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コーンクラッシャーマントル

  • SHILONG
  • 瀋陽、中国
  • 1~2ヶ月
  • 年間1000セット
コーンクラッシャーマントル(ムービングコーンライナーとも呼ばれる)は、ムービングコーンの外面に取り付けられ、破砕室の回転部分を形成する重要な耐摩耗部品です。主な機能は、アクティブクラッシング(ボウルライナーと共に偏心回転して材料を粉砕)、摩耗保護(ムービングコーンを保護する)、材料フロー制御(テーパー形状によって破砕室を通過する材料を誘導する)、および力分散(均一な力分散を確保し、局所的な摩耗を最小限に抑える)です。優れた耐摩耗性(硬度HRC 60以上)、衝撃靭性(12 J/cm²以上)、および寸法安定性が求められます。 構造的には、マントル本体(Cr20~Cr26などの高クロム鋳鉄またはニッケルハード鋳鉄)、外側の摩耗プロファイル(15°~30°のテーパー角度、リブ/溝付き表面、滑らかな遷移領域)、取り付け機能(円錐形の内面、ボルトフランジ、ロックナットインターフェース、位置決めキー)、補強リブ、および面取り/丸みを帯びたエッジで構成される円錐形または円錐台形のコンポーネントです。 鋳造工程は、材料選定(高クロム鋳鉄Cr20Mo3)、型取り(収縮率を考慮した)、成形(レジンボンド砂型)、溶解・注湯(温度・流量管理)、熱処理(溶体化処理およびオーステンパ処理)から構成されます。機械加工工程は、荒加工、内面精密加工、取付部加工、外形仕上げ、表面処理から構成されます。 品質管理には、材料試験(化学組成および金属組織分析)、機械的特性試験(硬度および衝撃試験)、寸法精度チェック(CMMおよびレーザースキャナーを使用)、非破壊検査(超音波および磁粉探傷試験)、摩耗性能検証(加速試験およびフィールド試験)が含まれます。これにより、マントルは、鉱業、採石、および骨材処理における効率的なコーンクラッシャーの運用に必要な耐摩耗性、精度、および耐久性を確保します。
コーンクラッシャーマントルコンポーネントの詳細な紹介
1. マントルの機能と役割
コーンクラッシャーマントル(ムービングコーンライナーとも呼ばれる)は、ムービングコーンの外面に取り付けられ、破砕室の回転部を形成する重要な耐摩耗部品です。主な機能は以下のとおりです。
  • アクティブクラッシュ: ボウルライナーと連動して偏心回転し、材料(鉱石、岩石)に圧縮力とせん断力を加え、目標の粒子サイズまで粉砕します。

  • 摩耗保護: 可動コーンの金属構造を直接の摩耗や衝撃から保護し、コーン本体の耐用年数を延ばします。

  • マテリアルフロー制御: テーパー形状により、粉砕された材料を狭くなる粉砕室に導き、段階的にサイズを縮小します。

  • 力の分布: 表面全体に均一に破砕力を分散し、局所的な摩耗を最小限に抑え、さまざまな材料硬度の下でも安定した動作を維持します。

高衝撃、高摩擦環境での役割を考えると、マントルは、繰り返しの負荷サイクルに耐える優れた耐摩耗性(硬度 ≥ HRC 60)、衝撃靭性(≥ 12 J/cm²)、および寸法安定性を備えている必要があります。
2. マントルの組成と構造
マントルは、中空の内部構造を持つ円錐形または円錐台形の構成要素であり、次の主要部分と構造詳細を特徴としています。
  • マントル体: 耐摩耗性を高める主要部で、通常は高クロム鋳鉄(Cr20~Cr26)またはニッケルハード鋳鉄(ニ-難しい 4)で作られ、厚さは50~150mmです。内面は可動コーンにフィットするように機械加工されており、外面は精密に設計された摩耗プロファイルを備えています。

  • アウターウェアのプロフィール: 破砕効率と摩耗分布を最適化するように設計:

  • テーパー形状: 15°~30°の円錐角度(ボウルライナーのテーパーに一致)により、徐々に狭くなる粉砕室を形成し、段階的な材料の粉砕を促進します。

  • リブまたは溝付き表面: 特に粗鉱石の場合、滑りを防ぐために材料のグリップを強化し、均一な摩耗を促進します。

  • スムーズな移行ゾーン: 上端と下端の応力集中を軽減し、欠けや割れを防止します。

  • 取り付け機能

  • 円錐形の内面: 可動コーンの外側テーパーと嵌合するテーパー穴で、干渉(0.1~0.3 んん)によってしっかりとフィットし、相対的な回転を防止します。

  • 保持システム

  • ボルトフランジ: 上部にボルト穴が付いた放射状フランジがあり、マントルを可動コーンに固定して、回転中の軸方向の変位を防止します。

  • ロックナットインターフェース: 上部のねじ山部分がロックナットとかみ合い、可動コーンにマントルを圧縮して安定性を高めます。

  • キーの位置特定: 可動コーンのスロットと位置が合う内面の突起または溝により、正確な半径方向の位置決めが保証されます。

  • 補強リブ: 上部フランジ付近の内部ラジアルリブ(厚さ10~20 んん)によりマントルが強化され、高い軸方向荷重下での変形が低減されます。

  • 上端と下端: 面取りまたは丸みを帯びたエッジにより、応力の集中を最小限に抑え、材料の蓄積や詰まりを防止します。

3. マントルの鋳造工程
マントルの主材料である高クロム鋳鉄は、複雑な摩耗プロファイルを実現するために砂型鋳造で製造されます。
  1. 材料の選択

  • 高クロム鋳鉄(Cr20Mo3)は、優れた耐摩耗性を発揮する硬質炭化クロム(M7C3)相を有するため、好まれます。硬度と靭性のバランスをとるため、化学組成はC 2.5~3.5%、Cr 20~26%、モ 0.5~1.0%に制御されます。

  1. パターンメイキング

  • マントルの外形、内径、フランジ、リブを再現した実物大の型(フォーム、木材、または3Dプリント樹脂)を作成します。収縮率(1.5~2.5%)を考慮し、厚肉部では冷却収縮を考慮してより大きな収縮率を考慮します。

  1. 成形

  • 模型の周囲に樹脂結合砂型を成形し、砂中子を用いて中空の内部空洞を形成します。鋳型キャビティは耐火性塗膜(アルミナシリカ)でコーティングされ、表面仕上げを向上させ、鋳物への砂の混入を防ぎます。

  1. 溶かして注ぐ

  • 鋳鉄は、収縮欠陥を回避するために炭素当量(CE ≤ 4.2%)を厳密に管理しながら、誘導炉で 1450 ~ 1500°C で溶解されます。

  • 注湯は取鍋を使用して1380~1420℃で行われ、一定の流量で乱流なく鋳型のキャビティを満たし、緻密な構造を確保します。

  1. 熱処理

  • 溶液アニーリング:950~1050℃で2~4時間加熱して炭化物を溶解し、その後空冷して組織を均質化します。

  • オーステンパリング: 油中で250~350℃に焼入れし、その後200~250℃で焼戻し、マトリックスをマルテンサイトに変態させ、衝撃靭性を維持しながら硬度HRC60~65を実現します。

4. 機械加工および製造プロセス
  1. 荒加工

  • 鋳造されたマントルはCNC垂直旋盤に取り付けられ、内面円錐面、上フランジ、ボルト穴の位置を1~2mmの仕上げ代を残して加工します。主要寸法(内径テーパー角、フランジ厚)は±0.1mmの精度で管理されています。

  1. 内面精密加工

  • 内径の円錐穴は仕上げ旋削と研磨により表面粗さRa0.8μmを実現し、可動コーンとの確実な干渉嵌合を確保しています。テーパー角は可動コーンの角度(公差±0.05°)に合わせて設計されているため、不均一な荷重がかからないようになっています。

  1. 取り付け特徴加工

  • 上部フランジのボルト穴は、マントルの軸に対する位置精度 (±0.2 んん) を備え、クラス 6H の許容差に合わせてドリルで穴あけおよびタップ加工され、均一な締め付け力を保証します。

  • 位置決めキー溝(該当する場合)は、可動コーンのキーと揃うように深さと幅の許容差(±0.05 んん)で内面にフライス加工されます。

  1. 外側プロファイル仕上げ

  • 外側の摩耗面は鋳造欠陥がないか検査した後、軽く研磨して表面の凹凸を除去し、設計通りの摩耗プロファイルを維持します。ボウルライナーとの最適な破砕隙間を維持するため、余分な材料は削り取らないようにしています。

  1. 表面処理

  • 内面(可動コーンと嵌合する面)には、熱収縮による取り付けを容易にするために、固着防止剤(二硫化モリブデン)が塗布されています。

  • 外面にはショットピーニングを施して圧縮応力を誘発し、疲労耐性を高めて亀裂の伝播を減らすことができます。

5. 品質管理プロセス
  1. 材料試験

  • 化学組成分析(発光分光法による)により、合金が仕様を満たしていることが確認されます(例:Cr20Mo3:Cr 20~23%、C 2.8~3.2%)。

  • 金属組織分析により、マルテンサイトマトリックス内の硬質炭化物(体積率 ≥ 30%)の分布を確認し、耐摩耗性を確保します。

  1. 機械的特性試験

  • 硬度試験(ロックウェルC)により、外面の硬度がHRC 60~65であることを確認します。また、中心部の硬度をチェックして、均一な熱処理(靭性の場合はHRC 55以下)を確認します。

  • 衝撃試験(シャルピーVノッチ)では室温での靭性を測定し、強い衝撃を受けても破壊に耐えるには12 J/cm²以上が必要です。

  1. 寸法精度チェック

  • 座標測定機 (CMM) は、内側のテーパ角度、複数の高さでの外径、フランジの平坦度などの主要な寸法を、許容誤差 ±0.1 んん で検査します。

  • レーザー スキャナーは、外側の摩耗プロファイルが キャド モデルと一致していることを確認し、ボウル ライナーとの適切な位置合わせを確保して、設計された破砕ギャップを維持します。

  1. 非破壊検査(非破壊検査)

  • 超音波検査(ユタ州)では、マントル本体の内部欠陥(収縮孔、亀裂など)を検出し、直径3 mmを超える欠陥は不合格となります。

  • 磁性粒子試験(MPT)では、フランジ、ボルト穴、エッジの表面亀裂が検査され、0.2 mm未満の線状欠陥は不合格となります。

  1. 摩耗性能検証

  • 加速摩耗試験 (ASTM G65) では、乾燥した砂/ゴムホイール装置を使用して重量損失を測定します。高クロムマントルでは、≤0.5 g/1000 サイクルが必要です。

  • 現場試験では、マントルを試験用破砕機に設置し、500 時間の動作にわたって摩耗率を監視して、均一な摩耗と早期故障がないことを確認します。

これらの製造および品質管理プロセスを通じて、マントルは、コーンクラッシャーで効率的かつ長期的な破砕性能を保証するために必要な耐摩耗性、精度、耐久性を実現し、鉱業、採石、骨材処理用途に適しています。


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