Gyratory Türleri Kırıcılar

Döner kırıcılar, 1880 yılından beri endüstride kullanılmaktadır ve çeşitli sertlik derecelerine sahip cevherlerin ve kayaların kaba kırılması amacıyla büyük ve orta ölçekli maden işleme tesislerinde ve büyük taş ocaklarında hâlâ yaygın olarak kullanılmaktadır.

Bu tip kırıcının çalışma prensibi Şekil 3-1’de gösterilmiştir. Kırma haznesi, hareketli koni (1) ile sabit koni (2) arasındaki boşluktur. Motor, bir V kayış kasnağı (3) ve bir konik dişli çifti (4) aracılığıyla eksantrik burcu (5) döndürür. Eksantrik burç (5) daha sonra hareketli koninin (1) kırıcının merkez hattı etrafında döner hareket yapmasını sağlar. Hareketli koni (1), sabit koniye (2) sırayla yaklaşır ve uzaklaşır; böylece kırma odasına beslenen cevher, sıkıştırma ve bükme kuvvetleri sayesinde sürekli olarak kırılır. Kırılan cevher, yerçekimi etkisiyle kırma odasının altından dışarı atılır.

Çene kırıcılara kıyasla, döner kırıcılar cevheri kesintisiz olarak kırar; bu nedenle üretim verimlilikleri çene kırıcılardan daha yüksektir.

Gyratory Kırıcı Nasıl Kurulur?

Gyratory Kırıcıyı Deneme Amaçlı Nasıl Çalıştırılır?

Gyratory Kırıcı Nasıl Çalıştırılır?

Gyratory kırıcının bakımı nasıl yapılır?

Şekil 3-1 Bir gyratory’nin şematik diyagramı kırıcı
1 – Hareketli koni 2 – Sabit koni 3 – V-kayış kasnağı 4 – Konik dişli çifti 5 – Eksantrik burç

Çene kırıcılara kıyasla, döner kırıcılar cevheri kesintisiz olarak kırar; bu nedenle üretim verimlilikleri çene kırıcılardan daha yüksektir.

Döner kırıcılar temel olarak üç türe ayrılır: sabit şaftlı tip, eğimli boşaltmalı tip ve merkezden boşaltmalı tip. İlk iki tipin birçok dezavantajı olması nedeniyle Çin, yalnızca merkezden boşaltmalı tip döner kırıcı üretmektedir. Bu tip döner kırıcının dezavantajı, güvenilir bir güvenlik cihazına sahip olmaması ve boşaltma açıklığı ayar cihazının kullanımının sadece zahmetli olması değil, aynı zamanda ayar aralığının da çok dar olmasıdır. Bu nedenle hidrolik döner kırıcılar da üretilmektedir. Hidrolik ayar ve hidrolik güvenlik sistemlerinin kullanılması, boşaltma açıklığı genişliğinin ayarlanmasını kolaylaştırır ve makinenin güvenlik cihazını güvenilir ve emniyetli hale getirir.

Şu anda, yurt içinde üretilen döner kırıcıların teknik performansları ve parametreleri Tablo 3-1 ve 3-2’de listelenmiştir. Model özelliklerinin yorumlanmasına ilişkin bir örnek aşağıdaki gibidir:

Tablo 3-1 Hidrolik döner kırıcının teknik performansı ve parametreleri kırıcılar

Tablo 3-2: PXZ ve PXQ tipi döner kırıcıların teknik performans ve parametreleri kırıcılar

① Üretim kapasitesi, cevherin yığın yoğunluğunun 1,6 t/m³ olduğu varsayımıyla hesaplanır;
② Çift motorlu tahrik sistemi.

Merkezden Boşaltmalı Döner Kırıcının İnşası

Merkezden boşaltmalı döner kırıcının yapısı Şekil 3-2’de gösterilmiştir.

Şekil 3-2’den de görülebileceği gibi, kırıcının alt çerçevesi (4) betonarme bir temel üzerine monte edilmiştir. Kırıcıdan düşen cevherin temele zarar vermesini önlemek için, temeldeki merkezi boşaltma deliğinin üzerine bir çelik levha (39) yerleştirilmiştir. Alt çerçeve (4), orta çerçeveler (6, 10) ve çapraz kiriş (11), takozlarla sıkıştırılmış pimlerle birbirine bağlanmıştır.

Makinenin çalışmasını denetlemek amacıyla alt çerçevenin yan duvarında bir kontrol kapağı bulunmaktadır. Normal çalışma sırasında bu kontrol kapağı bir kapak (29) ile kapatılır. Çerçevenin yan duvarını merkezi manşona (31) bağlayan dört nervürün (30) üzerine ve şanzıman mili manşonunun (34) üzerine, düşen cevherin nervürlere ve manşona zarar vermesini önlemek amacıyla koruyucu plakalar (28 ve 35) yerleştirilmiştir.

Merkezi manşonun (31) delinmiş deliğine bir çelik burç (32) presle takılır. İç yüzeyi ve dış yüzeyinin dörtte üçü Babbitt metali ile kaplanmış olan eksantrik burç (5), çelik burç (32) içinde döner. Babbitt metaliyle sağlam bir bağ oluşmasını sağlamak için, eksantrik burcun (5) iç ve dış yüzeyleri yoğun kırlangıç kuyruğu olukları ve çok sayıda küçük delikle donatılmıştır; böylece her iki yüzeydeki Babbitt metali daha sıkı bir şekilde dökülür. Merkezi manşon (31) ile büyük konik dişli (26) arasına, büyük konik dişlinin ve eksantrik burcun ağırlığını desteklemek üzere üç adet itme diski yerleştirilmiştir. Alt disk çelikten yapılmıştır ve dönmesini önlemek için pimlerle merkezi manşonun üst ucuna sabitlenmiştir; üst disk de çelikten yapılmıştır ve vidalarla büyük konik dişliye sabitlenmiştir, onunla birlikte döner; ortadaki bronz disk (27) ise, eksantrik burcun dönme hızının yaklaşık yarısı kadar bir hızda, üst ve alt diskler arasında serbestçe döner.

Şekil 3-2 Bir gyratory'nin yapısı kırıcı
1 – Tahrik yatağı muhafazası 2 – Kaplin 3 – Tahrik mili 4, 6, 10 – Çerçeve bölümleri 5 – Eksantrik burç 7 – Hareketli koni gövdesi 8, 9 – Astar plakaları 11 – Çapraz kiriş
12, 28, 35, 40 – Koruyucu plakalar 13 – Anahtar 14, 20 – Somunlar 15 – Baskı manşonu 16 – Konik manşon 17, 32 – Burçlar 18 – Destek halkası 19 – Kilitleme plakası 21 – Ana mil 22, 23, 24 – Manşonlar
25 – Yağ saptırma halkası 26, 36 – Dişliler 27 – Disk 29 – Menhol kapağı 30 – Kaburga 31, 34 – Manşonlar 33 – Alt kapak 37 – Toz kapağı 38 – Toz sızdırmazlık halkası 39 – Çelik levha

Motor, V kayışı kasnağı, esnek kaplin (2), tahrik mili (3), konik dişli çifti (36 ve 26) ve eksantrik burç (5) aracılığıyla kırma konisini tahrik eder. Çapraz kirişten sarkan ana milin (21) alt ucu, eksantrik burcun eksantrik deliğine yerleştirilir. Eksantrik burç (5) döndüğünde, ana mil ve ana milin orta kısmına sıkı geçme ile takılan hareketli koni gövdesi (7) döner bir hareket gerçekleştirir. Hareketli koninin yüzeyindeki herhangi bir nokta, askı noktası O'yu tepe noktası olarak alan konik bir yüzey boyunca hareket eder ve böylece cevheri kırar. Kırılan cevher, yerçekimi etkisiyle hareketli koninin altından dışarı atılır.

Hareketli koni gövdesinin dış yüzeyine, manganez çeliğinden yapılmış bir astar plakası (8) takılmıştır. Astar plakası ile hareketli koni gövdesi arasında sıkı bir temas sağlamak için aralarına çinko dökülür ve astar plakasının üst ucu bir somun (20) ile sabitlenir. Somunun gevşemesini önlemek için üstüne bir kilitleme plakası (19) takılmıştır.

Orta çerçeve bölümlerinin (6 ve 10) içine iki adet astar plakası halkası (9) takılmıştır. Alt halka, çerçevenin alt ucundaki çıkıntılı kısma dayanırken, üst halka çerçevenin üst flanşına yerleştirilir. Bu düzenleme, kırma işlemi sırasında sürtünmeden kaynaklanan itme kuvvetine ve kırma kuvvetinin dikey bileşenine karşı dayanıklılık sağlar. Astar plakaları monte edildikten sonra, bunları sabitlemek için beton dökülür.

Ana mil (21), konik bir somun (14), konik baskı manşonu (15), konik manşon (16) ve destek halkası (18) vasıtasıyla çapraz kirişe (11) asılıdır; konik somunun (14) gevşemesini önleyen bir kama anahtarı (13) bulunmaktadır. Konik manşonun (16) konik ucu destek halkası (18) üzerinde dururken, yan kısmı ise burç (17) üzerinde durur. Çalışma sırasında, konik manşonun (16) hem alt ucu hem de yan tarafı konik yüzeyler olduğundan, konik manşon (16) destek halkası (18) ve burç (17) üzerinde yuvarlanabilir ve böylece hareketli koninin dönme hareketi gereksinimlerini karşılar.

Çapraz kirişin üst kısmı, düşen cevherin neden olabileceği hasar ve aşınmayı önlemek amacıyla koruyucu plakalarla (12 ve 40) kaplanmıştır.

Toz ve ince cevher parçacıklarının makinenin dönen parçalarına girmesini önlemek için, hareketli koninin alt ucuna üç adet küresel temaslı bilezik (22, 23 ve 24) monte edilerek bir toz sızdırmazlığı sağlanır. Bilezik (24), vidalarla hareketli koninin alt ucuna sabitlenmiştir. Manşon (23), toz kapağının (37) üzerine oturur ve aralarında esnek kauçuk hortumdan yapılmış bir toz sızdırmazlık halkası (38) bulunur. Üst manşon (22), manşon (23) üzerinde serbestçe durur. Böylece, toz, manşonlar arasındaki boşluklardan kırıcının içine giremez.

Kırıcı için gerekli yağlama yağı, özel bir yağ pompası tarafından sağlanır. Yağ, çerçevenin alt kapağındaki (33) bir yağ deliğinden eksantrik burcun alt boşluğuna girer, ardından ana mil ile eksantrik burç arasındaki boşluktan ve eksantrik burç ile burç (32) arasındaki boşluktan yukarı doğru yükselir ve bu iki sürtünme yüzeyini aynı anda yağlar. Eksantrik burcun iç yüzeyinden yükselen yağ, yağ saptırma halkası (25) ile karşılaşır ve konik dişli çifti (26, 36) üzerine taşarak bunları yağlar, ardından yağ tahliye borusundan dışarı akar. Eksantrik burcun dış yüzeyinden yükselen yağ, eksantrik burcun itme diskine (27) ulaşır, diski yağlar ve ayrıca yağ tahliye borusundan dışarı atılır.

Kırıcının tahrik milindeki yatakların ayrı yağ giriş ve çıkış boruları bulunmaktadır. Hareketli koni askı tertibatının dört yatağı ile büyük ve küçük kayış kasnakları, elle çalıştırılan bir gres pompası kullanılarak periyodik olarak gresle yağlanmaktadır.

Diğer boyutlardaki döner kırıcıların yapısı da temelde yukarıdakine benzerdir.

Bu tip döner kırıcılarda kullanılan orijinal güvenlik tertibatı, tahrik kayışı kasnağına monte edilmiş bir emniyet pimi idi. Emniyet piminin malzemesinin ve kritik kesit boyutunun doğru bir şekilde seçilmesi zor olduğundan, güvenlik etkisi yetersiz kalmış ve bu nedenle daha sonra kaldırılmıştır. Sonuç olarak, bu kırıcılar artık herhangi bir güvenlik tertibatı olmadan çalışmaktadır.

Döner kırıcının boşaltma açıklığının ayarı, ana milin üst ucunda bulunan konik somun (14) vasıtasıyla gerçekleştirilir. Bu ayar yapısı oldukça kullanışsızdır. Bu nedenle, şu anda yurt içinde genellikle hidrolik döner kırıcılar kullanılmaktadır.

Bir Hidrolik Döner Kırıcının Yapımı

Daha önce tanıtılan döner kırıcı, şu dezavantajlara sahiptir: güvenlik cihazı bulunmaması; boşaltma açıklığının ayarlanmasında zorluk; ve kırıcı, yabancı maddeler nedeniyle tıkanırsa, kırma haznesinde sıkışan cevheri veya kırılamayan nesneleri çıkarmak çok zordur. İdeal ve kusursuz bir hidrolik döner kırıcı geliştirmek amacıyla, hidrolik döner kırıcılar için çeşitli tipte destek yapıları üretilmiştir. Otuz yılı aşkın pratik deneyim ve kapsamlı analizlere dayanarak, alt hidrolik destek yapısı hidrolik döner kırıcılar için temel yapı olarak belirlenmiş ve bu yapıya dayalı bir seri tasarımı 1975 yılında başlamıştır. Hidrolik döner kırıcı serisi Tablo 3-1’de gösterilmiştir.

Hidrolik döner kırıcının temel yapısı, hidrolik olmayan döner kırıcınınkiyle tamamen aynıdır; tek fark, bir hidrolik cihazın eklenmesi ve bazı küçük yerel değişikliklerdir. Bu nedenle, bu bölümde yalnızca farklılıklar ele alınmaktadır.

Şekil 3-3, bir 1400/170 hidrolik döner kırıcının yapısını göstermektedir. Kırıcının alt kısmında bir hidrolik silindir (1) bulunmaktadır. Hidrolik silindir (1), bir silindir gövdesi (2), bir piston (3), bir burç (4), bir alt sürtünme diski (5), bir orta sürtünme diski (6) ve bir üst sürtünme diskinden (7) oluşur. Üst sürtünme diski ana milin alt ucuna, alt sürtünme diski ise pistona (3) sabitlenmiştir. Üst sürtünme diskinin küresel merkezi ana milin ortasındaki O’ noktasında olduğundan, kırma konisi sallanıp döndüğünde, orta sürtünme diskinin üst küresel yüzeyi ve alt düz yüzeyi, kırma konisinin sallanma strokunun yaklaşık yarısı ve dönme hızının yarısı oranında diğer yüzeylere göre kayar.

Üst süspansiyon düzeneği büyük ölçüde basitleştirilmiştir; bu sayede çapraz kirişin gerilme durumu önemli ölçüde iyileştirilmiştir (artık ezme kuvvetinin dikey bileşenine veya ezme konisinin kendi kendine dönmesinin çapraz kiriş üzerindeki etkisine maruz kalmamaktadır). Ana milin aşınmasını önlemek için, konik manşonun (8) içine bir bakır burç (9) takılmıştır. Kırıcı, yabancı maddeleri attıktan sonra hızla normal konumuna geri döndüğünde konik manşonun (8) yukarı doğru hareket etmesini önlemek için manşon üzerinde bir kapak (10) bulunmaktadır.

Şekil 3-3 1400/170 hidrolik döner kırıcının yapısı
1 – Hidrolik silindir 2 – Silindir gövdesi 3 – Piston (dalgıç) 4 – Burç 5 – Alt sürtünme diski 6 – Orta sürtünme diski 7 – Üst sürtünme diski 8 – Konik manşon 9 – Burç (bakır burç)
10 – Kapak (bez)

Şekil 3-4’te gösterildiği gibi, hidrolik silindir (1), boru hatları (3) vasıtasıyla akümülatöre (6) ve hidrolik güç ünitesine (7) bağlanmıştır. Boşaltım sırasında tek tek cevher parçalarının hidrolik silindire çarpmasını önlemek için, silindirin etrafına bir koruyucu kapak (2) takılmıştır. Hidrolik silindirin sökülmesini ve takılmasını kolaylaştırmak için, temel koridorunda kayma rayları (4) ve bir araba (5) bulunmaktadır.

Hidrolik sistem, Şekil 3-5’te gösterildiği gibi tek kademeli bir kanatlı pompadan (1), bir çek valften (2), bir emniyet valfinden (3), bir kesme vanasından (4), bir tek yönlü kısma vanasından (7) ve bir akümülatörden (8) oluşur. Akümülatör, bir güvenlik cihazı işlevi görür ve iç gaz şarj basıncı genellikle 1,1 MPa'dır. Tek yönlü kısma vanası, yabancı metal parçaları geçtiğinde hızlı tepki verirken, sıfırlama sırasında yavaş tepki gösterir; böylece sıfırlama sırasında kırıcıya uygulanan şiddetli darbeyi azaltır.

Kırıcıyı çalıştırmadan önce, hidrolik silindirin (11) önce yağ ile doldurulması gerekir. Doldurma sırası şu şekildedir: önce kesme vanasını (4a) açın ve kesme vanasını (4b) kapatın, ardından pompayı (1) çalıştırın. Yağ basıncı 0,8 MPa'ya ulaştığında, kırma konisi yükselmeye başlar. Kırma konisi çalışma konumuna yükseldikten sonra, kesme vanası (4a) kapatılabilir ve pompa (1) aynı anda durdurulabilir. Hidrolik sistem basıncı 0,8 MPa'da tutulur ve kırıcı bu noktada çalışmaya başlayabilir. Kırıcı çalışmaya başladıktan sonra, cevher üzerindeki kırma hareketi nedeniyle hidrolik sistem, kırma kuvvetini dengeleyen bir yağ basıncını doğal olarak korur; bu basınç genellikle 0,8 ile 1,1 MPa aralığındadır.

Şekil 3-4: 1400/170 modelinin yandan görünüş şeması
1 – Hidrolik silindir 2 – Koruyucu kapak 3 – Boru hattı 4 – Kayma rayı
5 – Arabası 6 – Akümülatör 7 – Hidrolik güç ünitesi (hidrolik istasyonu)

Ezilemeyen bir nesne ezme haznesine düştüğünde, ezme kuvveti keskin bir şekilde artar ve sistem yağ basıncı da hızla yükselir. Bu durum, akümülatör basıncının sistem yağ basıncından daha yüksek olduğu dengeyi bozar ve hidrolik silindirdeki yağı akümülatöre doğru iter (bu noktada, hem silindirdeki yağ basıncı hem de akümülatördeki gaz basıncı 1,1 ile 1,5 MPa arasında dalgalanarak geçici bir denge oluşturur). Yağ, hidrolik silindirden akümülatöre itilirken, kırma konisi düşmez; bunun yerine, boşaltma açıklığı genişler ve ezilemeyen nesnenin dışarı atılmasını sağlar. Ezilemeyen nesne boşaltıldıktan sonra, ezme kuvveti keskin bir şekilde düşer ve geçici dengeyi tekrar bozar. Tek yönlü kısma vanasının etkisiyle sistem kademeli ve nispeten yavaş bir şekilde orijinal dengesine geri döner ve ezme konisi de yavaşça ve otomatik olarak sıfırlanır.

Ezilemeyen nesne, boşaltma açıklığından geçemeyecek kadar büyük olduğunda (hidrolik kırıcılar ezilemeyen nesneleri boşaltabilse de, yine de bir sınır vardır), yağ basıncı 1,6 MPa’ya yükseltilebilir. Bu noktada, elektrikli temaslı basınç göstergesi ana motorun otomatik olarak durmasını tetikler.

Kırıcı durduktan sonra, kırma haznesi sadece kırılamayan nesneyle değil, aynı zamanda büyük miktarda cevherle de tıkanır. Bu durumu gidermek için, boşaltma amacıyla yağ salınabilir (yani, kırma konisini indirmek üzere 4a ve 4b kesme vanaları açılabilir), ardından koniyi kaldırmak için yeniden basınçlandırma yapılabilir. Kırma konisini tekrar tekrar kaldırıp indirerek (sarımsak dövmek gibi), kırma odasında sıkışan cevher ve kırılamayan nesne dışarı atılabilir.

Çalışma sırasında tahliye açıklığını genişletmek veya daraltmak gerektiğinde, aşağıdaki prosedürler uygulanır:

(1) Boşaltma açıklığının genişletilmesi: Hidrolik silindirdeki yağı depoya geri boşaltmak ve ezme konisinin alçalmasını sağlamak için 4a ve 4b numaralı kesme vanalarını açın. İstenen ayara ulaşıldıktan sonra, 4a ve 4b numaralı kesme vanalarını kapatın.

(2) Boşaltma açıklığının küçültülmesi: 4a numaralı kesme vanasını açın, 1 numaralı pompayı çalıştırın ve hidrolik silindiri yağla doldurun; böylece ezme konisi yukarı kalkacaktır. İstenen ayara ulaşıldıktan sonra, 4a numaralı kesme vanasını kapatın ve aynı anda pompayı durdurun.

Çeşitli çalışma koşullarındaki yağ basıncı değişim değerleri, kırılan malzemenin özelliklerine bağlıdır. Yukarıda belirtilen değerler, motorun nominal gücüne dayalı olarak belirli bir kırıcı boyutu için hesaplanmıştır. Son kullanıcılar, bu değerleri kendi özel koşullarına göre değiştirebilirler.

Araba, bakım sırasında hidrolik silindirin sökülmesi ve takılması için kullanılan bir cihazdır (Şekil 3-6). Kayma raylarının (4) altında yedi çift destek makarası (1) ve bir çift sıkıştırma makarası (2) bulunmaktadır. Sıkıştırma makaraları (2), hem kayma raylarını hem de arabayı destekler; ayrıca kayma raylarına baskı uygulayarak sola doğru hareket ederken dengede kalmalarını sağlar. Hidrolik silindirin sökülmesi için izlenecek prosedür şöyledir:

Şekil 3-6: Arabalık cihazı
1 – Destek silindiri 2 – Sıkıştırma silindiri (veya baskı silindiri) 3 – Yönlendirme plakası 4 – Kayan ray
5 – El arabası (veya küçük araba) 6 – Braket 7 – Pim (veya çivi pimi)

(1) Şekil 3-6’da gösterildiği gibi, önce arabayı (5) konumdan a konumlandırmak için b, ardından arabayı bölme plakası (3) ile sabitleyin. Bu adımın amacı, kayar ray sola hareket ettiğinde, kayar ray sağdaki ilk destek makarasından ayrılmadan önce, arabaların sağ taraftaki makarasının kayar rayın sağ tarafındaki ikinci destek makarasının sol tarafına girmesini sağlamak ve böylece sorunsuz bir hareketin sağlanmasıdır.

(2) Kaydırma rayını şu konumdan c konumlandırmak için e, ve kaydırma rayını pimi (7) kullanarak brakete (6) sabitleyin. Bu aşamada, araba yerine oturur d.

(3) Bölme plakasını (3) çıkarın, arabayı ilgili konuma getirin f, ardından onu bölme plakasıyla tekrar sabitleyin.

(4) Bir vinç kullanarak silindir kulakçığını kaldırın ve hidrolik silindiri arabaya yerleştirin.

(5) Arabayı tekrar yerine getirin d ve sabitleyin, kaydırma rayını tekrar yerine getirin c, ardından arabayı tekrar yerine getirin a. Hidrolik silindir artık onarım amacıyla dışarı çıkarılabilir.

Hidrolik silindirin geri çekilmesi işlemi yukarıdakiyle aynıdır. Kaydırma rayı veya arabayı hareket ettirirken, bu işlem manuel olarak yapılabileceği gibi, her iki tarafa da birer vinç takılarak vinç yardımıyla da gerçekleştirilebilir.

Cevherlerin sertliği büyük ölçüde değişiklik gösterir. Geçmişte, hem sert cevherler (sertliği 18’in üzerinde olanlar) hem de yumuşak cevherler (sertliği 8’in altında olanlar) için aynı tip döner kırıcı kullanılıyordu. Bu durum, yumuşak cevherler için önemli miktarda israfına yol açıyordu. Bu nedenle, hidrolik döner kırıcı serisi artık hafif hizmet modelleri de içermektedir: 700/100, 900/130 ve 1200/150. Tablo 3-2’den de görülebileceği gibi, aynı 1200 boyutunda hafif hizmet modeli, standart modele göre 80 t daha hafiftir. Hafif hizmet ve standart hidrolik döner kırıcıların temel yapısı ve çalışma prensibi tamamen aynıdır (bkz. Şekil 3-7).

Şekil 3-7: 1200 hafif hizmet tipi hidrolik döner kırıcının yapısı
1 – Tahrik ünitesi 2 – Çerçeve 3 – Eksantrik manşon 4 – Hareketli koni 5 – Orta çerçeve gövdesi 6 – Çapraz kiriş