안전 실린더(릴리스 실린더라고도 함)는 콘 크러셔의 핵심 안전 구성 요소로 주로 다음을 담당합니다. 장비를 과부하 충격으로부터 보호파쇄가 불가능한 재료(예: 철 블록)가 파쇄기에 유입되거나 재료 적재량이 한계를 초과하면 안전 실린더의 유압 오일이 릴리프 밸브를 통해 빠르게 방출되어 이동 콘을 위로 밀어 올려 파쇄실의 간격을 넓히고 이물질을 배출합니다. 이물질이 배출되면 유압 시스템이 재설정되고 이동 콘이 작동 위치로 복귀하여 장비의 지속적이고 안정적인 작동을 보장합니다.
안전 실린더는 유압으로 구동되는 원통형 구성품으로, 다음과 같은 핵심 부품으로 구성되어 있습니다.
그만큼 실린더 본체 유압 오일과 피스톤을 담는 용기 역할을 하며, 내부 유압을 견딥니다. 중공 원통형 구조로 되어 있으며, 내벽은 밀봉 성능과 원활한 피스톤 운동을 위해 고정밀 가공이 필요합니다. 재질은 일반적으로 고강도 주철 또는 주강입니다.
그만큼 피스톤 이동 콘의 변위를 구동하기 위해 유압 동력을 전달합니다. 실린더 본체 내벽과 일치하는 원통형 구조이며, 상단은 이동 콘 연결봉에 연결됩니다. 표면은 일반적으로 내마모 처리됩니다.
그만큼 밀봉 어셈블리 유압 오일 누출(내부 및 외부 모두)을 방지합니다. O-링, 복합 씰(예: 글리드 링, U-컵 씰), 더스트 씰로 구성되며, 피스톤과 실린더 본체 끝에 설치됩니다.
그만큼 오일 입구/출구 유압 파이프라인에 연결되어 유압 오일의 주입 및 배출을 실현합니다. 실린더 본체 측벽에 위치하며, 유압 시스템에 맞춰 나사산 인터페이스(예: 영국식 파이프 나사산)가 있습니다.
그만큼 가이드 슬리브 피스톤 운동의 동축성을 보장하고 편심 마모를 줄입니다. 피스톤 외부에 슬리브가 장착되어 있으며, 내마모성 주철 또는 구리 합금으로 제작되었으며, 내부 구멍 정밀도는 IT7 등급입니다.
일부 모델에는 다음이 장착되어 있습니다. 완충 장치 피스톤의 빠른 복귀 시 충격을 줄이기 위해 설계되었습니다. 버퍼 슬리브와 스로틀 구멍으로 구성되어 있으며, 실린더 본체 하단에 위치하며 유압 오일 스로틀링을 통해 완충 작용을 합니다.
안전 실린더의 실린더 본체, 피스톤 등 핵심 부품은 대부분 주조 공정을 통해 형성되며, 구체적인 흐름은 다음과 같습니다.
재료 선택
실린더 본체: 고강도 회주철(HT300) 또는 연성주철(QT500-7)을 선택하여 인장강도 ≥500MPa, 경도 180-240HBW를 요구하며, 이를 통해 높은 내압성과 내변형성을 확보합니다.
피스톤: 일반적으로 연성주철(QT600-3)이나 주강(ZG35CrMo)이 사용되며, 높은 내마모성과 인성이 요구됩니다.
금형 설계 및 제조
모래 주형(레진 모래 또는 규산나트륨 모래)은 부품 도면에 따라 제작되며, 가공 여유는 3~5mm입니다. 수축공과 기공을 방지하기 위해 적절한 라이저와 게이트를 설계합니다. 원통형 본체 주형의 경우, 주조 후 타원 변형이나 휨을 방지하기 위해 내부 공동의 원통도를 보장해야 합니다.
녹이고 붓기
주철 용해: 중간 주파수 유도로를 사용하며, 용선 온도는 1450~1500℃로 조절됩니다. 화학 조성(예: 탄소: 3.2~3.6%, 규소: 1.8~2.2%)을 조정하여 유동성과 기계적 성질을 보장합니다.
주입: 슬래그의 혼입을 방지하기 위해 주입 속도를 5~8kg/s로 조절하는 하부 주입 시스템을 채택합니다. 주입 후, 주물은 내부 응력을 줄이기 위해 용광로에서 200℃ 이하로 서서히 냉각됩니다.
셰이크아웃 및 청소
실온까지 냉각한 후, 모래 주형을 진동 셰이크아웃으로 제거합니다. 라이저와 게이트는 가스 절삭 또는 연삭을 통해 세척하며, 잔여 높이가 1mm 이하가 되도록 합니다.
열처리
실린더 본체: 550~600℃로 가열하고 2~3시간 유지한 후, 200℃까지 천천히 냉각하여 주조 응력을 제거하고 가공 후 변형을 방지하는 응력 제거 어닐링을 실시합니다.
피스톤: 주강으로 만든 경우 850~900℃로 가열하고 1시간 유지한 후 공랭시켜 입자를 미세화하고 인성을 향상시키는 정규화를 실시합니다.
주조 검사
시각적 검사: 균열, 수축 공동 또는 모래 구멍이 없는지 확인합니다.
비파괴 검사: 초음파 검사(유타)는 중요 영역(예: 실린더 내벽)에 100% 적용되어 기공이나 ≥φ3mm의 개재물이 존재하지 않습니다.
주조 블랭크는 설계 정확도를 충족하기 위해 기계 가공이 필요하며, 구체적인 공정은 다음과 같습니다.
거친 가공
실린더 본체: 바깥쪽 원, 단면, 안쪽 공동을 돌려서 1-2mm의 마무리 여유를 두고, 오일 입구/출구 나사산(예: G1/2)을 뚫고 탭핑합니다.
피스톤: 바깥쪽 원과 끝면을 돌리고 씰을 위한 홈을 가공합니다(폭과 깊이 허용 오차 ±0.05mm).
마무리 가공
실린더 내벽: 라0.8-1.6μm의 표면 거칠기, 원통도 ≤0.01mm/m, IT7 등급의 직경 허용 오차를 달성하기 위한 연마.
피스톤 외측 원: 라1.6μm로 정밀 연삭, 실린더 내벽과의 맞춤 간극은 0.03-0.08mm로 제어(유압 오일 점도에 따라 조정).
가이드 슬리브: 피스톤과의 정확한 맞춤을 보장하기 위해 내부 구멍을 정밀하게 보링하고 연마합니다.
표면 처리
집회
밀봉 어셈블리 설치: 먼지 씰, 메인 씰(예: 글리드 링), 가이드 링을 순차적으로 장착하여 변형이나 긁힘이 없는지 확인합니다.
피스톤과 실린더 조립: 씰이 손상되지 않도록 피스톤을 천천히 밀고, 움직임이 원활한지(걸림이 없는지) 테스트합니다.
안전 실린더의 품질은 분쇄기의 안전 성능에 직접적인 영향을 미치므로 다음 링크에서 엄격한 관리가 필요합니다.
원자재 검사
화학 성분 분석: 분광기를 사용하여 주철/주강에 포함된 탄소, 실리콘, 망간 등의 원소를 검출하고 재료 표준을 준수하는지 확인합니다.
기계적 성질 시험: 인장 시험(인장 강도 및 신율 측정) 및 경도 시험(브리넬 경도 시험기)을 위한 샘플링.
가공 정밀도 검사
치수 정확도: 내부 및 외부 마이크로미터를 사용하여 실린더 내경과 피스톤 외경을 검사하며, 허용 오차는 IT7 등급 이내입니다.
기하학적 허용차: 진원도계를 사용하여 실린더 내벽의 진원도를 확인하고 다이얼 인디케이터를 사용하여 피스톤의 진직도(≤0.02mm/m)를 테스트합니다.
표면 품질: 거칠기 측정기를 사용하여 라 값을 측정하고, 시각적 검사를 통해 크롬 도금에 벗겨짐이나 핀홀이 없는지 확인합니다.
유압 성능 테스트
밀봉 시험: 정격 작동 압력(일반적으로 10-20MPa)에서 30분 동안 압력을 유지하며 누출은 ≤0.1mL/min입니다.
작동 테스트: 과부하 조건 시뮬레이션, 유압 오일 주입, 원활한 피스톤 상승/하강 관찰, 재설정 정확도 오차 ≤0.5mm.
피로 수명 시험
10만회 이상의 왕복 사이클에 대한 샘플링, 테스트 후 씰 마모 검사, 자기 입자 테스트를 통한 실린더 균열 감지.
공장 검사
모든 안전 실린더에는 치수 및 성능 시험 데이터가 포함된 검사 보고서가 첨부되어야 하며, 부적격 제품은 공장에서 반출이 금지됩니다.
안전 실린더는 콘 크러셔의 안전 장벽입니다. 구조 설계는 강도와 밀봉 성능의 균형을 이루어야 하며, 주조 및 가공 공정을 통해 높은 정밀도와 내마모성을 보장합니다. 품질 관리는 원자재부터 가공 및 조립까지 전 공정을 포괄합니다. 합리적인 공정 계획을 통해 안전 실린더는 과부하에 신속하게 대응하여 크러셔의 수명을 연장합니다.
