Copertura superiore: Una struttura in acciaio fuso (ZG270-500) o in acciaio saldato (Q355B) che costituisce la parte superiore della camera di frantumazione. È dotata di una porta di alimentazione e di un dispositivo di guida del materiale, con nervature di rinforzo per resistere alle forze d'impatto.
Camera di frantumazione: Una cavità cilindrica rivestita con piastre resistenti all'usura (ghisa ad alto tenore di cromo Cr20). Esistono due tipi di camere: "pietra su pietra" (per materiali duri) con un rivestimento a forma di vortice, e "pietra su ferro" (per materiali di media durezza) con una piastra d'impatto.
Telaio inferiore: Una base in acciaio fuso per impieghi gravosi (ZG35CrMo) che sostiene il rotore e il motore, fissata alla fondazione con bulloni di ancoraggio. Contiene la porta di scarico e uno sportello di accesso per la manutenzione.
Disco del rotore: Un disco in acciaio forgiato (42CrMo) con uno spessore di 50-100 mm, montato sull'albero principale. È dotato di teste di lancio del materiale distribuite uniformemente (6-12 pezzi) e canali di flusso per l'accelerazione del materiale.
Lanciare teste: Componenti resistenti all'usura in ghisa ad alto tenore di cromo (Cr20–25) o carburo cementato, imbullonati al disco del rotore. La loro forma (curva o dritta) determina la velocità e l'angolo di lancio del materiale.
Albero principale: Un albero in lega di acciaio forgiato (40CrNiMoA) con un diametro di 80–180 mm, che collega il disco del rotore al motore. È supportato da cuscinetti a sfere a contatto obliquo ad alta precisione su entrambe le estremità per resistere alla rotazione ad alta velocità.
Tramoggia di alimentazione: Struttura in acciaio saldato con rivestimento antiusura, che guida i materiali nel frantoio. È dotata di un alimentatore vibrante o di un dispositivo di dosaggio per controllare la velocità di alimentazione.
Distributore di materiali: Un componente a forma di cono all'interno del coperchio superiore, che distribuisce i materiali in due parti: una parte entra nel rotore per l'accelerazione e l'altra cade nella camera di frantumazione per la frantumazione pietra su pietra.
Motore: Un motore asincrono ad alta velocità (75–315 kW) con convertitore di frequenza per la regolazione della velocità. È collegato all'albero principale tramite un giunto o una trasmissione a cinghia trapezoidale.
Puleggia/Giunto: Per la trasmissione a cinghia trapezoidale, una puleggia grande sull'albero principale e una puleggia piccola sul motore assicurano un rapporto di trasmissione di 1:1,2–1:1,5. Per la trasmissione diretta vengono utilizzati giunti (ad esempio, giunti a perni elastici) per ridurre la perdita di energia.
Sistema di lubrificazione: Una pompa di lubrificazione automatica a grasso o un sistema di lubrificazione a olio fluido che eroga lubrificante ai cuscinetti. Il sistema a olio fluido utilizza olio ISO VG 32, con una portata di 2–5 L/min.
Dispositivo di raffreddamento: Un radiatore raffreddato ad acqua o ad aria per il sistema di lubrificazione, che mantiene la temperatura dell'olio al di sotto dei 60°C durante il funzionamento ad alta velocità.
Riscaldamento a billetta: Le billette di acciaio vengono riscaldate a 1150–1200 °C in un forno a gas per garantirne la plasticità.
Forgiatura: Viene utilizzata la forgiatura a stampo aperto, con processi di ricalcatura e imbutitura per conferire la forma del disco. Il flusso dei grani è allineato lungo la direzione radiale per migliorare la resistenza agli urti.
Trattamento termico: Tempra a 840–860°C (raffreddato ad olio) e rinvenimento a 560–600°C per ottenere durezza HRC 28–32 e resistenza alla trazione ≥900 MPa.
Creazione di modelli: I modelli in schiuma vengono realizzati con una tolleranza di restringimento dell'1,5-2,0%, considerando la forma complessa delle teste di lancio.
Stampaggio: Vengono utilizzati stampi in sabbia legati con resina, con la cavità rivestita con un rivestimento refrattario a base di zirconio per migliorare la qualità della superficie.
Fusione e colata:
Le materie prime vengono fuse in un forno a induzione a 1450–1500°C, con l'aggiunta di cromo e molibdeno per ottenere la composizione chimica (C 3,0–3,5%, Cr 20–25%).
Il ferro fuso viene versato nello stampo a una temperatura di 1400–1450 °C, con una velocità di colata controllata per evitare inclusioni.
Trattamento termico: Ricottura in soluzione a 980–1020°C (raffreddata ad aria) e rinvenimento a 280–320°C per ottenere una durezza HRC 60–65 e una buona tenacità.
Forgiatura: Riscaldamento della billetta a 1100–1150 °C, seguito da forgiatura di precisione per formare l'albero con gradini e sedi per chiavette.
Trattamento termico: Tempra a 820–840°C (raffreddato ad acqua) e rinvenimento a 500–550°C per ottenere durezza HRC 28–32, limite di snervamento ≥835 MPa.
Lavorazione grezza: La fresatrice CNC lavora il cerchio esterno, la superficie terminale e i fori di montaggio per le teste di lancio, lasciando una tolleranza di 1–2 mm.
Lavorazione meccanica di precisione: Rettifica della superficie terminale fino a planarità ≤0,05 mm/m e rugosità superficiale Ra1,6 μm. Foratura e maschiatura dei fori per bulloni (M16–M24) con tolleranza filettatura 6H.
Girando: Il tornio CNC lavora il cerchio esterno, i gradini e le sedi per chiavette, lasciando una tolleranza di rettifica di 0,3–0,5 mm.
macinazione: Le superfici dei perni sono rettificate con tolleranza IT5 e rugosità superficiale Ra0,4 μm, garantendo una coassialità ≤0,01 mm.
Fresatura: Il centro di lavorazione CNC modella la superficie interna del rivestimento per adattarla al design della piastra a vortice o a quella d'impatto, con una rugosità superficiale Ra3,2 μm.
Perforazione: I fori di montaggio sono praticati per garantire un posizionamento preciso sul coperchio superiore o sul telaio inferiore.
Saldatura e sollievo dallo stress: I componenti saldati (coperchio superiore, telaio inferiore) vengono ricotti a 600–650°C per eliminare lo stress di saldatura.
Fresatura: La fresatrice CNC lavora le superfici di accoppiamento del coperchio superiore e del telaio inferiore, garantendo una planarità ≤0,1 mm/m per una tenuta stagna.
Prove sui materiali:
L'analisi spettrometrica verifica la composizione chimica (ad esempio, il contenuto di Cr nelle teste di lancio).
Le prove di trazione e di impatto verificano le proprietà meccaniche (ad esempio, energia di impatto del disco del rotore ≥60 J/cm²).
Ispezione dimensionale:
La macchina di misura a coordinate (CMM) ispeziona le dimensioni chiave: eccentricità del disco del rotore ≤0,05 mm, tolleranza del diametro del perno dell'albero principale ±0,01 mm.
La scansione laser controlla il profilo interno della camera di frantumazione per garantire un flusso ottimale del materiale.
Prove non distruttive (NDT):
Il test a ultrasuoni (UT) rileva difetti interni nel disco del rotore e nell'albero principale (difetti >φ2 mm rifiutati).
Il test delle particelle magnetiche (MPT) ispeziona le crepe superficiali nelle teste di lancio e nel disco del rotore.
Test delle prestazioni:
Bilanciamento dinamico: Il gruppo rotore è bilanciato secondo il grado G2.5 (vibrazioni ≤2,5 mm/s) per evitare vibrazioni eccessive.
Esecuzione di prova: Corsa a vuoto per 2 ore per verificare la temperatura del cuscinetto (≤70°C) e il rumore (≤85 dB). Prova di carico con ciottoli di fiume per 8 ore per verificare la velocità di produzione della sabbia, la forma dei granuli e l'usura delle teste di lancio.
Preparazione della fondazione: Fondazione in calcestruzzo (classe C30) con bulloni di ancoraggio incorporati, planarità ≤0,1 mm/m, stagionata per 28 giorni. Un materassino antivibrante (spessore 5–10 mm) è posizionato sulla fondazione per ridurre la trasmissione di rumore e vibrazioni.
Installazione del telaio inferiore: Il telaio inferiore viene sollevato alla fondazione, livellato con spessori e i bulloni di ancoraggio vengono serrati al 70% della coppia specificata.
Gruppo albero principale e rotore: L'albero principale è installato nelle sedi dei cuscinetti del telaio inferiore e il disco del rotore è montato sull'albero. I cuscinetti sono lubrificati con grasso (NLGI 2) prima dell'installazione.
Installazione di teste di lancio: Le teste di lancio sono imbullonate al disco del rotore con coppia 扳手 (coppia 300–500 N・m), garantendo una distribuzione uniforme.
Installazione del coperchio superiore e della camera di frantumazione: Il coperchio superiore è imbullonato al telaio inferiore e il rivestimento della camera di frantumazione è installato con guarnizioni per evitare perdite di materiale.
Installazione del sistema di alimentazione e azionamento: La tramoggia di alimentazione è montata sul coperchio superiore e il motore è allineato con l'albero principale (coassialità ≤0,1 mm). Le cinghie trapezoidali sono installate con la tensione corretta (flessione 15-20 mm con una forza di 100 N).
Collegamento del sistema di lubrificazione e raffreddamento: I tubi vengono collegati e il sistema di lubrificazione viene testato per flusso e pressione (0,2–0,4 MPa).
Messa in servizio:
Eseguire un funzionamento a vuoto per 1 ora per verificare la direzione di rotazione e la stabilità.
Prova di carico con materiali, regolando il distributore di materiale per ottenere la gradazione di sabbia desiderata.
Controllare tutti i sistemi per individuare eventuali perdite, rumori anomali o surriscaldamento e apportare le necessarie modifiche.
