Конусная дробилка. Курсовой проект

дробилка3.dwg

(Verwendungsbereich)
(Modell- oder Gesenk-Nr)
КОМБИ-А. 10.10.00.00. СБ
Производительность 200тч. Исходный материал 200 мм. Готовый продукт 40 мм
Гидрорегулирование выходной щели
* Размеры для справок
Неуказанные передаточные отклоне-
Механизм установки на рельсы
Грузоподъемность 20т. Высота подъема 300 мм. Поворот вокруг оси полноповоротный Необходимый расход жидкости 2

дробилка.doc

Конусные дробилки являются наиболее распространенными машинами применяемыми на всех стадиях дробления горных пород. Они изобретены во второй половине XIX в. и во многих случаях вытеснили использовавшиеся ранее щековые дробилки особенно на крупных обогатительных фабриках. И сегодня конусные дробилки продолжают успешно конкурировать с дробильными машинами использующими иные принципы разрушения материала.
Конусные дробилки применяют для дробления самых различных пород. За исключением очень вязких материалов с большим содержанием глины (например глинозема) или очень крепких (таких как феррохром) разрушение в этих дробилках происходит очень эффективно. В отличие от щековых дробилок процесс разрушения материала в конусных дробилках протекает непрерывно: в каждый момент происходит рабочий и холостой ход рабочих органов. Материал в этих дробилках разрушается между двумя конусами один из которых совершает качательное круглое (инерционное) движение вследствие чего образующие этих конусов то сближаются то расходятся. Таким образом конусную дробилку можно рассматривать как состоящую из бесконечного количества элементарных щековых. дробилок работающих последовательно. Первая конусная гирационная дробилка была изготовлена фирмой «Аллис-Чалмерс» (США) в 1880 г. по проекту ее изобретателя инж. Ф. Гейтса. Она перерабатывала 4 т золотоносного
кварца в час и имела приводной двигатель мощностью 4 л. с.; ширина загрузочного отверстия на открытой стороне равнялась 4 дюймам. Многое из конструкции этой дробилки сохранилось и в современных машинах: дробящее пространство образовано двумя поверхностями вращения; эксцентрик расположен под разгрузочной плоскостью нижней части корпуса дробилки по которой разгружается дробленый материал; кинематическая схема привода состоит из двигателя ременной и конической передачи;
оси дробилки и подвижного дробящего конуса образуют небольшой угол. Слабым местом дробилки Гейтса была нижняя опора подвижного конуса представляющая собой сферическую пяту тем более что в то время промышленность не располагала стабильными вязкими смазочными маслами.
Первые промышленные образцы конусных дробилок имели дробящее пространство образованное двумя усеченными коническими поверхностями что и послужило основанием для названия этих дробилок. В современных конусных дробилках дробящее пространство описывается различными поверхностями вращения криволинейной формы иногда далекими от конусных.
В зависимости от назначения конусные дробилки подразделяются:
по технологическим признакам — на дробилки крупного среднего и мелкого дробления;
по профилю дробящего пространства — на дробилки с крутым профилем (обыкновенно — дробилки крупного дробления) пологим профилем (обыкновенно — дробилки среднего и мелкого дробления) и криволинейным профилем (обыкновенно — дробилки вторичного дробления).
НАЗНАЧЕНИЕ КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ УСТРОЙСТВА И РАБОТЫ МАШИНЫ
Рисунок 1 Конусная дробилка
Конусные дробилки предназначены для крупного среднего и мелкого дробления горных пород средней и большой твердости. По сравнению со щековыми конусные дробилки обладают рядом преимуществ которые предопределяют их широкое распространение— непрерывность рабочего процесса высокую уравновешенность подвижных частей возможность запуска под завалом большую степень измельчения материала надежность в работе.
В конусных дробилках процесс дробления (рис. 1) происходит в пространстве (камере дробления) образуемом поверхностями наружного неподвижного 1 и внутреннего подвижного 2 усеченных конусов. Материал измельчается при обкатывании дробящих конусов в результате действия сжимающих истирающих и изгибающих нагрузок причем последние достигают значительной величины благодаря круговой поверхности камеры дробления.
По назначению и характеру выполняемой работы различают дробилки с крутым дробящим конусом для крупного и среднего дробления с пологим дробящим конусом (грибовидные) для среднего и мелкого дробления. Конусные дробилки среднего и мелкого дробления наиболее широко применяемые в промышленности нерудных строительных материалов
Рисунок 2 Профили камер дробления конусных дробилок:
а) мелкого дробления; б) среднего дробления
конструктивно выполнены одинаково. Особенность этих дробилок по сравнению с дробилками для крупного дробления— растянутый книзу профиль камеры дробления рис. 2 образуемый подвижным конусом и расширенным книзу неподвижным конусом. Это позволяет увеличить протяженность «параллельной зоны» необходимой для получения равномерного по крупности продукта с минимальным количеством избыточных зерен. В дробилках для мелкого дробления эта зона отличается большей протяженностью по сравнению с дробилками для среднего дробления.
Конусные дробилки для среднего и мелкого дробления в отличие от дробилок для крупного дробления более быстроходны: частота вращения конуса колеблется в пределах от 215 до 350 обмин. Амплитуда качаний дробящего конуса у этих дробилок также больше (угол отклонения от средней оси дробилки составляет 20—2°30' а у дробилок для крупного дробления 30—40'). Перечисленные особенности рассматриваемых дробилок способствуют тому что измельчаемый материал дольше задерживается в дробилке в результате чего камень защемляется между рифлениями конусов не менее 4—5 раз в том числе не менее одного раза в «параллельной зоне» обеспечивая более высокое качество дробления.
Конусные дробилки для среднего дробления характеризуются большим количеством типоразмеров.
АНАЛИЗ ТЕХНИКИ. ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ ПРОЕКТА. ВЫБОР ПРОТОТИПА
Согласно задания нам дана конусная дробилка среднего дробления поэтому и анализ проводим дробилок данного типа.
Рисунок 3 Гиросферическая дробилка фирмы «Телсмит»
Современные конусные дробилки среднего и мелкого дробления отличаются большим разнообразием конструктивных решений типоразмеров и профилей дробящего пространства. Из дробилок с консольным валом могут быть отмечены гиросферические дробилки фирмы «Телсмит» (США) по лицензиям которой аналогичные дробилки выпускает английская фирма «Пегзон» (рис. 3).
Основными конструктивными особенностями этих дробилок являются сферический профиль рабочей поверхности подвижного конуса и применение в качестве опор конуса и эксцентрика крупногабаритных роликоподшипников которые являются своего рода свободной плоскостью. Линии действия распределенных усилий дробления пересекают ось дробилки в одной точке которая расположена примерно в середине высоты рабочих поверхностей эксцентрика. Этим создаются условия для центрального без перекосов нагружения эксцентрика и упорного роликоподшипника: при изменении величины и характера распределения удельных усилий дробления на рабочей поверхности подвижного конуса изменяются соотношения и величины горизонтальной и вертикальной составляющих равнодействующей усилия дробления но линии действия их остаются постоянными.
Вследствие больших радиальных размеров упорных роликоподшипников очевидно допустима и некоторая эксцентричность их нагружения. Фланец эксцентрика расположенный между упорными подшипниками является диском-клином за счет которого и создается прецессионное движение подвижного конуса; при этом зазоры в эксцентриковом узле могут приниматься постоянными по высоте.
Рисунок 4 Дробилка «Шипбридж»:
Английская фирма «Шипбридж» изготавливает по лицензии фирмы «Кеннеди» (США) дробилки тонкого дробления с диаметром подвижного конуса 20 дюймов (508 мм) (рис. 4). Конструктивные решения отдельных узлов этой дробилки (рис. 4 а) отличаются своеобразием. Подвижный конус в осевом направлении опирается на радиально-упорный роликоподшипник; эксцентрик в корпусе дробилки установлен на двух сферических бочкообразных подшипниках качения; вал подвижного конуса в радиальном направлении опирается на два подшипника скольжения. Такая комбинация подшипников позволяет разместить эксцентриковый узел под подвижным конусом и упростить монтаж и демонтаж эксцентрика.
К недостаткам конструкции этой дробилки следует отнести:
а) статическую неопределенность опор подвижного конуса. Радиально-упорный подшипник подвижного конуса является третьей опорой в радиальном направлении и поэтому неточности монтажа и изготовления опор могут вызвать перераспределение нагрузок между опорами; сами опоры чувствительны к перекосам. Расчетная схема такой опоры дана на рис. 82 б. Математические зависимости между реакциями и нагрузками на опоры следующие:
Своеобразием расчетной схемы следует считать расположение радиальной реакции радиально-упорного подшипника — выше самого подшипника. Это создает некоторую устойчивость подвижного конуса при изменении положения равнодействующей усилий дробления по высоте дробящего пространства;
б) значительную высоту самой дробилки и боковую разгрузку дробленого материала;
в) сложность регулировки разгрузочной щели и ввод смазки под давлением во вращающуюся деталь (эксцентриковый вал).
Наиболее простой по конструкции дробилкой с консольной осью является дробилка фирмы «Телсмит» (США). Эти дробилки не получили широкого распространения; в настоящее время они изготовляются двух сравнительно небольших типоразмеров — с подвижным конусом диаметром по низу 457 и 711 мм.
Рисунок 5 Дробилка «Нордберг»
Своеобразием отличаются дробилки мелкого дробления «Джай-родиск» (рис. 5) фирмы «Нордберг» (США) по лицензии которой аналогичные дробилки выпускает фирма «Крупп» (ФРГ). Дробимый материал в этих дробилках периодически подвергается удар-
ному действию; при этом материал в дробящем пространстве движется несколькими слоями вследствие чего достигается высокая степень дробления. Наиболее эффективно производится дробление мелкого сортированного материала размером 15—25 мм который) постепенно продвигаясь по пологому подвижному конусу дробится до размеров 0—3 мм и 0—5 мм при значительно больших размерах разгрузочной щели. Загружаемый в дробилку материал хорошо смешивается в результате сложного движения загрузочной тарелки — вращения и качания. Это достигается применением шестеренчатых передач которые расположены внутри подвижного конуса и получают движение от эксцентрика. В качестве амортизирующих средств использованы пневматические цилиндры рабочие полости которых соединены между собой. Регулировка разгрузочной щели — резьбовая.
В расчетном отношении дробилка «Джайродиск» в некоторых Положениях не отличается от своих прототипов — дробилок с консольной осью. Инерционные силы подвижного конуса и эксцентрика здесь направлены в одну сторону. Наличие некоторых деталей подвижного конуса над точкой подвеса снижает расположение равнодействующей инерционных сил подвижного конуса относительно его центра тяжести. В результате дробилка и эксцентрик хороню уравновешиваются высоко поднятым противовесом. Комбинация сферической опоры и радиальных опор эксцентрика требует применения переменных зазоров в эксцентриковом узле а распределение нагрузок в опорах подвижного конуса и эксцентрика аналогично распределению нагрузок в дробилке с консольным налом подвижного конуса.
Дробилки с верхней опорой подвижного конуса являются наиболее старым типом дробилок среднего дробления. Многие зарубежные фирмы и особенно американские продолжают придерживаться этой конструктивной схемы ставя под сомнение необходимость делать загрузочное пространство свободным от элементов траверс для обеспечения равномерного износа дробящего пространства. Изменению подвергались лишь амортизационные средства: различные пружинные амортизаторы подвижного конуса заменяются гидравлическими и пневматическими которыми в некоторых случаях осуществляется также и регулировка разгрузочной щели.
Дробилки с верхней опорой подвижного конуса являются как правило машинами с определенной статической расчетной схемой.
Дробилки среднего и мелкого дробления «Коn-о-mat после этого величина разгрузочной щели автоматически восстанавливается. Амортизационные средства расположены в траверсе дробилки и состоят из нескольких гидравлических цилиндров соединенных между собой. Горизонтальные нагрузки от усилий дробления воспринимаются конической втулкой траверсы вертикальные нагрузки передаются на гидравлические цилиндры через шаровую опору и стакан входящий в центральную направляющую расточку траверсы. Привод дробилки — бесшестеренчатый с клиноременной передачей.
Дробилка «Гидрокон» фирмы «Аллис-Чалмерс» (рис.6б) имеет следующее принципиальное устройство: вал подвижного конуса опирается в осевом направлении на сферический диск который имеет опорой поршень гидроцилиндра наполненного маслом находящимся под давлением. Регулировка разгрузочной щели достигается изменением количества масла в гидроцилиндре с помощью насоса масляного бака обратного клапана и регулятора подачи. В случае попадания в дробящее пространство недробимого тела часть масла выдавливается из цилиндра в сосуд с резиновым баллоном наполненным инертным газом. После выпадения из дробилки недробимого тела газ в резиновом баллоне вытесняет масло обратно в цилиндр и восстанавливается первоначальный размер разгрузочной щели. Верхняя опора вала подвижного конуса воспринимает радиальные нагрузки и не препятствует перемещению подвижного конуса в осевом направлении.
Рисунок 6 Конусные дробилки
а) фирма «Кеннеди» б) «Гидрокон» фирмы «Аллис-Чалмерс»
Отечественные дробилки.
Первые отечественные конусные дробилки среднего и мелкого дробления с консольным валом и пружинной амортизацией были разработаны и выпущены Уралмашзаводом в 1935 г. В настоящее время завод является единственным поставщиком в стране дробилок с диаметром подвижного конуса 1750 мм и выше. Основными достоинствами выпускаемых машин является их большая производительность и равномерность выдаваемого продукта. Предприятия производящие в больших количествах дробленые материалы размерами от 50—0 до 5—0 мм предпочитают конусные дробилки среднего и мелкого дробления другим дробильным
машинам. Для среднего дробления материалов Уралмашзавод изготовляет дробилки КСД-2200А (рис. 7) КСД-2200Б и КСД-1750Б Размеры конусных дробилок среднего и мелкого дробления характеризуются диаметром основания подвижного конуса который указывается в миллиметрах в обозначении дробилок.
Рисунок 7 Дробилка 2200 А
Продолжительное время Уралмашзавод изготовлял дробилки среднего и мелкого дробления 1650 и 2100. Эти дробилки были мало производительны а ввиду недостаточного усилия прижатия дробящих конусов и следовательно развиваемого ими усилия дробления не могли перерабатывать крепкие высокоабразивные руды быстро выходя в этом случае из строя.
В 1955—1960 гг. Уралмашзаводом были разработаны и начали изготовляться более мощные и производительные дробилки среднего и мелкого дробления с диаметрами подвижных конусов 2200 и 1750. Дробилки 2200 изготовлялись в четырех исполнениях: два — для мелкого дробления с усилием прижатия чаши 400 и 600 га и два — для среднего дробления с загрузочными отверстями 350 и 275 мм и разгрузочными щелями 30—60 и 10—30 мм соответственно. Опыт эксплуатации показал что дробилки мелкого дробления 2200 с усилием прижатия чаши 400 т успешно справлялись с переработкой руд любой крепости. В дальнейшем усилие прижатия чаши было уменьшено до 332 т. Было изменено усилие прижатия чаши и в дробилках среднего дробления 2200 а также в дробилках среднего и мелкого дробления 1750 (табл. 20).
Дробилки 2200 и 1750 постоянно модернизируются с целью улучшения эксплуатационных показателей. Так дробилки 2200 имеют теперь непосредственный привод от короткозамкнутого тихоходного асинхронного двигателя вместо клиноременной передачи от более быстроходного электродвигателя. Шкивы клиноременной передачи являлись добавкой к маховым массам привода. В дробилках с клиноременной передачей при перегрузках (например при попадании недробимых тел) часто происходили поломки зубьев конической передачи и втулок привода а также некоторых других деталей.
Дробилки Уралмашзавода унифицированы. Различными у дробилок одного размера являются узлы образующие дробящее
пространство машины.
Дробилка (см. рис. 7) состоит из загрузочного устройства регулирующего и опорного колец подвижного конуса с распределительной тарелкой сферического подпятника пружин конического зубчатого колеса станины вала-эксцентрика конической шестерни приводного вала опорной чаши гидравлического уплотнения смазочной установки и электрооборудования.
Материал подлежащий дроблению из приемной коробки 1 поступает на распределительную тарелку 3 расположенную над подвижным конусом 20. При качании тарелки которая закреплена на валу 17 подвижного конуса загружаемый материал ссыпается в дробящее пространство дробилки где он дробится поверхностями футеровки 19 подвижного и футеровки 18 неподвижного конусов.
Эксцентрик 15 вращается в цилиндрической втулке 13 запрессованной в центральный стакан станины 12 и опирается на подпятник 16 состоящий из набора бронзовых и стальных дисков. Такая конструкция подпятника уменьшает относительную скорость вращения трущихся поверхностей дисков а следовательно их нагрев и износ.
Подвижный конус неподвижно укреплен на валу 17. Вал своим хвостовиком сидит в конусной втулке 14 эксцентрика. На верхнюю часть станины дробилки установлено опорное кольцо 8 притянутое к станине болтами через амортизационные пружины 9. Опорное кольцо имеет внутреннюю упорную резьбу в которую ввернуто регулирующее кольцо (неподвижный конус) 6 подтягиваемое стяжными колонками 4 к кожуху 5 с тем чтобы выбрать осевой люфт в упорной резьбе. Регулировка размера выходящих кусков продукта дробления производится изменением размера разгрузочной щели путем вертикального перемещения регулирующего кольца по резьбе опорного кольца.
Для предотвращения попадания пыли и мелких частиц дробимого материала между подвижным конусом 20 и опорной чашей И встроен гидравлический затвор 10 в ванне которого непрерывно циркулирует жидкость (вода или отработанное масло).
В гидравлический затвор (рис. 8) через подвод 2 подается вода или отработанное смазочное масло в зависимости от местных условий. Жидкость заполняет ванну 5 опорной чаши 1 до определенного уровня определяемого порогом 8 через который поступает в кольцевую спускную канавку 3 и забрав осевшую пыль через отвод 4 сбрасывается в канализационную сеть или специальную емкость для отстоя. В ванне купается воротник 6 дробящего конуса 9 тем самым отгораживая пыльную зону от внутренней полости дробилки. Пылеотбойное кольцо 7 прилегающее к воротнику дробящего конуса с зазором 15—2 мм уменьшает до минимума количество пыли проникающей в затвор.
На рис. 9 изображена дробилка КМД-2200 с непосредственным приводом вытеснившая дробилки с клиноременным приводом. Верх дробилки герметично закрыт кожухом большого объема имеющим патрубки которыми он присоединяется к системе вытяжной вентиляции с целью снижения выделения пыли дробилкой в атмосферу цеха.
Дробилки среднего и мелкого дробления имеют систему жидкой циркуляционной смазки подшипников приводного вала эксцентрикового узла сферического подпятника и конической зубчатой передачи. Поступление масла к узлам трения и его слив контролируются приборами. Смазочная установка может быть индивидуальной — для смазки одной дробилки и групповой — для обслуживания нескольких (от 3 до 9) дробилок.
В зависимости от типоразмера и количества дробилок смазочные установки для индивидуальной и групповой смазки имеют различную производительность. В холодное время года масло в отстойнике может подогреваться электронагревателями. Для Контроля за поступлением в дробилку минимального количества масла обеспечивающего нормальную работу узлов трения в маслопроводе на сливе масла у каждой дробилки установлен сигнализатор расхода масла исключающий возможность работы дробилки при недостаточности его. Контроль за температурой масла и охлаждающей воды осуществляется термометрами сопротивления и магнитоэлектрическим записывающим логометром. Контроль за давлением масла и воды в различных точках смазочной установки осуществляется манометрами различного назначения смонтированными на общей панели.
Для привода дробилок мелкого и среднего дробления устанавливаются электродвигатели переменного тока асинхронные с короткозамкнутым ротором. На масляных насосах фильтрах смазочных станций устанавливаются также электродвигатели переменного тока асинхронные с короткозамкнутым ротором. Схема управления приводами предусматривает: автоматическое поддержание постоянства температуры масла в пределах 35— 40° С; автоматическое включение резервного масляного насоса при неисправности основного; пуск главного привода дробилки
Рисунок 8 Непосредственный привод дробилки
Рисунок 9 Дробилка КМД-2200 с непосредственным приводом.
только при нормальном уровне масла в сливных трубопроводах отключение привода в случаях когда ни основной ни резервные насосы не обеспечивают нормальной работы системы смазки.
Состояние приводов дробилки и системы смазки контролируется системой сигнализации.
Проведя анализ патентных разработок которые приведены ниже мы выбираем : Конусную инерционную дробилку содержащую корпус с наружным конусом размещенный в последнем внутренний конус пята которого шарнирно сопряжена с подпятником опоры и пятой внутреннего конуса смонтирован направляющий вкладыш при этом смежные сопрягаемые между собой поверхности пяты вкладыша и подпятника выполнены цилиндрическими со взаимно перпендикулярными осями а центр всех сопряженных поверхностей выполнен общим.
Целью изобретения является раскрытие дробимых материалов по межзерновым связям и снижение энергоемкости процесса.
ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ ДРОБИЛКИ С ГИДРАВЛИЧЕСКИМ РЕГУЛИРОВАНИЕМ ВЫХОДНОЙ ЩЕЛИ
Описанные выше дробилки среднего и мелкого дробления с консольным валом и пружинной амортизацией получившие распространение благодаря высокой производительности и равномерному кубообразному продукту дробления сложны по конструкции чем затрудняется их изготовление и вызываются неполадки в работе. Пружинные дробилки не способны без поломок пропускать или задерживать в дробящем пространстве крупные недробимые тела они не имеют простого устройства регулирования разгрузочной щели. При пропуске а чаще всего при заклинке дробилок недробимыми телами в деталях и узлах машин создаются недопустимо высокие напряжения приводящие к поломкам и простоям оборудования. Настройка необходимой разгрузочной щели путем поворачивания дробильной чаши в резьбе опорного кольца требует значительных затрат небезопасного ручного труда а также специальных механизмов не предназначенных для этих целей (лебедок тракторов и т. п ).
В 1950 г. конструкторы Д. И. Беренов и А. В. Лобанов предложили конструкцию дробилки среднего и мелкого дробления с консольной осью с гидравлическим регулированием разгрузочной щели и пневматической амортизацией менее жесткой чем пружинная [6]. Дробильная чаша новой машины неподвижна; подвижный конус имеет возможность опускаться при попадании в дробящее пространство недробимого тела.
Привод дробилки осуществляется от асинхронного электродвигателя через упругую муфту с мягкой характеристикой защищающую электродвигатель от воздействия ударов. Приводной вал дробилки (рис 10) передает вращение через коническую передачу эксцентрику 2 вращающемуся вокруг оси 1 запрессованной в центральный стакан станины. Стакан имеет наружную цилиндрическую поверхность ось которой наклонена на некоторый угол к оси внутренней расточки. На наружную поверхность эксцентрика надевается подвижный конус 3 который в вертикальном направлении через верхний подвес опирается на плунжер 4 гидроцилиндра дробилки. При вращении эксцентрика подвижный конус опираясь на сферический подпятник 5 верхнего подвеса совершает качания относительно центра сферы производя при этом дробление материала в дробящем пространстве.
Регулирование разгрузочной щели производится закачиванием необходимого количества масла под поршень гидроцилиндра дробилки гидравлическим насосом.
Рисунок 10 Дробилка 2100 с гидравлическим регулированием щели
Для амортизации при перегрузках дробилка снабжена аккумулятором (рис. 11) который состоит из двух полостей разделенных между собой плунжером 3: полость 2 заполнена маслом а полость 1— газом (азотом) При увеличении усилия дробления выше рабочего предела плунжер аккумулятора сжимает дополнительно газ освобождая тем самым объем для перетекания масла из-под поршня дробилки в результате чего происходит опускание подвижного конуса.
Рисунок 11 Гидропневматический аккумулятор
В 1955 г. Уралмашзаводом были спроектированы и изготовлены две дробилки 2200 с гидравлическим регулированием разгрузочной щели в исполнении для мелкого дробления (рис. 12). В дробилках КМД-2200-ГРЩ в верхнюю часть плунжера 4 установлена мощная сферическая опора 2 которая вместе с встроенным в верхний подвес тормозным устройством 3 создает достаточный момент противодействующий увлекающему моменту эксцентрика 7. Дополнительный тормозной момент создается набором стальных и бронзовых дисков одна часть которых удерживается неподвижно на плунжере а другая часть связана с подвижным конусом через специальный карданный механизм 1. Двойной тормоз устойчиво удерживает подвижный конус от вращения благодаря чему возникли условия холостого хода идентичные с пружинными дробилками.
гидроцилиндр регулирования разгрузочной щели размещен в расточке низа оси дробилки. Вертикальные составляющие усилия дробления от подвижного конуса передаются на поршень 6 гидроцилиндра через сферическую опору 2 плунжер 4 специальную штангу 5 свободно вставленную сверху в расточку оси дробилки.
Проведя в 1961—1962 гг. новую модернизацию дробилок 2200 и 1750 с целью добиться более равномерных давлений на втулки эксцентрикового узла повысить долговечность подпятника эксцентрика и улучшить противопылевые устройства Уралмашзавод изготовил установочную партию дробилок с гидравлическими регулированием разгрузочной щели: КМД-2200-ГРЩ КСД-2200-ГРЩ и КМД-1750-ГРЩ.
Рисунок 12 КМД 2200 с гидравлическим регулированием щели
Опыт эксплуатации и доводки дробилок 2200 и 1750 с гидравлическим регулированием разгрузочной щели и пневматической амортизацией выявил следующие их положительные качества:
В 1) детали дробилок просты в изготовлении; 2) дробилки собираются и разбираются легко с минимальными затратами ручного труда;
) регулирование разгрузочной щели осуществляется с пульта в процессе дробления и не требует специального технологического времени;
) дробилки свободно пропускают недробимые тела непрекращая процесса дробления; перегрузки деталей при этом не велики;
) гидравлическая система дробилки устойчиво поддерживает настроенную разгрузочную щель но величина ее в отличие от дробилок с пружинной амортизацией увеличивается при увеличении нагрузки чем ухудшается гранулометрический состав готового продукта;
) уплотнения поршня гидроцилиндра работают надежно и длительно;
) хотя вибрация дробилок 2200 и 1750 с гидравлическим регулированием разгрузочной щели выше дробилок с пружинной амортизацией однако она не превышает установленные нормы в связи с чем данные машины можно устанавливать на типовые фундаменты для серийных дробилок.
Основным недостатком дробилок с гидравлическим регулированием разгрузочной щели является малая стойкость втулок эксцентрикового узла. Втулки непосредственно воспринимают усилия дробления и быстро изнашиваются. Другим недостатком этих машин является проникновение в дробилку пыли которая попадая на трущиеся поверхности эксцентрикового узла ускоряет износ втулок. Дробилка очень чувствительна также к изменению коэффициента трения скользящих пар. Незначительное Увеличение коэффициента трения в паре наружная поверхность эксцентрика — втулка подвижного конуса приводит к быстрому увелечению подвижного конуса во вращение что недопустимо. Кроме того разработка центрального стакана из-за консольного приложения нагрузок на центральную ось дробилки требует длительного трудоемкого восстановительного ремонта. С целью устранения указанных недостатков на Уралмашзаводе создаются дробилки с жесткими опорами подвижного конуса и амортизационной системой размещенной на верхней части дробилки и состоящей из расположенных по периферии пневматических амортизаторов. В этих дробилках внедряется без резьбовое гидравлическое регулирование разгрузочной щели. По данной схеме изготовлен опытный образец дробилки мелкого дробления с диаметром подвижного конуса 2500 мм и разработан проект еще более мощной дробилки с диаметром подвижного конуса 3000 мм. Характеристика этих машин указана в табл. 24. Дробилка КМД-2500 не имеет перечисленных недостатков дробилок среднего и мелкого дробления с гидравлической амортизацией. Гидравлическое устройство регулирования разгрузочной щели здесь разгружено от рабочих нагрузок и не влияет на гранулометрический состав продукта. Подвижный конус вертикально неподвижен и оперт на мощный сферический подпятник что обеспечивает возможность перерабатывать породы высокой крепости. Амортизация осуществляется путем подвижек опорного кольца что благодаря лучшему распределению сил повышает чувствительность амортизационного устройства. Последнее отделено от гидравлического устройства регулирования щели.
В отличие от конусных дробилок с пружинной амортизацией опорное кольцо и подвижный конус дробилки КМД-2500 не имеют упорной резьбы и регулирование разгрузочной щели производится не за счет вращения подвижного конуса а путем его вертикального перемещения в расточке опорного кольца с помощью специальных вертикальных гидроцилиндров. Фиксирование в определенном положении подвижного конуса настроенного на необходимую разгрузочную щель производится: в вертикальном направлении — механическими зажимами и дополнительно отсечкой подъемных цилиндров от напорной и сливной магистралей; в радиальном направлении — с помощью восьми гидравлических установок клинового зажима.
Необходимое усилие дробления обеспечивается системой пневматической амортизации которая одновременно является предохранительным органом дробилки от чрезмерных перегрузок. Система амортизации состоит из шестнадцати пневматических цилиндров 1 корпуса которых закреплены в верхнем фланце станины 6 а поршни 2 через балансиры 3 и резьбовые тяги 4 создают необходимое прижатие опорного кольца 5 к станине. Полости амортизаторов заполнены сжатым азотом при давлении до 85 атм. Заполнение амортизаторов газом производится обычно из баллонов посредством гибкого съемного подвода 7 через вентили 8 баллона. Наибольший коэффициент перегрузки при пневматической амортизации составляет 11а —125.
Дробилка КМД-3000 (рис. 13) по конструкции механизмов регулирования разгрузочной щели фиксации дробильной чаши и амортизации принципиально не отличается от дробилки КМД-2500. В ней лишь более удобно размещены пневматические амортизаторы 1 которые опущены вниз и опоясывают станину 2 нижней части так как пружины в дробилках с пружинной амортизацией. Узлы нижней части приводного вала 3 опорной чаши 4 подвижного конуса 5 и загрузочного устройства 6 как и в дробилке КМД-2500 выполнены аналогично подобным узлам дробилок с пружинной амортизацией. Имеющиеся конструктивные отличия носят либо технологический характер либо связаны с удобством эксплуатации и повышением долговечности деталей.
В связи с уникальными размерами машины все основные корпусные детали (станина корпусы дробильной чаши подвижного конуса опорного и регулирующего колец) выполнены со вставными с последующей электрошлаковой или электродуговой сваркой что значительно упрощает изготовление корпусных элементов.
В дробилке КМД-3000 в отличие от дробилки КМД-2500 дробящее пространство 7 выполнено с учетом современных рекомендаций обеспечивающих получение наиболее равномерного по гранулометрическому составу продукта и минимальный износ броней. Эффект уменьшения износа является следствием совмещения вершины конуса параллельной зоны с точкой подвеса что обеспечивает минимальное скольжение конуса относительно руды и увеличивает срок службы футеровок 8 и 11.
Наиболее нагруженным узлом дробилки КМД-3000 является эксцентриковый узел на втулках 9 и 10 которого имеют место высокие скорости скольжения и удельные давления. Для надежной работы эксцентрикового узла в него введен узел самоустановки обеспечивающий правильную работу наиболее нагруженных подшипников дробилки даже при значительных технологических погрешностях изготовления. Конструктивно узел самоустановки выполнен с самоустанавливающейся втулкой 10 встроенной в эксцентрик. С введением указанного компенсатора в узел эксцентрика условия его работы становятся статически определимыми что дает возможность уменьшить зазоры во втулках эксцентрикового узла и увеличить тем самым их гидродинамическую грузоподъемность.
Однако вследствие высоких скоростей скольжения и соответственно удельных работ на втулках эксцентрикового узла (скорость до 11 мсек удельная работа до 212 кГсмг -сек в приводе дробилки предусмотрена возможность регулирования скорости на 20% ниже номинала (до 150 качаний конуса в минуту) что позволяет создать обкаточный режим с уменьшенными инерционными нагрузками холостого хода а также определить влияние числа оборотов на производительность дробилки и качество ее продукта. Для возможности непрерывной регистрации фактической скорости привода дробилки предусмотрена установка тахогенератора приводящегося с помощью клинового ремня от ведомой полумуфты приводного вала.
Конусная дробилка 3000 имея по сравнению с дробилкой 2200 вдвое большую производительность позволяет значительно упростить компоновочное решение крупных дробильных фабрик по сравнению с общепринятым в мировой практике. Так четырех -стадийная схема дробления может быть заменена трехстадийной при одновременном двукратном сокращении количества дробилок среднего и мелкого дробления.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ МАШИНЫ И РАБОЧЕГО ОБОРУДОВАНИЯ
1 Расчет кинематических параметров
Рисунок 14 Схема нагрузок действующих на подвижный конус при дроблении
Номинальный ход подвижного конуса в направлении неподвижного в точке А в процессе гирации подвижного конуса определяется по формуле:
где — расстояние от точки гирации до недробимого тела — угол между осями подвижного конуса и дробилки.
Номинальный подъем регулирующего кольца в месте попадания недробимого тела при реализации номинального хода подвижного конуса в направлении неподвижного и в соответствии е формулой (1) и некоторыми упрощениями
где — угол между касательными к траекториям точки А - точки контакта дробящих конусов с недробимым телом
2 Расчет геометрических параметров
Коэффициент закрупнения определяют по соотношению
Где S95 — размер квадратной ячейки сита мм через которое проходит 95% продукта дробилки; — ширина разгрузочной щели мм определяется как средняя арифметическая четырех измерений равномерно по окружности одно из которых может быть меньше устанавливаемой.
При построении профиля дробящего пространства ширину загрузочного отверстия следует принимать:
Где D — максимальный размер куска дробимого материала.
Находим насыпной вес дробимого материала:
Эксцентриситет е (мм) оси подвижного конуса измеренный в плоскости разгрузочной щели связан с шириной В (м) приемной щели дробилок ККД приближенной зависимостью:
Частоту п0 качаний дробящего конуса определяют по зависимости:
3 Определение производительности
При назначении производительности дробилок среднего дробления следует пользоваться паспортными данными или необходимо проводить промышленное опробование.
где— производительность дробилки мч; — коэффициент; для дробилок КCД = 07; — поправочные коэффициенты учитывающие крупность питания твердость и влажность перерабатываемый материалов 11;1;1 ; — диаметр подвижного конуса по низу м; е — нижний эксцентриситет оси подвижного конуса м; — число качаний подвижного конуса в минуту; — ширина разгрузочной щели на открытой стороне мм.
4 Определение мощности привода
Существуют различные методики определения производительности дробилки и энергоемкости процесса дробления. Учитывая изложенные ограничения процесса дробления к определению этих параметров нужно подходить как к взаимосвязанным. В частности расчетную мощность N (кВт) приводного электродвигателя отечественных дробилок среднего и малого дробления можно выбирать по зависимости:
Где — диаметр подвижного конуса по низу м; п0- качаний дробящего конуса;
Согласно полученным данным выбираем электродвигатель используемый на отечественных дробилках : тип АКЗ- 13-42-10 Рном=220 кВтNном=590 обмин U=6 кВ.
5 Расчет гидравлической системы
Определим основные параметры гидравлической системы а именно системы для регулировки разгрузочной щели.
Усилие прижатия чаши =400 тонн=4000кН.
Сила инерции во время разгона:
Где t- время разгона при прямом ходе 02 мс; U- время прямого хода 02 с;
Диаметр поршня(вала)
Где Р- максимальное давление в напорной линии;
Необходимый расход жидкости
Мощность при статической нагрузке
ОХРАНА ТРУДА ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ КОНИЧЕСКИХ ДРОБИЛОК
Главными опасностями здоровью обслуживающего персонала на дробильно-сортировочных предприятиях являются повышенная запыленность атмосферы производственные шумы вибрация и поражение электрическим током.
Уменьшение производственных шумов может осуществляться как за счет улучшения конструкции машин и ее узлов так и за счет улучшения технической эксплуатации машин своевременного ремонта оборудования применения звукопоглощающих (мягких) футеровок установки кожухов глушителей шума. Существенное уменьшение производственных шумов происходит при автоматизации управления процессом когда оборудование и обслуживающий персонал размещаются в различных изолированных друг от друга помещениях.
Для защиты обслуживающего персонала от воздействия вибраций применяют виброизоляцию которая может быть активной и пассивной. Активная виброизоляция ставит своей целью уменьшение колебаний фундамента на котором установлено оборудование являющееся источником колебаний или сотрясений. Для этого между фундаментом и машиной укладывают виброизолирующие прокладки.
При пассивной виброизоляции применяют виброизолирующие площадки. При этом рабочие должны иметь специальную противовибрационную одежду – ботинки и рукавицы в которых изолирующим материалом служит мягкая крупнопористая резина.
Электробезопасность персонала обслуживающего машины с электроприводом обеспечивают следующие мероприятия:
применение при осмотре и текущем ремонте машин осветительной арматуры и инструмента напряжением до 36 В;
тщательная изоляция токоведущих частей электрооборудования и электрических проводов;
ограждение и создание условий недоступности к электрооборудованию и проводам находящимся под напряжением;
установка защитной аппаратуры (автоматических выключателей реле напряжения) обеспечивающей электрооборудование при коротких замыканиях и перегрузках в электрической цепи;
заземление электрооборудования позволяющее при порче изоляции и прикосновении рабочего к электрооборудованию или металлическим частям машины снизить напряжение до безопасной величины или автоматически отключить электрооборудование оказавшееся под напряжением.
В дробильных отделениях установок и заводов обычная обменная естественная или принудительная вентиляция должна применяться в сочетании с пылеудалением предусматривающим локализацию пылящих объектов и отсос от них запыленного воздуха. Предельно допустимое содержание пыли в воздухе производственных помещений не должно превышать 6 мгм3.
Наиболее действенным способом уменьшения запыленности атмосферы является герметизация пылящих объектов в сочетании с системами пылеудаления путем отсоса загрязненного воздуха или его обеспыливания гидравлическими брызгальными устройствами.
При концентрации пыли в удаляемом воздухе свыше 100 мгм3 выбрасываемый в атмосферу воздух должен очищаться в циклонах.
Назначение краткое описание устройства и работы машины 4
Анализ техники. Исследовательская часть проекта. Выбор прототипа 8
Описание конструкции дробилки с гидравлическим регулированием выходной ..21
Определение основных параметров машины и рабочего оборудования..29
1 Расчет кинематических параметров ..29
2 Расчет геометрических параметров ..30
3 Определение производительности 31
4 Определение мощности привода ..31
5 Расчет гидравлической системы ..32
Охрана труда при эксплуатации конических дробилок 34
Клушанцев Б. В. И др. Дробилки. Конструкция расчет особенности эксплуатации Б. В. Клушанцев А. И. Косарев Ю. А. Муйземнек- М.: Машиностроение 1990- 320 с. Ил.
Фейтин А.А. Дробильные сортировочные и транспортирующие машины: Учебник для подготовки рабочих на производстве.-4-е изд.перераб. Доп.-М.: Высш. шк. 1983.-223с.
Холин К. М. Никитин О. Ф. Основы гидравлики и объемные гидроприводы: Учебник для учащихся средних спец. Учеб. Заведений . – 2-е изд. перераб. и доп. – Машиностроение 1989. – 264с. : ил
Конусные дробилки. Муйземнек Ю. А. Колюнов Г. А. Кочетов Е. В. и др. М.Машиностроение1970 231с.

дробилка2.dwg

(Verwendungsbereich)
(Modell- oder Gesenk-Nr)
КОМБИ-А. 10.10.00.00. СБ
Механизм установки на рельсы
Грузоподъемность 20т. Высота подъема 300 мм. Поворот вокруг оси полноповоротный Необходимый расход жидкости 2

дробилка1.dwg

(Verwendungsbereich)
(Modell- oder Gesenk-Nr)
КОМБИ-А. 10.10.00.00. СБ
Производительность 200тч. Исходный материал 200 мм. Готовый продукт 40 мм
Гидрорегулирование выходной щели
Механизм установки на рельсы
Грузоподъемность 20т. Высота подъема 300 мм. Поворот вокруг оси полноповоротный Необходимый расход жидкости 2