Bomba hidráulica em estações hidráulicas de britadores: princípios e aplicações em campo.
A estação hidráulica é um dos sistemas auxiliares mais discretos, porém críticos, de um britador. Operações como ajuste da abertura de descarga, proteção contra obstrução por material ferroso e limpeza e reinicialização da câmara são todas controladas pela estação hidráulica. No coração da estação hidráulica está a bomba hidráulica. Ela converte a energia mecânica do motor elétrico em energia de pressão do óleo hidráulico, de forma semelhante a como o coração bombeia sangue pelo corpo.
Existem dois tipos comuns de bombas de óleo encontradas em canteiros de obras: bombas de engrenagem e bombas de pistão. Elas têm aparências diferentes, operam de maneiras diferentes e são usadas em aplicações distintas.
Bombas de engrenagem: simples, duráveis e construídas para trabalhos pesados.
A estrutura de uma bomba de engrenagens é simples. Dentro da carcaça, encontram-se duas engrenagens que se encaixam — uma motora e uma movida. O motor aciona a engrenagem motora, fazendo com que a engrenagem movida gire também. No lado da sucção, os dentes das duas engrenagens se desencaixam, criando um espaço maior e um vácuo localizado, que suga o óleo para dentro dos compartimentos das engrenagens sob pressão atmosférica. À medida que as engrenagens giram para o lado da descarga, os dentes se encaixam novamente, comprimindo o espaço e forçando o óleo para fora sob pressão.
Este dispositivo possui uma estrutura simples, poucas peças, alta resistência à contaminação e é barato. As desvantagens são a incapacidade de gerar pressões muito altas, a presença de pulsações de fluxo significativas e a produção de ruído perceptível.
Em britadores, as bombas de engrenagem são usadas principalmente em dois locais:
Estação hidráulica de um britador de mandíbulas. Ajustar a abertura de descarga de um britador de mandíbulas envolve simplesmente um cilindro hidráulico acionando-o uma única vez; a pressão necessária é baixa e a ação é pouco frequente. Uma bomba de engrenagem é mais do que suficiente.
Estações de lubrificação para todos os modelos. Os sistemas de lubrificação exigem altas taxas de fluxo, baixa pressão e circulação contínua de óleo. As bombas de engrenagem são ideais para essa finalidade, oferecendo o menor custo e manutenção mínima.
Portanto, quando você vê a estação hidráulica ao lado de um britador de mandíbulas, ou aquela pequena estação de lubrificação independente ao lado de um britador cônico, nove em cada dez vezes, ela contém uma bomba de engrenagem.
Bombas de pistão: Precisão em alta pressão, projetadas para enfrentar os desafios mais difíceis.
A estrutura de uma bomba de pistão é muito mais complexa. Consiste em um bloco de cilindros contendo um anel de pistões, com as cabeças dos pistões apoiadas contra um prato oscilante inclinado. O motor aciona o bloco de cilindros e os pistões, fazendo-os girar juntos, enquanto o prato oscilante permanece estacionário, porém inclinado. À medida que o bloco de cilindros gira, os pistões são forçados a se mover para frente e para trás dentro do cilindro pelo prato oscilante. Quando os êmbolos são puxados para fora, o volume do cilindro aumenta, aspirando óleo; quando os êmbolos são empurrados para dentro pelo prato oscilante, o volume do cilindro diminui, expelindo o óleo.
As bombas de pistão podem atingir facilmente pressões de 30 a 40 megapascais e, ajustando o ângulo do prato oscilante, a vazão de saída pode ser regulada suavemente. Isso as torna praticamente a única opção para aplicações que exigem manutenção de pressão, velocidade variável ou resposta rápida.
Em britadores, as bombas de pistão são encontradas principalmente em três locais:
Estação hidráulica principal de um britador de cone de cilindro único. O grande cilindro hidráulico na parte inferior da máquina de cilindro único suporta todo o eixo principal e o cone móvel, operando sob pressão extremamente alta. No processamento de ferro, a pressão deve ser aliviada instantaneamente, em uma fração de segundo, para permitir que o cone móvel desça e descarregue o ferro. Somente uma bomba de pistão de alta pressão, combinada com um acumulador, pode fornecer essa força explosiva.
Estação de travamento de britadores de cone multicilíndricos. O anel de cilindros de travamento no topo de uma máquina multicilíndrica exige a manutenção de alta pressão constante por longos períodos. Uma bomba de pistão de deslocamento variável e pressão constante reduz automaticamente seu deslocamento assim que a pressão definida é atingida, mantendo a pressão sem desperdício de energia. Se uma bomba de engrenagem fosse usada para essa tarefa, ela transbordaria continuamente em alta pressão, causando um aumento rápido da temperatura do óleo.
O acionamento hidráulico de plantas móveis de britagem. Muitos britadores móveis utilizam um motor para acionar uma bomba de pistão de grande deslocamento e cilindrada variável, que por sua vez distribui o fluido para os motores de deslocamento e para os motores da unidade principal de britagem. As bombas de pistão oferecem alta densidade de potência, um requisito fundamental para chassis móveis com restrições de espaço e peso.
Como é possível identificar a diferença rapidamente no local?
Não é necessário desmontar a máquina — basta abrir a porta do compartimento da unidade hidráulica e observar o formato da bomba.
Quadrada, com tampa fixada por vários parafusos: bomba de engrenagem. Isso indica um sistema de baixa pressão e funcionamento simples.
Formato cilíndrico alongado com uma alavanca ou botão giratório na parte superior: bomba de pistão axial. Isso indica o sistema hidráulico principal, que opera em alta pressão e é mais caro de fabricar.
Erros comuns de manutenção
Se uma bomba de engrenagem estiver barulhenta ou não conseguir gerar pressão, não a desmonte imediatamente — muito provavelmente, o filtro de sucção está entupido ou há um vazamento de ar na conexão da linha de sucção. Um nível baixo de óleo no reservatório também pode causar cavitação.
O problema mais comum com bombas de pistão é a alta temperatura do óleo. A causa geralmente não é a bomba em si, mas sim o sistema permanecer em estado de transbordamento constante por um período prolongado. Quando o sistema deveria estar pressurizado, a bomba continua a fornecer fluxo máximo e o excesso de óleo retorna ao reservatório através da válvula de alívio, onde é convertido em calor. Ajustar a válvula de alívio ou verificar se o mecanismo de pressão variável constante apresentou falhas é uma solução mais prática do que substituir a bomba.
A unidade hidráulica desempenha um papel de apoio em um britador, mas se esse papel de apoio falhar, toda a máquina irá parar. Compreender as peculiaridades das bombas de engrenagem e das bombas de pistão ajudará você a evitar desvios ao encontrar problemas no local.