Blocchi cuscinetto per mulino a sfere

Introduzione dettagliata ai blocchi cuscinetto per mulini a sfere e ai loro processi di produzione e ispezione

I. Panoramica e caratteristiche strutturali dei blocchi cuscinetto del mulino a sfere

• Portante: sostiene il peso totale del cilindro, dei mezzi di macinazione e dei materiali (fino a decine o centinaia di tonnellate) e assorbe i carichi d'impatto durante la rotazione;

• Posizionamento: assicura la coassialità e la precisione di rotazione dell'albero cavo mediante la cooperazione con il cuscinetto;

• Tenuta e lubrificazione: integra canali di lubrificazione e strutture di tenuta per lubrificare i cuscinetti e impedire l'ingresso di polvere e refrigerante.

• Materiale: i mulini a sfere di piccole e medie dimensioni in genere utilizzano ghisa grigia (HT300) (eccellente colabilità e assorbimento degli urti); i mulini di grandi dimensioni o per impieghi gravosi adottano ghisa duttile (QT450-10) O acciaio strutturale saldato (Q355B) (maggiore resistenza).

• Tipi strutturali: integrali (di piccole e medie dimensioni) e divisi (di grandi dimensioni, per facilitare l'installazione e la manutenzione). Di solito includono fori di montaggio dei cuscinetti (accoppiamento con interferenza con gli anelli esterni dei cuscinetti), perni di centraggio, fori per bulloni, fori di lubrificazione e alette di raffreddamento.

II. Processo di fabbricazione dei blocchi cuscinetto del mulino a sfere

(A) Blocchi cuscinetto fusi (HT300 come esempio)

1. Progettazione di stampi e realizzazione di anime

• Gli stampi in sabbia (legno o resina) vengono realizzati sulla base di modelli 3D, con una tolleranza di lavorazione di 3-5 mm. I riser sono progettati per evitare cavità di ritiro;

• Nelle aree critiche (ad esempio i fori dei cuscinetti) si utilizza la tecnica della fusione a freddo per garantire la precisione dimensionale.

2. Fusione e colata

• Controllo della composizione del ferro fuso: C 3,2-3,6%, Si 1,8-2,2%, Mn 0,8-1,2%, S≤0,12%, P≤0,15%;

• Colata a 1380-1450°C mediante colata graduale per ridurre la concentrazione di stress e garantire la densità del getto.

3. Trattamento dell'invecchiamento

• I getti vengono sottoposti a invecchiamento naturale per 2-4 settimane (o invecchiamento artificiale: 200-250°C per 8 ore) per eliminare lo stress del getto e prevenire successive deformazioni dovute alla lavorazione meccanica.

4. Lavorazione grezza

• I torni CNC o le alesatrici lavorano i fori dei cuscinetti (lasciando 2-3 mm di tolleranza di finitura), le superfici terminali e i perni di posizionamento, assicurando la planarità delle superfici di riferimento ≤0,1 mm/100 mm.

5. Semi-finitura e invecchiamento secondario

• Completare la tornitura dei cerchi esterni e delle superfici terminali, lasciando 1-1,5 mm di tolleranza di rettifica;

• Invecchiamento secondario (180-220°C per 4 ore) per stabilizzare ulteriormente le dimensioni.

6. Lavorazione di finitura

• Alesatrici CNC per la finitura dei fori dei cuscinetti: grado di tolleranza IT6, rugosità superficiale Ra≤1,6μm, rotondità ≤0,01mm, cilindricità ≤0,015mm/100mm;

• Rettificatrici per superfici piane che posizionano le superfici terminali del perno: planarità ≤0,03 mm/100 mm, perpendicolarità all'asse del foro del cuscinetto ≤0,02 mm/100 mm;

• Foratura e maschiatura di fori di lubrificazione e fori di collegamento: precisione della filettatura 6H, tolleranza della posizione del foro ±0,1 mm.

(B) Blocchi cuscinetto saldati (Q355B come esempio)

1. Tranciatura e formatura

• Taglio CNC per tranciatura (spessore piastra ≥20 mm). Le aree dei fori dei cuscinetti sono giuntate con flange in acciaio forgiato (acciaio 20#) per migliorare la resistenza al carico.

2. Processo di saldatura

• Metodo di saldatura: saldatura ad arco sommerso o saldatura ad arco con gas metallico, con scanalature di saldatura a V (angolo di 60°);

• Sequenza di saldatura: saldare prima le aree a basso stress, poi le saldature principali, utilizzando la saldatura a strati (ogni strato di spessore ≤5 mm). Martellatura post-saldatura per alleviare lo stress;

• Trattamento post-saldatura: ricottura di distensione a 300°C per 6 ore per eliminare lo stress di saldatura (prevenendo la formazione di crepe).

3. Lavorazione meccanica

• Segue gli stessi passaggi di sgrossatura, invecchiamento secondario e finitura dei blocchi di cuscinetti fusi, ma le superfici saldate devono prima essere fresate fino a renderle piatte (rugosità superficiale Ra≤12,5μm).

III. Processo di ispezione dei blocchi cuscinetto del mulino a sfere

(A) Ispezione delle materie prime e dei pezzi grezzi

1. Ispezione dei materiali:

• Parti in ghisa: analisi spettrale per verificare la composizione chimica (ad esempio, contenuto di C e Si in HT300) e prova di trazione per controllare la resistenza alla trazione ≥300 MPa;

• Parti saldate: verificare i certificati delle lamiere d'acciaio; le flange forgiate vengono sottoposte a ispezione UT (conformi a JB/T 5000.15 Classe II).

2. Ispezione dei difetti in bianco:

• Parti fuse: ispezione MT (nessuna crepa superficiale o ritiro), con particolare attenzione ai fori dei cuscinetti (nessun poro ≥φ3mm);

• Parti saldate: controllo UT al 100% per le saldature (nessuna fusione incompleta o inclusioni di scorie) e controllo MT (nessuna crepa superficiale).

(B) Ispezione in corso (nodi chiave)

1. Dopo la sgrossatura:

• Controllare il diametro del foro del cuscinetto (tolleranza uniforme) e il diametro del perno (tolleranza ±0,5 mm) utilizzando un calibro a corsoio o una macchina di misura a coordinate.

2. Dopo il trattamento termico:

• Prova di durezza: durometro Brinell per ghisa (180-240HBW) e parti saldate ricotti (≤220HBW).

3. Dopo la lavorazione di finitura:

• Precisione dimensionale: la CMM misura il diametro del foro del cuscinetto (tolleranza IT6), la rotondità (≤0,008 mm) e la cilindricità (≤0,01 mm/100 mm);

• Tolleranza geometrica: l'indicatore a quadrante verifica la perpendicolarità della superficie terminale del perno rispetto all'asse del foro del cuscinetto (≤0,02 mm/100 mm);

• Qualità della superficie: il profilometro verifica la rugosità del foro del cuscinetto (Ra≤1,6μm); ispezione visiva per verificare l'assenza di graffi o sbavature.

(C) Ispezione del prodotto finale

1. Controllo di compatibilità dell'assemblaggio:

• Adattamento del cuscinetto al foro: lo spessimetro controlla l'interferenza (in genere 0,01-0,03 mm per garantire la stabilità dell'anello esterno del cuscinetto);

• Posizione del foro del bullone: il calibro verifica la coassialità dei fori di collegamento con il perno di posizionamento (≤0,1 mm).

2. Ispezione della pressione e della tenuta:

• Prova di pressione del foro di lubrificazione: aria compressa da 0,5 MPa per 30 secondi, con soluzione saponata per verificare l'assenza di perdite;

• Tenuta complessiva: montaggio cuscinetto simulato, riempimento olio (fino a 1/2 del foro del cuscinetto), rotazione di 10 minuti e ispezione per verificare l'assenza di perdite.

3. Ispezione dell'aspetto:

• Verniciatura superficiale (primer + finitura, spessore totale 60-80 μm) senza colature o scrostature; marcature chiare (modello, materiale).

IV. Riepilogo