Дробильное оборудование

В современной производственно-технологической практике технологическая операция измельчения, т. е. преобразования твёрдых материалов из более крупной в более мелкую фракцию выполняется при помощи автоматизированных комплексов различной конструкции, объединяемых термином «дробильное оборудование». Настоящий технический обзор представляет краткую информацию о современных типах дробильного оборудования, их конструкции, параметрах и особенностях применения.

Характерными областями применения современного дробильного оборудования являются такие отрасли промышленности как горнообогатительное производство, строительство и производство строительных материалов, мусоропереработка, химическая промышленность, энергетика и др.

Дробильное оборудование - конструкции и принцип работы

Существует несколько типов конструкций дробильных машин, реализующих различные способы создания условий для механического разрушения перерабатываемого материала, но в конечном счёте работа данных машин представляет собой комбинацию из нескольких типовых механических воздействий на материал: раскалывание, раздавливание, излом, истирание и удар. Ниже рассмотрены основные конструкции дробильных машин и кратко описан принцип их работы.

Щековые дробильные машины выполняют измельчение перерабатываемого материала путём раздавливания. Кинематические цепи щековых дробилок реализуют циклическую работу по сближению и отдалению подвижной и неподвижной щёк между собой, при этом при сближении щёк происходит измельчение перерабатываемого материала, при отдалении щёк происходит сброс измельчённого материала из рабочей камеры дробилки. Применяются в основном для крупного и среднего дробления таких материалов как бутовый камень или щебень.

Конусные дробильные машины применяются на всех стадиях дробления твёрдых материалов и являются практически универсальным оборудованием с точки зрения вида перерабатываемого материала по многим физико-механическим показателям. Дробление в конусных дробилках происходит в рабочей зоне, образованной внешним неподвижным и внутренним подвижным усечёнными конусами. Перерабатываемый материал измельчается путём раздавливания и истирания.

Роторные дробильные машины являются наиболее эффективным оборудованием при измельчении известняков, мела и им подобных материалов. Конструктивно роторные дробилки состоят из подвижного элемента (ротора), совершающего вращательное движение на высокой скорости внутри камеры измельчения. На роторе закреплены ударные элементы (билы), являющиеся исполнительным органом дробилки. В процессе работы механизма происходит ударное взаимодействие между билами и перерабатываемым материалом, который, также, претерпевает взаимодействие с неподвижными броневыми плитами на стенках камеры измельчения. Материал разрушается раскалыванием, изломом и истиранием.

Молотковые дробильные машины представляют собой вариацию конструкции роторных дробилок. Отличие заключается в том, что на роторе вместо жёстко закреплённых бил установлены молотки с шарнирным креплением, что позволяет создать дополнительное ускорение ударному элементу при вращении ротора на высокой скорости. На внутренней поверхности камеры измельчения устанавливаются броневые плиты, обеспечивающие дополнительное измельчение перерабатываемого материала и защиту корпуса дробилки от ударных воздействий осколков породы. Измельчение в данном механизме происходит за счёт излома, раскалывания и истирания.

Центробежные дробильные машины эффективно применяются для мелкого дробления рудных и нерудных материалов самых различных физико-механических показателей. Принцип измельчения основан на создании критических напряжений в перерабатываемом материале путём удара на большой скорости. Главным элементом конструкции центробежной дробилки является ускоритель, установленный внутри камеры измельчения. При работе механизма перерабатываемый материал подаётся в полость ускорителя, при вращении которого материалу сообщается кинетическая энергия, и материал, вылетая из ускорителя под действием центробежной силы разрушается в результате удара о броневые плиты, установленный на стенках камеры измельчения.

Основные показатели дробильного оборудования

Выделяют два основных показателя, характеризующих дробильное оборудование независимо от его конструктивных особенностей.

Габаритный размер приёмного отверстия камеры дробления (B×L, мм), характеризующий максимальный размер частиц сырья, которое необходимо переработать в данной технологической операции. Данный параметр выбирается из стандартного ряда, определяемого типом дробилки и областью её применения. Например, для щековых дробилок данный ряд выглядит следующим образом: 160×250, 400×250, 250×900 и т. д.

Степень измельчения i являющаяся соотношением средневзвешенных размеров частиц материала до и после переработки. Данный показатель является безразмерным коэффициентом и определяет количество стадий измельчения до получения конечного продукта требуемого качества. Таким образом, степень измельчения является исходным параметром при проектировании производственной линии по переработке конкретного сырья.

Приводная техника и управление

Подавляющее большинство современных дробильных машин приводится в движение при помощи электрических приводов, что является наиболее простым техническим решением по обеспечению требуемых параметров движения механизмов и необходимого уровня производительности.

В качестве приводных электродвигателей применяются машины асинхронного типа с короткозамкнутым ротором помимо низкой стоимости данная техника обладает высокой перегрузочной способностью, низкими трудозатратами на техническое обслуживание, оптимальными энергетическими показателями и позволяет применять широкую номенклатуру устройств и алгоритмов управления (от простого включения в трёхфазную сеть и управления при помощи релейно-контакторных схем до работы от системы «преобразователь частоты - асинхронных электродвигатель») в зависимости от требований к рабочему процессу.

Передача вращательного движения от электродвигателя к исполнительному механизму осуществляется при помощи клиноремённых и цилиндрических зубчатых передач. Выбор типа передаточного механизма при проектировании дробилки зависит от мощности приводного электродвигателя и физико-механических параметров перерабатываемого материала.