Frantoio a mascelle serie ZPE

Introduzione dettagliata ai frantoi a mascelle fini della serie ZPE (tipo a frantumazione fine)

Il frantoio a mascelle della serie ZPE è un'attrezzatura specializzata per la frantumazione a mascelle progettata per operazioni di frantumazione fine (dove ""Z"" in ""ZPE"" in genere sta per ""Frantumazione Fine" o ""Frantumazione Secondaria"). Viene utilizzato principalmente per frantumare ulteriormente materiali pre-frantumati in particelle di dimensioni più fini (apertura di scarico regolabile da 5 a 50 mm) con un rapporto di frantumazione di 8-12, rendendolo adatto a linee di produzione che richiedono prodotti finiti di alta qualità. La sua struttura è ottimizzata rispetto alla tradizionale serie PE con un design della camera di frantumazione e parametri di movimento migliorati, adottando una configurazione a "cavità profonda" + "corsa ridotta" ad alta frequenza che combina la stabilità dei frantoi a mascelle con l'efficienza delle attrezzature per la frantumazione fine.

I. Composizione e struttura dei frantoi a mascelle della serie ZPE

1. Telaio principale

• Costruito con piastre in acciaio Q355B saldate ad alta resistenza (spessore 16-30 mm) o piccoli componenti in acciaio fuso (ZG230-450), il peso complessivo è inferiore del 10-15% rispetto ai modelli in PE comparabili. Tuttavia, la rigidità del telaio è migliorata grazie a rinforzi ottimizzati (aumento del 20% della densità delle nervature) per resistere a carichi d'impatto ad alta frequenza (300-400 cicli/min).

• La larghezza dell'apertura di alimentazione superiore è simile a quella dei modelli PE, ma la profondità della camera di frantumazione è aumentata (design a cavità profonda con profilo più ripido, angolo ridotto da 20°–25° nella serie PE a 15°–18°), riducendo l'intasamento del materiale e migliorando l'efficienza di frantumazione.

2. Meccanismo di frantumazione

• Mascelle fisse e mobili: La superficie di montaggio della ganascia fissa presenta un angolo di inclinazione maggiore (30°–35° rispetto all'orizzontale), mentre la ganascia mobile è più lunga del 10%–15% per garantire cicli di compressione multipli dei materiali nella camera. La ganascia mobile è realizzata in acciaio fuso debolmente legato (ZG30CrNiMo) con durezza da bonifica di 25–30 HRC, offrendo una migliore resistenza alla fatica rispetto alla serie PE.

• Piastre a mascella per frantumazione fine: Adotta un design dei denti a doppia onda (altezza dei denti 3–8 mm, passo 5–12 mm) realizzato in ghisa ad alto tenore di cromo (Cr28) o materiale composito (strato di lavoro ad alto tenore di cromo con base in acciaio ad alto tenore di manganese). La resistenza all'usura è superiore del 30% rispetto alle piastre a ganasce della serie PE, adatte alla frantumazione di rocce dure come quarzo e granito.

3. Sistema di trasmissione

• Albero eccentrico: L'eccentricità è ridotta a 0,7–0,8 volte rispetto ai modelli PE comparabili, ma la velocità di rotazione è aumentata del 20%–30% (con la stessa potenza del motore) per ottenere una frantumazione di particelle fini attraverso "piccola eccentricità + alta velocità." Il diametro dell'albero è aumentato del 5%–10%, realizzato in 42CrMo (temprato e rinvenuto a 30–35 HRC) per una maggiore resistenza alla flessione.

• Cuscinetti e pulegge: I cuscinetti a rulli conici (ad esempio, modello serie 3520) gestiscono forze assiali maggiori; il diametro della puleggia è ridotto (adatto a velocità più elevate) e realizzato in ghisa duttile QT600-3 per ridurre il peso mantenendo la resistenza.

4. Dispositivi di regolazione e sicurezza

• Dispositivo di regolazione idraulica: La regolazione standard del cilindro idraulico (a differenza della regolazione della piastra di spessoramento della serie PE) utilizza due cilindri disposti simmetricamente (pressione di esercizio 16–20 MPa) per spostare la sede della piastra di articolazione con una precisione di regolazione di ±0,5 mm, supportando il controllo remoto (collegato ai sistemi PLC).

• Protezione da sovraccarico: Oltre alla protezione contro la rottura della piastra a ginocchiera, è stata aggiunta una funzione di scarico del sovraccarico idraulico (i sensori di pressione monitorano la pressione della camera; i cilindri scaricano la pressione e ritraggono la ganascia mobile quando si superano i limiti, ripristinandosi automaticamente dopo la sostituzione). Ciò evita la frequente sostituzione della piastra a ginocchiera e migliora la continuità.

5. Componenti ausiliari

• Sistema di prevenzione della polvere: Nella parte superiore della camera sono installate delle tende antipolvere in gomma e gli alloggiamenti dei cuscinetti utilizzano una doppia tenuta a labirinto + paraolio scheletrico per ridurre l'ingresso di polvere (adatto per condizioni di frantumazione fine ad alta concentrazione di polvere).

• Smorzamento delle vibrazioni: I cuscinetti in gomma (durezza 60 Shore A) sotto il telaio riducono l'impatto delle vibrazioni ad alta frequenza sulle fondamenta (velocità di vibrazione ≤0,08 mm/s).

II. Processo di fabbricazione dei frantoi a mascelle della serie ZPE

1. Produzione di telai

• I telai saldati utilizzano il taglio CNC (tolleranza ±0,3 mm) con preparazione della piastra di pre-saldatura (sabbiata a Sa2,5). La saldatura robotizzata raggiunge un rinforzo di saldatura ≤2 mm, seguito da un trattamento di distensione tramite vibrazione (riduzione dello stress ≥80%) per prevenire deformazioni durante l'esercizio.

• I fori degli alloggiamenti dei cuscinetti sono lavorati su frese CNC con coassialità ≤0,03 mm (migliore rispetto a 0,05 mm della serie PE). Le superfici dei fori sono sottoposte a nitrurazione (durezza ≥500 HV, profondità 0,1–0,2 mm) per ridurre l'usura dei cuscinetti.

2. Produzione di componenti chiave

• Albero eccentrico: L'acciaio 42CrMo è forgiato (rapporto di forgiatura ≥4), sgrossato e completamente trattato termicamente (tempra a 880 °C + rinvenimento a 600 °C). La rettifica di precisione garantisce una rotondità del perno ≤0,005 mm e un errore di eccentricità ≤0,03 mm, con ispezione UT per rilevare difetti interni ≥φ2 mm.

• Piastre mascellari composite: La fusione a schiuma persa combina ghisa ad alto tenore di cromo Cr28+1,0%Mo con acciaio ad alto tenore di manganese ZGMn13, ottenendo una resistenza di adesione all'interfaccia ≥200 MPa. Le superfici di lavoro sono temprate in acqua (durezza ≥60 HRC), mantenendo al contempo la tenacità nelle aree non di lavoro (energia d'impatto ≥80 J).

• Sistema idraulico: Le canne dei cilindri utilizzano tubi in acciaio 27SiMn senza saldatura (tolleranza del diametro interno H8). Le bielle sono rivestite con cromatura dura da 0,1 a 0,15 mm (porosità ≤1/cm²) e sottoposte a test di pressione di esercizio pari a 1,5 volte (tenuta di 1 ora, senza perdite).

3. Montaggio e messa in servizio

• Il montaggio controlla rigorosamente il parallelismo tra le ganasce mobili e fisse (differenza di gioco ≤0,3 mm). Il precarico dei cuscinetti viene regolato con precisione tramite dadi per eliminare il gioco assiale.

• Prova a vuoto: il funzionamento continuo di 4 ore monitora la temperatura dei cuscinetti (≤65°C) e il rumore (≤82 dB), con prove di bilanciamento (squilibrio residuo ≤5 g·mm/kg).

• Prova di carico: la frantumazione continua di 8 ore di granito da 50-100 mm (apertura di scarico impostata a 20 mm) richiede che ≥85% del prodotto sia ≤20 mm. Tempo di risposta della regolazione idraulica ≤1 secondo (reset entro 3 secondi dopo la rimozione dei detriti).

III. Processi di controllo qualità per frantoi a mascelle serie ZPE

1. Test delle prestazioni delle parti soggette a usura

• Le piastre delle ganasce vengono sottoposte a test di usura (erosione standard della sabbia, tasso di usura ≤0,1 mm/100 ore) e test di resistenza all'impatto (energia d'impatto a -20°C ≥50 J per prevenire la fragilità a freddo).

• Le interfacce delle piastre mascellari composite vengono sottoposte a ispezione PT per garantire l'assenza di crepe o delaminazioni.

2. Test di precisione e stabilità

• L'interferometria laser verifica la traiettoria della mascella in movimento (deviazione del parallelismo ≤0,1 mm/m). Un funzionamento di 2 ore al 120% della velocità nominale non mostra vibrazioni anomale (accelerazione ≤5 m/s²).

• I sistemi idraulici sono sottoposti a 1000 cicli di regolazione con errore di sincronizzazione del cilindro ≤1 mm, senza perdite o inceppamenti.

3. Verifica dell'effetto di frantumazione fine

• Test di distribuzione granulometrica delle particelle: la frantumazione di calcare da 200 MPa alla capacità nominale con apertura di scarico da 10 mm produce un prodotto ≥90% ≤10 mm con ≤15% di scaglie (superiore al 25% della serie PE).

IV. Scenari applicativi nelle linee di produzione

1. Linee di produzione di aggregati fini

• Nelle linee di produzione di sabbia, come frantoi secondari per ridurre il materiale frantumato in PE da 50-100 mm a 5-20 mm per l'alimentazione diretta alle sabbiere (in sostituzione dei frantoi a cono per ridurre gli investimenti). Ad esempio, il modello ZPE500×750 processa PE600×900 in uscita fino a ≤15 mm in linee di produzione di sabbia di quarzo da 100-300 t/h.

2. Frantumazione secondaria mineraria

• Utilizzato per la frantumazione secondaria in miniere di metalli di piccole e medie dimensioni (ferro, oro), riduce i 30-80 mm di minerale primario frantumato a 5-15 mm per l'alimentazione diretta al mulino a sfere. La regolazione idraulica si adatta rapidamente alle diverse durezze del minerale (aumentando automaticamente l'apertura di scarico per i grumi duri).

3. Produzione di materiale di base stradale

• Frantumazione di calcare e basalto per produrre aggregati per sottofondo stradale di dimensioni ≤30 mm (ad esempio, macadam stabilizzato con cemento). Le piastre a doppia onda riducono la frantumazione eccessiva (contenuto ultrafine ≤5%).

4. Trattamento dei rifiuti solidi industriali

• Lavora scorie d'acciaio e scorie minerali fino a ≤20 mm per la produzione di mattoni crudi o additivi per calcestruzzo. La protezione idraulica da sovraccarico gestisce i contaminanti metallici presenti nei rifiuti, riducendo i tempi di fermo.

V. Caratteristiche operative e considerazioni

• Controllo dell'alimentazione: Limitare rigorosamente la dimensione massima dell'alimentazione a ≤80% della larghezza dell'apertura di alimentazione per prevenire l'usura localizzata delle piastre delle ganasce. Utilizzare alimentatori vibranti a frequenza controllata per un'alimentazione uniforme ed evitare il sovraccarico della camera.

• Focus sulla manutenzione: Controlli settimanali del livello e della contaminazione dell'olio idraulico (NAS 8 o superiore); sostituzione dei filtri idraulici ogni 300 ore. Sostituzione delle piastre delle ganasce ogni 100 ore (utilizzando la simmetria a doppia onda per prolungarne la durata).

• Differenze dalla serie PE: La serie ZPE è più adatta alla frantumazione secondaria di materiali a grana fine e ad alta durezza. Sebbene sia più costosa del 15-20% rispetto ai modelli PE, riduce i costi delle attrezzature successive, offrendo una migliore efficienza complessiva nelle linee che richiedono prodotti ≤50 mm.