الحدّافة وظروف الإقلاع عند استبدال المحرك الكهربائي للكسارة الفكية

الكسارة الفكية هي الآلة التي تفتت الصخور الكبيرة في المرحلة الأولى في المحاجر ومنشآت التكسير والغربلة. يُدفع الفك المتحرك بعمود لامركزي نحو الفك الثابت؛ فيُسحق الحجر بين الفكين وينزل إلى فتحة التفريغ في الأسفل. وعلى طرفي العمود اللامركزي توجد حدّافات كبيرة، وغالباً ما تؤدي إحداها أيضاً دور بكرة السير. وهذه هي النقطة التي تُغفل في الغالب عند استبدال المحرك: فالمحرك لا يتولى عمل التكسير فقط، بل أيضاً تسريع هذه الحدّافات الثقيلة. نشرح في هذا المقال الحمل الذي تضعه الحدّافة على المحرك، وظروف الإقلاع، وحدود المحرك غير المتزامن القياسي، والمعلومات اللازمة أثناء الطلب.

لماذا توجد الحدّافة وماذا تضع على المحرك؟

في الكسارة الفكية لا يكون حمل التكسير منتظماً. ففي كل دورة للعمود اللامركزي ينغلق الفك مرة واحدة؛ ويرتفع الحمل لحظة الإغلاق، وينخفض إلى ما يقارب الصفر أثناء الفتح. وتوازن الحدّافات هذا التذبذب: فتخزّن الطاقة أثناء الفتح، وتنقل هذه الطاقة إلى الحجر لحظة الإغلاق. وبذلك يحمل المحرك لا القيمة القصوى لكل ضربة تكسير، بل حملاً قريباً من المتوسط.

ويُدفع ثمن ذلك عند الإقلاع. فالقصور الذاتي للحدّافات كبير، ويجب على المحرك رفع هذه الكتلة من السكون إلى سرعة التشغيل. وتطول مدة الإقلاع بوضوح مقارنة بمروحة أو مضخة تدور دون حمل. وخلال هذه المدة يسحب المحرك تيار إقلاع عالياً وتسخن الملفات. ولذلك لا يتم اختيار المحرك في الكسارة الفكية بالنظر إلى القدرة المستمرة فقط؛ بل إن مدة الإقلاع وطريقة الإقلاع جزء من القرار نفسه.

ظروف الإقلاع: فك فارغ، فك ممتلئ

تقلع الكسارات الفكية في التشغيل العادي والفك فارغ؛ وتُفتح التغذية بعد وصول الكسارة إلى سرعة التشغيل. وتظهر المشكلة بعد التوقفات غير المتوقعة. فعند انقطاع الكهرباء أو الإيقاف الطارئ قد تبقى حجرة التكسير ممتلئة بالحجارة.

• الإقلاع والحجرة ممتلئة: لا يُتوقع من محرك قياسي أن يسرّع فكاً محشوراً بالحجارة مع الحدّافات. ويوجب معظم مصنّعي الكسارات في مثل هذه الحالة تفريغ الحجرة ثم الإقلاع. ويجب الحفاظ على قاعدة التشغيل هذه عند تغيير المحرك أيضاً.
• طريقة الإقلاع: يخفض الإقلاع نجمة-مثلث التيار لكنه يخفض أيضاً عزم الإقلاع؛ وفي آلة ذات حدّافة ثقيلة يطول التسارع وقد تُلاحظ قفزة في التيار لحظة الانتقال. ويحدد المهندس في الموقع الاختيار بين الإقلاع المباشر والبادئ الناعم وعاكس التردد، حسب القصور الذاتي للحدّافة، وتحمّل الشبكة أو المولد لتيار الإقلاع، وترتيب المنشأة.
• حماية مناسبة لمدة الإقلاع: في الإقلاع الطويل يجب ألا يفصل عنصر حماية المحرك أثناء الإقلاع، لكن يجب أن يحمي المحرك عند انحشار حقيقي. ويختار كهربائي المنشأة فئة الحماية وضبطها حسب مدة الإقلاع المقاسة.
• المواقع العاملة بالمولد: في المحاجر البعيدة عن الشبكة قد يُرهق تيار الإقلاع قدرة المولد. وفي هذه الحالة تُقيَّم طريقة الإقلاع مع قدرة المولد.

معرفة حدود المحرك القياسي

بعض الكسارات الفكية الكبيرة جُهّزت عند التركيب الأول بمحرك ذي حلقات انزلاق (بدوّار ملفوف). وتوفر هذه المحركات عزم إقلاع عالياً بتيار منخفض بواسطة مقاومات تُوصل بدائرة الدوّار. وفي مثل هذه الآلة لا يُعد وضع محرك غير متزامن قياسي بدلاً من المحرك ذي حلقات الانزلاق استبدالاً مكافئاً مباشراً. إذ يجب إعادة حساب عزم الإقلاع ومدة الإقلاع وأثره على الشبكة؛ وعند الحاجة التخطيط مع بادئ ناعم أو عاكس تردد. وإذا رأيتم على لوحة بيانات المحرك القديم مجموعة قيم ثانية مثل جهد الدوّار وتيار الدوّار فالمحرك على الأرجح ذو حلقات انزلاق؛ فاذكروا ذلك حتماً في الطلب.

وبالمثل، لا تُعد المحركات ثنائية السرعة أو ذات العمود الخاص أو ذات الفرامل مماثلة للمحرك القياسي. وإذا صادفتم لوحة بيانات لمثل هذا المحرك فافترضوا أنه يلزم محرك خاص، وأرسلوا لوحة البيانات والمعلومات الفنية واسألوا.

الإدارة بالسير، البكرة والمزلقة

في الكسارة الفكية يُثبَّت المحرك عادة بأرجل B3 على مزلقة (سكة شدّ) ويدير بكرة الحدّافة بسير V. ويُضبط شدّ السير بإزاحة المحرك على المزلقة.

• الحمل الجانبي: يضع شدّ السير قوة جانبية على عمود المحرك والمحمل الأمامي. ويجب تركيب البكرة أقرب ما يمكن إلى طرف العمود؛ ولأن بكرة المحرك صغيرة القطر تزيد الحمل الجانبي فيجب عدم النزول عن قطر البكرة الذي حدده المصنّع.
• السرعة ونسبة البكرات: سرعة العمود اللامركزي للكسارة نتيجة لسرعة المحرك ونسبة البكرات. فإذا كان المحرك القديم سداسي الأقطاب فإن وضع محرك رباعي الأقطاب مكانه يغيّر سرعة الكسارة؛ ولا يُغيَّر عدد الأقطاب دون إعادة حساب نسبة البكرات.
• توافق الهيكل والعمود: يجب مقارنة المسافة بين ثقوب المزلقة وارتفاع عمود المحرك بالطراز الجديد. وإذا كان رمز الهيكل مختلفاً فيلزم تكييف المزلقة. والمقاسات موجودة في الرسومات الفنية ثنائية الأبعاد وفي كتالوج 2026.

تُقدَّم أشكال التركيب حسب الهيكل بالأشكال B3 وB5 وB14 وB34 وB35 والعمودية V1/V3/V5/V6/V15؛ ويُتأكد من مقاس الشفة عند الطلب. والشكل الأكثر شيوعاً في إدارة الكسارات هو B3.

SF 1.15 في الطرازات 75 kW فما فوق

تُقدَّم جميع طرازات HEM Motor بقدرة 75 kW فما فوق بمعامل خدمة SF 1.15. وتُظهر هذه القيمة أنه يمكن تحميل المحرك باستمرار حتى 15 بالمئة فوق قدرته الاسمية عند الجهد الاسمي وتغذية 50 Hz. وتؤثر ظروف مثل الارتفاع وحرارة المحيط العالية والتشغيل مع المشغّل في هذا الهامش بشكل منفصل وتُقيَّم على حدة.

القراءة الصحيحة لمعامل الخدمة مهمة. فـ SF 1.15 هامش أمان ممنوح للمحرك في الحمل الصدمي والمتذبذب؛ ولا يُستخدم لاختيار المحرك أصغر بدرجة. فإذا كانت القدرة المطلوبة 75 kW يُختار الطراز 75 kW، ويُحتفظ بالاحتياطي في مواجهة الزيادات غير المتوقعة في حمل الكسارة. وتُضبط الحماية الحرارية أيضاً حسب التيار الاسمي على لوحة البيانات. وللإطار العام لتطبيقات الكسارات يمكنكم مراجعة صفحة المحركات الكهربائية لمنشآت تكسير الحجر.

طرازات نموذجية واستبدال افتراضي

في الكسارات الفكية تُستخدم محركات رباعية وسداسية الأقطاب للإدارة بالسير. والطرازات أدناه بهيكل من حديد الزهر، وIP55، وبعزل من الفئة F، وبتغذية 400/690 V (Δ/Y) و50 Hz. والقدرات أمثلة فقط.

• 250M-4 حديد الزهر: 55 kW، 4 أقطاب، اسمي 1485 دورة/دقيقة، IEC 250M؛ التيار الاسمي عند 400 V هو 97.6 A، وعزم الدوران الاسمي 353.7 Nm.
• 315S-6 حديد الزهر: 75 kW، 6 أقطاب، اسمي 985 دورة/دقيقة، IEC 315S؛ التيار الاسمي 136 A، وعزم الدوران الاسمي 727.2 Nm؛ SF 1.15.
• 315M-6 حديد الزهر: 90 kW، 6 أقطاب، اسمي 988 دورة/دقيقة، IEC 315M؛ التيار الاسمي 161 A، وعزم الدوران الاسمي 869.9 Nm؛ SF 1.15.

مثال افتراضي: لنفترض أن محرك كسارة فكية في محجر قد احترق. تُقرأ على اللوحة 75 kW و985 دورة/دقيقة وهيكل 315S؛ ولا توجد سوى مجموعة قيم واحدة، أي أن المحرك غير متزامن قياسي. والطراز المراد مقارنته هو 315S-6. أولاً تُقارن ثقوب المزلقة وارتفاع العمود بالرسم الفني، ثم يُدوَّن قطر بكرة المحرك وعدد السيور. وإذا كان معروفاً أن مدة الإقلاع طويلة في لوحة نجمة-مثلث القائمة فتُعاد مناقشة طريقة الإقلاع مع كهربائي المنشأة. وأخيراً يُضبط ضبط الحماية حسب التيار على اللوحة الجديدة ويتم التشغيل الأول والفك فارغ.

الأسعار الحالية موجودة في صفحة منتج كل طراز. ولأنظمة الإدارة الأخرى في المنشأة ترشدكم أيضاً صفحة محركات قطاع التعدين.

المعلومات اللازمة للطلب

• صورة لوحة بيانات المحرك القديم (القدرة، السرعة، رمز الهيكل، الجهد؛ وقيم الدوّار إن وُجدت)
• شكل التركيب وترتيب المزلقة؛ وقطر بكرة المحرك ونوع السير
• طريقة الإقلاع المستخدمة ومدة الإقلاع إن قيست
• مصدر التغذية: شبكة أم مولد؛ وجهد الشبكة
• هل تقلع الكسارة فارغة، وأي قاعدة تشغيل تُطبَّق في حالة الحجرة الممتلئة
• ظروف الموقع: الغبار، الهواء الطلق، الارتفاع

الخلاصة

عند استبدال محرك الكسارة الفكية تكون الحدّافة ومدة الإقلاع وطريقة الإقلاع حاسمة بقدر القدرة. فوضع محرك بالقيم نفسها بدلاً من محرك غير متزامن قياسي يتم غالباً دون مشكلات؛ أما وضع محرك قياسي بدلاً من محرك ذي حلقات انزلاق فيتطلب تقييماً هندسياً. واحتياطي SF 1.15 هامش أمان، وليس مبرراً لاختيار محرك أصغر. يمكنكم تصفّح الطرازات المناسبة والأسعار الحالية في صفحة شراء محرك كهربائي. اسألوا عن الطراز المناسب بمعلومات لوحة بيانات محرككم أو تواصلوا معنا عبر صفحة الاتصال.