토글 플레이트 시트는 조 크러셔의 핵심 하중 지지 부품으로, 프레임 후면 벽과 스윙 조 하부에서 토글 플레이트를 지지하여 파쇄력을 전달하고 스윙 조의 진동을 가능하게 합니다. 토글 플레이트 시트는 고강도 베이스 바디(ZG35CrMo/HT350), 토글 플레이트와 일치하는 접촉면(구형 오목 또는 평편 홈), 그리고 강성을 강화하기 위한 보강 리브가 있는 고정 구조(볼트, 위치 결정 핀)로 구성됩니다.
제조는 수지 모래 주조(1480~1520°C) 후 응력 제거 어닐링 공정을 거치며, 접촉면(평탄도 ≤0.1mm/100mm)과 조립 구멍의 정밀 가공이 포함됩니다. 품질 관리에는 결함에 대한 산/유타 검사, 경도 시험(≥200 헤비급), 그리고 정격 하중의 1.2배에서 변형률 ≤0.1mm를 보장하기 위한 하중 시험이 포함됩니다.
2~3년의 사용 수명을 자랑하며, 엄격한 공정 관리를 통해 안정적인 힘 전달과 장비 안전을 보장합니다.
토글 플레이트 시트는 조 크러셔의 핵심 하중 지지 부품으로, 토글 플레이트를 장착하고 지지하도록 설계되었습니다. 토글 플레이트는 프레임 후면과 스윙 죠 하부에 각각 위치합니다. 토글 플레이트의 구형 또는 평평한 끝단과의 접촉을 통해 진동하는 스윙 죠에서 발생하는 파쇄력을 고정 프레임으로 전달하는 동시에 토글 플레이트와 협력하여 스윙 죠의 왕복 운동을 가능하게 합니다. 토글 플레이트의 구조적 강도와 조립 정밀도는 파쇄력 전달 효율과 장비 작동 안정성에 직접적인 영향을 미치며, 크러셔의 과부하 보호 기능(하중 완화를 위한 토글 플레이트 파손)을 보장하는 핵심 보조 부품 역할을 합니다.
I. 토글 플레이트 시트의 구성 및 구조
토글 플레이트 시트의 설계는 토글 플레이트 끝단의 형상(구형 또는 평면 접촉)에 맞춰야 하며, 다양한 기계 모델의 하중 요구 사항에 맞춰 조정되어야 합니다. 주요 구성 요소와 구조적 특징은 다음과 같습니다.
베이스 바디 핵심 하중 지지부는 "프레임 토글 플레이트 시트"(프레임 후면 벽에 고정)와 "스윙 죠 토글 플레이트 시트"(스윙 죠 하부에 통합)로 나뉩니다. 소형 및 중형 파쇄기의 경우, 본체는 대부분 프레임/스윙 죠와 일체형으로 주조된 보스 구조이며, 대형 기계의 경우 분할형(볼트를 통해 프레임/스윙 죠에 연결)이 채택됩니다. 본체는 표면 경도가 ≥200 HBW인 고강도 주강(ZG35CrMo) 또는 내마모성 주철(HT350)로 제작되어 토글 플레이트의 충격 및 압출을 견딥니다.
접촉 작업 표면 토글 플레이트 유형에 따라 설계된 토글 플레이트 끝과 접촉하는 중요 영역:
구형 오목 坑: 토글 플레이트의 구면 끝단과 일치합니다. 오목한 坑의 곡률 반경은 토글 플레이트 구면의 곡률 반경보다 0.5~1mm 더 크므로, 접촉 면적이 70% 이상 확보되어 국부 응력 집중을 줄일 수 있습니다.
평평한 홈: 토글 플레이트의 평평한 끝부분과 일치합니다. 홈 깊이는 5~10mm이며, 바닥면에는 내마모성 라이너(고망간강)가 적용되어 내마모성을 향상시킵니다. 작업 표면의 표면 거칠기는 표면 거칠기로 인해 토글 플레이트 끝부분이 조기에 마모되는 것을 방지하기 위해 ≤라12.5μm이어야 합니다.
위치 및 고정 구조
분할 토글 플레이트 시트는 플랜지 모서리가 있으며, 8~12개의 고강도 볼트(M20~M36, 등급 8.8)를 통해 프레임/스윙 조에 연결됩니다. 볼트 구멍은 균등하게 배치되어 있으며(간격 100~200mm), 볼트 직경보다 1~2mm 큰 직경을 사용하여 미세한 위치 조정이 가능합니다.
베이스 바디의 바닥이나 측면에는 위치 지정 핀 구멍(직경 20~50mm)이 장착되어 있으며, 이 구멍은 프레임/스윙 죠의 위치 지정 핀과 협력하여 위치 편차를 ≤0.1mm로 제한하고 토글 플레이트와의 정렬을 보장합니다.
갈비뼈 강화 및 무게 감소 구조 방사형 또는 격자형 보강 리브(두께 10~20mm)는 베이스 바디의 비접촉 영역에 설계되었으며, 리브 높이는 베이스 바디 두께의 1/3~1/2로 설계되어 전반적인 강성을 향상시킵니다. 대형 토글 플레이트 시트는 내부 비하중 영역에 중량 감소 구멍(직경 50~100mm)을 형성하여 구조적 강도를 저하시키지 않고 중량을 줄일 수 있습니다.
윤활 채널(일부 모델) 구면 접촉 토글 플레이트 시트의 경우, 작업 표면 가장자리에 φ6~φ10mm의 윤활 구멍이 뚫려 있으며, 이 구멍은 프레임 내부의 오일 회로에 연결됩니다. 토글 플레이트와 시트 사이의 마찰과 마모를 줄이기 위해 리튬계 그리스(NLGI 2)를 정기적으로 주입합니다.
2세. 토글 플레이트 시트의 주조 공정
토글 플레이트 시트는 고주파 충격 하중을 견뎌야 하므로, 주조 공정은 소재의 치밀성과 내부 품질을 보장해야 합니다. 구체적인 공정은 다음과 같습니다.
금형 및 모래 금형 준비
수지 모래 주조(소형 및 중형) 또는 규산나트륨 모래 주조(대형)가 사용됩니다. 3D 모델을 기반으로 목재 또는 폼 패턴을 제작하여 작업 표면 형상, 볼트 구멍, 보강 리브 구조를 정확하게 재현하며, 3~5mm의 가공 여유를 둡니다(주강 수축률 2~2.5%).
작업 표면용 모래 주형은 0.5~1mm 두께의 코팅으로 표면 경화 처리(지르콘 분말 코팅)되어 주입 시 모래가 달라붙는 것을 방지하여 표면 품질에 영향을 미칩니다.
녹이고 붓기
주강 용해: 저인산 저유황 고철(P ≤0.03%, S ≤0.02%)을 선별하여 전기로에서 1550~1600°C로 가열합니다. 탈산을 위해 페로실리콘과 페로망간을 첨가하고, 화학적 조성을 조정하여(ZG35CrMo는 크 0.8~1.1%, 모 0.2~0.3% 함유) 기계적 성질(인장 강도 ≥600 엠파)을 확보합니다.
주입: 1480~1520°C의 주입 온도에서 하부 주입 시스템을 사용합니다. 큰 토글 플레이트 시트는 콜드 셧(추운 닫다)이나 수축 공동(수축 공동)을 방지하기 위해 2~3단계(30~60초 간격)로 주입합니다. 용융 금속이 완전히 채워지도록 주입 시간은 5~15분(중량에 따라 다름)으로 조절합니다.
셰이크아웃 및 열처리
주물은 300°C 이하로 냉각 후 셰이크아웃합니다. 라이저는 화염 절단이나 기계 절단으로 제거하고, 버는 표면과 같은 높이로 연삭합니다.
응력 제거 어닐링: 600~650°C로 가열하고 4~6시간 유지한 다음 200°C로 가열 냉각하고 공랭하여 주조 응력(잔류 응력 ≤150 엠파)을 제거하고 가공 후 변형을 방지합니다.
3세. 토글 플레이트 시트 가공 공정
토글 플레이트 시트 가공은 작업 표면의 정확성과 조립 적합성을 보장해야 합니다. 구체적인 공정은 다음과 같습니다.
거친 가공
비작업면을 기준으로 플랜지 표면과 본체 측면을 갠트리 밀링 머신으로 거칠게 밀링하여 1~2mm의 마무리 여유를 남깁니다. 플랜지 표면의 평탄도는 ≤1mm/m이고, 측면과의 직각도는 ≤0.5mm/100mm입니다.
도면에 따라 방사형 드릴링 머신을 사용하여 볼트 구멍의 깊이를 볼트 길이보다 5~10mm 길게 뚫습니다. 나사산 가공 후 나사산 정밀도는 6H 등급에 도달하여 견고한 볼트 체결을 보장합니다.
작업 표면 마무리
구면 오목 가공: 구면 밀링 커터가 장착된 CNC 보링 및 밀링 머신을 사용하여 설정된 곡률 반경에 따라 밀링 가공합니다. 가공 후, 템플릿(편차 ≤0.5mm)으로 곡률을 검사한 후, 연삭 휠(조도 라6.3μm)로 미세 연삭합니다.
평탄 홈 가공: 홈 바닥면을 수평 밀링 머신으로 정삭 가공하여 평탄도 ≤0.1mm/100mm, 플랜지 표면과의 평행도 ≤0.2mm/100mm를 보장합니다. 그 후, 내마모성 라이너를 상감(라이너 표면이 홈 표면과 같은 높이가 되도록 카운터싱크 볼트로 고정)합니다.
조립 구멍 및 보조 가공
프레임/스윙 죠와 협력하여 위치 핀 구멍을 뚫고 리밍하며, H7/m6 전환 핏을 사용하여 핀 구멍과 볼트 구멍 사이의 위치 허용 오차가 ≤0.3mm가 되도록 보장합니다.
모따기 및 버 제거: 모든 모서리는 둥글게(R2–R3) 처리되고, 볼트 구멍은 모따기(1×45°) 처리되어 조립 중 작업자나 씰에 긁힘이 생기는 것을 방지합니다.
4.. 토글 플레이트 시트의 품질 관리 프로세스
주조 품질 관리
육안 검사: 균열, 수축공, 또는 불충분한 타설 여부 확인을 위해 100% 육안 검사를 실시합니다. 작업 표면 주변의 중요 부위는 자분탐상검사(산)를 통해 표면 균열 여부를 확인합니다.
내부 품질: 대형 토글 플레이트 시트는 초음파 검사(유타)를 거칩니다. 코어 영역(작업 표면 아래 20mm)에는 직경 ≥φ3mm의 기공이나 개재물이 없어야 합니다.
재료 및 기계적 특성 검사
스펙트럼 분석: ZG35CrMo(크:0.8–1.1%, 모:0.2–0.3%)의 화학 조성을 검증하여 표준을 준수하는지 확인합니다.
경도 시험: 브리넬 경도 시험기는 작업 표면의 경도(≥200 헤비급)를 검사하며, 같은 표면에서 경도 차이가 ≤30 HBW입니다.
시조립 시험: 토글 플레이트, 프레임, 스윙 죠를 조립하여 토글 플레이트와 작업 표면 사이의 접촉 면적(적색 납 분말로 검출, 접촉률 ≥70%)을 확인했습니다. 토글 플레이트 스윙 시 걸림이나 이상 소음이 발생하지 않았습니다.
하중 지지 시험: 정격 작업 하중의 1.2배를 가하여(1시간 동안) 작업 표면의 변형(≤0.1 mm)을 확인하고 볼트 풀림(토크 손실 ≤5%)이 없는지 확인합니다.
엄격한 공정 관리를 통해 토글 플레이트 시트는 토글 플레이트의 안정적인 지지와 힘 전달을 보장하며, 2~3년(재료 경도에 따라 다름)의 사용 수명을 보장합니다. 일상적인 유지 관리 시 작업 표면의 마모를 정기적으로 점검하고(마모가 2mm를 초과하면 교체 또는 수리), 볼트를 조여(100시간 작동 시 점검) 장비 진동이나 풀림으로 인한 부품 손상을 방지해야 합니다.