Trzy główne typy kruszarek
W praktyce do kruszenia betonu i kamienia stosuje się trzy podstawowe rozwiązania: kruszarkę szczękową, kruszarkę stożkową oraz kruszarkę udarową. Każdy typ działa w inny sposób i stawia odmienne wymagania konstrukcji łożysk.
Kruszarka szczękowa jest najczęściej wykorzystywana do wstępnego rozdrabniania betonu i gruzu. Materiał jest ściskany pomiędzy nieruchomą i ruchomą szczęką. Ruch szczęki roboczej jest generowany przez mimośrodowy wał główny. Taka konstrukcja powoduje powstawanie bardzo dużych sił i silnych obciążeń udarowych, gdy pomiędzy szczęki dostają się twarde fragmenty betonu.
Kruszarka stożkowa jest często wykorzystywana do dalszego rozdrabniania materiału po jego wstępnym skruszeniu. Stożek kruszący obraca się mimośrodowo wewnątrz nieruchomej misy. Powoduje to ciągłe ściskanie i rozdrabnianie materiału. Obciążenia są tutaj bardzo wysokie, ale stosunkowo równomierne.
Kruszarka udarowa działa według innej zasady. Wirnik wyposażony w młoty lub listwy udarowe obraca się z dużą prędkością. Materiał jest przyspieszany przez wirnik i wyrzucany na płyty udarowe. Rozkruszenie następuje dzięki energii uderzenia. Powoduje to przede wszystkim obciążenia dynamiczne i silne drgania.
Konstrukcje łożysk w kruszarkach
Łożyska główne kruszarek muszą przenosić bardzo duże obciążenia i wytrzymywać obciążenia udarowe. Z tego względu najczęściej stosuje się wytrzymałe łożyska wałeczkowe, takie jak łożyska baryłkowe lub łożyska walcowe. Charakteryzują się one wysoką nośnością i stosunkowo dobrą tolerancją niewspółosiowości.
W niektórych kruszarkach, szczególnie stożkowych, stosuje się również łożyska ślizgowe lub tuleje z brązu. Takie rozwiązania wykorzystują hydrodynamiczny film smarny, dzięki któremu ruchome elementy pozostają oddzielone warstwą oleju. Łożyska ślizgowe mogą przenosić bardzo duże obciążenia, ale stawiają wysokie wymagania wobec jakości smarowania.
Dlaczego łożyska często ulegają awarii
Łożyska w kruszarkach do gruzu rzadko ulegają uszkodzeniu z jednej przyczyny. Najczęściej jest to połączenie dużych obciążeń, zanieczyszczeń oraz problemów ze smarowaniem.
Istotną rolę odgrywają obciążenia udarowe. Beton i gruz często zawierają twarde elementy, takie jak pręty zbrojeniowe lub duże kamienie. Gdy takie elementy nagle dostaną się pomiędzy części kruszące, powstają bardzo wysokie obciążenia szczytowe. Mogą one powodować uszkodzenia bieżni łożysk.
Kolejnym poważnym problemem są zanieczyszczenia. Instalacje do kruszenia generują duże ilości pyłu, w tym pyłu cementowego i piasku. Gdy cząstki te dostaną się do łożysk, działają jak materiał ścierny i powodują przyspieszone zużycie.
Uszkodzenia może powodować również niewystarczające smarowanie. Przy tak wysokich obciążeniach konieczne jest utrzymanie mocnego filmu smarnego, który zapobiega kontaktowi metalu z metalem. Jeżeli lepkość środka smarnego jest zbyt niska lub smarowanie jest niewystarczające, zużycie gwałtownie wzrasta.
Układy hydrauliczne w kruszarkach do gruzu
Oprócz konstrukcji mechanicznej bardzo ważną rolę w nowoczesnych instalacjach kruszących odgrywa hydraulika. Układy hydrauliczne są wykorzystywane do regulacji szczeliny kruszenia, ochrony maszyny przed przeciążeniem oraz otwierania kruszarki podczas prac konserwacyjnych.
Hydraulika pracuje pod bardzo dużymi obciążeniami. Gdy do kruszarki trafi element, którego nie można skruszyć, ciśnienie w układzie może gwałtownie wzrosnąć. Zawory przelewowe muszą przejąć te skoki ciśnienia, aby zapobiec uszkodzeniu maszyny.
Znaczenie ma również temperatura. W wyniku wysokiego ciśnienia i strat wewnętrznych płyn hydrauliczny może się znacznie nagrzewać. Gdy temperatura staje się zbyt wysoka, lepkość spada, a właściwości smarne oleju ulegają pogorszeniu.
Dodatkowo poważnym zagrożeniem są zanieczyszczenia. Silnie zapylone środowisko pracy kruszarek sprawia, że cząstki brudu łatwo przedostają się do układu hydraulicznego. Mogą one powodować zużycie pomp, zaworów oraz siłowników.
Ochrona łożysk i układów hydraulicznych
Ze względu na ekstremalne warunki pracy kruszarek do gruzu dobór odpowiednich środków smarnych ma kluczowe znaczenie. Nowoczesne technologie smarowania mogą znacząco ograniczyć zużycie i zapobiegać nieplanowanym przestojom.
Do silnie obciążonych punktów smarowania w kruszarkach Eurol opracował specjalny smar: Eurol Grease CS-2/103-S. Smar ten bazuje na SYNGIS Technology, technologii opracowanej z myślą o maksymalnej ochronie przed zużyciem w ekstremalnych warunkach. Zapewnia bardzo wysoką ochronę przeciwzużyciową i antykorozyjną, a ponadto wyróżnia się wyjątkową odpornością na wodę, co ma duże znaczenie w środowiskach, gdzie występują woda, błoto oraz pył cementowy.
Ponadto smar zawiera specjalną technologię polimerową. Polimery nie przywierają do metalowej powierzchni łożyska, lecz otaczają cząstki zanieczyszczeń ochronną warstwą. Dzięki temu twarde cząstki, takie jak piasek czy pył, stają się mniej ścierne i powodują znacznie mniejsze uszkodzenia metalowych powierzchni łożysk.
Połączenie tego smaru z odpornym na ścinanie płynem hydraulicznym, takim jak Eurol Hykrol EXL ISO-VG 46, oraz specjalnie opracowanym dodatkiem Eurol Additive-S, zapewnia bardzo skuteczną ochronę zarówno konstrukcji łożysk, jak i układu hydraulicznego. Dodatek zapewnia dodatkową ochronę przed zużyciem między innymi pomp hydraulicznych i innych silnie obciążonych elementów układu hydraulicznego.
Połączenie smaru, płynu hydraulicznego i technologii dodatków może znacząco wydłużyć żywotność kluczowych podzespołów oraz pomóc ograniczyć nieplanowane przestoje instalacji kruszących.
W nowoczesnych instalacjach podejście to można dodatkowo wzmocnić poprzez monitorowanie stanu z wykorzystaniem czujników. Monitorując między innymi temperaturę, drgania oraz stan środków smarnych, można na bieżąco kontrolować stan techniczny łożysk i układów hydraulicznych oraz odpowiednio wcześnie planować konserwację. Pozwala to jeszcze bardziej zwiększyć niezawodność kruszarki i ograniczyć kosztowne przestoje.
Autor: Bart van Hoorn, Head Technology & Innovation.
