Библиотека


Механическое оборудование предприятий строительных материалов. Учебник для студентов. С.Г.Силенок, А.А.Борщевский, М.Н.Горбовец и др.-М.:Машиностроение, 1990.-465с.

АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР КОНСТРУКЦИЙ ДРОБИЛОК


Все дробильно-размольные машины разделяются на две группы: дробилки и мельницы

Обзор дробилок.

Рисунок 3.1- Дробилки

Дробилки – это машины, которые применяются для дробления сравнительно крупных кусков материала (начальный размер 100-125 мм), при этом степень измельчения находится в пределах 3-20.

Мельницы применяются для получения тонкоизмельченного порошкообразного материала, при этом размер начальных кусков равен 2-60 мм, а размер частиц конечного продукта не превышает 0,1-0,3 мм, доходя до долей микрона. Степень измельчения в мельницах, например при помоле клинкера, составляет при D=0,5см и d=0,003см. При измельчении в мельницах материалов, требующих особо высокой тонкости помола, степень измельчения доходит до 1000 и более.

По способу воздействия на измельчаемый материал различают дробилки, разрушающие материал сжатием и ударом. К первым относятся щековые, конусные и валковые дробилки, ко вторым - роторные и молотковые.

Щековые дробилки (рис.3,1а), в которых раздавливание происходит между неподвижной 1 и подвижной 2 щеками в результате периодического нажатия. В отдельных конструкциях раздавливание сочетается с истиранием.
Конусные дробилки (рис.3,1б), в которых раздавливание материала и частичное его изгибание происходит между двумя конусами. Внешний конус 1 неподвижен, а внутренний (дробящий) 2, посаженный на вертикальный вал 3, движется по окружности эксцентрично по отношению к внешнему конусу. В конусных дробилках процесс измельчения происходит непрерывно.
Молотковые дробилки (рис.3,1г), в которых дробление материалов осуществляется по принципу удара, отчасти истирание молотками 1, свободно подвешенными на быстро вращающемся роторе 2.
Бегуны (рис.3,1д), которые в зависимости от величины зерна в конечном продукте и свойств материала предназначаются для мелкого дробления и помола. Измельчение материала происходит между вращающимися катками 1 и чашей 2 (подвижной или неподвижной) путем раздавливания и истирания.

ВАЛКОВЫЕ ДРОБИЛКИ.Общие сведения и классификация

Валковые дробилки (вальцы) широко применяются в промышленности строительных материалов, особенно для измельчения вязких и влажных материалов. Валковые дробилки применяются также для вторичного дробления твердых пород (известняка, угля, различных руд и т.д.) Рабочим органом в валковой дробилке являются два цилиндра (валка), вращающихся навстречу друг другу и раздвинутые на расстояние, определяемое максимальным размером выходящего продукта. Материал, подлежащий дроблению, вследствие трения затягивается между валками и при этом постепенно измельчается.

Валковые дробилки классифицируются по следующим трем признакам:
по методу установки валков: 1)дробилки с одной парой подвижной и другой парой неподвижных подшипников;
2)дробилки с подвижно установленными подшипниками.
по конструкции валков: 1)дробилки с зубчатыми валками;
2)дробилки с ребристыми валками;
3)дробилки с гладкими валками.
по принципу действия: 1)валковые дробилки, действующие раздавливанием;
2)валковые дробилки, в которых раздавливание сочетается с истиранием, раскалыванием или разрыванием материала;

Валковые дробилки строятся с валками диаметром 1500 мм и более. Ширина валков принимается равной 0,4-1,0 величины диаметра.

Степень измельчения, в зависимости от свойств измельчаемого материала, конструкции валков и принципа действия дробилки, принимается: для твердых пород i=4, для мягких вязких i=6-8; при дроблении в зубчатых валках вязких глинистых материалов величиной доходят до 11-12 и более.
Производительность валковых дробилок в зависимости от размеров валков, числа их оборот и вида измельченного материала колеблется от 5 до 100 т/час и более. Валковые дробилки характеризуются диаметром D и длиной L валков, при этом L/D=0.4…1.
В промышленности в основном используются двухвалковые дробилки. Для пропуска не дробимых предметов один из валков, как правило, устанавливается в подвижный подшипник. В основном в современных конструкциях дробилок привод валков осуществляется или от индивидуального (ых) двигателей или через редуктор и карданные валы . Для дробления прочных пород применяют гладкие или рифленые валы , а при измельчении хрупких материалов – зубчатые валки.
Для переработки глин иногда используют перфорированные валки Материал продавливается сквозь отверстия, в результате чего подвергается интенсивным сдвиговым деформациям, существенно повышающим качество переработки.

Двухвалковая зубчатая дробилка.

Подробней рассмотрим двухвалковую зубчатую дробилку СМД-153. Дробилка используется в основном дробления угля.

Для демонтажа валков корпус дробилки изготавливают разьёмный и складывается с нижней 5 и верхней 4 частей. В боковых частях корпуса дробилки предусмотрены люки 11 для осмотра и ремонта рабочих органов дробилки. Для верхней части корпуса прикреплена воронка для загрузки 3. Место разъёмов уплотняют резиновыми прокладками. Для устранения нагрузки от изгиба в раме и разгрузки болтов крепления подшипников их корпуса в верхней части соединены между собой стержнями.
Каждый валик диаметром 1100мм и длиной 1000мм имеет индивидуальный привод от синхронного двигателя. Вращающий момент от двигателя волками передается с помощью клиноременной передачи 2. Для исключения поломки механизмов дробилки при попадании тел, которые не дробятся в камеру дробления, привод дробилки снаряжен страховочными устройствами.
Зубчатые валки расположены в горизонтальной плоскости, вращаются навстречу друг другу с разной частотой (170-200 об/мин). Зубчатый валок представляет собой вал 9 квадратного сечения с вмонтированными в него зубчатыми дисками, которые складываются из двух полузвезд 6и 7, соединенных между собой болтами 10 из стали 40Х, которая обеспечивает возможность заменить диск без демонтажа вала.

Материал поступает в дробилку сверху сквозь загрузочную воронку 3, дробится и отходит сквозь разгрузочные отверстия. В средней части станины дробилки под валками установлена балка 8, которая предотвращает прохождение кусков материала более 200мм. Для опаливания дробилки в холодное время года, чтобы избежать намерзание материала на столах корпуса, в раме дробилки смонтированы змеевики, в которые подается теплоноситель. На конце вала закреплен шкив с вмонтированными в него предохранительными устройствами.

Для привода установлены два трехфазных короткозамкнутых электродвигателя мощностью 30 кВт, которые питаются от сетки переменного тока (380В; 50Гц). Электросхемой предусмотрен раздельный пуск электродвигателя с помощью реле часа. Управление электроприводом дробилки дистанционное, кнопочное. С помощью постов управления дробилки ее можно пустить с разных точек производственного помещения. Пусковая электроаппаратура смонтирована на отдельной панели.

Валковая зубчатая дробилка надежная в работе и имеет высокую производительность при относительно небольших габаритах и массе. Валковая дробилка с одной парой гладких и двумя парами зубчатых валков. Дробление продукта происходит на дробилке для получения мелких фракций взрывчатого вещества.

Дробилка представляет собой сваренную конструкцию, на которой смонтированы попарно сверху вниз зубчатые валки 1 и 2, 3 и 4-зубчатые валки. На концах валков насажены цилиндрические шестерни. Валы валков опираются на подшипники, расположенные в корпусе. Все валки расположены в бункерах, которые входят один в другой снизу-вверх. На раме смонтированы: электродвигатель и цилиндрический редуктор привода двух пар зубчатых валков; электродвигатель и червячный редуктор одной пары гладких валков, от которых передается вращение на валы валков.

Установить по реле времени время дробления, которое определяется при обработке (2-4 мин). Осмотреть продукт на отсутствие посторонних включений. Засыпать вручную куски продукта с мешка в верхний приемный бункер дробилки. Вес одновременно загружаемого бункера – 16 кг. Подставить под нижний бункер мешок для сбора измельченного продукта. Выйти из кабины и закрыть дверь. Включить привод гладких валков, потом привод двух пар зубчатых валков. Зазоры между валками устанавливаются в зависимости от размеров кусков, которые получаются на выходе из дробилки. По окончанию времени дробления – реле времени включает привод – зайти в кабину.

материал для конструкции зубчатой дробилки

Валки дробилок данного типа состоят из чугунного корпуса (ступицы), на внешней поверхности которого закрепляется рабочая рубашка с зубьями. Рубашка обычно изготавливается из закаленного чугуна, углеродистой или марганцовой стали, и может быть цельной или составленной из сегментов. В ряде конструкций рабочая поверхность составлена из отдельных колец отливаемых вместе с зубцами. В керамической промышленности находят значительное применение так называемые дифференциальные зубчатые валковые дробилки, в которых измельчение материала (раздавливание комьев влажной глины) происходит в основном, вследствие разницы между окружными скоростями валков.

Анализ надежности работы дробилки

Достоинством дробилок указанного типа – эффектное дробление глины раздавливанием при одновременном частичном удалении твердых включений в виде камней и других посторонних предметов.

Недостатком гладких вальцов является то, что у них валки вырабатываются неравномерно (преимущественно в средней части). Кроме того, в процессе работы появляются кольцевые выработки. Чтобы частично изжить этот недостаток, начали применять вальцы, у которых один из валков имеет осевое перемещение. На конце вала закрепляется профилированный кулак 1, винтовые кольцевые выступы 2, которые заходят в соответствующие впадины, имеющие на детали 3. При вращении вала с кулаком благодаря винтовым кольцевым выступам валок перемещается в осевом направлении.

Качество дробления предопределяется состоянием поверхности бандажей валков. При работе бандажи изнашиваются и на их поверхности образуются круговые канавки. Такие канавки увеличивают расстояние между поверхностями валков, вызывают укрупнение размеров раздробленных кусков.

Для нормальной работы валков дробилки питание должно производится равномерным и непрерывным потоком материала по всей ширине валка. Если питание неравномерно по всей ширине валков, то будет происходить неравномерный износ бандажа, что сокращает срок службы.

Для выравнивания поверхности изношенных бандажей и устранения на ней канавок, бандажи подвергаются шлифовки. Шлифование бандажей, изготовленных из марганцевой стали, производится обычно без снятия валков. Электродвигатель станка для шлифовки бандажей при помощи клинового ремня вращает шлифовальный круг , которые нажимным приспособлением прижимается к поверхности бандажа. Хороший результат дает применение шлифовальных кругов из искусственного корунда марки НК. Куски материала, которые не могут быть захвачены при попадании на валки, катаются между ними до тех пор, пока не будут истерты до размеров, соответствующих углу захвата валков. Такое истирание материала приводит к усиленному износу бандажей. В случае подачи одновременно большого числа увеличенных по сравнению с допускаемым размером кусков материала может произойти забивание валков и вынужденное вследствие этого остановка дробилки для чистки. Проверку цепи между валками производят путем замера на разных участках по длине валка сплющенного между валками свинца. Пуск дробилки необходимо производить в незагруженном состоянии.

Эксплуатация дробилки и указания по обслуживанию.

Для смазки дробилок различных типов применяют жидкие минеральные масла и густые пластинчатые смазочные материалы, подача которых централизована. Система жидкой циркуляционной смазки дробилок состоит из шестеренчатого насоса с приводным электродвигателем, фильтра-охлодителя, бака-отстойника и системы жестких и гибких трубопроводов. Давление масла в системе контролируется реле давления и манометрами. Для работы в зимнее время в бакеотстойнике предусмотрен электроподогреватель. При температуре масла выше 45С в фильтре-охладителе включается система водяного охлаждения. Для смазки дробилок различных типов применяют жидкие минеральные масла и густые пластинчатые смазочные материалы, подача которых централизована. Система жидкой циркуляционной смазки дробилок состоит из шестеренчатого насоса с приводным электродвигателем, фильтра-охлодителя, бака-отстойника и системы жестких и гибких трубопроводов. Давление масла в системе контролируется реле давления и манометрами. Для работы в зимнее время в бакеотстойнике предусмотрен электроподогреватель. При температуре масла выше 45С в фильтре-охладителе включается система водяного охлаждения.

Ниже приведены правила эксплуатации циркуляционной системы жидкой смазки. Бак системы всегда должен быть заполнен достаточным количеством масла требуемого сорта. Менять сорт масла можно только с разрешения главного механика предприятия. Давление масла в системе должно быть ограничено пределами 0,15-0,3 МПа; давление воды в фильтре-охладителе должно быть на 0,025-0,005 МПа меньше давления масла (для предупреждения попадания воды в масло); температура масла не выше 65-70С. Перегрев масла свидетельствует о неисправности дробилки.

Следует регулярно контролировать непрерывность подачи масла к подшипникам по указателям течения и периодически проверять сток масла из обратной трубы в бак.
Масло, циркулирующее в системе, надо заменять не реже одного раза в три месяца. При замене масла необходимо очистить и промыть бак-отстойник и фильтр-холодильник.
После длительной остановки дробилки в зимнее время (при температуре воздуха в помещении ниже 5С) перед запуском насоса масло в баке нужно разогреть до 70-80С.
Автоматические станции густой смазки состоят из насоса-нагнетателя, дозирующего питание, резервуара густого смазывающего материала и системы трубопроводов. Подвижные точки дробилок подсоединены к системе гибкими дюритовыми шлангами. Станции рассчитаны на длительную работу в автоматическом режиме (периодическое включение нагнетания смазки к узлам трения). В правильно отрегулированных системах давление нагнетания летом недолжно превышать 7МПа. Изменение количества густой смазки, подаваемой к узлам трения, регулируется дозирующими питателями, установленными в каждой магистрали.
Смазку дробильного оборудования осуществляют в соответствии с картами и таблицами смазки, соответствующими по паспортным данным. Организация периодического контроля работы смазочных узлов, качества масел и смазочный материалов, а также сбор и регистрация (или сдача) отработанных масел возможны на отдел главного механика предприятия.

Основные правила технической эксплуатации валковой дробилки состоят в следующем:

Необходимо следить за размерами кусков питания, которые не должны превышать указанных в паспорте. Работа дробилки под завалом не допускается. Для поддержания заданной крупности готового продукта по мере износа футеровки требуется коррекция ширины разгрузочного отверстия.
При заклинивании дробилки или после пропуска крупного недробимого предмета дробилку необходимо разобрать, осмотреть основные узлы и детали и устранить обнаруженные повреждения. Каждый случай заклинивания и все отклонения от нормальной работы должны быть зафиксированы в специальном журнале .
Все виды работ по техническому обслуживанию должен производить персонал, прошедший специальную подготовку, с обязательным соблюдением техники безопасности.
Систематически наблюдать за общим состоянием и режимом работы дробилки.
Систематически проверять состояние резьбовых соединений дробилки.
После каждой разборки узлов устанавливать пригодность деталей для повторной сборки.
Детали не соответствующие нормам ГОСТав, технических условий и чертежей, подлежат замене.
Замену уплотнений, находящихся в контакте с продуктом, производить при:
  1. наличии повреждений;
  2. износе;
  3. нарушения формы и изменения физического состояния (потеря упругости, набухание, хрупкость и т.д.);
  4. отклонение размеров сверх установленных допусков