موتور هیدرولیک در سنگ شکن مخروطی یک جزء کلیدی قدرت است که انرژی هیدرولیک (از سیستم هیدرولیک) را به انرژی چرخشی مکانیکی تبدیل می‌کند. این موتور در درجه اول عملکردهای کمکی مانند تنظیم میزان تخلیه سنگ شکن (از طریق حرکت شفت اصلی یا تنظیم شکاف خردایش) و کنترل تنظیم مجدد سیلندر ایمنی پس از اضافه بار را انجام می‌دهد. خروجی گشتاور بالا و کنترل سرعت دقیق آن، تنظیم روان فرآیند خردایش را تضمین می‌کند و راندمان عملیاتی و سازگاری با خواص مختلف مواد را افزایش می‌دهد.
موتورهای هیدرولیک سنگ شکن مخروطی معمولاً موتورهای پیستونی محوری فشار قوی یا موتورهای ژروتور هستند که از اجزای اصلی زیر تشکیل شده‌اند:
مسکن موتور: یک پوشش بیرونی سفت و سخت که قطعات داخلی را در بر می‌گیرد و در برابر فشار سیستم مقاومت می‌کند. معمولاً از چدن با مقاومت بالا (HT300) یا فولاد ریخته‌گری (ZG270-500) ساخته می‌شود و دارای دریچه‌هایی برای ورود/خروج روغن هیدرولیک و فلنج‌های نصب برای نصب ثابت است.
شفت دوار (شفت خروجی)گشتاور چرخشی را به اجزای متصل (مثلاً چرخ‌دنده‌های تنظیم) منتقل می‌کند. از فولاد آلیاژی (40Cr) با سختی سطحی بالا (50-55 اچ آر سی) برای مقاومت در برابر سایش ساخته شده است و انتهای آن اغلب به یک شیار یا شیار برای انتقال گشتاور مجهز است.
مجموعه پیستون (برای موتورهای پیستونی محوری)شامل پیستون‌ها، بلوک سیلندر و صفحه زاویه‌سنج است. پیستون‌ها در سوراخ‌های بلوک سیلندر می‌لغزند و توسط فشار هیدرولیک به حرکت در می‌آیند. زاویه صفحه زاویه‌سنج، کورس پیستون و سرعت خروجی را تعیین می‌کند. برای موتورهای ژروتور، این صفحه با یک روتور داخلی (با دندانه‌های کمتر) و روتور خارجی (با دندانه‌های بیشتر) جایگزین شده است که برای ایجاد محفظه‌های سیال با هم درگیر می‌شوند.
صفحه شیر: جهت جریان روغن هیدرولیک به داخل و خارج بلوک سیلندر را کنترل می‌کند و چرخش مداوم را تضمین می‌کند. از مواد مقاوم در برابر سایش (مثلاً آلیاژ برنز یا فولاد سخت شده) ساخته شده و برای به حداقل رساندن نشتی، با دقت سنگ‌زنی شده است.
اجزای آب بندی: شامل اورینگ، آب‌بند پیستون و آب‌بند شفت (مثلاً آب‌بند لبی) برای جلوگیری از نشت روغن داخلی و خارجی. آنها معمولاً از لاستیک نیتریل (NBR) یا پلی اورتان (پلوتونیم) برای مقاومت در برابر فشار بالا و روغن هیدرولیک ساخته می‌شوند.
بلبرینگ: پشتیبانی از شفت چرخان و کاهش اصطکاک. یاتاقان‌های غلتکی مخروطی یا یاتاقان‌های ساچمه‌ای شیار عمیق معمولاً مورد استفاده قرار می‌گیرند که برای ظرفیت بار شعاعی و محوری بالا انتخاب می‌شوند.
مکانیزم فنر (در برخی مدل‌ها): تماس بین صفحه سوپاپ و بلوک سیلندر را حفظ می‌کند و حتی در نوسانات فشار، آب‌بندی مؤثر را تضمین می‌کند.
محفظه موتور، یک قطعه ریخته‌گری شده حیاتی، مراحل ریخته‌گری زیر را طی می‌کند:
انتخاب موادچدن خاکستری HT300 را به دلیل قابلیت ریخته‌گری عالی، میرایی ارتعاش و قابلیت ماشینکاری آن، یا فولاد ریخته‌گری ZG270-500 را برای مقاومت در برابر فشار بالاتر (تا 30 مگاپاسکال) انتخاب کنید.
الگوسازی و قالب‌سازییک الگوی چوبی یا فلزی ایجاد کنید که هندسه محفظه، شامل دریچه‌های روغن، فلنج‌ها و حفره‌های داخلی را تکرار کند. قالب‌های ماسه‌ای (با رزین برای دقت بیشتر پیوند داده شده‌اند) در اطراف الگو شکل می‌گیرند و هسته‌هایی برای شکل دادن به مجاری داخلی دارند.
ذوب و ریختنبرای چدن، ذوب را در کوره القایی در دمای ۱۴۰۰ تا ۱۴۵۰ درجه سانتیگراد انجام دهید و میزان کربن (۳.۲ تا ۳.۶٪) و سیلیکون (۱.۸ تا ۲.۲٪) را تنظیم کنید. فلز مذاب را از طریق سیستم راهگاهی به داخل قالب بریزید تا از تلاطم جلوگیری شود و از پر شدن کامل بخش‌های دیواره نازک اطمینان حاصل شود.
خنک‌سازی و تخلیهاجازه دهید قطعه ریخته‌گری شده به آرامی در قالب خنک شود تا تنش داخلی کاهش یابد، سپس ماسه را با استفاده از ویبره خارج کنید. برای رسیدن به شکل ناهموار، لبه‌ها و دریچه‌ها را برش دهید.
عملیات حرارتیبرای از بین بردن تنش‌های باقیمانده از ریخته‌گری، عملیات حرارتی آنیل تنش‌زدایی را روی محفظه‌های چدنی (550 تا 600 درجه سانتیگراد به مدت 2 تا 3 ساعت) انجام دهید. محفظه‌های فولاد ریخته‌گری شده ممکن است برای اصلاح ساختار دانه‌بندی، تحت عملیات نرماله کردن (850 تا 900 درجه سانتیگراد) قرار گیرند.
بازرسی ریخته گرینقص‌های سطحی (ترک‌ها، سوراخ‌های شن) را از طریق بازرسی بصری بررسی کنید. از آزمایش اولتراسونیک (دانشگاه یو تی) برای تشخیص نقص‌های داخلی استفاده کنید و مطمئن شوید که هیچ منافذ یا ناخالصی بزرگتر از φ2 میلی‌متر در نواحی تحت فشار وجود ندارد.
ماشینکاری مسکن:
ماشینکاری خشنبا استفاده از دستگاه‌های تراش سی ان سی، سطح بیرونی، فلنج‌ها و رزوه‌های درگاه روغن را تراش دهید و ۱ تا ۲ میلی‌متر جای خالی برای پرداخت نهایی در نظر بگیرید. سوراخ‌های نصب را فرزکاری کنید و حفره‌های داخلی را تمیز کنید.
ماشینکاری نهاییحفره داخلی (برای نصب یاتاقان و روتور) با دقت و با تلرانس آی تی۷ سوراخکاری شده و زبری سطح را1.6-3.2 μm است. برای اطمینان از آب‌بندی محکم با اتصالات هیدرولیکی، دریچه‌های روغن را باز کنید.
ماشینکاری شفت دوار:
آهنگریشمش‌های فولادی آلیاژ 40Cr را تا دمای 1100 تا 1200 درجه سانتیگراد گرم کنید، به صورت شمش‌های شفت فورج کنید، سپس برای آزادسازی تنش، آنها را نرمالیزه کنید.
تراشکاری و سنگ زنیشفت را با چرخش خشن بچرخانید، سپس یاتاقان‌ها و نواحی خار/جای خار را با دقت تا تلرانس آی تی۶ سنگ‌زنی کنید. سختی سطح از طریق کوئنچ و تمپر کردن (50-55 اچ آر سی) حاصل می‌شود.
ماشینکاری پیستون و بلوک سیلندر (برای موتورهای پیستونی محوری):
پیستون‌ها از آلیاژ آلومینیوم یا فولاد با استحکام بالا ساخته می‌شوند و قطر بیرونی آنها (را0.8 μm) با دقت سنگ‌زنی شده تا با سوراخ‌های سیلندر مطابقت داشته باشند.
بلوک‌های سیلندر برای سوراخ‌های پیستون سوراخکاری شده‌اند و سطوح آنها برای اطمینان از توزیع یکنواخت روغن و حداقل اصطکاک، صیقل داده شده‌اند.
مونتاژ:
یاتاقان‌ها را با فشار داخل محفظه قرار دهید و شفت چرخان را نصب کنید، و از لقی محوری مناسب (0.03-0.08 میلی‌متر) اطمینان حاصل کنید.
مجموعه پیستون، صفحه زاویه‌سنج (یا مجموعه روتور) و صفحه شیر را نصب کنید و چرخش روان آن را تحت آزمایش دستی تأیید کنید.
قطعات آب‌بندی را نصب کرده و پورت‌های هیدرولیک را وصل کنید، سپس تحت فشار (۱.۵ برابر فشار نامی به مدت ۳۰ دقیقه) نشتی را آزمایش کنید.
آزمایش موادترکیب شیمیایی قطعات ریخته‌گری شده و فولادهای آلیاژی را از طریق طیف‌سنجی تأیید کنید. خواص مکانیکی (استحکام کششی، سختی) را برای مطابقت با استانداردهای مواد آزمایش کنید.
دقت ابعادیاز دستگاه‌های اندازه‌گیری مختصات (سی ام ام) برای بررسی قطر سوراخ محفظه، میزان انحراف شفت و لقی‌های بلوک پیستون/سیلندر استفاده کنید. اطمینان حاصل کنید که شیارها و خارها الزامات تلرانس (±0.02 میلی‌متر) را برآورده می‌کنند.
تست فشار و نشتیموتورهای مونتاژ شده را برای بررسی نشتی تحت آزمایش فشار (فشار نامی + ۵۰٪) قرار دهید. میزان جریان روغن و افت فشار را اندازه‌گیری کنید تا تأیید شود که عملکرد با مشخصات طراحی مطابقت دارد.
تست عملکردموتور را تحت شرایط سرعت و گشتاور نامی راه‌اندازی کنید تا دقت خروجی، سطح نویز (<85 dB) و افزایش دما (<40°C بالاتر از دمای محیط) ارزیابی شود.
تست خستگیانجام بیش از ۱۰،۰۰۰ چرخه‌ی استارت-استاپ تحت بار کامل برای ارزیابی دوام آب‌بندها، یاتاقان‌ها و اجزای سازه‌ای.
با رعایت این فرآیندها، موتور هیدرولیکی عملکرد قابل اعتمادی را ارائه می‌دهد و کنترل دقیق عملیات سنگ شکن مخروطی را در شرایط کار سنگین تضمین می‌کند.
۱. سیستم هیدرولیک سنگ شکن مخروطی: محافظت در برابر اضافه بار
در حال حاضر، سنگ شکن‌های مخروطی به طور گسترده در صنایعی مانند معدن، ساخت و ساز و مواد نسوز استفاده می‌شوند. به دلیل سختی و خواص مختلف مواد، برای سنگ‌های معدنی مختلف سنگ شکن استفاده می‌شود. سنگ شکن‌های مخروطی به ناچار در حین کار دچار خرابی‌های ناشی از اضافه بار می‌شوند. این امر مستلزم آن است که سیستم هیدرولیک سنگ شکن مخروطی دارای یک دستگاه محافظت در برابر اضافه بار خوب باشد تا عملکرد ایمن و پایدار تجهیزات تضمین شود، که نه تنها تولید را تضمین می‌کند، بلکه میزان خرابی تجهیزات را نیز کاهش می‌دهد. مزایای سیستم محافظت در برابر اضافه بار هیدرولیک سنگ شکن مخروطی در زیر آمده است.
الف) از پدیده تغییر شکل خمشی، شکستگی جزئی قطعات و گیر کردن شفت گیربکس جلوگیری می‌کند.
ب. این کار نه تنها در کنترل و تنظیم دریچه تخلیه سنگ شکن راحت و دقیق است، بلکه سیستم هیدرولیک نیز می‌تواند به طور موثر عملکرد ایمن تجهیزات را تضمین کند.
ج. سیستم هیدرولیک می‌تواند در صورت وجود جسم خارجی در محفظه خردکن، مخروط متحرک را به طور خودکار به سمت پایین حرکت دهد. سیستم هنگام تخلیه جسم خارجی، مخروط متحرک را به طور خودکار تنظیم مجدد می‌کند. برای ادامه کار، موقعیت دریچه تخلیه اصلی را دوباره حفظ کنید. نیازی به تعویض قطعات نیست، از نظر اقتصادی و صرفه‌جویی در زمان.
د. برای کار و کنترل میکروکامپیوتر مناسب است و اتوماسیون فرآیند خردایش را به راحتی می‌توان انجام داد.
۲. سیستم هیدرولیک سنگ شکن مخروطی، عواقب تولید
الف) ناخالصی‌های ناشی از اکسیداسیون روغن: پس از اکسیداسیون روغن در دمای بالا، دمای روغن خیلی بالا می‌رود و ناخالصی‌هایی مانند صمغ و آسفالت تولید می‌شود که سوراخ‌ها و شکاف‌های کوچک در اجزای هیدرولیک را مسدود می‌کند و باعث می‌شود شیر فشار، فشار را تنظیم کند و سرعت جریان شیر جریان ناپایدار شود. شیر جهت گیر می‌کند و جهت را تغییر نمی‌دهد و لوله فلزی کشیده و خم می‌شود. حتی پارگی و بسیاری از عیوب دیگر.
ب) قطعات سیستم هیدرولیک به دلیل گرمای بیش از حد منبسط می‌شوند: دمای روغن خیلی بالا است و باعث تغییر شکل حرارتی می‌شود و باعث می‌شود فاصله بین قطعات نسبتاً متحرک با ضرایب انبساط حرارتی مختلف کمتر شود یا حتی گیر کند و باعث شود قطعات عملکرد خود را از دست بدهند.
ج. تسریع آسیب به آب‌بندها: دمای روغن بیش از حد بالا باعث نرم شدن، تورم و سفت شدن آب‌بندهای لاستیکی، ترک خوردن و غیره می‌شود که عمر مفید آنها را کاهش می‌دهد، عملکرد آب‌بندی را از دست می‌دهد، باعث نشتی می‌شود و نشتی باعث گرم شدن بیشتر و افزایش دما می‌شود.
د. ویسکوزیته روغن هیدرولیک کاهش می‌یابد: دمای روغن افزایش می‌یابد، ویسکوزیته روغن کاهش می‌یابد، نشتی افزایش می‌یابد و راندمان حجمی کاهش می‌یابد. با کاهش ویسکوزیته روغن، لایه روغن شیر کشویی و سایر قطعات متحرک نازک‌تر و بریده می‌شود و مقاومت اصطکاک افزایش می‌یابد که منجر به افزایش سایش، گرم شدن سیستم و افزایش دما می‌شود. آمار نشان می‌دهد که هر بار که دمای روغن 15 درجه سانتیگراد افزایش می‌یابد، عمر مفید پایدار روغن 10 برابر کاهش می‌یابد.
ه. کاهش فشار جداسازی هوا باعث سرریز شدن روغن می‌شود: دمای روغن افزایش می‌یابد، فشار جداسازی هوا در روغن کاهش می‌یابد و هوای محلول در روغن سرریز می‌شود و در نتیجه حفره‌های هوا ایجاد می‌شود که منجر به کاهش عملکرد سیستم هیدرولیک می‌گردد.
۳. سیستم هیدرولیک سنگ شکن مخروطی دلایل افزایش
الف) طراحی غیرمنطقی سیستم هیدرولیک: به دلیل انتخاب غیرمنطقی مشخصات قطعات هیدرولیک در سیستم هیدرولیک؛ طراحی غیرمنطقی لوله‌کشی در سیستم هیدرولیک؛ مدارها یا قطعات هیدرولیک اضافی در سیستم هیدرولیک؛ شرایط غیرمنطقی مانند عدم وجود مدار تخلیه بار در سیستم هیدرولیک، نقص‌های مختلفی رخ داده است. باعث افزایش دمای سیستم می‌شود که منجر به افزایش دمای روغن می‌شود.
ب. انتخاب نامناسب روغن: روغن انتخاب شده دارای ویسکوزیته نامناسب، ویسکوزیته بالا و افت اصطکاک داخلی زیاد است. اگر ویسکوزیته خیلی کم باشد، نشتی افزایش می‌یابد که هر دو باعث گرم شدن و داغ شدن می‌شوند. علاوه بر این، از آنجا که خطوط لوله در سیستم برای مدت طولانی تمیز یا نگهداری نشده‌اند، دیواره داخلی خط لوله از کثیفی پشتیبانی می‌کند که باعث افزایش مقاومت در هنگام جریان روغن می‌شود و همچنین برای افزایش دمای روغن انرژی مصرف می‌کند.
ج. آلودگی شدید: محیط کارگاه ساختمانی خشن است. با افزایش ساعات کار دستگاه، ناخالصی‌ها و آلودگی‌ها به راحتی در روغن مخلوط می‌شوند. روغن هیدرولیک آلوده وارد شکاف تطبیق پمپ، موتور و شیر می‌شود که باعث خراش و آسیب به سطح تطبیق می‌شود. دقت و زبری محصول باعث افزایش نشتی و دمای روغن می‌شود.
د. سطح روغن در مخزن روغن هیدرولیک خیلی کم است: اگر مقدار روغن در مخزن روغن هیدرولیک خیلی کم باشد، سیستم هیدرولیک جریان کافی برای دفع گرمای تولید شده توسط آن نخواهد داشت و باعث افزایش دمای روغن می‌شود.
ه. هوای مخلوط در سیستم هیدرولیک: هوای مخلوط در روغن هیدرولیک از روغن سرریز شده و در ناحیه کم فشار حباب تشکیل می‌دهد. هنگامی که به ناحیه پرفشار حرکت می‌کند، این حباب‌ها توسط روغن پرفشار شکسته شده و به سرعت فشرده می‌شوند تا مقدار زیادی آزاد شود. گرما باعث افزایش دمای روغن می‌شود.
و. انسداد فیلتر روغن: هنگامی که ذرات ساینده، ناخالصی‌ها و گرد و غبار از فیلتر روغن عبور می‌کنند، روی المنت فیلتر روغن جذب می‌شوند که این امر باعث افزایش مقاومت جذب روغن و مصرف انرژی شده و در نتیجه دمای روغن افزایش می‌یابد.
ز. سیستم گردش خنک‌کننده روغن هیدرولیک به خوبی کار نمی‌کند: معمولاً از یک خنک‌کننده روغن با آب یا هوا برای خنک کردن اجباری دمای روغن سیستم هیدرولیک استفاده می‌شود. خنک‌کننده‌های آب به دلیل کثیف بودن هیت سینک‌ها یا گردش ضعیف آب، ضریب اتلاف گرما را کاهش می‌دهند؛ خنک‌کننده‌های هوا به دلیل آلودگی بیش از حد روغن، شکاف‌های هیت سینک خنک‌کننده را مسدود می‌کنند و دفع گرما را برای فن‌ها دشوار می‌کنند. باعث افزایش دمای روغن می‌شود.
ح. قطعات به شدت فرسوده شده‌اند: چرخ‌دنده‌های پمپ دنده‌ای، بدنه پمپ و صفحه کناری، بلوک سیلندر و صفحه سوپاپ پمپ پیستون و موتور، سوراخ سیلندر و پیستون، ساقه سوپاپ و بدنه سوپاپ سوپاپ معکوس و غیره. شکاف آب‌بندی شده است، فرسودگی این قطعات باعث افزایش نشتی داخلی و افزایش دمای روغن می‌شود،
ط. دمای محیط خیلی بالاست: دمای محیط بالا است، زمان کار دستگاه خیلی طولانی است و دلایلی وجود دارد که می‌تواند باعث افزایش دمای روغن شود.
۴. سیستم هیدرولیک سنگ شکن مخروطی اقدامات پیشگیرانه
افزایش دمای روغن هیدرولیک سنگ شکن مخروطی باعث ایجاد یک سری خرابی‌ها مانند فرسودگی و خراب شدن آب‌بندهای سنگ شکن مخروطی، کوتاه شدن عمر مفید و از بین رفتن عملکرد آب‌بندی می‌شود. بنابراین، لازم است اقدامات پیشگیرانه‌ای در برابر دمای هیدرولیک بیش از حد بالای سنگ شکن مخروطی انجام شود.
۱. روغن هیدرولیک مناسب را انتخاب کنید: برند روغن را به طور معقول انتخاب کنید و برای برخی از تجهیزات با نیازهای خاص از روغن هیدرولیک مخصوص استفاده کنید. برای کارکرد طولانی مدت تحت بار زیاد و زمان تعویض طولانی روغن، باید روغن هیدرولیک ضد سایش خوب انتخاب شود.
۲. تعویض دوره‌ای واسطه هیدرولیک: تعویض دوره‌ای واسطه هیدرولیک: واسطه هیدرولیک اغلب به دلیل عواملی مانند امولسیون و واکنش حرارتی در حین استفاده، دچار آسیب می‌شود. بنابراین، تعویض دوره‌ای، معمولاً حدود یک سال، و سیستم سروو حدود هشت ماه طول می‌کشد.
۳. پمپ روغن باید با روغن پر شود: وقتی دستگاه در ابتدا کار می‌کند، روغن باید داخل سوراخ روغن پمپ هیدرولیک ریخته شود و کوپلینگ بین پمپ هیدرولیک و موتور باید به صورت دستی برای چند دور چرخانده شود تا پمپ پر از روغن شود تا از استنشاق هوا جلوگیری شود. یا به دلیل عدم روانکاری، در اثر چرخش با سرعت بالا گرما ایجاد می‌شود که باعث افزایش دمای روغن و حتی سایش قطعات می‌شود.
۴. یک خنک‌کننده مناسب انتخاب کنید: انتخاب خنک‌کننده با اتلاف توان مرتبط است. برای اندازه‌گیری اتلاف توان تجهیزات و ماشین‌آلات موجود، افزایش دمای روغن را در یک دوره زمانی مشخص اندازه‌گیری کنید و اتلاف توان را بر اساس افزایش دمای روغن محاسبه کنید. به عنوان مثال: ظرفیت مخزن روغن ۴۰۰ لیتر است، دمای روغن در عرض دو ساعت از ۲۰ درجه سانتیگراد به ۷۰ درجه سانتیگراد افزایش می‌یابد، دمای محیط ۳۰ درجه سانتیگراد است، دمای روغن مورد انتظار ۶۰ درجه سانتیگراد است.
۵. المنت فیلتر را مرتباً تعویض کنید تا از تمیز بودن روغن و رفع انسداد مسیر روغن اطمینان حاصل شود.
۶. فشار نامی نباید از حد مجاز تجاوز کند: فشار سیستم نباید خیلی بالا تنظیم شود. اول از همه، باید الزامات محرک را برآورده کند و به طور کلی از فشار نامی تجاوز نکند. شیر سرریز سیستم به عنوان یک شیر اطمینان برای جلوگیری از اضافه بار سیستم هیدرولیک استفاده می‌شود و فشار تنظیم شده آن باید ۸ تا ۱۰ درصد بیشتر از فشار خروجی پمپ هیدرولیک باشد.
۷. تجهیزات سیستم هیدرولیک باید از شرایط تهویه مناسبی برخوردار باشند.
5. سیستم هیدرولیک سنگ شکن مخروطی از ورود هوا جلوگیری می کند
پس از ورود هوا به سیستم هیدرولیک، باعث می‌شود روغن سنگ‌شکن مخروطی هیدرولیک به صورت امولسیون درآمده و عملکرد روغن را مختل کند. حجم هوای ورودی به روغن با فشار سیستم و دمای سنگ‌شکن تغییر می‌کند که مانع حرکت جریان سیال می‌شود. سنگ‌شکن باعث توقف و حرکت ناگهانی عملگرهای هیدرولیک، کاهش سرعت و عدم استحکام در حین کار می‌شود. معمولاً این پدیده را خزش سنگ‌شکن می‌نامیم. پدیده خزش سنگ‌شکن نه تنها پایداری سیستم هیدرولیک را از بین می‌برد، بلکه گاهی اوقات حتی باعث لرزش و سر و صدا نیز می‌شود. بنابراین، لازم است از ورود هوا به سیستم هیدرولیک به شدت جلوگیری شود. روش‌های خاص به شرح زیر است:
