در آسیاب‌های عمودی کارخانه سیمان، فشار لازم برای خردکردن مواد را جک‌های هیدرولیک به غلتک‌ها منتقل می‌کنند. جک هیدرولیک آسیاب مواد خام و جک هیدرولیک آسیاب سیمان با فشار زیاد، بار نوسانی و ضربه، گردوغبار و دمای بالا کار می‌کنند و با اینکه کوچک‌تر از غلتک و گیربکس دیده می‌شوند، نشتی یا گیرکردن آن‌ها می‌تواند عملکرد کل آسیاب را مختل کند. دو بخش از جک بیشترین توجه را می‌خواهد: بیرینگ‌های مفصلی دو سر جک و سیل‌ها.
در این مقاله ابتدا جک هیدرولیک آسیاب، کارکرد و ساختار آن را معرفی می‌کنیم. سپس بخش «بیرینگ جک هیدرولیک» و بخش «سیل بیرینگ جک هیدرولیک» را بررسی می‌کنیم و بعد به کیت سیل جک هیدرولیک، علل خرابی، تعویض سیل جک آسیاب و نکات انتخاب و تامین می‌رسیم. برای نگاه کلی‌تر به تجهیزات کارخانه سیمان، مقاله بیرینگ صنعت سیمان و برای آشنایی با انواع پایه، مقاله انواع بیرینگ را مطالعه کنید.
آخرین به‌روزرسانی: مهر ۱۴۰۵
در آسیاب غلتکی عمودی، هر غلتک روی یک بازو نصب شده و این بازو حول یک محور می‌چرخد. جک هیدرولیک آسیاب (که در صنعت گاهی «جک آسیاب عمودی» یا «سیلندر هیدرولیک آسیاب» هم نامیده می‌شود) بازوی غلتک را به قاب آسیاب وصل می‌کند و نیروی خردایش را از طریق روغن تحت فشار روی لایه مواد اعمال می‌کند. هر جک معمولاً به یک اکومولاتور (مخزن گاز نیتروژن) متصل است که مثل فنر عمل می‌کند و ضربه‌های ناشی از تغییر ضخامت لایه مواد یا ارتعاش آسیاب را جذب می‌کند.
این سیستم هم در آسیاب مواد خام و هم در آسیاب عمودی سیمان کاربرد دارد. در بسیاری از طراحی‌ها فشار جک‌ها در حین کار قابل تنظیم است و در زمان تعمیر نیز از همین جک‌ها برای بالابردن غلتک‌ها یا بیرون‌کشیدن آن‌ها از آسیاب استفاده می‌شود. در رولر پرس‌ها هم که گاهی برای پیش‌خردایش یا آسیاب نهایی به کار می‌روند، سیلندرهای هیدرولیک مشابهی فشار غلتک‌ها را تامین می‌کنند. جزئیات هر مدل به طراحی سازنده آسیاب بستگی دارد.
جک هیدرولیک در آسیاب مواد خام و سیمان با چند چالش همزمان روبه‌روست: فشار کاری بالا و نوسان مداوم فشار، ارتعاش و ضربه، گردوغبار ساینده نزدیک شفت و بیرینگ‌ها، دمای محیط بالا (به‌ویژه در آسیاب مواد خام با گاز داغ) و حرکت زاویه‌ای محدود اما پیوسته در مفصل‌ها. حرکت زاویه‌ای کم باعث می‌شود روانکار در یک ناحیه ثابت بماند و به‌مرور از بین برود، و این یکی از دلایل شایع فرسایش بیرینگ‌های مفصلی جک است. گردوغبار هم اگر از کنار سیل شفت وارد شود، هم سیل را می‌خورد و هم روغن هیدرولیک را آلوده می‌کند.
جک آسیاب باید در حین تغییر زاویه بازوی غلتک، بدون خمش و گیرکردن به قاب و بازو متصل بماند. به همین دلیل در دو سر جک معمولاً از بیرینگ مفصلی (کروی لغزشی یا Spherical Plain Bearing) یا رولبرینگ کروی در محل چشمی استفاده می‌شود. این بیرینگ‌ها اجازه می‌دهند محور جک نسبت به پین کمی ناهم‌محور شود، بدون اینکه بار به لبه بیرینگ یا پین متمرکز شود. نوع دقیق بیرینگ، یعنی فلز روی فلز با گریس‌کاری یا نوع خودروانکار با لایه PTFE، به طراحی جک و سازنده آسیاب بستگی دارد.
علاوه بر بیرینگ‌های مفصلی، در مجموعه جک و بازوی غلتک آسیاب‌های بزرگ از رولبرینگ‌های سنگین هم استفاده می‌شود. نمونه کدهایی که آکو صنعت کویر برای این بخش تامین می‌کند در جدول زیر آمده است. عدد ۴۰۰ و ۶۳۰ در کد، قطر داخلی بیرینگ را بر حسب میلی‌متر نشان می‌دهد و ابعاد دیگر و ظرفیت بار را باید از کاتالوگ سازنده تطبیق داد.
کد بیرینگ | سازنده | نوع | توضیح |
|---|---|---|---|
NNU 4180 M | FAG | رولبرینگ استوانه‌ای دو ردیفه | قطر داخلی ۴۰۰ میلی‌متر؛ قفسه برنجی ماشین‌کاری‌شده (M) |
NNU 4180 M/W33 | SKF | رولبرینگ استوانه‌ای دو ردیفه | معادل کد بالا از برند SKF؛ پسوند W33 به شیار و سوراخ‌های روانکاری روی رینگ خارجی اشاره دارد |
241/630-B-K30-MB-H40 | FAG | رولبرینگ کروی | قطر داخلی ۶۳۰ میلی‌متر؛ سوراخ مخروطی (K30)، قفسه برنجی (MB)؛ پسوند H40 را با کاتالوگ تطبیق دهید |
NNU 41/630 M | FAG | رولبرینگ استوانه‌ای دو ردیفه | قطر داخلی ۶۳۰ میلی‌متر؛ قفسه برنجی (M) |
NNU 41/630 K30M/W33 | SKF | رولبرینگ استوانه‌ای دو ردیفه | معادل کد بالا از SKF؛ سوراخ مخروطی (K30) و شیار روانکاری (W33) |
رولبرینگ‌های NNU دو ردیف غلتک استوانه‌ای دارند و بار شعاعی بسیار سنگین را با سختی بالا تحمل می‌کنند. این بیرینگ‌ها جداشدنی هستند و نصب و باز کردن آن‌ها در ابعاد بزرگ ساده‌تر است. بیرینگ‌های NNU 4180 (FAG NNU4180-M و SKF NNU 4180 M/W33) و NNU 41/630 (FAG NNU41/630-M و SKF NNU 41/630 K30M/W33) از این گروه‌اند. نسخه با سوراخ مخروطی (K30) روی محور مخروطی یا بوش نصب می‌شود و لقی داخلی با میزان پیش‌روی روی محور تنظیم می‌شود.
رولبرینگ کروی سری ۲۴۱ دو ردیف غلتک بشکه‌ای دارد و ناهم‌محوری و بار شعاعی سنگین را با هم تحمل می‌کند و بار محوری را هم تا حدی می‌پذیرد. در شرایط ضربه و ارتعاش آسیاب که احتمال تغییر شکل محور و ناهم‌محوری وجود دارد، این ویژگی اهمیت دارد. نسخه K30 سوراخ مخروطی دارد و با بوش یا مستقیم روی محور مخروطی نصب می‌شود.
پیش از سفارش، محل نصب دقیق این بیرینگ‌ها در جک یا مجموعه بازوی غلتک آسیاب شما را با پلاک یا نقشه سازنده تطبیق دهید، چون جایگاه بیرینگ‌ها و پسوندهای ابعادی در مدل‌های مختلف آسیاب متفاوت است.
لقی بیش از حد در چشمی جک، صدای تق‌تق هنگام تغییر فشار، ساییدگی پین، گرم‌شدن موضعی، رنگ‌پریدگی یا ترک روی سطح، و نشت گریس همراه با ذرات فلزی از نشانه‌های رایج هستند. اگر لقی بیرینگ بیش از حد شود، جک نیروی خود را به‌صورت ضربه‌ای منتقل می‌کند و روی بازوی غلتک و سیل‌ها هم فشار اضافی می‌آورد. بازرسی دوره‌ای لقی و وضعیت پین‌ها بخشی از نگهداری جک است.
«سیل بیرینگ جک هیدرولیک» در دو معنا به کار می‌رود و بهتر است آن‌ها را از هم جدا کنیم. معنای اول، سیل‌هایی است که از بیرینگ مفصلی دو سر جک در برابر گردوغبار و رطوبت محافظت می‌کنند و گریس داخل آن را نگه می‌دارند. این سیل‌ها معمولاً به‌صورت سیل لبه‌دار، درپوش گردوغبار یا واشر محافظ روی چشمی نصب می‌شوند. در محیط پرگردوغبار آسیاب، اگر این آب‌بندی آسیب ببیند، ذرات ساینده وارد بیرینگ می‌شوند و عمر آن به شدت کاهش می‌یابد.
معنای دوم، سیل‌های داخل خود جک، یعنی سیل پیستون، سیل شفت، گردگیر و رینگ‌های راهنما، است که در بخش بعد با عنوان کیت سیل جک هیدرولیک توضیح می‌دهیم. هر دو دسته به آب‌بندی مربوط‌اند ولی وظیفه و محل نصب متفاوتی دارند: دسته اول از بیرینگ محافظت می‌کند و دسته دوم از روغن هیدرولیک.
کیت سیل جک هیدرولیک مجموعه آب‌بندی‌های داخلی جک است که معمولاً شامل سیل شفت، سیل پیستون، گردگیر (Wiper)، رینگ‌های راهنما (Wear Ring)، اورینگ‌ها و رینگ‌های پشتیبان (Back-up Ring) می‌شود. جنس سیل‌ها معمولاً از پلی‌یورتان، لاستیک‌های مقاوم به روغن، PTFE یا ترکیبی از آن‌ها است و انتخاب آن به فشار، دما و نوع روغن هیدرولیک بستگی دارد. برای دمای بالا و فشار کاری زیاد، سیل‌های با طراحی و جنس مناسب شرایط کاری آسیاب لازم است و استفاده از کیت عمومی بدون تطبیق ابعاد و شرایط، ریسک نشتی زودهنگام را بالا می‌برد.
| بخش جک | قطعه مرتبط | نکته نگهداری |
|---|---|---|
چشمی دو سر جک و مفاصل بازو | بیرینگ مفصلی، رولبرینگ کروی (مثل 241/630) یا رولبرینگ استوانه‌ای NNU (مثل NNU 4180) | کنترل دوره‌ای لقی و پین |
محافظ بیرینگ | سیل لبه‌دار یا درپوش گردوغبار | تعویض همزمان با بیرینگ |
شفت جک | سیل شفت، گردگیر و رینگ راهنما | بررسی خط و خش و خوردگی روی شفت |
پیستون | سیل پیستون و رینگ راهنما | بررسی نشت داخلی و افت فشار |
مدار هیدرولیک | اکومولاتور، شیلنگ و اتصالات | کنترل فشار پیش‌شارژ و تمیزی روغن |
برای دید کلی‌تر درباره الگوهای خرابی در بیرینگ‌های صنعتی، مقاله علل خرابی بیرینگ صنعتی (به‌زودی) را ببینید.
تعویض سیل جک آسیاب باید با رعایت ایمنی کامل انجام شود: قطع و تخلیه فشار هیدرولیک و اکومولاتور، قفل‌کردن تجهیزات و اطمینان از ثابت‌بودن غلتک و بازو پیش از باز کردن جک. مراحل کلی به شرح زیر است و روش دقیق باید طبق دستورالعمل سازنده آسیاب و جک انجام شود:
در بعضی موارد، به‌ویژه وقتی شفت یا بدنه آسیب جدی دیده باشد، بازسازی جک یا تعویض آن اقتصادی‌تر از تعویض صرف سیل است. تصمیم‌گیری درباره این موضوع نیاز به بازرسی فنی جک دارد.
آکو صنعت کویر جک هیدرولیک آسیاب مواد خام و سیمان، کیت سیل جک هیدرولیک و بیرینگ‌های مرتبط را تامین می‌کند. برای استعلام دقیق، اطلاعات زیر کمک می‌کند:
اگر کد دقیق قطعه را ندارید، عکس جک و پلاک آن می‌تواند به شناسایی مدل کمک کند. این دو کلمه کلیدی، یعنی جک آسیاب مواد و جک آسیاب سیمان، در عمل یک خانواده قطعه‌اند که با ابعاد و مدل آسیاب از هم تفکیک می‌شوند.
برای بیرینگ‌های سایر بخش‌های آسیاب، مقالات بیرینگ آسیاب مواد خام (به‌زودی) و بیرینگ آسیاب سیمان (به‌زودی) را ببینید.
جک هیدرولیک آسیاب فشار غلتک‌ها را تامین می‌کند و سه بخش آن بیشترین حساسیت را دارند: بیرینگ مفصلی دو سر جک، سیل‌های محافظ بیرینگ و کیت سیل داخلی جک. بازرسی منظم لقی، پایش نشتی، تمیزی روغن و پیش‌شارژ اکومولاتور و تعویض به‌موقع سیل‌ها از خرابی‌های ناگهانی جلوگیری می‌کند. هنگام تامین، ابعاد دقیق، فشار کاری و شرایط کاری آسیاب مهم‌ترین عوامل هستند.
برای تامین جک هیدرولیک آسیاب، کیت سیل و بیرینگ مفصلی جک، می‌توانید به دسته جک هیدرولیک آسیاب و دسته کیت سیل هیدرولیک مراجعه کنید یا برای استعلام قیمت با ما تماس بگیرید.
این جک نیروی خردایش را به غلتک‌های آسیاب عمودی منتقل می‌کند و با کمک اکومولاتور ضربه‌ها را جذب می‌کند. در بسیاری از طرح‌ها از آن برای بالابردن یا بیرون‌کشیدن غلتک هنگام تعمیر هم استفاده می‌شود.
اصل کار یکی است، ولی ابعاد، فشار کاری و دمای محیط به طراحی هر آسیاب بستگی دارد. تفاوت‌ها را باید از روی مدل آسیاب و پلاک جک بررسی کرد.
در دو سر جک معمولاً بیرینگ مفصلی (کروی لغزشی) یا رولبرینگ کروی استفاده می‌شود. در مجموعه‌های سنگین‌تر رولبرینگ‌های استوانه‌ای دو ردیفه NNU مثل NNU 4180 و NNU 41/630 و رولبرینگ کروی مثل 241/630 هم به کار می‌روند. نوع دقیق را طراحی جک و آسیاب مشخص می‌کند.
سیل بیرینگ جک از بیرینگ مفصلی در برابر گردوغبار و رطوبت محافظت می‌کند و گریس را نگه می‌دارد. آسیب این سیل، ورود ذرات ساینده به بیرینگ و کاهش عمر آن را در پی دارد.
معمولاً شامل سیل شفت، سیل پیستون، گردگیر، رینگ‌های راهنما، اورینگ‌ها و رینگ‌های پشتیبان است. محتوای دقیق به مدل جک بستگی دارد.
نشت روغن از اطراف شفت یا گلند، افت فشار، حرکت غیرعادی جک، لایه روغن و گردوغبار روی شفت و خط و خش روی سطح شفت از نشانه‌های رایج هستند.
تخلیه فشار، جداکردن جک، بازکردن و بازرسی قطعات، نصب سیل‌های جدید، تعویض بیرینگ در صورت لقی و تست فشار. روش دقیق باید طبق دستورالعمل سازنده آسیاب و جک انجام شود.
مدل آسیاب، پلاک یا نقشه جک، قطر سیلندر و شفت، کورس، فشار کاری، کد بیرینگ مفصلی و سیل‌ها و شرایط کاری مهم‌ترین اطلاعات هستند.
