كسارة الفك ذات التأرجح الفردي

مقدمة تفصيلية عن كسارات الفك البندولي المفرد

كسارة الفك البندولية المفردة هي أكثر أنواع الكسارات الفكية شيوعًا وتقليدية. يتحرك فكها المتحرك في قوس واحد حول عمود تعليق (يشبه البندول)، ومن هنا جاء اسمها ""single البندول". تتميز ببنيتها البسيطة، وانخفاض تكلفتها، وسهولة صيانتها، وتلعب دورًا رئيسيًا في التكسير الأولي للمناجم الصغيرة والمتوسطة الحجم، ومواد البناء، وبناء الطرق. يمكنها تكسير مواد ذات قوة ضغط ≤ 250 ميجا باسكال (مثل الحجر الجيري، والحجر الرملي، والشوائب) بنسبة تكسير تتراوح بين 3 و5، وفتحة تفريغ قابلة للتعديل من 10 إلى 200 مم.

أولا: تركيب وبنية كسارات الفك البندولي المفرد

1. إطار

• كقاعدة تحمل، تستخدم الموديلات الصغيرة والمتوسطة (مثل بي إي 250×400) فولاذًا مصبوبًا متكاملًا (زد جي 230-450)، بينما تعتمد الموديلات الأكبر (مثل بي إي 600×900) على هياكل ملحومة (صفائح فولاذية Q235B، بسمك 15-30 مم). يتميز الإطار بفتحات لمقاعد المحامل (التي تدعم العمود اللامركزي) ومقاعد ألواح التثبيت (ألواح التثبيت) على كلا الجانبين.

• الجزء السفلي مفتوح (لتسهيل التفريغ)، مع تثبيت الفك ونظام النقل في الطرفين الأمامي والخلفي على التوالي. يجب أن تتحمل الصلابة الكلية قوى الصدم أثناء السحق (100-500 كيلو نيوتن، حسب الطراز).

2. آلية السحق

• الفك الثابت:يتميز الإطار بميل عمودي أو قليل (≤15 درجة) في مقدمة الإطار، وسطحه مزود بلوحة فك ثابتة (فولاذ منجنيز عالي ZGMn13، سمكه 30-80 مم) مع أسنان شبه منحرفة أو مثلثة (ارتفاعها 5-10 مم) لتعزيز قبضة المادة.

• الفك المتحرك: متصل بالإطار عبر عمود تعليق (نقطة ارتكاز ثابتة) في الأعلى، ومتصل بلوحة المفصلة في الأسفل، مشكلاً هيكلًا بندوليًا. مصنوع من الفولاذ المصبوب (زد جي 310-570) مع لوحة فك متحركة (متماثلة مع لوحة الفك الثابتة)، يتأرجح بشكل قوس حول عمود التعليق أثناء التشغيل، مما يُحدث ضغطًا دوريًا مع الفك الثابت.

3. نظام النقل

• المحرك:يوفر الطاقة (3–75 كيلو وات، حسب الطراز)، متصلة بالبكرات عبر أحزمة V بسرعة دوران تتراوح بين 750–1500 دورة في الدقيقة.

• البكرة والعمود اللامركزي: تنقل البكرة (حديد زهر رمادي اتش تي 250) قوة المحرك إلى العمود اللامركزي (فولاذ 45# أو 40Cr، مُقسّى إلى 22-28 حقوق الإنسان). يُحوّل التصميم اللامركزي الحركة الدورانية إلى حركة فكّ متحركة (150-300 دورة/دقيقة).

• عمود التعليق والمحاملعمود التعليق (فولاذ ٤٥ رطلاً، مُقسّى سطحياً إلى ٤٠-٤٥ حقوق الإنسان) مُثبّت في الجزء العلوي من الإطار، ويدور حوله الفك المتحرك بواسطة محامل منزلقة أو دوارة. يُدعّم العمود اللامركزي بمحامل أسطوانية كروية في قواعد محامل الإطار لضمان دوران مستقر.

4. جهاز الضبط

• الاستخدامات تعديل الحشوة:تُوضع مجموعة من الحشوات بسماكات مختلفة بين لوحة التثبيت والجدار الخلفي للإطار. تُضبط فتحة التفريغ بإضافة/إزالة الحشوات بدقة ±1 مم. تتطلب الموديلات الصغيرة والمتوسطة استبدال الحشوات يدويًا، بينما قد تستخدم الموديلات الكبيرة مقابس يدوية لتسهيل الضبط.

5. جهاز السلامة

• ال لوحة تبديل يعمل كدبوس أمان: مصنوع من حديد الزهر اتش تي 200 (مادة هشة)، ويُركّب بين الفك المتحرك ومقعد لوحة التثبيت للإطار. عند دخول مواد غير قابلة للكسر (مثل كتل الحديد) إلى الحجرة، تنكسر لوحة التثبيت تحت ضغط زائد، مما يؤدي إلى حماية المكونات الأساسية (العمود اللامركزي والإطار).

الثاني. عمليات التصنيع

1. تصنيع الإطارات

• إطار مصبوبيُصبّ الفولاذ المصهور زد جي 230-450 في قوالب خام باستخدام رمل الراتنج (درجة حرارة الصب 1450-1550 درجة مئوية). بعد التبريد البطيء (لتجنب الانكماش/التشقق)، تُجرى عملية تشكيل خشنة، يليها التقادم (لتخفيف إجهاد الصب). يُصقل سطح تثبيت الفك الثابت ليصبح مستويًا ≤0.2 مم/م، وتُثقب ثقوب مقعد المحمل بتفاوت H8 (را ≤3.2 ميكرومتر).

• إطار ملحومألواح Q235B مقطوعة باستخدام الحاسب الآلي (بتفاوت ±1 مم) ومُلحومة بالقوس المغمور (ارتفاع اللحام 8-12 مم). يضمن التقادم الاهتزازي بعد اللحام (20-50 هرتز لمدة 2-4 ساعات) إجهادًا متبقيًا ≤80 ميجا باسكال، مما يمنع التشوه أثناء التشغيل.

2. تصنيع المكونات الرئيسية

• عمود لامركزي: فولاذ الكروم 40 مُطروق (نسبة التشكيل ≥2.5)، ومُخرط خشنًا، ومُقسّى (تبريد 840 درجة مئوية + تقسية 560 درجة مئوية) إلى 22-28 حقوق الإنسان. تضمن الخراطة الدقيقة تفاوتًا في الانحراف بمقدار ±0.1 مم، مع سطح مُصقول بسمك ≤1.6 ميكرومتر. يضمن فحص الجسيمات المغناطيسية (إم تي) عدم وجود أي شقوق على السطح.

• الفكين المتحرك والثابتيُصب الفك المتحرك من مادة زد جي 310-570 عن طريق التشكيل بالرمل، ويُلدَّن (600-650 درجة مئوية لمدة 3 ساعات) بعد التشغيل الخشن. يُثقب ثقب عمود التعليق بتفاوت H7 مع فجوة تركيب تتراوح بين 0.05 و0.1 مم مع عمود التعليق. يُصب الفك الثابت إما بشكل متكامل مع الإطار أو يُثبت بمسامير، مع توازي الفك المتحرك ≤0.2 مم/م.

• صفائح الفك: يخضع ZGMn13 للتصلب المائي (1050 درجة مئوية لمدة ساعة إلى ساعتين، مع إخماده بالماء) لتشكيل بنية أوستنيتية (مقاومة للصدمات ≥ 180 جول/سم²). تُشكَّل مقاطع الأسنان بالتشغيل الآلي أو الصب لضمان تلامس موحد للمواد.

3. التجميع والتشغيل

• حَشديُثبَّت عمود التعليق على الإطار، يليه الفك المتحرك (بخلوص محمل يتراوح بين 0.1 و0.2 مم)، والعمود اللامركزي، والبكرة، ولوحة التثبيت، والحشوات. تُثبَّت البراغي وفقًا للمواصفات (مثلًا: براغي M20 بعزم دوران يتراوح بين 200 و250 نيوتن متر).

• اختبار عدم التحميل: مدة تشغيل ساعة واحدة تتحقق من درجة حرارة المحمل (≤ 75 درجة مئوية)، والضوضاء (≤ 90 ديسيبل)، وسلاسة التأرجح. يتم ضبط شد الحزام V (انحراف 1.5% من الامتداد).

• اختبار التحميل:يؤكد تكسير الحجر الجيري لمدة ساعتين على امتثال حجم التفريغ (≥90٪)، واستقرار تيار المحرك (التقلب ≤10٪)، ووظيفة جهاز السلامة (كسر لوحة التبديل تحت الحمل الزائد المحاكى).

ثالثًا: عمليات مراقبة الجودة

1. فحص المواد الخام والعينات الفارغة

• تخضع مكونات الفولاذ المصبوب (الإطار، الفك المتحرك) لفحص بصري كامل (خالٍ من الانكماش/الشقوق) واختبار 抽样 جامعة تكساس (عيوب داخلية ≤φ3 مم). تتطلب ألواح الفولاذ (الإطارات الملحومة) شهادات مواد ذات قوة شد ≥375 ميجا باسكال.

• يتم التحقق من نسبة التشكيل وحجم الحبيبات في المسبوكات (العمود اللامركزي، عمود التعليق)، من خلال الاختبارات الميكانيكية المأخوذة من العينات (قوة الشد ≥ 600 ميجا باسكال، قوة الخضوع ≥ 350 ميجا باسكال).

2. فحص دقة التصنيع

• يتم التحقق من محورية فتحة مقعد المحمل باستخدام مؤشرات قرصية (≤ 0.1 مم). ويتم التحقق من التوازي بين أسطح تثبيت الفك الثابت والمتحرك باستخدام مستويات (≤ 0.2 مم/م).

• يتم قياس أخطاء انحراف العمود اللامركزي والاستدارة باستخدام المجاهر الأدواتية (≤0.1 مم)، ويتم التحقق من صحة خشونة سطح المحور باستخدام أجهزة قياس الارتفاع (را ≤1.6 ميكرومتر).

3. اختبار التجميع والأداء

• فجوات التجميع: فرق المسافة بين الفكين المتحرك والثابت (العلوي والسفلي) ≤1 مم. مساحة تلامس لوحة التثبيت مع المقعد ≥70% (مما يضمن انتقالًا متساويًا للقوة). ارتفاع درجة حرارة المحمل أثناء التشغيل بدون حمل ≤40 درجة مئوية (أعلى من درجة الحرارة المحيطة).

• أداء ساحق: يُحقق سحق الحجر الجيري بضغط ١٥٠ ميجا باسكال عند السعة الاسمية نسبة سحق ≥ ٩٠٪ من القيمة التصميمية (على سبيل المثال، PE٤٠٠×٦٠٠: ≥ ٣.٨ مقابل التصميم ٤). محتوى الجسيمات كبيرة الحجم ≤ ٥٪.

• التحقق من السلامة:تؤكد اختبارات التحميل الزائد المحاكاة (1.5 × حجم التغذية المقدر) حدوث كسور في لوحة التبديل في غضون 30 ثانية دون إتلاف المكونات الأخرى.

رابعًا: التطبيقات في خطوط الإنتاج والصناعات

1. التكسير الأساسي للمناجم الصغيرة والمتوسطة

• باعتبارها كسارة المرحلة الأولى في مناجم خام الحديد أو الحجر الجيري الصغيرة، تُخفّض هذه الآلة حجم الخام المُفجّر (200-500 مم) إلى 50-150 مم لاستخدامه في مطاحن الكرات أو الكسارات المخروطية اللاحقة. على سبيل المثال، غالبًا ما تستخدم مناجم الحجر الجيري التي تبلغ طاقتها الإنتاجية 100,000 طن سنويًا طرز بي إي 400×600 مع غرابيل اهتزازية لخطوط التكسير البسيطة.

2. إنتاج مواد البناء

• يسحق الحجر الرملي والصخر الزيتي لمواد الجدران (مثل الكتل الخرسانية الهوائية) أو مخلفات البناء (الطوب والخرسانة) لإنتاج مواد مُعاد تدويرها (ردم رصف الطرق). هيكله البسيط يُناسب عمليات النقل المتكررة (مثل محطات التكسير المتنقلة الصغيرة).

3. سحق قاعدة بناء الطرق

• يُسحق أحجار الرصف والصخور المحلية للحصول على ركام أساس طريق بسمك ≤ 100 مم (مثل الماكادام المُثبّت بالأسمنت) في مشاريع الطرق الريفية أو منخفضة الجودة. يمكن الاستغناء عن الغربلة في السيناريوهات منخفضة المتطلبات لخفض التكاليف.

4. صناعة الفحم

• يسحق الفحم الخام أو الشوائب (قوة ضغط ≤ 80 ميجا باسكال). نسبة السحق المنخفضة تقلل من الإفراط في سحق الفحم (مما يقلل من فقدان الغرامات)، مما يجعله مناسبًا للمعالجة المسبقة في غسالات الفحم الصغيرة والمتوسطة.

V. الاختلافات الرئيسية عن كسارات الفك ذات البندول المزدوج

• مسار الحركة:يتأرجح الفك المتحرك للبندول الفردي فقط في قوس (تأرجح أكبر في الأسفل)، بينما يجمع الفك المتحرك للبندول المزدوج بين تأرجح القوس والحركة الرأسية (كفاءة أعلى).

• كفاءة:تتمتع نماذج البندول المفرد بسعة أقل بنسبة 10-20% من نماذج البندول المزدوج ذات نفس الحجم ولكنها توفر صيانة أسهل وتكاليف أقل.

• ملاءمة المواد:تعتبر الكسارات ذات البندول الفردي أفضل للمواد متوسطة النعومة (مثل الحجر الجيري)، في حين تتعامل نماذج البندول المزدوج مع المواد الأكثر صلابة (مثل الجرانيت).