2. Конструкции дробилок

2.1. Щековые дробилки с простым движением щеки

Выпускаемые отечественной промышленностью щековые дробилки по схемам 1 (см. рис. 1.1 и 1.2) составляют размерный ряд: 160×250, 250×400, 250×900, 400×600, 400×900, 600×900, 900×1200, 1200×1500, 1500×2100 мм, т.е. всего девять типоразмеров, из которых шесть первых – это дробилки со сложным движением подвижной щеки и четырех последних – с простым. Этот ряд определился в результате многолетнего опыта по созданию и эксплуатации щековых дробилок.

На рис. 2.1 представлена схема дробилки с простым движением щеки. Эта конструкция может считаться типовой, так как все отечественные дробилки СМД – 59Б, СМД – 59А и СМД – 60А для крупного дробления имеют аналогичную конструкцию и отличаются только размерами.

Станина дробилки 1 должна обеспечивать жесткость всей конструкции при больших (сотни тонн) усилиях, возникающих при дроблении прочных материалов. В выемках боковых стенок станины закреплены коренные подшипники эксцентрикового вала 3. На эксцентриковой части вала подвешен литой шатун 4, в нижнем конце которого имеются пазы для установки сухарей, являющихся опорными поверхностями для передней 9 и задней 8 распорных плит. На последних моделях дробилок для коренных шатунных подшипников применены подшипники качения специального типа, выдерживающие большие динамические нагрузки.

Рис. 2.1. Щековая дробилка СМД – 59А с простым движением щеки

На концы эксцентрикового вала посажены с одной стороны шкив-маховик 5, с другой – маховик. Сцепление шкива-маховика с валом обеспечивается фрикционными муфтами. Между ступицей шкива-маховика и валом находится бронзовая втулка, по которой маховик может свободно проворачиваться, если крутящий момент превысит расчётный. Таким образом, фрикционные муфты и свободная посадка шкива-маховика на вал обеспечивают предотвращение поломки деталей дробилки при возможных перегрузках, т.е. являются предохранительными устройствами.

Подвижная щека 10 крупной щековой дробилки, представляющая собой

стальную отливку коробчатого сечения, подвешена на оси 2, концы которой

установлены в подшипниках с бронзовыми вкладышами в верхней части боковых стенок станины. В нижней части щеки имеется паз для установки сухаря, в который упирается передняя распорная плита 9. Задняя распорная плита 8 упирается в упорную деталь 7 регулировочного устройства. Опорные поверхности распорных плит имеют сменные наконечники. Силовое замыкание звеньев механизма привода подвижной щеки обеспечивается тягами 6 и пружинами.

Передняя стенка станины, которая служит неподвижной щекой, и подвижная щека образуют камеру дробления. На неподвижной и подвижной щеках закреплены неподвижная и подвижная дробящие плиты, непосредственно соприкасающиеся с дробимым материалом и являющиеся основными сменными рабочими органами щековых дробилок. Часть боковых стенок станины, входящих в камеру дробления, облицовывают сменными футеровочными плитами.

Дробящие плиты крупных щековых дробилок сборные, состоящие из отдельных частей, прикреплены к щекам болтами с потайными головками. Также прикреплены и боковые футеровочные плиты.

Режим работы щековой дробилки изменяют регулировкой размера выходной щели. Ширина выходной щели при прочих равных условиях определяет крупность продукта дробления, а также производительность дробилки. Так как по мере износа дробящих плит ширина выходной щели увеличивается, необходимо периодически регулировать (поджимать) щеки. На щековых дробилках крупного дробления это осуществляют путём установки дополнительных прокладок, различных по толщине, между упором и задней стенкой станины. Для облегчения этой операции в конструкции дробилок последних моделей предусмотрен гидродомкрат, при помощи которого упор вместе со всей системой привода подвижной щеки – распорными плитами, нижним концом шатуна и самой подвижной щеки – отжимается от станины, устанавливается необходимое число прокладок, после чего давление в домкрате снимается и упор прижимается к прокладкам.

Пуск в работу щековых дробилок, в особенности крупных размеров, затруднен, так как приходится преодолевать инерцию покоя больших масс. Поэтому раньше из-за условий пуска для привода дробилки применяли электродвигатель повышенной мощности, а при работе дробилки потреблялось примерно 40 – 50 % установленной мощности. Это значительно ухудшало эксплуатационные показатели дробилки. Кроме того, двигатель повышенной мощности всё же не обеспечивал пуска щековой дробилки в том случае, если камера дробления была загружена материалом, т.е. находилась под завалом. Случайная остановка дробилки с загруженной камерой дробления вызывала длительный простой дробилки, так как перед запуском камеру дробления приходилось очищать от материала. Поэтому для них предусмотрено ступенчатое включение дробилки.

Щековая дробилка ЩДП 1500 × 2100

с простым движением щеки

Щековая дробилка ЩДП 1500 × 2100 с простым движением щеки (рис. 2.2) состоит из станины, двух щек, приводного механизма и вспомогательных устройств. Станина представляет собой прямоугольную в плане раму, состоящую из передней стенки 1, задней стенки 12 и двух боковых стенок 22, соединённых болтами 20. При дроблении материала боковые стенки станины испытывают большие растягивающие усилия, а передняя и задняя – изгибающие усилия. Станины изготовляют цельными или сборными, литой или сварной конструкции. Крупные дробилки имеют сборные станины с разъёмом в горизонтальной плоскости, что облегчает их изготовление, транспортирование и монтаж. При установке станины её части соединяют болтами 13.

Рис. 2.2. Щековая дробилка ЩДП 1500 × 2100 с простым движением щеки

К передней стенке 2 станины болтами крепят дробящие плиты, образующие неподвижную щеку 3. На боковых стенках станины устанавливают подшипники на оси 7 с надетой на неё подвижной щекой 5, которая футерована дробящими плитами 6. Пространство между щеками и плитами 4, футерующими боковые стенки станины, называют рабочим пространством дробилки или камерой дробления. Подвижную щеку и переднюю стенку станины, испытывающих наибольшие изгибающие нагрузки, а также заднюю стенку станины для придания им наибольшей жесткости и прочности при минимальном весе изготовляют коробчатой формы, а у меньших по размеру дробилок – снабжают рёбрами жесткости. Плиты камеры дробления изготовляют из хромистой или марганцовистой стали, хорошо противостоящей истиранию.

Важными конструктивными параметрами щековой дробилки являются размеры и формы камеры дробления. Расстояние между щеками по верхним кромкам плит называют шириной загрузочного отверстия, а между плитами боковых стенок – длиной загрузочного отверстия. Ширина загрузочного отверстия на уровне неподвижной щеки, умноженная на коэффициент К= 0,85, определяет максимальный размер кусков, загружаемых в дробилку. Ширина разгрузочной щели определяет размер наибольших кусков раздробленного материала.

Качательные движения подвижной щеке сообщает приводной механизм, который состоит из электродвигателя, клиноременной передачи, эксцентрикового вала 9, шатуна 11, задней распорной плиты 17, упирающейся через вкладыш 16 и упорную деталь 15 в заднюю стенку станины, и передней распорной плиты 21, передающей давление подвижной щеке через вкладыши 19 и 23.

Шатун и головка шатуна 8 охватывают эксцентриковый вал, который опирается на подшипники, установленные на боковых стенках станины. На консольные части эксцентрикового вала насажены маховики 10, которые благодаря большой массе накапливают энергию при отходе щеки и отдают её на дробление материала при рабочем ходе щеки. Отходу щеки способствует пружина 14, надетая на тягу 18. Один из маховиков служит шкивом клиноременной передачи.

При вращении приводного вала эксцентрик средней его части вращается внутри головки шатуна и сообщает ей вращательное движение по окружности с радиусом, равным эксцентриситету е. Нижняя часть шатуна при этом будет то подниматься, увеличивая угол между распорными плитами и приближая подвижную щеку к неподвижной, обеспечивая дробление материала, то опускаться, обеспечивая отход щеки и разгрузку материала.

Дробилка ЩДП 1500×2100 имеет производительность 500 м³/ч. Мощность электродвигателя – 250 кВт, масса – 235 т.

Техническая характеристика отечественных щековых дробилок с простым движением щеки приведена в табл. 2.1.

Щековая дробилка с простым движением щеки без шатуна (рис. 2.3) отличается компактностью конструкции, что достигается нижним размещением привода эксцентрикового вала и непосредственно передачей давления ролика на опорную плиту щеки. Ролик 4 надет на подшипники 5 эксцентрикового вала 6 и при его вращении совершает круговые движения, нажимая на плиту 8 подвижной щеки 2 и заставляя её качаться на оси 3 и дробить материал дробящими плитами 1. Крепление дробящих плит клиновое, что, не снижая надёжности крепления, позволяет значительно сократить количество болтов. Ширину разгрузочной щели регулируют сменными прокладками 9. Для отжатия щеки при смене прокладок служит гидродомкрат 7. Размер загрузочного отверстия 900×1200 мм, производительность 160 м³/ч. Мощность электродвигателя 100 кВт.

Рис. 2.3. Щековая дробилка с простым движением щеки без шатуна:

1 – дробящая плита; 2 – подвижная щека; 3 – ось; 4 – ролик; 5 – подшипник;

6 – эксцентриковый вал; 7 – гидродомкрат; 8 – плита; 9 – сменные прокладки

Таблица 2.1

Техническая характеристика отечественных щековых дробилок

с простым движением щеки

Наименование показателя	Значение показателя для дробилки
	СМД−58Б		СМД−59А		СМД−60А
Производительность, м3/ч	160		280		550
Размеры приёмного отверстия, мм: ширина длина	900 1200		1200 1500		1500 2100
Наибольший размер загружаемого куска, мм	750		1000		1200
Размер выходной щели, мм	130		150		180
Частота вращения эксцентрикового вала, мин−1	170		150		125
Эксцентриситет вала, мм	30		35		42
Мощность, кВт: главного привода вспомогательного привода	100 11		160 14		250 40
Окончание табл. 2.1
Наименование показателя		Значение показателя для дробилки
		СМД−58Б		СМД−59А		СМД−60А
Габаритные размеры дробилки, мм: длина ширина высота		4850 4340 3270		6400 5190 3890		7400 6280 5100
Масса (без электрооборудования ), кг		74250		146500		250200

Кроме главного электродвигателя, крупные щековые дробилки имеют электродвигатели приводов вспомогательных механизмов: насосов станции жидкой и густой смазки, гидроуправления муфтами, гидравлическими домкратами.