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インパクトクラッシャー

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インパクトクラッシャーは、ローター(1000~2000rpm)がハンマーを駆動し、材料を衝突させて跳ね返った衝撃で材料を粉砕します。ハンマーは材料を叩き、その衝撃でプレートに跳ね返った材料を二次破砕します。石灰石や鉱石などの中硬質・脆性材料(圧縮強度≤300MPa)に適しており、高い破砕比(最大50:1)と良好な製品形状を特徴としており、建設業や鉱業などで広く使用されています。 構造は、フレームアセンブリ(上部/下部フレーム)、ローターアセンブリ(ローターディスク、インパクトハンマー、メインシャフト、ハンマーシャフト)、インパクトプレートアセンブリ(調整装置付きインパクトプレート)、駆動システム(モーター、プーリー/ベルト)、および安全/補助装置(ガード、除塵、潤滑)で構成されています。 インパクトハンマー(高クロム鋳鉄)やローターディスク(鋳鋼)などの主要部品は、精密鋳造と熱処理を経て製造されます。機械加工工程により寸法精度が確保され、品質管理には材料試験、非破壊検査(MPT、ユタ州)、性能試験(動的バランス試験、負荷試験)が含まれます。 設置には、基礎の準備、フレーム/ローターの組み立て、衝撃プレートの取り付け、駆動システムの接続、試運転が含まれ、安定した動作を保証します。
インパクトクラッシャーの詳細な紹介
1. インパクトクラッシャーの概要と用途
インパクトクラッシャーは、高速衝撃と反発によって材料を粉砕する高効率粉砕装置です。動作原理は、モーター駆動によりローターが高速(1000~2000rpm)回転し、ローターに搭載されたインパクトハンマーが粉砕室に流入した材料に衝突します。材料は衝撃によって粉砕され、その後、衝撃板に跳ね返って二次粉砕され、最終的に所定の粒度に達すると、衝撃板とローターの隙間から排出されます。
石灰石、コンクリート、アスファルト、石炭、鉱石など、圧縮強度が300MPa以下の中硬脆性材料の破砕に適しています。シンプルな構造、高い破砕比(最大50:1)、良好な製品粒子形状などの利点から、建設、鉱業、道路建設、リサイクル業界で広く使用されています。
2. インパクトクラッシャーの構成と構造
インパクト クラッシャーは主に以下のコア コンポーネントで構成されており、これらが連携して粉砕プロセスを完了します。
2.1 フレームの組み立て
  • 上部フレーム:Q355B鋼板(厚さ10~20mm)を溶接した構造で、供給・粉砕室を形成しています。供給ホッパーと衝撃板調整装置を備え、衝撃力に耐えるための補強リブ(厚さ8~15mm)を備えています。

  • 下部フレーム:ローターとモーターを支持する鋳鋼(ZG270-500)または溶接鋼構造。アンカーボルトで基礎に固定され、底部に排出口が設けられています。安定性を確保するため、厚さは15~30mmです。

2.2 ローターアセンブリ
  • ローターディスク鋳鋼(ZG310-570)または鍛鋼製の厚さ20~50mmの円板で、主軸に取り付けられ、ハンマーシャフトを取り付けるための穴が均等に開けられています。

  • インパクトハンマー主要作動部品は高クロム鋳鉄(Cr15~20)または合金鋼(40CrNiMo)製です。ハンマーシャフトにヒンジで固定され、自由に回転します。重量はモデルによって2~20kgです。ハンマーヘッドは、材質特性に応じて鋭利または鈍角形状に設計されています。

  • 主軸直径50~200mmの鍛造合金鋼(40Cr)シャフトで、ローターディスクとモーターを接続します。両端はスフェリカルローラーベアリングで支持され、ラジアル荷重とアキシアル荷重に耐えます。

  • ハンマーシャフト: 40Cr鋼製で、ハンマーの柔軟なスイングを確保するためにハンマーアイよりわずかに大きい直径を備えています。

2.3 インパクトプレートアセンブリ
  • インパクトプレート:高マンガン鋼(ZGMn13)または高クロム鋳鉄製の耐摩耗性プレート(厚さ20~40mm)です。上部フレームに取り付けられ、ローターと共に破砕室を形成します。衝撃プレートの枚数は、破砕段階(一次破砕または二次破砕)に応じて1~3枚です。

  • 調整装置油圧シリンダーまたはハンドホイールにより、衝突板とローター間の隙間(5~50mm)を調整し、排出粒子径を制御します。各衝突板には独立した調整機構が備わっており、柔軟な制御が可能です。

2.4 駆動システム
  • モーター: 動力を供給する三相非同期モーター(15~315kW)は、Vベルトまたはカップリングを介して主軸に接続されます。モーター速度は材料の硬度に応じて調整可能です。

  • プーリー/ベルト:主軸側に大きなプーリー、モーター側に小さなプーリーを備えたVベルト駆動システムで、伝達比1:2~1:5でトルクを伝達します。

2.5 安全装置および補助装置
  • 安全ガード:運転中の事故を防止するために、ローター、プーリー、給送口に保護カバーを取り付けています。

  • 除塵システム: 粉砕室にファンと集塵機が接続されており、集塵効率は 95% 以上で粉塵の排出を削減します。

  • 潤滑システム: ベアリングにはグリースまたは薄いオイルで潤滑します。自動給油装置により、継続的な潤滑が確保されます。

3. 主要部品の鋳造工程
3.1 インパクトハンマー(高クロム鋳鉄 Cr15~20)
  • パターンメイキング: 砂型またはフォーム型はハンマーの形状に合わせて作られ、収縮許容範囲は 1.5~2.0% です。

  • 成形: 樹脂結合砂型を使用し、キャビティに耐火コーティングを施して表面品質を向上させます。

  • 溶かして注ぐ

  • 原材料は誘導炉で1450〜1500℃で溶解され、クロムやその他の合金が添加されて化学組成(C 2.8〜3.5%、Cr 15〜20%)が達成されます。

  • 介在物を避けるために注入速度を制御しながら、1400~1450℃で溶融鉄を鋳型に注ぎます。

  • 熱処理950~1000℃で溶体化処理(空冷)した後、250~300℃で焼戻し、硬度(HRC 55~65)と靭性を向上させます。

3.2 ローターディスク(ZG310-570鋳鋼)
  • パターンと成形木製または金属製の型を使用し、ハンマーの軸穴用の中子を樹脂で固めた砂型を製作します。

  • 鋳造と熱処理鋳鋼は1520~1560℃で溶解され、鋳型に流し込まれます。鋳造後、880~920℃(空冷)で焼ならし、600~650℃で焼戻しを行うことで、硬度HB180~220を達成し、内部応力を除去します。

3.3 メインシャフト(40Cr鍛造)
  • ビレット加熱鋼ビレットは可塑性を確保するためにガス炉で 1100 ~ 1150°C に加熱されます。

  • 鍛造: シャフトの形状を形成するためにオープンダイ鍛造が使用され、結晶構造を整列させるために据え込みおよび引き抜き工程が行われます。

  • 熱処理: 840~860℃(油冷)で焼入れし、500~550℃で焼戻し、硬度HRC28~32、引張強度≥785MPaを実現します。

4. 機械加工工程
4.1 ローターディスク加工
  • 荒加工CNC旋盤またはフライス盤で外円、端面、ハンマーシャフトの穴を加工し、1~2mmの加工代を残します。

  • 精密機械加工端面を平面度0.1mm/m以下、表面粗さRa3.2μmに研磨します。ハンマーシャフト穴の穴あけとリーマ加工により寸法精度を確保します(H7公差)。

4.2 メインシャフト加工
  • 旋回CNC旋盤で外円、段差、キー溝を加工し、0.3~0.5mmの研削代を残します。

  • 研削:ジャーナル面をIT6公差、表面粗さRa0.8μmに研削し、同軸度≤0.02mmを確保します。

4.3 インパクトプレートの加工
  • 切断高マンガン鋼または高クロム鋳鉄板をプラズマ切断またはレーザー切断を使用してサイズに合わせて切断します。

  • 研削: 作業面は、平坦度 ≤0.2 んん/m、表面粗さ ラ6.3 μm に研磨され、材料の詰まりを防ぐためにエッジのバリが除去されています。

4.4 フレーム加工
  • 溶接と応力緩和: 溶接フレームは溶接応力を除去するために 600 ~ 650°C で焼きなましされます。

  • フライス加工と穴あけ加工CNCフライス盤で衝撃プレートとベアリングの取り付け面を加工し、平面度≤0.15 んん/mを確保します。ボルト穴(M16~M30)の穴あけとタップ加工は、ねじ公差6Hで行います。

5. 品質管理プロセス
  • 材料試験

  • 分光分析により、鋳造部品および鍛造部品の化学組成(例:インパクトハンマーの Cr 含有量)を検証します。

  • 引張試験および衝撃試験では機械的特性を確認します(例:ハンマーの衝撃エネルギーは15 J/cm²以上)。

  • 寸法検査

  • 座標測定機 (CMM) は、ローター ディスクの厚さ、メイン シャフトの直径、衝撃プレートの平坦度などの主要な寸法を検査します。

  • ゲージとダイヤルインジケーターは、メインシャフトとベアリング間のフィットをチェックし、クリアランスが設計要件を満たしていることを確認します。

  • 非破壊検査(非破壊検査)

  • 磁性粒子検査 (MPT) は、メイン シャフト、ローター ディスク、インパクト ハンマーの表面の亀裂を検出します。

  • 超音波検査(ユタ州)により鋳造ローターディスクの内部欠陥を検査し、φ3 mm以下の欠陥は排除されます。

  • パフォーマンステスト

  • ダイナミックバランシング: ローターアセンブリは、動作中の過度の振動を回避するために、G6.3 グレード (振動≤6.3 んん/s) にバランス調整されています。

  • 空荷テスト:機器を無負荷状態で2時間稼働させ、ベアリング温度(≤70°C)と異常なノイズを確認します。

  • 負荷テスト標準材料(石灰石など)を8時間破砕し、生産能力、排出粒子サイズ、ハンマーの摩耗を確認します。

6. インストールプロセス
  • 基礎の準備:コンクリート基礎(C30グレード)を埋め込みアンカーボルトで打設し、水平度は0.1 んん/m以下とする。基礎は28日間以上養生する。

  • 下部フレームの取り付け: 下部フレームを基礎まで吊り上げ、シムで水平調整し、アンカーボルトを規定トルクの 70% で締め付けます。

  • ローターとメインシャフトアセンブリメインシャフトは下部フレームのベアリングシートに取り付けられ、ローターディスクはシャフトに取り付けられています。ベアリングはグリース(NLGI 2)で潤滑されています。

  • インパクトプレートの取り付け:衝撃プレートは上部フレームに取り付けられており、油圧シリンダーまたはハンドホイールを使用して衝撃プレートとローター間の隙間を設計値(5~50 んん)に調整します。

  • 上部フレームと給餌ホッパーの取り付け:上部フレームを下部フレームにボルトで固定し、供給ホッパーを取り付けてローターとの位置合わせを行います。

  • 駆動システム接続: モーターをモーターベースに配置し、V ベルトを適切な張力 (100 N の力で 10 ~ 15 んん のたわみ) で取り付けます。

  • 補助システムの設置:除塵パイプと給油ラインを接続し、安全ガードを設置します。

  • 試運転

  • 回転方向と安定性を確認するために 1 時間空運転します。

  • 材料を負荷してテストし、衝撃プレートのギャップを調整して、必要な排出粒子サイズを実現します。

  • すべてのシステムに漏れ、異常なノイズ、過熱がないか確認し、必要に応じて調整を行ってください。

厳格な製造工程、品質管理、標準化された設置により、衝撃式破砕機は効率的で安定した運転を実現し、中硬質および脆性材料に対するさまざまな業界の破砕ニーズを満たします。


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