De zijplaten zijn belangrijke dragende componenten in kaakbrekers en verbinden de voor- en achterwand om de excentrische aslagers te ondersteunen en zijdelingse krachten te weerstaan. Ze zijn gemaakt van ZG35CrMo/Q355D en beschikken over een plaatbehuizing, lagerhuisboringen (coaxialiteit ≤ 0,05 mm), optionele geleidegoten, verstevigingsribben en flensverbindingen.
De productie omvat het gieten van gegoten staal (1500–1540 °C) met normaliseren en ontlaten, gevolgd door precisiebewerking (Ra ≤ 1,6 μm voor lagerboringen) en oppervlaktecoating. Kwaliteitscontrole omvat MT/UT op defecten, hardheidstesten (220–260 HBW) en assemblageproeven om een coaxialiteit van ≤ 0,05 mm te garanderen.
Met een levensduur van 5 tot 8 jaar garanderen ze een stabiele werking van de breker door de structurele stijfheid en nauwkeurige uitlijning van de componenten te behouden.
Gedetailleerde introductie tot de zijplaten van kaakbrekers
De zijplaten (links en rechts) zijn cruciale onderdelen van het frame van een kaakbreker. Ze bevinden zich aan beide zijden om de voor- en achterwand met elkaar te verbinden en zo een gesloten frameconstructie te vormen. Hun belangrijkste functies zijn het ondersteunen van de excentrische aslagers, het beperken van de zwenkbeweging van de bewegende kaak en het weerstaan van laterale krachten tijdens het breken. Hun structurele sterkte en montagenauwkeurigheid hebben een directe invloed op de algehele stijfheid van de breker, de operationele stabiliteit en de levensduur van de lagers, waardoor ze belangrijke dragende componenten zijn voor het waarborgen van de krachtbalans en de positionering van de componenten.
I. Samenstelling en structuur van zijplaten
Zijplaten zijn ontworpen om lichtgewicht en hoge sterkte in balans te brengen en zich aan te passen aan de belastingsvereisten van verschillende machinemodellen (500-2000 kg voor kleine/middelgrote machines, meer dan 5000 kg voor grote machines). De belangrijkste componenten en kenmerken zijn als volgt:
Plaatlichaam Het dragende kerndeel heeft de vorm van een verticale rechthoekige of trapeziumvormige vlakke plaat met een dikte van 50-150 mm (afhankelijk van het model). Het is gemaakt van hoogwaardig gietstaal (ZG35CrMo) of laaggelegeerd constructiestaal (Q355D) met een oppervlaktehardheid van ≥ 220 HBW om zijdelingse stootbelastingen te weerstaan. De boven- en onderrand van de plaat sluiten respectievelijk aan op de boven- en onderplaat van het frame. De binnenzijde is voorzien van lagerhuisboringen en geleidingsconstructies, terwijl de buitenzijde is voorzien van verstevigingsribben om de vervormingsbestendigheid te verbeteren.
Lagerhuisboring Een cirkelvormig doorlopend gat in het bovenste deel van de plaat voor de montage van het excentrische aslager, dat dient als het functionele kerngebied van de zijplaat. De boringdiameter is ontworpen volgens het lagermodel (tolerantie H7), met een wanddikte ≥ 1/3 van de buitendiameter van het lager (om de draagkracht te garanderen). Beide uiteinden van de boring zijn stapsgewijs bewerkt (15–30 mm diep) om de lagerbuitenring en het afdichtingsdeksel te positioneren. De binnenoppervlakteruwheid van de boring is Ra ≤ 1,6 μm (om lagerslijtage te verminderen). De coaxialiteit van de lagerhuisboringen aan beide zijplaten moet ≤ 0,05 mm zijn (≤ 0,1 mm voor grote machines); anders kan dit abnormale geluiden of oververhitting van de excentrische as tijdens bedrijf veroorzaken.
Geleidegoot (optioneel, voor sommige modellen) Een longitudinale goot, gefreesd in het onderste binnenste deel van de plaat (2-3 mm breder dan de flens aan de zijde van de bewegende kaak), beperkt de zwaaibeweging van de bewegende kaak en zorgt voor beweging in een vooraf ingestelde richting. Het gootoppervlak is afgekoeld (50-55 HRC) en voorzien van vet om wrijving te verminderen. De speling tussen de goot en de bewegende kaak is beperkt tot 0,5-1 mm; een te grote speling kan leiden tot trillingen in de bewegende kaak, terwijl een te kleine speling kan leiden tot vastlopen.
Versterkingsstructuren
Ringvormige verstevigingsribben:Ringvormige ribben (rechthoekige doorsnede, 50–100 mm breed) worden rond de buitenzijde van de boring van het lagerhuis gegoten of gelast om de schuifweerstand rond de boring te verbeteren en vervorming door overmatige kracht te voorkomen.
Longitudinale verstevigingsribben: Langsribben (300-500 mm uit elkaar) worden aan de buitenzijde van de plaat gelast of gegoten, met een hoogte van 1,5-2 keer de plaatdikte. Ze vormen een rasterstructuur met dwarsribben aan de boven- en onderrand, wat de algehele stijfheid verbetert (doorbuiging ≤ 0,5 mm/m).
Verbindings- en positioneringsstructuren
Flensranden: Flensranden (10–20 mm dikker dan de plaat) worden aan de voor- en achterrand van de plaat bewerkt voor boutverbinding met de voor- en achterwand (boutspecificaties M24–M48, klasse 8.8 of hoger). Gaten voor positioneringspennen (diameter 20–40 mm) worden op het flensoppervlak bewerkt met een pasnauwkeurigheid ≤ 0,1 mm om de montagenauwkeurigheid te garanderen.
Gaten optillen: φ50–φ100 mm hijsgaten (met schroefdraad of doorlopende gaten) worden aan de boven- of zijkant van de plaat aangebracht voor hantering en installatie. Het gebied rond de gaten is verdikt (≥ 40 mm) om scheuren te voorkomen.
II. Gietproces van zijplaten (voorbeeld van gegoten staal)
Voorbereiding van schimmels en zandvormen
Er wordt gebruikgemaakt van kunstharszandgieten (klein/middelgroot) of natriumsilicaatzandgieten (groot). Houten of schuimpatronen worden gemaakt op basis van 3D-modellen, met een krimpmarge van 2,5% tot 3% (lineaire krimp van gegoten staal 2,2% tot 2,8%). Zandkernen worden gebruikt voor belangrijke onderdelen zoals de boringen van lagerhuizen, met een zirkoonpoedercoating (1-1,5 mm dik) op de kernoppervlakken om de precisie te verbeteren.
Tijdens de montage van de zandmal wordt de symmetrie van de mallen voor beide zijplaten gewaarborgd, met een coaxialiteitsafwijking van de lagerbehuizingsboringen van ≤0,1 mm om maatafwijkingen in gietstukken te voorkomen.
Smelten en gieten
Schrootstaal met een laag fosfor- en zwavelgehalte (P≤0,03%, S≤0,02%) en legeringen worden gesmolten in een vlamboogoven tot 1540–1580 °C. De chemische samenstelling wordt aangepast (ZG35CrMo: C 0,32%–0,40%, Cr 0,8%–1,1%, Mo 0,2%–0,3%) en gas en insluitsels worden verwijderd door middel van gietlepelraffinage (waterstofgehalte ≤2 ppm).
Er wordt gebruikgemaakt van een bodemgietsysteem, waarbij gelijktijdig vanaf beide onderkanten van de plaat wordt gegoten. De giettemperatuur bedraagt 1500-1540 °C en de giettijd bedraagt 15-40 minuten (afhankelijk van het gewicht: 1000-8000 kg) om een soepele vulling te garanderen en slakinsluiting of koude afsluiting te voorkomen. Voor grote platen worden risers (15%-20% van het gietgewicht) gebruikt om krimpholtes te voorkomen.
Uitschudden en warmtebehandeling
Gietstukken worden uitgeschud nadat ze zijn afgekoeld tot onder de 200 °C. De risers worden verwijderd door middel van mechanisch snijden, gelijk met het plaatoppervlak geslepen en de braam en zandaanhechting worden gereinigd.
Warmtebehandeling: Normaliseren (880–920°C gedurende 2–3 uur, luchtgekoeld) + ontlaten (550–600°C gedurende 4–5 uur, luchtgekoeld) om de structuur te homogeniseren tot perliet + 少量 ferriet, met een hardheid van 220–260 HBW en een slagvastheid van ≥35 J/cm² (-20°C).
III. Bewerkingsproces van zijplaten
Ruwe bewerking
Met de buitenzijde van de plaat als referentie worden de flensranden en binnenoppervlakken ruw gefreesd op een portaalfreesmachine, waarbij een nabewerkingsmarge van 3-5 mm wordt aangehouden. De vlakheid van de flens is ≤ 1 mm/m en de haaksheid op de plaat is ≤ 0,5 mm/100 mm.
De boringen in de lagerhuizen worden ruw geboord op een horizontale boormachine tot een overmaat van 5-8 mm, met een booras loodrecht op de flens van ≤ 0,3 mm/100 mm. Beide zijplaten worden gelijktijdig bewerkt om symmetrie te garanderen.
Semi-afwerking en veroudering
De oppervlakken zijn half afgewerkt (1-2 mm toegift) en de boringen zijn half geboord (1-2 mm toegift). Trillingsveroudering (60-100 Hz gedurende 2-3 uur) verlicht de bewerkingsspanning (restspanning ≤ 100 MPa) en voorkomt vervorming na de afwerking.
Afwerking
De boringen in de lagerhuizen worden afgewerkt op een CNC-boormachine met synchrone gereedschappen met twee assen om een coaxialiteit van ≤ 0,05 mm (≤ 0,1 mm voor grote machines), een H7-tolerantie, Ra ≤ 1,6 μm en een staploodrechtheid ten opzichte van de boringas van ≤ 0,02 mm/100 mm te garanderen.
Aansluitgaten en goten worden bewerkt: boutgaten (H12-tolerantie) en gaten voor de positioneringspennen (H7/m6-passing met voor-/achterwanden) worden op de flenzen geboord. Voor geleidegoten zorgt CNC-frezen + slijpen (Ra ≤ 3,2 μm) voor een parallelliteit ten opzichte van de lagerboringas ≤ 0,1 mm/m.
Oppervlaktebehandeling en montagevoorbereiding
Onbewerkte oppervlakken worden gezandstraald (Sa2,5) en voorzien van een zinkrijke epoxyprimer (60-80 μm) en een chloorrubber toplaag (40-60 μm). Bewerkte oppervlakken worden behandeld met roestwerende olie (groot) of fosfateren (klein/middel).
De boringen van de lagerhuizen zijn voorzien van een antiroestvet en beschermhulzen. De schroefdraadgaten op de flenzen zijn voorzien van beschermdoppen om beschadigingen tijdens het transport te voorkomen.
IV. Kwaliteitscontroleproces
Kwaliteitscontrole van het gieten
Visuele inspectie: 100% inspectie op scheuren, krimp of speling. Magnetisch onderzoek (MT) rond de boringen van de lagerbehuizing zorgt ervoor dat er geen oppervlaktescheuren van 1 mm ontstaan.
Interne kwaliteit: Bij ultrasoon onderzoek (UT) voor grote platen (>3000 kg) zijn defecten van ≥φ3 mm binnen 20 mm onder de lagerboring niet toegestaan; in andere gebieden zijn defecten van ≤φ5 mm toegestaan (enkel oppervlak ≤5 cm²).
Dimensionale nauwkeurigheidsinspectie
Met coördinatenmeetmachines worden de boringdiameter (H7), coaxialiteit, loodrechtheid en vlakheid van de flens gecontroleerd, waarbij de belangrijkste afwijkingen binnen 50% van de ontwerptoleranties worden gehouden.
Lasertrackers controleren de rechtheid van de plaat (≤0,5 mm/m) en de verdraaiing (≤0,3 mm/m) om spanning op het frame na montage te voorkomen.
Mechanische eigenschappen testen
Trekproeven: De monsters hebben een treksterkte van ≥ 600 MPa, een vloeigrens van ≥ 350 MPa en een rek van ≥ 15%.
Hardheidstest: Brinell-hardheid (220–260 HBW) met ≤30 HBW-variatie; gebluste stappen worden getest via Rockwell (50–55 HRC).
Montage en operationele tests
Proefmontage: Zijplaten worden aan de voor-/achterwand bevestigd, waarbij de coaxialiteit van de boring wordt gecontroleerd via een doorn (spleet ≤ 0,05 mm) en flenspassing (≥ 80% oppervlak met ≤ 0,1 mm spleet).
Test zonder belasting: Nadat de excentrische as en de lagers zijn gemonteerd, worden gedurende 2 uur de lagertemperatuur (≤ 70 °C), trillingen (≤ 0,1 mm/s) en geluid gecontroleerd op afwijkingen.
Met een levensduur van 5 tot 8 jaar garanderen zijplaten een stabiele werking dankzij strenge kwaliteitscontrole. Routinematig onderhoud omvat het controleren van boringslijtage (repareren bij >0,2 mm) en de boutvastheid om vroegtijdig falen te voorkomen.
