Принцип устройства роторной дробилки
Основные элементы конструкции роторной дробилки показаны на принципиальной схеме (рис. 7.6.2). На схеме отображены ключевые геометрические параметры, определяющие размеры и взаимное расположение рабочих органов агрегата. К основным узлам любой дробилки этого типа относятся: ротор, корпус, отражательные устройства (плиты, колосниковые решетки) и приводной механизм.
Ротор — сердце дробилки
Ротор является вращающимся рабочим органом, который включает в себя ударные элементы (била) с крепежом, корпус и вал. Это самый ответственный узел, предназначенный для нанесения ударов по материалу, подлежащему дроблению. Чтобы обеспечить эффективное разрушение породы, окружная скорость на концах бил может достигать весьма высоких значений — от 20 до 80 метров в секунду.
Такие скорости порождают огромные центробежные силы, а в момент удара возникают ударные нагрузки, превосходящие их в сотни раз. Эти экстремальные условия требуют создания исключительно надежной конструкции как самого ротора, так и крепления бил. Именно от удачного инженерного решения роторного узла в конечном счете зависит надежность и долговечность всей дробильной установки. Давайте рассмотрим различные варианты исполнения роторов.
Типичный ротор состоит из корпуса (2), бил (1) с крепежными элементами и вала (4), на который напрессовывается корпус (рис. 7.6.3). Цилиндрическая поверхность корпуса между билами, образующая которой параллельна оси вращения, называется внешней поверхностью ротора. Торцевые поверхности, ограничивающие ротор по длине и перпендикулярные оси, именуются торцовыми.
Классификация роторов
Роторы можно классифицировать по нескольким ключевым признакам:
- По количеству бил: от 2 до 12.
- По конструкции корпуса: монолитные (закрытые, рис. 7.6.4, а, б, д, е) и пустотелые (в виде дисков, рис. 7.6.4, в, г).
- По наличию торцовых дисков.
Конструкции и крепление бил
Било — одна из важнейших деталей, влияющая на конструкцию как ротора, так и корпуса дробилки. Наибольшее распространение получили била с одной рабочей поверхностью разового применения (рис. 7.6.5, а, б). Их преимущества — надежное крепление, хорошее прилегание к опорной поверхности ротора и способность выдерживать значительные нагрузки. Такие била часто применяют в дробилках крупного дробления, а для их фиксации используют различные клиновые устройства.
Например, било на рис. 7.6.5, а имеет хвостовик в форме «ласточкина хвоста», который прижимается к ротору клиновым брусом. Брус, в свою очередь, поджимается нижним клином, что обеспечивает равномерное распределение зажимного усилия по всей длине.
На рис. 7.6.5, б показаны била производства американской фирмы Kennedy. С обратной стороны у них есть уступ, входящий в паз на роторе, что противодействует центробежным силам. Прижим осуществляется клином, упирающимся в скошенную плоскость хвостовика.
Более простые конструкции с одной рабочей поверхностью представлены на рис. 7.6.5, в. От смещения их предохраняет шпонка или специальный выступ. Крепление к ротору осуществляется болтами или клиньями. Такие била часто делают симметричными, что позволяет после износа одной стороны перевернуть их и использовать повторно, повышая коэффициент использования металла.
Специальные типы бил
Существуют также реверсируемые била, которые не требуют силового крепежа. Они удерживаются в пазу ротора за счет специальных уступов (рис. 7.6.5, г, д) и вставляются с торца. От осевого смещения их фиксируют планки.
Для условий особо тяжелых ударных нагрузок (первая стадия дробления) разработаны роторы с гидравлическим зажимом бил (рис. 7.6.5, е, ж), обеспечивающим максимальную надежность крепления.
В дробилках среднего и мелкого дробления широко применяются выдвижные била (рис. 7.6.5, з, и). Они имеют удлиненную форму и помещаются в соответствующий паз. По мере износа рабочей кромки било выдвигается на новую позицию и фиксируется. Количество таких переустановок обычно не превышает 3-4. Для фиксации на опорной поверхности била делают желобки или ребра.
Отражательные устройства
Отражательные плиты, колосниковые решетки и брусья вместе с ротором формируют камеру дробления. Их расположение и конструкция (рис. 7.6.6) зависят от назначения дробилки. Плиты изготавливают цельнолитыми из износостойкой стали или сварными. Крепление может быть жестким к корпусу или шарнирным.
Плиты на шарнирной подвеске в верхней части закреплены на оси, а нижней опираются на предохранительно-регулировочное устройство (рис. 7.6.6). Это позволяет:
- Менять форму камеры дробления, регулируя зазор между плитой и ротором.
- Обеспечивать пропуск недробимых предметов (плита отклоняется).
- Возвращать плиту в рабочее положение с помощью пружины, силы тяжести самой плиты или контргруза (рис. 7.6.6, а-д).
Немецкая фирма Huzemag предложила оригинальную конструкцию отражательной плиты в виде подвижной тележки со сменными пакетами металлических листов, образующих рабочую поверхность (рис. 7.6.7). Каждая такая плита имеет независимую подвеску.
Колосниковые решетки бывают цельнолитыми или наборными из отдельных колосников. Щели между ними могут быть ориентированы вертикально или горизонтально. Колосники в виде круглых стержней иногда делают поворотными для равномерного износа.
Конструкции корпусов
Корпуса дробилок крупного дробления для обеспечения жесткости и герметичности часто состоят из двух-трех частей, соединенных болтами. Существуют схемы как с приемной камерой, так и без нее.
В дробилках среднего и мелкого дробления ударные нагрузки меньше, что позволяет использовать более легкие и простые в обслуживании конструкции. Поскольку била здесь изнашиваются быстрее и требуют частой замены или перестановки, корпус часто выполняют с открывающейся или съемной задней частью для обеспечения легкого доступа к ротору.
Технические параметры
Основные технические характеристики различных моделей роторных дробилок сведены в таблицы 7.6.1 и 7.6.2.
