Вибрационный грохот представляет собой специализированное оборудование для непрерывной классификации сыпучих материалов по размеру частиц методом грохочения. Устройство состоит из короба с несколькими ярусами сит, вибратора и системы опор, обеспечивающих разделение щебня, песка, гравия и других заполнителей на фракции с производительностью от 50 до 300 тонн в час и эффективностью рассева до 90 процентов.
Что такое вибрационный грохот и его назначение
Вибрационный грохот является ключевым элементом дробильно-сортировочных комплексов и применяется для разделения сыпучих материалов на классы крупности. Оборудование работает за счет колебательных движений просеивающих поверхностей, которые передаются от вибрационного привода к ситам, закрепленным в металлическом коробе. В процессе грохочения материал движется по наклонной поверхности, при этом мелкие частицы проходят через отверстия сит, а крупные фракции продвигаются к разгрузочному концу.
Основное назначение вибрационного грохота заключается в получении заполнителей требуемой крупности для производства бетонных смесей, дорожного строительства и других строительных работ. Оборудование позволяет классифицировать материалы согласно требованиям ГОСТ 8267-93, который регламентирует фракционный состав щебня и гравия для строительных целей.
Ключевые области применения: горнодобывающая промышленность для обработки полезных ископаемых, производство нерудных строительных материалов, карьерная разработка щебня и песка, обогатительные фабрики для классификации руд, предприятия по изготовлению бетонных смесей и растворов.
Конструкция и основные элементы вибрационного грохота
Устройство короба и система сит
Короб вибрационного грохота представляет собой жесткую сварную конструкцию из высокопрочной стали, внутри которой размещаются просеивающие поверхности. Современные модели изготавливаются из термически упрочняемых сталей, обладающих повышенной устойчивостью к вибрационным нагрузкам и абразивному износу. Конструкция короба рассчитана на длительную эксплуатацию в условиях интенсивных динамических воздействий.
Сита располагаются в коробе ярусами, образуя многоступенчатую систему классификации. Стандартная конфигурация включает от двух до трех ярусов, хотя некоторые модели допускают установку до четырех просеивающих поверхностей. Каждый ярус оснащается ситом с определенным размером ячеек, убывающим сверху вниз. Такое расположение обеспечивает последовательное разделение материала на фракции за один производственный цикл.
Вибрационный привод и система возбуждения колебаний
Вибратор является основным рабочим узлом грохота, генерирующим колебательные движения необходимой амплитуды и частоты. Наиболее распространенная конструкция представляет собой дебалансный механизм, установленный на валу асинхронного электродвигателя. При вращении дебаланса возникает центробежная сила, которая передается на короб и приводит его в колебательное движение.
Частота колебаний вибрационного грохота варьируется в диапазоне от 700 до 1500 оборотов в минуту, при этом оптимальное значение подбирается в зависимости от характеристик обрабатываемого материала. Для крупных материалов применяются низкие частоты 900-1100 оборотов в минуту, для средних фракций используется диапазон 1100-1300 оборотов в минуту, а для мелких частиц частота повышается до 1300-1500 оборотов в минуту. Амплитуда колебаний регулируется в пределах от 1 до 8 миллиметров и определяет интенсивность перемещения материала по просеивающей поверхности.
| Параметр | Диапазон значений | Влияние на процесс |
|---|---|---|
| Частота вибрации | 700-1500 об/мин | Определяет скорость продвижения материала |
| Амплитуда колебаний | 1-8 мм | Влияет на интенсивность просеивания |
| Угол наклона короба | 3-20 градусов | Регулирует производительность и качество разделения |
| Площадь сит | 0,2-2,5 м² | Определяет пропускную способность |
Система опор и виброизоляции
Вибрационный грохот устанавливается на систему пружинных опор, которые выполняют функции виброизоляции и обеспечивают свободу колебательных движений короба. Пружины подбираются по жесткости таким образом, чтобы собственная частота колебаний системы была значительно ниже рабочей частоты вибратора. Это позволяет достичь оптимального режима работы и максимальной эффективности грохочения.
Альтернативным вариантом установки является подвесная конструкция на гибких тягах, применяемая для грохотов средней производительности. Некоторые модели требуют монтажа на фундаментную площадку для обеспечения стабильности работы при высоких нагрузках. Система виброизоляции предотвращает передачу колебаний на несущие конструкции здания и снижает уровень шума при эксплуатации.
Принцип работы и процесс грохочения
Процесс грохочения начинается с подачи исходного материала в загрузочную камеру, расположенную в верхней части грохота. Система распределения материала на входе обеспечивает равномерное заполнение просеивающей поверхности по всей ширине сита. Современные конструкции позволяют использовать до 96 процентов рабочей площади, в то время как у обычных грохотов без распределительной системы задействовано около 60 процентов поверхности.
Под воздействием вибрации материал перемещается по наклонной поверхности верхнего сита, совершая сложную траекторию движения. Частицы, размер которых меньше ячеек сита, проваливаются через отверстия и попадают на следующий ярус. Крупные зерна продолжают движение к разгрузочному концу и выгружаются как надрешетный продукт. На каждом последующем ярусе процесс повторяется с уменьшающимся размером ячеек сита.
Механизм разделения: колебательные движения сита приводят к расслоению материала, при котором мелкие частицы опускаются вниз к просеивающей поверхности, а крупные поднимаются наверх. Вибрация также предотвращает залипание отверстий сит и обеспечивает непрерывность процесса грохочения даже при работе с влажными материалами.
Траектория движения материала и эффективность разделения
Характер движения материала по ситу определяется типом колебаний, которые может совершать короб грохота. Инерционные грохоты создают круговые или эллиптические колебания, обеспечивающие интенсивное перемешивание материала и высокую производительность. Самобалансные конструкции генерируют прямолинейные колебания, направленные под углом к плоскости сита, что способствует более качественному разделению на фракции.
Эффективность грохочения выражается как отношение массы подрешетного продукта к массе материала этой же крупности в исходной смеси. Для промышленных вибрационных грохотов этот показатель достигает 85-90 процентов при оптимальных условиях работы. На эффективность влияют влажность материала, его гранулометрический состав, параметры вибрации и конструктивные особенности просеивающих поверхностей.
Классификация вибрационных грохотов
По типу привода и характеру колебаний
- Инерционные грохоты оснащаются приводом от дебалансного вибратора, создающего круговые или эллиптические колебания. Применяются для промежуточной и окончательной классификации материалов на дробильно-сортировочных комплексах. Характеризуются высокой производительностью и надежностью конструкции.
- Эксцентриковые (гирационные) грохоты используют привод от эксцентрикового механизма, обеспечивающего возвратно-поступательное движение короба. Устанавливаются преимущественно в горизонтальном положении. Отличаются плавностью хода и возможностью тонкого грохочения мелких фракций.
- Самобалансные грохоты оборудуются двумя синхронно вращающимися вибраторами, создающими прямолинейные колебания. Обеспечивают неподвижность корпуса во время работы и минимальный уровень вибрации, передаваемой на фундамент. Используются для получения фракций высокого качества.
- Резонансные грохоты работают на частоте, близкой к собственной частоте колебаний системы. Требуют меньшей мощности привода при той же производительности. Применяются для обработки материалов с трудногрохотимыми свойствами.
- Электромагнитные грохоты возбуждаются электромагнитными импульсами высокой частоты до 3000 колебаний в минуту с амплитудой около 0,3 миллиметра. Используются для тонкого грохочения материалов размером менее 10 миллиметров в лабораторных и малотоннажных производствах.
По конструктивному исполнению
Вибрационные грохоты подразделяются на легкие, средние и тяжелые типы согласно ГОСТ 5526-67. Легкие грохоты (ГИЛ) применяются для рассева материалов с насыпной массой около 1,0 тонна на кубический метр. Средние грохоты (ГИС) предназначены для материалов плотностью около 1,6 тонны на кубический метр. Тяжелые грохоты (ГИТ) используются для обработки материалов с насыпной массой около 2,7 тонны на кубический метр.
По расположению просеивающей поверхности различают наклонные и горизонтальные грохоты. Наклонные модели устанавливаются под углом от 10 до 20 градусов к горизонту и обеспечивают самопроизвольное перемещение материала под действием силы тяжести. Горизонтальные грохоты работают с малым углом наклона от 3 до 10 градусов, что позволяет регулировать время пребывания материала на сите и повышать качество разделения.
Производительность и технические характеристики
Производительность вибрационного грохота определяется как масса материала, прошедшего через просеивающую поверхность за единицу времени, и выражается в тоннах в час. Для промышленных установок типичный диапазон составляет от 50 до 300 тонн в час, хотя крупные карьерные грохоты способны обрабатывать до 1000 тонн в час и более.
На производительность влияют несколько факторов. Площадь просеивающей поверхности напрямую определяет пропускную способность оборудования. Частота и амплитуда колебаний регулируют интенсивность процесса грохочения. Угол наклона короба влияет на скорость движения материала по ситу. Размер ячеек и характеристики обрабатываемого материала, включая влажность и гранулометрический состав, также существенно влияют на производительность.
| Тип грохота | Производительность, т/ч | Типичное применение |
|---|---|---|
| Лабораторный | До 1 | Пробоподготовка, контроль качества |
| Малогабаритный | 15-50 | Небольшие производства, мобильные установки |
| Средней производительности | 50-200 | Дробильно-сортировочные комплексы |
| Высокопроизводительный | 200-500 | Крупные карьеры, обогатительные фабрики |
| Карьерный тяжелого типа | Свыше 500 | Первичное грохочение, грубая классификация |
Размеры просеивающих поверхностей
Оптимальное соотношение ширины и длины просеивающих поверхностей вибрационных грохотов принимается равным один к двум с половиной. Такая пропорция обеспечивает достаточное время контакта материала с ситом для эффективного разделения. Длина сита обычно не превышает 8000 миллиметров, а ширина ограничена 4000 миллиметров для стандартных конструкций.
Разделение заполнителей на фракции
Классификация заполнителей на фракции является основной технологической задачей вибрационного грохота в производстве строительных материалов. Согласно ГОСТ 8267-93, щебень и гравий подразделяются на стандартные фракции: от 5 до 10 миллиметров, от 10 до 20 миллиметров, от 20 до 40 миллиметров, от 40 до 80 миллиметров. По согласованию изготовителя с потребителем выпускают фракции от 80 до 120 миллиметров и от 120 до 150 миллиметров.
Для получения требуемых фракций используется комплекс сит с соответствующими размерами ячеек. Контроль качества разделения осуществляется путем определения полных остатков на контрольных ситах, которые должны соответствовать нормативным значениям. Правильно настроенный вибрационный грохот обеспечивает содержание зерен смежных фракций в пределах допустимых отклонений, что критично для качества бетонных смесей.
Мокрое и сухое грохочение
Сухое грохочение применяется для материалов с влажностью не более 3-5 процентов и является наиболее распространенным методом классификации. Процесс характеризуется высокой производительностью и простотой технологической схемы. Однако при работе с сухими материалами образуется значительное количество пыли, что требует установки систем аспирации.
Мокрое грохочение используется для обработки материалов повышенной влажности, а также для удаления глинистых и илистых включений. На просеивающую поверхность подается вода, которая промывает мелкие частицы через отверстия сит и предотвращает их залипание. Производительность мокрого грохочения в полтора-три раза ниже сухого, но качество получаемых фракций выше, особенно для материалов, используемых в качестве заполнителей для бетонов высоких марок.
Эффективность рассева и факторы влияния
Эффективность рассева характеризует полноту извлечения подрешетного продукта и рассчитывается как процентное отношение массы материала, прошедшего через сито, к его содержанию в исходной смеси. Для вибрационных грохотов достижимая эффективность составляет от 85 до 90 процентов при оптимальных условиях эксплуатации.
На эффективность существенно влияет влажность обрабатываемого материала. При влажности свыше 5 процентов происходит налипание частиц на просеивающую поверхность и забивание отверстий сит, что снижает производительность и качество разделения. Гранулометрический состав исходного материала также играет важную роль. Материал с равномерным распределением частиц по крупности грохотится легче, чем смесь с преобладанием граничных фракций.
Критические параметры для высокой эффективности: соответствие частоты вибрации характеристикам материала, правильный подбор амплитуды колебаний, оптимальный угол наклона сита, равномерная загрузка по ширине просеивающей поверхности, своевременная замена изношенных сит.
Регулировка параметров работы
Современные вибрационные грохоты оснащаются системами регулировки основных параметров работы. Частота вибрации может изменяться за счет регулируемой скорости вращения электродвигателя с использованием частотного преобразователя. Амплитуда колебаний регулируется путем изменения массы дебалансов или расстояния их установки от оси вращения.
Угол наклона короба в некоторых моделях допускает изменение в диапазоне от 10 до 20 градусов, что позволяет адаптировать оборудование под различные типы материалов. Снижение угла наклона увеличивает время пребывания материала на сите и повышает эффективность разделения, но снижает производительность. Увеличение угла дает обратный эффект и применяется при необходимости повысить пропускную способность.
Преимущества и особенности эксплуатации
- Высокая производительность при сравнительно компактных габаритах оборудования позволяет обрабатывать большие объемы материала на ограниченных производственных площадях.
- Эффективность грохочения достигает 90 процентов, что обеспечивает получение фракций требуемого качества с минимальным содержанием смежных размеров.
- Низкая вероятность забивания отверстий сит благодаря вибрационному воздействию, которое постоянно очищает просеивающую поверхность от застрявших частиц.
- Универсальность применения для различных типов материалов, включая щебень, гравий, песок, уголь, руды и другие сыпучие продукты.
- Возможность одновременного получения нескольких фракций за счет использования многоярусной системы сит в одном агрегате.
- Длительный срок эксплуатации при минимальных затратах на техническое обслуживание благодаря простоте конструкции и отсутствию сложных механизмов.
- Относительно низкий расход электроэнергии по сравнению с другими типами грохотов при равной производительности.
Техническое обслуживание и контроль параметров
Регулярное техническое обслуживание вибрационного грохота включает контроль состояния подшипниковых узлов вибратора, проверку натяжения пружинных опор, осмотр целостности просеивающих поверхностей. Подшипники размещаются в закрытых масляных ваннах с непрерывной смазкой, что обеспечивает их долговечность при интенсивных вибрационных нагрузках.
Замена сит производится по мере их износа, который определяется визуальным осмотром и контролем эффективности грохочения. Торцевая система замены просеивающих поверхностей, применяемая в современных конструкциях, позволяет выполнить эту операцию в течение короткого времени без демонтажа короба. Контроль параметров вибрации осуществляется измерением амплитуды и частоты колебаний с помощью специализированных приборов.
Критерии выбора вибрационного грохота
При выборе вибрационного грохота для конкретного производства необходимо учитывать требуемую производительность, характеристики обрабатываемого материала и количество получаемых фракций. Производительность определяется исходя из планового объема переработки с учетом коэффициента использования оборудования во времени, который обычно составляет 0,7-0,8 для непрерывных технологических процессов.
Размер максимального куска в исходном материале не должен превышать допустимую крупность питания грохота, которая ограничена конструкцией загрузочного устройства. Влажность материала критична для выбора типа грохочения. При влажности свыше 5 процентов необходимо предусмотреть систему орошения сит или выбрать конструкцию, предназначенную для мокрого грохочения.
- Определение требуемой производительности с учетом максимальной загрузки и коэффициента неравномерности подачи материала.
- Анализ гранулометрического состава исходного материала и требуемых фракций на выходе.
- Выбор типа привода в зависимости от характера колебаний, необходимых для эффективного разделения конкретного материала.
- Расчет требуемой площади просеивающей поверхности исходя из производительности и удельной нагрузки на сито.
- Определение количества ярусов сит в соответствии с числом получаемых фракций.
- Оценка условий установки и выбор способа монтажа оборудования на фундамент, подвески или стационарную раму.
Применение в технологических процессах
В дробильно-сортировочных комплексах вибрационные грохоты устанавливаются на нескольких стадиях технологического процесса. Предварительное грохочение выполняется перед дробилкой для отделения мелких фракций, не требующих дробления, что снижает нагрузку на дробильное оборудование и повышает его производительность. Промежуточное грохочение осуществляется между стадиями дробления для контроля крупности и возврата крупных кусков на повторное дробление.
Окончательное грохочение производится для получения товарных фракций заполнителей требуемого качества. На этой стадии применяются грохоты с тремя-четырьмя ярусами сит для одновременного разделения материала на несколько классов крупности. Система разводки разделенных фракций обеспечивает их раздельную выгрузку в соответствующие бункеры или на конвейеры для дальнейшей транспортировки.
Интеграция в производственные линии
Вибрационный грохот работает в составе автоматизированной производственной линии, включающей питатели, конвейеры, дробильное оборудование и системы складирования готовой продукции. Управление процессом грохочения осуществляется из единой диспетчерской с контролем основных параметров работы. Датчики контролируют производительность, загрузку сит, параметры вибрации и сигнализируют о необходимости технического обслуживания.
Часто задаваемые вопросы
Заключение
Вибрационный грохот является незаменимым оборудованием для классификации сыпучих материалов в строительной индустрии и горнодобывающей промышленности. Правильный выбор типа грохота, настройка параметров вибрации и регулярное техническое обслуживание обеспечивают высокую эффективность разделения заполнителей на фракции требуемого качества. Современные конструкции с регулируемыми параметрами работы позволяют адаптировать оборудование под различные типы материалов и технологические требования, что делает вибрационные грохоты универсальным решением для дробильно-сортировочных комплексов любой производительности.
Отказ от ответственности: Данная статья носит исключительно ознакомительный и информационный характер. Информация предназначена для технических специалистов и не является руководством по эксплуатации конкретного оборудования. Все технические параметры и характеристики приведены в обобщенном виде и могут отличаться для различных моделей и производителей. Перед выбором и вводом в эксплуатацию оборудования необходимо руководствоваться технической документацией производителя, действующими стандартами и нормативными документами. Автор не несет ответственности за решения, принятые на основании информации, представленной в статье.
