構造サポート: ボウル ライナー (固定コーン ライナー) を収容して固定し、動作中に発生する高い破砕力 (最大数千キロニュートン) に耐える安定したフレームワークを提供します。
破砕室の形成: マントルと連動して環状の破砕空洞を形成し、そこで固定ボウル ライナーと回転マントルの間で材料が圧縮され、破砕されます。
負荷分散: 破砕プロセスからの軸方向および半径方向の荷重を破砕機のベース フレームに伝達し、メイン シャフトやベアリングなどの重要なコンポーネントへの応力集中を軽減します。
物質の封じ込め: 粉砕された材料が粉砕室からこぼれるのを防ぎ、排出口から材料が効率的に流れるようにします。
ボウル本体: 主構造シェル。肉厚は80~200mmで、鋳鋼(例:ZG35CrMo)または溶接低合金鋼(例:Q355B)で作られています。外面には補強リブが設けられる場合があり、内面はボウルライナーを収容できるように機械加工されています。
ボウルライナー取り付けインターフェース:
ダブテール溝: 内面の縦方向または円周方向の溝がボウル ライナーの対応する突起と噛み合い、粉砕中の回転力に対して固定します。
クランプフランジ: ボウルの上部にボルト穴が付いた放射状フランジがあり、ボウル ライナーを固定して衝撃荷重下でも確実に固定されます。
調整機構インターフェース:
ねじ付き外面多くのボウルには、調整リングとかみ合う台形の外側ねじが付いており、ボウルを垂直に調整して粉砕ギャップ(および製品のサイズ)を変更できます。
ガイドスロット: 外側の直線溝が上部フレームのガイドピンと揃い、隙間調整時にボウルが回転するのを防ぎます。
補強リブ: 外面には半径方向または軸方向のリブ(厚さ20~50 んん)を配置して剛性を高め、最大動作圧力下でも荷重時のたわみを0.5 mm以下に低減します。
排出口ボウルの底にある円形または長方形の出口。製品の最大サイズを制御し、排出コンベアへの材料の流れを容易にするサイズです。
潤滑および検査ポート: 調整ねじインターフェースに潤滑剤を供給し、ボウル ライナーの摩耗状態を目視検査するための小さな開口部またはチャネル。
材料の選択:
高強度鋳鋼(ZG35CrMo)は、引張強度(≥ 700 MPa)、衝撃靭性(≥ 35 J/cm²)、溶接性に優れているため、重荷重用途に適しています。
パターンメイキング:
ポリウレタンフォームまたは木材を用いて、ボウルの外形、内腔、リブ、ねじ山(簡略化)、フランジのディテールを再現した原寸大の型紙を作成します。収縮率(1.5~2.5%)を考慮し、厚肉部にはより大きな収縮率を考慮します。
パターンには中空の空洞と取り付け溝を形成するための内部コアが含まれており、フィーチャ間の正確な寸法関係を保証します。
成形:
樹脂結合砂型を準備し、下型(下型)に模型を配置し、その上に上型(上型)を成形します。砂型を中子として挿入し、内部のキャビティとリブを形成します。肉厚の均一性(許容差±3mm)を確保するために、精密な位置合わせを行います。
溶かして注ぐ:
鋳鋼は電気炉で1520~1560℃で溶解され、強度と靭性のバランスをとるために化学成分はC 0.32~0.40%、Cr 0.8~1.1%、モ 0.15~0.25%に制御されます。
注湯は底注ぎ取鍋を使用して行われ、制御された流量(50~100 kg/秒)で鋳型のキャビティを乱流なく充填し、気孔を最小限に抑え、薄いリブを完全に充填します。
冷却と熱処理:
鋳物は熱応力を低減するため、鋳型内で72~120時間冷却され、その後、砂落としにより取り出されます。ショットブラスト(G18鋼グリット)により砂の残留物を除去し、表面粗さRa50~100μmを実現します。
正規化:850~900℃で4~6時間加熱し、その後空冷して結晶構造を微細化します。
焼き戻し: 600~650℃で3~5時間加熱して硬度を180~230HBWに下げ、強度を維持しながら加工性を向上させます。
荒加工:
鋳造ボウルはCNC垂直旋盤に取り付けられ、外面、上フランジ、および底部排出口を5~8mmの仕上げ代を残して加工します。主要寸法(外径、高さ)は±1mmの精度で管理されています。
ねじおよびガイドフィーチャの加工:
調整用台形外ねじは、CNCねじ切りフライス盤を用いて0.5~1mmの仕上げ代で荒削りされています。調整リングとの適合性を確認するため、ねじ山パラメータ(ピッチ、リード、形状)が検査されています。
ガイド スロットは、CNC フライス盤を使用して外側の表面にフライス加工され、上部フレームのガイド ピンと揃うように、深さ (10 ~ 20 んん) と幅 (15 ~ 30 んん) の許容差は ±0.1 んん です。
内面および取り付けインターフェースの加工:
内面(ボウルライナーと嵌合する面)は仕上げ旋削加工が施され、表面粗さRa3.2μm、テーパー角公差±0.1°を実現し、ボウルライナーとの適切なフィットを保証します。
ダブテール溝は、CNC ブローチングマシンを使用して内面に精密に加工されており、寸法 (深さ、幅) は ±0.05 んん に制御され、ライナーをしっかりと保持します。
フランジ・ボルト穴加工:
上部クランプフランジは、CNC グラインダーを使用して、平坦度 (≤0.05 んん/m) およびボウル軸に対する垂直度 (≤0.1 んん/100 んん) に仕上げ加工されます。
ボルト穴は、フランジの中心線に対する位置精度 (±0.2 んん) を保ちながら、クラス 6H の許容差でドリルで穴あけおよびタップ加工され、ボウル ライナーに均一な締め付け力を確実に与えます。
表面処理:
外面はエポキシプライマーとポリウレタントップコート(総厚 100~150 μm)でコーティングされており、過酷な鉱山環境での腐食に耐えます。
ねじ山表面には固着防止剤が塗布されており、スムーズな調整を可能にし、かじりを防止します。
材料試験:
化学組成分析(発光分光法)により、鋳鋼が仕様を満たしていることを確認します(例:ZG35CrMo:C 0.32~0.40%、Cr 0.8~1.1%)。
鋳造サンプルの引張試験により、引張強度 ≥ 700 MPa、伸び ≥ 15% であることが確認されました。
寸法精度チェック:
座標測定機 (CMM) は、外径 (±0.5 んん)、内側テーパ角度 (±0.1°)、ねじパラメータ、フランジの平坦度などの重要な寸法を検査します。
レーザー スキャナーが全体的なプロファイルを検証し、3D キャド モデルに準拠していることを確認します。
構造健全性試験:
超音波検査(ユタ州)をボウル本体とリブに対して実行して、内部欠陥を検出します(例:φ5 mmの収縮孔は拒否されます)。
磁性粒子試験 (MPT) では、高応力領域 (ねじの根元、フランジの端) の表面亀裂が検査され、1 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:
硬度試験(ブリネル)により、ボウルの硬度が 180~230 HBW であることが保証され、強度と機械加工性のバランスが保たれます。
荷重試験では、油圧プレスを使用して定格圧縮力の 120% を適用し、試験後の検査で永久変形がないことが示されます (たわみ ≤ 0.3 んん)。
組み立てと機能テスト:
ボウル ライナーと調整リングを試しに取り付けると、適切な位置合わせが行われていることがわかります。ライナーはダブテール溝にしっかりと固定され、調整リングは引っかかることなくスムーズに回転します。
排出口を測定して設計サイズ(許容範囲 ±2 んん)と一致していることを確認し、適切な材料の流れを検証します。