프레임은 주요 구조 부품으로, 일반적으로 고강도 주강(예: ZG270-500)으로 제작됩니다. 프레임은 다른 모든 부품의 안정적인 지지대 역할을 합니다. 프레임의 상단은 오목부를 수용하고, 하단은 편심 샤프트 슬리브, 메인 샤프트 및 기타 가동부를 지지합니다. 프레임의 강성을 높이고 압착 시 발생하는 강한 충격력을 견디기 위해 보강 리브가 추가되는 경우가 많습니다. 프레임은 중요 부위의 두께가 30~50mm로 견고하게 설계되었습니다.
맨틀은 고망간강(예: ZGMn13) 또는 고크롬 주철로 제작된 원뿔형 부품입니다. 메인 샤프트에 장착되어 오목한 부분 내에서 편심 회전합니다. 맨틀 표면은 재료를 효과적으로 파쇄할 수 있도록 특정 형상으로 설계되었습니다. 맨틀의 두께는 모델 및 용도에 따라 30~80mm입니다. 맨틀 바닥은 구형 베어링을 통해 메인 샤프트에 연결되어 부드럽고 안정적인 회전 운동을 가능하게 합니다.
오목부는 파쇄실의 고정된 외부 부분입니다. 또한 고망간강이나 고크롬 주철과 같은 내마모성 소재로 제작됩니다. 오목부는 프레임 상부에 고정되며, 맨틀과 일치하는 원뿔 모양을 하고 있습니다. 오목부의 안쪽 면에는 교체 가능한 내마모 라이너가 덧대어져 있습니다. 오목부의 구조는 파쇄된 재료의 충격과 마모를 견딜 수 있도록 설계되었으며, 두께는 25~60mm입니다.
편심축 슬리브는 운동 전달에 필수적인 부품입니다. 합금 주강(예: ZG35CrMo)으로 제작됩니다. 편심축 슬리브는 메인 샤프트를 중심으로 회전하여 맨틀을 편심 회전시킵니다. 편심축 슬리브에는 전달축의 작은 베벨 기어와 맞물리는 대구경 베벨 기어가 장착되어 있습니다. 샤프트 슬리브의 편심은 맨틀의 회전 운동 진폭을 제어하도록 세심하게 설계되었으며, 일반적으로 10~30mm 범위입니다.
변속 시스템은 모터, V 벨트, 풀리, 변속축, 그리고 베벨 기어로 구성됩니다. 모터(일반적으로 55~315kW)는 구동력을 제공합니다. V 벨트는 모터의 동력을 변속축의 풀리로 전달합니다. 변속축은 작은 베벨 기어를 회전시키고, 이 베벨 기어는 편심축 슬리브의 큰 베벨 기어와 맞물려 편심축 슬리브를 회전시킵니다. 베벨 기어의 변속비는 일반적으로 1:4~1:6입니다.
스프링은 구형 스프링 콘 크러셔의 중요한 안전 및 조정 기능입니다. 고강도 스프링 세트(일반적으로 60Si2Mn과 같은 합금 스프링강으로 제작)가 프레임 하부에 설치됩니다. 파쇄실에 부순 철과 같은 파쇄하기 어려운 물질이 있는 경우, 스프링이 압축되어 맨틀이 아래로 이동하여 배출 간격을 넓혀 크러셔 손상을 방지합니다. 스프링 장력을 조절하여 파쇄력과 배출 크기를 제어할 수 있습니다. 스프링 압축 범위는 일반적으로 20~50mm입니다.
공급 시스템은 일반적으로 분쇄기 상단에 공급 호퍼를 포함합니다. 공급 호퍼는 재료를 분쇄실로 고르게 분배하도록 설계되었습니다. 공급 호퍼의 크기는 분쇄기 용량에 따라 다르며, 용량 범위는 0.5~3m³입니다. 배출 시스템은 분쇄기 하단에 위치합니다. 배출된 재료는 조절 가능한 배출 간격을 통해 떨어지며, 배출 간격은 오목한 부분의 위치를 변경하거나 스프링 조절 장치를 사용하여 조절할 수 있습니다. 배출 간격은 최종 제품의 입자 크기를 제어하기 위해 3~50mm 범위에서 조절할 수 있습니다.
패턴 만들기: 일반적으로 나무나 3D 프린팅 레진을 사용하여 실제 크기의 모형을 제작하며, 수축률(1.5~2.0%)과 가공을 고려하여 제작합니다. 이 모형은 모든 내부 공간과 장착 지점을 포함하여 프레임의 복잡한 형상을 정확하게 표현하도록 설계되었습니다.
조형: 프레임 주조에는 레진 본드 모래 주형이 사용됩니다. 모래는 레진 바인더와 혼합되어 단단하게 굳는 주형을 형성합니다. 코어를 주형에 삽입하여 편심축 슬리브와 메인 샤프트와 같은 내부 공간을 만듭니다. 그런 다음 주형에 내화 코팅을 입혀 주물의 표면 마감을 향상시킵니다.
주조: 고강도 주강(ZG270~500)을 1520~1560°C의 유도로에서 용융합니다. 용융 금속은 적절한 충진을 보장하고 결함 발생을 최소화하기 위해 제어된 속도로 금형에 조심스럽게 주입합니다. 주조 후, 프레임은 내부 응력을 줄이기 위해 금형 내에서 천천히 냉각됩니다.
열처리: 주조 프레임은 열처리 공정을 거칩니다. 먼저 880~920°C의 온도에서 노멀라이징(정규화)을 한 후 공냉합니다. 이후 550~600°C에서 템퍼링(템퍼링)을 통해 경도(헤비 180~220) 및 인성 등의 기계적 성질을 향상시킵니다.
가공열처리된 프레임은 가공됩니다. CNC 밀링 머신을 사용하여 오목한 편심 샤프트 슬리브 및 기타 부품의 장착면을 가공합니다. 가공 정밀도는 주요 치수에 대해 ±0.1mm 이내로 관리됩니다. 볼트 및 기타 패스너용 구멍을 만들기 위해 드릴링 및 태핑 작업이 수행됩니다.
단조: 고망간강(ZGMn13) 또는 고크롬 주철 빌렛을 1100~1150°C로 가열한 후 원뿔형 맨틀 형태로 단조합니다. 단조는 소재의 결정립 구조를 정렬하여 강도와 내마모성을 향상시킵니다. 원하는 형상과 치수 정확도를 얻기 위해 여러 단계의 단조 공정이 필요할 수 있습니다.
열처리: 단조 후, 맨틀은 열처리됩니다. 고망간강의 경우, 1050~1100°C에서 용체화 어닐링 후 물 담금질하여 고경도 마르텐사이트 조직을 얻습니다. 열처리 후 맨틀의 경도는 일반적으로 HRC 45~55입니다.
가공: 열처리된 맨틀은 최종 치수를 얻기 위해 가공됩니다. CNC 선반과 밀링 머신을 사용하여 외측 원뿔 표면, 구면 베어링의 바닥 표면 및 기타 필요한 부분을 가공합니다. 맨틀 작업 표면의 표면 조도는 라 3.2~6.3μm의 조도로 매끄러운 분쇄 작용을 보장하기 위해 세심하게 관리됩니다.
주조: 프레임과 마찬가지로, 오목한 부분은 레진 본딩된 모래 주형을 사용하여 주조됩니다. 고망간강 또는 고크롬 주철을 1450~1500°C의 유도로에서 용융하여 주형에 주입합니다. 주조 공정은 균일한 두께를 유지하고 기공을 최소화하기 위해 세심하게 관리됩니다.
열처리: 주조된 오목부는 기계적 성질을 향상시키기 위해 열처리됩니다. 일반적으로 노멀라이징과 템퍼링을 거칩니다. 고망간강의 경우, 노멀라이징 온도는 약 950~1000°C이며, 이후 200~300°C에서 템퍼링하여 원하는 경도와 인성을 얻습니다.
가공: 열처리 후 오목부를 가공합니다. 내면은 맨틀에 맞춰 특정 형상으로 가공하고, 외면은 프레임에 장착하기 위해 가공합니다. 내면 형상의 가공 정밀도는 ±0.5mm 이내이며, 표면 조도는 라 6.3~12.5μm입니다.
주조: 편심 샤프트 슬리브 주조에는 합금 주강(ZG35CrMo)이 사용됩니다. 주조 공정은 프레임 주조 공정과 유사하며, 주조 온도(1500~1540°C)와 금형 설계를 신중하게 제어하여 편심 형상이 적절하게 형성되도록 합니다.
열처리: 주조 편심 샤프트 슬리브는 850~880°C에서 담금질한 후 580~620°C에서 템퍼링하여 고강도 및 우수한 내마모성과 같은 필요한 기계적 특성을 얻습니다. 열처리 후 경도는 일반적으로 헤비 220~260입니다.
가공: CNC 선반과 연삭기를 사용하여 편심축 슬리브의 외경 및 내경, 베벨 기어 및 베어링 표면을 가공합니다. 편심 직경의 가공 정밀도는 ±0.05mm 이내이며, 베어링과 접촉하는 표면의 표면 거칠기는 라 0.8~1.6μm입니다.
와이어 드로잉: 합금 스프링 강선(예: 60Si2Mn)을 필요한 직경으로 인발하여 직경 공차 ±0.05mm로 가공합니다. 그런 다음 스프링 코일링 기계를 사용하여 와이어를 스프링 모양으로 감습니다.
열처리: 코일 스프링은 열처리됩니다. 먼저 860~880°C로 가열한 후 오일 담금질합니다. 담금질 후 420~450°C에서 템퍼링하여 원하는 스프링 강성과 피로 저항성을 얻습니다.
테스트: 각 스프링은 스프링 상수와 하중 지지 용량에 대해 시험을 거칩니다. 지정된 요건을 충족하지 못하는 스프링은 불합격 처리됩니다.
표면 처리:
그림: 프레임과 같은 파쇄기의 모든 노출된 금속 표면은 부식 방지 페인트로 도색됩니다. 페인트는 일반적으로 여러 겹 도포됩니다. 먼저 접착력 향상을 위해 프라이머를 도포한 후, 한 번 이상의 탑코트를 도포합니다. 일반적으로 사용되는 페인트는 고품질 에폭시 기반 페인트로, 혹독한 작업 환경에서도 녹과 부식을 효과적으로 방지합니다.
매끄럽게 하기: 베어링, 샤프트, 기어 등 모든 움직이는 부품은 적절한 윤활제로 윤활됩니다. 베어링에는 리튬 계열 그리스와 같은 그리스가 주로 사용되며, 기어에는 유성 윤활제가 사용됩니다. 윤활 지점은 정기적인 유지보수를 위해 쉽게 접근할 수 있도록 설계되었습니다.
집회:
파쇄기는 특정 순서로 조립됩니다. 먼저 프레임을 안정적인 작업대에 놓습니다. 그런 다음 편심 샤프트 슬리브를 프레임에 설치하고, 이어서 메인 샤프트와 맨틀을 설치합니다. 그런 다음 오목부를 프레임 상단에 장착합니다. 스프링 어셈블리를 프레임 하단에 설치하고, 전달 시스템을 조립 및 연결합니다.
조립 과정에서 모든 구성품은 볼트와 너트를 사용하여 조심스럽게 정렬하고 고정합니다. 토크 렌치를 사용하여 볼트를 지정된 토크 값(일반적으로 볼트의 크기와 종류에 따라 100~500N·m)으로 조입니다.
조정:
조립 후 분쇄기를 조정합니다. 맨틀과 오목부 사이의 배출 간격은 스프링 조정 장치 또는 기타 조정 장치를 사용하여 조정합니다. 이 조정은 분쇄된 제품의 원하는 입자 크기를 얻기 위해 수행됩니다. 배출 간격 조정 정확도는 ±1mm 이내입니다.
변속 시스템도 기어와 벨트의 정렬을 위해 조정됩니다. 벨트 장력은 권장값으로 조정되며, 일반적으로 벨트 장력 게이지를 사용하여 측정합니다. 기어 맞물림을 점검하여 원활한 작동과 소음 최소화를 보장합니다.
재료 테스트:
화학 성분 분석: 주강, 고망간강, 합금강 등 주조 및 단조에 사용되는 원재료 샘플을 분광기를 사용하여 분석하여 화학 조성을 검증합니다. 예를 들어, ZGMn13의 탄소 함량은 1.0~1.4%, 망간 함량은 11~14%여야 합니다.
기계적 성질 시험: 재료 시료에 대해 인장 시험, 충격 시험, 경도 시험을 실시합니다. 고강도 주강(ZG270~500)의 경우, 인장 강도는 최소 500MPa, 연신율은 18% 이상이어야 합니다.
치수 검사:
좌표측정기(CMM) 검사: CMM은 편심축 슬리브 직경, 맨틀 및 오목부의 높이와 직경, 프레임 장착 구멍 사이의 거리 등 모든 부품의 주요 치수를 측정하는 데 사용됩니다. CMM의 측정 정확도는 ±0.02mm 이내입니다.
게이지 검사: 특수 게이지는 볼트의 나사산 피치나 결합 부품 간의 맞춤과 같은 부품의 크기를 확인하는 데 사용됩니다. 예를 들어, 메인 샤프트와 베어링 간의 맞춤은 보어 게이지와 샤프트 게이지를 사용하여 간극이 지정된 범위 내에 있는지 확인합니다.
비파괴 검사(비파괴검사):
초음파 검사(유타): UT는 주물의 내부 결함(기공, 균열, 개재물 등)을 검출하는 데 사용됩니다. 초음파가 재료를 통과하고 반사되는 파동을 분석하여 결함을 검출합니다. 특정 크기(일반적으로 3~5mm)보다 큰 결함은 불합격으로 간주됩니다.
자기 입자 검사(엠피티): MPT는 강철 부품과 같은 강자성 재료의 표면 및 표면 근처 균열을 감지하는 데 사용됩니다. 부품에 자기장을 가하고 자성 입자를 표면에 뿌립니다. 균열은 자성 입자를 끌어당겨 눈에 보이게 합니다.
성능 테스트:
빈 - 부하 테스트: 조립된 파쇄기는 2~4시간 동안 재료 없이 작동합니다. 이 시험 동안 샤프트 회전, 전달 시스템 작동 및 기계의 안정성을 점검합니다. 기계의 진동 수준은 진동 센서를 사용하여 측정하며, 규정된 한계(일반적으로 10mm/s 미만) 내에 있어야 합니다.
부하 테스트: 그런 다음 파쇄기에 부하 시험을 실시합니다. 파쇄할 재료(화강암이나 석회암 등)의 대표 샘플을 제어된 속도로 파쇄기에 투입합니다. 생산 용량, 파쇄된 제품의 입자 크기 분포, 그리고 맨틀과 콘케이브의 마모율을 측정합니다. 생산 용량은 파쇄기의 정격 값을 충족해야 하며, 입자 크기 분포는 지정된 범위 내에 있어야 합니다.
기초 준비:
파쇄기 설치용 콘크리트 기초가 타설됩니다. 기초는 파쇄기의 무게와 크기, 그리고 작동 중 발생하는 동적 하중을 고려하여 설계됩니다. 일반적으로 C30~C40과 같은 고강도 콘크리트가 사용됩니다.
기초는 수평계 또는 레이저 수평계를 사용하여 ±0.1mm/m의 정확도로 수평을 맞춥니다. 타설 과정에서 앵커 볼트가 기초에 매립됩니다. 앵커 볼트는 파쇄기를 기초에 고정하는 데 사용되며, 파쇄기에 작용하는 힘을 견딜 수 있는 충분한 직경과 길이를 가져야 합니다.
크러셔 설치:
크러셔는 크레인이나 기타 리프팅 장비를 사용하여 조심스럽게 들어 올려 기초 위에 놓습니다. 크러셔는 앵커 볼트에 맞춰 정렬되고, 프레임 아래에 심을 설치하여 크러셔의 수평과 정렬을 조정합니다. 심은 강철로 제작되며 두께는 0.5~5mm입니다.
앵커 볼트는 토크 렌치를 사용하여 지정된 토크 값(보통 300~800N·m 범위)으로 조입니다. 볼트 크기에 따라 다릅니다. 조임 과정은 하중이 고르게 분산되도록 교차 패턴으로 진행됩니다.
전송 시스템 설치:
모터는 별도의 모터 베이스에 설치되며, 이 베이스 역시 기초에 고정됩니다. 모터 베이스는 파쇄기의 전달축과 정확히 정렬되도록 조정됩니다.
V 벨트는 모터 풀리와 크러셔 풀리 사이에 설치됩니다. 벨트 장력 게이지를 사용하여 벨트 장력을 권장 값으로 조정합니다. 적절한 벨트 장력은 효율적인 동력 전달을 보장하고 벨트 미끄러짐을 방지하는 데 중요합니다.
변속 시스템의 베벨 기어는 적절한 맞물림을 위해 설치 및 조정됩니다. 기어 사이의 백래시는 필러 게이지를 사용하여 측정하고 일반적으로 0.1~0.3mm 범위의 지정된 값으로 조정합니다.
윤활 및 유압 시스템 설치(해당되는 경우):
오일 펌프, 필터, 오일 라인으로 구성된 윤활 시스템이 설치되었습니다. 오일 라인은 베어링, 기어 등 파쇄기의 모든 윤활 지점에 연결됩니다. 윤활 시스템에는 적절한 윤활제가 채워져 있으며, 오일 레벨은 점검됩니다.
