콘 크러셔 맨틀(이동식 콘 라이너라고도 함)은 이동식 콘의 외면에 장착되는 중요한 내마모성 부품으로, 파쇄실의 회전 부분을 형성합니다. 주요 기능으로는 능동 파쇄(볼 라이너와 함께 편심 회전하여 재료 감소), 마모 방지(이동식 콘을 보호), 재료 흐름 제어(테이퍼 형상을 통해 파쇄실을 통과하는 재료 유도), 그리고 힘 분배(균일한 힘 분배를 통해 국부 마모 최소화)가 있습니다. 뛰어난 내마모성(경도 ≥HRC 60), 충격 인성(≥12 J/센티미터²), 그리고 치수 안정성이 요구됩니다. 구조적으로는 맨틀 본체(크롬20–Cr26과 같은 고크롬 주철 또는 니켈 경질 주철), 외부 마모 프로파일(15°–30° 테이퍼 각도, 리브/홈이 있는 표면 및 매끄러운 전환 영역), 장착 특징(원뿔형 내부 표면, 볼트 플랜지, 잠금 너트 인터페이스, 위치 키), 보강 리브 및 모따기/둥근 모서리로 구성된 원뿔대 또는 절두원뿔형 구성 요소입니다. 주조 공정은 소재 선정(고크롬 주철 Cr20Mo3), 패턴 제작(수축 허용치 포함), 성형(레진 본드 샌드 몰드), 용해 및 주입(온도 및 유량 제어), 그리고 열처리(용체화 어닐링 및 오스템퍼링)로 구성됩니다. 기계 가공 공정은 황삭 가공, 내면 정밀 가공, 마운팅 형상 가공, 외면 마무리 가공, 그리고 표면 처리로 구성됩니다. 품질 관리는 재료 시험(화학 성분 및 금속 조직 분석), 기계적 특성 시험(경도 및 충격 시험), 치수 정확도 검사(CMM 및 레이저 스캐너 사용), 비파괴 검사(초음파 및 자분탐상 검사), 그리고 마모 성능 검증(가속 시험 및 현장 시험)을 포함합니다. 이러한 과정을 통해 맨틀은 광산, 채석 및 골재 처리 분야에서 효율적인 콘 크러셔 작동에 필요한 내마모성, 정밀도 및 내구성을 확보합니다.
콘 크러셔 볼 라이너는 고정 콘 라이너 또는 오목 라이너라고도 하며, 상부 프레임 또는 볼의 안쪽 표면에 장착되는 내마모성 부품으로, 파쇄실의 고정 부분을 형성합니다. 주요 기능으로는 재료 파쇄(이동 콘 라이너와 협력하여 재료 감소), 마모 방지(상부 프레임 보호), 재료 안내(내부 프로파일을 통해 균일한 재료 분포 보장), 그리고 제품 크기 제어(내부 프로파일을 통해 입자 크기 분포에 영향 미침)가 있습니다. 뛰어난 내마모성, 충격 인성, 그리고 구조적 무결성이 요구되며, 재료 경도에 따라 500~2000시간의 사용 수명을 가집니다. 구조적으로는 라이너 본체(크롬20–크르26 또는 마르텐사이트 강과 같은 고크롬 주철), 내부 마모 프로파일(평행 단면, 계단형/홈이 있는 표면 및 15°–30° 테이퍼 각도), 장착 기능(더브테일 홈, 볼트 구멍, 위치 핀), 보강 리브 및 상부 플랜지로 구성된 원뿔대 또는 원뿔대형 구성 요소입니다. 볼 라이너의 주조 공정은 소재 선정(고크롬 주철 Cr20Mo3), 패턴 제작(수축 허용치 포함), 성형(레진 본드 샌드 몰드), 용해 및 주입(온도 및 유량 제어), 냉각 및 셰이크아웃, 그리고 열처리(용체화 어닐링 및 오스템퍼링)로 구성됩니다. 기계 가공 및 제조 공정에는 황삭 가공, 마운팅 형상 가공, 내측 프로파일 가공, 그리고 표면 처리가 포함됩니다. 품질 관리 프로세스에는 재료 시험(화학 성분 및 금속 조직 분석), 기계적 특성 시험(경도 및 충격 시험), 치수 정확도 검사(CMM 및 레이저 스캐너 사용), 비파괴 검사(초음파 및 자분탐상 검사), 그리고 마모 성능 시험이 포함됩니다. 이러한 프로세스를 통해 볼 라이너가 필요한 내마모성, 정밀도 및 내구성을 확보할 수 있습니다.
콘 크러셔 메인 샤프트 너트는 메인 샤프트 상단 또는 하단에 고정되는 중요한 체결 장치로, 메인 샤프트 베어링, 편심 부싱, 이동 콘과 같은 부품을 고정합니다. 주요 기능으로는 축방향 고정(진동 및 하중으로 인한 변위 방지), 하중 전달(최대 수백 킬로뉴턴의 축방향 하중 분산), 베어링 예압 조정, 그리고 오염 방지 등이 있습니다. 구조적으로는 원통형 또는 육각형 모양의 대형 고강도 패스너로, 너트 본체(고강도 합금강 42CrMo/35CrMo 또는 주강 ZG35CrMo), 내부 나사산(6H 허용 오차, M30–M100 거친 피치), 잠금 장치(잠금 슬롯, 테이퍼형 인터페이스, 셋스크류 구멍), 토크 적용 표면, 씰 홈, 숄더/플랜지로 구성됩니다. 대형 너트(외경 >300mm)의 경우, 주조 공정은 소재 선정(ZG35CrMo), 패턴 제작(수축 허용치 포함), 성형(생사 또는 레진 본드사), 용해 및 주입(온도 및 유량 제어), 냉각 및 셰이크아웃, 그리고 열처리(노멀라이징 및 템퍼링)로 구성됩니다. 기계 가공 공정에는 황삭, 나사 가공, 잠금 형상 가공, 경화 열처리(HRC 45~50의 고주파 열처리 나사), 정삭 가공, 그리고 표면 처리가 포함됩니다. 품질 관리에는 재료 시험(화학 성분 및 경도), 치수 검사(CMM 및 나사산 게이지), 구조적 무결성 시험(엠피티 및 유타), 기능 시험(토크 및 진동 시험), 그리고 씰 성능 시험이 포함됩니다. 이를 통해 메인 샤프트 너트가 안정적으로 고정되어 고하중 및 고진동 환경에서도 안정적인 콘 크러셔 작동이 보장됩니다.
콘 크러셔 편심 부싱은 주축을 중심으로 회전하는 핵심 부품으로, 파쇄 운동을 구동하는 데 매우 중요합니다. 편심 부싱의 주요 기능은 편심 운동(회전 운동을 주축과 콘의 궤도 운동으로 변환)을 발생시키고, 토크를 전달하며, 최대 수천 킬로뉴턴의 하중을 지지하고, 윤활 채널 역할을 하는 것입니다. 구조적으로는 오프셋된 내부 보어가 있는 원통형 또는 원뿔형 슬리브로, 부싱 본체(고강도 합금강 또는 42CrMo 또는 ZG42CrMo와 같은 주강), 편심 보어(5~20mm 오프셋), 기어 이빨(인벌류트 프로파일, 계수 10~25), 윤활 통로, 플랜지/숄더, 내마모성 라이너(청동 또는 바빗 금속) 등의 구성 요소로 구성됩니다. 대형 부싱(외경 >500mm)의 경우, 주조 공정은 소재 선정(ZG42CrMo), 패턴 제작(수축 허용치 포함), 성형(레진 본드 샌드 몰드), 용해 및 주입(온도 및 유량 제어), 냉각 및 셰이크아웃, 그리고 열처리(노멀라이징 및 템퍼링)로 구성됩니다. 기계 가공 공정은 황삭, 기어 가공, 경화 열처리(HRC 50~55의 고주파 열처리 기어 치형), 정삭 가공(아그마 6~7 정밀도 연삭), 내마모성 라이너 설치, 그리고 밸런싱으로 구성됩니다. 품질 관리는 재료 시험(화학 성분 및 기계적 특성), 치수 검사(CMM 및 편심 및 동심도 레이저 추적기), 경도 및 미세 구조 시험, 비파괴 검사(유타 및 엠피티), 그리고 성능 시험(회전 및 하중 시험)을 포함합니다. 이러한 시험을 통해 편심 부싱이 고하중 환경에서 효율적인 콘 크러셔 작동에 필요한 정밀성 및 내구성 요건을 충족하는지 확인합니다.
콘 크러셔 조정 캡은 크러셔 간격 조정 시스템의 핵심 구성 요소로, 조정 링 또는 상부 프레임 상단에 장착됩니다. 주요 기능으로는 크러싱 간격 제어(이동 콘과 고정 콘 사이의 거리를 정밀하게 조정), 잠금 장치(조정 후 조정 링을 고정), 하중 분배, 그리고 씰 지지 기능이 있습니다. 구조적으로는 캡 본체(ZG310-570과 같은 고강도 주강 또는 단조강으로 제작), 나사산 구멍 또는 외부 나사산, 잠금 장치(잠금 슬롯, 셋스크류 구멍, 테이퍼형 인터페이스 등), 상부 플랜지, 씰 홈, 보강 리브, 표시기 마크로 구성된 원통형 또는 원뿔형 구성 요소입니다. 중대형 조절 캡의 주조 공정은 소재 선정, 패턴 제작(수축률 및 드래프트 각도 적용), 성형(모형 사용), 용융 및 주입(온도 및 유량 제어), 냉각 및 셰이크아웃, 그리고 열처리(노멀라이징 및 템퍼링)로 구성됩니다. 기계 가공 및 제조 공정에는 황삭 가공, 나사 가공, 잠금 가공, 마무리 가공, 표면 처리, 그리고 씰 조립이 포함됩니다. 품질 관리 프로세스에는 재료 검증(화학 성분 및 경도 시험), 치수 정확도 검사(CMM 및 나사산 게이지 사용), 구조적 무결성 시험(엠피티 및 UT와 같은 비파괴 검사), 기능 시험(조정 범위 및 잠금 효과 검증), 그리고 씰 성능 시험이 포함됩니다. 이러한 시험을 통해 조정 캡이 일관된 파쇄 간격 제어에 필요한 정밀도, 강도 및 신뢰성을 갖추고 최적의 파쇄기 성능을 보장하는지 확인합니다.
본 논문에서는 콘 크러셔 상부 프레임에 대해 자세히 설명합니다. 콘 크러셔 상부 프레임은 크러셔 상부에 위치하는 기본 구조 부품으로, 고정 콘, 조정 링, 공급 호퍼와 같은 주요 조립체를 지지합니다. 콘 크러셔 상부 프레임의 주요 기능은 구조적 지지(최대 수백 톤의 하중을 지지하고 이를 전달), 파쇄실 형성(이동 콘과 협력), 부품 정렬 보장, 내부 부품 보호입니다. 상부 프레임은 대형 중공 원통형 또는 원뿔형 주조물로, 프레임 본체(고강도 주강 ZG310-570 또는 연성 주철 QT600-3으로 제작), 고정 원뿔형 장착 표면, 조정 링 가이드, 플랜지 연결부(상단 및 하단 플랜지), 보강 리브, 윤활 및 검사 포트, 옵션 냉각 재킷 등의 구성 요소로 이루어지며 각각 특정한 구조적 특징을 갖습니다. 상부 프레임의 주조 공정은 소재 선정, 패턴 제작(수축 허용치 및 구배 각도 적용), 성형(생사 또는 레진 본드 모래 주형 사용), 용융 및 주입(온도 및 유량 제어), 냉각 및 셰이크아웃, 그리고 열처리(주강의 경우 노멀라이징 및 템퍼링, 구상흑연주철의 경우 어닐링)로 구성됩니다. 기계 가공 및 제조 공정에는 황삭, 중간 열처리, 마무리 가공(플랜지, 내부 테이퍼, 조정 링 가이드), 그리고 표면 처리가 포함됩니다. 품질 관리 프로세스에는 주조 품질 검사(초음파 및 자분탐상 검사), 치수 정확도 검사(CMM 및 레이저 트래커 사용), 재료 시험(화학 성분 및 경도 시험), 하중 시험, 조립 적합성 검증이 포함됩니다. 이러한 프로세스를 통해 상부 프레임의 구조적 무결성과 치수 정밀도를 확보하여 중부하 작업에서 콘 크러셔의 안정적인 작동을 보장합니다.
