Классификация и принцип действия
Конусные дробилки — это высокопроизводительное оборудование, предназначенное для измельчения горных пород и руд на различных стадиях переработки. В зависимости от размера получаемого продукта их разделяют на несколько основных типов:
- ККД — конусные дробилки крупного дробления. Выпускаются в двух вариантах: с одним или двумя приводами.
- КРД — конусные дробилки редукционного (или вторичного крупного) дробления.
- КСД — конусные дробилки среднего дробления. Могут комплектоваться камерами дробления двух типов: для грубого (Гр) или тонкого (Т) измельчения.
- КМД — конусные дробилки мелкого дробления. Также, как и КСД, оснащаются камерами грубого (Гр) или тонкого (Т) дробления.
Рис. 7.2.1. Схема конусной дробилки для крупного дробления с подвешенным валом.
Конструкция и рабочий процесс
Основу конструкции любой конусной дробилки составляют два ключевых элемента: неподвижная наружная коническая чаша (поз. 1 на рис. 7.2.1) и подвижный дробящий конус (поз. 2), установленный внутри нее на валу (поз. 3). Процесс измельчения происходит в кольцевом рабочем пространстве между этими двумя поверхностями.
Существует два основных типа подвеса вала с дробящим конусом. В дробилках для крупного дробления вал крепится к верхней траверсе. В агрегатах для среднего и мелкого дробления вал подвешивается на специальный сферический подпятник (поз. 9 на рис. 7.2.2), на который опирается дробящий конус. Такие модели часто называют дробилками с консольным валом.
Принцип работы на примере дробилки ККД
Несмотря на различия в конструкции, принцип действия всех конусных дробилок единый. Рассмотрим его подробнее на модели для крупного дробления с подвешенным валом (см. рис. 7.2.1).
Дробящий конус жестко закреплен на валу, который верхним концом подвешен в точке О, а нижним — свободно вставлен в эксцентриковый стакан (поз. 4). Особенность этого стакана в том, что ось его отверстия смещена относительно оси его вращения. Благодаря этому при вращении стакана, приводимого в действие электродвигателем, ось вала описывает коническую поверхность с вершиной в точке подвеса.
В результате дробящий конус совершает сложное круговое качательное движение: он периодически приближается к стенке неподвижной чаши, а затем отходит от нее. Именно в момент сближения поверхностей и происходит разрушение кусков материала, загруженного в рабочую зону. Основной механизм разрушения — раздавливание, дополненное изломом кусков при их изгибе между вогнутой и выпуклой коническими поверхностями.
Особенности кинематики и преимущества
В реальных условиях вал и конус совершают более сложное движение, чем простое качание. Из-за сил трения в узлах конструкции и между конусом и материалом, вал дополнительно вращается вокруг своей оси, обычно в направлении, противоположном вращению эксцентрикового стакана. Это вращение имеет переменную частоту, которая зависит от нагрузки.
Ключевое преимущество конусных дробилок — непрерывность процесса дробления. В любой момент времени на поверхности чаши найдется точка, к которой приближается дробящий конус, обеспечивая постоянное измельчение материала. Это позволяет обойтись без массивных маховиков, характерных для щековых дробилок, и обеспечивает высокую производительность, так как у агрегата практически отсутствует холостой ход.
На рис. 7.2.2 показана схема дробилки для среднего дробления. Ее принцип работы аналогичен описанному: ось вала описывает коническую поверхность, но вершиной конуса является центр сферического подпятника. Дробленый продукт, как и во всех конусных дробилках, непрерывно разгружается вниз, под основание машины [1].