ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ И КЛАССИФИКАЦИЯ
Щековые дробилки (ШД) работают по принципу раздавливания (рис. 7.1.1, д) и частично изгиба (рис. 7.1.1, б) между двумя щеками, одна из которых обычно неподвижна, а другая подвижна (качающаяся). Их разделяют на два кинематических класса: с простым (ЩДП) и сложным (ЩДС) движением подвижной щеки. Последняя подвешена на шарнирной оси или эксцентриковом валу и совершает качания, то приближаясь к неподвижной щеке, то удаляясь от нее. Исходный материал загружается в пространство между щеками сверху. При сближении щек материал дробится (раздавливается), а при отходе подвижной щеки разгружается вниз.
Крупность дробленого продукта ЩД определяется шириной разгрузочной щели (минимальным расстоянием между щеками).
Дробилки с простым движением подвижной щеки (ЩДП). У дробилок этого класса траектории движения точек подвижной щеки представляют собой прямые линии или части дуги окружности. ЩДП различаются между собой приводным механизмом и способом подвешивания подвижной щеки: с верхним подвесом и нижней шарнирной опорой (рис. 7.1.2, а, б).
Движение щека получает от эксцентрикового вала через передаточный механизм. Широкое промышленное распространение получили дробилки с верхним подвесом подвижной щеки, а дробилки с нижней шарнирной опорой изготовляют только для лабораторных исследований.
Важным преимуществом ЩДП является обеспечение больших значений дробящей силы в верхней части камеры дробления (рычаг второго рода), что важно при дроблении кусков больших размеров, но при этом вращающие части механизма воспринимают незначительную часть этих нагрузок. Ценно и то, что малая вертикальная составляющая хода сжатия не вызывает больших сил трения между дробящими плитами и дробимым материалом. Это увеличивает срок службы плит. Недостатком ЩДП является малый ход сжатия (особенно вертикальная составляющая), что не позволяет интенсифицировать процесс дробления по всей высоте камеры дробления.
В дробилках со сложным движением подвижной щеки (ЩДС). Щека шарнирно подвешена на эксцентриковом приводном валу (рис. 7.1.2, в). Нижняя часть подвижной щеки шарнирно соединена с распорной плитой. У дробилок этой группы траектории движения точек подвижной щеки представляют собой замкнутые линии (эллипсы). Совершая такие движения, подвижная щека развивает не только раздавливающие, но и истирающие силы, направленные вниз по ходу разгрузки дробилки. С одной стороны, это положительно влияет на дробление и разгрузку, с другой — приводит к быстрому износу футеровок, особенно при дроблении прочных материалов. Холостой ход ЩДС занимает только 1/4 оборота коленчатого вала, остальную часть занимает рабочий ход, что увеличивает производительность по сравнению с ЩДП. Недостатком ЩДС является и то, что сила дробления полностью передается на эксцентрик коленчатого вала, что затрудняет производство больших дробилок и использование такой схемы для крупного дробления.
Имеются и другие кинематические схемы дробилок, например дробилка 111ДС с двумя подвижными щеками. В таких дробилках взаимное перемещение плит по вертикали практически отсутствует. Эта схема усложняет конструкцию и снижает надежность дробилки в целом.
С учетом особенностей схем ЩДП рекомендуются в основном для крупного дробления высокопрочных материалов, а ШДС — для среднего и мелкого дробления материалов средних прочности и абразивности.
Общие преимущества ШД: простота конструкции, ухода и ремонта, надежность в работе, дешевизна, незначительная высота и небольшая масса. Общие недостатки: наличие холостого хода в процессе дробления: большие качающиеся массы, что вызывает неровный ход, удары и шум; необходимость применения маховиков значительной массы и соответствующего фундамента.
На обогатительных фабриках ШД обычно применяют для крупного дробления. Для приема прибывающей на фабрику руды сооружают приемные воронки или бункера небольшой вместимости (рис. 7.1.3). Из приемного устройства в дробилку руда подается равномерно пластинчатым питателем. Иногда перед дробилкой устанавливают колосниковый грохот. Пластинчатый питатель подает руду на грохот, и в дробилку поступает только надрешетный продукт. Дробленый продукт обычно разгружается из дробилки на ленточный конвейер, который транспортирует его к месту следующей стадии дробления. Современные дробилки также допускают возможность пуска под завалом, и тогда схема установки дробилки может быть проще.
ЩД устанавливают на фундаментах, не связанных с фундаментами здания. Вибрации и сотрясения дробилки, неизбежные при ее работе, не должны передаваться зданию.
Максимальная степень дробления, которую можно достичь в ЩД, равна 8. Обычно дробилки работают при степенях дробления 3...4. Для дробилок, функционирующих при степени дробления 6, расход электроэнергии на дробление колеблется от 0,3 до 1,3 кВт-ч/т.
Характеристику крупности продукта дробления определяют свойствами дробимого материала и прежде всего его прочностью. Типовые характеристики крупности дробленого продукта ШД, по К.А. Разумову, приведены на рис. 7.1.4.
По оси абсцисс отложена крупность кусков в долях максимальной ширины разгрузочного отверстия и по оси ординат — суммарный выход классов «по плюсу». Характеристики даны для мягких 3, средней твердости 2 и твердых 1 руд. Они относятся к продукту дробления тщательно отгрохоченного материала, т.е. не содержащего кусков меньше ширины разгрузочного отверстия