Sistem hidraulic de concasare cu fălci

Introducere detaliată a sistemului hidraulic al concasoarelor cu fălci

I. Compoziția și structura sistemului hidraulic

1. Componente ale sursei de alimentare

• Pompă hidraulicăUnitatea principală de alimentare a sistemului, în mare parte pompe cu piston axial sau pompe cu angrenaje, care transformă energia mecanică a motorului în energie hidraulică. Presiunea de lucru este de obicei de 16–25 MPa, iar debitul este setat în funcție de cerințele actuatoarelor (de exemplu, 10–30 L/min).

• MotorAcționează pompa hidraulică, cu o putere adecvată pompei (de exemplu, 5,5–15 kW). Utilizează un motor asincron trifazat cu protecție la suprasarcină.

• Rezervor de uleiStochează ulei hidraulic (capacitate de 3-5 ori mai mare decât debitul sistemului, de exemplu, 100-500 l) și are rol în disiparea căldurii și precipitarea impurităților. Conține pereți despărțitori interni (care separă zonele de retur și aspirație a uleiului), un filtru de aspirație (precizie de filtrare de 100 μm) și un indicator al nivelului lichidului.

2. Actuatoare

• Cilindri de reglare (2–4, dispuși simetric): Conectați falca pivotantă și cadrul, ajustând poziția falcii pivotante prin expansiune pentru a controla cu precizie spațiul de descărcare (precizie de reglare ±0,5 mm).

• Cilindri de siguranță (1–2): Conectați în paralel cu circuitul de ulei al cilindrului de reglare. Când pătrund materiale necontestatabile, presiunea din cilindru crește brusc, iar supapa de suprapresiune eliberează presiunea pentru a evita deteriorarea echipamentului.

• Cilindru hidraulicComponenta principală pentru mișcarea liniară, împărțită în cilindri de reglare și cilindri de siguranță:

• Piston și tijă de pistonPiese mobile în interiorul cilindrului. Pistonul este fabricat din fontă rezistentă la uzură (HT300), iar suprafața tijei pistonului este cromată (grosime 0,05–0,1 mm) cu o duritate ≥50 HRC pentru a asigura rezistența la uzură și protecția împotriva coroziunii.

3. Componente de control

• Supapă de siguranțăSetează presiunea maximă a sistemului (de exemplu, 20 MPa). Eliberează presiunea atunci când presiunea depășește pragul pentru a proteja pompele, cilindrii și alte componente de deteriorarea cauzată de suprasarcină.

• Valvă direcționalăÎn mare parte, sunt electrovalve direcționale, care controlează direcția de curgere a uleiului hidraulic pentru a realiza expansiunea și contracția cilindrului (comutarea direcției la reglarea deschiderii de refulare).

• Traductor de presiuneMonitorizează presiunea sistemului în timp real (precizie ±0,5% din valoarea totală a tensiunii) și transmite semnale înapoi către sistemul de control pentru reducerea automată a presiunii sau pentru o alarmă.

• Supapă de accelerațieReglează viteza de expansiune a cilindrului pentru a asigura o reglare stabilă a deschiderii de refulare (viteză 0,5–2 mm/s).

4. Componente auxiliare

• Țevi hidrauliceFurtunuri de înaltă presiune (presiune de lucru ≥30 MPa) sau țevi din oțel fără sudură (φ10–φ25 mm) care conectează diverse componente. Îmbinările țevilor sunt de tip ferulă sau de tip flanșă (pentru a asigura absența scurgerilor).

• FiltreInclude filtre de aspirație (care protejează pompa), filtre de retur ulei (precizie de filtrare de 20 μm, care protejează întregul sistem) și filtre de înaltă presiune (instalate la intrarea în cilindru pentru a preveni zgârietura peretelui cilindrului de către impurități).

• RăcitorÎn mare parte răcit cu aer sau cu apă. Pornește când temperatura uleiului depășește 55℃, controlând temperatura uleiului în intervalul 30–50℃ (pentru a evita reducerea vâscozității uleiului).

• AcumulatorStochează energia hidraulică, stabilizează presiunea în timpul fluctuațiilor de presiune din sistem (de exemplu, realimentarea rapidă a presiunii după descărcarea de siguranță a cilindrului) și reduce pornirile/opririle frecvente ale pompei.

5. Mediu de lucru

• Se utilizează ulei hidraulic antiuzură (de exemplu, L-HM 46#), cu o bună rezistență la oxidare, proprietăți antispumante și fluiditate la temperaturi scăzute (indice de vâscozitate ≥140), asigurând o funcționare stabilă în medii de -10–60℃.

II. Procesul de fabricație a componentelor de bază din sistemul hidraulic

1. Prelucrarea butoaielor cilindrice

• Material: țeavă de oțel fără sudură 27SiMn sau 45# (grosimea peretelui 8–20 mm). Strunjire brută a cercului exterior și a găurii interioare (rezervând o adaos de prelucrare de 1–2 mm).

• Găurire de precizie a găurii interioare: Prelucrată pe o mașină de găurit pentru găuri adânci pentru a asigura toleranța diametrului interior H9, rugozitatea suprafeței Ra ≤ 0,8 μm și cilindricitatea ≤ 0,02 mm/m (pentru a evita blocarea pistonului).

• Rectificarea cercului exterior: Asigurați o coaxialitate între cercul exterior și gaura interioară ≤0,03 mm și o perpendicularitate între fețele flanșei la ambele capete și axă ≤0,02 mm/100 mm.

2. Prelucrarea tijei pistonului

• Material: 40Cr, forjat și revenit (duritate 28–32 HRC). Călire superficială a capului tijei pistonului și a secțiunii de ghidare (duritate 50–55 HRC).

• Rectificarea de precizie a cercului exterior: Toleranță f7, rugozitatea suprafeței Ra≤0,4 μm, liniaritatea ≤0,05 mm/m. Cromare dură (grosime 0,05–0,1 mm, porozitate ≤3 pori/cm²), urmată de lustruire la Ra≤0,2 μm.

3. Prelucrarea pistonului și a capacului de capăt

• Piston: Fabricat din HT300 sau fontă ductilă QT500-7. După strunjire, pe cercul exterior se instalează un inel de etanșare din poliuretan (secțiune transversală în formă de Y sau U), asigurând o distanță de 0,05–0,1 mm cu orificiul interior al cilindrului.

• Capac de capăt: Oțel turnat (ZG230-450). Este prelucrată o canelură de etanșare (pentru instalarea inelelor O sau a etanșărilor combinate), iar orificiul filetat (care conectează conductele de ulei) are o precizie de 6H pentru a asigura absența scurgerilor.

4. Procesul de asamblare

• Curățare: Toate piesele sunt curățate cu kerosen pentru a îndepărta pilitura de fier și petele de ulei. Peretele interior al țevii cilindrului este șters cu o cârpă de mătase (pentru a evita zgârierea cromatului).

• Asamblare: Instalați pistonul, tija pistonului, capacul final și garniturile în ordine, asigurându-vă că inelul de etanșare nu este deformat (buza orientată spre partea uleiului sub presiune). Coaxialitatea dintre bucșa de ghidare și tija pistonului ≤0,05 mm.

• Testare: După asamblare, se efectuează un test de presiune (de 1,5 ori presiunea de lucru timp de 30 de minute, fără scurgeri sau deformări permanente).

III. Procese de control al calității sistemului hidraulic

1. Controlul calității producției de componente

• Test de presiune: de 1,5 ori presiunea de lucru timp de 30 de minute, fără scurgeri din țeava cilindrului sau din capacul terminal și fără deformare permanentă a tijei pistonului (alungire măsurată ≤0,1 mm).

• Funcționare fără sarcină: 50 de mișcări alternative fără deplasare lentă sau blocare, cu fluctuații de viteză ≤5%.

• Test de randament volumetric al pompei: ≥90% (pompă cu angrenaje) sau ≥95% (pompă cu piston) sub presiunea nominală, fără zgomot anormal (≤85 dB) în timpul unei funcționări de 1 oră.

• Etanșeitatea corpului supapei: Fiecare orificiu de ulei este testat la presiune de 1,5 ori presiunea de lucru timp de 10 minute, cu o scurgere ≤0,1 mL/min (supapă direcțională) sau 0 mL/min (supapă de suprapresiune).

• Pompe/valve hidraulice:

• Cilindri hidraulici:

2. Controlul calității asamblării sistemului

• Conexiune la conductăCuplul de strângere a îmbinărilor țevilor respectă standardele (de exemplu, cuplul șuruburilor M16 35–40 N·m). Raza de îndoire a furtunurilor de înaltă presiune ≥10 ori diametrul țevii (pentru a evita ruperea din cauza îndoirii excesive).

• Curățenia uleiuluiSistemul este curățat după asamblare (folosind un camion cu filtru de ulei cu o precizie de filtrare de 3 μm timp de 4 ore), cu un nivel de contaminare cu ulei ≤NAS 7 (ISO 4406 18/15).

• Control electricTimpul de răspuns dintre traductorul de presiune și sistemul de control ≤0,1 secunde, iar timpul de comutare al valvei direcționale ≤0,5 secunde.

3. Testarea performanței sistemului

• Precizia controlului presiuniiAbaterea dintre presiunea setată și presiunea reală ≤±0,5 MPa (de exemplu, 15,5–16,5 MPa când este setată la 16 MPa).

• Test de protecție la suprasarcinăSimulând intrarea materialelor necontrâpătoare în camera de concasare, sistemul ar trebui să elibereze presiunea la un nivel sigur (≤5 MPa) în decurs de 0,5 secunde și să reseteze la presiunea de lucru în decurs de 3 secunde de la eliberare.

• Test de funcționare continuăFuncționare în condiții nominale timp de 100 de ore, cu o temperatură a uleiului stabilă la 30–50℃, fără scurgeri de la garnituri și un nivel de contaminare a uleiului ≤NAS 8.

4. Testarea adaptării la mediu

• Test la temperatură joasă: Pornind de la -10℃, sistemul ar trebui să atingă presiunea de lucru în 5 minute fără blocaje.

• Test de vibrații: Vibrații la 10–50 Hz cu o amplitudine de 0,1 mm timp de 2 ore, fără slăbirea îmbinărilor țevilor sau deteriorarea componentelor.

IV. Sfaturi de întreținere

• Înlocuiți regulat uleiul hidraulic (la fiecare 2000 de ore) și filtrul de retur al uleiului. Luați o probă de ulei și testați-l (conținut de umiditate ≤0,1%, rată de modificare a vâscozității ≤10%).

• Verificați zilnic nivelul uleiului din rezervor (nu mai mic de 1/2), temperatura uleiului (≤60℃) și scurgerile din conductă. Depanați prompt dacă presiunea este anormală (de exemplu, defecțiunea supapei de siguranță sau scurgeri interne ale cilindrului).

• Înlocuiți garniturile la fiecare 1-2 ani (în funcție de condițiile de lucru) pentru a evita scurgerile cauzate de îmbătrânire.