title-icon Статьи о ремонте
title-icon
» » Дробилки с гидравлическим регулированием разгрузочной щели и гидропневматической амортизацией Уралмашзавода

Дробилки с гидравлическим регулированием разгрузочной щели и гидропневматической амортизацией Уралмашзавода

Описанные ранее дробилки среднего и мелкого дроблении с консольным валом и пружинной амортизацией, получившие распространение благодаря высокой производительности и равномерному кубообразному продукту дробления, сложны по конструкции, чем затрудняется их изготовление и вызываются неполадки в работе. Пружинные дробилки не способны без поломок пропускать или задерживать в дробящем пространстве крупные недробимые тела, они не имеют простого устройства регулировании разгрузочной щели. При пропуске, а чаще всего при заклинке дробилок недробимыми телами, в деталях и узлах машин создаются недопустимо высокие напряжения, приводящие к поломкам и простоим оборудования. Настройка необходимой разгрузочной щели путем поворачивания дробильной чаши в резьбе опорного кольца требует значительных затрат небезопасного ручного труда, а также специальных механизмов, не предназначенных для этих целей (лебедок, тракторов и т. п ).
В 1950 г. конструкторы Д.И. Беренов и А. В. Лобанов предложили конструкцию дробилки среднего и мелкого дроблении с консольной осью с гидравлическим регулированием разгрузочной щели и пневматической амортизацией, менее жесткой, чем пружинная. Дробильнан чаша новой машины неподвижна; подвижный конус имеет возможность опускаться при попадании в дробящее пространство недробимого тела.
Привод дробилки осуществляется от асинхронного электродвигатели через упругую муфту с мягкой характеристикой, защищающую электродвигатель от воздействия ударов. Приводной вал дробилки (рис. 110) передает вращение через коническую передачу эксцентрику 2, вращающемуся вокруг оси 1, запрессованной в центральный стакан станины. Стакан имеет наружную цилиндрическую поверхность, ось которой наклонена на некоторый угол к оси внутренней расточки. На наружную поверхность эксцентрика надевается подвижный конус 3, который в вертикальном направлении через верхний подвес опирается на плунжер 4 гидроцилиндра дробилки. При вращении эксцентрика подвижный конус, опираясь на сферический подпятник 5 верхнего подвеса, совершает качания относительно центра сферы, производя при этом дробление материала в дробящем пространстве.
Регулирование разгрузочной щели производится закачиванием необходимого количества масла под поршень гидроцилиндра дробилки гидравлическим насосом.

Для амортизации при перегрузках дробилка снабжена аккумулятором (рис. 111), который состоит из двух полостей, разделенных между собой плунжером 3: полость 2 заполнена маслом, а полость 1 — газом (азотом) При увеличении усилия дробления выше рабочего предела плунжер аккумулятора сжимает дополнительно газ, освобождая тем самым объем для перетекания масла из-под поршня дробилки, в результате чего происходит опускание подвижного конуса.

В 1955 г. Уралмашзаводом были спроектированы и изготовлены две дробилки 2200 с гидравлическим регулированием разгрузочной щели в исполнении для мелкого дробления (рис. 112). В дробилках КМД-2200-ГРЩ в верхнюю часть плунжера 4 установлена мощная сферическая опора 2, которая вместе с встроенным в верхний подвес тормозным устройством 3 создает достаточный момент, противодействующий увлекающему моменту эксцентрика 7. Дополнительный тормозной момент создается набором стальных и бронзовых дисков, одна часть которых удерживается неподвижно на плунжере, а другая часть связана с подвижным конусом через специальный карданный механизм 1. Двойной тормоз устойчиво удерживает подвижный конус от вращения, благодаря чему возникли условия холостого хода, идентичные с пружинными дробилками.

Гидроцилиндр регулирования разгрузочной щели размещен в расточке низа оси дробилки. Вертикальные составляющие усилия дробления от подвижного конуса передаются на поршень 6 гидроцилиндра через сферическую опору 2, плунжер 4, специальную штангу 5, свободно вставленную сверху в расточку оси дробилки.
Проведя в 1961—1962 гг. новую модернизацию дробилок 2200 и 1750 с целью добиться более равномерных давлений на втулки эксцентрикового узла, повысить долговечность подпятника эксцентрика и улучшить противопылевые устройства, Уралмашзавод изготовил установочную партию дробилок с гидравлическими регулированием разгрузочной щели: КМД-2200-ГРЩ, КСД-2200-ГРЩ и КМД-1750ТРЩ.
Характеристика этих машин приведена в табл 23.

Опыт эксплуатации и доводки дробилок 2200 и 1750 с гидравлическим регулированием разгрузочной щели и пневматической амортизацией выявил следующие их положительные качества:
1) детали дробилок просты в изготовлении;
2) дробилки собираются и разбираются легко, с минимальными затратами ручного труда;
3) регулирование разгрузочной щели осуществляется с пульта в процессе дробления и не требует специального технологического времени;
4) дробилки свободно пропускают недробимые тела, не прекращая процесса дробления; перегрузки деталей при этом не велики;
5) гидравлическая система дробилки устойчиво поддерживает настроенную разгрузочную щель, но величина ее в отличие от дробилок с пружинной амортизацией увеличивается при увеличении нагрузки, чем ухудшается гранулометрический состав готового продукта;
6) уплотнения поршня гидроцилиндра работают надежно и длительно;
7) хотя вибрация дробилок 2200 и 1750 с гидравлическим регулированием разгрузочной щели выше дробилок с пружинной амортизацией, однако она не превышает установленные нормы, в связи с чем данные машины можно устанавливать на типовые фундаменты для серийных дробилок.
Основным недостатком дробилок с гидравлическим регулированием разгрузочной щели является малая стойкость втулок эксцентрикового узла. Втулки непосредственно воспринимают усилия дробления и быстро изнашиваются. Другим недостатком этих машин является проникновение в дробилку пыли, которая попадая на трущиеся поверхности эксцентрикового узла, ускоряет износ втулок. Дробилка очень чувствительна также к изменению коэффициента трения скользящих пар. Незначительное увеличение коэффициента трения в паре наружная поверхность эксцентрика — втулка подвижного конуса приводит к быстрому увлечению подвижного конуса во вращение, что недопустимо. Кроме того, разработка центрального стакана из-за консольного приложения нагрузок на центральную ось дробилки требует длительного, трудоемкого восстановительного ремонта.
С целью устранения указанных недостатков на Уралмашзаводе создаются дробилки с жесткими опорами подвижного конуса и амортизационной системой, размещенной на верхней части дробилки и состоящей из расположенных по периферии пневматических амортизаторов. В этих дробилках внедряется безрезьбовое гидравлическое регулирование разгрузочной щели. По данной схеме изготовлен опытный образец дробилки мелкого дробления с диаметром подвижного конуса 2500 мм и разработан проект еще более мощной дробилки, с диаметром подвижного конуса 3000 мм. Характеристика этих машин указана в табл. 24.

Дробилка КМД-2500 (рис. 113) не имеет перечисленных недостатков дробилок среднего и мелкого дробления с гидравлической амортизацией. Гидравлическое устройство регулирования разгрузочной щели здесь разгружено от рабочих нагрузок и не влияет на гранулометрический состав продукта. Подвижный конус вертикально неподвижен и оперт на мощный сферический подпятник, что обеспечивает возможность перерабатывать породы высокой крепости. Амортизация осуществляется путем подвижек опорного кольца, что, благодаря лучшему распределению сил, повышает чувствительность амортизационного устройства. Последнее отделено от гидравлического устройства регулирования щели.

В отличие от конусных дробилок с пружинной амортизацией, опорное кольцо и подвижный конус дробилки КМД-2500 не имеют упорной резьбы и регулирование разгрузочной щели производится не за счет вращения подвижного конуса, а путем его вертикального перемещения в расточке опорного кольца с помощью специальных вертикальных гидроцилиндров. Фиксирование в определенном положении подвижного конуса, настроенного на необходимую разгрузочную щель, производится: в вертикальном направлении — механическими зажимами и, дополнительно, отсечкой подъемных цилиндров от напорной и сливной магистралей; в радиальном направлении — с помощью восьми гидравлических установок клинового зажима.
Необходимое усилие дробления обеспечивается системой пневматической амортизации, которая одновременно является предохранительным органом дробилки от чрезмерных перегрузок. Система амортизации состоит из шестнадцати пневматических цилиндров 1, корпуса которых закреплены в верхнем фланце станины 6, а поршни 2 через балансиры 3 и резьбовые тяги 4 создают необходимое прижатие опорного кольца 5 к станине. Полости амортизаторов заполнены сжатым азотом при давлении до 85 ати. Заполнение амортизаторов газом производится обычно из баллонов посредством гибкого съемного подвода 7 через вентили 8 баллона. Наибольший коэффициент перегрузки при пневматической амортизации составляет 1,15—1,25.

В дробилке КМД-2500 своеобразна конструкция узла приводного вала, предложенная А.П. Барыкиным (рис. 114). На передний фланец корпуса приводного вала надета составная цанга 1, что облегчает монтаж и демонтаж узла. Наружная поверхность фланца коническая, с вершиной в сторону приводной шестерни 2. Цанга соединена жестко с цилиндрическим кожухом 3, сцентрированным по скользящей посадке на наружной поверхности корпуса приводного вала. Кожух имеет фланец 4, через который цанга 1 может перемещаться влево болтами 5 и вправо — отжимными винтами, ввертываемыми в средний фланец 6 корпуса приводного вала. Наружный диаметр цанги в свободном состоянии меньше на 1—2 мм диаметра боковой расточки станины дробилки. Перед установкой собранного узла приводного вала в дробилку цангу сдвигают вправо отжимными винтами так, чтобы ее коническая внутренняя поверхность не касалась конической наружной поверхности переднего фланца корпуса приводного вала.
Подвешенный на крюке крана приводной вал в сборе свободно заводится в расточку станины дробилки. Затем болтами 5 цанга 1 перемещается влево и плотно без зазоров заклинивает передний фланец 4 в расточке станины.
Для снятия узла приводного вала с дробилки или для регулировки зазоров конической зубчатой передачи и установки дополнительных прокладок между средним фланцем корпуса привода и торцом боковой расточки станины достаточно сдвинуть цангу вправо с помощью отжимных винтов и закрепить болтами 5. Такое устройство улучшает условия работы конического зубчатого зацепления, так как корпус приводного вала жестко фиксируется в расточке станины без зазора, что обеспечивает надежное центрирование приводного вала 7 и посаженной на него приводной шестерни 2.

Дробилка КМД-3000 (рис. 115) по конструкции механизмов регулирования разгрузочной щели, фиксации дробильной чаши и амортизации принципиально не отличается от дробилки КМД-2500. В ней лишь более удобно размещены пневматические амортизаторы 1, которые опущены вниз и опоясывают станину 2 нижней части так, как пружины в дробилках с пружинной амортизацией. Узлы нижней части, приводного вала 3, опорной чаши 4, подвижного конуса 5 и загрузочного устройства 6, как и в дробилке КМД-2500, выполнены аналогично подобным узлам дробилок с пружинной амортизацией. Имеющиеся конструктивные отличия носят либо технологический характер, либо связаны с удобством эксплуатации и повышением долговечности деталей.
В связи с уникальными размерами машины, все основные корпусные детали (станина, корпусы дробильной чаши, подвижного конуса, опорного и регулирующего колец) выполнены составными, с последующей электрошлаковой или электродуговой сваркой, что значительно упрощает изготовление корпусных элементов.
В дробилке КМД-3000, в отличие от дробилки КМД-2500, дробящее пространство 7 выполнено с учетом современных рекомендаций, обеспечивающих получение наиболее равномерного по гранулометрическому составу продукта и минимальный износ броней. Эффект уменьшения износа является следствием совмещения вершины конуса параллельной зоны с точкой подвеса, что обеспечивает минимальное скольжение конуса относительно руды и увеличивает срок службы футеровок 8 и 11.
Наиболее нагруженным узлом дробилки КМД-3000 является эксцентриковый узел, на втулках 9 и 10 которого имеют место высокие скорости скольжения и удельные давления. Для надежной работы эксцентрикового узла в него введен узел самоустановки, обеспечивающий правильную работу наиболее нагруженных подшипников дробилки даже при значительных технологических погрешностях изготовления. Конструктивно узел самоустановки выполнен с самоустанавливающейся втулкой 10, встроенной в эксцентрик. С введением указанного компенсатора в узел эксцентрика условия его работы становятся статически определимыми, что дает возможность уменьшить зазоры во втулках эксцентрикового узла и увеличить тем самым их гидродинамическую грузоподъемность.
Однако вследствие высоких скоростей скольжения и соответственно удельных работ на втулках эксцентрикового узла (скорость до 11 м/сек, удельная работа до 212 кГм/см2 сек), в приводе дробилки предусмотрена возможность регулирования скорости на 20% ниже номинала (до 150 качаний конуса в минуту), что позволяет создать обкаточный режим с уменьшенными инерционными нагрузками холостого хода, а также определить влияние числа оборотов на производительность дробилки и качество ее продукта. Для возможности непрерывной регистрации фактической скорости привода дробилки предусмотрена установка тахогенератора, приводящегося с помощью клинового ремня от ведомой полумуфты приводного вала.
Конусная дробилка 3000, имея по сравнению с дробилкой 2200 вдвое большую производительность, позволяет значительно упростить компоновочное решение крупных дробильных фабрик по сравнению с общепринятым в мировой практике. Так, четырехстадийная схема дробления может быть заменена трехстадийной при одновременном двукратном сокращении количества дробилок среднего и мелкого дробления.

title-icon Подобные новости