ZPEシリーズジョークラッシャー

ZPEシリーズ ファインジョークラッシャー（微粉砕タイプ）の詳細

ZPEシリーズジョークラッシャーは、微粉砕作業向けに設計された特殊なジョークラッシャー設備です（"ZPE"の"Z"は通常、ああ、いいよ Crushing"または"Secondary Crushing"の略です）。主に、事前破砕された材料をさらに細かい粒子サイズに粉砕するために使用され（排出口は5〜50mmに調整可能）、粉砕比は8〜12で、細かい完成品が求められる生産ラインに適しています。その構造は、従来のPEシリーズから最適化され、破砕室の設計と動作パラメータが改善され、ジョークラッシャーの安定性と微粉砕設備の効率を兼ね備えた"深空洞破砕+小ストローク高頻度"構成を採用しています。

I. ZPEシリーズジョークラッシャーの構成と構造

1. メインフレーム

• 高強度溶接鋼板Q355B（厚さ16～30mm）または小型鋳鋼部品（ZG230～450）で構成されており、総重量は同等のPEモデルよりも10～15%軽量です。フレームの剛性は最適化された補強材（リブ密度20%向上）によって強化され、高周波衝撃荷重（300～400サイクル/分）にも耐えます。

• 上部の投入口の幅は 体育 モデルと同様ですが、破砕室の深さが深くなっています (より急峻なプロファイルの深いキャビティ設計、角度は 体育 シリーズの 20°～25° から 15°～18° に減少)。これにより、材料の詰まりが低減し、破砕効率が向上します。

2. 粉砕機構

• 固定ジョーと可動ジョー固定ジョー取付面の傾斜角度は大きく（水平から30°～35°）、可動ジョーは10%～15%長く、チャンバー内の材料を複数回の圧縮サイクルで確実に圧縮します。可動ジョーは低合金鋳鋼（ZG30CrNiMo）製で、焼入れ・焼戻し硬度は25～30HRCで、PEシリーズよりも優れた耐疲労性を備えています。

• 微細破砕ジョープレート：高クロム鋳鉄（Cr28）または複合材料（高クロム加工層と高マンガン鋼ベース）製の"ダブルウェーブ"歯設計（歯高3～8mm、ピッチ5～12mm）を採用。PEシリーズのジョープレートより耐摩耗性が30%向上し、石英や花崗岩などの硬岩の破砕に適しています。

3. トランスミッションシステム

• 偏心シャフト: 同等のPEモデルに比べて偏心量は0.7～0.8倍に低減されていますが、回転速度は（同じモーター出力で）20～30％向上し、小さな偏心＋高速回転により微粒子の粉砕を実現します。シャフト径は5～10％拡大され、曲げ強度を高めるために42CrMo（30～35HRCに焼き入れ・焼き戻し処理）で作られています。

• ベアリングとプーリー: テーパーローラーベアリング (例: モデル 3520 シリーズ) はより大きな軸方向の力を処理し、プーリーの直径が小さくなり (高速化に対応)、強度を維持しながら重量を減らすためにダクタイル鋳鉄 QT600-3 で作られています。

4. 調整および安全装置

• 油圧調整装置: 標準油圧シリンダー調整（体育 シリーズのシム調整とは異なります）では、対称的に配置された 2 つのシリンダー（動作圧力 16 ～ 20 MPa）を使用して、トグル プレート シートを ±0.5 んん の調整精度で移動し、リモート制御（PLC システムにリンク）をサポートします。

• 過負荷保護トグルプレート破損防止機能に加え、油圧過負荷緩和機能（圧力センサーがチャンバー圧力を監視し、圧力が限界を超えるとシリンダーが圧力を解放して可動ジョーを後退させ、排出物排出後に自動的にリセット）を追加しました。これにより、トグルプレートの頻繁な交換が不要になり、連続性が向上します。

5. 補助部品

• 防塵システム: チャンバー上部にゴム製ダストカーテンを装着し、ベアリングハウジングにはラビリンス+スケルトンオイルシールの二重シールを採用して粉塵の侵入を低減します(粉塵の多い微粉砕条件に適しています)。

• 振動減衰: フレームの下のゴムパッド（硬度60ショアA）が基礎への高周波振動の影響を軽減します（振動速度≤0.08 んん/s）。

II. ZPEシリーズジョークラッシャーの製造工程

1. フレーム製造

• 溶接フレームは、CNC切断（許容誤差±0.3mm）と溶接前板（Sa2.5のサンドブラスト処理）を用いています。ロボット溶接により、溶接補強は2mm以下となり、その後、振動による応力緩和（応力低減率80%以上）により、使用中の変形を防止します。

• ベアリングハウジングのボアはCNCボーリングミルで加工され、同軸度は0.03mm以下（PEシリーズの0.05mmより良好）です。ボア表面には窒化処理（硬度500HV以上、深さ0.1～0.2mm）が施され、ベアリングの摩耗を低減します。

2. 主要部品製造

• 偏心シャフト42CrMo鋼を鍛造（鍛造比4以上）、粗削り、熱処理（880℃焼入れ＋600℃焼戻し）を施しています。精密研削により、ジャーナル真円度は0.005mm以下、偏心誤差は0.03mm以下を確保し、UT検査によりφ2mm以上の内部欠陥を検出します。

• 複合ジョープレートロストフォーム鋳造は、Cr28+1.0%Mo高クロム鋳鉄とZGMn13高マンガン鋼を組み合わせ、界面接合強度200MPa以上を実現します。作業面は水冷焼入れ（硬度60HRC以上）され、非作業部は靭性を維持します（衝撃エネルギー80J以上）。

• 油圧システムシリンダーバレルには27SiMnシームレス鋼管（内径公差H8）を使用しています。ピストンロッドには0.1～0.15mmの硬質クロムメッキ（気孔率≤1/cm²）を施し、1.5倍の作動圧力試験（1時間保持、漏れなし）を実施しています。

3. 組み立てと試運転

• 組立工程では、可動ジョーと固定ジョーの平行度を厳密に管理しています（ギャップ差0.3mm以下）。ベアリングのプリロードはナットによって精密に調整され、軸方向の遊びが排除されます。

• 無負荷テスト: 4 時間の連続動作により、ベアリング温度 (≤65°C) とノイズ (≤82 デシベル) が監視され、バランス テスト (残留アンバランス ≤5 g·んん/kg) が実行されます。

• 荷重試験：50～100mmの花崗岩を8時間連続破砕（排出口を20mmに設定）し、製品の85%以上が20mm以下である必要があります。油圧調整応答時間は1秒以下（破砕片を除去後3秒以内にリセット）。

3. ZPEシリーズジョークラッシャーの品質管理プロセス

1. 摩耗部品の性能試験

• ジョープレートは、摩耗試験（標準砂浸食、摩耗率≤0.1 んん/100 時間）および衝撃靭性試験（冷間脆性を防止するための -20°C 衝撃エネルギー≥50 J）を受けます。

• 複合ジョープレートインターフェースは PT 検査を受け、亀裂や剥離がないことを確認します。

2. 精度と安定性のテスト

• レーザー干渉計により、可動ジョーの軌道（平行偏差≤0.1 んん/m）を検証します。定格速度の120%で2時間動作させても異常な振動は見られません（加速度≤5 m/s²）。

• 油圧システムは、シリンダー同期エラーが 1 んん 以下で、漏れや詰まりがない状態で 1,000 回の調整サイクルを実行します。

3. 微粉砕効果の検証

• 粒度分布試験：排出口10 mmで定格容量200 MPaの石灰石を粉砕すると、≥90% ≤10 んん、薄片度≤15%（PEシリーズの25%より優れている）の製品が生成されます。

IV. 生産ラインにおける応用シナリオ

1. 細骨材生産ライン

• 砂製造ラインにおいて、50～100mmのPE粉砕物を5～20mmに粉砕し、砂製造機に直接供給する二次破砕機として（コーンクラッシャーの代替として投資削減のため）。例えば、ZPE500×750は、100～300t/hの石英砂製造ラインにおいて、PE600×900の出力を15mm以下に処理します。

2. 鉱業二次破砕

• 中小規模の金属鉱山（鉄鉱山、金鉱山）における二次破砕に使用され、30～80mmの一次破砕鉱石を5～15mmに粉砕し、ボールミルに直接投入します。油圧調整により、鉱石の硬度の変化に迅速に対応します（硬い塊の場合は排出口が自動的に開きます）。

3. 路盤材製造

• 石灰岩および玄武岩を破砕し、30mm以下の路盤用骨材（例：セメント安定処理マカダム）を製造します。ダブルウェーブジョープレートにより、過剰な破砕（超微粉含有率5%以下）を軽減します。

4. 産業廃棄物処理

• 鉄鋼スラグおよび鉱物スラグを20mm以下に処理し、非焼成レンガ製造やコンクリート混和材として利用できます。油圧過負荷保護機能により、廃棄物中の金属汚染物質を抑制し、ダウンタイムを削減します。

V. 運用上の特徴と考慮事項

• フィードコントロール：ジョープレートの局所的な摩耗を防ぐため、最大供給量を供給口幅の80%以下に厳密に制限してください。均一な供給とチャンバーへの過負荷防止のため、周波数制御式振動フィーダーを使用してください。

• メンテナンスの焦点油圧オイルのレベルと汚染度を毎週点検（NAS 8以上）。油圧フィルターは300時間ごとに交換。ジョープレートは100時間ごとに反転（ダブルウェーブシンメトリーを採用し、寿命を延ばす）。

• PEシリーズとの違いZPEシリーズは、細粒度・高硬度材料の二次破砕に適しています。PEモデルより15～20%高価ですが、後続設備のコストを削減し、50mm以下の製品を必要とするラインにおいて全体的な効率を向上させます。