Kaakbreker Hydraulisch Systeem

Gedetailleerde introductie tot het hydraulische systeem van kaakbrekers

I. Samenstelling en structuur van het hydraulische systeem

1. Componenten van de stroombron

• Hydraulische pomp: De kern van het systeem, meestal axiale zuigerpompen of tandwielpompen, die de mechanische energie van de motor omzetten in hydraulische energie. De werkdruk bedraagt doorgaans 16-25 MPa en het debiet wordt ingesteld op basis van de vereisten van de actuatoren (bijv. 10-30 l/min).

• Motor: Drijft de hydraulische pomp aan, met een vermogen dat is afgestemd op de pomp (bijv. 5,5-15 kW). Gebruikt een driefasen-asynchrone motor met overbelastingsbeveiliging.

• Olietank: Slaat hydraulische olie op (capaciteit 3-5 keer de systeemstroom, bijv. 100-500 liter) en functioneert bij warmteafvoer en het neerslaan van onzuiverheden. Het bevat interne scheidingswanden (die de olieretour- en aanzuigzones scheiden), een aanzuigfilter (filtratienauwkeurigheid 100 μm) en een vloeistofniveaumeter.

2. Actuatoren

• Afstelcilinders (2–4, symmetrisch geplaatst): Verbind de zwenkbek en het frame en stel de positie van de zwenkbek af door middel van expansie, om de spleet van de afvoeropening nauwkeurig te regelen (afstelnauwkeurigheid ±0,5 mm).

• Veiligheidscilinders (1–2): Parallel aangesloten op het oliecircuit van de regelcilinder. Wanneer er niet-breekbare materialen binnendringen, stijgt de druk in de cilinder sterk en laat het overdrukventiel de druk ontsnappen om schade aan de apparatuur te voorkomen.

• Hydraulische cilinder: Het kernonderdeel voor lineaire beweging, onderverdeeld in instelcilinders en veiligheidscilinders:

• Zuiger en zuigerstang: Bewegende delen in de cilinder. De zuiger is gemaakt van slijtvast gietijzer (HT300) en het oppervlak van de zuigerstang is verchroomd (dikte 0,05-0,1 mm) met een hardheid ≥ 50 HRC om slijtvastheid en corrosiebescherming te garanderen.

3. Besturingscomponenten

• Overdrukventiel: Stelt de maximale systeemdruk in (bijv. 20 MPa). Hiermee wordt de druk ontlast wanneer de druk de drempelwaarde overschrijdt, om pompen, cilinders en andere componenten te beschermen tegen overbelastingsschade.

• Richtingsklep:Meestal elektromagnetische richtingskleppen, die de stroomrichting van de hydraulische olie regelen om de uitzetting en inkrimping van de cilinder te realiseren (omschakelrichting bij het verstellen van de persopening).

• Druktransducer: Controleert de systeemdruk in real-time (nauwkeurigheid ±0,5% FS) en stuurt signalen terug naar het controlesysteem voor automatische drukverlaging of alarm.

• Gasklep: Regelt de expansiesnelheid van de cilinder om een stabiele afstelling van de uitlaatopening te garanderen (snelheid 0,5–2 mm/s).

4. Hulpcomponenten

• Hydraulische leidingen: Hogedrukslangen (werkdruk ≥ 30 MPa) of naadloze stalen buizen (φ10–φ25 mm) die verschillende componenten verbinden. De buisverbindingen zijn van het type met een flens of een ferrule (om lekkage te voorkomen).

• Filters: Inclusief aanzuigfilters (die de pomp beschermen), retouroliefilters (filtratienauwkeurigheid 20 μm, waarmee het hele systeem wordt beschermd) en hogedrukfilters (geïnstalleerd bij de cilinderinlaat om te voorkomen dat onzuiverheden de cilinderwand krassen).

• Koeler: Meestal luchtgekoeld of watergekoeld. Het begint wanneer de olietemperatuur boven de 55 °C komt en wordt binnen 30-50 °C gehouden (om een lagere viscositeit van de olie te voorkomen).

• Accumulator: Slaat hydraulische energie op, stabiliseert de druk tijdens drukschommelingen in het systeem (bijvoorbeeld door de druk snel aan te vullen na een veiligheidscilinderontlasting) en vermindert het aantal keren dat de pomp wordt gestart/gestopt.

5. Werkmedium

• Er wordt gebruikgemaakt van anti-slijtage hydraulische olie (bijv. L-HM 46#), met een goede oxidatiebestendigheid, antischuimeigenschappen en vloeibaarheid bij lage temperaturen (viscositeitsindex ≥140), waardoor een stabiele werking in omgevingen van -10–60℃ wordt gegarandeerd.

II. Productieproces van kerncomponenten in het hydraulische systeem

1. Cilindervatverwerking

• Materiaal: naadloze stalen buis van 27SiMn of 45# (wanddikte 8–20 mm). Ruwdraaien van de buitencirkel en het binnengat (houd rekening met een bewerkingstoeslag van 1–2 mm).

• Precisieboren van binnengat: uitgevoerd op een diepgatboormachine om een binnendiametertolerantie van H9, oppervlakteruwheid Ra ≤ 0,8 μm en cilindriciteit ≤ 0,02 mm/m te garanderen (om vastlopen van de zuiger te voorkomen).

• Slijpen van de buitenste cirkel: zorg voor coaxialiteit tussen de buitenste cirkel en het binnenste gat ≤0,03 mm en loodrechtheid tussen de flensvlakken aan beide uiteinden en de as ≤0,02 mm/100 mm.

2. Zuigerstangverwerking

• Materiaal: 40Cr, gesmeed en getemperd (hardheid 28-32 HRC). Oppervlakteafschrikking van de zuigerstangkop en het geleidingsdeel (hardheid 50-55 HRC).

• Precisieslijpen van de buitenste cirkel: tolerantie f7, oppervlakteruwheid Ra ≤ 0,4 μm, rechtheid ≤ 0,05 mm/m. Hardverchromen (dikte 0,05-0,1 mm, porositeit ≤ 3 poriën/cm²), gevolgd door polijsten tot Ra ≤ 0,2 μm.

3. Zuiger- en einddekselverwerking

• Zuiger: Gemaakt van HT300 of nodulair gietijzer QT500-7. Na het draaien wordt een polyurethaan afdichtring (Y- of U-vormig) op de buitencirkel gemonteerd, waardoor een pasafstand van 0,05-0,1 mm ten opzichte van het binnengat van de cilinderbuis ontstaat.

• Einddeksel: gegoten staal (ZG230-450). Er is een afdichtingsgroef (voor het monteren van O-ringen of gecombineerde afdichtingen) aangebracht en het schroefdraadgat (voor het aansluiten van olieleidingen) heeft een nauwkeurigheid van 6H om lekkage te voorkomen.

4. Montageproces

• Reiniging: Alle onderdelen worden gereinigd met petroleum om ijzervijlsel en olievlekken te verwijderen. De binnenwand van de cilinder wordt afgenomen met een zijden doek (om krassen op de chroomlaag te voorkomen).

• Montage: Monteer de zuiger, zuigerstang, einddeksel en afdichtingen in de juiste volgorde en zorg ervoor dat de afdichtring (lip naar de drukoliezijde gericht) niet vervormt. De coaxialiteit tussen de geleidebus en de zuigerstang moet ≤ 0,05 mm zijn.

• Testen: Na de montage wordt een druktest uitgevoerd (1,5 keer de werkdruk gedurende 30 minuten, zonder dat er lekkage of blijvende vervorming optreedt).

III. Kwaliteitscontroleprocessen van het hydraulische systeem

1. Kwaliteitscontrole van componentproductie

• Druktest: 1,5 maal de werkdruk gedurende 30 minuten, zonder lekkage uit de cilinderbuis of het einddeksel en zonder blijvende vervorming van de zuigerstang (gemeten rek ≤0,1 mm).

• Werking zonder belasting: 50 heen-en-weergaande bewegingen zonder kruipen of vastlopen, met snelheidsschommeling ≤5%.

• Volumetrische efficiëntietest van de pomp: ≥90% (tandwielpomp) of ≥95% (zuigerpomp) onder nominale druk, zonder abnormaal geluid (≤85 dB) gedurende 1 uur bedrijf.

• Dichtheid van het klephuis: Elke oliepoort wordt gedurende 10 minuten getest op een druk van 1,5 maal de werkdruk, met een lekkage van ≤0,1 ml/min (richtingsventiel) of 0 ml/min (overdrukventiel).

• Hydraulische pompen/kleppen:

• Hydraulische cilinders:

2. Kwaliteitscontrole van systeemassemblage

• Pijpleidingverbinding: Het aanhaalmoment van pijpverbindingen voldoet aan de normen (bijv. M16-boutkoppel 35–40 N·m). De buigradius van hogedrukslangen is ≥ 10 keer de diameter van de pijp (om breuk door overmatige buiging te voorkomen).

• Oliereinheid: Het systeem wordt na de montage gespoeld (met behulp van een oliefilterwagen met een filtratienauwkeurigheid van 3 μm gedurende 4 uur), waarbij de olieverontreinigingsgraad ≤ NAS 7 is (ISO 4406 18/15).

• Elektrische besturing: De responstijd tussen de druktransducer en het besturingssysteem ≤0,1 seconde, en de schakeltijd van het richtingsventiel ≤0,5 seconde.

3. Systeemprestatietesten

• Nauwkeurigheid van drukregeling: De afwijking tussen de ingestelde druk en de werkelijke druk ≤±0,5 MPa (bijv. 15,5–16,5 MPa bij instelling op 16 MPa).

• Overbelastingsbeveiligingstest:Door te simuleren dat niet-vergruizelbare materialen de breekruimte binnenkomen, moet het systeem de druk binnen 0,5 seconde aflaten tot een veilig niveau (≤5 MPa) en binnen 3 seconden na het aflaten weer op de werkdruk worden ingesteld.

• Continue werkingstest: Werkt onder nominale omstandigheden gedurende 100 uur, met een stabiele olietemperatuur van 30–50℃, geen lekkage via afdichtingen en een olieverontreinigingsniveau ≤NAS 8.

4. Testen van aanpassingsvermogen aan het milieu

• Lagetemperatuurtest: vanaf -10℃ moet het systeem binnen 5 minuten de werkdruk bereiken zonder vast te lopen.

• Trillingstest: Trillen met een frequentie van 10–50 Hz en een amplitude van 0,1 mm gedurende 2 uur, zonder dat pijpverbindingen losraken of componenten beschadigd raken.

IV. Onderhoudstips

• Vervang de hydraulische olie regelmatig (elke 2000 uur) en het retouroliefilter. Neem een monster en test de olie (vochtgehalte ≤ 0,1%, viscositeitsveranderingssnelheid ≤ 10%).

• Controleer dagelijks het oliepeil in de olietank (niet lager dan 1/2), de olietemperatuur (≤ 60 °C) en lekkage in de leiding. Los problemen direct op als de druk abnormaal is (bijvoorbeeld een defecte overdrukklep of een interne lekkage in de cilinder).

• Vervang de afdichtingen elke 1–2 jaar (afhankelijk van de bedrijfsomstandigheden) om lekkage door veroudering te voorkomen.