ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ И КЛАССИФИКАЦИЯ
Щековые дробилки (ЩД) — это машины, предназначенные для измельчения горных пород и других материалов. Их рабочий механизм основан на раздавливании и частичном изгибе материала между двумя поверхностями, называемыми щеками. Одна из щек, как правило, закреплена неподвижно, а вторая совершает возвратно-поступательные (качающиеся) движения. Исходное сырье загружается сверху в пространство между щеками. В момент сближения щек происходит дробление материала, а при их расхождении измельченный продукт под действием силы тяжести выпадает через разгрузочную щель вниз. Ключевым параметром, определяющим крупность конечного продукта, является минимальное расстояние между щеками в их нижней части — ширина разгрузочной щели.
Дробилки с простым движением щеки (ЩДП)
В дробилках этого класса траектория движения точек подвижной щеки близка к прямой линии или дуге окружности. Основное конструктивное различие между моделями ЩДП заключается в способе подвеса подвижной щеки и типе приводного механизма. Наибольшее распространение в промышленности получили дробилки с верхним подвесом щеки, в то время как модели с нижней шарнирной опорой используются преимущественно в лабораторных условиях.
Движение щеке передается от эксцентрикового вала через специальный передаточный механизм. Главным преимуществом ЩДП является создание значительной дробящей силы в верхней зоне камеры, что особенно эффективно для разрушения крупных и прочных кусков. При этом основные силовые нагрузки воспринимаются не вращающимися деталями привода, а станиной дробилки. Еще один плюс — малая вертикальная составляющая хода сжатия, которая снижает силы трения между материалом и дробящими плитами, тем самым увеличивая их ресурс. Однако у этой схемы есть и недостаток: относительно малый ход сжатия по всей высоте камеры ограничивает интенсивность процесса дробления.
Дробилки со сложным движением щеки (ЩДС)
В дробилках ЩДС подвижная щека подвешена непосредственно на эксцентриковом валу, а ее нижняя часть через распорную плиту упирается в регулировочное устройство. Траектория движения точек щеки в этом случае представляет собой замкнутую кривую (эллипс). Такое движение создает не только раздавливающее, но и истирающее воздействие на материал, что способствует его более эффективному измельчению и разгрузке. Рабочий ход у ЩДС составляет около 3/4 оборота вала, что обеспечивает более высокую производительность по сравнению с ЩДП. Однако интенсивное истирание приводит к ускоренному износу футеровочных плит, особенно при переработке абразивных материалов. Кроме того, вся дробящая сила передается на эксцентриковый вал, что ограничивает возможность создания мощных дробилок для крупного дробления.
Особенности, преимущества и сфера применения
Существуют и другие, менее распространенные кинематические схемы, например, с двумя подвижными щеками. Они минимизируют взаимное вертикальное перемещение плит, но при этом конструкция становится сложнее, а надежность может снижаться.
Исходя из особенностей работы, дробилки с простым движением щеки (ЩДП) рекомендуется применять для первичного (крупного) дробления высокопрочных материалов. Дробилки со сложным движением (ЩДС) лучше подходят для среднего и мелкого дробления материалов средней прочности и абразивности.
Общие достоинства всех щековых дробилок: простая и надежная конструкция, легкость в обслуживании и ремонте, относительно невысокая стоимость, компактность и малая масса.
Общие недостатки: наличие холостого хода, вызывающее неравномерность работы; значительные инерционные нагрузки, приводящие к вибрациям и шуму; необходимость установки массивных маховиков и прочного фундамента.
Практика использования на обогатительных фабриках
На горно-обогатительных предприятиях щековые дробилки традиционно используются на стадии крупного (первичного) дробления. Руда из приемного бункера равномерно подается в дробилку с помощью пластинчатого питателя. Иногда перед дробилкой устанавливают колосниковый грохот для отделения мелкой фракции, которая не требует дробления. Измельченный продукт обычно транспортируется ленточным конвейером на следующую технологическую стадию. Современные модели часто допускают запуск под завалом (с материалом в камере), что упрощает схему установки.
Щековые дробилки монтируют на самостоятельных, не связанных со зданием фундаментах, чтобы вибрации от их работы не передавались на строительные конструкции.
Технические характеристики и эффективность
Теоретически максимальная степень дробления в щековой дробилке может достигать 8, но на практике обычно поддерживается в диапазоне 3–4. Удельный расход электроэнергии при степени дробления около 6 варьируется от 0,3 до 1,3 кВт·ч на тонну переработанного материала.
Гранулометрический состав продукта дробления сильно зависит от прочности исходного материала. На графике, представленном ниже, показаны типовые характеристики крупности для руд разной твердости: мягких (3), средней твердости (2) и твердых (1). По горизонтальной оси отложена относительная крупность кусков (в долях от ширины разгрузочной щели), а по вертикальной — суммарный выход классов «плюс» (т.е. фракций крупнее заданного размера). Данные приведены для продукта, не содержащего готового класса (мелочи меньше ширины щели).
