ЩЕКОВАЯ ДРОБИЛКА ДВОЙНОГО ДРОБЛЕНИЯ Российский патент 2009 года по МПК B02C1/00 

Изобретение относится к горному делу, переработке и обогащению полезных ископаемых и может быть использовано в горнорудной промышленности.

Подавляющее большинство черных и цветных металлов содержится во вмещающих породах в виде очень мелких зерен, размеры которых составляют 0,074 мм и меньше. Поэтому, для того, чтобы отделить металлы от породы, необходимо предварительно всю исходную руду продробить, а затем измельчить до размеров зерен полезного компонента.

Наиболее широкое распространение для дробления руд, горно-химического сырья и строительных горных пород получили щековые и конусные дробилки.

Щековые дробилки применяют для крупного и среднего дробления твердых невязких горных пород. Дробление производится в рабочем пространстве между подвижной и неподвижной щеками раздавливанием исходного материала. Основным недостатком щековых дробилок является наличие холостого хода.

Процесс дробления в щековых дробилках происходит в период приближения подвижной щеки к неподвижной (рабочий ход), а во время удаления подвижной щеки происходит выгрузка дробленого материала (холостой ход), т.е. половину оборота приводного вала составляет рабочий ход и половину оборота - холостой ход. Такой режим работы оказывает крайне неравномерную нагрузку на электродвигатель, что уменьшает его срок работы. В целях выравнивания нагрузок на электродвигатель на приводной вал дробилки надеваются массивные маховики, которые аккумулируют энергию при холостом ходе и отдают ее при рабочем ходе. Это, в свою очередь, резко увеличивает массу дробилки и усложняет запуск дробилки в работу (Перов В.А., Андреев Е.Е., Биленко Л.Ф. Дробление, измельчение и грохочение полезных ископаемых. М.: Недра, 1990).

Известны щековые дробилки со сложным движением щеки, в которых уменьшен период холостого хода, так как процесс дробления длится 3/5 оборота вала. Существенным недостатком щековых дробилок со сложным движением щеки является повышенный износ дробящих плит, вследствие того, что подвижная щека при дроблении движется по отношению к неподвижной щеке не только в горизонтальном, но и в вертикальном направлении, что приводит к трению щек о дробимый материал. Поэтому дробилки со сложным движением щеки предназначены для дробления мягких руд.

Степень дробления щековых дробилок составляет 3-5. Известны щековые дробилки, у которых для увеличения степени дробления увеличена высота камеры дробления, превышающая ширину приемного отверстия в 2-2,3 раза, но с увеличением высоты камеры дробления увеличивается вероятность забивки ее в процессе работы (Захаров Е.И., Романов В.А., Сафронов В.П. Обогащение полезных ископаемых. Изд. ТулГУ, 2006).

Известна щековая дробилка, в которой для увеличения степени дробления используется дополнительный эксцентриковый вал, создающий дополнительные колебания подвижной щеки (Авт. свид. 1282889, Бюл. открытий и изобретений №2, 1987 г.). Данная дробилка принята за прототип. Создание дополнительных колебаний значительно усложняет устройство дробилки, но не устраняет холостой ход дробилки.

Известна щековая вибрационная дробилка, в которой максимально сокращен холостой ход (Авт. свид. 1250321. Бюл. открытий и изобретений, №30, 1986 г.). Но в вибрационной щековой дробилке очень малая величина амплитуды колебаний подвижной щеки, следовательно, она может использоваться только для мелкого дробления.

Целью настоящего изобретения является разработка такой конструкции щековой дробилки, в которой полностью отсутствует холостой ход и которая способна дробить твердые невязкие горные породы, снижен износ дробящих плит в ней изменением характера движения подвижной щеки относительно неподвижной и увеличена степень дробления примерно в 3 раза.

Согласно изобретению поставленная цель достигается тем, что увеличена высота дробящих щек, изменена их конфигурация, точка подвеса подвижной щеки установлена на высоте, равной 1/3 длины ее, что образует в дробилке верхнюю и нижнюю камеры дробления. Подвижная щека приводится в движение эксцентриковым приводом посредством шатуна, закрепленного шарнирно в верхней части подвижной щеки.

Сущность изобретения поясняется чертежами (фиг.1 и 2).

Щековая дробилка двойного дробления состоит из неподвижной щеки 1, подвижной щеки 2, станины дробилки 3, маховика 4, шатуна 5, электродвигателя 6, клиноременной передачи 7. Во избежание загромождения чертежа боковые стенки станины на чертеже не показаны.

Обе дробящие щеки дробилки у точки подвеса подвижной щеки имеют изгиб, разделяющий их на верхнюю и нижнюю части. Изгиб неподвижной щеки составляет 145°, а изгиб подвижной щеки равен 147°. Это исключает параллельность щек в момент дробления в нижней камере.

Верхняя часть неподвижной щеки закреплена в корпусе дробилки вертикально. Подвижная щека устанавливается на оси, расположенной на высоте, равной 1/3 ее полной длины.

Во избежание быстрого износа дробящих щек внутренние поверхности их зафутированы.

Дробилка работает следующим образом. Исходный материал подается через загрузочное отверстие 9 в верхнюю часть дробилки в камеру крупного дробления. Подвижная щека 2 приводится в движение, получая усилие от эксцентрикового механизма, в состав которого входят маховик 4 и толкатель 5. Маховик получает вращательное движение от электродвигателя 6 через клиноременную передачу 7.

На чертеже (фиг.1) изображен момент завершения загрузки исходным материалом верхней камеры дробилки. В этот момент верхний конец подвижной щеки максимально удален от неподвижной щеки. А нижний конец подвижной щеки, наоборот, максимально приближен к неподвижной щеке, т.е. в нижней камере дробилки происходит процесс дробления материала (рабочий ход в нижней камере).

При вращении маховика 4 против часовой стрелки (как показано на чертеже) толкатель 5 начнет давить на верхнюю часть подвижной щеки 2. Под действием силы давления толкателя верхняя часть подвижной щеки дробилки начнет приближаться к неподвижной щеке, совершая при этом работу по раздавливанию материала, находящегося в верхней камере дробилки (рабочий ход в верхней камере).

На чертеже (фиг.2) изображен момент завершения процесса дробления материала в верхней камере. В этот момент верхний конец подвижной щеки дробилки максимально сближен с неподвижной щекой. А нижний конец подвижной щеки, наоборот, максимально удален от неподвижной щеки. При этом в крайней точке удаления нижнего конца щековой дробилки от неподвижной щеки угол внутренней поверхности подвижной щеки составит 75° к горизонту, что обеспечит надежную выгрузку материала из нижней камеры дробилки под действием его тяжести.

Таким образом, в предлагаемой дробилке отсутствует холостой ход, так как, когда холостой ход совершается в верхней камере дробилки, в нижней камере совершается рабочий ход и наоборот.

Обе щеки на высоте 1/3 своей длины имеют изгиб отклонения от центральной оси. Вследствие этого угол нижней части неподвижной щеки к горизонту составляет 35°. У неподвижной щеки этот угол остается постоянным в процессе работы дробилки. А у подвижной щеки ее нижний конец, совершая постоянные знакопеременные движения по отношению к неподвижной щеке, изменяет угол к горизонтали в пределах от 40 до 75°. При этом материал, попадая из верхней камеры в нижнюю камеру, непременно поступает на наклонную плоскость внутренней поверхности подвижной щеки. Материал, двигаясь по наклонной плоскости, в нижней зоне дробилки замедляет скорость движения за счет возникающего трения материала о внутреннюю поверхность подвижной щеки. Этим предотвращается просыпание материала через нижнюю камеру, минуя процесс дробления.

Подвижная щека у точки ее подвеса имеет на своей внутренней поверхности углубление 12. Глубина углубления равна половине размера максимального куска, поступающего из верхней камеры в нижнюю. Это углубление предотвращает возможные случаи забивки внутреннего пространства дробилки материалом при переходе из верхней камеры в нижнюю, так как при входе в нижнюю камеру углубления обеспечивает более расширенное расстояние между дробящими щеками.

Предлагаемая дробилка имеет более простое устройство по сравнению с известными щековыми дробилками, так как отсутствуют массивные маховики, распорные плиты, сухари и вкладыши для их крепления, отсутствует металлическая тяга с пружиной. В связи с отсутствием холостого хода нет необходимости в установке массивных маховиков. Маховик в данной дробилке выполняет роль шкива для клиноременной передачи, а его диаметр определяется с учетом необходимой частоты вращения приводного вала.

Степень дробления изменяется перестановкой толкателя в другие отверстия 13, находящиеся на маховике на разном расстоянии от центра.

В целях предохранения дробилки от поломок при попадании недробимых материалов один из пальцев в толкателе изготавливается с пониженной прочностью и ломается при попадании в дробилку случайных металлических предметов. После устранения причин поломки устанавливается новый палец.

Предлагаемая дробилка в верхней камере производит крупное дробление, а в нижней - среднее или мелкое дробление. Т.е. одна дробилка заменяет собой две дробилки: дробилку крупного и мелкого дробления. Следовательно, расход электроэнергии в предлагаемой дробилке будет снижен в 2 раза при той же производительности. А степень дробления составит произведение степеней дробления верхней и нижней камер дробилки. Поскольку щековые дробилки крупного и среднего дробления работают со степенью дробления, равной 3-4, то степень дробления предлагаемой дробилки составит: i=3·4=12.

Предлагаемая дробилка, обеспечивая высокую степень дробления, более проста конструктивно по сравнению с известными щековыми дробилками и имеет меньшую стоимость в связи с простотой изготовления и меньшей массой дробилки.

Изобретение может быть использовано в горнорудной и строительной промышленности для дробления исходного материала. Дробилка содержит станину, маховик, подвижную и неподвижную дробящие щеки, ось шарнирного подвеса подвижной щеки, опирающуюся подшипниками на боковые стенки станины, эксцентриковый привод, шатун, клиноременную передачу, детали крепления шатуна к подвижной щеке и шатуну. Подвижная щека имеет точку подвеса в нижней половине станины на высоте, равной 1/3 ее полной длины, у точки подвеса обе щеки имеют изгиб по отношению к центральным осям щек, направленный в сторону установки неподвижной щеки так, что в процессе движения подвижной щеки создаются верхняя и нижняя камеры дробления, в которых дробление материала происходит попеременно: то в верхней камере - крупное дробление, то в нижней камере - мелкое дробление, исключая холостой ход. Изобретение увеличивает степень дробления и снижает расход электроэнергии. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Щековая дробилка, имеющая станину, маховик, подвижную и неподвижную дробящие щеки, ось шарнирного подвеса подвижной щеки, опирающуюся подшипниками на боковые стенки станины, эксцентриковый привод, шатун, клиноременную передачу, детали крепления шатуна к подвижной щеке и шатуну, отличающаяся тем, что подвижная щека имеет точку подвеса в нижней половине станины на высоте, равной 1/3 ее полной длины, у точки подвеса обе щеки имеют изгиб по отношению к центральным осям щек, направленный в сторону установки неподвижной щеки так, что в процессе движения подвижной щеки создаются верхняя и нижняя камеры дробления, в которых дробление материала происходит попеременно: то в верхней камере - крупное дробление, то в нижней камере - мелкое дробление, исключая холостой ход.2. Щековая дробилка по п.1, отличающаяся тем, что подвижная щека имеет углубление на внутренней поверхности напротив точки ее подвеса, что увеличивает расстояние между щеками в зоне перехода дробимого материала из верхней камеры в нижнюю.