Конусная дробилка среднего дробления

Конусная дробилка среднего дробления

Эффективность производства и необходимость повышения качественных характеристик строительных материалов различных отраслей промышленности связаны с совершенствованием существующего и созданием нового оборудования и технологий для среднего и мелкого дробления. Производство многих строительных материалов осуществляется с использованияем нерудных каменных материалов, которые нуждаются в переработке, в частности изменении размеров, которое достигается измельчением.

В современных условиях производства строительных материалов существенно ужесточены требования к зерновому составу продуктов измельчения: сырья цементного производства, фракционных составляющих заполнителей бетонов, растворов и асфальтобетонов. Связано это с тем, что от качества в значительной степени зависят их потребительские свойства (ровность асфальтобетонного покрытия, коэффициент сцепления, прочность бетонных и железобетонных изделий) и долговечность. Особенно это относится к щебню, применяемому для устройства верхних слоев дорожной одежды, непосредственно воспринимающих высокие механические нагрузки от движущегося транспорта, находящихся под воздействием природных факторов и антигололедных химических средств).

Одной и основных технологических операций при производстве строительных материалов с использованием щебня является дробление, в связи с этим появляется необходимость выбора наиболее оптимального варианта способов дробления с наименьшими энергозатратами.

Для решения этой проблемы существует и разрабатывается разнообразное дробильное и помольное оборудование, различающееся по принципу действия и типоразмеру. Дробление осуществляется в конусных, щековых, валковых, а также в дробилках ударного действия: молотковые, роторные, центробежноударного действия. Помимо этого, применяются модернизированные конусные дробилки и конусные дробилки инерционного действия. Каждый из этих типов машин имеет свою наиболее предпочтительную область применения, свои достоинства и недостатки [1].

В настоящее время известны достаточно полные классификации конусных дробилок по различным признакам [2], например, нельзя оставлять без внимания кинематику рабочего органа, так как она оказывает немалое влияние на технико-экономические показатели дробилок этого типа. Наибольшее распространение, как в нашей стране, так и за рубежом получили конусные дробилки с пересекающимися осями подвижного и неподвижного дробящих конусов, у которых точка гирации расположена выше уровня камеры дробления, однако известны варианты кинематики с точкой гирации ниже уровня камеры дробления, с параллельными и со скрещивающимися осями конусов.

Конусная дробилка — машина непрерывного действия, используемая для дробления рудных и нерудных полезных ископаемых раздавливанием с частичным истиранием материала внутри неподвижной конусной чаши дробящим конусом, который совершает круговое качание (гирационное движение).

Конусные дробилки для среднего (КСД) и мелкого (КМД) дробления изготовляются грубого (Гр) и тонкого (Т) исполнения и отличаются друг от друга длиной зоны параллельности камеры дробления. Конструкция конусных дробилок предусматривает монтаж опорного кольца внешнего неподвижного конуса на станине посредством упругих элементов (например, пружин). Контактирующие поверхности станины и опорного кольца выполняются коническими. Такая конструкция сопряжения позволяет надежно зафиксировать неподвижный конус в процессе нормальной работы дробилки. В случае же попадания в камеру дробления недробимого тела или возрастания сил дробления при перегрузке камеры дробления или работы дробилки на минимальных щелях, опорное кольцо совместно с неподвижным имеет возможность приподниматься над станиной, тем самым способствуя пропуску недробимого тела и снижению сил дробления.

Возврат опорного кольца на место сопровождается его ударом о станину, что, в конечном счете, приводит к интенсивному износу контактирующих поверхностей. Кроме того, для обеспечения приемлемой производительности в этих дробилках кинематически задан увеличенный ход конуса в зоне параллельности, что в определенных условиях приводит к подпрессовке дробимого материала и неэффективному расходованию энергии. По данным Ушакова В.С. (университет дружбы народов) на подпрессовку расходуется до 50% энергии затрачиваемой на дробление [3].

В ТГАСУ на кафедре СДМ разработана конструкция конусной дробилки с упругой подвеской внешнего конуса (рис.). В предлагаемой конструкции опорное кольцо внешнего конуса 13 (рис.) соединяется со станиной 14 (рис.) посредством упорной резьбы. На конической части опорного кольца смонтированы стаканы амортизационных элементов, которые располагаются по диаметру внешнего конуса. Амортизационные элементы состоят из внутренних и внешних витых пружин сжатия, шпилек с шайбой и гайками. Шпильки жестко смонтированы на наружной поверхности тела неподвижного конуса. Шпильки монтируются таким образом, чтобы их геометрические оси совпадали с вектором действия суммарных сил дробления.

Рис. Модернизированная конусная дробилка среднего дробления: 1 – неподвижный конус; 2 – подвижный дробящий конус; 3 – вертикальный вал дробящего конуса; 4 – вал - эксцентрик; 5 – коническая шестерня эксцентрикового вала; 6 – коническая шестерня приводного горизонтального вала; 7 – приводной горизонтальный вал; 8 – распределительная тарелка; 9 – броня подвижного дробящего конуса; 10 – броня неподвижного внешнего конуса; 11 – втулка цилиндрическая; 12 – втулка коническая; 13 – опорное кольцо с внутренней упорной резьбой; 14 – станина с наружной упорной резьбой; 15 – амортизационные пружины; 16 – стаканы; 17 – подпятник эксцентрика; 18 – сферический подпятник; 19 – шкив приводного вала, 20 – шпильки крепления пружин, 21 – опорная чаша, 22 – гидравлический затвор, 23 – приемная коробка.

Жесткость пружин подвески конуса и сила их предварительной затяжки выбираются такими, чтобы в процессе стабильной работы дробилки внешний конус оставался в покое или совершал колебания малой амплитуды вслед за дробящим конусом. В случае же возникновения подпрессовки в конце хода сжатия внешний конус отклоняется от положения покоя на величину, необходимую для предотвращения подпрессовки.

При попадании недробимого тела в камеру дробления внешний конус имеет возможность отклоняться от положения покоя на значительную величину, что способствует более быстрому выходу тела из камеры дробления и снижению нагрузок на детали и узлы дробилки. Кроме этого, при определенной настройке амортизационной системы в значительной мере снижается переизмельчение материала, и дробленый продукт имеет более равномерный гранулометрический состав. Придание подвижности внешнему конусу приводит к снижению нагрузок в камере дробления и, следовательно, к снижению энергоемкости процесса дробления. Немаловажным положительным качеством данной конструкции закрепления внешнего конуса является отсутствие сопрягаемых деталей, подверженных большим динамическим нагрузкам и интенсивному износу.

Список литературы

1. Борщевский А. А, Ильин А. С. Механическое оборудование для производства строительных материалов и изделий: Учеб для вузов по спец. «Пр-во строит. изделий и конструкций». – М.: Высш. шк., 1987. – 368 с.
2. Муйземнек Ю. А. Некоторые вопросы разрушения кусков материала сжимающими силами. – Изв. вузов. Горн. журн., 1970, № 10, с. 80-83.
3. Ушаков В. С. Определение зоны подпрессовки в конусных дробилках мелкого дробления. – Строит. и дор. машины, 1975, № 2, с. 24-26.
4. Ушаков В. С. К вопросу о расчете и проектировании дробящего пространства конусных дробилок среднего и мелкого дробления. – В кн.: Вопросы исследования и проектирования машин и оборудования: Тр./ Университет дружбы народов им. П. Лумумбы. М.: 1977, с. 128-140.
5. Руднев В. Д. Совершенствование дробильных машин. – Томск, изд-во Томского ун-та, 1980. – 140 с.
6. Домбровский В.В. Исследование влияния подпрессовки на параметры дробления и разработка методов ее устранения. Москва 1982.-103с.
   

Р.С. ГРАХОВА, магистрант группы 105/9, 1-го года обучения

В.В. ДОМБРОВСКИЙ, кандидат технических наук, доцент

Научный руководитель: В.В. ДОМБРОВСКИЙ, кандидат технических наук, доцент

Источник: https://elibrary.ru