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コーンクラッシャーカウンターシャフト

  • SHILONG
  • 瀋陽、中国
  • 1~2ヶ月
  • 年間1000セット
本稿では、コーンクラッシャーの主要伝動部品であるカウンターシャフトについて詳述する。カウンターシャフトは、入力プーリーからベベルギアを介して偏心軸へ動力を伝達し、安定した動力伝達を実現する。カウンターシャフト本体、ベベルギア、プーリーハブ、ベアリングシート、キー溝、潤滑穴などの構成と、それぞれの構造的特徴について概説する。ギアおよびハブ部品の鋳造工程(材料選定、型枠製作、成形、溶解、熱処理、検査)、カウンターシャフト本体の機械加工工程(鍛造、粗加工/仕上げ加工、熱処理)、ギア加工(切削、熱処理、研削)、および組立工程について詳述する。さらに、材料検証、寸法検査、表面/構造健全性検査、機能試験、潤滑油の検証を含む品質管理手順についても詳述する。カウンターシャフトの精密な製造と厳格な品質管理は、コーンクラッシャーが高負荷下で確実に動作するために不可欠である。

コーンクラッシャーの伝動軸の取り付け方法

コーンクラッシャーのボウル型ベアリングは、ムービングコーンの作業を直接支持する部品であるため、設置が安定していて、球面接触が適切でなければなりません。ボウルベアリングとムービングコーンの取り付け方法は次のとおりです。部品を確認し、ボールミルのホーン設置と基礎設置の前に、ボールブッシュとボウルベアリングフレームを緩めないでください。水穴を塞いではなりません。また、防塵リング、オイルリテーナーなどの部品を損傷してはなりません。ボウル型ベアリングフレームは、フレームにしっかりと合わせる必要があります(ボウル型ベアリングとムービングコーンの取り付け図を参照)。取り付け後、均一な接触を確保するために、隙間ゲージで水平接触面の気密性を確認します。


 (コーンクラッシャーフレームの設置)ハイドロサイクロンの正しい設置方法

1. 可動コーン、2. 球面リング、3. オイル保持リング、4. ボールブッシュ、5. ボウル型ベアリングフレーム、6. ダストリング、7. フレーム。


用意した可動コーンは、ボウル型ベアリングを取り付けた後に取り付けます。取り付けの際は、軸頭に装着された専用リフティングリングを使用して、コーンをコーンスリーブ内に移動させます。球面リング、オイルリテーナーリングなどの部品を損傷しないように、主軸はベベルギアのカウンターウェイトにあるコーンスリーブのA点に沿って静かに取り付けます。 


(コーンクラッシャーの伝動軸の取り付け)ボールミルの設置仕様


本体球面と椀形タイルとの接触面はタイルの外輪上にあり、接触リングの幅は(0.3~0.5)Rであり、接触点は25mm×25mmの面積に1点以上あり、非接触部のくさび隙間cは0.5~1mmである。 


(コーンクラッシャーの偏心軸スリーブの取り付け)ボールミル設置クレーンの中心線


ムービングコーンを取り付ける前に、メインシャフトとボディのオイル貫通穴を注意深く点検・清掃し、穴が清潔で閉塞がないことを確認してください。取り付け後、ライナーの固定を確認し、上部の圧縮ナットを締め付けてください。


Cone Crusher Countershaft Assembly


コーンクラッシャーのカウンターシャフト部品の詳細な紹介

1. カウンターシャフトの機能と役割

カウンターシャフト(中間シャフトとも呼ばれる)は、コーンクラッシャーの重要な伝動部品であり、動力源(例えば、プーリーを介したモーター)と主破砕機構の間の橋渡しとして機能します。その主な機能は、 回転力を伝達する 入力プーリーからベベルギアセットへと伝動し、偏心軸を駆動することで、材料を粉砕するための可動コーンの振動運動を実現します。また、伝達比の安定化とトルクの均一な分配にも役立ち、高負荷時でもスムーズで効率的な動力伝達を実現します。

2. カウンターシャフトの構成と構造

カウンターシャフト アセンブリは、高トルクとラジアル/軸方向の力に耐えるように設計された複数の部品からなる構造で、次のコア コンポーネントで構成されています。


  • カウンターシャフトボディ高強度合金鋼(例:40Crまたは42CrMo)製の円筒形または段付きシャフト。表面は精密機械加工されており、ギアやベアリングを取り付けるための主要部が設けられています。シャフトの長さと直径は、トランスミッションのレイアウトに合わせて、破砕機のモデルによって異なります。
  • ベベルギア(ピニオン)カウンターシャフトの一端に固定され、偏心シャフト上のより大きなベベルギアと噛み合い、特定のギア比(通常1:3~1:5)で動力を伝達します。ギアの歯は精密に切削(ヘリカルまたはストレート)されており、滑らかな噛み合いとノイズ低減を実現しています。また、表面硬化処理(HRC58~62)により耐摩耗性を高めています。
  • プーリーハブ: ベベルギアの反対側の端に位置し、キー溝または締まりばめを介して入力プーリーに接続されます。ハブは、駆動ベルトの張力に耐え、回転力をシャフトに伝達するように設計されています。
  • ベアリングシートカウンターシャフト上の円筒形の部分にベアリング(例:テーパーローラーベアリング、スフェリカルローラーベアリング)が取り付けられます。これらの部分は、ベアリングとの適切な嵌合を確保し、回転中のシャフトの同軸性を維持するために、厳格な寸法公差が設けられています。
  • キー溝とスプライン: キーまたはスプライン接続を介してギア、プーリ、またはハブを固定し、コンポーネント間の相対的な回転を防止するためにシャフトに機械加工された溝または隆起。
  • 潤滑穴: シャフトを貫通する小さなドリル穴がベアリングの接触点に潤滑剤を供給し、動作中の摩擦と熱の蓄積を軽減します。

3. 鋳造工程(ギアおよびハブ部品)

カウンターシャフト本体は通常は鍛造されますが、ベベルギアとプーリーハブ (鋳造の場合) は次の鋳造プロセスを経ます。


  1. 材料の選択ギアには、高い引張強度(785MPa以上)と靭性を備え、衝撃荷重に耐える低合金鋳鋼(例:ZG35CrMo)を選択してください。ハブには、良好な切削性とコスト効率性を備えたねずみ鋳鉄(HT300)を使用できます。
  2. パターンメイキングギア/ハブの形状を再現した木製または金属製の型紙を作成します。歯形(ギアの場合)や取り付け部の形状も含まれます。型紙には、鋳造後の収縮を補正するための収縮許容値(鋼の場合1~2%)が組み込まれています。
  3. 成形高精度を実現するために、樹脂結合砂型を使用します。歯車の場合、鋳造後の機械加工を最小限に抑えるため、鋳型のキャビティは歯の輪郭を正確に再現する必要があります。コアは、内部のボアや中空部を形成するために使用されます。
  4. 溶かして注ぐ合金鋼を電気アーク炉で溶解し、化学組成(例:炭素:0.32~0.40%、クロム:0.80~1.10%)を規格に適合するように調整します。1520~1580℃で溶鋼を鋳型に注ぎ込み、乱流や介在物の発生を防ぐため、底注湯システムを使用します。
  5. 冷却とシェイクアウト鋳物を鋳型内でゆっくり冷却し、内部応力を軽減した後、振動で砂を除去します。ライザーとゲートはプラズマ切断で切断します。
  6. 熱処理ギアの場合、結晶粒を微細化するために 860 ~ 900 °C (空冷) で焼準し、続いて焼入れ (850 ~ 880 °C、油冷) および焼戻し (550 ~ 600 °C) を行って、最終硬化の前に 220 ~ 250 HBW (機械加工用) の硬度を達成します。
  7. 鋳造検査目視検査により表面欠陥(ひび割れ、気孔)の有無を確認します。超音波探傷検査(ユタ州)を用いて内部欠陥を検出し、重要部位(例:ギアの歯元)にφ2mmを超える欠陥がないことを確認します。

4. 機械加工および製造プロセス

カウンターシャフトアセンブリでは、コンポーネント全体にわたって精密な機械加工が必要です。


  1. カウンターシャフトボディ加工
    • 鍛造42CrMo合金鋼のビレットを1100~1200℃に加熱し、大まかなシャフト形状に鍛造した後、応力を緩和するために焼きならしを行います。

    • 荒削りCNC旋盤を使用して、外径、端面、キー溝を加工し、1~2 mmの仕上げ代を残します。

    • 熱処理: 強度を高めるために、焼入れと焼戻しを行って硬度 28~32 HRC を達成し、その後応力除去焼鈍を行います。

    • 仕上げ旋削と研削ベアリングシートとジャーナル面を精密研磨し、IT6公差、表面粗さRa0.8~1.6μm、同軸度≤0.01mm/mを実現します。潤滑穴をドリルで穴あけし、タップ加工することで、内部の潤滑油通路をスムーズにします。

  2. ベベルギア加工
    • 荒削り: ギアホブ盤またはシェーピングマシンを使用して歯を荒削りし、仕上げ用に 0.3 ~ 0.5 んん の余裕を残します。

    • 熱処理歯の表面(深さ 1.2 ~ 1.8 んん)を浸炭し、58 ~ 62 HRC に焼き入れします。靭性を高めるため、芯部は 30 ~ 35 HRC に保持します。

    • 仕上げ研削: ベベルギアグラインダーを使用して歯面を研削し、AGMA 10~12 の精度を達成して、偏心シャフトギアとの正確な噛み合いを保証します。

  3. 組み立て
    • 干渉嵌め(ギア/ハブを加熱するか、シャフトを冷却することで実現)により、ベベルギアとプーリーハブをカウンターシャフトに圧入します。

    • キーまたは止めネジを使用してコンポーネントを固定し、引っ張りテストでトルク耐性を確認します。

    • ベアリングをベアリング シートに取り付け、熱膨張に対する適切なクリアランス (0.02 ~ 0.05 んん) を確保します。

5. 品質管理プロセス

  1. 材料検証:分光分析法を用いて原材料を検査し、合金組成(例:42CrMoのクロム、モリブデン含有量)を確認します。引張試験および衝撃試験を実施し、機械的特性を検証します。
  2. 寸法精度チェック
    • 座標測定機 (CMM) を使用して、シャフトの直径、ベアリング シートの振れ、およびギアの歯のプロファイルを検査します。

    • ゲージを使用してキー溝の寸法(幅、深さ)を検証し、許容差 ±0.02 んん を確保します。

  3. 表面と構造の完全性
    • 磁性粒子試験 (MPT) または浸透探傷試験 (二回経口投与) を使用して、シャフトとギアの歯の亀裂を検査します。

    • プロファイロメーターを使用してベアリングシートとギア歯の表面粗さを測定します。ラ≤1.6μmが必要です。

  4. 機能テスト
    • 組み立てられたカウンターシャフトに対して動的バランステストを実行し、定格速度での振動が 0.1 んん/s 以下であることを確認します。

    • ギア噛み合いテストを実施して、シミュレートされた動作条件下でのノイズ、バックラッシュ (0.1~0.3 んん)、および荷重分布を確認します。

  5. 潤滑システムの検証: 内部の穴を通る潤滑剤の流れをテストし、すべてのベアリング接触点に適切な潤滑が行き渡っていることを確認します。


これらの製造および品質管理プロセスを遵守することで、カウンターシャフトは、重く連続した運転条件下であっても、コーンクラッシャーにおける信頼性の高い動力伝達を保証します。




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