конусні дробарки
Мал. 225. Конусна дробарка
а - з конусами, зверненими вершинами в різні боки; б -з конусами. Зверненими вершинами в одну сторону; з - схема дроблення; г-схема до розрахунку продуктивності і потужності двигуна; 1 - нерухомий конус; 2-рухливий конус; 3 - вісь; 4 - стакан-ексцентрик
За конструктивним виконанням розрізняють дробарки з підвішеним конусним валом і дробарки з консольним валом і з нижньою опорою.
Процес дроблення вихідного продукту в конусної дробарки протікає в просторі між зовнішнім і внутрішнім дроблять конусами (рис. 225). Дроблення шматків каміння відбувається в тій половині кільцевого простору, в якій поверхні в даний момент зближуються, а на протилежному боці кільцевого простору, де поверхні розходяться, в цей момент буде відбуватися розвантаження. Таким чином, процес Дроблення і видачі готового продукту в конусної дробарці протікає безперервно. Зовнішній конус нерухомий і пов'язаний з корпусом (станиною) дробарки. Внутрішній рухомий конус насаджений на вісь, нижній кінець якої вільно входить в ексцентрично розточене отвір склянки-ексцентрика. Верхній кінець осі підвішений шарнірно на траверсі, що перекриває на пластину дробарки. Геометричні осі рухомого і нерухомого конусів утворюють кут 2 ... 3 °.
При обертанні ексцентрикового стакана нижній кінець осі рухається по круговій траєкторії, її геометрична вісь описує конусну поверхню з вершиною в точці підвісу. При цьому рухомий конус буде як би обкатувати внутрішню поверхню нерухомого конуса. Завдяки криволінійної поверхні дроблять конусів полегшується процес дроблення, так як процес роздавлювання поєднується з вигином, а опір вигину значно менше, ніж опір раздавливанию. Основні деталі конусних дробарок виготовляють з високоякісних матеріалів.
Конуси від зносу захищені бронею з високомарганцовістой стали.
Конусні дробарки призначені для крупного, середнього і дрібного дроблення твердих і середньої міцності гірських порід, нині в промисловості нерудних будівельних матеріалів їх використовують в основному для середнього і дрібного дроблення та рідше для великого. Експлуатація конусних дробарок крупного дроблення підтверджує, що вони вільно досягають паспортної продуктивності і можуть працювати з перевантаженням до 15-20%.
На відміну від щекових конусні дробарки більш продуктивні (хоча і більш складні), процес дроблення в них безперервний, при експлуатації допускають деякі перевантаження.
Великі конусні дробарки крупного дроблення можуть працювати без пластинчастого живильника при порціонної завантаженні матеріалом, т. Е. «Під завалом». Дробарки меншого розміру зазвичай працюють з живильниками, які забезпечують рівномірну завантаження.
У конусних дробарках матеріал раздавливается між поверхнями двох конусів (рис. 1-12): внутрішнім і нерухомим зовнішнім конусом. Залежно від типу дробарки внутрішній конус здійснює кругові коливання по одній з трьох схем. У конусних дробарках з крутим конусом і підвішеним валом (див. Рис. 1-12, а) внутрішній конус здійснює кругові коливання біля нерухомої точки 0, що знаходиться на осі зовнішнього конуса, при цьому центр підстави внутрішнього конуса описує коло навколо цієї осі. У конусних дробарках з крутим конусом (див. Рис. 1-12, б) кругові коливання внутрішнього конуса відбуваються з переміщенням його осі по котра утворює АВ циліндра з радіусом, рівним ексцентріцітету. У дробарках з консольним валом (див. Рис. 1-12, в) точка 0, навколо якої відбуваються кругові коливання внутрішнього конуса, зміщена вниз до рівня верхньої кромки зовнішнього конуса.
При кругових коливаннях поверхню внутрішнього конуса по черзі то наближається до поверхні зовнішнього конуса, то віддаляється від неї. У момент наближення внутрішнього конуса до поверхні зовнішнього відбувається дроблення, а при видаленні роздроблений матеріал під дією власної ваги випадає з кільцевого отвору дробарки. Таким чином дроблення і розвантаження в дробарці відбуваються безперервно.
Конусні дробарки класифікують за такими ознаками.
За конструктивним виконанням: дробарки з підвішеним валом - з крутим конусом (гіраціонние); дробарки ексцентрикові - з крутим конусом; дробарки з консольним валом (грибоподібні), які в свою чергу поділяються на нормальні для середнього дроблення, среднеконусние для дрібного дроблення і ко-роткоконусние для особливо дрібного дроблення.
За технологічним призначенням: дробарки крупного дроблення (ККД) з шириною завантажувального отвору 500-1500 мм; дробарки середнього дроблення (КСД) (максимальні розміри надходять шматків в залежності від діаметра конуса дробарки допускаються 30-550 мм); дробарки дрібного і середнього дроблення (КМД) (максимальні розміри надходять шматків в залежності від діаметра конуса дробарки допускаються 35-170 мм).
Мал. 1-12. Схеми конусних дробарок
а - гіраціонная; б - кутова; в - грибовидная
Дробарки з підвішеним валом і ексцентрикові застосовують для великого, а дробарки з консольним валом - для середнього і дрібного дроблення, в основному для вторинного дроблення. Конусні дробарки для середнього і дрібного дроблення характеризуються діаметром підстави дробить конуса, а дробарки крупного дроблення з крутим конусом - шириною завантажувального отвору.
Конструкція конусних дробарок
Дробарка з підвішеним валом (рис. 1-13) складається з нижньої частини (підстави) і середній частині корпусу, скріплених болтами. На корпусі кріпиться масивна траверса, в центрі якої змонтована підвіска (підшипник) вала дробить конуса, що закривається ковпаком. Підвіска вала складається з опорного кільця і втулок. Наявність конусів на нижньому торці і зовнішньої поверхні втулки забезпечує прилягання деталей при відхиленні осі вала від вертикалі, т. Е. Втулка як би перекочується по опорному кільцю всередині втулки. Підвіска вала, яка має високі навантаження, - один з відповідальних вузлів конусних дробарок.
Середня частина корпусу складається з двох частин і є нерухомим (зовнішнім) конусом. З внутрішньої робочої сторони корпус викладений броньовими плитами з марганцовістойсталі.
На вал наглухо насаджений дробящий (внутрішній) конус із захисною бронею з марганцовістойсталі. Нижній кінець вала вставлений в похилу розточення ексцентрикової втулки з укріпленим на ній конічним зубчастим колесом. Поверхні ексцентрикової втулки, що сприймають радіальні навантаження, залиті або наплавлені бабітом. Втулка обертається у вертикальному склянці, отлитом заодно з нижньою частиною корпусу. Всередині склянки запрессована сталева втулка. Ущільнення служить для запобігання найбільш уразливого місця (ексцентрикової втулки) від пилу.
Конічне зубчасте колесо знаходиться в зачепленні з малою зубчастої шестернею, закріпленою на приводному валу. Привід дробарки може бути здійснений безпосередньо від тихохідного електродвигуна або від електродвигуна за допомогою кліноремен-ної передачі. У дробарках великого дроблення останнім часом почали застосовувати гідродинамічний привід, який передає крутний момент від електродвигуна на ексцентрик через гідромуфту або гідротрансформатор.
Дробить конус виконаний подовженим і з крутим кутом біля основи конуса (приблизно 70-80 °). Броня (футеровка) складається з двох або трьох кілець, що надягають на корпус конуса і затягує зверху гайкою. Для щільного прилягання броні до корпусу конуса зазор між ними заливають цинком.
Мал. 1-13. Конусна дробарка крупного дроблення ККД-1500
Середня частина корпуса (нерухомий або зовнішній конус) покрита бронею, що складається з двох рядів плит, раскліненних по колу і спираються на виступ в нижній частині корпусу. Для попередження зсуву броні вгору під дією виштовхують зусиль в ній передбачені спеціальні виступи, що входять до відповідних западини на корпусі. Перед установкою уступи броні з задньої (ребристою) сторони заливають цементним розчином.
Розвантажувальної (нижньої) частини обох конусів надано криволінійний обрис, що сприяє отриманню більш однакового за розмірами продукту і збільшує продуктивність дробарки до 10%.
Дробарка працює в такий спосіб. При обертанні ексцентрикової втулки вісь дробить конуса описує конічну поверхню з вершиною в нерухому точку підвісу на траверсі, т. Е. Здійснює гойдає круговий рух, в результаті чого утворюють дробить конуса і нерухомого конуса то зближуються, то розходяться. Внаслідок тертя, що виникає між подрібнюваністю матеріалом і дробить конусом, в дробильної камері чисте перекочування (кочення) дробить конуса супроводжується і деяким його проскальзиваніем.
Сировина подають в завантажувальний отвір траверси. Воно дробиться між конусами і, поступово опускаючись вниз, розвантажується безперервно. Мастило дробарки (приводного вала, вала дробить конуса і ексцентрикової втулки) рідка, циркуляційна, від окремої насосної установки. Мастило підвіски дробить конуса густа.
Мастило дробарки проводиться від шестеренчатого насоса. Масло з бака подається в фільтр-холодильник і звідти по трубі підводиться до кришки під ексцентрикову втулку. Випускають масло по зливної труби. Для роботи в зимовий час і в неопалюваних приміщеннях бак для масла обладнаний електропідігрівом, що дозволяє піднімати температуру масла перед запуском дробарки. У літню пору при підвищеній температурі масла до фільтру-холодильника передбачений підведення води.
Фундамент дробарки зазвичай виготовляють з таким розрахунком, щоб центральна (нижня) частина дозволяла вільний доступ до неї (ремонт, монтаж, демонтаж).
Дробарка з консольним валом (грибовидная). Дробарка з консольним валом (рис. 1-14) відрізняється від конусної дробарки крупного дроблення конфігурацією внутрішнього і зовнішнього конусів. Дробить конус приводиться в рух від горизонтального вала через конічну зубчасту передачу і вал, який обертається в конусної втулки, що має похилу ексцентричну розточення. Дробить конус спирається на сферичний бронзовий підп'ятник. Вага вала і дробить конуса, а також вертикальні складові зусилля дроблення сприймаються цим підп'ятником. Вступник на дроблення матеріал направляється на тарілку, закріплену в верхній частині валу, і при хитанні тарілки скидається на дробить конус, який покритий бронею 8 з марганцовістойсталі.
Мал. 1-14. Конусна дробарка з консольним валом (грибовидная)
Конусная втулка спирається на підп'ятник, що складається зі сталевих і бронзових шайб. Консольний вал обертається в бронзовій втулці.
При хитанні дробить конуса з валом виникає відцентрова сила, спрямована в бік зміщення вала. При обертанні конусної втулки, центр ваги якої не збігається з віссю її обертання, також виникають відцентрові сили. Для врівноваження цих відцентрових сил і для виключення можливої вібрації заливають свинцем частина обода (пазуху) великого конічного колеса або відливають колесо з відповідним припливом (дебаланс).
Для запобігання труться сферичного подпятника від пилу дробить конус має гідравлічне ущільнення. Це ущільнення складається з коміра, що має форму усіченого конуса і виконаного з прогумованої тканини, один кінець якого закріплений на дробить конус, а другий кінець знаходиться в кільцевій канавці опорної чаші. Кільцева канавка заповнюється водою (влітку) або незамерзаючої рідини (взимку). Застосовуються також і механічні ущільнення, наприклад, у вигляді спеціальних комірів, що встановлюються на нерухомій опорній чаші і підтискає до дробить конус пружинами.
Для регулювання розмірів розвантажувального отвору служить опорне кільце, притягнуте пружинами до станини дробарки.
У опорне кільце ввернуть на трапецеидальной різьбі зовнішній конус. При попаданні в дроблять простір дробарки недробімих (металевих) предметів завдяки пружинам зовнішній конус разом з бронею підводиться, що запобігає аварії. Однак від заклинювання сторонніх предметів це повністю не оберігає, а вилучення їх пов'язане з великими труднощами. Дробарка має централізовану мастило і стопорний пристрій.
Ступінь подрібнення в конусних дробарках з консольним валом досягає 20 і більше. Тут матеріал дробиться більш рівномірно, ніж в конусних дробарках інших типів. так як утворюють обох конусів розташовані в нижній частині параллельло один одному.
На рис. 1-15 представлені профілі дроблять просторів конусних дробарок. Довжина зони паралельності приймається з таким розрахунком, щоб час, що витрачається на прохід цієї зони шматками роздробленого матеріалу, дорівнювало або трохи більше часу одного повного обороту дробить конуса. Таким чином, кожен шматок дробленого матеріалу, проходячи зону паралельності, піддається дробленню не менше одного разу.
Довжина зони паралельності для дробарок з консольним валом нормального типу може бути прийнята рівною 0,08 зовнішнього діаметра дробить конуса. У короткоконусной дробарці зона паралельності становить 0,16-0,17 діаметра дробить конуса, що забезпечує, особливо при дрібному дробленні, отримання продукту з більш однаковими за величиною шматками. Як видно з малюнка, у дробарок нормального типу робоча порожнину (вгорі) ширша, а зона паралельності (внизу) менш довга, ніж у короткоконусних дробарок.
Мал. 1-15. Профілі дробить простору конусних дробарок
а - нормальних типу КСД; б - короткоконусних типу КМД
Дробить конус у дробарок з консольним валом виконаний з двох частин: корпусу і броні. Кут біля основи конуса зазвичай приймають рівним 40-42 °. Броню з марганцовістойсталі відливають у вигляді сорочки.
Мал. 1-16. Короткоконусная дробарка з гідравлічної регулюванням і гідравлічним запобіжним пристроєм а - загальний вид дробарки; б - схема гідравлічного пристрою
Процес регулювання ширини розвантажувального отвору за допомогою трапецеїдальної різьби трудомісткий. Різьбове з'єднання дружного конуса і опорного кільця (див. Рис. 1-14) в процесі роботи забивається пилом, яка змішується з мастилом, ущільнюється і тим самим ускладнює регулювання. Нерідко для провертання зовнішнього конуса застосовують лебідки і крани. При цьому різьблення попередньо продувають парою.
Ці недоліки конусних дробарок з консольним валом усунені в нових конструкціях дробарок для середнього і дрібного дроблення з гідравлічним регулюванням.
Модернізована короткоконусная дробарка з діаметром конуса 2200 мм представлена на рис. 1-16. Дробить конус закріплений на склянці, який може вільно переміщатися уздовж ексцентрикового стакана. Стакан через кульову опору, чашу і качалку зі сферичними кінцями спирається на поршень. Простір між поршнем і нижньої кришкою циліндра заповнено маслом. Ця порожнина мастилопроводом з'єднана з акумулятором, заповненим інертним газом (азотом) під високим тиском. При попаданні в дробарку металевих або інших недробімих предметів тиск на масло різко підвищується і останнє, стискаючи інертний газ, витісняється в акумулятор; поршень, а отже, і дробить конус опускаються, ширина розвантажувального отвору збільшується, і недробімості предмет випадає. Після зняття додаткового навантаження знаходиться в акумуляторі інертний газ витісняє масло назад в порожнину циліндра, піднімаючи при цьому поршень, і дробить конус повертається у вихідне положення.
Якщо недробімості предмет застрягне в дробарці, то після 4-5-кратного коливального руху масла в гідравлічній системі дробарка автоматично відключиться від мережі і зупиниться. Для вилучення заклинило предмета необхідно спустити з гідравлічного циліндра масло і трохи опустити дробить конус.
Внаслідок введення дистанційного гідравлічного регулювання модернізовані конусні дробарки порівняно легко «вписуються» в систему централізованого автоматизованого управління.
Основні розрахунки конусних дробарок
Визначення продуктивності конусних дробарок. Дроблення і розвантаження продукту в конусних дробарках здійснюються так само, як в щекових.
Відмінність тільки в тому, що в конусних дробарках дроблення і розвантаження відбуваються безперервно. Таким чином, наведені вище для щекових дробарок формули визначення найвигіднішого числа обертів, продуктивності і витрати енергії можна використовувати з відповідними поправками і для конусних дробарок. Слід зазначити, що ці формули застосовні при розрахунку тільки тих конусних дробарок, в яких матеріал випадає під дією сили тяжіння. Таким чином, зазначені формули дійсні для конусних дробарок з крутим конусом.
При розрахунку дробарок з консольним валом (грибоподібних), в яких матеріал випадає з дробарки під дією сили тяжіння і відцентрових сил інерції, ці формули є неприйнятними.
При розрахунку конусних дробарок допустимо, що осі дробить конуса і вертикального вала при роботі паралельні (як у дробарок ексцентрикових). Для дробарок з крутим конусом і підвішеним валом це відступ не має практичного значення, оскільки кут між осями зазвичай не перевищує 2-3 °.
Процес дроблення і розвантаження в дробарці з консольним валом (грибовидной) різко відрізняється від тих же процесів не тільки в щековой дробарці, а й в конусної дробарці з крутим конусом. У дробарці з консольним валом роздроблений матеріал не випадає вільно вертикально вниз под.действіем однієї сили тяжіння, а ковзає по похилій поверхні дробить конуса, піддаючись дії сил тяжкості і відцентрових сил інерції.
Мал. 1-18. Схема до визначення продуктивності дробарок з консольним валом
До атегорія: - Машини й установки для переробки нерудних матеріалів