Конструкции дробилок с гидравлическим регулированием разгрузочной щели

В отличие от дробилок с жестким подвесом подвижного конуса в дробилках с гидравлическим регулированием разгрузочной щели подвижный конус опирается на поршень 2 (рис. 52) гидроцилиндра 1, который воспринимает вес конуса и вертикальную составляющую усилий дробления. Горизонтальная составляющая усилий дробления воспринимается верхней опорой 5 и эксцентриком. Масляная полость между поршнем и крышкой гидроцилиндра соединяется трубопроводом с насосной установкой системы регулирования щели. Изменяя количество масла в полости, можно регулировать величину разгрузочной щели, компенсируя износ броней непосредственно в процессе дробления, что позволяет автоматизировать работу дробильной установки. Гидроцилиндр 1 монтируется снизу и крепится к нижнему фланцу станины. Эксцентрик описываемой дробилки «Гидросет» сохраняет принятое большинством иностранных фирм нижнее расположение зубчатого колеса и опирается через подпятник скольжения на кольцо 4. Кольцо прижимается гидроцилиндром к фланцу станины и дополнительно имеет независимое болтовое крепление, что позволяет демонтировать гидроцилиндр без разборки эксцентрика.

Подпятник 3 подвижного конуса, вследствие неопределенности его кинематики и неравномерности распределения удельных нагрузок по рабочим поверхностям, является одним из самых напряженных узлов машины. Практическое внедрение дробилок с гидравлическим регулированием щели стало возможным только после создания работоспособных конструкций подпятниковых опор. Подпятник дробилки «Гидросет» состоит из двух бронзовых и промежуточного стального дисков. Для обеспечения гирационного движения подвижного конуса верхний диск крепится к торцу вала и имеет сферическую поверхность, центр которой совпадает с точкой подвеса. Средний диск выполнен «плавающим», с плоской нижней опорной поверхностью. Нижний диск подпятника зафиксирован относительно поршня гидроцилиндра. Смазочное масло подается в полость между бронзовыми втулками гидроцилиндра, поступает в подпятник и, проходя через систему радиальных отверстий в среднем диске, интенсивно охлаждает опору. Дополнительное количество масла подается непосредственно к бронзовым втулкам эксцентрика.
Важным преимуществом дробилок с гидравлической опорой следует считать возможность кратковременного увеличения разгрузочной щели за счет опускания вниз подвижного конуса, что облегчает последующий пуск дробилки под завалом. В этом случае пуск под завалом осуществляется за счет меньшей установочной мощности привода по сравнению с дробилками с жестким подвесом конуса.
Фирма «Аллис-Чалмерс» выпускает 9 типоразмеров конусных дробилок крупного и вторичного дробления с гидравлическим регулированием щели. Техническая характеристика этих дробилок аналогична дробилкам с механическим регулированием щели (см. табл. 9 и 10). В табл. 12 приведены веса основных тяжеловесных деталей и узлов дробилок крупного и вторичного дробления.

Для тяжелых условий работы, например, для дробления таконитов, фирма «Аллис-Чалмерс» (как и фирмы «Нордберг» и «Трейлор») выпускает дробилки усиленной конструкции, вес и установочная мощность которых значительно отличаются от каталожных данных.
По свидетельству американской практики на новых обогатительных фабриках, а также при реконструкций существующих предприятий, как правило, устанавливаются дробилки с гидравлическим регулированием разгрузочной щели, что в комплексе с системой датчиков, дистанционно контролирующих работу дробилки и технологический процесс, сводит к минимуму необходимое количество обслуживающего персонала.
Одна из конусных дробилок «Гидросет» 60-89, установленная на предприятии «Кэрол Лейк» (Канада), имеет привод мощностью 700 л. с. и перерабатывает до 3050 т руды в час при ширине разгрузочной щели 200 мм. Суточная производительность корпуса крупного дробления составляет 56 000 т. Для защиты траверсы от прямых ударов потоком руды в конструкции приемного бункера предусмотрен консольный рассекатель.
На предприятии «Хойт Лейке» первоначально установленные конусные дробилки 1500 с боковой разгрузкой и жестким подвесом дробящего конуса были заменены дробилками с гидравлическим регулированием разгрузочной щели. Каждая дробилка приводится одним двигателем мощностью 900 л. с. и эксплуатируется при величине разгрузочной щели на закрытой стороне 170 мм с суточной производительностью 81 000 т. После первичных дробилок 1500 установлены по 4 вторичных редукционных дробилки размером 36 дюймов. Каждая вторичная дробилка весит 200 т и приводится электродвигателем мощностью 400 л. с. Корпус крупного дробления имеет два независимых технологических потока, работающих попеременно.
По лицензиям фирмы «Аллис-Чалмерс» дробилки «Гидросет» выпускаются японскими фирмами «Шень-Ху» и «Коуб Стил».
За последние годы дробилки с гидравлическим регулированием щели начинает выпускать ряд фирм ФРГ: «Эш-Верке», «Ведаг», «Гутехоффнунгсхютте», а также франко-английская фирма «Баббитлесс» и шведская фирма «Маргардсхаммар».
В 1964 г. фирма «Эш-Верке» изготовила для железорудного предприятия «Бонг Ранге» (Либерия) конусную дробилку 63" крупного дробления с гидравлическим регулированием щели со следующей характеристикой: ширина загрузочного отверстия 1600 мм (63 дюйма), производительность 3000—3500 т/ч, вес дробилки 430 т, вес дробящего конуса 100 т, высота дробилки 11 м, наружный диаметр траверсы 6,1 м. Привод дробилки включает электродвигатель мощностью 440 квт, гидромуфту и понизительный редуктор. Дробилка 63" имеет характерную для конструкций фирмы «Эш-Верке» верхнюю шаровую опору подвижного конуса; гидравлическое устройство регулирования щели расположено в траверсе. Фирма также рекламирует возможность изготовления конусно-щековых дробилок с гидравлическим регулированием щели, ранее изготовлявшихся только с жестким шаровым подвесом конуса.
Фирма «Баббитлесс» выпускает конусные дробилки вторичного редукционного дробления серии 700BS с гидроопорой, расположенной в траверсе. Опоры подвижного конуса выполнены на подшипниках качения. Для получения равномерного продукта кубической формы эксцентрик дробилки имеет повышенное число оборотов. Каждый типоразмер дробилок серии 700BS может быть приспособлен для крупного, среднего и мелкого дробления за счет установки броней соответствующего профиля.

Шведская фирма «Маргардсхаммар» выпускает конусные дробилки с гидравлическим регулированием разгрузочной щели и пневматической амортизацией подвижного конуса. Схематический разрез дробилки показан на рис. 53. Дробилка выполнена с верхним расположением гидроопоры, которая включает кольцевой поршень 7 и шаровой подвес 6 подвижного конуса 2. Подвод масла в кольцевую полость осуществляется через ребро траверсы 4. Эксцентрик 1 установлен в шарикоподшипниках. Давление масла в полости гидроцилиндра составляет 50—55 кГ/см2 и постоянно прижимает поршень подвеса к регулирующей гайке 5, положение которой определяет величину разгрузочной щели. Кольцевая полость гидравлического подвеса соединена трубопроводом через предохранительный клапан 3 с пневматическим аккумулятором.

На рис. 54 изображена в разрезе одна из применяемых конструкций аккумуляторов дробилок. Газовая полость 1 аккумулятора ограничена резиновым баллоном 2 и наполнена инертным газом — азотом. Давление азота превышает рабочее давление в масляной системе, обеспечивая стабильность положения плунжера гидроцилиндра. При резком возрастании давления в системе в момент прохождения недробимого тела масло через предохранительный клапан частично выжимается в аккумулятор и подвижный конус дробилки опускается вниз; при этом увеличивается разгрузочная щель. После прохождения недробимого тела избыточное давление газа в аккумуляторе возвращает подвижный конус в исходное положение. Дробилки имеют трехлапую траверсу и могут быть использованы, главным образом, для вторичного дробления.
Восемь конусных дробилок 600 фирмы «Маргардсхаммар» длительное время эксплуатируются на шведском руднике Кируна, где они установлены во второй стадии после щековых дробилок AR 1800x1400 с величиной разгрузочного отверстия 400 мм и подготавливают руду перед загрузкой в скипы.
Как видно из рассмотренных конструкций дробилок, гидравлическая опора подвижного конуса может иметь нижнее или верхнее расположение. Каждая схема компоновки имеет свои преимущества и недостатки. Верхнее расположение гидроопоры обеспечивает удобство монтажа и обслуживания узла, но при этом увеличиваются габариты центрального стакана траверсы и ухудшаются условия питания дробилки. При направленной загрузке посредством питателей или течек колпак и центральный стакан траверсы могут находиться вне рудного потока. В этом случае верхнее расположение гидроопоры будет предпочтительнее. При нижнем расположении опоры доступ к гидроцилиндру возможен по специальному проходу после перекрытия разгрузочного проема, что усложняет конфигурацию фундамента и обслуживание дробилки.

Попытки создания простых и надежных гидравлических опор подвижного конуса предпринимались многими фирмами, однако большинство разработанных конструкций в силу своей сложности не было доведено до производства.
В 1931 г. фирма «Трейлор» предложила конструкцию гидравлической опоры с кольцевым поршнем 4, расположенным непосредственно в конусной втулке 3 (рис. 55). В расточку поршня заходит разрезная гайка 5 подвеса подвижного конуса 1. При вращении эксцентрика гидравлическая опора совершает гирационное движение совместно с подвижным конусом. Конструкция опоры в целом работоспособна и обеспечивает постоянство точки подвеса при регулировании разгрузочной щели. Слабым местом конструкции является узел подвода масла в гидравлическую полость, состоящий из гибкого трубопровода и вертлюга 6. В гидравлических системах высокого давления, работающих в условиях постоянных вибраций, предпочтительнее неподвижные фланцевые соединения.

Интересную конструкцию гидроопоры предложил в 1955 г. Мак-Лауд (рис. 56). Во внутренней расточке эксцентрика дробилки установлен стакан 6, который является корпусом гидроцилиндра. Стакан опирается через подпятник скольжения 1 на эксцентрик 5, передавая последнему и его опорам 2 усилия дробления и вес подвижного конуса. Хвостовик вала 7 подвижного конуса имеет уплотнения и одновременно является поршнем гидроцилиндра. Зубчатое колесо 4 соединяется с эксцентриком на шлицах и имеет независимые опоры скольжения 3. Подвод масла в подвижную полость гидроцилиндра также осуществляется через вертлюг и гибкий трубопровод. По сравнению с известными дробилками габариты машины по высоте меньше за счет совмещения эксцентрика и гидроцилиндра в один узел.
Фирма «Баббитлесс» отказалась от традиционного «опирания» подвижного конуса на подпятник и предложила подвесить подвижный конус 1 (рис. 57) за тягу 3 к гидравлическому домкрату 4, установленному в траверсе 2. Тяга имеет сферические шарниры и крепится к валу на уровне точки подвеса, где качания конуса минимальны. Подвод масла к неподвижному гидродомкрату не представляет трудности. Центр качания конуса в процессе регулирования щели остается неизменным, ЧТО также является положительной стороной конструкции.