سیستم هیدرولیک سنگ شکن فکی

مقدمه ای بر سیستم هیدرولیک سنگ شکن فکی

I. ترکیب و ساختار سیستم هیدرولیک

1. اجزای منبع تغذیه

• پمپ هیدرولیک: واحد قدرت اصلی سیستم، عمدتاً پمپ‌های پیستونی محوری یا پمپ‌های دنده‌ای، که انرژی مکانیکی موتور را به انرژی هیدرولیکی تبدیل می‌کنند. فشار کاری معمولاً ۱۶ تا ۲۵ مگاپاسکال است و سرعت جریان مطابق با الزامات محرک‌ها (مثلاً ۱۰ تا ۳۰ لیتر در دقیقه) تنظیم می‌شود.

• موتورپمپ هیدرولیک را با توانی مطابق با پمپ (مثلاً ۵.۵ تا ۱۵ کیلووات) به حرکت در می‌آورد. از یک موتور آسنکرون سه فاز با حفاظت اضافه بار استفاده می‌کند.

• مخزن نفت: روغن هیدرولیک را ذخیره می‌کند (ظرفیت ۳ تا ۵ برابر جریان سیستم، مثلاً ۱۰۰ تا ۵۰۰ لیتر) و در اتلاف گرما و رسوب ناخالصی نقش دارد. این مخزن شامل پارتیشن‌های داخلی (جداکننده نواحی برگشت روغن و مکش)، یک فیلتر مکش (دقت فیلتراسیون ۱۰۰ میکرومتر) و یک گیج سطح مایع است.

2. محرک‌ها

• سیلندرهای تنظیم (۲ تا ۴ عدد، با چیدمان متقارن): فک نوسانگر و قاب را به هم متصل کنید و موقعیت فک نوسانگر را از طریق انبساط تنظیم کنید تا شکاف دهانه تخلیه را به طور دقیق کنترل کنید (دقت تنظیم ±۰.۵ میلی‌متر).

• سیلندرهای ایمنی (1-2): به صورت موازی به مدار روغن سیلندر تنظیم متصل می‌شوند. هنگامی که مواد غیرقابل خرد شدن وارد می‌شوند، فشار در سیلندر به شدت افزایش می‌یابد و شیر اطمینان فشار را آزاد می‌کند تا از آسیب به تجهیزات جلوگیری شود.

• سیلندر هیدرولیکجزء اصلی برای حرکت خطی، به سیلندرهای تنظیم و سیلندرهای ایمنی تقسیم می‌شود:

• پیستون و میله پیستونقطعات متحرک داخل سیلندر. پیستون از چدن مقاوم در برابر سایش (HT300) ساخته شده است و سطح میله پیستون با کروم (ضخامت 0.05-0.1 میلی متر) با سختی ≥50 اچ آر سی آبکاری شده است تا مقاومت در برابر سایش و محافظت در برابر خوردگی تضمین شود.

3. قطعات کنترل

• شیر اطمینان: حداکثر فشار سیستم (مثلاً 20 مگاپاسکال) را تنظیم می‌کند. هنگامی که فشار از آستانه فراتر می‌رود، فشار را کاهش می‌دهد تا از پمپ‌ها، سیلندرها و سایر اجزا در برابر آسیب ناشی از اضافه بار محافظت کند.

• شیر جهت دار: عمدتاً شیرهای جهت‌دار سلونوئیدی، که جهت جریان روغن هیدرولیک را برای تحقق انبساط و انقباض سیلندر کنترل می‌کنند (جهت تغییر هنگام تنظیم دهانه تخلیه).

• ترانسدیوسر فشارفشار سیستم را به صورت بلادرنگ (با دقت ±0.5% اف اس) پایش می‌کند و سیگنال‌هایی را برای کاهش خودکار فشار یا اعلام هشدار به سیستم کنترل ارسال می‌کند.

• شیر گازسرعت انبساط سیلندر را تنظیم می‌کند تا از تنظیم پایدار دهانه تخلیه اطمینان حاصل شود (سرعت 0.5 تا 2 میلی‌متر بر ثانیه).

4. قطعات کمکی

• لوله های هیدرولیکشلنگ‌های فشار قوی (فشار کاری ≥30 مگاپاسکال) یا لوله‌های فولادی بدون درز (φ10 تا φ25 میلی‌متر) که اجزای مختلف را به هم متصل می‌کنند. اتصالات لوله از نوع فرول یا فلنجی هستند (برای اطمینان از عدم نشتی).

• فیلترهاشامل فیلترهای مکش (محافظ پمپ)، فیلترهای روغن برگشتی (دقت فیلتراسیون 20 میکرومتر، محافظ کل سیستم) و فیلترهای فشار بالا (که در ورودی سیلندر نصب می‌شوند تا از خراشیده شدن دیواره سیلندر توسط ناخالصی‌ها جلوگیری شود).

• کولر: عمدتاً با هوا یا آب خنک می‌شود. این سیستم زمانی شروع به کار می‌کند که دمای روغن از ۵۵ درجه سانتیگراد بیشتر شود و دمای روغن بین ۳۰ تا ۵۰ درجه سانتیگراد کنترل شود (برای جلوگیری از کاهش ویسکوزیته روغن).

• باتریانرژی هیدرولیکی را ذخیره می‌کند، فشار را در طول نوسانات فشار سیستم تثبیت می‌کند (مثلاً، پس از تخلیه سیلندر ایمنی، به سرعت فشار را دوباره پر می‌کند) و روشن/خاموش شدن‌های مکرر پمپ را کاهش می‌دهد.

5. محیط کار

• روغن هیدرولیک ضد سایش (مثلاً L-اچ ام 46#) با مقاومت خوب در برابر اکسیداسیون، خواص ضد کف و سیالیت در دمای پایین (شاخص ویسکوزیته ≥140) استفاده می‌شود که عملکرد پایدار در محیط‌های -10 تا 60 درجه سانتیگراد را تضمین می‌کند.

دوم. فرآیند تولید اجزای اصلی در سیستم هیدرولیک

1. پردازش بشکه سیلندر

• جنس: لوله فولادی بدون درز 27SiMn یا 45# (ضخامت دیواره 8 تا 20 میلی‌متر). تراشکاری خشن دایره بیرونی و سوراخ داخلی (با در نظر گرفتن 1 تا 2 میلی‌متر جای ماشینکاری).

• سوراخکاری دقیق سوراخ داخلی: برای اطمینان از تلرانس قطر داخلی H9، زبری سطح را≤0.8 میکرومتر و استوانه‌ای بودن ≤0.02 میلی‌متر بر متر (برای جلوگیری از گیر کردن پیستون)، بر روی دستگاه سوراخکاری عمیق پردازش می‌شود.

• سنگ زنی دایره بیرونی: از هم محوری بین دایره بیرونی و سوراخ داخلی ≤0.03 میلی متر و عمود بودن بین سطوح فلنج در دو انتها و محور ≤0.02 میلی متر / 100 میلی متر اطمینان حاصل کنید.

2. پردازش میله پیستون

• جنس: 40Cr، آهنگری و تمپر شده (سختی 28-32 اچ آر سی). کوئنچ سطحی سر میله پیستون و بخش راهنما (سختی 50-55 اچ آر سی).

• سنگ‌زنی دقیق دایره بیرونی: تلرانس f7، زبری سطح را≤0.4 میکرومتر، صافی ≤0.05 میلی‌متر بر متر. آبکاری کروم سخت (ضخامت 0.05-0.1 میلی‌متر، تخلخل ≤3 منافذ بر سانتی‌متر مربع)، و سپس صیقل‌کاری تا را≤0.2 میکرومتر.

3. پردازش پیستون و پوشش انتهایی

• پیستون: ساخته شده از HT300 یا چدن داکتیل کیوتی۵۰۰-7. پس از تراشکاری، یک حلقه آب‌بندی پلی‌اورتان (با مقطع Y شکل یا U شکل) روی دایره بیرونی نصب می‌شود و فاصله‌ای بین 0.05 تا 0.1 میلی‌متر با سوراخ داخلی لوله سیلندر ایجاد می‌کند.

• پوشش انتهایی: فولاد ریخته‌گری (ZG230-450). یک شیار آب‌بند (برای نصب حلقه‌های O یا آب‌بندهای ترکیبی) پردازش شده است و سوراخ رزوه‌دار (اتصال لوله‌های روغن) دارای دقت 6H است تا از عدم نشتی اطمینان حاصل شود.

4. فرآیند مونتاژ

• تمیز کردن: تمام قطعات با نفت سفید تمیز می‌شوند تا براده‌های آهن و لکه‌های روغن از بین بروند. دیواره داخلی لوله سیلندر با پارچه ابریشمی پاک می‌شود (برای جلوگیری از خراشیدن آبکاری کروم).

• مونتاژ: پیستون، میله پیستون، پوشش انتهایی و آب‌بندها را به ترتیب نصب کنید و از عدم اعوجاج حلقه آب‌بند (لبه رو به سمت روغن تحت فشار) اطمینان حاصل کنید. هم‌محوری بین غلاف راهنما و میله پیستون ≤0.05 میلی‌متر باشد.

• آزمایش: پس از مونتاژ، آزمایش فشار انجام می‌شود (۱.۵ برابر فشار کاری به مدت ۳۰ دقیقه، بدون هیچ نشتی یا تغییر شکل دائمی).

سوم. فرآیندهای کنترل کیفیت سیستم هیدرولیک

1. کنترل کیفیت ساخت قطعات

• تست فشار: ۱.۵ برابر فشار کاری به مدت ۳۰ دقیقه، بدون هیچ نشتی از لوله سیلندر یا پوشش انتهایی، و بدون تغییر شکل دائمی میله پیستون (افزایش طول اندازه‌گیری شده ≤۰.۱ میلی‌متر).

• عملکرد بدون بار: ۵۰ حرکت رفت و برگشتی بدون خزش یا گیر کردن، با نوسان سرعت ≤۵٪.

• تست راندمان حجمی پمپ: ≥۹۰٪ (پمپ دنده‌ای) یا ≥۹۵٪ (پمپ پیستونی) تحت فشار نامی، بدون صدای غیرعادی (≤۸۵ دسی‌بل) در طول ۱ ساعت کارکرد.

• سفتی بدنه شیر: هر دریچه روغن به مدت 10 دقیقه با 1.5 برابر فشار کاری، با نشتی کمتر یا مساوی 0.1 میلی‌لیتر در دقیقه (شیر جهت‌دار) یا 0 میلی‌لیتر در دقیقه (شیر اطمینان) آزمایش فشار می‌شود.

• پمپ‌ها/شیرهای هیدرولیک:

• سیلندرهای هیدرولیک:

2. کنترل کیفیت مونتاژ سیستم

• اتصال خط لولهگشتاور سفت کردن اتصالات لوله مطابق با استانداردها باشد (مثلاً گشتاور پیچ M16، 35-40 نیوتن متر). شعاع خمش شلنگ‌های فشار قوی ≥10 برابر قطر لوله باشد (برای جلوگیری از پارگی به دلیل خم شدن بیش از حد).

• پاکیزگی روغنسیستم پس از مونتاژ (با استفاده از یک کامیون فیلتر روغن با دقت فیلتراسیون ۳ میکرومتر به مدت ۴ ساعت) با سطح آلودگی روغن ≤ناس 7 (ایزو 4406 18/15) شستشو داده می‌شود.

• کنترل الکتریکیزمان پاسخ بین مبدل فشار و سیستم کنترل ≤0.1 ثانیه و زمان سوئیچینگ شیر جهت‌دار ≤0.5 ثانیه.

3. تست عملکرد سیستم

• دقت کنترل فشارانحراف بین فشار تنظیم شده و فشار واقعی ≤±0.5 مگاپاسکال (مثلاً 15.5-16.5 مگاپاسکال وقتی روی 16 مگاپاسکال تنظیم شده باشد).

• تست حفاظت از اضافه باربا شبیه‌سازی ورود مواد غیرقابل خرد شدن به محفظه خردایش، سیستم باید فشار را ظرف 0.5 ثانیه تا سطح ایمن (≤5 مگاپاسکال) کاهش دهد و ظرف 3 ثانیه پس از کاهش، به فشار کاری بازگردد.

• تست عملکرد مداوم: کارکرد تحت شرایط نامی به مدت ۱۰۰ ساعت، با دمای روغن پایدار در محدوده ۳۰ تا ۵۰ درجه سانتیگراد، بدون نشتی از آب‌بندها، و سطح آلودگی روغن ≤ناس 8.

4. آزمایش سازگاری با محیط زیست

• آزمایش دمای پایین: با شروع از -10℃، سیستم باید ظرف 5 دقیقه بدون گیر کردن به فشار کاری برسد.

• آزمایش ارتعاش: ارتعاش با فرکانس ۱۰ تا ۵۰ هرتز با دامنه ۰.۱ میلی‌متر به مدت ۲ ساعت، بدون شل شدن اتصالات لوله یا آسیب به قطعات.

چهارم. نکات مربوط به نگهداری

• روغن هیدرولیک (هر 2000 ساعت) و فیلتر روغن برگشتی را مرتباً تعویض کنید. روغن را نمونه‌برداری و آزمایش کنید (میزان رطوبت ≤0.1٪، نرخ تغییر ویسکوزیته ≤10٪).

• روزانه سطح مخزن روغن (کمتر از نصف نباشد)، دمای روغن (≤60℃) و نشتی خط لوله را بررسی کنید. در صورت غیرطبیعی بودن فشار (مثلاً خرابی شیر اطمینان یا نشتی داخلی سیلندر) فوراً عیب‌یابی کنید.

• برای جلوگیری از نشتی ناشی از فرسودگی، هر ۱ تا ۲ سال (بسته به شرایط کاری) درزگیرها را تعویض کنید.