Il frantoio a cono mobile è un'attrezzatura di frantumazione integrata che combina un frantoio a cono, un dispositivo di alimentazione, un dispositivo di vagliatura, un nastro trasportatore e un telaio mobile. È progettato per la frantumazione in loco di materiali di media e dura durezza, come granito, basalto, minerali di ferro e aggregati di calcestruzzo. Il suo principale vantaggio è la mobilità, che gli consente di spostarsi con flessibilità tra i cantieri, riducendo i costi di trasporto dei materiali e migliorando l'efficienza di frantumazione.
Questa attrezzatura è ampiamente utilizzata nell'industria mineraria, nella costruzione di strade, nelle demolizioni urbane e nei progetti infrastrutturali. Può eseguire la frantumazione secondaria o terziaria, producendo aggregati con granulometria uniforme ed elevata cubicità, che possono essere utilizzati direttamente in edilizia o ulteriormente lavorati. La capacità di lavorazione dei frantoi a cono mobili varia da 50 a 500 tonnellate all'ora, soddisfacendo le esigenze di progetti di diverse dimensioni.
Il frantoio a cono mobile è un sistema complesso composto da più componenti, ognuno con una funzione specifica per garantire il regolare svolgimento del processo di frantumazione:
2.1 Telaio mobile
Telaio: una struttura saldata in acciaio ad alta resistenza (Q355B) con uno spessore di 16-30 mm. Funge da base per l'installazione di tutti gli altri componenti ed è progettata con sufficiente rigidità per sopportare il peso e le vibrazioni dell'apparecchiatura.
Assali e ruote: dotati di 2-6 assi (a seconda del modello) e pneumatici per impieghi gravosi (capacità di carico 10-20 tonnellate ciascuno) o cingoli. Gli pneumatici sono adatti al trasporto su strada, mentre i cingoli sono utilizzati per terreni accidentati con condizioni del terreno difficili.
Martinetti idraulici: 4-6 martinetti idraulici installati ai quattro angoli del telaio per livellare l'attrezzatura durante il funzionamento, garantendone la stabilità. L'altezza di sollevamento è di 100-300 mm.
Camera di frantumazione: è composta da un cono fisso (concavo) e da un cono mobile, entrambi rivestiti con rivestimenti antiusura (ghisa ad alto tenore di cromo Cr20). Il cono fisso è installato sul telaio, mentre il cono mobile è azionato da un albero eccentrico per effettuare oscillazioni periodiche, frantumando i materiali per estrusione e impatto.
Albero eccentrico: componente in acciaio fuso (ZG35CrMo) con un'eccentricità di 8–25 mm, che costituisce il nucleo che aziona l'oscillazione del cono mobile. È collegato al motore tramite una trasmissione a ingranaggi conici.
Motore principale: motore asincrono trifase (75-250 kW) che fornisce energia al frantoio a cono. È installato sul telaio e collegato all'albero eccentrico tramite cinghia trapezoidale o giunto.
Tramoggia di alimentazione: struttura in acciaio saldato con capacità da 1 a 5 metri cubi, dotata di un alimentatore vibrante per il controllo della velocità di alimentazione. La tramoggia è rivestita con una piastra antiusura per ridurne l'usura.
Vaglio vibrante: un vaglio vibrante circolare o lineare installato all'estremità di scarico del frantoio a cono. Seziona i materiali frantumati in diverse granulometrie (ad esempio, 0–5 mm, 5–10 mm, 10–20 mm). La rete del vaglio è realizzata in acciaio ad alto tenore di manganese (ZGMn13) o poliuretano.
Trasportatore di ritorno: un trasportatore a nastro che trasporta i materiali di grandi dimensioni (più grandi della dimensione delle particelle richiesta) dal vaglio vibrante al frantoio a cono per la nuova frantumazione.
Trasportatore principale: trasporta i materiali frantumati dal frantoio a cono al vaglio vibrante. È composto da un nastro trasportatore (in gomma, spessore 5-10 mm), rulli e un dispositivo di azionamento.
Trasportatori laterali: 2-3 trasportatori laterali che trasportano i materiali vagliati di diverse granulometrie verso cumuli separati. La lunghezza dei trasportatori è di 5-10 metri e la velocità di trasporto è di 1-2 m/s.
Sistema idraulico: comprende pompe idrauliche, cilindri e valvole di controllo. Viene utilizzato per regolare la bocca di scarico del frantoio a cono, sollevare la tramoggia di alimentazione e controllare il movimento dei cingoli (per i frantoi mobili cingolati). La pressione di esercizio è di 16-25 MPa.
Sistema di controllo elettrico: un quadro elettrico PLC con touch screen, in grado di realizzare il controllo automatico dell'apparecchiatura, come l'avvio e l'arresto in sequenza, la protezione da sovraccarico e l'allarme di guasto. È inoltre dotato di un dispositivo di controllo remoto per un comodo utilizzo.
Taglio e tranciatura: le lamiere d'acciaio vengono tagliate nelle dimensioni richieste utilizzando una macchina per il taglio al plasma CNC, con una tolleranza dimensionale di ±1 mm.
Saldatura: i componenti del telaio vengono saldati mediante saldatura ad arco sommerso, con un'altezza del cordone di saldatura di 8-15 mm. Dopo la saldatura, il telaio viene sottoposto a ricottura di distensione a 600-650 °C per eliminare le tensioni di saldatura.
Lavorazione: le superfici di montaggio del frantoio a cono, del motore e del sistema idraulico vengono lavorate utilizzando una fresatrice CNC, garantendo una planarità ≤0,1 mm/m e una rugosità superficiale Ra3,2 μm.
Cono fisso e cono mobile (ghisa ad alto tenore di cromo Cr20):
Creazione di modelli: i modelli in sabbia vengono realizzati secondo i disegni di progettazione, con una tolleranza di restringimento dell'1,5-2,0%.
Stampaggio e colata: vengono utilizzati stampi in sabbia legati con resina e negli stampi viene versato ferro fuso (temperatura 1450–1500 °C).
Trattamento termico: i getti vengono sottoposti a ricottura di soluzione a 950–1000°C e rinvenimento a 250–300°C per ottenere una durezza di HRC 55–60.
Albero eccentrico (acciaio fuso ZG35CrMo):
Fusione: l'albero eccentrico viene fuso utilizzando uno stampo di sabbia e, dopo la fusione, viene normalizzato a 880–920°C e rinvenuto a 550–600°C per ottenere una durezza di HB 220–260.
Lavorazione: il cerchio esterno e il foro eccentrico vengono lavorati utilizzando un tornio CNC, con una tolleranza dimensionale di IT7.
Telaio dello schermo: saldato in acciaio Q355B, quindi sottoposto a trattamento di distensione. La superficie dello schermo è realizzata in lamiere di acciaio ad alto tenore di manganese, tagliate e punzonate per formare la rete dello schermo con una tolleranza dimensionale dei fori di ±0,5 mm.
Montaggio del motore vibrante: la piastra di montaggio del motore vibrante è lavorata per garantire la perpendicolarità con il telaio dello schermo, con una tolleranza di ±0,05 mm.
Installazione dell'albero eccentrico: l'albero eccentrico è installato nel telaio principale del frantoio a cono e gli ingranaggi conici sono assemblati con un gioco di accoppiamento di 0,1–0,3 mm.
Installazione del cono mobile e del cono fisso: il cono mobile è installato sull'albero eccentrico, mentre il cono fisso è fissato al telaio. La distanza tra il cono mobile e il cono fisso (porta di scarico) viene regolata al valore di progetto (5–30 mm) mediante cilindri idraulici.
4.2 Assemblaggio del telaio mobile
Installazione di assali e ruote: gli assali vengono saldati o imbullonati al telaio e le ruote vengono installate con cuscinetti, assicurando che gli assi delle ruote siano paralleli tra loro.
Installazione del martinetto idraulico: i martinetti idraulici vengono fissati al telaio e i tubi idraulici vengono collegati, con una prova di pressione a 1,5 volte la pressione di esercizio per garantire l'assenza di perdite.
Cablaggio: i cavi elettrici sono posati in canaline portacavi, adeguatamente isolate e protette. I collegamenti tra motore, quadro elettrico e sensori sono realizzati tramite morsettiere, garantendo un contatto affidabile.
Programmazione: il sistema di controllo PLC è programmato in base alla logica di funzionamento, tra cui la sequenza di avvio, i parametri di protezione da sovraccarico e le procedure di gestione dei guasti.
Ispezione dei materiali:
La composizione chimica delle piastre di acciaio, delle fusioni e dei materiali resistenti all'usura viene testata utilizzando uno spettrometro per garantire la conformità agli standard.
Le proprietà meccaniche (resistenza alla trazione, tenacità all'impatto) dei componenti chiave vengono testate tramite campionamento.
Ispezione dimensionale:
Il telaio, i componenti del frantoio a cono e i nastri trasportatori vengono ispezionati utilizzando calibri, micrometri e CMM (macchina di misura a coordinate) per garantire la precisione dimensionale.
Il parallelismo e la perpendicolarità delle superfici di montaggio delle chiavi vengono controllati utilizzando una livella e una squadra.
Test delle prestazioni:
Prova a vuoto: l'attrezzatura viene fatta funzionare senza carico per 2 ore per verificare la rotazione del frantoio a cono, del vaglio vibrante e dei trasportatori, assicurandosi che non vi siano rumori anomali o surriscaldamenti (temperatura dei cuscinetti ≤70°C).
Prova di carico: l'attrezzatura viene testata con materiali (ad esempio granito) per 8 ore, verificando la capacità di lavorazione, la distribuzione granulometrica delle particelle del prodotto e la stabilità dei sistemi idraulici ed elettrici.
Test di mobilità: per i frantoi mobili pneumatici, vengono effettuati test su strada per verificare le prestazioni di guida e il sistema frenante. Per i cingolati, vengono eseguiti test su terreni accidentati per verificarne la capacità di salita e la stabilità.
Ispezione di sicurezza:
Le protezioni di sicurezza (ad esempio per nastri trasportatori, parti rotanti) vengono controllate per garantire che siano installate saldamente e rispettino gli standard di sicurezza.
Il pulsante di arresto di emergenza viene testato per garantire che, se premuto, possa arrestare immediatamente tutte le apparecchiature.
Preparazione del sito: il sito di installazione deve essere pianeggiante e solido, con una capacità portante ≥200 kPa. Se necessario, è possibile realizzare una fondazione in calcestruzzo o una piattaforma in acciaio.
Trasporto dell'attrezzatura: il frantoio a cono mobile viene trasportato in cantiere tramite un rimorchio. I modelli cingolati possono spostarsi autonomamente in cantiere.
Livellamento: i martinetti idraulici vengono estesi per sollevare il telaio e sotto i martinetti vengono posizionati degli spessori per livellare l'attrezzatura (planarità ≤0,5 mm/m).
Collegamento di impianti ausiliari: il cavo di alimentazione è collegato all'armadio di controllo e il tubo dell'acqua (se necessario per l'abbattimento della polvere) è collegato al serbatoio dell'acqua.
Messa in servizio:
Controllare tutti i collegamenti (bulloni, tubi idraulici, cavi elettrici) per assicurarsi che siano serrati e corretti.
Far funzionare l'attrezzatura a vuoto per 30 minuti, regolando la tensione della cinghia e l'ampiezza della vibrazione del setaccio vibrante.
Eseguire un test di carico con una piccola quantità di materiali, regolando la velocità di alimentazione e le dimensioni della porta di scarico per ottenere la dimensione desiderata delle particelle di prodotto.
Dopo che i test hanno avuto esito positivo, l'apparecchiatura è pronta per il funzionamento ufficiale.