구조적 지지: 메인 프레임, 편심 부싱, 이동 콘, 오목부 등 모든 상부 구성품의 무게를 지탱하며, 파쇄 중에 발생하는 동적 하중(최대 수만 킬로뉴턴)도 지탱합니다.
하중 분포: 정적 및 동적 하중을 분쇄기 기초에 전달하여 안정적인 작동을 보장하고 과도한 진동을 방지합니다.
구성 요소 하우징: 추력 베어링, 메인 샤프트 소켓, 윤활 시스템 등의 중요 부품을 둘러싸고 위치를 조정하며, 정렬과 기능을 유지합니다.
오염 방지: 먼지, 광석 입자, 습기가 내부 구성품으로 유입되는 것을 차단하는 장벽 역할을 하여 마모를 줄이고 사용 수명을 연장합니다.
프레임 바디: 원통형 또는 원뿔형 외형을 가진 일체형 주강 또는 연성 주철 구조물로, 일반적으로 파쇄기 크기에 따라 500kg에서 5톤까지 무게가 나갑니다. 벽 두께는 20~50mm이며, 고응력 부위에는 보강 리브가 있습니다.
스러스트 베어링 시트: 프레임 상단에 있는 가공된 홈 또는 플랜지로, 추력 베어링을 수용하며, 정확한 평탄도(≤0.05 mm/m)를 갖춰 적절한 하중 분포를 보장합니다.
메인 샤프트 소켓 마운트: 메인 샤프트 소켓을 고정하는 중앙 보어 또는 원통형 캐비티로, 메인 샤프트와 동심도를 유지하기 위한 치수 허용 오차 IT7이 있습니다.
갈비뼈 강화: 과도한 무게 없이 강성을 높여주는 내부 또는 외부 방사형/축 방향 리브로, 굽힘과 비틀림 응력을 견딜 수 있도록 배치되었습니다.
윤활 및 냉각 채널: 윤활 시스템에 연결되어 추력 베어링과 메인 샤프트 소켓에 오일을 공급하는 드릴링 또는 주조 통로이며, 일부 설계에서는 열을 발산하는 냉각수 채널입니다.
기초 장착 플랜지: 프레임을 콘크리트 기초에 고정하기 위한 볼트 구멍(일반적으로 8~24개)이 있는 방사형 플랜지입니다. 플랜지의 평탄도 허용 오차는 ≤0.1mm/m로 균일한 하중 분배를 보장합니다.
액세스 도어/검사 포트: 전체 프레임을 분해하지 않고도 내부 구성 요소(예: 추력 베어링, 윤활 라인)에 대한 유지 관리 접근을 허용하는 분리 가능한 패널 또는 커버입니다.
밀봉 표면: 상부 프레임이나 조정 링과 연결되는 가공된 표면으로, 재료 누출 및 오염을 방지하기 위해 개스킷이나 O-링이 장착됩니다.
재료 선택:
주강(ZG270-500): 높은 인장 강도(≥500 엠파), 항복 강도(≥270 엠파), 충격 인성(≥20 J/센티미터²)을 갖추고 있어 대형 파쇄기에 적합합니다. 화학 조성: C 0.24–0.32%, 시 0.20–0.60%, 민 0.50–0.80%.
연성 주철(QT500-7): 중형 파쇄기에 사용되며, 주조성과 진동 감쇠성이 우수합니다. 인장 강도 ≥500 엠파, 신장률 ≥7%.
패턴 만들기:
3D 프린팅된 레진, 목재 또는 폼을 사용하여 프레임의 외형, 리브, 마운팅 플랜지, 내부 공간을 재현하는 실물 크기 패턴을 제작합니다. 냉각 수축을 고려하여 수축 허용치(1.5~2.5%)를 추가합니다.
조형:
레진 본딩 샌드 몰드는 프레임의 복잡성을 수용하기 위해 여러 부분으로 구성됩니다. 페놀 수지와 결합된 샌드 코어는 리브, 채널, 보어와 같은 내부 형상을 형성합니다. 몰드는 표면 마감을 향상시키기 위해 내화성 워시로 코팅됩니다.
녹이고 붓기:
주강의 경우: 1520~1560°C의 전기 아크로에서 용융되며, 취성을 방지하기 위해 유황(≤0.04%)과 인(≤0.04%)을 엄격하게 관리합니다.
연성 주철의 경우: 1400~1450°C의 큐폴라 또는 유도로에서 녹인 후, 구상화제(마그네슘 또는 세륨)를 첨가하여 흑연을 구형으로 변환합니다.
주입은 금형에 완전히 채워지고 기공과 콜드 셧이 최소화되도록 제어된 유량 속도(100~300kg/s)를 갖춘 주형을 통해 수행됩니다.
열처리:
주강: 850~900°C에서 4~6시간 동안 정규화한 후, 공랭시켜 결정립 구조를 미세화하고 내부 응력을 줄입니다.
연성 주철: 탄화물을 제거하기 위해 850~900°C에서 2~4시간 동안 열처리한 후, 천천히 냉각하여 가공성을 향상시킵니다.
거친 가공:
주조 프레임은 CNC 갠트리 밀링 머신 또는 수직 선반에 장착되어 기초 플랜지, 외면 및 접속구 가장자리를 가공하며, 5~10mm의 마무리 여유를 남깁니다. 주요 치수(예: 플랜지 직경)는 ±1mm 이내로 관리됩니다.
중요 특징의 정밀 가공:
스러스트 베어링 시트: CNC 연삭기를 사용하여 평탄도(≤0.05 mm/m)와 표면 거칠기 라1.6 μm를 달성하여 적절한 추력 베어링 좌석을 보장합니다.
메인 샤프트 소켓 마운트: 치수 허용차 IT7(예: φ300H7) 및 원통도 ≤0.02mm로 보링 및 연마하여 추력 베어링 시트와 동심도를 유지합니다(동축도 ≤0.1mm).
기초 플랜지: CNC 밀링 머신을 사용하여 평탄도(≤0.1mm/m) 및 프레임 축에 대한 직각도(≤0.2mm/100mm)로 가공합니다. 볼트 구멍은 6H 등급 공차로 드릴링 및 나사 가공되었으며, 위치 정확도는 ±0.5mm입니다.
채널 및 포트 가공:
윤활 및 냉각 채널은 CNC 심공 드릴링 머신을 사용하여 드릴링되며, 직경 허용 오차(±0.5mm)와 위치 정확도(±1mm)를 통해 연결된 구성 요소와의 정렬을 보장합니다.
검사 포트와 접근 도어는 개스킷과 적절히 맞도록 가공되어 누출을 방지합니다.
표면 처리:
기계로 가공된 표면(예: 추력 베어링 시트, 소켓 마운트)은 마찰을 줄이고 구성품 결합을 개선하기 위해 라1.6μm로 연마됩니다.
외부 표면은 분사 세척을 거친 후 에폭시 프라이머(80~100μm)와 상도코팅(60~80μm)으로 도장하여 옥외나 먼지가 많은 환경에서도 부식을 방지합니다.
재료 테스트:
화학 성분 분석(분광법)을 통해 주강(ZG270-500) 또는 연성 주철(QT500-7) 표준을 준수하는지 확인합니다.
주조 샘플에 대한 인장 시험을 통해 기계적 특성(예: 주조강: 인장 강도 ≥500 엠파, 신장률 ≥15%)을 확인합니다.
치수 정확도 검사:
좌표 측정기(CMM)는 중요한 치수, 즉 추력 베어링 시트 평탄도, 소켓 마운트 직경, 플랜지 볼트 구멍 위치를 검사합니다.
레이저 스캐닝을 통해 전반적인 형상이 치사한 사람 모델과 일치하는지 확인하고 상위 구성 요소와의 호환성을 보장합니다.
구조적 건전성 테스트:
초음파 검사(유타)는 늑골이나 플랜지와 같이 응력이 많은 부분에서 내부 결함(수축 기공, 균열 등)을 감지하여 5mm 이내의 결함은 제거합니다.
자기 입자 검사(엠피티)는 기계로 가공된 부분(예: 볼트 구멍, 베어링 시트 가장자리)의 표면 균열을 검사하며, 선형 결함이 2mm 미만이면 불합격으로 처리합니다.
기계적 성능 테스트:
냉각/윤활 채널의 압력 테스트(작동 압력의 1.5배)를 통해 누출이 없는지 확인합니다.
하중 테스트는 프레임에 시뮬레이션된 정적 하중(정격 중량의 120%)을 적용하는 과정으로, 변형률 게이지를 통해 변형을 측정합니다(한계: ≤0.1 mm/m).
어셈블리 검증:
추력 베어링, 메인 샤프트 소켓, 기초 볼트를 이용한 시험 조립을 통해 적절한 맞춤 여부를 확인합니다. 구성 요소가 걸리지 않고 안전하게 자리 잡고 정렬 허용 오차가 유지됩니다.