Дробилки валковые устройство и принцип работы - Motokomo.ru
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (пока оценок нет)
Загрузка...

Дробилки валковые устройство и принцип работы

Конструкция и принцип работы

Дробилки с одним подвижным валком (рис. 1, а) наиболее распространены. Почти во всех существующих конструкциях валковых дробилок один из валков установлен в подвижных подшипниках, скользящих по направляющим. Подшипники удерживаются на месте пружинами, сжимаемыми при помощи специальных болтов. При попадании посторонних предметов пружины под увеличивающейся при этом нагрузкой дают осадку, зазор между валками увеличивается и инородное тело выпадает из дробилки. Далее, под действием пружин подшипники с валком возвращаются в исходное положение.

В дробилках с подвижно установленными подшипниками (рис. 1, б) обе пары подшипников подвижные, упираются в пружины, и поэтому при попадании посторонних предметов оба валка раздвигаются и пропускают инородные тела. Так как валки, расходясь, движутся в противоположном направлении с одинаковой скоростью, а возникающие при перемещении валков силы инерции взаимно уравновешиваются, то дробилки этого типа работа относительно спокойно и их называют уравновешенными. Однако этот тип дробилок вследствие сложности конструкции и дороговизны не нашел широкого применения.

Конструкция валковых дробилок весьма проста. Представление о принципе действия и устройстве валковых дробилок дают кинематические схемы, показанные на рис. 2. Дробилка состоит из двух валков 1 (рис. 2, а), вращающихся навстречу друг другу и закрепленных на валах 2, опирающихся на подшипники. Одна пара подшипников 3 закреплена на раме неподвижно, а вторая 4 может передвигаться вдоль рамы. При этом корпуса этой пары подшипников постоянно прижаты к упорам пружинами 5. Между упорами и корпусами подшипников ставятся сменные стальные прокладки, регулирующие величину зазора между валками.

Привод валков осуществляется от электродвигателя (или трансмиссии) через ременную передачу. При наличии зубчатой передачи (см. рис. 2, а) зубья второй пары делаются удлиненными по высоте, с тем чтобы можно было обеспечить зацепление при отходе подвижного валка.

На рис. 2, б представлена схема дробилки с самостоятельным приводом каждого из валков.

Как отмечалось выше, различают гладкие, зубчатые, рифленые и ребристые валковые дробилки. На рис. 3 представлена конструкция валковой дробилки с гладкими валками 1 и 2, предназначенной для мелкого дробления глиняных пластичных материалов (величина зерна до 4мм).

Зубчатые валковые дробилки предназначаются в основном для среднего измельчения различных пород. Они служат для предварительного измельчения глин сланцевых или особо плотных, а также для измельчения хрупких материалов. Валки дробилок данного типа состоят из чугунного корпуса (ступицы), на внешней поверхности которого закрепляется рабочая рубашка с зубьями. Рубашка обычно изготовляется из закаленного чугуна, углеродистой или марганцовистой стали и может быть цельной или составленной из сегментов. В ряде конструкций рабочая поверхность составлена из отдельных колец (рис. 4, а), отливаемых вместе с зубцами.

В керамической промышленности находят применение так называемые дифференциальные зубчатые валковые дробилки, в которых измельчение материала происходит в основном вследствие разницы между окружными скоростями валков. Окружная скорость валков зубчатых дробилок принимается обычно равной 2–3 м/сек. В зубчатых же вальцах дифференциального типа один из валков вращается со скоростью 0,3–0,4 м/сек, а второй — 1,2–1,5 м/сек. Ширина валков в среднем равна 0,5-0,7 от диаметра валка.

В дробилках с ребристыми валками (рис. 4, б) вместо зубьев на рабочей поверхности имеются продольные ребра.

Двухвалковые дробилки. Наиболее распространена двухвалковая дробилка, принципиальная схема которой показана на рис. 1 (схема 5). По ней изготовляют большинство валковых дробилок. Валки вращаются навстречу один другому, захватывают и дробят попавший между ними материал, раздавливая его и частично истирая. Иногда для увеличения истирающего эффекта, необходимого при измельчении некоторых материалов, валкам сообщают разную окружную скорость.

Корпуса подшипников вала одного из валков опираются на пружины и могут перемещаться. В результате этого при попадании недробимого предмета один валок может отойти от другого и пропустить недробимый предмет, после чего под действием пружин возвратиться в исходное положение. Имеются конструкции, в которых подпружинены оба валка. Их применяют там, где в исходном материале много недробимых включений. Техническая характеристика двухвалковых дробилок приведена в табл. 2.

Привод валков осуществляется так, как показано на рис. 3.

Рис. 3. Варианты привода валков двухвалковых дробилок:

1 – шкив; 2 – шестеренчатая передача; 3 – редуктор; 4 – кардан; 5 – электродвигатель.

Таблица 2. Техническая характеристика двухвалковых дробилок

с гладкими валками

с рифленым и гладким валками

Размер бандажа, мм:

  • 400
  • 260
  • 600
  • 400
  • 800
  • 500
  • 1000
  • 550
  • 1500
  • 600
  • 600
  • 400

Максимальная крупность исходного материала, мм

Пределы регулирования выходной щели, мм

Частота вращения валков, об/мин

Окружная скорость валков, м/с

Мощность электродвигателя, кВт

Производительность, м 3 /ч,

не менее, при выходной щели:

  • 2,7
  • 16,2
  • 4,3
  • 30,2
  • 10,8
  • 43,0
  • 11,9
  • 53,5
  • 13,0
  • 65,0
  • 18
  • 54

Широко распространенная до последнего времени «традиционная» двухвалковая дробилка (рис. 4) выполнена по схеме, приведенной на рис.3, а.

Шкив 2 дробилки приводится во вращение электродвигателем, далее через одноступенчатый редуктор, закрытый кожухом 8, вращение передается первому рифленому валку 3, корпуса подшипников которого неподвижно прикреплены к раме 1 дробилки. Подшипники 7 второго гладкого валка 4 прижаты к упору амортизационными пружинами 5 и могут перемещаться, сжимая пружины, увеличивая зазор между валками и пропуская недробимый предмет. Вращение от первого (ведущего) валка передается второму (ведомому) валку с помощью шестерен с удлиненными зубьями, допускающими изменение межцентрового расстояния между валами валков. Шестерни вращаются в масляной ванне и закрыты кожухом 6.

В последнее время появились конструктивные решения, в которых каждый валок приводится от электродвигателя (см. рис. 3, б) или через редуктор 3 и карданные валы 4 (см. рис. 3, в).

Рис. 4. Двухвалковая дробилка с рифленым и гладким валками.

Валковая дробилка (рис. 5), выполненная по схеме, приведенной на рис. 3, б, имеет два валка, один из которых гладкий, другой – рифленый. Подшипники одного из валков прикреплены к корпусу 5 дробилки, подшипники другого – к подвижной раме 3, соединенной шарниром 4 с корпусом.

В верхней части корпус и рама связаны между собой предохранительным механизмом 1, состоящим из системы тяг и пружин, позволяющих регулировать зазор между валками, а также допускающих расхождение валков при попадании недробимого предмета.

В этом случае валок вместе с подвижной рамой и установленным на ней электродвигателем поворачивается вокруг шарнира, и зазор между валками увеличивается. После прохождения недробимого предмета пружины возвращают валок в первоначальное положение. Усилие, необходимое для дробления материала, обеспечивается предварительным поджатием пружин.

Рис.5. Двухвалковая дробилка с раздельным приводом валков.

Привод каждого валка осуществляется клиноременной передачей от индивидуальных электродвигателей 2, установленных на корпусе и подвижной раме, поэтому при расхождении валков межцентровое расстояние клиноременной передачи не изменяется.

Двухвалковая дробилка с короткозубчатыми валами выполнена по схеме, показанной на рис. 3, в. Валки оборудованы мелкими зубьями. Неподвижный валок приводится непосредственно электродвигателем через редуктор, второй подвижный валок – электродвигателем через редуктор и короткий шарнирный вал. Такие дробилки предназначены для дробления пород малой прочности, таких, как, например, глина, мергель, мягкий известняк, гипс, уголь.

Завод им. Э. Тельмана (ГДР) выпускал такие валковые дробилки трех типоразмеров для первичного и вторичного дробления (табл. 3).

В промышленности строительных материалов для перерабатывания глиняной массы и удаления из нее камней применяют так называемые дезинтеграторные вальцы (рис. 6). Они состоят из двух валков, из которых валок 1 большего диаметра имеет гладкую поверхность, а на рабочей поверхности валка 3 меньшего диаметра предусмотрены ребра высотой 8-10 мм. Ребристый валок совершает 500 – 600 об/мин, гладкий – 50 – 60 об/мин.

Исходный материал загружается в воронку 2 и поступает на быстроходный валок. Комок глины, ударяясь о ребро валка, деформируется, «теряет» скорость и затягивается в зазор между валками. Твердые включения, например камни, будут отбрасываться ребрами валка и попадать в отводной лоток. Таким образом, в дезинтеграторных вальцах измельчение глины сочетается с ее очисткой от твердых примесей.

Для переработки глиняной массы предназначены также дырчатые вальцы конструкции ВНИИстройдормаша. Рабочие поверхности валков дырчатые. Исходная масса подается в приемную воронку и затягивается между двумя валками, вращающимися навстречу один другому, где глиняная масса разминается, растирается благодаря разной окружной скорости валков и продавливается сквозь отверстия внутри валков. Далее она попадает на отводящий конвейер. При этом имеющиеся в глиняной массе твердые включения дробятся, так как сила предварительного натяжения пружин тихоходного валка рассчитана на такие усилия.

Рис. 6. Дезинтеграторные вальцы.

В некоторых литературных источниках двухвалковую зубчатую дробилку СМД-153 (рис. 7) называют дискозубчатой. Применяют ее обычно для грубого дробления угля в системе топливоподачи электростанций, а также для дробления других материалов с пределом прочности при сжатии до 45 МПа, в которых могут попадаться отдельные включения горных пород с пределом прочности при сжатии до 60 МПа. Эксплуатация дробилки допускается как в закрытых помещениях, так и на открытых площадках при температуре окружающего воздуха от – 40 до + 40 °С.

Читайте также:  Габариты камаза самосвала

Для удобства демонтажа валков корпус дробилки выполнен разъемным и состоит из нижней 5 и верхней 4 частей. В боковых частях корпуса дробилки предусмотрены люки 11 для осмотра и ремонта рабочих органов дробилки. К верхней части корпуса прикреплена загрузочная воронка 3. Места разъемов уплотнены резиновыми прокладками.

Для устранения напряжений от изгиба в раме и разгрузки болтов крепления подшипников их корпуса в верхней части соединены между собой стяжками 1.

Каждый валок диаметром 1100 мм и длиной 1000 мм имеет индивидуальный привод от асинхронного двигателя. Крутящий момент от электродвигателя валкам передается с помощью клиноременной передачи 2.

Для исключения поломки механизмов дробилки при попадании недробимых тел в камеру дробления приводы дробилки снабжены такими же предохранительными устройствами, как и приводы описанных щековых дробилок.

Рис. 7. Двухвалковая зубчатая дробилка СМД-153.

Зубчатые валки расположены в горизонтальной плоскости, вращаются навстречу один другому с различной частотой (170 и 200 об/мин). Зубчатый валок представляет собой вал 9 квадратного сечения со смонтированными на нем зубчатыми дисками, состоящими из двух полузвездочек: 6 и 7, соединенных между собой болтами 10 из стали 40Х, что обеспечивает возможность замены дисков без демонтажа валка.

Материал поступает в дробилку сверху через загрузочную воронку 3, дробится и выходит через разгрузочное отверстие. В средней части станины дробилки под валками установлена балка 8, препятствующая прохождению кусков материала более 250 мм. Для обогрева дробилки в холодное время года, чтобы устранить намерзание материала на стенке корпуса, в раме дробилки смонтированы змеевики, в которые подается теплоноситель. На конце вала закреплен шкив с вмонтированным в него предохранительным устройством.

Для привода дробилки установлены два трехфазных короткозамкнутых электродвигателя мощностью 30 кВт, которые питаются от сети переменного тока (380 В; 50 Гц). Электросхемой предусмотрен раздельный пуск электродвигателей с помощью реле времени. Управление электроприводом дробилки дистанционное, кнопочное.

С помощью постов управления дробилки ее можно пустить с различных точек производственного помещения. Пусковая электроаппаратура смонтирована на отдельной панели открытого исполнения, которую устанавливают в электрошкаф.

Валково-зубчатые дробилки надежны в работе и имеют высокую производительность при сравнительно небольших габаритах и массе (табл.4).

Короткозубчатая двухвалковая дробилка СМД-175А с ротором размером 15001200 мм предназначена для дробления известняка, мергеля, угля, соли и других подобных материалов с пределом прочности до 120 МПа и температурой до 40 °С.

На сварную раму дробилки в подшипниках качения установлены два валка, подшипники одного из которых неподвижны, подшипники второго опираются на амортизационные устройства, и при попадании между валками недробимого предмета валок может отходить от неподвижного и возвращаться обратно.

К валу валка (рис. 8) прикреплены две ступицы, на которых болтами закреплены рабочие зубчатые сегменты. В нижней части рамы закреплены металлические гребенки для очистки рабочей поверхности валков от материала, налипшего на них в процессе дробления. Каждый валок имеет индивидуальный привод, состоящий из электродвигателя, эластичной муфты, редуктора и универсального шпинделя.

Таблица 4. Двухвалковые зубчатые дробилки

Дробилки валковые устройство и принцип работы

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ И КЛАССИФИКАЦИЯ

Основным рабочим органом валковой дробилки является цилиндрический валок, вращающийся на горизонтальной оси. Подлежащий дроблению материал подается сверху, затягивается между валками или валком и футеровкой камеры дробления и в результате этого дробится.

По конструктивному исполнению валковые дробилки бывают одно-, двух- и четырехвалковые. В последнем случае одна пара валков располагается над другой, т. е. четырехвалковая дробилка может рассматриваться как две двухвалковые дробилки, смонтированные в один корпус.

Поверхности валков бываю гладкие, рифленые, ребристые и зубчатые. Сочетания дробящих поверхностей могу быть различными: например, оба валка могут иметь гладкую поверхность, или один гладкую, другой – рифленую и т. д.

При одинаковом диаметре рифленые и зубчатые валки могут захватывать более крупные куски материала, чем гладкие. Так, если D – диаметр валка, d – диаметр куска материала, то при дроблении пород средней прочности соотношение D/d для гладких валков составляет 17-20, для рифленых и зубчатых 2-6.

Существуют лабораторные валковые дробилки типа типа ДГ, ДВГ с диаметром валков до 200 мм.

Промышленные валковые дробилки имеют диаметр валка 400-500 мм и длину, равную 0,4-1,0 диаметра (длина зубчатых валков может быть больше, чем диаметр).

Валковые дробилки применяют для среднего и мелкого дробления материалов в основном средней прочности (до ?сж = 150 МН/м 2 ) на гладких и рифленых валках и мягких (до ?сж = 80 МН/м 2 ) – на зубчатых валках.

В промышленности строительных материалов наиболее pacпpoстранены двухвалковые дробилки. Такие дробилки особенно удобны для измельчения влажных и вязких материалов (например, глин, так как другие дробильные машины забиваются подобными материалами, а на валковых дробилках могут быть установлены специальные скребки, снимающие налипший материал с поверхности валков.

Выше показана принципиальная схема двухвалковой дробилки. Валки вращаются навстречу один другому и дробят попавший между ними материал, раздавливая его при этом и частично истирая. Иногда для увеличения истирающего эффекта, необходимого при измельчении некоторых материалов, валкам сообщают разную окружную скорость.

Подшипники вала одного из валков опираются на пружины и могут перемещаться. В результате этого при попадании недробимого предмета один валок может отойти от другого и пропустить недробимый предмет, после чего под действием пружин возвратится в исходное положение.

Привод валков осуществляется так, как показано ниже. От двигателя через клиноременную и шестеренчатую передачи приводится во вращение один валок, другой валок связан с первым шестернями с удлиненными зубьями, допускающими отход валков при пропуске недробимых предметов (а).

Такое кинематическое решение довольно сложно, кроме того, оно не обеспечивает нормальную работу шестерен с удлиненными зубьями в условиях динамических нагрузок и абразивной пыли. Поэтому в последнее время каждый валок стали приводить от электродвигателя (б) или через редуктор и карданные валы (в).

КОНСТРУКЦИЯ

Ниже показан общий вид валковой дробилки с двумя валками, один из которых гладкий, другой рифленый. Подшипники одного из валков крепятся к корпусу дробилки 1 подшипники другого крепятся к подвижной раме 3, соединенной с корпусом шарниром 2.

В верхней части корпус и рама связаны между собой предохранительным механизмом 4, состоящим из системы тяг и пружин, позволяющих регулировать зазор между валками, а также допускающих расхождение валков при попадании недробимого предмета. В этом случае валок вместе с подвижной рамой и установленным на ней электродвигателем поворачиваются вокруг шарнира и зазор между валками увеличивается. После прохождения недробимого предмета пружины возвращают валок в первоначальное положение. Усилие, необходимое для дробления материала, обеспечивается предварительным поджатием пружин.

Каждый валок имеет шкив, поэтому при работе дробилки развивается дополнительный маховой момент, в результате чего дробление материала происходит более равномерно.

Привод каждого валка осуществляется клиноременной передачей от электродвигателей, установленных на корпусе и подвижной раме, поэтому при расхождении валков межцентровое расстояние клйноременной передачи не изменяется.

Бандаж валка состоит из отдельных секторов, что позволяет быстро, не разбирая дробилки, заменять износившиеся бандажи. Бандажи изготовляют из марганцовистой стали.

В промышленности строительных материалов для переработки глиняной массы и удаления из нее камней применяют так называемые дезинтеграторные вальцы. Они состоят из двух валков, из которых валок 1 большего диаметра имеет гладкую поверхность, а на рабочей поверхности валка 3 меньшего диаметра предусмотрены ребра высотой 8-10 мм. Ребристый валок совершает 500-600 об/мин, гладкий 50-60 об/мин.

Исходный материал загружается в воронку 2 и поступает на быстроходный валок. Комок глины, ударяясь о ребро валка, деформируется, теряет скорость и затягивается в зазор между валками. Твердые включения, например камни, будут отбрасываться ребрами валка и попадать в отводной лоток. Таким образом, в дезинтеграторных вальцах измельчение глины сочетается с ее очисткой от твердых примесей.

Для переработки глиняной массы предназначены также дырчатые вальцы конструкции ВНИИСтройдормаша. Ниже показаны общий вид (а) и кинематическая схема (б) дырчатых вальцов. Они состоят из тихоходного 1 и быстроходного 2 валков, каждый из которых приводится во вращение от отдельного электродвигателя 3 через редуктор 4 для быстроходного валка и через редуктор 4 и зубчатую пару 5 для тихоходного валка. Тихоходный валок опирается на предохранительные пружины 6 и при попадании в исходном материале недробимых предметов может отходить от быстроходного валка, пропуская этот предмет.

Читайте также:  Простейший карбюратор устройство и принцип работы

Поверхности валков дырчатые. Исходная масса подается в приемную воронку и затягивается между двумя валками, вращающимися навстречу один другому, где глиняная масса разминается, растирается благодаря разной окружной скорости валков и продавливается сквозь отверстия внутрь валков; далее она попадает на отводящий конвейер. При этом твердые включения, имеющиеся в глиняной массе, дробятся, так как сила предварительного натяжения пружин тихоходного валка рассчитана на такие усилия.

В валковых дробилках чаще всего изнашивается средняя часть бандажей (по длине), в результате чего крупность дробленого продукта получается неравномерной. Поэтому на некоторых дробилках предусмотрены устройства, более равномерно распределяющие по длине валков исходный материал, а также приспособления для проточки бандажей во время профилактических ремонтов.

РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ

Расчет производится исходя из многих факторов согласно расчетной схеме. Сначала для валковых дробилок определяется угол захвата материала, размер захватываемого куска.

Производительность валковых дробилок можно вычислить, если предстваить процесс дробления как движение ленты материала. Обьем ленты материала прошедший через выходную щель равен

где D – диаметр валка
L – длина валка
a – ширина выходной щели

Производительность при n оборотов валка в секунду равна

Так как обычно длина валка используется неполностью и материал выходит из дробилки в разрыхленном виде, а не плотной лентой, то в формулу производительности вводят коэффициент ?, учитывающий степень разрыхленности материала. Для прочных материалов принимают ? = 0,2-0,3; для влажных вязких ? = 0,4 -0,6.

При работе машины на прочных материалах под действием усилий дробления предохранительные пружины несколько деформируются и валки расходятся, поэтому в расчетах величину выходной щели назначают равной 1,25а. В формулу вводят также объемную массу дробимого материала ? (кг/м 3 ). Тогда, окончательно, производительность валковой дробилки (кг/с)

Усилия в деталях валковой дробилки определяются нагрузкой, которая создается пружинами предохранительного устройства. Необходимая величина этой нагрузки зависит от многих факторов и может бытв вычислена лишь приближенно.

Установочную мощность электродвигателя валковой дробилки можно определить если учесть мощность, затраченную на преодоление всех сопротивлений при работе машины.

Назначение и область применения валковых дробилок

Валковые дробилки (вальцы) широко применяются в промышленности строительных материалов, особенно при измельчении 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), вращающиеся 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 классифицируют по следующим трем признакам:

ь по методу установки валков: дробилки с одной парой подвижных и другой парой неподвижных подшипников; дробилки с подвижно установленными подшипниками;

ь по конструкции валков: дробилки с зубчатыми валками; дробилки с ребристыми валками; дробилки с гладкими валками;

ь по принципу действия: валковые дробилки, действующие раздавливанием; валковые дробилки, в которых раздавливание сочетается с истиранием, раскалыванием или разрыванием материала; валковые дробилки, действующие раздавливанием и частично ударом.

Валковые дробилки строятся с валками диаметром от 400 до 1500 мм и более. Ширина валков принимается равной (0,4ч1,0) диаметра валков.

Степень измельчения в зависимости от свойств измельчаемого материала конструкции валков и принципа действия дробилки принимается: для твердых пород – до 4, для мягких вязких – до (6ч8); при дроблении в зубчатых валках вязких глинистых материалов–до (11ч12) и более.

Производительность валковых дробилок в зависимости от размеров валков, числа их оборотов и вида измельчаемого материала колеблется от 5 до 100 т/ч и более.

Наиболее распространена двухвалковая дробилка, принципиальная схема которой показана на рис. 1. По ней изготовляют большинство отечественных и зарубежных валковых дробилок. Валки вращаются навстречу один другому, захватывают и дробят попавший между ними материал, раздавливая его и частично истирая. Иногда для увеличения истирающего эффекта, необходимого при измельчении некоторых материалов, валкам сообщают разную окружную скорость.

Рис. 1. Принципиальная схема двухвалковой дробилки.

Корпуса подшипников вала одного из валков опираются на пружины и могут перемещаться. В результате этого при попадании недробимого предмета один валок может отойти от другого и пропустить недробимый предмет, после чего под действием пружин возвратиться в исходное положение. Имеются конструкции, в которых подпружинены оба валка. Их применяют там, где в исходном материале много не дробимых включений.

Привод валков осуществляется так, как показано на рис. 2.

Рис. 2. Варианты привода валков двухвалковых дробилок: 1-шкив; 2-шестеренчатая передача; 3-редуктор; 4-кардан; 5-электродвигатель.

У валковой дробилки (рис. 2, а) более простой конструкции привод первого валка осуществляется от электродвигателя через нормальную зубчатую пару, а второго – через зубчатую пару с удлиненными зубьями для обеспечения прохода недробимых предметов без нарушения зубчатого зацепления. Однако эта схема имеет существенный недостаток: зубчатая пара с удлиненными зубьями в условиях работы при динамических нагрузках и в присутствии абразивной пыли довольно быстро изнашивается. Такие дробилки в последнее время не выпускаются, но еще эксплуатируются на керамических заводах.

У дробилки, изображенной на рис. 2, б, каждый из валков приводится в движение от самостоятельного двигателя. Такая дробилка, хотя и более сложная, работает надежнее. В дробилке (рис. 2, в) с приводом обоих валков от редуктора с двумя выходными валами, соединенными с валами валков шарнирными соединениями, можно использовать один двигатель и редуктор, но наличие шарнирных соединений валов усложняет обслуживание привода.

Наибольшее распространение в последнее время получили валковые дробилки, выполненные по схеме рис. 2, б, Независимый привод каждого валка, хотя и удорожает конструкцию дробилки, но обеспечивает более надежную ее работу.

Камневыделительные винтовые вальцы обеспечивают наряду с измельчением глины, также и выделение из глиняной массы каменистых включений. Отличие вальцов этого типа от валковой дробилки с гладкими валками, состоит в том, что в рассматриваемой конструкции дробилки один из валков выполнен с винтовой поверхностью. Глиняная масса подается в зазор между валками, при этом относительно крупные каменистые куски не затягиваются между валками и под действием винтовой поверхности выводятся из зоны валков.

Существенным недостатком валковых дробилок является интенсивное и неравномерное изнашивание рабочих поверхностей валков (бандажей) при обработке прочных и абразивных горных пород. Бандаж изнашивается в основном в средней части валка, что не дает возможности поддерживать стабильный размер выходной щели по всей ее длине. Кроме того, валковые дробилки обладают сравнительно невысокой удельной производительностью.

Тем не менее, анализ зарубежного опыта показывает большое распространение валковых дробилок различных конструкций для дробления самых разнообразных материалов, особенно в составе передвижных дробильно-сортировочных установок. Это объясняется тем, что валковые дробилки наиболее приспособлены для переработки очень распространенных материалов, склонных к налипанию или содержащих липкие включения. Во время работы дробилок налипший на поверхность валков материал срезается очистными скребками и при необходимости отводится в сторону.

Применение дробилок других типов на переработке таких материалов или вообще невозможно, или вызывает частые простои, связанные с длительной и трудоемкой работой по очистке камеры дробления. Возможность перерабатывать материалы, склонные к налипанию на рабочих органах, выгодно отличает валковые дробилки от других типов дробильного оборудования.

Дробилки валковые

Дробильное оборудование валкового типа относят к машинам горно-обогатительного сегмента производства. Впервые такая система была сконструирована в 1908 году в Великобритании, чтоб выполнять измельчение медьсодержащих материалов в крайндейдском руднике. С течением времени совершенствуются и видоизменяются технологии, однако принцип работы валковых машин остается без изменений до теперешнего момента.

Валковые дробилки превосходно справляются с дроблением пластов горных пород, пищевых продуктов, строительных и химических материалов, при этом отбирая фракцию, которая не нуждается в измельчении. Более того, механические дробилки валкового типа способны без труда перемалывать клейкие и липкие материалы, делая из них заданный дисперсионный размер.

Принцип действия валковых дробилок

Принципом работы данных агрегатов являются различные подходы к измельчению материалов. Валки цилиндрической формы выполняют вращение навстречу друг другу. Межвалковое пространство регулируется за счет стягивающих пружин, что позволяет выполнять дробление материалов различной крупности и твердости, для этого служит градуированная шкала.

Также прямолинейная зависимость есть между степенью сжатия пружин и производительностью дробильной системы. Эта зависимость устанавливается для каждого агрегата исключительно индивидуально. Снижается производительный показатель из-за загрузки влажного материала. Это действие даже способно произвести остановку машины. Следовательно, перед загрузкой в приемный бункер валковой дробильной системы, предназначенный для измельчения материал необходимо просушить.

Читайте также:  Принцип работы механической коробки передач автомобиля

Для достижения дробилкой максимальных производственных показателей, ее необходимо устанавливать на ровный горизонтальный фундамент, а также помещение должно быть сухим и обладать надлежащей вентиляционной системой.

Для исключения возникновения коррозионных очагов, конструктивные элементы валковых дробильных систем покрывают антикоррозионными составами.

Устройство валковой дробилки

a) принцип работы; b) устройство дробилки

1,2) валки; 3) исходный материал; 4) жесткая опора; 5) подвижная опора; 6) пружина; 7) рама

В машинах этого типа измельчение веществ выполняется за счет вращающегося валка. Дробление происходит между приводным рабочим органом и решеткой колосникового типа под влиянием нагрузок сжатия. Поверхность рабочих органов (валков) может быть гладкой, фигурной (рифленой) или же зубчатой. Валки получают вращение посредством электродвигателя редуктор и карданный вал, который увеличивает крутящий момент системы, что позволяет добиться относительно значительных усилий при дроблении.

Наиболее распространенными считаются дробильные системы с гладкими рабочими органами, которые используются для осуществления среднего или тонкого дробления твердых фракций. Агрегаты с фигурными или зубчатыми валками применяются для укрупненного или среднего измельчения хрупких и мягких материалов.

Дробильная система с гладкими валками имеет два параллельно установленных механизма цилиндрического типа, осуществляющие вращение по горизонтальным осям. Приводной валок, насаженный на валу, осуществляет вращение через специальные подшипники, которые способны выполнять перемещение вдоль станины по направляющим. Ведомый же венец насаживается на вал, который вращается через подшипники без такой способности, однако должны воспринимать радиальную и осевую нагрузку. Фиксация подвижных подшипников регулируется за счет тяг, прокладок, пружин и затяжных гаек. Пружины поддаются предварительной затяжке, модальное значение которой нивелирует возникающее при измельчении усилие. При попадании в агрегат неизмельчаемых материалов приводной валок осуществляет регулировку межосевого расстояния валков таким образом, что появляется возможность «пропустить» этот элемент вниз. Данная функция валковых дробилок позволяет предотвратить выход из строя агрегата. Рабочие органы закрываются защитным кожухом, который делает невозможным проникновение пыли, образующейся при измельчении фракций, в технологическое помещение.

Классификация валковых дробилок

Валковые дробильные системы делятся на типы согласно множеству критериев и конструктивных особенностей.

По количеству рабочих органов:

  • одновалковые машины – дробильные агрегаты, которые имеют один единственный приводной валок. Измельчение происходит между рабочим органом и колосниковой решеткой;
  • двухвалковые – агрегаты с одним подвижным валком для регулировки степени измельчения материала, и одним неподвижным рабочим органом.
  • Трехвалковые и более – дробильные системы, которые позволяют добиться тонкого измельчения дробимых материалов или же средней степени измельчения материалов с повышенной твердостью;

По транспортировочной возможности:

  • мобильные (передвижные) – машины, которые можно транспортировать по надобности. Такие агрегаты нашли свое широкое распространение в строительстве, где очень часто возникает возможность в мобильности данных устройств;
  • стационарные – дробилки, которые не имеют возможности быть транспортированными куда-либо. Зачастую такие системы установлены в устоявшихся технологических процессах и линиях (металлургия, шлакопереработка и т.п.).

По рельефности рабочих органов:

  • дробильные агрегаты с гладкой поверхностью рабочих органов;
  • дробильные системы с рельефными валками;
  • дробилки с зубчатыми рабочими валками.

Области применения валковых дробильных систем

На самом деле валковые дробильные агрегаты можно встретить в повседневной жизни где угодно. Ту же мясорубку в какой-то мере можно считать одновалковой дробильной установкой. Однако промышленные агрегаты намного больше по габаритам и, соответственно, по производительности.

Валковые агрегаты отлично прижились в строительной производственной отрасли. За счет таких установок работники подобных предприятий осуществляют измельчение шлака, строительного мусора и отходов, гипса, вторичного кирпича и т.п.

Также системы этого класса используют в химической промышленности, в коммунальном хозяйстве для первичного дробления или прессования отходов, а также в пищевой отрасли (дробление солевой породы и т.п.).

В горно-металлургическом комплексе также можно встретить машины этого сегмента, однако за счет своих некоторых недостатков они используются реже по сравнению со своими аналогами.

Достоинства и недостатки валковых дробильных систем

Преимуществами валковых агрегатов являются:

  • однородность формы фракции на выходе;
  • простейшее механическое устройство;
  • минимальные проблемы при эксплуатации;
  • эффективность использования;
  • экономичность (незначительный уровень потребления энергоресурсов, а также износостойкость комплектующих агрегата);
  • удобство при ремонтных работах и техническом обслуживании;
  • удобство регулирования настроек;
  • отсеивание недробимой (повышенной твердости) фракции);
  • приемный бункер может быть выгружен без полной предварительной остановки оборудования.

Недостатками валкового оборудования для измельчения являются:

  • налипание частей влажного материала на валки;
  • низкая производительность;
  • невысокая степень дробления материалов;
  • большая степень износа рабочих органов дробилки, из-за чего возникает большая трудоемкость и простои механического оборудования;
  • возможные перекосы вала на передвижном валке;
  • невозможность дробления материалов при степени твердости более 160 МПа.

Валковые дробилки: принцип действия. Достоинства и недостатки. Технологические характеристики валковых дробилок

Валковые дробилки состоят из двух горизонтально расположенных массивных валков, вращающихся навстречу друг другу.

Материал, поступающий в дробилку сверху, захватывается валками, дробится в пространстве между валками и в качестве дробленого продукта под действием силы тяжести выпадает из дробилки. Дробящая поверхность валков бывает гладкая, рифленая и зубчатая.

Валковые дробилки с гладкой поверхностью валков применяются главным образом для среднего и мелкого дробления твердых материалов. Иногда их применяют для мелкого дробления угля и кокса.

Дробящее действие дробилок с гладкими валками – раздавливание при ограниченном истирании. Однократность сжатия кусков дробимого материала при прохождении между валками обусловливает малый выход мелочи в дробленом продукте. Эти дробилки не переизмельчают материал.

Дробилки с рифленой и зубчатой поверхностями валков применяются для крупного и среднего дробления мягких и хрупких материалов. Эти валки дробят главным образом за счет раскалывания материала.

Кроме двухвалковых, иногда изготовляются четырехвалковые дробилки, у которых вторая пара валков расположена под первой; при этом проводится двухступенчатое дробление. Многовалковые дробилки вследствие громоздкости и неудобства их эксплуатации не получили распространения в практике обогащения.

К основным достоинствам этих дробилок следует отнести простоту конструкции, удобство ремонта и обслуживания, меньшее переизмельчение материала, более низкий удельный расход электроэнергии по сравнению с дробилками других типов.

Технологические характеристики валковых дробилок

Угол захвата – у валковых дробилок с гладкими валками называется угол, образованный двумя касательными, проведенными к поверхностям валков в точках соприкосновения с дробимым куском.

α≤2φ – где φ- угол трения

Практически, угол захвата – 11-15 0 .

Отношение диаметра валка и максимального куска в питании. Для бесперебойного эффективного разрушения руды принятое отношение равно:

– гладкие валки D/d = 20;

– рифленые валки D/d = 10;

– зубчатые валки D/d = 2.

Частота вращения валков. Условия захвата кусков руды валками зависит от окружной скорости, чем выше скорость (частота) вращения валков, тем ниже коэффициент трения и, соответственно, производительность дробилки.

Частоту вращения (об/с) определяют по формуле предложенной проф. Л.Б. Левенсоном

n=102,5√f/(ρdD);

f – коэффициент трения материала о валок;

ρ – плотность материала;

d – диаметр максимального куска в питании, м;

D– диаметр валка, м.

Чем больше диаметр валка, тем меньше должна быть скорость его вращения. Для определения максимальной и минимальной частоты вращения валков существует простая эмпирическая зависимость от диаметра валка, м:

При этом окружная скорость для рабочей поверхности валков всех дробилок получается в пределах 3-6 м/с, что обеспечивает спокойную и устойчивую работу машины и соответствует сложившейся практике эксплуатации валковых дробилок.

Производительность валковых дробилок можно вычислить, если представить процесс дробления как движение ленты материала шириной (L), равной длине валка, и толщиной, равной ширине (s) выходной щели. Тогда за один оборот вала объем (м 3 ) ленты материала, прошедший через выходную щель определиться по формуле,

Значит, при частоте (n – об/мин) объемная производительность (м 3 /ч) дробилки

Необходимо иметь в виду, что при дроблении материалов средней прочности пружины, поджимающие валки, могут несколько сжиматься и валки расходиться. При этом ширина выходной щели может существенно измениться, что нужно учитывать, особенно при мелком дроблении пород средней прочности на гладких вплотную сдвинутых валках.

Для расчета массовой производительности (т/ч)

где n – частота врещения валка об/мин;

D – диаметр валка, м;

L – длина валка, м;

s –ширина щели между валками, м;

μ – коэффициент разрыхления (0,2-0,4);

δ – плотность руды, т/м 3 .

Установочная мощность электродвигателя (Вт) валковой дробилки:

где σсж напряжение сжатия в МПа; R – радиус валка, м.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Для студентов недели бывают четные, нечетные и зачетные. 9705 – | 7551 – или читать все.

95.47.253.202 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)

очень нужно

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector