構造サポートメインフレーム、偏心ブッシング、可動コーン、コンケーブを含むすべての上部コンポーネントの重量と、破砕中に発生する動的荷重(最大数万キロニュートン)を支えます。
負荷分散:静的および動的荷重を破砕機の基礎に伝達し、安定した動作を確保し、過度の振動を防止します。
コンポーネントハウジング: スラストベアリング、メインシャフトソケット、潤滑システムなどの重要な部品を囲み、配置し、それらの位置合わせと機能性を維持します。
汚染防止: ほこり、鉱石粒子、湿気が内部部品に侵入するのを防ぐバリアとして機能し、摩耗を減らして耐用年数を延ばします。
フレームボディ鋳鋼またはダクタイル鋳鉄製の一体構造で、円筒形または円錐形の外形を持ち、破砕機のサイズに応じて通常500kgから5トンの重量があります。壁厚は20~50mmで、高応力部分には補強リブが設けられています。
スラストベアリングシート: フレームの上部にある機械加工された凹部またはフランジで、スラスト ベアリングが収容されており、正確な平面度 (≤0.05 んん/m) により適切な荷重分散が保証されます。
メインシャフトソケットマウントメイン シャフト ソケットを固定する中央の穴または円筒形の空洞。メイン シャフトとの同心度を維持するために寸法公差 IT7 を備えています。
補強リブ: 過度の重量をかけずに剛性を高める内部または外部のラジアル/軸方向リブ。曲げやねじり応力に耐えるように配置され、
潤滑および冷却チャネル: 潤滑システムに接続し、スラスト ベアリングとメイン シャフト ソケットにオイルを供給するためのドリル加工または鋳造された通路。一部の設計では、熱を放散するための冷却水チャネルもあります。
基礎取付フランジ: フレームをコンクリート基礎に固定するためのボルト穴(通常8~24個)を備えた放射状フランジがベースに設けられています。フランジの平面度公差は0.1 んん/m以下で、荷重の均一な分散を確保します。
アクセスドア/検査ポートフレーム全体を分解せずに内部コンポーネント (スラスト ベアリング、潤滑ラインなど) にメンテナンス アクセスできるようにする取り外し可能なパネルまたはカバー。
シール面: 上部フレームまたは調整リングと接合する機械加工面。材料の漏れや汚染を防ぐためにガスケットまたは O リングが取り付けられています。
材料の選択:
鋳鋼(ZG270-500): 高い引張強度(500MPa以上)、降伏強度(270MPa以上)、および衝撃靭性(20J/cm²以上)を有するため、大型破砕機に適しています。化学組成:C 0.24~0.32%、シ 0.20~0.60%、マン 0.50~0.80%。
ダクタイル鋳鉄(QT500-7)中型破砕機に使用され、優れた鋳造性と振動減衰性を備えています。引張強度は500MPa以上、伸びは7%以上です。
パターンメイキング:
3Dプリントされた樹脂、木材、またはフォームを使用して、フレームの外形、リブ、取り付けフランジ、内部の空洞を再現した実物大のパターンを作成します。冷却収縮を考慮して、1.5~2.5%の収縮許容値が追加されます。
成形:
フレームの複雑な形状に対応するため、樹脂結合砂型は複数のセクションに分割して作製されます。フェノール樹脂で結合された砂中子は、リブ、チャネル、ボアなどの内部構造を形成します。鋳型は表面仕上げを向上させるため、耐火性ウォッシュでコーティングされます。
溶かして注ぐ:
鋳鋼の場合:脆さを避けるために硫黄(≤0.04%)とリン(≤0.04%)を厳密に管理しながら、1520〜1560°Cで電気炉で溶解します。
ダクタイル鋳鉄の場合: キューポラまたは誘導炉で 1400 ~ 1450°C で溶解し、グラファイトを球形に変換するために球状化剤 (マグネシウムまたはセリウム) を添加します。
鋳込みは、鋳型の完全な充填を確実にし、気孔率と冷間閉鎖を最小限に抑えるために、流量制御(100~300 kg/秒)された取鍋を介して実行されます。
熱処理:
鋳鋼: 850~900℃で4~6時間焼鈍し、その後空冷して粒構造を微細化し、内部応力を低減します。
ダクタイル鋳鉄: 炭化物を除去するために 850 ~ 900°C で 2 ~ 4 時間焼鈍し、その後ゆっくり冷却して機械加工性を高めます。
荒加工:
鋳造フレームはCNCガントリーフライス盤または垂直旋盤に取り付けられ、基礎フランジ、外面、アクセスポートのエッジを5~10mmの仕上げ代を残して加工します。主要寸法(例:フランジ径)は±1mmの精度で管理されています。
重要な特徴の精密機械加工:
スラストベアリングシート: CNCグラインダーを使用して仕上げ加工し、平坦度 (≤0.05 んん/m) と表面粗さ ラ1.6 μm を実現し、適切なスラストベアリングの座りを確保します。
メインシャフトソケットマウント:寸法公差IT7(例:φ300H7)および円筒度≤0.02mmにボーリングおよびホーニング加工され、スラストベアリングシートとの同心度(同軸度≤0.1mm)を維持します。
基礎フランジCNCフライス盤を用いて、平面度(≤0.1 んん/m)およびフレーム軸に対する垂直度(≤0.2 んん/100 んん)に機械加工されています。ボルト穴は、位置精度(±0.5 んん)のクラス6H公差でドリル加工およびタップ加工されています。
チャネルとポートの加工:
潤滑および冷却チャネルは、接続されたコンポーネントとの位置合わせを確実にするために、直径許容差 (±0.5 んん) と位置精度 (±1 んん) を備えた CNC 深穴掘削機を使用して掘削されます。
検査ポートとアクセス ドアは、ガスケットと適切にフィットして漏れを防止するように機械加工されています。
表面処理:
機械加工された表面(例:スラスト ベアリング シート、ソケット マウント)は、摩擦を減らしてコンポーネントの嵌合を改善するために、ラ1.6 μm に研磨されます。
外装面はブラスト洗浄され、エポキシプライマー(80~100 μm)とトップコート(60~80 μm)で塗装されており、屋外や埃っぽい環境での腐食に耐えます。
材料試験:
化学組成分析(分光分析)により、鋳鋼(ZG270-500)またはダクタイル鋳鉄(QT500-7)規格への準拠を確認します。
鋳造サンプルの引張試験により機械的特性を確認します(例:鋳鋼:引張強度 ≥ 500 MPa、伸び ≥ 15%)。
寸法精度チェック:
座標測定機 (CMM) は、スラスト ベアリング シートの平坦度、ソケット マウントの直径、フランジ ボルト穴の位置などの重要な寸法を検査します。
レーザー スキャンにより、全体の形状が キャド モデルと一致していることを確認し、上位コンポーネントとの互換性を確保します。
構造健全性試験:
超音波検査(ユタ州)は、リブやフランジなどの高応力領域内の内部欠陥(収縮孔、亀裂など)を検出し、5 mm未満の欠陥は排除します。
磁性粒子試験 (MPT) は、機械加工された特徴 (ボルト穴、ベアリング シートのエッジなど) の表面亀裂を検査し、2 んん 未満の線状欠陥があると不合格になります。
機械性能試験:
冷却/潤滑チャネルの圧力テスト(動作圧力の 1.5 倍)により、漏れがないことを確認します。
荷重テストでは、フレームにシミュレートされた静的荷重(定格重量の 120%)を適用し、ひずみゲージを使用して変形を測定します(制限:≤0.1 んん/m)。
アセンブリ検証:
スラスト ベアリング、メイン シャフト ソケット、および基礎ボルトを使用した試作組み立てにより、適切なフィットが検証されます。コンポーネントは拘束されることなくしっかりと固定され、位置合わせ許容誤差が維持されます。