Máy nghiền thủy lực thường được đặt ở công đoạn nghiền thô đầu dây chuyền tái chế dây cáp điện phế liệu. Máy dùng mô-tơ thủy lực tốc độ thấp, mô-men xoắn lớn để kéo dao cắt hợp kim, xử lý dây hỗn hợp và cáp điện lực có lớp giáp băng thép, lớp bện dây thép hoặc vỏ bọc dai.
Loại cáp này quấn rất chặt, nên khi chọn máy cần xem dự trữ mô-men xoắn và khả năng đệm khi quá tải. Truyền động cơ khí gặp cáp giáp dày dễ bị ghì cứng rồi kẹt chết, thậm chí gãy bánh răng. Hệ thống thủy lực điều chỉnh áp suất dầu và lưu lượng để duy trì mô-men xoắn cao ở tốc độ quay thấp, ép cắt thẳng lớp vỏ kim loại bên ngoài cùng lõi dây bên trong.
Khi xem thiết bị, cần tập trung vào ba điểm: tốc độ phản hồi đảo chiều của trạm thủy lực, khe ăn khớp so le giữa các trục dao và logic tự động đảo chiều khi kẹt liệu. Công suất danh định của động cơ không nói lên hết vấn đề. Điều cần xác định là vào khoảnh khắc trục dao bị bó cứng, mô-tơ thủy lực có chịu được áp suất đỉnh để hoàn tất nhát cắt hay không, và nếu không cắt được thì có xả áp ngay để tránh nổ ống hay không.
| Loại thiết bị | Vật liệu phù hợp | Công đoạn | Điểm đánh giá |
|---|---|---|---|
| Máy nghiền thủy lực | Cáp giáp, bó dây ô tô, dây điện công nghiệp cỡ lớn | Tiền xử lý nghiền thô cấp 1 | Dùng mô-tơ thủy lực tốc độ thấp, mô-men xoắn lớn để cắt giáp thép; có bảo vệ tự động đảo chiều khi quá tải thủy lực |
| Máy nghiền hai trục | Dây điện công nghiệp dạng cuộn, dây hỗn hợp nhiều sợi dạng rời | Cắt giảm thể tích sơ cấp | Dao cắt hợp kim so le cắt ép nhiều lần, hiệu suất xử lý cao hơn; truyền động qua hộp giảm tốc |
| Cụm nghiền mịn của dây chuyền tái chế dây cáp điện phế liệu | Đoạn cáp ngắn sau nghiền thô | Băm nghiền mịn cấp 2 | Nghiền các đoạn dây đã tiền xử lý đến cỡ hạt quy định, thuận tiện cho việc tách triệt để đồng, nhôm khỏi nhựa ở công đoạn sau |
1. Đặc tính cáp giáp và lựa chọn dẫn động mô-men xoắn lớn
Lớp giáp thép và lõi đồng to của dây cáp điện phế liệu có lực cản cắt rất lớn. Nếu dùng hộp giảm tốc cơ khí thông thường để cắt ép, nhát cắt không đứt dễ gây dội ngược, làm hại cả hệ trục lẫn vỏ hộp. Hệ thống thủy lực xả áp qua van tràn, hấp thụ các cú va đập cứng khi cáp biến dạng.
Khi chốt cấu hình, trước hết cần xem độ dày băng thép và đường kính dây của liệu nạp. Nếu trong liệu có lẫn cáp điện lực bọc giáp cỡ lớn hoặc bó dây ô tô, nên chọn máy có mô-tơ piston hướng kính lưu lượng lớn, dùng lực ép mạnh ở tốc độ thấp để phá vỏ kim loại. Nếu liệu đầu vào toàn là dây hỗn hợp nhỏ, rời, thiếu độ cứng đỡ, thì giảm lưu lượng hệ thống, tăng tốc độ quay và lấy năng suất bằng tần suất cắt.
Ở công đoạn đầu, máy nghiền thủy lực chủ yếu dùng để giảm thể tích và gỡ các nút thắt chết. Cáp dài cuộn tròn được cắt thành đoạn ngắn dễ vận chuyển, nhờ đó máy nghiền mịn và máy phân loại tỷ trọng phía sau không bị nghẽn cầu liệu thường xuyên khi nạp liệu.
2. Thiết kế tiết diện trục dao và cấu hình dao cắt chống quấn, chịu mài mòn
Cáp dài rơi vào thùng chứa dễ cuộn theo trục, làm lực tác dụng lên đầu trục tăng vọt và phớt làm kín cũng dễ mòn hỏng. Trục dao thường làm tiết diện đa giác, lắp lưỡi dao so le. Lưỡi dao quay ăn khớp kín với răng lược của dao cố định, cắt đứt cáp tại các điểm cắt và không để vỏ mềm trượt vào khe trục.
Độ dày và số răng của dao cắt phụ thuộc vào đường kính dây. Khi nghiền cáp giáp, mũi răng đĩa dao phải bám liệu chắc, thân dao phải đủ dày để chịu mô-men xoắn ngang, tránh mẻ lưỡi. Với vỏ cao su hoặc dây đồng nhỏ nhiều sợi, khe hở lắp dao cần thu hẹp để vỏ dai không chèn vào khe làm máy bị ghì dừng.
Vật liệu dao chủ yếu cần chịu va đập và mài mòn. Nghiền giáp thép thuộc điều kiện mài mòn nặng. Khi chọn máy, cần hỏi rõ vật liệu nền của thân dao và xem lưỡi dao có thể hàn đắp phục hồi hay được làm dạng mảnh dao thay thế, vì điều này ảnh hưởng trực tiếp đến chi phí phụ tùng hao mòn về sau.
3. Điều khiển biến lưu lượng công suất không đổi và logic bảo vệ đảo chiều khi quá tải
Tại hiện trường tái chế, việc gắp và cấp liệu không đều. Một lần gắp cả bó cáp lớn thả vào phễu nạp liệu là tải tăng kịch ngay. Hệ thống điều khiển giám sát áp suất dầu trong đường ống. Khi phát hiện lực cản gần chạm giới hạn an toàn, bơm biến lưu lượng tỷ lệ tự hạ lưu lượng, giữ nguyên mô-men xoắn nhưng giảm tốc độ quay và tiếp tục cắt ở mức công suất định mức.
Gặp sắt không cắt được hoặc nút xoắn chết, hệ thống phải lập tức đảo chiều để gỡ. Cảm biến báo áp cao, van đảo chiều tác động, mô-tơ quay ngược đẩy liệu tơi ra, quay hai vòng rồi quay thuận lại để ăn liệu lần nữa. Đảo chiều liên tiếp vài lần mà vẫn không nghiền được thì hệ thống dừng máy và báo động, bảo vệ trục dao và bơm chính.
Khi chọn hệ thống điều khiển, cần xem động tác đảo chiều có trơn tru không và logic có chỉnh được theo vật liệu không. Tủ điện của máy nghiền thủy lực phải liên động với băng tải xích tấm phía trước. Hễ máy nghiền đảo chiều để xả liệu, băng tải lập tức ngừng cấp liệu, đợi buồng nghiền nạp và xả bình thường trở lại rồi mới cấp tiếp.
Câu hỏi thường gặp
- Máy nghiền thủy lực có nghiền trực tiếp được dây điện bọc giáp có lớp bện dây thép hoặc băng thép không?
- Được. Mô-tơ thủy lực cho mô-men xoắn lớn ở tốc độ thấp, kết hợp lưỡi dao dày để cắt đứt trực tiếp giáp thép. Mạch dầu có đệm xả áp nên không xảy ra va đập cứng gãy trục như hộp giảm tốc bánh răng cơ khí.
- Làm thế nào để xác định đầu dây chuyền tái chế dây cáp điện phế liệu nên dùng dẫn động thủy lực hay dẫn động bằng hộp giảm tốc cơ khí?
- Tùy theo tình trạng liệu. Nếu phần lớn là giáp thép dày, vỏ cao su dày và nguyên bó cáp lớn quấn rối nặng, chọn dẫn động thủy lực sẽ an toàn hơn. Nếu liệu nạp toàn là dây hỗn hợp rời, dây bọc vỏ nhỏ và cấp liệu đều, chọn máy nghiền dùng hộp giảm tốc cơ khí thông thường sẽ có chi phí thấp hơn.
- Khi máy nghiền thủy lực bị kẹt cứng trong lúc nghiền dây cáp điện phế liệu, hệ thống điều khiển điện xử lý thế nào?
- Khi áp suất mạch dầu vượt ngưỡng, cảm biến phát tín hiệu ngắt máy cấp liệu, cụm van dẫn động cho trục dao quay ngược để nhả liệu. Sau hai đến ba vòng quay ngược, trục quay thuận trở lại để ăn liệu. Nếu thử lại ba lần vẫn không nghiền được, thiết bị tự động dừng và phát còi báo động.