Système hydraulique du concasseur à mâchoires

Introduction détaillée au système hydraulique des concasseurs à mâchoires

I. Composition et structure du système hydraulique

1. Composants de la source d'alimentation

• Pompe hydraulique: L'unité de puissance principale du système, généralement des pompes à pistons axiaux ou à engrenages, convertit l'énergie mécanique du moteur en énergie hydraulique. La pression de service est généralement comprise entre 16 et 25 MPa, et le débit est réglé en fonction des besoins des actionneurs (par exemple, 10 à 30 L/min).

• Moteur: Entraîne la pompe hydraulique, avec une puissance adaptée à la pompe (par exemple, 5,5 à 15 kW). Il utilise un moteur asynchrone triphasé avec protection contre les surcharges.

• Réservoir d'huileStocke l'huile hydraulique (capacité 3 à 5 fois supérieure au débit du système, par exemple 100 à 500 L) et assure la dissipation de la chaleur et la précipitation des impuretés. Il est équipé de cloisons internes (séparant les zones de retour et d'aspiration d'huile), d'un filtre d'aspiration (précision de filtration de 100 μm) et d'une jauge de niveau de liquide.

2. Actionneurs

• Vérins de réglage (2 à 4, disposés symétriquement) : relient la mâchoire pivotante et le cadre, en ajustant la position de la mâchoire pivotante par expansion pour contrôler avec précision l'espace d'ouverture de décharge (précision de réglage ± 0,5 mm).

• Vérins de sécurité (1–2) : connectés en parallèle au circuit d'huile du vérin de réglage. Lorsque des matériaux non broyables pénètrent dans le vérin, la pression augmente brusquement et la soupape de surpression libère la pression pour éviter d'endommager l'équipement.

• Vérin hydraulique:Le composant principal du mouvement linéaire, divisé en vérins de réglage et vérins de sécurité :

• Piston et tige de pistonPièces mobiles à l'intérieur du cylindre. Le piston est en fonte résistante à l'usure (HT300) et la tige est chromée (épaisseur 0,05–0,1 mm) avec une dureté ≥ 50 HRC pour garantir résistance à l'usure et protection contre la corrosion.

3. Composants de contrôle

• soupape de décharge: Définit la pression maximale du système (par exemple, 20 MPa). Il libère la pression lorsque celle-ci dépasse le seuil afin de protéger les pompes, les vérins et autres composants contre les surcharges.

• vanne directionnelle: Principalement des électrovannes directionnelles, contrôlant le sens d'écoulement de l'huile hydraulique pour réaliser l'expansion et la contraction du cylindre (changement de direction lors du réglage de l'ouverture de décharge).

• Transducteur de pression:Surveille la pression du système en temps réel (précision ± 0,5 % FS) et renvoie des signaux au système de contrôle pour une décharge automatique de la pression ou une alarme.

• papillon des gaz: Règle la vitesse d'expansion du cylindre pour assurer un réglage stable de l'ouverture de décharge (vitesse 0,5–2 mm/s).

4. Composants auxiliaires

• Tuyaux hydrauliquesFlexibles haute pression (pression de service ≥ 30 MPa) ou tubes en acier sans soudure (φ10–φ25 mm) reliant divers composants. Les raccords des tubes sont de type virole ou bride (pour éviter toute fuite).

• Filtres: Comprend des filtres d'aspiration (protégeant la pompe), des filtres à huile de retour (précision de filtration 20 μm, protégeant l'ensemble du système) et des filtres haute pression (installés à l'entrée du cylindre pour empêcher les impuretés de rayer la paroi du cylindre).

• Glacière: Généralement refroidi par air ou par eau. Il démarre lorsque la température de l'huile dépasse 55 °C, en la maintenant entre 30 et 50 °C (pour éviter une baisse de viscosité).

• Accumulateur: Stocke l'énergie hydraulique, stabilise la pression pendant les fluctuations de pression du système (par exemple, en rétablissant rapidement la pression après la décharge du cylindre de sécurité) et réduit les démarrages/arrêts fréquents de la pompe.

5. Milieu de travail

• Une huile hydraulique anti-usure (par exemple, L-HM 46#) est utilisée, avec une bonne résistance à l'oxydation, des propriétés anti-mousse et une fluidité à basse température (indice de viscosité ≥ 140), garantissant un fonctionnement stable dans des environnements de -10 à 60 ℃.

II. Processus de fabrication des composants essentiels du système hydraulique

1. Traitement des barils de cylindres

• Matériau : tube en acier sans soudure 27SiMn ou 45# (épaisseur de paroi : 8 à 20 mm). Dégrossissage du cercle extérieur et du trou intérieur (avec une surépaisseur d'usinage de 1 à 2 mm).

• Alésage de précision du trou intérieur : traité sur une aléseuse de trou profond pour garantir une tolérance de diamètre intérieur H9, une rugosité de surface Ra≤0,8 μm et une cylindricité ≤0,02 mm/m (pour éviter le blocage du piston).

• Rectification du cercle extérieur : assurer la coaxialité entre le cercle extérieur et le trou intérieur ≤ 0,03 mm, et la perpendicularité entre les faces des brides aux deux extrémités et l'axe ≤ 0,02 mm/100 mm.

2. Traitement des tiges de piston

• Matériau : 40 Cr, forgé et revenu (dureté : 28–32 HRC). Trempe superficielle de la tête de la tige de piston et de la section de guidage (dureté : 50–55 HRC).

• Rectification de précision du cercle extérieur : Tolérance f7, rugosité de surface Ra≤0,4 μm, rectitude ≤0,05 mm/m. Chromage dur (épaisseur 0,05–0,1 mm, porosité ≤3 pores/cm²), suivi d'un polissage à Ra≤0,2 μm.

3. Traitement des pistons et des couvercles d'extrémité

• Piston : Fabriqué en fonte HT300 ou en fonte ductile QT500-7. Après tournage, un joint d'étanchéité en polyuréthane (section en Y ou en U) est installé sur le cercle extérieur, assurant un jeu d'ajustement de 0,05 à 0,1 mm avec l'alésage intérieur du cylindre.

• Couvercle d'extrémité : Acier moulé (ZG230-450). Une rainure d'étanchéité (pour l'installation de joints toriques ou de joints combinés) est usinée, et le trou fileté (raccordement des conduites d'huile) présente une précision de 6H pour garantir l'absence de fuite.

4. Processus d'assemblage

• Nettoyage : Toutes les pièces sont nettoyées au kérosène pour éliminer la limaille de fer et les taches d'huile. La paroi intérieure du corps du cylindre est essuyée avec un chiffon de soie (pour éviter de rayer le chromage).

• Montage : Installer le piston, la tige, le couvercle et les joints dans l'ordre, en veillant à ce que la bague d'étanchéité (lèvre orientée vers le côté huile sous pression) ne soit pas déformée. La coaxialité entre le manchon de guidage et la tige de piston est ≤ 0,05 mm.

• Essais : Après assemblage, un essai de pression est réalisé (1,5 fois la pression de service pendant 30 minutes, sans fuite ni déformation permanente).

III. Processus de contrôle qualité du système hydraulique

1. Contrôle de la qualité de la fabrication des composants

• Essai de pression : 1,5 fois la pression de service pendant 30 minutes, sans fuite du corps du cylindre ou du couvercle d'extrémité, et sans déformation permanente de la tige de piston (allongement mesuré ≤ 0,1 mm).

• Fonctionnement à vide : 50 mouvements alternatifs sans rampement ni blocage, avec fluctuation de vitesse ≤ 5 %.

• Essai d'efficacité volumétrique de la pompe : ≥90 % (pompe à engrenages) ou ≥95 % (pompe à piston) sous pression nominale, sans bruit anormal (≤85 dB) pendant 1 heure de fonctionnement.

• Étanchéité du corps de vanne : Chaque orifice d'huile est testé sous pression à 1,5 fois la pression de service pendant 10 minutes, avec une fuite ≤ 0,1 mL/min (vanne directionnelle) ou 0 mL/min (soupape de décharge).

• Pompes/vannes hydrauliques:

• Vérins hydrauliques:

2. Contrôle de la qualité de l'assemblage du système

• Raccordement au pipeline: Le couple de serrage des raccords de tuyauterie est conforme aux normes (par exemple, couple de serrage des boulons M16 : 35–40 N·m). Le rayon de courbure des flexibles haute pression est ≥ 10 fois supérieur au diamètre du tuyau (pour éviter toute rupture due à une courbure excessive).

• Propreté de l'huile:Le système est rincé après le montage (à l'aide d'un filtre à huile pour camion avec une précision de filtration de 3 μm pendant 4 heures), avec un niveau de contamination de l'huile ≤NAS 7 (ISO 4406 18/15).

• Contrôle électrique:Le temps de réponse entre le transducteur de pression et le système de contrôle ≤ 0,1 seconde et le temps de commutation de la vanne directionnelle ≤ 0,5 seconde.

3. Tests de performance du système

• Précision du contrôle de la pression: L'écart entre la pression définie et la pression réelle ≤±0,5 MPa (par exemple, 15,5–16,5 MPa lorsqu'elle est réglée sur 16 MPa).

• Test de protection contre les surcharges:En simulant des matériaux non concassants entrant dans la chambre de concassage, le système doit relâcher la pression à un niveau sûr (≤ 5 MPa) dans les 0,5 secondes et revenir à la pression de travail dans les 3 secondes suivant la détente.

• Test de fonctionnement continu:Fonctionnement dans des conditions nominales pendant 100 heures, avec une température d'huile stable à 30–50℃, aucune fuite des joints et un niveau de contamination de l'huile ≤NAS 8.

4. Tests d'adaptabilité environnementale

• Test à basse température : à partir de -10℃, le système doit atteindre la pression de travail dans les 5 minutes sans se bloquer.

• Essai de vibration : Vibration à 10–50 Hz avec une amplitude de 0,1 mm pendant 2 heures, sans desserrage des joints de tuyaux ni endommagement des composants.

IV. Conseils d'entretien

• Remplacez régulièrement l'huile hydraulique (toutes les 2 000 heures) et le filtre à huile de retour. Prélevez un échantillon d'huile et testez-le (teneur en humidité ≤ 0,1 %, variation de viscosité ≤ 10 %).

• Vérifiez quotidiennement le niveau d'huile du réservoir (pas inférieur à la moitié), la température de l'huile (≤ 60 °C) et vérifiez l'étanchéité des canalisations. Dépannez rapidement toute pression anormale (par exemple, défaillance de la soupape de décharge ou fuite interne du cylindre).

• Remplacez les joints tous les 1 à 2 ans (selon les conditions de travail) pour éviter les fuites dues au vieillissement.