книги из ГПНТБ / Силенок, С. Г. Механическое оборудование предприятий строительной индустрии учеб. для студентов вузов

симальные размеры поступающих кусков в зависимости от диаметра конуса дробилки допускаются 35—170 мм).

Дробилки с подвешенным валом и эксцентриковые применяют для крупного, а дробилки с консольным валом — для среднего и мелкого дробления, в основном для вторичного дробления. Конус­ ные дробилки для среднего и мелкого дробления характеризуются диаметром основания дробящего конуса, а дробилки крупного дробления с крутым конусом — шириной загрузочного отверстия.

Конструкция конусных дробилок

Дробилка с подвешенным валом (рис. 1-13) состоит из нижней части (основания) / и средней части 2 корпуса, скрепленных бол­ тами. На корпусе крепится массивная траверса 3, в центре которой смонтирована подвеска (подшипник) 4 вала дробящего конуса, закрываемая колпаком 5. Подвеска вала состоит из опорного коль­ ца 6 и втулок 7 и 8. Наличие конусов на нижнем торце и наружной поверхности втулки 7 обеспечивает прилегание деталей при откло­ нении оси вала от вертикали, т. е. втулка 7 как бы перекатывается по опорному кольцу 6 внутри втулки 8. Подвеска вала, испытываю­ щая высокие нагрузки, — один из ответственных узлов конусных дробилок.

Средняя часть 2 корпуса состоит из двух частей и является не­ подвижным (наружным) конусом. С внутренней рабочей стороны корпус выложен броневыми плитами 9 из марганцовистой стали.

На вал 10 наглухо насажен дробящий (внутренний) конус 11 с защитной броней 12 из марганцовистой стали. Нижний конец вала вставлен в наклонную расточку эксцентриковой втулки 13 с укреп­ ленным на ней коническим зубчатым колесом 14. Поверхности эксцентриковой втулки 13, воспринимающие радиальные нагрузки, залиты или наплавлены баббитом. Втулка вращается в вертикаль­ ном стакане 15, отлитом заодно с нижней частью / корпуса. Внутри стакана запрессована стальная втулка. Уплотнение 16 служит для предохранения наиболее уязвимого места (эксцентриковой втулки) от пыли.

Коническое зубчатое колесо 14 находится в зацеплении с малой

. зубчатой шестерней, закрепленной на приводном валу 17. Привод дробилки может быть осуществлен непосредственно от тихоходного электродвигателя или от электродвигателя с помощью клиноременной передачи. В дробилках крупного дробления в последнее время начали применять гидродинамический привод, который передает крутящий момент от электродвигателя на эксцентрик через гидро­ муфту или гидротрансформатор.

Дробящий конус выполнен удлиненным и с крутым углом у осно­ вания конуса (примерно 70—80°). Броня (футеровка) состоит из двух или трех колец, надеваемых на корпус конуса и затягиваемых

вающих усилий в ней предусмотрены специальные выступы, входя­ щие в соответствующие впадины на корпусе. Перед установкой уступы брони с задней (ребристой) стороны заливают цементным раствором.

Разгрузочной (нижней) части обоих конусов придано криво­ линейное очертание, что способствует получению более одинако­ вого по размерам продукта и увеличивает производительность дро­ билки дѳ 10%.

Дробилка работает следующим образом. При вращении эксцент­ риковой втулки 13 ось дробящего конуса 11 описывает коническую поверхность с вершиной в неподвижной точке подвеса на траверсе 3, т. е. совершает качательное круговое движение, в результате чего образующие дробящего конуса и неподвижного конуса то сбли­ жаются, то расходятся. Вследствие трения, возникающего между дробимым материалом и дробящим конусом, в дробильной камере чистое перекатывание (качение) дробящего конуса сопровождается и некоторым его проскальзыванием.

Сырье подают в загрузочное отверстие траверсы 3. Оно дробится между конусами и, постепенно опускаясь вниз, разгружается непрерывно. Смазка дробилки (приводного вала, вала дробящего конуса и эксцентриковой втулки) жидкая, циркуляционная, от отдельной насосной установки. Смазка подвески дробящего конуса густая.

Смазка дробилки производится от шестеренчатого насоса. Масло из бака подается в фильтр-холодильник и оттуда по трубе 18 подводится к крышке под эксцентриковую втулку 13. Выпускают масло по сливной трубе. Для работы в зимнее время и в неотапливае­ мых помещениях бак для масла оборудован электроподогревом, позволяющим поднимать температуру масла перед запуском дро­ билки. В летнее время при повышенной температуре масла к филь­ тру-холодильнику предусмотрен подвод воды.

Фундамент дробилки обычно изготовляют с таким расчетом,

Дробилка с консольным валом (грибовидная). Дробилка с кон­ сольным валом (рис. 1-14) отличается от конусной дробилки крупного дробления конфигурацией внутреннего и наружного кону­

Для предохранения трущихся поверхностей сферического под­ пятника 6 от пыли дробящий конус имеет гидравлическое уплот­ нение. Это уплотнение состоит из воротника 12, имеющего форму усеченного конуса и выполненного из прорезиненной ткани, один конец которого закреплен на дробящем конусе /, а второй конец находится в кольцевой канавке опорной чаши 13. Кольцевая ка­ навка заполняется водой (летом) или незамерзающей жидкостью (зимой). Применяются также и механические уплотнения, напри­ мер, в виде специальных воротников, устанавливаемых на неподвиж­ ной опорной чаше 13 и поджимаемых к дробящему конусу пружи­ нами.

Для регулирования размеров разгрузочного отверстия служит

териал дробится более равномерно, чем в конусных дробилках

конусных дробилок. Длина зоны параллельности принимается с та­ ким расчетом, чтобы время, затрачиваемое на проход этой зоны кусками раздробленного материала, было равно или несколько больше времени одного полного оборота дробящего конуса. Таким образом, каждый кусок дробимого материала, проходя зону парал­ лельности, подвергается дроблению не менее одного раза.

Длина зоны параллельности для дробилок с консольным валом нормального типа может быть принята равной 0,08 наружного диаметра дробящего конуса. В короткоконусной дробилке зона параллельности составляет 0,16—0,17 диаметра дробящего конуса, что обеспечивает, особенно при мелком дроблении, получение про­ дукта с более одинаковыми по величине кусками. Как видно из рисунка, у дробилок нормального типа рабочая полость (вверху)

из двух частей: корпуса и брони. Угол у основания конуса обычно

Рис. 1-16. Короткоконусная дробилка с гидравлической регулировкой и гид­ равлическим предохранительным устройством

а — общий вид д р о б и л к и ; б — схема г и д р а в л и ч е с к о г о устройства

принимают равным 40—42°. Броню из марганцовистой стали отли­ вают в виде рубашки.

Процесс регулирования ширины разгрузочного отверстия с по­ мощью трапецеидальной резьбы трудоемок. Резьбовое соединение наружного конуса 16 и опорного кольца 14 (см. рис. 1-14) в про­ цессе работы забивается пылью, которая смешивается со смазкой,

2*

проворачивания наружного конуса 16 применяют лебедки и краны. При этом резьбу предварительно продувают паром.

Эти недостатки конусных дробилок с консольным валом устра­ нены в новых конструкциях дробилок для среднего и мелкого дроб­ ления с гидравлическим регулированием.

Модернизированная короткоконусная дробилка с диаметром конуса 2200 мм представлена на рис. 1-16. Дробящий конус / за­ креплен на стакане 2, который может свободно перемещаться вдоль эксцентрикового стакана 3. Стакан 2 через шаровую опору 4, чашу 5 и скалку 6 со сферическими концами 7 опирается на пор­ шень 8. Пространство между поршнем 8 и нижней крышкой цилиндра

высоким давлением. При попадании в дробилку металлических или других недробимых предметов давление на масло резко повы­ шается и последнее, сжимая инертный газ, вытесняется в аккуму­ лятор 11; поршень 8, а следовательно, и дробящий конус опускаются, ширина разгрузочного отверстия увеличивается, и недробимый предмет выпадает. После снятия дополнительной нагрузки находя­ щийся в аккумуляторе инертный газ вытесняет масло обратно в по­ лость цилиндра, поднимая при этом поршень, и дробящий конус возвращается в исходное положение.

Если недробимый предмет застрянет в дробилке, то после 4—5-кратного колебательного движения масла в гидравлической системе дробилка автоматически отключится от сети и остановится. Для извлечения заклинившегося предмета необходимо спустить из гидравлического цилиндра масло и немного опустить дробящий конус.

Вследствие введения дистанционного гидравлического регули­ рования модернизированные конусные дробилки сравнительно легко «вписываются» в систему централизованного автоматизиро­ ванного управления.

Основные расчеты конусных дробилок

Определение угла захвата дробилки. Из схемы на рис. 1-17 видно,

§ 2. Конусные дробилки 37

Определение производительности конусных дробилок. Дробле­ ние и разгрузка продукта в конусных дробилках осуществляются так же, как в щековых. Отличие только в том, что в конусных дро­ билках дробление и разгрузка происходят непрерывно. Таким обра­ зом, приведенные выше для щековых дробилок формулы определе­ ния наивыгоднейшего числа оборотов, производительности и рас­ хода энергии можно использовать с соответствующими поправ­ ками и для конусных дробилок. Следует отметить, что эти фор­ мулы применимы при расчете только тех конусных дробилок, в

шенным валом это отступление не имеет практического значения, поскольку угол между осями обычно не превышает 2—3°.

За один оборот вала (или дробящего конуса) из камеры дро­ билки выпадает материал сечением (см. рис. 1-17):

Принимая приближенно средний диаметр кольца выпадающего материала равным D c p , получим объем материала, выходящего из дробилки за один оборот вала:

(1-18)

Высоту h сечения выпадающего кольца определим из треуголь­ ника ABC, считая, что углы наклона образующих конусов соот-

Зная объем У материала, выпадаемого за один оборот вала, можно определить производительность дробилки с крутым кону­ сом при п оборотах вала в 1 мин и при коэффициенте разрыхления \і:

п и ал яОер(е + ' ) 2 ф л - 6 0 D (е + г ) ф «

Процесс дробления и разгрузки в дробилке с консольным валом (грибо­ видной) резко отличается от тех же про­ цессов не только в щековой дробилке, но и в конусной дробилке с крутым конусом. В дробилке с консольным ва­ лом раздробленный материал не выпа­ дает свободно вертикально вниз под дей­ ствием одной силы тяжести, а скользит по наклонной поверхности дробящего конуса, подвергаясь действию сил тя­ жести и центробежных сил инерции.

В конусной дробилке с консольным валом (рис. 1-18) между внешним и дробящим конусом в нижней их части имеется зона па­ раллельности /, благодаря которой обеспечивается значительная однородность (по размеру) выходящего продукта, т. е. получение кусков продукта диаметром d. Величина à должна быть равна ши­ рине зоны параллельности или меньше ее. Для получения этого ре­ зультата необходимо, чтобы время прохождения куском материала

зоны параллельности длиной / было не меньше времени, потребного для одного полного оборота вращающегося эксцентрика (дробящего конуса).

Таким образом, объем материала, выпадающего из дробилки за один полный оборот эксцентрика:

где d — диаметр кусков раздробленного продукта в м; I — длина зоны параллель­ ности в м; D c p — средний диаметр дробящего конуса в зоне параллельности, обычно принимаемый для упрощения равным нижнему диаметру D K .

Производительность конусной дробилки с консольным валом при п оборотах эксцентрика в минуту и коэффициенте разрыхле­ ния \к составит:

у — удельный вес в mite; остальные обозначения те же, что и в формуле (1-23).

Определение числа оборотов вала. Число оборотов вала дро­ билок с крутым конусом и подвешенным валом можно найти следую­ щим образом.

При свободном падении измельченного материала ^ h = ^ j время,

где г — эксцентрицитет в см.

Найденное число оборотов вала п рекомендуется уменьшить на 5—10% с учетом торможения материала за счет трения его о футе­ ровку конусов. Принимаем