أختام مقاومة للتآكل الشديد مصنوعة من VMQ وFKM للكسارات الفكية والمخروطية والتأثيرية

تكسير الصخور عملية شديدة التآكل. وتُطبِّق الكسارات الفكية قوة ضاغطة، بينما تستخدم الكسارات المخروطية والدوارية غطاءً دوارًا، وتُسرِّع الكسارات الصادمة الصخور نحو ألواح التكسير أو المطارق. وكلها تُنتج كميات هائلة من الغبار والجسيمات الدقيقة التي تعمل كمعجون طاحن على أي سطح مكشوف، بما في ذلك الأختام. علاوةً على ذلك، تعتمد هذه الآلات على أنظمة تشحيم معقدة (غالبًا ما تكون بالشحم أو زيت التروس الثقيل) لحماية المحامل والتروس، ويجب أن تحتفظ الأختام بهذه المواد التشحيمية في الوقت الذي تمنع فيه دخول الملوثات.

يُقدِّم مطاط السيليكون (VMQ) مجموعةً فريدةً من الخصائص: نطاق واسعٌ جدًّا لدرجات حرارة التشغيل (من -٦٠ °°م إلى +٢٢٥ °°م)، ومرونة ممتازة عند درجات الحرارة المنخفضة، ومقاومة جيدة للأوزون والعوامل الجوية. ومع ذلك، فإن مقاومته الشدّية ومقاومته للتآكل أقل من العديد من المطاطيات الأخرى. ولذلك، يُستخدم مطاط السيليكون (VMQ) عادةً في مواقع الإغلاق الثانوي داخل الكسارات، مثل حشوات غلاف الوحدات الكهربائية، أو حشوات أجهزة الاستشعار، أو في المناطق التي تتعرَّض للاحتكاك التآكلي المباشر بشكل ضئيل، لكنها تتطلَّب ثباتًا حراريًّا.

أما بالنسبة للإغلاق الأولي الوقائي —مثل تلك الموجودة حول محامل العمود الرئيسي، أو البطانات اللامركزية، أو أسطوانات التعديل الهيدروليكي —فإن الفلوروكربون (FKM) والمطاط النتريلي المهدرج (HNBR) هما المواد الرائدة.

· فلوروكربون (FKM): يوفِّر أفضل توليفة من مقاومة درجات الحرارة العالية ومقاومة المواد الكيميائية والزيوت. وهو مثالي للاستخدام في الحشوات المحيطة بنظام التشحيم وفي المناطق المعرَّضة للحرارة الناتجة عن الاحتكاك.

· مطاط نتريل مهدرج (HNBR): يُحضَّر بإجراء عملية هدرجة على المطاط النتريلي (NBR)، ما يحسِّن مقاومته للحرارة بشكل كبير (حتى ١٥٠ °ج)، مقاومة الأوزون، والخصائص الميكانيكية (مثل قوة الشد ومقاومة التآكل) مقارنةً بالمطاط النتريلي القياسي (NBR). ويتميز بمقاومة ممتازة لزيوت التروس والشحوم. وفي العديد من تطبيقات الكسارات، يُحقِّق المطاط الهيدروجيني النتريلي (HNBR) توازنًا مثاليًّا بين الأداء والمتانة والتكلفة، وغالبًا ما يتفوَّق على المطاط الفلوروكربوني (FKM) في سيناريوهات التآكل البحت.

يتم الاستشهاد عادةً بالمعيار AS213 للملفات الخاصة بالأختام المستخدمة في الآلات الثقيلة مثل الكسارات، وذلك لضمان قابلية التبديل. ومن الممارسات الحرجة في الصيانة تصميم غلاف الختم: إذ تتضمَّن العديد من الكسارات الحديثة أختام متعرِّجة (Labyrinth seals) أو أختام شفاهية متعددة تعمل بالتوازي مع فتحات طرد الشحوم. ويؤدي الختم المطاطي الرئيسي (غالبًا ما يكون من نوع HNBR) وظيفته بالتعاون مع هذه السمات الميكانيكية. وتُحقَن الشحوم دوريًّا لإحداث ضغط إيجابي يدفع الغبار للخارج بدلًا من السماح له بالدخول.

وتُظهر دراسات حالة من مناجم النحاس في إندونيسيا وعمليات خام الحديد في الهند أن برنامج صيانة استباقي للأختام، يتضمَّن:

١. تحليل دوري للشحوم للتحقق من محتواها من السيليكا (الذي يشير إلى فشل الختم).

٢. التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء لعلب المحامل لاكتشاف ارتفاع درجة الحرارة الناتج عن فشل الختم.

٣. الاستبدال المجدول لأختام العمود أثناء عمليات تغيير البطانات الرئيسية.

   ...يمكن أن يطيل عمر محامل الكسارات بنسبة ٦٠–٨٠٪. وفي الولايات المتحدة الأمريكية، اعتمدت بعض محطات الركام خلائط HNBR لجميع أختام الكسارات الديناميكية وخلائط VMQ للأختام الثابتة، مما بسّط إدارة المخزون وحسّن موثوقية الإصلاح.