книги из ГПНТБ / Басов, А. И. Механическое оборудование обогатительных фабрик и заводов тяжелых цветных металлов учебник

Дробилка предназначена для вторичного дробления пород высо­ кой крепости с наибольшим размером кусков до 210 мм; выдается продукт размером 40—80 мм. Производительность дробилки примерно

вдва раза выше производительности обычной дробилки сложного качания того же размера. Отличается она компактностью и малой массой, но более сложной конструкцией и меньшей эксплуатацион­ ной надежностью, что обусловлено зубчатой передачей, работающей

вусловиях ударной нагрузки.

Стремление получить в одной дробильной машине возможно боль­ шую степень сокращения раздрабливаемого материала проявляется

Рис. 36. Щековая дробилка с двумя подвижными щеками:

/ — подвижная щека; 2 — цилиндрический сухарь; 3 — пружина; 4 — ребро станины^

5 — роликоподшипник; 6 — загрузочное устройство; 7 — станина разъемная; 8 — винто­ вое устройство для регулирования щели

в создании дробилок с двумя парами дробящих щек для двухстадий­ ного дробления.

Такая дробилка может принимать куски 300—350 мм и измель­ чать их со степенью сокращения до 20. Дробилка очень компактна, но отличается сложной конструкцией, имеет большое число частей, шарниров, пружин, трудно доступных для осмотра и ремонта. Ра­ циональное применение таких дробилок ограничено дроблением су­ хих, невязких, легко пересыпающихся материалов.

Детали щековых дробилок. Основная деталь дробилки — станина,

ее изготовляют преимущественно стальной литой или сварной. Чугунные конструкции применяют только для небольших машин, работающих в легком режиме. Станина, являясь основанием машины,

воспринимает все усилия, удары и вибрации, возникающие в процессе дробления. Изготавливают станины цельнолитыми, составными ли­ тыми, цельносварными и сварнолитыми. Цельнолитые станины уста­ навливают в машинах малой и средней производительности. Станины крупных дробилок делают составными, что облегчает транспорти­ ровку, особенно в подземных горных выработках, однако требует точности изготовления сопрягаемых мест, сборки деталей и их скреп­ ления. Для соединения деталей станины применяют вертикальные замки и стяжные болты из легированных сталей. Чтобы создать рав­ номерное и плотное прилегание сопряженных поверхностей по всей высоте замка их тщательно обрабатывают, а стяжные болты перед

90-НО

установкой на место подогревают до 300—400° С. Замок затягивают стальным клином.

Подвижная щека и шатун работают в тяжелых условиях, поэтому их отливают из качественной углеродистой или легированной стали, а дробящие плиты — из высокомарганцовистой стали марки 110Г13Л. Отливки подвергают термической обработке и закалке в водяном бассейне. Закалка при 1050— 1100°С позволяет увеличить предел прочности высокомарганцовистой стали с 350—480 до 550—700 Н/мм2 (с 35—48 до 55—70 кгс/мм2) и придать ей очень большую вязкость (относительное удлинение достигает 24%), снизить твердость с 415 до 217 единиц по Бринелю. Такая сталь обладает весьма важным свой­ ством — самоупрочняется в процессе работы, так как на рабочей поверхности образуется наклеп — твердая износостойкая корка, повышающая твердость в 2—2,5 раза. Однако следует помнить, что такое ценное качество этой стали появляется тогда, когда истирание сочетается с ударной нагрузкой или большим удельным давлением. При работе без ударной нагрузки и при малых удельных давлениях, т. е. при работе на одно истирание эта сталь сопротивляется износу почти так же, как обычная углеродистая. Для дробления слабых, мягких пород дробящие плиты могут быть отлиты из твердого изно­ состойкого чугуна.

Дробящие плиты имеют на рабочей поверхности нарифления — продольные параллельные ребра треугольного сечения (рис. 37). Угол при вершине ребер составляет 90— 110°. Высота ребер равна 0,35—0,5 шага нарифлений, который вдробилках крупного дробления

82

составляет 125— 150 мм. Для предотвращения выкрашивания металла при высоких удельных нагрузках вершины ребер обязательно делают закругленными. Ребра подвижной и неподвижной плит рас­ полагают так, чтобы выступы одной плиты были против впадин дру­ гой.

Эффективность дробления и продолжительность службы дробящих плит зависят также от профиля рабочей поверхности. В плитах пря­ мого профиля (рис. 38, а) нижние концы быстро истираются вслед­

ствие больших удельных давлений, что приводит к частым регули­ ровкам выпускной щели. Этот профиль считается нерациональным и в современных конструкциях не применяется. Плита прямого профиля, но со скошенным концом неподвижной щеки (рис. 38, в)

Рис. 38. Формы профилей дробящих плит

имеет сравнительно большой участок рабочей поверхности с малым углом захвата (параллельную зону). Это способствует повышению длительности службы дробящих плит и устойчивости ширины вы­ пускной щели.

Профили с выпуклыми поверхностями (рис. 38, б и г ) имеют

переменный угол захвата, уменьшающийся к разгрузочному концу, где создается зона, близкая к параллельной. Выпуклые плиты поз­ воляют получать продукт кубической формы. Профили с двойным (рис. 38, д) и тройным (рис. 38, е) углом захвата также используются

для создания сравнительно большей длины параллельной зоны. Опыт работы на дробилках с тройным углом захвата показал повыше­ ние производительности дробилки на 15—20% по сравнению с произ­ водительностью дробилок с прямым профилем, выдачей более рав­ номерного продукта и большим сроком службы дробящих поверх­ ностей.

В современных конструкциях дробилок применяют профили, по­ казанные на рис. 38, ж и з. Последний профиль благодаря некоторой

вогнутости подвижной щеки создает лучшие условия для выхода продукта и называется незабивающимся. Однако сравнительно ост­ рый конец подвижной плиты подвержен интенсивному истиранию и не может долго сохранять первоначальную форму; со временем эта форма приближается к форме, показанной на рис. 38, ж.

Для повышения срока службы и лучшего использования металла дробящие плиты отливают сборными из симметричных частей. Это позволяет переставлять их на 180°. Однако металл, заложенный в кон­ струкцию плит, используется крайне недостаточно: примерно 70% от массы плит переходит в металлолом. Попытки применить плиты

с двусторонним нарифлением оказались пока безуспешными. Опор­ ные поверхности плит должны быть ровными, гладкими (обработан­ ными абразивными кругами) и некороблеными, в противном случае они не будут равномерно прилегать к станине и щеке. В крупных дробилках под плиты ставят прокладки или в промежуток между опорными поверхностями заливают цемент или свинцовоцинковый сплав. Плиты из стали марки 110Г13Л вследствие высокой пла­ стичности под влиянием нагрузки раздаются в стороны. Поэтому между плитами необходимо оставлять зазоры величиной примерно по 10 мм.

Расход футеровки на дробление зависит от многих факторов: абразивности и крепости дробимого материала, качества металла

Рис. 39. Распорные предохранительные плиты:

а — прямая цельнолитая; б, в — изогнутые цельнолитые; г, д — составные

дробящих плит и их конструкции, степени измельчения материала и условий эксплуатации; расход футеровки колеблется в широких пределах: от 5—7 до 70— 100 г на 1 т.

Распорные плиты бывают цельнолитыми или составными. Цельные плиты отливают обычно чугунными. Так как одна распорная плита служит предохранителем дробилки от поломки при перегрузке, сечение ее выбирают по расчету на прочность от сжимающего усилия, величина которого зависит от дробящего усилия. Ориентировочно принимают его равным половине наибольшего дробящего усилия для данной дробилки. Напряжение принимают на 30—50% выше нор­ мального с тем, чтобы плита разрушалась во время определенной перегрузки механизма дробилки. В цельнолитых плитах (рис. 39, а— в) предусматривают отверстия по середине плиты; это сечение — наи­

более ослабленное и по нему будет происходить разлом плиты. Составные плиты собирают из стальных элементов, используя

заклепки или болты, которые в случае перегрузки должны разру­ шаться — срезаться. Составные плиты можно рассчитать более точно.

Опорные поверхности плит подвергаются большим нагрузкам и истиранию. Поэтому опорные поверхности стальных плит закали­ вают, а чугунных — отбеливают. Вкладыши (сухари), на которые упираются плиты, также термически обрабатывают и тщательно укладывают в гнезда. При установке распорных плит и их сухарей должна быть выдержана требуемая параллельность опорных поверх­

84

ностей. По всей длине рабочей поверхности вкладышей просверли­ вают несколько отверстий, соединяющихся канавкой, для равномер­ ного распределения смазки.

На обогатительных фабриках и заводах щековые дробилки уста­ навливают обычно на массивных железобетонных фундаментах. Фундамент располагают отдельно от фундамента здания, чтобы исклю­ чить возможность передачи ударов и вибраций на несущие конструк­ ции здания. Размеры фундамента определяют в каждом отдельном случае расчетом. Ориентировочно масса фундамента равна 10-крат­ ной массе дробилки. Основание фундамента опускают ниже уровня промерзания грунта, а его площадь определяют в зависимости от характера грунта по допускаемому удельному давлению. Дробиль­ ное отделение должно хорошо освещаться и иметь надежно действую­ щую вентиляционную систему. При дроблении сухих пылящих ма­ териалов применяют гидрообеспыливание, размещаемое над дро­ билками и в местах перегрузки.

В процессе эксплуатации должно соблюдаться равномерное пи­ тание машины по всей ширине загрузочного отверстия материалом определенной крупности. Для этого перед дробилками устанав­ ливают питатели, а для отделения мелочи — грохоты. Дробилка с пластинчатым питателем показана на рис. 40. Односторонняя и не­ равномерная загрузка приводит к ненормальной работе дробилки, к одностороннему преждевременному износу дробящих плит. Слу­ чайно попавшие в рабочее пространство крупные куски, которые дробилка не может захватить, должны удаляться мостовым краном при помощи клещевых захватов. Проталкивать застрявшие куски вниз не разрешается во избежание несчастных случаев. Перед уда­ лением застрявших кусков и набившейся мелочи дробилку надо оста­ новить. Пуск щековой дробилки возможен только при совершенно очищенном дробящем пространстве. Крупные дробилки прежних конструкций не удается запустить даже и при очищенном простран­ стве, если шатун не выведен в верхнее положение. Для этого пре­ дусмотрено специальное поворотное устройство; при его отсутствии поворачивают вал в положение пуска при помощи грузоподъемного крана.

Для щековых дробилок применяют сменно-узловой метод ремонта. Грузоподъемность крана, устанавливаемого над дробилкой, выби­ рают в зависимости от массы подвижной щеки в сборе: от 5 т для дро­ билок 400x600 и до 50 т для дробилок 1500x2100 мм.

Пуск и остановку дробилки выполняют в определенной по­ следовательности: после достижения дробилкой нормального числа оборотов пускают питатель, а потом — конвейер; остановку осуще­ ствляют в обратной последовательности. О пуске и остановке дро­ билки дается предупреждение установленными сигналами.

Маслосистемы дробилок должны находиться под постоянным наблюдением. Сорта масел и нормы смазки указаны в паспортах и инструкциях завода-изготовителя. Для жидкой смазки применяют индустриальные масла — летом масло марки 45, а зимой менее вяз­ кое— марки 30. Нормальную температуру масла в системе поддер­

85

живают в пределах 40—45° С. При 50° С следует включать водяное охлаждение, а при 65—70° С — остановить дробилку, выяснить и устранить причину перегрева системы. Причинами могут быть: не­ пригодность масла для данных условий работы, загрязненность масла, плохое охлаждение маслосистемы или подшипников, утечка масла и неисправность маслонасоса. Масло, циркулирующее в системе, за-

Рис. 40. Щековая дробилка с питателем:

меняют не реже одного раза в три месяца, одновременно тщательно промывают бак, фильтры, холодильник и маслопроводы.

После обкатки дробилки (новой или капитально отремонтирован­ ной) масло подлежит замене* а вся маслосистема — промывке.

Перед пуском дробилки, установленной в неотапливаемом поме­ щении, в зимнее время масло подогревают до 25—35° С, для чего включают подогреватель, расположенный в маслобаке. Маслобак имеет маслоуказатель, плотно закрывающиеся люки для осмотра и очистки и вентиляционный колпак для выхода паров и воздуха. Нормальный уровень масла в баке должен составлять 3/4 его высоты, а наименьший */3 его высоты. Остатки масла, собирающиеся на дне бака и холодильника, удаляют периодически через спускные отвер­

86

стия, а твердый смолистый осадок счищают скребками. Для очистки внутренней поверхности бака запрещается пользоваться хлопчато­ бумажными концами во избежание засорения системы. При осмотре бака нельзя пользоваться открытым огнем (свечой, спичками и др.), так как возможен взрыв паров масла.

Для охлаждения подшипников и маслосистемы применяют чистую воду с температурой до 20°. Подшипники очищают от возможного скопления ила и грязи примерно 2—4 раза в год в зависимости от качества воды.

Монтируемые маслопроводы должны быть очищены изнутри и сна­ ружи от ржавчины, подвергнуты продувке сжатым воздухом, про­ травлены 20%-ным раствором серной или соляной кислоты, промыты известковым раствором и чистой водой, а затем просушены и смазаны.

Все крепежные детали регулярно осматривают и по мере необ­ ходимости подтягивают во избежание стуков, нарушения сопряжений и утечки масла. Попадание масла на фундамент не допускается, так как это приводит к его разрушению.

Клиноременная передача должна быть снабжена полным ком­ плектом равномерно натянутых ремней. Канавки ведущего и ведомого шкивов должны находиться на одной линии, а оси шкивов должны быть расположены параллельно. Боковые стенки канавок тщательно обрабатывают, чтобы не допустить преждевременного истирания рем­ ней. Ремни не должны опускаться вниз и сопрягаться с основанием (дном) канавки. Ремни машин старых конструкций натягиваются натяжными винтами, новых — специальным механическим устрой­ ством. В наиболее совершенных конструкциях предусматривают ги­ дропривод.

К обслуживанию дробилки допускаются лица, прошедшие соот­ ветствующее обучение, знающие ее устройство и правила безопас­ ного обслуживания. Во избежание несчастных случаев запрещается заглядывать в дробящее пространство работающей дробилки и за­ грузочные воронки. По бокам дробилки устанавливают защитные борта.

Дробилки работают в тяжелых условиях: подвергаются ударной нагрузке и интенсивному абразивному износу. Поэтому необходим постоянно пополняемый запас быстро изнашивающихся и смен­ ных деталей: один-два компекта дробящих плит, одна-две распорные предохранительные плиты, вкладыши подшипников, пружина, комплект футеровочных болтов, адля крупных дробилок, работающих без резерва и на крепких породах, следует иметь в запасе подвижную щеку и шатун в сборе.

Наиболее часто дробилки ломаются вследствие попадания в них металлических предметов от экскаваторов, скреперных лебедок, скреперов и футеровок бункеров. Надо стремиться не допускать за­ сорения руды металлическими частями; особенно из высокомарган­ цовистой стали, трудно улавливаемой существующими металлоис­ кателями.

Наиболее характерные неполадки и неисправности в дробилках и способы их устранения указаны в табл. 4.

87

ТАБЛИЦА 4

ХАРАКТЕРНЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ В ЩЕКОВЫХ ДРОБИЛКАХ

Возможные причины неисправности Способы устранения

Дробилка выдает крупный некондиционный материал

Дробилка не развивает или снижает паспортную производительность

Чрезмерно нагреваются подшипники

88

2.Дефекты фундамента: мала мас­ 2. Обследовать состояние фундамента и если са, недостаточное основание, нужно усилить и укрепить основание.

и распорные плиты

3.Ослабли или оборвались болты 3. Подтянуть крепежные детали, отрегули­

нять нужные меры для предотвращения поломок

Щековые дробилки считают универсальными машинами, пригод­ ными для работы в различных условиях: для крупного и среднего дробления сухих, влажных и глинистых материалов различной кре­ пости и абразивности. Дробилки имеют простую конструкцию с малым числом деталей, доступных для обслуживания; приводной механизм имеет простую кинематику, надежен в эксплуатации. Высота щековых дробилок в 1,5— 1,7 раза меньше высоты конусных той же про­ изводительности; щековые дробилки в 1,7—2,5 раза легче и примерно в 1,5—2,5 раза дешевле конусных.

89

Однако они не лишены крупных недостатков по сравнению с ко­ нусными дробилками: относительно малая производительность и примерно в 1,5 раза больший удельный расход электроэнергии вслед­ ствие прерывного процесса дробления; меньшая равномерность дроб­ леного материала и большее содержание в нем плитняка; невозмож­ ность пуска и работы машины под завалом рабочего пространства дробимым материалом; необходимость установки массивных фунда­ ментов и маховиков, обусловленная возвратно-поступательным дви­ жением неуравновешенных масс, ударной нагрузкой и вибрацией. Техническая характеристика отечественных щековых дробилок с про­ стым качанием щеки дана в табл. 5.

90