Дробление в щековых дробилках

В зависимости от характера движения подвижной щеки, щековые дробилки подразделяются на две большие группы: на щековые дробилки с простым (а) и щековые дробилки со сложным движением (б) подвижной щеки.

У щековых дробилок камера дробления в поперечном сече­нии имеет клиновидный профиль большим основанием В направленный вверх, а меньшим b вниз.

Схемы щековых дробилок:

а) - щековая дробилка с простым движением щеки;

б) - щековая дробилка со сложным движением щеки;

/, // - крайние положения подвижных щек;

1 - неподвижная щека;

2 - подвижная щека;

3 - ось подвеса щеки;

4 - эксцентриковый вал.

Отличительной особенностью щековых дробилок с простым движением щеки является то, что подвижная щека 2 совершает качательные движения относительно оси 3 подвеса. При этом каждая точка, принадлежащая поверхности подвижной щеки 2, перемещается по дуге. Вверху рабочей камеры на уровне верхней части неподвижной щеки 1 (а) точка А при движении подвижной щеки 2 из положения / в положение // (точка А по горизонтали перемещается на величину 0.1S, а по вертикали на 0.01S, в нижней точка С, соответственно, на S и 0,3S. Из этого следует, что в процессе дробления преобладают раздавливающие нагрузки (около 80 %) и только 20 % составляют истирающие нагрузки.

Щековые дробилки с простым движением подвижной щеки преимущественно используют на первой стадии дробления для измельчения крупных кусков горных пород с пределом прочности на сжатие более 250 МПа.

У щековых дробилок со сложным движением подвижная щека 2 (б) подвешена на эксцентриковом валу 4. При вращении эксцентрикового вала 4 каждая точка, принадлежащая поверхности подвижной щеки 2, за один полный цикл совершает движение по замкнутой эллиптической траектории. В верхней части рабочей камеры точка А на поверхности подвижной щеки 2 в горизонтальном направлении перемещается на величину 1.5S, а в вертикальном на величину 2,5S, в нижней части точка С, соответственно, на величину S и 3S. Таким образом, в этой дробилке преобладают истирающие нагрузки, которые в 2,5-3 раза больше, чем раздавливающие.

Дробилки со сложным движением подвижной щеки устанавливают на последующих стадиях дробления.

Процесс измельчения в щековых дробилках осуществляется при сближении щек, переходе подвижной щеки из положения / в положение //, а при возвращении подвижной щеки из положения // в положение / совершается холостой ход, осуществляется разгрузка рабочей камеры дробилки. Наличие холостого хода - главный недостаток, т.к. производительность снижается вдвое и вдвое возрастает удельный расход энергии.

Расчетные схемы щековой дробилки:

а) - к определению угла захвата;

б) - к определению частоты вращения вала.

Основными кинематическими параметрами, характеризующими процесс дробления в щековой дробилке, являются угол а захвата, частота вращения п приводного вала и ход S подвижной щеки.

Угол а захвата - это угол между касательными 1 и 2 (а), проведенными через A и С, контакта куска измельчаемого материала с поверхностью футеровочных плит подвижной и неподвижной щек дробилок.

Главное условие дробления куска материала в рабочей камере щековой дробилки, у которой разгрузочное отверстие меньше загрузочного, заключается в том, чтобы при максимальном сближении щек (положение //) кусок материала не выталкивался вверх. Такое условие выполняется при определенной величине угла а захвата.

На рис. представлены характеристики эффективности процесса дробления в щековых дробилках с простым движением щеки. R - суммарный остаток на сите, через которое прошли 90 % дробимого материала, (d_c/b) - отношение размера среднего куска d_c измельченного материала к ширине b выходной щели дробилки, характеризующее крупность готового продукта.

Графическая зависимость R = f(d_c/b): 1,2,3- материалы твердые, средние, мягкие.

Например, при d_c/b, равной 0,4, выход готового продукта при дроблении твердых материалов составляет около 20 %, средней твердости - 35 %, мягких - 44 %.

Для понимания процесса дробления в щековых дробилках с различной кинематикой движения подвижной щеки введем обобщающий критерий - эквивалентный ход сжатия, равный среднему ходу подвижной щеки: S_cp=(x+x₁), где х, х₁- ход подвижной щеки в верхней и нижней частях камеры дробления.

Дробилки с простым движением щеки наиболее целесообразно использовать в основном для крупного дробления высокопрочных и абразивных материалов, со сложным - для среднего и мелкого дробления материалов средней прочности.