Щековые дробилки: виды, конструктивные особенности, сферы применения

Дроблению подвергают твердые полезные ископаемые, строительные материалы, химическое сырье, абразивные материалы, твердое вторичное сырье, некоторые виды растительного сырья. Среди всех видов сырья, которое подвергается дроблению, доминируют руды черных и цветных металлов и нерудные полезные ископаемые (уголь, граниты, известняки). По приближенной оценке, ежегодно в мире подвергают дроблению 2,5 — 3 млрд. тонн твердого сырья.

Очевидно, что дробить твердое сырье необходимо для получения из него кусков меньшей крупности по сравнению с исходным материалом, поскольку изначально этот материал, например добытая в карьере руда, может быть весьма крупным – с кусками размером до 1-1,5 м.

Операции дробления, как правило, применяют в связке с процессами классификации по крупности (грохочением) твердого сырья.

Операции дробления, как и другие методы дезинтеграции, применяют в основном для решения следующих задач:

1. Для последовательного уменьшения крупности полезных ископаемых до размеров 3-15 мм перед операциями тонкого измельчения и обогащения полезных ископаемых.
2. Для получения сырья той крупности, которая необходима непосредственным потребителям, например, при производстве строительного щебня, абразивных материалов, а также при подготовке твердых видов топлива и компонентов металлургической шихты.
3. Для подготовки твердых промышленных и бытовых отходов к операциям их глубокой переработки на вторичные продукты.
4. Процесс дробления осуществляют с применением специальных машин – дробилок. Материал разрушается в дробилках в результате приложения сил сжатия, сдвига, удара или их комбинации.

Историческая справка

Издревле измельчением камней и других твердых материалов занимались вручную – сперва раскалывали кирками большие глыбы, затем дробили более мелкие молотковым инструментом. Первые попытки механизировать процесс датируются поздним средневековьем. Они представляют собой обитые металлом сваи, подвешенные на тросах и приводящиеся в движение силой течения реки.

С приходом эры паровых моторов возникают первые полноценные камнедробилки, схожие по принципу действия с современными. В них металлические площадки, валки или другие рабочие органы оказывали давление на материал до тех пор, пока он не раскрошиться на части.

Устройство и применение щековых

Камнедробилки щекового типа встречаются во всех классах дробления и могут использоваться для измельчения любых материалов. Такие машины работают по принципу сжатия – подвижная щека прижимает исходный материал к скошенной неподвижной поверхности, формируя клинообразную камеру.

После дробления первичных валунов, их части под действием силы тяжести опускаются ниже, где вновь сдавливаются и крошатся на еще более мелкофракционные.

Среди щековых дробилок выделяют устройства с простым и сложным движением щеки. Первые надежнее и долговечнее, вторые же обеспечивают более однородную структуру готового материала.

В общем случае, доля пластинчатых частиц в продукте щековых камнедробилок достаточно высока, а размер гранул может варьироваться в широких пределах. Поэтому они рекомендуются лишь для чернового дробления, когда производительность и технологическая простота важнее качественных характеристик.

Конструкция

Несмотря на разнообразие конструктивных особенностей, в большинстве щековых дробилок использованы схемы, которые были разработаны более ста лет назад.

Основным нормативным документом, актуальным для данного оборудования, является действующий и сейчас межгосударственный стандарт, принятый в 1993 году – ГОСТ 27412-93. В стандартную модель щековой дробилки входят следующие основные узлы:

• Станина. Представляет собой литое основание, на котором устанавливаются все остальные детали и механизмы. Станина имеет усиленное исполнение и значительную массу, так как от ее устойчивости и надежности зависит безопасность работы дробилки.
• Камера дробления. Образована двумя дробящими плитами (щеками) и имеет клиновидную форму. Одна из поверхностей закреплена неподвижно, вторая размещена на шатуне и вместе с ним осуществляет возвратно-поступательное (качающееся) движение в вертикальном направлении. Подвижная «щека» сконструирована так, чтобы можно было регулировать положение ее нижнего края в горизонтальной плоскости и устанавливать максимальный размер раздробленных кусков на выходе.
• Эксцентриковый вал. Передает энергию от силового привода на подвижную «щеку» и преобразует вращательное движение в возвратно-поступательное. На главном вале установлен шатун, шкив и маховик.
• Привод. Включает в себя электродвигатель и соединенный с ним через муфту ведущий шкив, который закреплен на валу и передает крутящий момент на ведомый.
• Система управления. Обеспечивает выполнение всех основных команд: ступенчатый пуск, аварийное отключение, срабатывание защитных реле (при перегрузке, перегреве и т. п.), работу предпусковой сигнализации и другое.

Особенности конусных дробилок

Главным рабочим органом конусных дробилок является конусный пест, вращающийся внутри металлического колпака. Ось вращения конуса не совпадает с его геометрической осью, благодаря чему возникает эффект биения – ссыпающиеся в колпак камни прижимаются боковыми поверхностями песта к его сторонам, истираются и раздавливаются о них.

Процесс измельчения происходит в несколько этапов, ведь, как и в щековой дробилке, мелкие частицы не сразу ссыпаются вниз, а медленно продвигаются по рабочим поверхностям, измельчаясь все сильнее.

Конусные дробилки обеспечивают более качественное и равномерное измельчение материалов, чем щековые, однако разница в размерах исходной и конечной фракций у них не так велика.

Кроме того, подобные устройства быстрее изнашиваются, ведь эксцентриковая конструкция рабочего органа вызывает дополнительные нагрузки на подшипники его оси, а контактные поверхности подвержены осевым царапающим повреждениям.

Принцип действия дробильно-сортировочной установки

Каждый инструмент делает свое дело. На первом этапе экскаватор загружает горную массу или строительный мусор в приемный бункер. Пластинчатый питатель передает материал дробилке. Далее процесс проходит следующие этапы:

• измельченный продукт попадает на конвейерную ленту;
• доставляется в воронку;
• падает на подающую ленту;
• загружается в вибрационный грохот;
• попадает на вибросито, где и отбирается;
• в бункер заливается подходящая фракция;
• крупные детали, оставшиеся над решеткой, переносятся в конусную дробилку;
• передача измельченного материала на конвейер;
• подача продукта в воронку;
• загружается в вибрационный грохот;
• процедура скрининга повторяется.

Готовую продукцию можно выгружать самосвальными конвейерами прямо на территории склада или загружать в кузов автомобиля. Если необходимо промыть сырую массу, после измельчения она по конвейерам проходит в классификатор.

Роторные

Принцип работы роторной дробилки основан на вращении оснащенного стальными лопатками (билами) ротора внутри сужающейся кольцевой камеры. Лопатки, сталкиваясь с камнями, либо сразу дробят их, либо отбрасывают на отбойную поверхность.

Каждая частица многократно ударяется о разные поверхности с разным ускорением, что приводит к равномерному, хотя и не слишком быстрому дроблению.

Главной сферой применения роторных дробилок является заготовка строительного сырья невысокой твердости. С их помощью можно получать качественный и однородный продукт. Главный недостаток подобной конструкции – малая долговечность бил.

Виды домашних зернодробилок

Все имеющиеся в продаже измельчители зерновых делятся на бытовые и промышленные агрегаты. Главные различия между ними заключаются в мощности, производительности и размерах. Домашняя зернодробилка выделяется небольшими габаритами, она подходит для непродолжительной эксплуатации. Мощная промышленная аппаратура предназначена для непрерывного использования на протяжении нескольких часов.

По типу режущих органов и принципу измельчения дробилки делятся на:

• роторные – это оборудование используется в большинстве хозяйств. Оно оснащено долговечными металлическими ножами, которые движутся и бьются о стальные стенки корпуса, тем самым измельчая засыпанное зерно до состояния муки. Роторная дробилка способна измельчать большие порции зерна при минимуме отходов;
• молотковые – эти агрегаты просты и не требуют регулярного обслуживания. Произвести их ремонт и установить новые запчасти сможет даже новичок. Молотковая зернодробилка оборудована ножами, надежно закрепленными на встроенном роторе;

• вальцовые – заводское оборудование этого типа служит для измельчения и одновременного перемалывания различных зерновых культур. Стандартная вальцовая дробилка оснащена вальцами, тщательно перерабатывающими влажное зерно;
• дисковые – режущие металлические ножи в фирменной конструкции этих агрегатов крепятся к дискам. Благодаря такой компоновке дисковый измельчитель можно активно использовать для регулярной переработки заготовленной кукурузы.

Также измельчители делятся по типу встроенного привода. Ручная дробилка используется только в небольших частных хозяйствах или там, где нет электричества. Электрический измельчитель сухого зерна – самый популярный на рынке сельхозоборудования.

Валковые

Валковые камнедробилки совмещают давящие нагрузки с режущими. Разнонаправленное движение их барабанов, оснащенных острыми зубцами, затягивает первичный материал внутрь, где он подвергается сильному сжатию и осевому истиранию, а также множественным ударам о режущие грани.

Благодаря дешевизне, открытой конструкции, простоте в обслуживании и ремонте валковые дробилки очень популярны на малых производствах. Они достаточно эффективны и обеспечивают высокую однородность продукта, однако склонны к быстрому износу.

В некоторых случаях площадь зубцов увеличивают, а их края не заостряют. Это снижает производительность дробилки, но увеличивает ее ресурс и дает возможность работать с более прочными породами и веществами.

Технические характеристики

• Продукт
• Характеристики

Молотковые

Действие молотковых камнедробилок отдаленно схоже с действием роторных – также имеется быстро вращающийся барабан, расположенный внутри замкнутого корпуса и служащий основой для размещения рабочих органов.

Но в дробилках молоткового типа их роль играют не билы, а тяжелые стальные пластины, расположенные несимметрично в несколько рядов. Они поочередно наносят удары первичным частицам, разбивая их на более мелкие.

Камнедробилки молоткового типа встречаются достаточно редко, так как, несмотря на свою высокую производительность, не способны работать даже с породами средней твердости ввиду быстрого износа. Их применение оправдано лишь тогда, когда нужно быстро раскрошить мягкий материал на однородные гранулы.

Вам будет интересно:

Дробилка для кукурузы: быстрое отделение зерна от початков

Тракторы John Deere оснащаются «полевой лабораторией» для внесения удобрений

Новая версия подземного погрузчика Cat R2900

Бульдозер гусеничный: как выбрать надежную технику

Какие бывают трактора: фото, классификация и виды

Выбираем аппарат для бытового и профессионального использования

При выборе конкретной модели камнедробилки важно знать не только требуемую производительность и нюансы гранулометрии оборудования, но и ориентироваться в физических свойствах материалов, с которыми придется работать.

В первую очередь, речь идет о показателях твердости и абразивности. Зная эти свойства, а также бюджет на приобретение оборудования, можно определиться с необходимым типом рабочих органов.

Затем приступают к выбору шасси. Если камнедробилка будет установлена непосредственно в месте производства готового товара или полуфабриката из кускового сырья, лучше отдать предпочтение стационарным моделям, во всех остальных случаях стоит приобретать буксируемые дробилки. Использование самоходных устройств оправдано только в горнодобывающей промышленности, когда часовая производительность работ оценивается десятками тонн.

Отвечаем на вопросы

Сколько может стоить камнедробилка для дачи?

Стоимость дробилок варьируется в достаточно широких пределах, зависит от их типа и производительности. Бытовая модель щекового или конусного типа обойдется в 200-1500 $.

Лучший вид камнедробилки для известняка и мела?

Для чернового измельчения указанных пород хорошо подойдут роторные и валковые дробилки, для чистового (получение порошкового продукта) можно использовать мельничное оборудование.

Может ли щековая дробилка измельчить гранит?

Бытовая – едва ли. А вот промышленное оборудование щекового типа легко справится с подобной задачей.

Как чинить ножи на барабанах?

Если речь идет о билах роторных дробилок, их проще заменить, если о зубцах валковых машин – можно попробовать выровнять их и заточить с помощью напильника по металлу.

Можно ли сделать дробилку своими руками?

Да, но она не подойдет для измельчения камней, если только вы не обладаете навыками профессионального токаря, фрезеровщика и сварщика. В домашних условиях можно сделать дробилку для мягких кусковых веществ, веток, пищевых продуктов – видео-инструкция прилагается.