Щековая дробилка устройство, принцип работы.

Один из важнейших процессов в технологии, используемой при обогащении полезных ископаемых это дробление, а важное оборудованием участвующее в этом процессе - дробильное оборудование или дробилки. В этом материале речь пойдет о щековых дробилках — это такие дробилки, которые для разрушения материала используют сжатие между специальными плоскими поверхностями, называемыми щёками.

Одна дробящая поверхность при этом неподвижная, а дробление происходит за счет приближения подвижной щеки к неподвижной. Дробящие поверхности при этом располагаются под небольшим углом друг относительно друга и сбли-жаются в нижней части.

Подвижная дробящая поверхность щековой дробилки совершает возвратно-поступательные движения, тем самым попеременно уменьшая или увеличивая зазор между щеками, что приводит к возникновению больших напряжений сжатия и сдвига, разрушающих материал.

Крупные куски измельчаемого материала подаются в рабочее пространство между щеками дробилки при сжимающей нагрузке, при приближении подвижной щеки к неподвижной дробятся на более мелкие. Во время отвода подвижной щеки от неподвижной уже измельченные куски дробимого материала опускаются вниз, а более крупные куски, остающиеся выше, в свою очередь опускаются на освободившееся место и повторно измельчаются при следующем цикле приближения подвижной щеки. Регулируя ширину зазора между щеками и частоту их сближения можно влиять на конечную крупность раздробленного материала на выходе и расход измельчаемого продукта.

Таким образом щековые дробилки относятся к группе машин с прерывным нажатием и свободной разгрузкой под влиянием силы тяжести продуктов дробления.

Назначение щековых дробилок.

Щековые дробилки это универсальные машины для дробления материалов. Применяется для дробления горных пород любой прочности, шлаков, а так же некоторых металлических материалов.

Щековые дробилки применяются во всех областях дробления: крупном, среднем и мелком. Входная крупность дробимого материала может достигать 1500 мм. Крупность готового продукта для небольших щековых дробилок может составить 10 мм.

В технологических процессах горной промышленности щековые дробилки применяют в основном при крупном (1500-350 мм) и среднем (350-100 мм) дроблении руд чёрных и цветных металлов, углей, сланцев, нерудных и других полезных ископаемых.

Максимальная степень дробления материалов в щековых дробилках достигает восьми. Но обычно все же этот показатель меньше, например в условиях цементного производства щековые дробилки работают при степенях дробления от 3 до 6, на горно-обогатительных комбинатах и обогатительных фабриках ближе к 3-м. Материал в щековые дробилки может поступать с естественной влажностью, нормальная работа происходит при влажности материала до 6-8 %. Реальные характеристики работы щековой дробилки и дробленного материала зависят от свойств исходного материала, его происхождения (геологии) и способа добычи.

Щековые дробилки — наиболее распространённый вид технологического оборудования обогатительных фабрик. Удельный расход электроэнергии на дробление составляет от 0,3 до 1,1 квт-ч/т.

Из-за особенностей процесса дробления в щековой дробилке, конечный продукт может содержать в своем составе от 25 до 50% пластин и лещадных зерен. Если технологический процесс включает высокие требования к форме получаемых зерен, то щековые дробилки стоит использовать только на предварительной стадии дробления. Окончательную доводку готового продукта необходимо производить на конусных или роторных дробилках.

Основные достоинства щековых дробилок: простота конструкции, легкость замены изнашивающихся частей и распорных плит, удобство обслуживания и ремонта, они пригодны для дробления вязких и глинистых руд.

Недостатки щековых дробилок: значительные вибрации, требующие установки дробилок на очень прочном фундаменте, что не позволяет устанавливать их на верхних этажах; требуют равномерной подачи питания, не могут работать «под завалом» и поэтому нуждаются в установке питателя; мало пригодны для дробления плитнякового материала; их сменные части изнашиваются быстрее, чем сменные части конусных дробилок.

Щековые дробилки не применяются для разрушения вязкоупругих материалов, таких как древесина, полимеры, определенные металлические сплавы.

Конструкция щековых дробилок.

Теперь поговорим подробнее о конструктивных особенностях щековых дробилок. Несмотря на большое многообразие конкретных конструктивных особенностей, большинство современных щековых дробилок произведены на основе схем, разработанных более 100 лет назад. В СССР щековые дробилки выпускались согласно ГОСТ 7084-85, в России по ГОСТ 27412-93.

Основной принцип работы щековой дробилки достаточно прост. Камера дробления устроена в форме клина, она образована двумя дробящими поверхностями, так же называемыми "щеками". Одна из щек дробилки неподвижная, а вторая щека крепится на шатуне, обеспечивающем перемещение верхнего края щеки так, что последняя совершает качающееся движение.

Материал, подлежащий дроблению подается в камеру дробления сверху. Благодаря клинообразной форме камеры дробления куски материала изначально располагаются по высоте камеры в зависимости от их крупности сверху вниз.

Вал шатуна приводится во вращение через клиноремённую передачу от электрического двигателя или дизеля. В процессе сближения щек, на ходе сжатия, куски материала дробятся, при отходе подвижной щеки (холостой ход) раздробленные куски продвигаются вниз под действием силы тяжести. Как только размеры кусков достигают заданного значения (уменьшаются до размера выходного отверстия) они покидают камеру дробления, а на их место опускаются более крупные куски. Затем цикл повторяется.

Конструкция подвижной щеки предусматривает возможность регулировки положения нижнего края по горизонтали. Таким образом осуществляется фиксация размера щели выходного отверстия, определяющая максимальную крупность дробимого материала на выходе из щековой дробилки. Боковые стенки камеры дробления щековой дробилки в процессе дробления не участвуют.

Для изготовления дробилок должны использоваться качественные материалы. Станины чаще всего делают из стали марки 35Л или Ст3. Наиболее изнашиваемыми частями дробилок являются щеки их изготавливают из стали 35Л. Рабочая поверхность щек футеруется плитами из высокомарганцевой стали 110Г13Л. Плиты имеют рифления, что облегчает дробление кусков руды. Эксцентриковый вал и ось подвижной щеки делают из стали 40Х, оттяжную пружину – из стали 60С2, шатун – из стали 25Л, клин и ползун регулировочного устройства – из стали 25ГЛ. Сухари также изготавливаются из высокопрочной стали. Распорные плиты и маховики дробилок отливают из чугуна марок СЧ-18-36 или СЧ-24-34.

Конструкция щековой дробилки должна обеспечивать:

• круглосуточный режим работы с остановками для технического обслуживания;
• защиту смазываемых поверхностей от попадания пыли;
• запуск от собственного привода;
• предохранение деталей (кроме самой предохранительной детали) от поломок при попадании недробимых тел в камеру дробления;
• отсутствие выброса дробимого материала во время работы;
• безопасный доступ к местам крепления быстроизнашивающихся деталей, регулирования и смазки;
• возможность присоединения к станине изготавливаемых потребителем индивидуальных или типовых укрытий для отсоса запыленного воздуха в зоне загрузки и выгрузки материалов;
• местное и дистанционное управление механизмами дробилки.

Характер движения подвижной щеки зависит от кинематических особенностей механизма щековых дробилок. За время применения этих дробилок для переработки различных материалов было предложено большое количество самых разнообразных кинематических схем механизма щековых дробилок.

Все они могут быть разделены на две большие группы:

• ЩДП - щековая дробилка с простым движением щеки, траектории движения точек подвижной щеки которой представляют собой прямые линии или части дуги окружности. Основным методом разрушения кусков в ЩДП является раздавливание.
• ЩДС - щековая дробилка со сложным движением щеки, траектория движения точек подвижной щеки представляют собой замкнутые кривые, чаще всего эллипсы. Основным методом разрушения кусков в ЩДС является раздавливание и истирание.
  • ЩДС-I - щековая дробилка с отношением длины приемного отверстия к его ширине более 1,6.
  • ЩДС-II - щековая дробилка со сложным движением щеки и с отношением длины приемного отверстия к его ширине до 1,6.

У каждого из двух основных типов щековых дробилок есть свои достоинства и недостатки.

Дробилки с простым движением подвижной щеки (ЩДП).

Дробилка с простым движением подвижной щеки устанавливается на станине, в боковых стенках которой закреплены коренные подшипники эксцентрикового вала. На эксцентричной части вала подвешивается шатун. В нижней части шатуна расположены пазы для установки опорных сухарей распорных плит. При вращении эксцентрикового вала шатун получает качательное движение, которое с помощью распорных плит передается подвижной щеке. Щека получает маятниковое движение с центром в оси подвеса. На щеках закреплены неподвижная и подвижная дробящие плиты.

Ширину выходной щели регулируют путем установки между упором и задней стенкой станины дополнительных прокладок различной толщины, системой клиньев на винтах или заменой задней распорной плиты более длинной или короткой.

Преимуществами дробилок с простым качанием щеки являются: возможность дробления высокопрочных пород и сравнительно малый износ дробящих плит. Недостатком – большая металлоемкость по сравнению с дробилками со сложным качанием щеки, а также большая неравномерность получаемой фракции.

Дробилки со сложным движением подвижной щеки (ЩДС).

Дробилка со сложным движением щеки имеет подвижную щеку особой конструкции. Вследствие эксцентричного закрепления верхнего конца щека имеет сложное движение: у верхней опоры она совершает кругообразные движения, а внизу, у разгрузочного конца,- эллиптические. В результате куски руды подвергаются не только дробящему, но и истирающему действию.

Для регулировки ширины выходной щели применяется устройство с вертикальным регулировочным клином, поднимаемым и опускаемым винтом. Для предотвращения вылета дробимого материала предусмотрен кожух. Предохранительным устройством обычно является сама распорная плита, которая ломается при превышении допустимой нагрузки, предотвращая выход из строя более ответственных и дорогих узлов дробилки.

Дробящее усилие дробилок со сложным движением щеки полностью передается на эксцентрик коленчатого вала, поэтому дробилки этого типа не изготавливаются больших размеров и не используются для крупного дробления. Щековые дробилки типа ЩДС применяют для дробления относительно мелких малоабразивных руд с повышенным содержанием глины и влаги. Ширина приемного отверстия обычно не превышает 600 мм, а выходная щель имеет ширину от 20 до 200 мм.

Заключение.

Основным направлением совершенствования щековых дробилок является выбор наилучших конструктивных параметров, например отношения высоты рабочего пространства к ширине приёмного отверстия. Для лучших щековых дробилок эта величина составляет 2,25-2,5 : 1 против 2 : 1 до модернизации. Совершенствование геометрических форм футеровочных плит, а также устройства приводного механизма, позволяющего осуществлять плавный запуск щековой дробилки и предохранение её от поломки при прохождении недробимых тел или при переполнении дробилки рудой.

В разработке и новый перспективный тип щековых дробилок — вибрационные. Привод таких дробилок выполнен в виде самосинхронизирующих дебалансных вибраторов. Основное преимущество вибрационных щековых дробилок — высокая степень дробления (более 10), а также снижение расхода электроэнергии.

Кроме производства специалисты завода нестандартного оборудования "Машинопромышленное объединение" осуществляют техническое диагностирование. Комплекс работ по техническому диагностированию щековых дробилок включает в себя определение технического состояния конструкций, определение пригодности его элементов к дальнейшей эксплуатации.