breekefficiëntie en de levensduur, waardoor multidimensionale tests nodig zijn:
Materiaalprestatiecontrole
Inspectie van de chemische samenstelling: een spectrometer analyseert C, Mn, enz. en zorgt ervoor dat aan de ZGMn13-normen wordt voldaan (Mn: 11–14%, C: 1,0–1,4%).
Mechanische eigenschappen testen: De monsters ondergaan slagproeven (impactenergie bij lage temperaturen van -40 °C ≥ 120 J) en hardheidsmetingen (≤ 230 HBW na afschrikken met water). Metallografisch onderzoek bevestigt de afwezigheid van netwerkcarbiden (die de taaiheid verminderen).
Kwaliteitscontrole van het gieten
Visuele inspectie op defecten: 100% visuele controles sluiten scheuren, krimpholtes of afwijkingen uit. Magnetisch onderzoek (MT) op getande oppervlakken garandeert de afwezigheid van scheuren in het oppervlak.
Interne kwaliteitsinspectie: Ultrasoon onderzoek (UT) op grote platen laat zien dat er geen poriën of insluitsels ≥φ3 mm aanwezig zijn in kritische gebieden (tandwortels, boutgaten).
Bewerkingsnauwkeurigheidscontrole
Inspectie van maattolerantie: schuifmaten en tandsjablonen controleren de tandhoogte/-steek. Een coördinatenmeetmachine controleert de positietolerantie van de montagegaten (≤ 0,3 mm).
Geometrische tolerantie-inspectie: een laserwaterpas controleert de vlakheid van het werkoppervlak (afwijking ≤ 0,5 mm/m). Een meetklok controleert de haaksheid tussen het montage- en werkoppervlak (≤ 0,1 mm/100 mm).
Montageverificatie
Proefpassing: De plaat van de zwenkbek wordt op het behuizing van de zwenkbek gemonteerd om te controleren of de plaat goed contact maakt en goed vastzit. Er mogen geen losse geluiden te horen zijn als u er handmatig op tikt.
Slijtagesimulatietest: bemonsterde platen worden op een testbank getest (8 uur bij nominale belasting) om de slijtage van de tanden te meten (≤0,5 mm) en ervoor te zorgen dat er geen scheuren of vervormingen optreden.
Dankzij deze processen behoudt de zwenkbekplaat een hoge taaiheid en slijtvastheid bij intensieve impact, met een levensduur van 3 tot 6 maanden (gecorrigeerd voor de hardheid van het materiaal). Regelmatige slijtage-inspecties en tijdige omkering/vervanging zorgen voor een stabiele breekefficiëntie en productkorreligheid.
