Sistema hidráulico de trituradora de mandíbulas

Introducción detallada al sistema hidráulico de las trituradoras de mandíbulas

I. Composición y estructura del sistema hidráulico

1. Componentes de la fuente de alimentación

• Bomba hidráulicaLa unidad de potencia principal del sistema, compuesta principalmente por bombas de pistones axiales o bombas de engranajes, convierte la energía mecánica del motor en energía hidráulica. La presión de trabajo suele ser de 16 a 25 MPa, y el caudal se ajusta según los requisitos de los actuadores (p. ej., 10 a 30 L/min).

• Motor: Acciona la bomba hidráulica, con una potencia adecuada a la de la bomba (p. ej., 5,5–15 kW). Utiliza un motor asíncrono trifásico con protección contra sobrecargas.

• Tanque de aceiteAlmacena aceite hidráulico (capacidad de 3 a 5 veces el caudal del sistema, p. ej., 100–500 L) y funciona para la disipación de calor y la precipitación de impurezas. Contiene particiones internas (que separan las zonas de retorno de aceite y succión), un filtro de succión (precisión de filtración de 100 μm) y un indicador de nivel de líquido.

2. Actuadores

• Cilindros de ajuste (2-4, dispuestos simétricamente): conectan la mordaza oscilante y el marco, ajustando la posición de la mordaza oscilante a través de la expansión para controlar con precisión el espacio de apertura de descarga (precisión de ajuste ±0,5 mm).

• Cilindros de seguridad (1-2): Conectados en paralelo al circuito de aceite del cilindro de ajuste. Al entrar materiales no triturables, la presión en el cilindro aumenta bruscamente y la válvula de alivio de presión la libera para evitar daños al equipo.

• Cilindro hidráulico:El componente principal para el movimiento lineal, dividido en cilindros de ajuste y cilindros de seguridad:

• Pistón y vástago del pistónPiezas móviles dentro del cilindro. El pistón está fabricado en fundición gris resistente al desgaste (HT300) y la superficie del vástago está cromada (espesor 0,05-0,1 mm) con una dureza ≥50 HRC para garantizar la resistencia al desgaste y la protección contra la corrosión.

3. Componentes de control

• Válvula de alivio: Establece la presión máxima del sistema (p. ej., 20 MPa). Libera la presión cuando esta supera el umbral para proteger bombas, cilindros y otros componentes de daños por sobrecarga.

• Válvula direccional:Principalmente válvulas direccionales solenoides, que controlan la dirección del flujo de aceite hidráulico para lograr la expansión y contracción del cilindro (cambio de dirección al ajustar la apertura de descarga).

• Transductor de presión:Monitorea la presión del sistema en tiempo real (precisión ±0,5 % FS) y envía señales al sistema de control para alivio automático de presión o alarma.

• Válvula de mariposa:Ajusta la velocidad de expansión del cilindro para garantizar un ajuste estable de la apertura de descarga (velocidad 0,5–2 mm/s).

4. Componentes auxiliares

• Tuberías hidráulicasMangueras de alta presión (presión de trabajo ≥30 MPa) o tubos de acero sin costura (φ10–φ25 mm) que conectan diversos componentes. Las uniones de las tuberías son de tipo casquillo o brida (para garantizar la ausencia de fugas).

• Filtros:Incluye filtros de succión (que protegen la bomba), filtros de retorno de aceite (precisión de filtración de 20 μm, que protegen todo el sistema) y filtros de alta presión (instalados en la entrada del cilindro para evitar que las impurezas rayen la pared del cilindro).

• Enfriador: Generalmente refrigerado por aire o agua. Se activa cuando la temperatura del aceite supera los 55 °C, manteniéndola entre 30 y 50 °C (para evitar una menor viscosidad).

• Acumulador:Almacena energía hidráulica, estabiliza la presión durante las fluctuaciones de presión del sistema (por ejemplo, repone rápidamente la presión después del alivio del cilindro de seguridad) y reduce los arranques y paradas frecuentes de la bomba.

5. Medio de trabajo

• Se utiliza aceite hidráulico antidesgaste (por ejemplo, L-HM 46#), con buena resistencia a la oxidación, propiedades antiespumantes y fluidez a baja temperatura (índice de viscosidad ≥140), lo que garantiza un funcionamiento estable en entornos de -10 a 60 ℃.

II. Proceso de fabricación de componentes centrales del sistema hidráulico

1. Procesamiento de cilindros y barriles

• Material: Tubo de acero sin costura 27SiMn o 45# (espesor de pared: 8-20 mm). Torneado de desbaste del círculo exterior y del orificio interior (con un margen de mecanizado de 1-2 mm).

• Mandrinado de precisión de orificios interiores: procesado en una máquina mandrinadora de orificios profundos para garantizar una tolerancia de diámetro interior H9, una rugosidad de la superficie Ra≤0,8 μm y una cilindricidad ≤0,02 mm/m (para evitar el atasco del pistón).

• Rectificado de círculo exterior: garantizar la coaxialidad entre el círculo exterior y el orificio interior ≤0,03 mm y la perpendicularidad entre las caras de la brida en ambos extremos y el eje ≤0,02 mm/100 mm.

2. Procesamiento de vástagos de pistón

• Material: 40Cr, forjado y revenido (dureza 28-32 HRC). Temple superficial de la cabeza del vástago y la sección guía (dureza 50-55 HRC).

• Rectificado de precisión del círculo exterior: Tolerancia f7, rugosidad superficial Ra ≤ 0,4 μm, rectitud ≤ 0,05 mm/m. Cromado duro (espesor 0,05-0,1 mm, porosidad ≤ 3 poros/cm²), seguido de pulido a Ra ≤ 0,2 μm.

3. Procesamiento de pistones y tapas de extremos

• Pistón: Fabricado en HT300 o fundición dúctil QT500-7. Tras el torneado, se instala un anillo de sellado de poliuretano (sección transversal en Y o en U) en el círculo exterior, asegurando una holgura de ajuste de 0,05–0,1 mm con el orificio interior del cilindro.

• Tapa: Acero fundido (ZG230-450). Se procesa una ranura de sellado (para la instalación de juntas tóricas o juntas combinadas), y el orificio roscado (que conecta las tuberías de aceite) tiene una precisión de 6H para garantizar la ausencia de fugas.

4. Proceso de ensamblaje

• Limpieza: Todas las piezas se limpian con queroseno para eliminar las virutas de hierro y las manchas de aceite. La pared interior del cuerpo del cilindro se limpia con un paño de seda (para evitar rayar el cromado).

• Montaje: Instale el pistón, el vástago, la tapa y los sellos en secuencia, asegurándose de que el anillo de sello no se deforme (con el labio orientado hacia el lado del aceite a presión). La coaxialidad entre el manguito guía y el vástago es ≤ 0,05 mm.

• Prueba: Después del montaje, se realiza una prueba de presión (1,5 veces la presión de trabajo durante 30 minutos, sin fugas ni deformación permanente).

III. Procesos de control de calidad del sistema hidráulico

1. Control de calidad de la fabricación de componentes

• Prueba de presión: 1,5 veces la presión de trabajo durante 30 minutos, sin fugas en el cuerpo del cilindro ni en la tapa del extremo, y sin deformación permanente del vástago del pistón (elongación medida ≤0,1 mm).

• Funcionamiento sin carga: 50 movimientos alternativos sin arrastre ni atascos, con fluctuación de velocidad ≤5%.

• Prueba de eficiencia volumétrica de la bomba: ≥90% (bomba de engranajes) o ≥95% (bomba de pistón) bajo presión nominal, sin ruido anormal (≤85 dB) durante 1 hora de funcionamiento.

• Estanqueidad del cuerpo de la válvula: Cada puerto de aceite se prueba a presión a 1,5 veces la presión de trabajo durante 10 minutos, con fugas ≤0,1 mL/min (válvula direccional) o 0 mL/min (válvula de alivio).

• Bombas/válvulas hidráulicas:

• Cilindros hidráulicos:

2. Control de calidad del ensamblaje del sistema

• Conexión de tuberíaEl par de apriete de las uniones de las tuberías cumple con las normas (p. ej., par de apriete de los pernos M16: 35-40 N·m). El radio de curvatura de las mangueras de alta presión es ≥10 veces el diámetro de la tubería (para evitar roturas por flexión excesiva).

• Limpieza del aceite:El sistema se limpia después del montaje (utilizando un camión filtrante de aceite con una precisión de filtración de 3 μm durante 4 horas), con un nivel de contaminación del aceite ≤NAS 7 (ISO 4406 18/15).

• Control eléctrico:El tiempo de respuesta entre el transductor de presión y el sistema de control ≤0,1 segundos, y el tiempo de conmutación de la válvula direccional ≤0,5 segundos.

3. Pruebas de rendimiento del sistema

• Precisión del control de presión:La desviación entre la presión establecida y la presión real ≤±0,5 MPa (por ejemplo, 15,5–16,5 MPa cuando se establece a 16 MPa).

• Prueba de protección contra sobrecarga:Al simular el ingreso de materiales no triturables a la cámara de trituración, el sistema debe aliviar la presión a un nivel seguro (≤5 MPa) en 0,5 segundos y restablecerse a la presión de trabajo dentro de los 3 segundos posteriores al alivio.

• Prueba de funcionamiento continuo:Funcionando en condiciones nominales durante 100 horas, con temperatura del aceite estable entre 30 y 50 ℃, sin fugas de los sellos y con un nivel de contaminación del aceite ≤NAS 8.

4. Pruebas de adaptabilidad ambiental

• Prueba de baja temperatura: a partir de -10 ℃, el sistema debe alcanzar la presión de trabajo en 5 minutos sin atascarse.

• Prueba de vibración: vibración a 10–50 Hz con una amplitud de 0,1 mm durante 2 horas, sin aflojamiento de las juntas de las tuberías ni daños en los componentes.

IV. Consejos de mantenimiento

• Cambie periódicamente el aceite hidráulico (cada 2000 horas) y el filtro de aceite de retorno. Tome muestras y analice el aceite (humedad ≤ 0,1 %, tasa de cambio de viscosidad ≤ 10 %).

• Revise diariamente el nivel del tanque de aceite (no inferior a la mitad), la temperatura del aceite (≤60 °C) y si hay fugas en las tuberías. Solucione el problema de inmediato si la presión es anormal (por ejemplo, falla de la válvula de alivio o fuga interna del cilindro).

• Reemplace los sellos cada 1 a 2 años (dependiendo de las condiciones de trabajo) para evitar fugas debido al envejecimiento.