Kaakbreker swingkaken

Gedetailleerde introductie tot het zwenkkaakcomponent van kaakbrekers

I. Samenstelling en structuur van de swingkaak

1. Swing Jaw Body (hoofdlichaam)
   Het heeft een "L"- of doosvormige constructie, gemaakt van hoogwaardig gegoten of gesmeed staal, en dient als hoofdframe van de zwenkkaak. Zwenkkaken van kleine en middelgrote brekers zijn meestal integraal gegoten, terwijl grote exemplaren gelaste of gegoten-gelaste constructies hebben (om het gewicht te verminderen en de stijfheid te verbeteren). De voorzijde (de zijde die in contact komt met het materiaal) is bewerkt met een vlak oppervlak of T-sleuven voor het bevestigen van de zwenkkaakplaat met bouten of wiggen; de achterzijde is voorzien van een tuimelplaatzitting (een boogvormige groef die verbonden is met de tuimelplaat), waarvan de kromming precies moet overeenkomen met het steunuiteinde van de tuimelplaat om een gelijkmatige krachtverdeling te garanderen.
2. Lagerzitting (bovenste lagergat)
   Het bevindt zich aan de bovenkant van de zwenkbek en is een belangrijk onderdeel dat verbonden is met de excentrische as, met ingebouwde rol- of glijlagers. De lagerzitting is meestal integraal gegoten met de zwenkbek (grote zwenkbekken gebruiken glijlagerzittingen voor eenvoudige vervanging). De as staat loodrecht op de voorzijde van de zwenkbek en de interne bewerkingsnauwkeurigheid moet IT6-kwaliteit bereiken met een oppervlakteruwheid van Ra ≤ 1,6 μm om een stabiele samenwerking met de excentrische as te garanderen.
3. Knevelplaatzitting (onderste steundeel)
   Deze boogvormige groef bevindt zich aan de onderkant van de scharnierbek en is bedoeld voor de montage van één uiteinde van de scharnierplaat. De groef is meestal ingelegd met een slijtvaste voering (bijv. ZGMn13) om slijtage tijdens het scharnieren van de scharnierplaat te verminderen. De kromtestraal van de zitting van de scharnierplaat moet overeenkomen met de scharnierplaat, met een speling tussen 0,1 en 0,3 mm om abnormale geluiden of schokken tijdens de werking te voorkomen.
4. Versterkende ribben
   Kruiselings geplaatste verstevigingsribben zijn verdeeld binnen en buiten het zwenkbeklichaam, met name in de spanningsconcentratiegebieden tussen de lagerzitting en de zitting van de tuimelplaat. De dikte van de ribben bedraagt doorgaans 10-30 mm (aangepast aan de grootte van de zwenkbek) om de algehele buigweerstand en vervormingsweerstand te verbeteren.
5. Gewichtsverminderende gaten (grote zwenkkaken)
   In de niet-krachtdragende delen van extra grote zwenkbekbehuizingen worden ronde of rechthoekige gewichtsbesparende gaten aangebracht om het gewicht te verminderen zonder dat dit ten koste gaat van de sterkte. Hierdoor wordt de belasting op de excentrische as verlaagd.

II. Gietproces van de Swing Jaw

1. Schimmelvoorbereiding

• Er wordt gebruikgemaakt van zandgieten met kunsthars (voor kleine en middelgrote zwenkbekken) of natriumsilicaatzandgieten (voor grote zwenkbekken). Houten of schuimpatronen worden gemaakt volgens 3D-tekeningen, waarbij de behuizing van de zwenkbek, verstevigingsribben, lagerzittingen, enz. nauwkeurig worden nagebootst, met een bewerkingstoeslag van 6-10 mm (gietstaal heeft een krimppercentage van ongeveer 1,5%).

• Het holteoppervlak moet glad zijn en belangrijke onderdelen zoals de lagerzitting en de tuimelplaatzitting vereisen een nauwkeurige vormgeving om overmatige maatafwijkingen na het gieten te voorkomen. Er worden meerdere risers geplaatst (vooral in dikke delen van de lagerzitting) om voldoende toevoer van gesmolten metaal te garanderen en krimpholtes te verminderen.

2. Smelten en gieten

• Schrootstaal en ruwijzer met een laag fosforgehalte (P ≤ 0,04%) en een laag zwavelgehalte (S ≤ 0,04%) worden geproportioneerd en gesmolten in een vlamboogoven of een middelfrequentoven tot 1520-1580 °C. De chemische samenstelling wordt gecontroleerd (bijv. ZG35CrMo: C 0,32-0,40%, Cr 0,8-1,1%, Mo 0,15-0,25%).

• Deoxidatiebehandeling (het toevoegen van een calcium-siliciumlegering) vindt plaats vóór het gieten om de zuiverheid van het gesmolten staal te garanderen. Er wordt gebruikgemaakt van een getrapt gietsysteem, waarbij het gesmolten metaal de holte langzaam van onderaf vult om slakmeesleping of porositeit te voorkomen. De giettijd varieert van 5 tot 15 minuten, afhankelijk van het gewicht van de zwenkbek.

3. Uitschudden en warmtebehandeling

• Na afkoeling tot onder de 300 °C wordt het gietstuk uitgeschud. De risers worden verwijderd (brandsnijden voor grote zwenkbekken, mechanisch snijden voor kleine) en de poortmarkeringen worden gladgeslepen.

• Normalisatie + ontlaatbehandeling wordt uitgevoerd: verwarmen tot 880-920°C en gedurende 2-4 uur op die temperatuur houden (verwarmen met de oven om scheuren door te grote temperatuurverschillen te voorkomen), gevolgd door luchtkoeling en ontlaten tot 550-600°C om de gietspanning te elimineren, resulterend in een hardheid van 180-230 HBW en een slagenergie ≥ 30 J.

III. Productieproces van de zwenkkaak

1. Ruwe bewerking

• Met de bovenste en onderste kopse kanten van het zwenkbeklichaam als referentie, worden de voorkant (waar de zwenkbekplaat is geïnstalleerd) en de achterkant (het zittingsgebied van de tuimelplaat) ruw gefreesd op een CNC-portaalfreesmachine of boormachine, waarbij een nabewerkingstoeslag van 2-3 mm wordt overgelaten, met een vlakheidsfout van ≤ 0,5 mm/m.

• Grof boren van het lagerzittinggat: Het bovenste lagergat wordt bewerkt op een horizontale boormachine, waarbij een slijptoeslag van 3-5 mm voor de diameter wordt gereserveerd, waarbij ervoor wordt gezorgd dat de loodrechtheid van de gatas ten opzichte van de voorzijde ≤ 0,1 mm/100 mm bedraagt.

2. Semi-afwerking

• Nafrezen van de voor- en achterzijde: Met de frees wordt de gewenste maat bewerkt, met een oppervlakteruwheid Ra ≤ 6,3 μm, vlakheid ≤ 0,1 mm/m en een loodrechtheid van de voorzijde ten opzichte van de as van het lagerzittinggat ≤ 0,05 mm/100 mm.

• Bewerking van de zitting van de tuimelplaat: Met behulp van een speciale vormfrees wordt de booggroef gefreesd, waarbij een afwijking van de kromtestraal ≤ 0,1 mm, een ruwheid van het groefoppervlak Ra ≤ 12,5 μm en het inleggen van een slijtvaste liner (bevestigd met bouten, met een speling tussen de liner en de groef ≤ 0,1 mm) wordt gewaarborgd.

3. Afwerking

• Precisieboren en slijpen van het lagerzittinggat: Voor de bewerking wordt een precisieboormachine of binnenslijpmachine gebruikt, waarbij ervoor wordt gezorgd dat de gatdiametertolerantie IT6, de oppervlakteruwheid Ra ≤ 0,8 μm, de rondheid ≤ 0,005 mm en de asrechtheid ≤ 0,01 mm/m bedraagt.

• Boren en tappen: Aan de voorzijde zijn boutgaten (of T-gleuven) aangebracht voor het bevestigen van de scharnierplaat, met een gatpositietolerantie van ± 0,2 mm en een schroefdraadnauwkeurigheid van 6H. Smeergaten zijn geboord in de buurt van de scharnierplaatzitting om een soepele oliedoorgang te garanderen.

4. Oppervlaktebehandeling voor assemblage

• Alle bewerkingsbramen worden verwijderd. Het lagerzittinggat wordt gefosfateerd (om de stabiliteit van de samenwerking met het lager te verbeteren) en onbewerkte oppervlakken worden geverfd ter voorkoming van roest (primer + toplaag, laagdikte 60-80 μm) om te voorkomen dat de coating ontbreekt of uitzakt.

IV. Kwaliteitscontroleproces van de zwenkkaak

1. Kwaliteitscontrole van materiaal en gietstukken

• Inspectie van de chemische samenstelling: Met een spectrometer wordt het gehalte aan C, Cr, Mo, enz. geanalyseerd, om te controleren of aan de normen voor gegoten staal is voldaan (bijv. het Cr-gehalte van ZG35CrMo is 0,8-1,1%).

• Detectie van interne defecten: 100% ultrasoon onderzoek (UT) wordt uitgevoerd op belangrijke onderdelen, zoals de lagerzitting en verstevigingsribben, om poriën of insluitsels met een equivalente grootte ≥ φ3 mm te voorkomen; magnetisch onderzoek (MT) wordt gebruikt voor oppervlakte-inspectie, om scheuren of vouwfouten te voorkomen.

2. Inspectie van de bewerkingsnauwkeurigheid

• Maattolerantie: Met behulp van schuifmaten en micrometers wordt de vlakheid van het voorvlak en de diameter van het lagerzittinggat bepaald, met afwijkingen binnen het toegestane bereik van de tekeningen. Met behulp van een coördinatenmeetmachine wordt de positienauwkeurigheid van het lagerzittinggat en de tuimelplaatzitting bepaald, waarbij wordt gewaarborgd dat de asparallelheid ≤ 0,1 mm/m bedraagt.

• Geometrische tolerantie: Met behulp van een laserinterferometer wordt de rechtheid van het lagerzittinggat gemeten en met een meetklok wordt de parallelliteit tussen de voor- en achterkant gecontroleerd (fout ≤ 0,1 mm/m).

3. Mechanische prestatieverificatie

• Bemonstering voor trekproeven (treksterkte ≥ 500 MPa, vloeigrens ≥ 270 MPa) en slagproeven (-20°C slagenergie ≥ 27 J) om te garanderen dat de taaiheid van het materiaal aan de normen voldoet.

• Statische belastingsterktetest: 1,2 keer de nominale belasting wordt gedurende 1 uur onder gesimuleerde werkomstandigheden toegepast, waarbij wordt vastgesteld of het zwenkbeklichaam vervormd is (doorbuiging ≤ 0,2 mm/m) of gescheurd is.

4. Montage- en proefdraai-inspectie

• Er wordt een proefmontage met de excentrische as en de tuimelschijf uitgevoerd om de samenwerkingsspeling tussen de lagerzitting en de excentrische as (conform tolerantie H7/js6) en de passingsgraad tussen de tuimelschijf en de tuimelschijfzitting (contactoppervlak ≥ 80%) te controleren.

• Inbedrijfstellingstest: De breker wordt gedurende 2 uur op het nominale toerental laten draaien, waarbij wordt gecontroleerd of de zwenkkak stabiel zwenkt, zonder abnormale trillingen (amplitude ≤ 0,1 mm) of lawaai.