Оглавление статьи
Устройство и принцип работы щековых дробилок
Щековые дробилки представляют собой универсальное дробильное оборудование, предназначенное для механического разрушения кусков твердого материала путем раздавливания между двумя плоскими поверхностями. Принцип работы основан на периодическом сближении и удалении подвижной щеки от неподвижной, что создает мощные напряжения сжатия и сдвига в дробимом материале.
Основными элементами конструкции щековой дробилки являются прочная станина из высокопрочного металла, неподвижная щека, закрепленная к станине, и подвижная щека, соединенная с приводным механизмом через эксцентриковый вал. Дробильная камера имеет клиновидную форму, что обеспечивает эффективное измельчение материала по мере его продвижения сверху вниз.
Пример работы дробилки
При загрузке в дробилку валунов размером 800-1000 мм, после дробления получается материал крупностью 150-200 мм при соответствующей настройке разгрузочной щели.
| Тип дробилки | Максимальная крупность питания, мм | Диапазон выходной щели, мм | Производительность, т/ч |
|---|---|---|---|
| ЩДП (простое качание) | 1500 | 30-200 | 50-1000 |
| ЩДС (сложное качание) | 1700 | 25-180 | 40-800 |
| Лабораторные | 100 | 10-50 | 0,1-5 |
Технические характеристики и параметры
Основными техническими параметрами щековых дробилок являются размеры загрузочного отверстия, диапазон регулировки разгрузочной щели, степень дробления и производительность. Современные дробилки способны обрабатывать материалы с пределом прочности при сжатии до 350 МПа.
Степень дробления
Степень дробления щековых дробилок определяется отношением максимального размера исходного материала к максимальному размеру продукта дробления. Для щековых дробилок этот показатель обычно составляет от 3 до 9, что делает их идеальными для первичного и вторичного дробления.
Расчет степени дробления
Формула: i = Dmax / dmax
где i - степень дробления, Dmax - максимальный размер исходного куска, dmax - максимальный размер продукта
Пример: При дроблении материала с Dmax = 1000 мм до dmax = 150 мм степень дробления составит: i = 1000/150 = 6,7
| Модель дробилки | Максимальная крупность питания, мм | Диапазон выходной щели, мм | Степень дробления | Мощность двигателя, кВт |
|---|---|---|---|---|
| СМД-108А | 210 | 25-60 | 4-6 | 45 |
| СМД-109А | 340 | 40-90 | 4-7 | 45 |
| СМД-110 | 480 | 75-135 | 4-8 | 75 |
| ЩКД-15×21 | 1300 | 150-350 | 6-9 | 400 |
Регулировка разгрузочной щели
Регулировка ширины разгрузочной щели является одним из важнейших технологических процессов при эксплуатации щековых дробилок. Диапазон регулировки современных дробилок составляет от 10 до 350 мм, что позволяет получать продукт различной крупности в зависимости от технологических требований.
Механизмы регулировки
Существует несколько основных типов механизмов регулировки разгрузочной щели. Ручная регулировка осуществляется с помощью винтового механизма с клиньями, которые при вращении винта сближаются или удаляются друг от друга, перемещая подвижную щеку. Гидравлическая регулировка позволяет более точно и быстро изменять размер щели непосредственно во время работы дробилки.
Процедура регулировки щели
1. Остановить дробилку и убедиться в полном отсутствии материала в камере дробления
2. Ослабить стопорные гайки регулировочного механизма
3. Вращением регулировочного винта установить требуемый размер щели
4. Затянуть стопорные гайки с рекомендуемым моментом затяжки
5. Проверить размер щели в нескольких точках по длине разгрузочного отверстия
Важно: Регулировка разгрузочной щели должна производиться только при полностью остановленной дробилке. Изменение размера щели во время работы может привести к поломке оборудования и травмам персонала.
| Размер щели, мм | Крупность продукта, мм | Применение | Производительность, % от номинальной |
|---|---|---|---|
| 10-25 | 0-30 | Мелкое дробление | 40-60 |
| 25-80 | 5-100 | Среднее дробление | 70-90 |
| 80-200 | 20-250 | Крупное дробление | 90-100 |
| 200-350 | 50-400 | Предварительное дробление | 100 |
Футеровка щековых дробилок
Футеровка щековых дробилок представляет собой сменные защитные элементы, изготавливаемые из специальных износостойких материалов. Основным материалом для изготовления футеровки является марганцовистая сталь, обладающая уникальными свойствами самоупрочнения в процессе эксплуатации.
Марганцовистая сталь
Марганцовистая сталь была изобретена Робертом Гадфильдом в 1882 году и до сих пор остается основным материалом для изготовления футеровки дробильного оборудования. Сталь содержит 11-14% марганца и обладает способностью к деформационному упрочнению под воздействием ударных нагрузок. В процессе работы твердость поверхности увеличивается с 190-220 HB до 450-600 HB, что значительно повышает износостойкость.
| Марка стали | Содержание марганца, % | Твердость начальная, HB | Твердость после наклепа, HB | Применение |
|---|---|---|---|---|
| 110Г13Л (Mn 12-14) | 12-14 | 190-220 | 450-600 | Стандартная для карьерного оборудования |
| Mn 18Cr2 | 17-19 | 200-240 | 480-600 | Повышенная износостойкость |
| Mn 22-24 | 22-24 | 240-280 | 520-650 | Экстремальные условия эксплуатации |
Типы футеровки
Различают несколько типов футеровки для щековых дробилок. Основная футеровка щек выполняется в виде массивных плит с рифленой поверхностью для лучшего захвата материала. Боковая футеровка защищает стенки камеры дробления. Современные технологии позволяют изготавливать комбинированную футеровку, сочетающую различные материалы для оптимизации износостойкости.
Расчет массы футеровки
Масса основной футеровки рассчитывается по формуле:
M = ρ × V
где ρ - плотность марганцовистой стали (7,8 г/см³), V - объем футеровки
Пример: Футеровка дробилки СМД-109А: подвижная щека - 465 кг, неподвижная - 430 кг
Технология замены футеровки
Замена футеровки щековых дробилок является регламентной операцией, выполняемой при достижении предельного износа защитных элементов. Процедура замены требует соблюдения строгих технологических требований и мер безопасности.
Подготовительные операции
Перед началом замены футеровки необходимо полностью остановить дробилку, обесточить оборудование и убедиться в отсутствии остаточного материала в камере дробления. Все работы должны выполняться с использованием подъемно-транспортного оборудования соответствующей грузоподъемности.
Последовательность замены футеровки
1. Демонтаж: Снятие изношенной футеровки с помощью грузоподъемных механизмов
2. Очистка: Удаление остатков футеровки и очистка посадочных поверхностей
3. Подготовка: Проверка состояния крепежных элементов и посадочных мест
4. Установка: Монтаж новой футеровки с соблюдением требуемых зазоров
5. Крепление: Затяжка болтов с контролем момента затяжки
6. Проверка: Контроль правильности установки и регулировка щели
Меры безопасности: При замене футеровки необходимо использовать только сертифицированные стропы и такелаж. Масса отдельных элементов футеровки может достигать 1000 кг и более.
| Операция | Время выполнения, ч | Количество персонала | Оборудование |
|---|---|---|---|
| Демонтаж старой футеровки | 4-6 | 4-6 человек | Кран 5-10 т, стропы |
| Очистка и подготовка | 2-3 | 2-3 человека | Пневмоинструмент |
| Установка новой футеровки | 6-8 | 4-6 человек | Кран, динамометрические ключи |
| Регулировка и настройка | 1-2 | 2 человека | Измерительный инструмент |
Ресурс работы и обслуживание
Ресурс работы щековых дробилок определяется несколькими факторами, включая качество изготовления, условия эксплуатации, характеристики дробимого материала и своевременность технического обслуживания. Современные дробилки обеспечивают ресурс работы от 8000 до 15000 часов между капитальными ремонтами.
Факторы, влияющие на ресурс
Основными факторами, определяющими ресурс работы щековых дробилок, являются абразивность дробимого материала, соблюдение режимов загрузки, качество смазочных материалов и регулярность технического обслуживания. Особое влияние на ресурс оказывает состояние футеровки и своевременность ее замены.
Расчет межремонтного ресурса
Формула: T = T₀ × K₁ × K₂ × K₃
где T₀ - базовый ресурс (10000 ч), K₁ - коэффициент материала (0,6-1,2), K₂ - коэффициент режима (0,8-1,1), K₃ - коэффициент обслуживания (0,9-1,1)
Пример: Для гранита (K₁=0,8), нормальный режим (K₂=1,0), хорошее обслуживание (K₃=1,05): T = 10000 × 0,8 × 1,0 × 1,05 = 8400 часов
| Тип материала | Абразивность | Ресурс футеровки, ч | Общий ресурс дробилки, ч | Периодичность ТО, ч |
|---|---|---|---|---|
| Известняк | Низкая | 3000-4000 | 12000-15000 | 250 |
| Песчаник | Средняя | 2000-3000 | 10000-12000 | 200 |
| Гранит | Высокая | 1500-2500 | 8000-10000 | 150 |
| Кварцит | Очень высокая | 1000-1800 | 8000-9000 | 100 |
Система технического обслуживания
Эффективная система технического обслуживания включает ежесменный осмотр, периодическое техническое обслуживание, текущий и капитальный ремонт. При ежесменном осмотре контролируется состояние футеровки, крепежных элементов, системы смазки и уровень вибрации.
Современные модификации и инновации
Современное развитие технологий дробления направлено на повышение эффективности, снижение энергопотребления и увеличение ресурса работы оборудования. Инновационные решения включают оптимизацию формы камеры дробления, применение новых материалов для футеровки и внедрение систем автоматического управления.
Комбинированная футеровка
Одним из перспективных направлений является применение комбинированной футеровки, сочетающей различные материалы. Резино-металлическая футеровка обеспечивает снижение шума и вибрации, керамико-металлическая композиция повышает износостойкость в условиях высокой абразивности.
Преимущества современных дробилок
Новые модели щековых дробилок серии THOR показывают увеличение ходимости футеровки на 20% по сравнению со стандартными бронями. Межремонтный интервал увеличился с 3-4 недель до 6-8 недель при сохранении качества дробления.
Системы мониторинга
Внедрение систем непрерывного мониторинга позволяет контролировать состояние дробилки в режиме реального времени. Датчики вибрации, температуры и износа футеровки обеспечивают своевременное обнаружение отклонений и планирование технического обслуживания.
