Механічні процеси Дробарки

Розрізняють щокові, конусні, валкові, барабанні, молоткові і роторні дробарки та ступи, дробарки спеціального призначення.

Валкові дробарки з гладкими валками

Валкові дробарки з гладкими валками (ДГ) частіше за все випускаються двовалковими (рис.). Станина 1 дробарки являє собою чотирикутну раму конструкцію зварну або литу. Дробильний валок 2 насаджений на вал 3, обертається у підшипниках 4 нерухомо закріплених на станині. Другий дробильний валок 5 насаджений на вал 6, обертається у підшипниках 7, які можуть переміщатись поздовж станини по напрямним 8. Вали 3 і 6 з дробильними валками 2 і 5 обертаються назустріч один одному і отримують обертання від електродвигуна через редуктор і карданні вали (на рис. не показані). Дробильні валки виготовляють з чавуну і футерують по зовнішній поверхні бандажами з високомарганцевистої або вуглецевої сталі.

Положення рухомих підшипників фіксується за допомогою тяг 11, прокладок 12, пружин 13 і затяжних гайок 9. Прокладки 12, розташовані між нерухомими підшипниками 4 і упором на нижніх тягах 11, обмежують переміщення рухомих підшипників 7, а також фіксують відстань між дробильними валками. Затяжні гайки 9 деформують пружини 13, які при цьому притискають рухомі підшипники 7 до прокладок 12.

Попередньо стиснуті пружини компенсують нормальні зусилля, які виникають при дробленні руди. При потраплянні у зазор між валками предметів, що не дробляться, пружини 13 стискуються і рухомі підшипники 7 з дробильним валком 5 відсуваються. При цьому розмір щілини між валками збільшується і предмет, що не дробиться, провалюється униз. З метою герметизації і безпеки експлуатації дробильні валки обертаються у литому корпусі 10.

Розміри валкових дробарок визначаються діаметром і довжиною валків. Окружна швидкість на поверхні валків складає 4 – 6 м/с. Валкові дробарки з гладкими валками працюють при ступені дроблення 3 – 4. Різновидом дробарок з гладкими валками являються двовалкові дробарки з рифленими валками. Виготовлюються дробарки з обома рифленими валками (ДР) і дробарки з одним гладким і одним рифленим (ДГР). Дробарки з рифленими валками застосовуються для дроблення матеріалів твердих і середньої твердості. Окружна швидкість рифлених валків на 10 – 20 % менше швидкості гладких.

Двовалкові зубчасті дробарки

Двовалкові зубчасті дробарки типу ДДЗ (рис.) використовують для крупного і середнього дроблення гірничої маси з коефіцієнтом міцності по шкалі М.М. Протодьяконова 4 ÷ 6. Принцип дії дробарок полягає у тому, що два валки 5 з зубчастими бандажами обертаються назустріч один одному, захоп-люють грудку вугілля і розколюють її зубцями. Валок має форму багатогранника, який жорстко насаджений на вал. До граней валка за допомогою болтів кріпляться зубчасті сегменти виготовлені з марганцевистої сталі. Набір сегментів створює зубчатий валок циліндричної форми. Ряди зубів одного валка розташовані між рядами зубів іншого валка, що забезпечує отримання однорідного по крупності продукту. При крупному дробленні форма зубів дзьобоподібна з висотою зубів від 70 до 110 мм, при дрібному дробленні – списоподібна з висотою зубів близько 30 мм.

У випадку потрапляння предмету, що не дробиться, один з валків (рухомий), зв’язаний з пристроєм амортизації 2, відхиляється назад, пропускає цей предмет, а потім повертається у вихідне положення. Пристрій амортизації дозволяє також регулювати відстань між валками (від 50 до 150 мм), для отримання потрібної крупності дробленого продукту. За умовами кута захоплення зубчасті валкові дробарки можуть приймати грудки в 2,5 рази менше діаметра валка. Утворення дрібних частинок (менше 1 мм) у дробарках ДДЗ не перевищує 7 – 9 %.

Ступінь дроблення зубчастих дробарок складає 4 – 6.

Найбільш досконалою з ряду дробарок типу ДДЗ є дробарка ДДЗ-16, яка має індивідуальний привод до кожного валка і здатна дробити гірничу масу з коефіцієнтом міцності 6 ÷ 8. Зубчаста передача з плаваючою шестернею забезпечує синхронність обертання валків при великому ході рухомого валка, а кулькова захисна муфта і електрична захисна система дозволяють згладити піки і обмежити навантаження при аварійних режимах.

Двовалкова зубчаста дробарка типу ДДЗЕ відрізняється від дробарок ДДЗ більшою окружною швидкістю валків і наявністю індивідуального привода кожного валка. Залежно від крупності вихідного вугілля для отримання дробленого продукту необхідної крупності передбачене застосування валків з зубцями різної форми: тупого клина, усіченої піраміди, плоскої піраміди.

Для очищення валків від налиплого матеріалу підвищеної вологості на рамі дробарки встановлені стаціонарні металічні гребінки.

В зубчаті дробарки не допускається потрапляння випадкових металічних преметів. Для захисту дробарок перед ними встановлюють електромагнітні залізовідділювачі.

Переваги дробарок ДДЗ: простота конструкції, зручність обслуговування і ремонту, порівняно невеликий вихід дріб’язку в дробленому продукті, низькі питомі витрати електроенергії. Недоліки: малий термін служби зубчастих сегментів, недостатній відхід валків при потраплянні предметів, що не дробляться.

Конусна дробарка (рос. дробилка конусная, англ. conetype crusher; нім. Kegelbrecher m) — машина для дроблення твердих матеріалів за допомогою роздавлення грудок всередині нерухомої конусоподібної чаші конусом, що здійснює кругове гойдання (гіраційний рух).

Конусні дробарки застосовують для дроблення руд чорних і кольорових металів, а також неметалічних матеріалів, включаючи особливо тверді, абразивні і важко дробимі. Винайдена у 1877, впроваджена в промисловість а 1920-х рр.

Розрізняють конусні дробарки крупного, середнього та дрібного дроблення. Конусні дробарки к р у п н о г о дроблення характеризуються шириною приймального і вихідного отворів (напр., ККД-1500/300 — конусна крупного дроблення з шириною приймального отвору 1500 мм і вихідного отвору 300 мм). Дробарки цього типу можуть приймати грудки розміром до 1200 мм і мають продуктивність до 2600 м³/год; застосовуються як головні машини гірничо-збагачувальних комплексів.

Конусні дробарки с е р е д н ь о г о і д р і б н о г о дроблення характеризуються діаметром основи рухомого конуса (напр., КСД-2200 — конусна сер. дроблення з діаметром основи конуса 2200 мм). У дробарок дрібного дроблення в порівнянні з дробарками сер. дроблення камера дроб-лення має паралельну зону більшої довжини і рухомий конус меншої висоти. Робочі поверхні конусів, що дроблять, захищені змінними сталевими футеровками. Інерційна конусна дробарка відрізняється від звичайних, застосуванням як привода конуса вібратора дебалансного типу. Використання таких дробарок значно спрощує схеми дроблення і подрібнення, оскільки вони забезпечують високий ступінь дроблення і можуть працювати як у відкритому, так і в замкненому циклі. Крім того, ці дробарки забезпечують нижчі питомі витрати електроенергії, характеризуються вибірковістю дроблення.

Щокова дробарка ( рос. дробилка щековая, англ. jaw crusher; нім. Backenbrecher m) – машина для механічного руйнування (дезінтеграції) шматків твердого матеріалу шляхом роздавлення між двома плоскими поверхнями з метою доведення їх розмірів до необхідної крупності. Застосовують в гірничій промисловості при крупному (1500-350 мм) і середньому (350-100 мм) дробленні міцних та в’язких порід - руд чорних і кольорових металів, вугілля, сланців, нерудних і інших корисних копалин. Щокова дробарка складається з з станини, частиною якої є нерухома щока, вала з підвішеною пересувною щокою, приводного механізму і пристрою для регулювання. Рухома щока шарнірно підвішується до вала і, навперемінно повертаючись навколо своєї осі на невеликий кут, то наближається, то віддаляється відносно нерухомої щоки. При зближенні щок шматки матеріалу, що дробиться, руйнуються, при зворотному (холостому) ході пересувної щоки відбувається розвантаження дробленого продукту. Траєкторія руху точок пересувної щоки являє собою замкнену овалоподібну криву. Складнішу траєкторію руху реалізовують щокова дробарка з двома рухомими щоками, при цьому продуктивність зростає вдвічі, спостерігається менший абразивний знос футеровки. Основним методом руйнування шматків в ЩДП є роздавлення, в ЩДС роздавлення і стирання. Щокову дробарку типу ЩДС застосовують для дроблення відносно дрібних малоабразивних руд з підвищеним вмістом глини і вологи, щокова дробарка типу ЩДП - для міцних гірських порід. Для запобігання абразивному зносу дробилки щоки і бічні стінки між ними футеруються змінними плитами з марганцевистої сталі. Щокова дробарка забезпечує ступінь дроблення в від 4 до 6. Основні параметри щокової дробарки: кут захоплення (до 24^о), хід пересувної щоки і частота гойдання щоки. Оптимальна частота гойдання 300-90 хв^-1.

астосування щокових дробарок найдоцільніше для дроблення глинистого і вологого матеріалу, але вони мало пристосовані для дроблення грудок пластинчатої форми.

Щокові дробарки установлюють переважно на збагачувальних фабриках невеликої продуктивності.

Молотко́ва дроба́рка (рос. дробилка молотковая, англ. hammer crusher, нім. Hammerbrecher, Hammermühle) — дробарка для середнього та дрібного дроблення з робочим органом у вигляді ротора з шарнірно закріпленими на ньому ударними елементами — молотками. В молоткових дробарках матеріал дробиться в основному ударом молотків, які підвішені до ротора, що обертається у робочому просторі дробарки, обмеженому футерованим броньовими плитами корпусом. Додаткове (вторинне) дроблення матеріалу здійснюється при ударі грудки об броньові плити корпусу дробарки. Дроблення матеріалу відбувається доти його зерна не зможуть пройти крізь щілини колосникової решітки. Розрізняють М.д.:

• Однороторні: нереверсивні; реверсивні.

• Двороторні: паралельного дроблення; послідовного дроблення.

Молоткові дробарки виготовляються з колосниковими решітками і без них. Дробарки з колосниковими решітками застосовуються в основному для дрібного дроблення, вони призначені для отримання дробленого продукту визначеної крупності. Молоткові дробарки без колосникових решіток видають дроблений продукт заданої крупності внаслідок підвищеної швидкості обертання ротора. Молоткові дробарки бувають з обертанням ротора у одну сторону і реверсивні. За числом робочих валів молоткові дробарки розділяються на одно- і двороторні.

Молотки, що застосовуються в молоткових дробарках, мають різну форму і масу (від 3,5 до 15 кг і більше). Чим більше крупність вихідного матеріалу, тим більше маса молотка при меншому їх числі і навпаки.