Гранит и камень

Принцип работы и устройство щековых дробилок.



Конструктивные решения щековых дробилок.



Щековые дробилки получили наибольшее распространение среди других типов дробильного оборудования. Принцип их работы достаточно прост - горная порода измельчается раскалыванием между двумя массивными металлическими плитами, одна из которых совершает сложное вращательно-поступательное движение относительно другой. При этом пластина закрепленная в станине дробилки неподвижно называется неподвижная щека, а совершающая колебания - подвижная щека.

Принципиальная схема работы щековой дробилки классического конструктивного исполнения представлена на анимации.

принцип работы щековой дробилки

В некоторых конструкциях, с целью уменьшения амплитуды колебания подвижной пластины и, как следствие, уменьшения дисбалансных нагрузок на подшипники валов, обе щеки выполняются подвижными. По замыслу инженеров, должна возрасти и производительность таких дробилок. Однако, такая конструкция значительно сложнее, чем с одной подвижной пластиной и применяется редко.

В образованную между плитами щек клиновидную камеру подается горная порода, размер кусков которой ограничен впускным отверстием дробилки. Во время сближения щек куски породы измельчаются и вываливаются в нижнюю щель, размер которой калибруется по требуемым максимальным размерам раздробленного продукта на выходе. Далее измельченный продукт поступает на линии сортировки, где разделяется по фракциям или применяется в многофракционном виде.

Следует отметить, что за период использования идеи щекового дробления горной породы (а это более 100 лет), конструкторы и изобретатели разных стран пытались усовершенствовать кинематику дробилок, устраняя характерные конструктивные недостатки, присущие этим машинам.



Основной недостаток классической конструкции - повышенный износ пластин-щек при совершении вертикальной составляющей перемещения. Если дробимый материал имеет высокую абразивность и прочность, бронеплиты щек изнашиваются быстро, особенно в средней части.
Это связано с тем, что плиты не только сдавливают породу, но и трутся о ее куски при совершении сложного перемещения. Этот недостаток значительно уменьшен в конструкциях с кинематическим приводом, где плиты совершают, преимущественно, осевое горизонтальное перемещение, т.е. вертикальная составляющая минимальна.
Механизмы такого типа называют щековыми дробилками с простым движением щеки.
Обычно для перемещения подвижной щеки (или щек) в таких конструкциях применяется кривошип или кулачковый вал.
Тем не менее, щековые дробилки такой конструкции не получили широкого распространения из-за сложности и меньшей надежности. Кроме того, при поступательном сближении и удалении щек, нижняя часть дробильного клина работает более эффективно, поскольку относительное перемещение между плитами здесь значительно выше. Это нередко приводит к залипанию выходного отверстия дробильного агрегата мелкими частицами.
При перемещении плит в горизонтальной и вертикальной плоскостях, как это осуществляется в классической конструкции с эксцентриковым валом, дробимый продукт передвигается не только под действием собственной массы и силы тяжести, но и подталкивается подвижной плитой (щекой) при ее вертикальном перемещении.

Среди любопытных конструктивных решений щековых дробилок следует отметить дробилки с нижним расположением эксцентрикового вала, применявшегося американской фирмой "Телемит". Такая конструкция, по замыслу инженеров, должна была уменьшить нагрузку на привод агрегата, однако, при использовании крупных кусков породы, эффект получается обратный и дробящее усилие в верхней части камеры резко снижается.

Немецкая фирма "Кеппен" впервые начала применять щековые дробилки с гидроприводом, в которых жесткую механическую связь между отдельными звеньями заменил объемный гидропривод. Преимуществами конструкции является возможность управления временем и размерными параметрами цикла дробления, а также надежность защиты механизма от перегрузок, зачастую приводящих к поломкам механических приводов.

щековая дробилка

Фирма "Крупп" (Германия) использовала в своей конструкции принцип ударного дробления, который заключается в повышении частоты перемещения плит (щек). В результате порода в большей степени не раздавливается, а дробится от ударов о поверхность щек. Конструкцией привода подвижной щеки предусмотрена предохранительная пружина, защищающая механизм от перегрузок. По мнению немецких инженеров, такая конструкция позволяет увеличить производительность процесса дробления при уменьшении энергозатрат.
Тем не менее, и такая конструкция не получила широкого признания из-за плохой динамической уравновешенности таких механизмов. Это требует применения более мощных фундаментов для дробилок. Кроме того, срок службы механизмов дробильного оборудования заметно снижается.

Некоторое время имели распространение щековые дробилки с кулачковым приводом, в которых перемещение подвижной щеки осуществлялось кулачковым валом. Такие дробилки изготавливала фирмы "Акме" в Германии и "Стартевант" в США, а также Рыбинский завод дорожных машин в СССР. Эти дробилки не отличались высоким сроком службы привода, поэтому не получили широкого распространения.

***

Конусные дробилки