Der Hydraulikmotor eines Kegelbrechers ist eine zentrale Antriebskomponente, die hydraulische Energie (aus dem Hydrauliksystem) in mechanische Rotationsenergie umwandelt. Er treibt vor allem Zusatzfunktionen an, wie z. B. die Einstellung der Brecherausstoßmenge (durch Verschieben der Hauptwelle oder Einstellen des Brechspalts) und die Rückstellung des Sicherheitszylinders nach Überlastung. Sein hohes Drehmoment und die präzise Drehzahlregelung gewährleisten eine reibungslose Anpassung des Brechprozesses, steigern die Betriebseffizienz und ermöglichen die Anpassung an unterschiedliche Materialeigenschaften.
Hydraulikmotoren für Kegelbrecher sind typischerweise Hochdruck-Axialkolbenmotoren oder Gerotormotoren, die aus den folgenden Kernkomponenten bestehen:
Motorgehäuse: Ein starres Außengehäuse, das die Innenteile umschließt und dem Systemdruck standhält. Es besteht normalerweise aus hochfestem Gusseisen (HT300) oder Stahlguss (ZG270-500) und verfügt über Anschlüsse für den Hydrauliköleinlass/-auslass sowie Montageflansche für die feste Installation.
Rotierende Welle (Abtriebswelle): Überträgt das Drehmoment auf angeschlossene Komponenten (z. B. Einstellräder). Es wird aus legiertem Stahl (40Cr) mit hoher Oberflächenhärte (50–55 HRC) gefertigt, um Verschleiß zu widerstehen, und sein Ende ist oft mit einer Keilnut oder einer Keilverzahnung zur Drehmomentübertragung ausgestattet.
Kolbenbaugruppe (für Axialkolbenmotoren): Besteht aus Kolben, Zylinderblock und Taumelscheibe. Die Kolben gleiten in den Bohrungen des Zylinderblocks, angetrieben durch Hydraulikdruck; der Winkel der Taumelscheibe bestimmt Kolbenhub und Abtriebsdrehzahl. Bei Gerotormotoren wird dieser durch einen Innenrotor (mit weniger Zähnen) und einen Außenrotor (mit mehr Zähnen) ersetzt, die ineinandergreifen und Flüssigkeitskammern bilden.
Ventilplatte: Steuert die Richtung des Hydraulikölflusses in den Zylinderblock und aus ihm heraus und gewährleistet so eine kontinuierliche Drehung. Es besteht aus verschleißfesten Materialien (z. B. Bronzelegierung oder gehärtetem Stahl) und ist präzisionsgeschliffen, um Leckagen zu minimieren.
Dichtungskomponenten: Enthält O-Ringe, Kolbendichtungen und Wellendichtungen (z. B. Lippendichtungen), um interne und externe Öllecks zu verhindern. Sie bestehen normalerweise aus Nitrilkautschuk (NBR) oder Polyurethan (PU), um hohem Druck und Hydrauliköl standzuhalten.
Lager: Stützen die rotierende Welle und reduzieren die Reibung. Üblicherweise werden Kegelrollenlager oder Rillenkugellager verwendet, die aufgrund ihrer hohen radialen und axialen Tragfähigkeit ausgewählt wurden.
Federmechanismus (bei einigen Modellen): Hält den Kontakt zwischen Ventilplatte und Zylinderblock aufrecht und gewährleistet so eine wirksame Abdichtung auch bei Druckschwankungen.
Das Motorgehäuse, ein kritisches Gussbauteil, durchläuft die folgenden Gussschritte:
Materialauswahl: Wählen Sie HT300-Grauguss aufgrund seiner hervorragenden Gießbarkeit, Schwingungsdämpfung und Bearbeitbarkeit oder ZG270-500-Stahlguss aufgrund seiner höheren Druckfestigkeit (bis zu 30 MPa).
Modell- und Formenbau: Erstellen Sie ein Holz- oder Metallmodell, das die Geometrie des Gehäuses nachbildet, einschließlich Ölanschlüssen, Flanschen und inneren Hohlräumen. Um das Modell herum werden Sandformen (für Präzision harzgebunden) geformt, mit Kernen zur Gestaltung der inneren Kanäle.
Schmelzen und Gießen: Für Gusseisen schmelzen Sie es in einem Induktionsofen bei 1400–1450 °C und stellen Sie dabei den Kohlenstoff- (3,2–3,6 %) und Siliziumgehalt (1,8–2,2 %) ein. Gießen Sie das geschmolzene Metall über ein Angusssystem in die Form, um Turbulenzen zu vermeiden und eine vollständige Füllung dünnwandiger Abschnitte sicherzustellen.
Abkühlen und Ausschütteln: Lassen Sie das Gussteil langsam in der Form abkühlen, um innere Spannungen abzubauen, und entfernen Sie anschließend den Sand durch Vibration. Schneiden Sie Steigleitungen und Anschnitte ab, um die grobe Form zu erhalten.
Wärmebehandlung: Führen Sie bei Gusseisengehäusen ein Spannungsarmglühen (550–600 °C für 2–3 Stunden) durch, um Restspannungen aus dem Guss zu beseitigen. Gussstahlgehäuse können einer Normalglühung (850–900 °C) unterzogen werden, um die Kornstruktur zu verfeinern.
Gussteilprüfung: Durch Sichtprüfung auf Oberflächenfehler (Risse, Sandlöcher) prüfen. Innere Fehler mittels Ultraschallprüfung (UT) erkennen und sicherstellen, dass in druckbelasteten Bereichen keine Poren oder Einschlüsse größer als φ2 mm vorhanden sind.
Gehäusebearbeitung:
Schruppbearbeitung: Drehen Sie die Außenflächen, Flansche und Ölanschlussgewinde mit CNC-Drehmaschinen und lassen Sie dabei 1–2 mm Feinzugabe übrig. Fräsen Sie Befestigungslöcher und säubern Sie die inneren Hohlräume.
Fertigbearbeitung: Bohren Sie den inneren Hohlraum (für die Lager- und Rotormontage) präzise auf IT7-Toleranz, mit einer Oberflächenrauheit von Ra1,6–3,2 μm. Gewindebohrungen für Ölanschlüsse gewährleisten eine dichte Abdichtung mit Hydraulikarmaturen.
Bearbeitung rotierender Wellen:
Schmieden: Erhitzen Sie 40Cr-Legierungsstahlblöcke auf 1100–1200 °C, schmieden Sie sie zu Wellenrohlingen und normalisieren Sie sie dann, um die Spannung abzubauen.
Drehen und Schleifen: Die Welle vordrehen, dann die Lagerzapfen und die Keil-/Passfedernutbereiche auf Toleranz IT6 präzisionsschleifen. Die Oberflächenhärte wird durch Abschrecken und Anlassen erreicht (50–55 HRC).
Kolben- und Zylinderblockbearbeitung (für Axialkolbenmotoren):
Die Kolben werden aus hochfester Aluminiumlegierung oder Stahl gefertigt und haben präzisionsgeschliffene Außendurchmesser (Ra0,8 μm), damit sie in die Zylinderbohrungen passen.
Zylinderblöcke werden für Kolbenbohrungen gebohrt und haben gehonte Oberflächen, um eine gleichmäßige Ölverteilung und minimale Reibung zu gewährleisten.
Montage:
Pressen Sie die Lager in das Gehäuse ein und montieren Sie die rotierende Welle. Achten Sie dabei auf das richtige Axialspiel (0,03–0,08 mm).
Installieren Sie die Kolbenbaugruppe, die Taumelscheibe (oder den Rotorsatz) und die Ventilplatte und überprüfen Sie bei manuellen Tests die reibungslose Rotation.
Dichtelemente montieren und Hydraulikanschlüsse anschließen, anschließend unter Druck (1,5-facher Nenndruck für 30 Minuten) auf Dichtheit prüfen.
Materialprüfung: Überprüfen Sie die chemische Zusammensetzung von Gussteilen und legierten Stählen mittels Spektrometrie. Testen Sie die mechanischen Eigenschaften (Zugfestigkeit, Härte), um die Materialstandards einzuhalten.
Maßgenauigkeit: Verwenden Sie Koordinatenmessgeräte (KMG), um den Durchmesser der Gehäusebohrung, den Wellenschlag und das Spiel zwischen Kolben und Zylinderblock zu prüfen. Stellen Sie sicher, dass Keilnuten und Keilwellen die Toleranzanforderungen (±0,02 mm) erfüllen.
Druck- und Dichtheitsprüfung: Unterziehen Sie montierte Motoren einer Druckprüfung (Nenndruck + 50 %), um sie auf Lecks zu prüfen. Messen Sie die Öldurchflussrate und den Druckabfall, um sicherzustellen, dass die Leistung den Konstruktionsspezifikationen entspricht.
Leistungstests: Lassen Sie den Motor unter Nenndrehzahl- und Drehmomentbedingungen laufen, um die Ausgangsgenauigkeit, den Geräuschpegel (<85 dB) und den Temperaturanstieg (<40 °C über Umgebungstemperatur) zu bewerten.
Ermüdungsprüfung: Führen Sie über 10.000 Start-Stopp-Zyklen unter Volllast durch, um die Haltbarkeit von Dichtungen, Lagern und Strukturkomponenten zu beurteilen.
Durch die Einhaltung dieser Prozesse liefert der Hydraulikmotor eine zuverlässige Leistung und gewährleistet eine präzise Steuerung des Kegelbrecherbetriebs unter Schwerlastbedingungen.
1. Hydrauliksystem des Kegelbrechers Überlastschutz
Kegelbrecher werden derzeit häufig in Branchen wie Bergbau, Bauwesen und Feuerfestmaterialien eingesetzt. Aufgrund der Härte und der unterschiedlichen Eigenschaften des Materials werden sie für verschiedene Erze verwendet. Bei Kegelbrechern kommt es im Betrieb zwangsläufig zu Überlastungsausfällen. Daher ist ein guter Überlastungsschutz für das Hydrauliksystem des Kegelbrechers erforderlich, um einen sicheren und stabilen Betrieb zu gewährleisten. Dies stellt nicht nur die Produktion sicher, sondern reduziert auch die Ausfallrate. Im Folgenden sind die Vorteile des Überlastungsschutzes des Hydrauliksystems des Kegelbrechers aufgeführt.
a. Es verhindert das Phänomen der Biegeverformung, des teilweisen Bruchs von Teilen und des Blockierens der Getriebewelle.
b. Die Steuerung und Einstellung der Auslassöffnung des Brechers ist nicht nur bequem und präzise, sondern das Hydrauliksystem kann auch den sicheren Betrieb der Ausrüstung effektiv gewährleisten.
c. Das Hydrauliksystem kann den beweglichen Kegel automatisch nach unten bewegen, wenn sich ein Fremdkörper in der Brechkammer befindet. Das System setzt den beweglichen Kegel automatisch zurück, wenn der Fremdkörper ausgetragen wird. Behalten Sie die ursprüngliche Position der Auslassöffnung bei, um weiterarbeiten zu können. Kein Austausch von Teilen erforderlich, wirtschaftlich und zeitsparend.
d. Es ist bequem für den Betrieb und die Steuerung durch Mikrocomputer und die Automatisierung des Zerkleinerungsprozesses lässt sich leicht realisieren.
2. Hydrauliksystem des Kegelbrechers Folgen erzeugen
a. Durch Öloxidation entstehende Verunreinigungen: Nachdem das Öl bei hohen Temperaturen oxidiert ist, entstehen Verunreinigungen wie Gummi und Asphalt, die die kleinen Löcher und Lücken in den Hydraulikkomponenten verstopfen und dazu führen, dass das Druckventil den Druck und die Durchflussrate des Durchflussventils instabil einstellt. Und das Richtungsventil klemmt und ändert nicht die Richtung, und das Metallrohr wird gedehnt und verbogen. Sogar Brüche und viele andere Fehler können auftreten.
b. Die Teile des Hydrauliksystems dehnen sich aufgrund von Überhitzung aus: Die Öltemperatur ist zu hoch, was zu thermischen Verformungen führt, wodurch der Spalt zwischen den relativ beweglichen Teilen mit unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten kleiner wird oder sich sogar verklemmt, wodurch die Teile ihre Funktionsfähigkeit verlieren.
c. Beschleunigen Sie die Beschädigung von Dichtungen: Eine zu hohe Öltemperatur führt dazu, dass die Gummidichtungen weich werden, anschwellen und aushärten, Risse bekommen usw., was ihre Lebensdauer verkürzt, die Dichtleistung verliert und Leckagen verursacht, und Leckagen führen zu weiterer Erwärmung und Temperaturerhöhung.
d. Die Viskosität des Hydrauliköls nimmt ab: Die Öltemperatur steigt, die Ölviskosität sinkt, die Leckage nimmt zu und der Volumenwirkungsgrad nimmt ab. Mit abnehmender Ölviskosität wird der Ölfilm des Schieberventils und anderer beweglicher Teile dünner und reißt, und der Reibungswiderstand steigt, was zu erhöhtem Verschleiß, Erwärmung des Systems und Temperaturanstieg führt. Statistiken zeigen, dass sich die stabile Lebensdauer des Öls jedes Mal um das Zehnfache verringert, wenn die Öltemperatur um 15 °C steigt.
e. Ein verringerter Luftabscheidungsdruck führt zum Überlaufen des Öls: Die Öltemperatur steigt, der Öl-Luftabscheidungsdruck sinkt und die im Öl gelöste Luft läuft über, was zu Lufteinschlüssen führt, was wiederum die Arbeitsleistung des Hydrauliksystems verringert.
3. Hydrauliksystem des Kegelbrechers Gründe für die Erhöhung
a. Unangemessene Auslegung des Hydrauliksystems: Aufgrund einer unangemessenen Auswahl der Spezifikationen der Hydraulikkomponenten im Hydrauliksystem; einer unangemessenen Rohrleitungsauslegung im Hydrauliksystem; redundanter Schaltkreise oder Hydraulikkomponenten im Hydrauliksystem; unangemessener Bedingungen wie z. B. fehlender Entlastungskreis im Hydrauliksystem sind verschiedene Fehlfunktionen aufgetreten. Dies führt zu einem Anstieg der Systemtemperatur, was zu einem Anstieg der Öltemperatur führt.
b. Falsche Ölauswahl: Das ausgewählte Öl weist eine falsche Viskosität, eine hohe Viskosität und einen großen inneren Reibungsverlust auf. Wenn die Viskosität zu niedrig ist, nimmt die Leckage zu, was zu Erwärmung und Erwärmung führt. Da die Rohrleitungen im System lange Zeit nicht gereinigt oder gewartet wurden, trägt die Innenwand der Rohrleitung den Schmutz, was den Widerstand beim Fließen des Öls erhöht und außerdem Energie verbraucht, um die Öltemperatur zu erhöhen.
c. Starke Verschmutzung: Die Umgebung auf der Baustelle ist rau. Mit zunehmender Betriebsdauer der Maschine gelangen leicht Verunreinigungen und Schmutz in das Öl. Verunreinigtes Hydrauliköl gelangt in die Passspalte von Pumpe, Motor und Ventil und kann die Passflächen zerkratzen und beschädigen. Präzision und Rauheit des Produkts erhöhen die Leckage und die Öltemperatur.
d. Der Ölstand im Hydrauliköltank ist zu niedrig: Wenn die Ölmenge im Hydrauliköltank zu gering ist, hat das Hydrauliksystem nicht genügend Durchfluss, um die erzeugte Wärme abzuführen, wodurch die Öltemperatur steigt.
e. Lufteinmischung im Hydrauliksystem: Die im Hydrauliköl eingemischte Luft tritt aus dem Öl aus und bildet im Niederdruckbereich Blasen. Beim Übergang in den Hochdruckbereich werden diese Blasen durch das Hochdrucköl zerstört und schnell komprimiert, wodurch eine große Menge freigesetzt wird. Durch die Hitze steigt die Öltemperatur.
f. Verstopfung des Ölfilters: Wenn abrasive Partikel, Verunreinigungen und Staub durch den Ölfilter gelangen, werden sie am Filterelement des Ölfilters adsorbiert, was den Ölabsorptionswiderstand und den Energieverbrauch erhöht und somit zu einem Anstieg der Öltemperatur führt.
g. Das Hydrauliköl-Kühlkreislaufsystem funktioniert nicht richtig: Normalerweise wird ein wassergekühlter oder luftgekühlter Ölkühler verwendet, um die Öltemperatur des Hydrauliksystems stark zu kühlen. Wassergekühlte Kühler verringern den Wärmeableitungskoeffizienten aufgrund verschmutzter Kühlkörper oder schlechter Wasserzirkulation. Luftgekühlte Kühler blockieren die Lücken im Kühlkörper des Kühlers aufgrund übermäßiger Ölverschmutzung, wodurch die Lüfter die Wärmeableitung erschweren. Die Öltemperatur steigt.
h. Die Teile sind stark abgenutzt: die Zahnräder der Zahnradpumpe, der Pumpenkörper und die Seitenplatte, der Zylinderblock und die Ventilplatte der Kolbenpumpe und des Motors, das Zylinderloch und der Kolben, der Ventilschaft und der Ventilkörper des Umschaltventils usw. Der Spalt ist abgedichtet. Der Verschleiß dieser Komponenten führt zu einer Zunahme der internen Leckage und einer Erhöhung der Öltemperatur.
i. Die Umgebungstemperatur ist zu hoch: Die Umgebungstemperatur ist hoch, die Maschinenbetriebszeit ist zu lang und es gibt einige Gründe, die zu einem Anstieg der Öltemperatur führen können.
4. Hydrauliksystem des Kegelbrechers Vorbeugende Maßnahmen
Der Temperaturanstieg des Hydrauliköls des Kegelbrechers führt zu einer Reihe von Fehlern wie Alterung und Verschlechterung der Dichtungen des Kegelbrechers, Verkürzung der Lebensdauer und Verlust der Dichtungsleistung. Daher ist es notwendig, vorbeugende Maßnahmen gegen eine zu hohe Hydrauliktemperatur des Kegelbrechers zu ergreifen.
1. Wählen Sie ein geeignetes Hydrauliköl: Wählen Sie die Ölmarke mit Bedacht und verwenden Sie für einige Geräte mit besonderen Anforderungen ein spezielles Hydrauliköl. Für einen langfristigen Betrieb mit hoher Belastung und langen Ölwechselzeiten sollte ein gutes, verschleißfestes Hydrauliköl gewählt werden.
2. Regelmäßiger Austausch des Hydraulikmediums: Regelmäßiger Austausch des Hydraulikmediums: Das Hydraulikmedium wird während des Gebrauchs häufig durch Faktoren wie Emulgierung und thermische Reaktion beschädigt. Daher ist ein regelmäßiger Austausch erforderlich, normalerweise etwa alle ein Jahr, und das Servosystem alle acht Monate.
3. Die Ölpumpe sollte mit Öl gefüllt werden: Wenn das Gerät zum ersten Mal läuft, sollte das Öl in die Ölöffnung der Hydraulikpumpe gefüllt werden und die Kupplung zwischen der Hydraulikpumpe und dem Motor sollte einige Runden manuell gedreht werden, damit die Pumpe mit Öl gefüllt ist, um das Einatmen von Luft zu vermeiden. Oder aufgrund mangelnder Schmierung wird bei Hochgeschwindigkeitsrotation Wärme erzeugt, die die Öltemperatur erhöht und sogar Komponenten verschleißt.
4. Wählen Sie einen geeigneten Kühler: Die Wahl des Kühlers hängt vom Leistungsverlust ab. Um den Leistungsverlust vorhandener Geräte und Maschinen zu messen, messen Sie den Anstieg der Öltemperatur in einem bestimmten Zeitraum und berechnen Sie den Leistungsverlust basierend auf dem Anstieg der Öltemperatur. Beispiel: Der Öltank fasst 400 Liter, die Öltemperatur steigt innerhalb von zwei Stunden von 20 °C auf 70 °C, die Umgebungstemperatur beträgt 30 °C, die erwartete Öltemperatur beträgt 60 °C
5. Ersetzen Sie das Filterelement regelmäßig, um sicherzustellen, dass das Öl sauber und der Ölweg frei ist.
6. Der Nenndruck sollte nicht überschritten werden: Der Systemdruck sollte nicht zu hoch eingestellt werden. Zunächst sollte es den Anforderungen des Stellantriebs entsprechen und den Nenndruck grundsätzlich nicht überschreiten. Das Systemüberlaufventil dient als Sicherheitsventil, um eine Überlastung des Hydrauliksystems zu verhindern. Sein Einstelldruck sollte 8 bis 10 % höher sein als der Ausgangsdruck der Hydraulikpumpe.
7. Die Hydraulikanlage sollte über gute Belüftungsbedingungen verfügen.
5. Hydrauliksystem des Kegelbrechers Verhindern Sie die Luft
Luft gelangt in das Hydrauliksystem, wodurch das Öl des hydraulischen Kegelbrechers emulgiert und seine Leistung beeinträchtigt wird. Die in das Öl eintretende Luftmenge ändert sich mit dem Systemdruck und der Temperatur des Brechers, was die Bewegung des Flüssigkeitsstroms behindert. Der Brecher führt dazu, dass die hydraulischen Antriebe während des Betriebs plötzlich anhalten und sich bewegen, ihre Geschwindigkeit verringern und ihre Kraft nachlässt. Dieses Phänomen wird üblicherweise als Kriechen bezeichnet. Das Kriechen des Brechers beeinträchtigt nicht nur die Stabilität des Hydrauliksystems, sondern verursacht manchmal sogar Vibrationen und Lärm. Daher muss das Eindringen von Luft in das Hydrauliksystem strikt verhindert werden. Die spezifischen Methoden sind wie folgt:
