سنگ شکن ژیراتوری (سوپریور)

 

سنگ شکن ژیراتوری اغلب بعنوان سنگ شکن های اولیه مورد استفاده قرار می گیرد ولی در برخی موارد اگر بخواهیم ظرفیت تولید و راندمان را بالاتر ببریم و همچنین فشار کار سنگ شکن های فکی را پائین تر بیاوریم از سوپریور یا سنگ شکن ژیراتوری بعنوان سنگ شکن مرحله دوم استفاده می کنیم، که برای چنین کاری مثلا سنگ شکن اولیه یک سنگ شکن فکی با سایز 90*110 داشته باشیم.

دهانه خروجی آن را به جای 15 سانتیمتر، در حدود 30 سانتیمتر  باز می گذاریم تا بدین طریق هم استهلاک سنگ شکن فکی پائین تر آمده و همچنین بار خروجی نیز تقریبا دو برابر می شود و بعد از سنگ شکن فکی دستگاه سوپریور تعبیه می شود و این دو دستگاه در کنار هم قابلیت تولید و راندمان بالایی خواهند داشت.

واژه ژیراتوری بر گرفته از حرکت چرخشی است که این سنگ شکن داردسنگ شکن ژیراتوری به دلیل بزرگ بودن دهانه ورودی بار  اغلب به عنوان سنگ شکن اولیه مورد استفاده قرار می گیرد، ولی قادر به خردایش سنگ هایی تا سایز 30cm را دارد که این قابلیت امتیاز چشم گیری محسوب می شود. این سنگ شکن ها به لحاظ ساختمان و قطعات مقاومی که دارند بسایر مقاوم به سایش بوده و در مقایسه با سنگ شکن های ضربه ای قطعه دست بالا و برتری دارند.اندازه محیط خردایش این سنگ نیز مانند هیدروکن 36’’ است.

 

تفاوت های سنگ شکن ژیراتوری با سنگ شکن هیدروکن:

• این تجهیزات اغلب بعنوان سنگ شکن اولیه مورد استفاده قرار می گیرد و در برخی موارد نیز بعنوان سنگ شکن های مرحله دوم در حالی که هیدروکن ها چنین قابلیتی ندارند و فقط بعنوان دستگاه های مرحله دوم و سوم و چهارم پروسه سنگ شکنی مورد استفاده قرار می گیرند.
• شکل محفظه خردایش (Crushing Chamber) در این دستگاه متفاوت و تقریبا می شود گفت بر خلاف هیدروکن است چون که در این دستگاه دهانه ورودی بزرگتر از  قسمت پائین آن است.
• شکل منتل متفاوت بوده و به جای کانکیو از قطعات فولادی موسوم به : خشتی استفاده می شود. تعداد قطعات سوپریور های تولیدی در ایران اغلب متشکل از 16 قطعه است. که در دو ردیف قرارد دارد و امتیاز این قطعات این است که فقط قسمتی که سایش داشته را می توان تعویض کرد که این تعویض به این صورت است که باید قفل دو ردیف ذکر شده باید آزاد و خشتی ها تعویض گردد.
• حجم بالای تولید بدلیل دهانه ورودی بزرگ و استحکام بالای سوپریور
• میزان کورس جک سوپریور بسیار محدود و بیشتر در جهت رفع موانع درمحفظه خردایش و برای جلوگیری از آسیب به دستگاه طراحی شده است.
• مقدار لنگ سوپریور بسیار کم بوده و می شود گفت که محور اصلی دستگاه فقط حالت دورانی دارد.

 

 

تاریخچه سنگ شکن ژیراتوری (سوپریور):

اختراع سنگ شکن های ژیراتوری توسط Charles Brown  آمریکایی و توسعه و بهینه سازی آن در سال 1881 میلادی توسط فردی به نام Gates انقلابی در صنعت خردایش بود سیستم کاری این دستگاه اولیه برپایه مکانیکی و با استفاده از تعدادی فنر های لوله ای شکل است که در مواقع گیرکردن سنگ و اجسام سخت نظیر آهن این فنر ها با قابلیت ارتجاعی خود اجازه رفع انسداد را می داد.

دستگاه های سنگ شکن سوپریور اغلب با در دو مدل با محور متکی و محور معلق است که نوع با محور متکی عمدتا در ایران تولید می شود، که به شرح آن می پردازیم.

 

سنگ شکن ژیراتوری (سوپریور) با محور متکی (Supported spindle Gyratory Crusher):

این نوع سنگ شکن سوپریور، رایج ترین سنگ شکن ژیراتوری بوده و در قسمت زیرین شافت اصلی یک مجموعه یاتاقان که به ترتیب:

• کفگرد عدسی
• کفگرد استیل 
• کفگرد تخت وجود دارد

که این مجموعه بر روی پیستون هیدرولیکی سوار شده است و تمام وزن شافت اصلی با تمام متعلقات بر این قسمت اعمال می شود. و تنظیم گلوگاه خروجی بار و یا تنظیم دانه بندی محصول بر عهده این پیستون هیدرولیکی است ولی لازم به ذکر است که این تنظیم دانه بندی محدود بوده و کورس آن کوتاهتر از هیدروکن می باشد. در قسمت بالای شافت اصلی یک یاتاقان چدنی به نام بوش اسپایدر و یک یاتاقان برنزی در ساق و در پائین شافت و در محل نصب دنده کرامویل قرار دارد که بوش اکسنتریک نام دارد و این بوش باعث ایجاد حرکت ژیراسیون در محور اصلی و منتل می گردد.

 

نحوه کار دستگاه سنگ شکن ژیراتوری (سوپریور):

این سنگ شکن ژیراتوری (سوپریور) مخروطي از دو مخروط ناقص عمودی که یکی از آن ها در داخل دیگری قرار گرفته است (تقریبا کانکیو و منتل در هیدروکن و سایر سنگ شکن های مخروطی)، تشکيل شده است.

در سنگ شکن‌ ژيراتوری یا سوپریور راس قشر خارجی اين مخروط های ناقص به طرف پایین و راس قسمت داخلی به طرف بالا مي باشد. هم چنين پوشش خارجی (کانکیو) ثابت مانده و پوشش داخلی مخروط (منتل) یک حرکت دورانی در داخل آن انجام می دهد.

محور مرکزی در سنگ شکن ژيراتوری حرکت دورانی کامل ندارد، بلکه به صورت خارج از مرکز به محور اين سنگ شکن متصل می شود و نتیجه آن است که محور مرکزی علاوه بر حرکت دورانی خود که انجام مي دهد، دارای یک حرکت ژیراسیونی هم می باشد. مخروط داخلی دارای حرکت دایره ای به مقدار کم مي باشد، اما نمی چرخد. حرکت توسط یک نيروي گريز از مرکز ایجاد می شود.

مانند برخي ديگر از سنگ شکن ها، مواد بین دو سطح که به تدریج خرد می شوند، به سمت پایین حرکت می کنند تا جایی که به اندازه کافی کوچک شوند و بتوانند از طریق شکاف بین دو سطح خارج شوند. دستگاه سنگ شکن مخروطي به عنوان یکی از انواع اصلی سنگ شکن های نوع اول در معادن یا کارخانه های فرآوری سنگ معدن مورد استفاده قرار مي گيرد. سنگ شکن های مخروطی از نظر اندازه و ابعاد، یا با قطر گپ و منتل و یا با اندازه دهانه ورودي که چقدر بزرگ است تعیین می شوند. از سنگ شکن های ژیراتوری می توان برای خرد کردن در مراحل اولیه یا ثانویه استفاده کرد.

سیستم انتقال نیرو و نحوه کار سنگ شکن ژیراتوری (سوپریور):

برای انتقال قدرت در ایا دستگاهها نیز به مانند هیدروکن ها از موتور الکتریکی، پولی و تسمه و کرانویل و پینیون استفاده می شود.

الکتروموتور: الکتروموتور استفاده در سوپریور ها  دارای توان الکتریکی  و معمولا در حدود  1450 rpm استفاده می شود. نیروی خروجی این موتور پرقدرت از طریق پولی ها به شافت هوزینگ، دنده پینیون و کرانویل به سیستم لنگ منتقل شده و سپس به محور اصلی(شافت اصلی) منتقل می گردد.

پینیون و کرانویل به سیستم لنگ منتقل می گردد. الکترو موتور های بی کیفیت باعث مصرف برق بیشر در اثر جریان بیشتر برق است که در الکتروموتور های استاندارد و با کیفیت این مشکل پیش نمی آید.

پولی ها: پولی های مورد استفاده در هیدروکن ها در سر شافت موتور 360mm-5 و در در سر شافت هوزینگ 460mm-5 است که اغلب تعداد 5 حلقه تسمه سایز C90 وظیفه انتقال حرکت را دارند. و با این اوصاف ورودی هیدروکن (شافت هوزینگ) با احتساب نسبت پولی ها و در شرایط اسمی در حدود 1100rpm است که این در واقع دور پینیون است.

کرانویل و پینیون:

شاید بتوان گفت بیشترین فشار واره در یک سوپریور سهم این دو قطعه باشد. کرانویل و پینیون مورد استفاده از نوع مارپیچ و با مدول 12 است (دقیق تر اگر بگوئیم12.07). وزن این دو قطعه تقریبا 15 و 95 و در مجموع 110kg می باشد. تعداد دندانه های پینیون(دنده محرک) 16 دنده و کرانویل 52 دنده یعنی با نسبت دور 3.25:1 و بعبارتی اگر پینیون 3.25 دور بزند کرانویل 1 دور خواهد زد. و با احتساب دو مرحله کاهش دور توسط پولی ها و کرانویل و پینیون، دور اسمی بوش فولادی به 350rpm خواهد رسید که این دور بیشتر تبدیل به انرژی فشاری و با کمی دور بر روی شافت اصلی اعمال می گردد.

 

 

میزان تولید دستگاه سنگ شکن ژیراتوری (سوپریور):

با توجه به سایز دستگاه سنگ شکن ژیراتوری (سوپریور) میزان تولید نیز متفاوت است ولی این دستگاه تولید بالا در حدود 3 تا 4 برابر هیدروکن دارد در نوعی که اغلب در کشور ما تولید می شود دستگاه خوراک ورودی از 100 تن در ساعت شروع و در بزرگترین نوع این دستگاه که در کشور ما مورد استفاده قرار می گیرد تا 200 تن خوراک وارد این دستگاه می شود

وزن دستگاه سنگ شکن ژیراتوری (سوپریور):

وزن این دستگاهها حدودا 14 تن بوده و البته حدودی بودن آن بعلت کیفیت و اندازه قطعات بدنه و شافت و شاسی و … است.

 

مزایای سنگ شکن ژیراتوری (سوپریور):

از مزایای این دستگاه پرقدرت می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• تنوع در انواع مختلف این دستگاه ها: با توجه به تنوع زیاد این دستگاه های سنگ شکن ژیراتوری (سوپریور) امکان انتخاب بهترین گزینه برای تولید مصالح خاص هر معدن را در اختیار معدن دار قرار می دهد
• قدرت بالا و سرعت روتور: این دستگاه سنگ شکن ژیراتوری (سوپریور) بسیار قدرتمند بوده و سخت ترین مصالح را خرد و به ماسه تبدیل می کند و اگر بطور مرتب نگهداری(Maintenance) شود بطور حیرت آوری بی دغدغه کار می کند.
• راندمان بالا در تولید: بطوری که این دستگاه بهترین عملکرد را در تبدیل شن به ماسه دارد و از این لحاظ مورد توجه صاحبان معادن است و استهلاک پائین و راندمان بالایی دارد لذا بسیار مقرون به صرفه است
• قدرت فوق العاده در خرد کردن : این دستگاه با توجه به ساختاری که دارد می تواند سخت ترین و خورنده ترین کانی ها را خرد کند و از این رو بسیار قابل توجه معدن داران در معادن سنگ آهن و سیلیس
• خردایش کانی های با سختی بالا: یکی از مزایای قابل توجه در انتخاب این ماشین خردایش سخت ترین مصالح است که این دستگاه توانایی بالقوه ای دارد و در مواجهه با کانی های سخت بر تمامی تجهیزات خردایش برتری دارد
• سیستم هیدرولیک: برای محافظت از دستگاه در برابر آسیب و تنظیم دهانه دستگاه سنگ شکن سوپریور

 

معایب سنگ شکن ژیراتوری (سوپریور) :

البته که معایب این دستگاه سنگ شکن ژیراتوری (سوپریور) در مقایسه با مزایای آن بسیار کم بوده و به همین سبب در بیشتر موارد معدن داران از این معایب چشم پوشی می کنند که در زیر به بررسی این معایب می پردازیم.