ジョークラッシャーサイドプレート

ジョークラッシャーのサイドプレートの詳細な紹介

I. 側板の構成と構造

1. プレート本体
   コアとなる荷重支持部は、厚さ50～150mm（モデルによって異なります）の長方形または台形の平板形状です。高強度鋳鋼（ZG35CrMo）または低合金構造用鋼（Q355D）で作られており、表面硬度は220HBW以上で、横方向の衝撃荷重に耐えます。プレートの上端と下端は、それぞれフレームの上部プレートと下部プレートに接続されています。内側にはベアリングハウジングの穴とガイド構造が機械加工されており、外側には補強リブが設けられ、変形抵抗を高めています。
2. ベアリングハウジングのボア
   プレートの上部にある円形の貫通穴は、偏心軸ベアリングを取り付けるためのもので、サイドプレートのコア機能領域として機能します。 ボア径はベアリングモデル（公差H7）に従って設計され、壁の厚さはベアリング外径の1/3以上です（耐荷重性を確保するため）。 ボアの両端には、ベアリング外輪とシールカバーを配置するための段差（深さ15～30mm）が機械加工されています。 ボアの内面粗さはRa≤1.6μmです（ベアリングの摩耗を減らすため）。 両側プレートのベアリングハウジングボアの同軸度は≤0.05mm（大型機械の場合は≤0.1mm）である必要があります。 そうでない場合、動作中に異音や偏心軸の過熱が発生する可能性があります。
3. ガイドシュート（オプション、一部のモデル）
   プレート下部内側に縦方向シュート（可動ジョー側フランジより2～3mm広い）を加工することで、可動ジョーの揺動軌道を制限し、設定方向への移動を確保します。シュート表面は焼入れ（50～55HRC）され、摩擦を低減するためにグリースが塗布されています。シュートと可動ジョーの嵌合隙間は0.5～1mmに制御されており、隙間が大きすぎると可動ジョーが揺れる可能性があり、隙間が小さすぎると噛み込みが生じる可能性があります。
4. 補強構造

• 環状補強リブ: ベアリングハウジングのボアの外側に環状リブ（断面長方形、幅50～100 んん）を鋳造または溶接して、ボア周囲のせん断抵抗を高め、過度の力による変形を防止します。

• 縦方向補強リブ：プレートの外側に、プレート厚の1.5～2倍の高さの縦リブ（間隔300～500mm）を溶接または鋳造します。このリブは、上下端の横リブと格子構造を形成し、全体の剛性を向上させます（たわみ量≤0.5mm/m）。

5. 接続と位置決め構造

• フランジエッジ：プレートの前後端にはフランジエッジ（プレート厚より10～20mm厚）が加工されており、前後壁とのボルト締結（ボルト規格M24～M48、等級8.8以上）が可能です。フランジ面には、組立精度を確保するために、嵌合隙間0.1mm以下の位置決めピン穴（直径20～40mm）が加工されています。

• リフティングホール：プレート上面または側面に、取り扱いや設置のためのφ50～φ100mmの吊り穴（ネジ穴または貫通穴）が加工されています。穴の周囲は、破れ防止のため40mm以上の厚みを設けています。

II. 側板の鋳造工程（鋳鋼の例）

1. 型と砂の準備

• 樹脂砂型鋳造（小・中）または珪酸ナトリウム砂型鋳造（大）を採用しています。3Dモデルに基づいて木型または発泡スチロール型を作製し、2.5～3%の収縮率（鋳鋼の線収縮率2.2～2.8%）を許容します。ベアリングハウジングの内径など、重要な部位には砂型を使用し、精度向上のため、中子表面にジルコン粉体コーティング（厚さ1～1.5mm）を施します。

• 砂型の組み立て中、両側プレートの型の対称性が確保され、ベアリングハウジングのボアコアの同軸度の偏差が ≤0.1 んん であるため、鋳物の寸法誤差を回避できます。

2. 溶かして注ぐ

• 低リン・低硫黄スクラップ鋼（P≤0.03%、S≤0.02%）および合金は、電気アーク炉で1540～1580℃で溶解されます。化学成分は調整され（ZG35CrMo：C 0.32%～0.40%、Cr 0.8%～1.1%、モ 0.2%～0.3%）、取鍋精錬（水素含有量≤2ppm）によりガスおよび介在物を除去します。

• 底注湯方式を採用し、プレートの両側下面から同時に注湯します。注湯温度は1500～1540℃、時間は15～40分（重量：1000～8000kg）で、スムーズな充填とスラグの巻き込みや湯切れ防止を実現します。大型プレートには、引け巣の発生を防ぐため、押湯（鋳造重量の15～20%）を使用します。

3. シェイクアウトと熱処理

• 鋳物は200℃以下に冷却後、砂出しされます。ライザーは機械切削により除去され、プレート表面と面一になるまで研磨され、バリや砂の付着物は除去されます。

• 熱処理：焼準（880～920℃で2～3時間、空冷）+焼戻し（550～600℃で4～5時間、空冷）により組織をパーライト+少量のフェライトに均質化し、硬度を220～260 HBWに制御し、衝撃靭性を35 J/cm²（-20℃）以上とする。

3. サイドプレートの加工工程

1. 荒加工

• プレートの外側を基準として、フランジのエッジと内面をガントリーミルで粗加工し、3～5mmの仕上げ代を残します。フランジの平坦度は1mm/m以下、プレートに対する垂直度は0.5mm/100mm以下です。

• ベアリングハウジングのボアは、水平ボーリングマシンを用いて5～8mmのオーバーサイズで荒加工されます。ボア軸のフランジに対する垂直度は0.3mm/100mm以下です。両側のサイドプレートは、対称性を確保するため同時に加工されます。

2. 半仕上げと熟成

• 表面は半仕上げ（1～2mmの取り代）、穴は半穴加工（1～2mmの取り代）されています。振動エージング（60～100Hz、2～3時間）により加工応力（残留応力≤100MPa）を軽減し、仕上げ後の変形を防止します。

3. 仕上げ加工

• ベアリングハウジングのボアは、2軸同期工具を備えたCNCボーリングマシンで仕上げボーリングされ、同軸度≤0.05 んん（大型マシンの場合は≤0.1 んん）、H7許容差、ラ≤1.6 μm、ボア軸に対するステップ垂直度≤0.02 んん/100 mmを保証します。

• 接続穴とシュートは機械加工されています。フランジにはボルト穴（公差H12）と位置決めピン穴（前壁／後壁と嵌合するH7/m6）がドリル加工されています。ガイドシュートについては、CNCフライス加工＋研削加工（ラ≤3.2μm）により、ベアリングボア軸との平行度を≤0.1mm/mに確保しています。

4. 表面処理と組立準備

• 未加工面はサンドブラスト（Sa2.5）処理後、エポキシ系ジンクリッチプライマー（60～80μm）と塩化ゴム系トップコート（40～60μm）を塗布します。加工面には、防錆油（大）またはリン酸塩処理（小/中）を施します。

• ベアリングハウジングの穴には防錆グリースが塗布され、保護スリーブで覆われています。フランジのねじ穴には輸送中の損傷を防ぐ保護プラグが取り付けられています。

IV. 品質管理プロセス

1. 鋳造品質管理

• 目視検査：ひび割れ、収縮、または不具合がないか全数検査を実施。ベアリングハウジングの内径周囲に磁粉探傷試験（MT）を実施し、1mm未満の表面ひび割れがないことを確認しています。

• 内部品質: 大型プレート (シーッ3000 kg) の超音波検査 (ユタ州) では、ベアリング穴の下 20 んん 以内の ≥ φ3 んん の欠陥が禁止されます。その他の領域では ≤ φ5 んん の欠陥が許容されます (単一領域 ≤ 5 cm²)。

2. 寸法精度検査

• 座標測定機は、ボア径 (H7)、同軸度、垂直度、フランジの平坦度を検証し、主要な偏差を設計許容値の 50% 以内に制御します。

• レーザー トラッカーは、プレートの真直度 (≤0.5 んん/m) とねじれ (≤0.3 んん/m) をチェックし、組み立て後のフレームのストレスを回避します。

3. 機械的特性試験

• 引張試験: サンプルは、引張強度 600 MPa 以上、降伏強度 350 MPa 以上、伸び 15% 以上を満たしています。

• 硬度試験：ブリネル硬度（220～260 HBW）、変動≦30 HBW。焼入れ段階はロックウェル（50～55 HRC）で試験します。

4. 組み立てと動作試験

• 試組立: サイドプレートは前面/背面の壁に接続され、マンドレル (ギャップ ≤0.05 んん) とフランジフィット (≤0.1 んん のギャップで ≥80% の領域) によってボアの同軸度がチェックされます。

• 無負荷テスト：偏心軸とベアリングを組み立てた後、2時間の動作でベアリング温度（≤70°C）、振動（≤0.1 んん/s）、およびノイズの異常がないかチェックします。