Конусные дробилки

В конусных дробилках материал измельчают посредством раз­давливания и изгиба при качении внутреннего конуса по материа­лу, защемленному между поверхностями внутреннего 2 и наруж­ного конуса 1 (рис. 8.5, б). Вал с внутренним конусом двигается так, что его ось описывает коническую поверхность с вершиной в точке А. При этом диаметрально противоположные образующие внутреннего конуса с одной стороны приближаются к поверхности наружного конуса и дробят материал, а с противоположной— уда­ляются от него, обеспечивая разгрузку и опускание материала. За один оборот вала этот процесс происходит по всей окружности и непрерывно повторяется, что обеспечивает плавную работу и высо­кую производительность дробилки.

 

Рис. 8.5. Конусные дробилки:а — с верхней опорой вала, б — схема действия, в — с грибовидной головкой

Загружают куски размером от 300 до 1500 мм, а выходят из дробилки куски размером от 50 до 220 мм (степень измельчения — 6... 7). Производительность при дроблении известняка у конусных дробилок различной мощности колеблется от 45 до 1500 т/ч, при удельном расходе энергии — соответственно от 0,75 до 0,25 кВт-ч/т.

Конусные дробилки применяют для крупного, среднего и мел­кого дробления. На заводах промышленности строительных мате­риалов конусные дробилки используют для дробления известняка на цементных заводах и различных скальных пород на крупных заводах, производящих щебень для приготовления бетонной смеси и для дорожного строительства. Конусные дробилки бывают с верх­ним подвесом вала, эксцентриковые с неподвижным валом и кон­сольные с нижней опорой вала.

Конусные дробилки с подвесным валом (рис. 8.5, а) имеют ста­нину /, наружный конус 2, футерованный бронеплитами 3. Над конусом установлена поперечина 7, в центральной части которой на кольцевой подпятник опирается верхняя часть вала 6 с внутрен­ним дробящим конусом 5, футерованным бронеплитами 4. Вал при­водится в движение эксцентриковым стаканом 11, который вра­щается от привода через шкив 10, приводной вал 9 и пару кониче­ских зубчатых колес 8. Конусные дробилки с грибовидной головкой (рис. 8.5, в) служат для вторичного среднего и мелкого дроб­ления и обеспечивают получение более однородного по крупности материала. Такая дробилка имеет станину /, наружный конус не­подвижный 2 и внутренний подвижный 3.

Степень измельчения и производительность конусных дробилок регулируют подъемом и опусканием конуса путем навинчивания разрезной гайки на резьбу верхнего конца вала у дробилок круп­ного дробления или поворотом регулировочного кольца относитель­но опорного у дробилок среднего и мелкого дробления. Имеются также конусные дробилки крупного дробления с гидравлическим регулированием размера щели.

§ 8.4. Валковые дробилки

Валковые дробилки измельчают материал посредством раздав­ливания и истирания между двумя цилиндрическими поверхностя­ми валков, вращающихся навстречу друг другу (рис. 8.6, а). При­меняют также одновалковые дробилки (рис. 8.6, б). Так как сте­пень измельчения у валковых дробилок невелика (для дробилок с гладкими валками — 4... 6), для лучшей обработки массы иногда применяют последовательно две дробилки (рис. 8.6, в) или много­валковые дробилки (рис. 8.6, г). При вращении одного из валков с большей скоростью кроме раздавливания происходит также и ис­тирание материала. В случае применения рифленых поверхностей материал испытывает в какой-то мере раскалывающее действие, а при быстром вращении ребристого валка — действие удара.

Зубчатые валковые дробилки измельчают мягкие материалы пу­тем резания и как бы разрывают куски на части. Благодаря раз­личной конструкции рабочих поверхностей валковые дробилки в промышленности строительных материалов широко применяют для дробления как прочных и средней прочности пород и искусственных материалов (известняк, шамот), так и мягких и вязких материалов

(уголь, мел, глина). В производстве теплоизоляционных материа­лов дырчатые вальцы, например, используются не только для из­мельчения глины, но и для попутного формования из нее гранул. Вальцы с углублениями на рабочей поверхности применяют для по­лучения брикетов.

Классификация. По назначению валковые дробилки под­разделяют на дробилки для мелкого и среднего дробления и для дробления с попутным удалением каменистых включений, а также для формования гранул и брикетов.

Рис. 8.6. Схемы валковых дробилок

По конструкции рабочей поверхности валков применяют дробилки с гладкой, рифленой, ребристой, зубчатой, винтовой, дыр­чатой поверхностями и поверхностью с углублениями. По конструк­ции устройства, предохраняющего дробилку от поломки при попа­дании в нее недробимого материала, дробилки бывают с одной па­рой подвижных подшипников, во время работы прижатых к упору пружинами, с двумя парами подвижных подшипников и с предо­хранительными срезными болтами на приводном шкиве при непо­движном креплении подшипников обоих валков.

Валковая дробилка (рис. 8.7, а) состоит из станины 4, привод­ного вала 2 с клиноременным шкивом 6, передающим вращение зубчатой парой / валку 3, а от него зубчатой передачей 5 валку 7. Вал валка 3 опирается на роликовые подшипники, неподвижно укрепленные на станине. Подшипники вала 10 установлены в на­правляющих станины подвижно, но во время работы они прижаты пружинами 9 к упорам 11. Положение упоров определяет величину зазора между валками. При попадании недробимого материала ва­лок отодвигается вправо, сжимая пружины, и недробимый кусок проходит в увеличившийся зазор, после чего пружины возвращают валок в исходное положение и работа дробилки продолжается.

Валки имеют сборную конструкцию. Сменную рубашку крепят на ступице с помощью конусных колец, стягиваемых болтами. Для лучшего захвата материала один из валков имеет рифления по об­разующим. Над валками установлена приемная воронка 8. У дробилки СМ-12 диаметр валков 610 мм, длина 400 мм, частота враще­ния 75 мин~'. При ширине щели между валками, равной 30 мм, дро­билка обеспечивает производительность 27 м³/ч.

Чтобы при отклонении валка не нарушалось зацепление шесте­рен 5, они имеют удлиненные зубья. С той же целью у валковой дробилки с дырчатой поверхностью валков использована цепная передача; применяют также привод каждого валка от индивиду­ального электродвигателя через клиноременные передачи.

Рис. 8.7. Валковая дробилка

При дроблении глины с каменистыми включениями применяют винтовые вальцы (один из валков имеет винтовую нарезку, сбра­сывающую каменистые включения). Для отделения камней приме­няют также дезинтеграторные вальцы, у которых стальные ребра быстровращающегося валка упругим ударом перебрасывают камни через гладкий тихоходный валок в сборник, в то время как комья глины смягчают удар и попадают в пространство между валками. Быстроходный и тихоходный валки дезинтеграторных вальцов вра­щаются от индивидуальных электродвигателей.

Основные расчеты дробилок с гладкими валками. Опреде­ление угла захвата. Из схемы (рис. 8.8, а) видно, что углом захвата валковых дробилок с гладкими валками является угол между плоскостями, касательными к поверхности валков в точках соприкосновения с ними наибольшего шарообразного куска материала, затягиваемого в пространство между валками силами трения Рf при раздавливающих силах Р. На схеме показаны силы, действующие на кусок материала со стороны левого валка. Такие же силы действуют и со стороны правого валка, благодаря чему горизонтальные проекции сил взаимно уравновешиваются, а верти­кальные удовлетворяют уравнению по формуле (8.2). Угол захвата валковых дробилок определя­ют так же, как и угол захвата у щековых дробилок. Он ра­вен двойному углу трения, а практически составляет 15... 25°.

Соотношение между диа­метром валков D и диаметром кусков d, поступающих в дро­билку, определяют из тре­угольника АBС по схеме (рис. 8.8, а):

(8.13)

Умножив обе части уравне­ния на 2\d, получим

(8.14)

или

(8.15)

При степени измельчения, равной i,

из уравнения (8.15) получим

, (8.17)

Для гладких валков и твердых материалов это отношение пре­вышает 20, для рифленых — от 10 до 12, а для зубчатых — от 1,5до 6.

Производительность валковых дробилок зависит от дли­ны валков l, зазора между валками d₁, скорости V движения ленты материала и ее разрыхленности, учитываемой коэффициентом к, который, кроме того, учитывает также степень использования дли­ны валков и неравномерность подачи материала (к=0,2... 0,3 для твердых пород и к=0,4... 0,6 — для глины):

Я = 3600/й?,г>*. (8.18)

Скорость (м/с) движения ленты материала примерно равна окружной скорости поверхности валков, т. е.

V = п ^п, (8.19)

где п — частота вращения валков, с^-1.

Подставив значение скорости в формулу (8.18), получим (м³/ч)

П = 3600Ш₁Опк (8.20)

или (т/ч)

П = 3600пШ₁Опкр, (8.21) где / — длина валков (рис. 8.8, б).

Бегуны

На бегунах материал дробят между цилиндрическими поверх­ностями катков и плоской поверхностью чаши. Так как катки ка­тятся по кольцевым дорожкам чаши, то наряду с раздавливанием происходит и интенсивное истирание материала. Бегуны используют как для мелкого дробления, так и для грубого помола, обеспечи­вая крупность частиц от 0,1 до 8 мм.

В промышленности строительных материалов на бегунах из­мельчают сухую и увлажненную до 15... 18% глину, кварцит, по­левой шпат, доломит, шамот, асбест. На бегунах обрабатывают и многокомпонентные смеси, так как попутно с измельчением ма­териала происходит и интенсивное перемешивание.

Классификация. По технологическому назначению и действию выпускают бегуны для сухого и мокрого измельчения, для измельчения с перемешиванием; периодического и непрерыв­ного действия. По конструкции бегуны бывают: с вращаю­щимися осями катков и неподвижной чашей, с вращающейся ча­шей и неподвижными осями катков, с верхним и нижним привода­ми вертикального вала, с предохранительным устройством в виде кривошипных полуосей и в виде полуосей, перемещающихся с кон­цевыми ползунами в направляющих станины, с металлическими катками и подом чаши и с каменными катками и подом (гранит, кварцит, каменное литье).

Бегуны сухого измельчения (рис. 8.9, а) имеют ча­шу 16, вращающуюся вместе с валом 3 от электродвигателя // че­рез клиноременную передачу 10, приводной вал и коническую па­ру 4. Вал 3 опирается на сложный подпятник, воспринимающий массу чаши, катков и материала. Чаша выложена сплошными и дырчатыми плитами 15. На сплошные плиты опираются катки 5, свободно вращающиеся на осях 6. При попадании в чашу недробимого материала каток приподнимается вместе с осью, так как она может перемещаться с концевыми ползунами 7 в направляю­щих 8 и 1 станины 9. Внутренние концы осей укреплены во втулке, свободно надетой на вертикальный вал. Стойки станины соединены поперечиной 2, поддерживающей привод и служащей опорой верх­нему концу вертикального вала.

 

 

Рис. 8.9. Бегуны сухого измельчения: