КОНСТРУКЦИЯ, ОСНОВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Конусная инерционная дробилка (КИД) представляет собой усовершенствованную версию классической эксцентриковой дробилки, такой как Saymonth. Ключевое конструктивное отличие заключается в замене эксцентрикового механизма на приводной дебалансный вибратор. Именно это решение определяет все основные эксплуатационные и технологические преимущества КИД по сравнению с традиционными аналогами.
Принципиальная схема промышленной КИД показана на рис. 7.3.1. Агрегат состоит из двух основных элементов: неподвижного наружного конуса (1) и подвижного внутреннего конуса (2). Рабочие поверхности конусов, обращенные друг к другу и защищенные броневыми плитами, формируют камеру дробления. На валу (3) внутреннего конуса установлен дебалансный вибратор (5), который приводится в действие через гибкую трансмиссию (4). При вращении вибратора возникает центробежная сила, заставляющая внутренний конус совершать гирационное движение — обкатываться по наружному. Если в камере нет материала, конусы движутся вплотную, а при наличии руды или другого сырья дробление происходит через его слой.
Такая гибкость в движении внутреннего конуса стала возможной благодаря отсутствию в конструкции КИД жестких кинематических ограничений его амплитуды.
История создания и эволюция конструкции
Идея использовать вибрационный привод в конусной дробилке впервые была запатентована в США еще в 1925 году. Позднее аналогичные разработки появлялись в патентах Германии, Австрии и Японии. Однако первая серийная зарубежная инерционная дробилка была выпущена только в 1981 году в Японии по советской лицензии, что говорит о приоритете советских инженеров в этой области.
В СССР работы над созданием КИД начались в 1948 году в НПК «Механобр-Техника» под руководством К.А. Рундквиста. К настоящему времени разработан и успешно внедрен целый ряд дробилок с производительностью от 1 до 350 тонн в час. Создание наиболее мощных моделей, таких как КИД-1750 и КИД-2200 для горно-обогатительной промышленности, велось при непосредственном участии МК «Уралмаш».
В процессе поиска оптимальной конструкции были разработаны и реализованы три различные принципиальные схемы дробилок (рис. 7.3.2-7.3.4). Некоторые из них использовали два независимых вибратора, синхронная работа которых обеспечивалась за счет физического явления самосинхронизации.
Ключевые особенности и преимущества КИД
Использование дебалансного вибратора в качестве привода наделяет конусные инерционные дробилки рядом уникальных характеристик, выгодно отличающих их от эксцентриковых моделей.
1. Отсутствие жестких кинематических связей. Это главная особенность КИД. Подвижный конус не имеет жесткой связи с приводом, что позволяет ему свободно обкатываться по неподвижному контуру, в том числе и по эллиптической траектории, которая может образоваться в процессе износа. В рабочем режиме амплитуда колебаний внутреннего конуса может автоматически меняться в ответ на неравномерное сопротивление материала в разных зонах камеры дробления. Если в дробилку попадет крупное недробимое тело, оно может сместить конус или даже остановить его движение, не вызывая при этом поломок механизмов или заклинивания вибратора.
Благодаря этой особенности в КИД отсутствует такое понятие, как «разгрузочная щель» — фиксированный зазор между конусами в их исходном положении, характерный для эксцентриковых дробилок.
2. Постоянная дробящая сила. В КИД дробящее усилие создается не за счет сжатия материала, а является суммой центробежных сил от вращения дебаланса и гирации внутреннего конуса. Эта сила определяется чисто механическими параметрами (массой дебаланса, частотой вращения) и не зависит от физических свойств перерабатываемого материала. Важно, что эта сила действует постоянно, даже когда дробилка работает «вхолостую», так как конусы продолжают обкатываться без зазора.
Таким образом, для КИД не существует классического «холостого хода» в привычном понимании. Это позволило отказаться от сложных систем обеспечения устойчивости конуса и, в сочетании с применением упругой изоляции дробилки от фундамента, в два раза увеличить частоту его качаний. Кроме того, КИД эффективно работают при питании под завалом (когда камера постоянно заполнена материалом), что минимизирует негативное влияние расслоения (сегрегации) руды по крупности на качество конечного продукта.
Технические характеристики различных моделей конусных инерционных дробилок приведены в табл. 7.3.1.
