Дробарка

Изобретение относится к устройствам для дробления материалов и может быть применено в горнодобывающей, строительной и других отраслях промышленности. Известно устройство для дробления материала [1], включающее две горизонтально расположенные пapы валков, установленных одна под другой. Данное дробильное устройство позволяет регулировать зерновой состав продукта дробления путем изменения ширины разгрузочной щели между валками и периодического включения в работу нижней пары валков. Недостатком этого дробильного устройства является сложность его эксплуатации, громоздкость, невозможность получения продукта дробления заданного зернового составе без изменения производительности дробилки и невозможность получения в продукте дробления требуемого количества фракций исходного дробимого материала. Наиболее близкой по конструктивным признакам к предлагаемому изобретению является межвалковая передача вальцового станка [2], в которой валки выполнены ступенчатыми и установлены в горизонтальной плоскости так, что ступень большего диаметра валка через размалываемый продукт взаимодействует со ступенью меньшего диаметра другого валка. Дробилке с валками будут присущи недостатки известных дробилок, в том числе и невозможность получения продукта дробления заданного зернового состава без изменения производительности дробилки и невозможность получения в продукте дробления требуемого количества фракций исходного дробимого материала. В основу изобретения поставлена задача разработать конструкцию дробилки, где путем изменения суммарной площади разгрузочной щели между ступенями валков был бы получен продукт дробления заданного зернового состава. Решение поставленной задачи достигается тем, что двухступенчатые валки установлены с образованием разгрузочной щели с продольной осью симметрии, а загрузочное приспособление выполнено в виде двух продольных неподвижных бортов и двух поперечных бортов, установленных с возможностью перемещения вдоль поверхности ступеней валков и жесткой фиксации относительно продольных бортов для ограничения длин рабочих поверхностей ступеней валков, при этом длины рабочих поверхностей ступеней, ограниченных поперечными бортами, определяют из условий: где Iб. и Iм. - длины рабочих поверхностей ступеней валков большего и меньшего диаметра, м; V - заданная объемная производительность дробилки, м 3/ч; n - скорость вращения валков, об/мин; Dб. и Dм. - больший и меньший диаметры ступеней валков, м; Sб. и Sм. - ширина щели между ступенями валков большего и меньшего диаметра, м; PК - объемная доля крупной фракции в заданном зерновом составе продукта дробления, %; å PI - объемная доля меньших фракций, в %. Осуществление изобретения позволит при заданной производительности дробилки регулировать зерновой состав продукта дробления и обеспечивать содержание в нем требуемого количества исходных и меньших фракций дробимого материала. Получение продукта дробления заданного зернового состава при заданной производительности дробилки обеспечивается одновременным изменением ширины разгрузочной щели между валками и перемещением поперечных бортов вдоль ступеней валков или только перемещением поперечных бортов так. чтобы суммарная площадь разгрузочной щели между валками обеспечивала заданную производительность дробилки и требуемый зерновой состав продукта дробления. При неизменной ширине разгрузочной щели между ступенями валков увеличение (уменьшение) доли песчаной фракции в продукте дробления достигается увеличением (уменьшением) длины рабочей поверхности части валков большего диаметра и уменьшением (увеличением) длины рабочей поверхности части валков меньшего диаметра путем поступательного перемещения поперечных бортов загрузочного приспособления в сторону торцов частей валков большего (меньшего) диаметра. Крепление поперечного борта к продольному производится не менее чем в двух точках (в нижней и верхней части поперечного борта) специальными приспособлениями, обеспечивающими их устойчивое положение в процессе работы дробилки. В зависимости от конструкции приспособления для крепления поперечного борта к продольному поперечный борт относительно продольного может иметь несколько фиксированных положений, количество которых обусловлено стабильностью качества пористого заполнителя и необходимым диапазоном регулирования зернового состава продукта дробления, или фиксироваться в любой плоскости при его перемещении вдоль дробящих валков специальным механизмом. Поддержание заданного зернового состава продукта дробления может осуществляться путем периодического контроля зернового состава продукта дробления с отбором проб и их испытанием в лабораторных условиях с последующей корректировкой регулируемых параметров дробилки Вручную или применением для управления процессом дробления микро-ЭВМ, получающей от датчика информацию о зерновом составе продукта дробления, на основании которой по заданной программе она подает команды исполнительным механизмам на увеличение перемещения подвижного валка дробилки и поперечных подвижных бортов, на увеличение (уменьшение) величины разгрузочной щели и длин рабочих поверхностей ступеней валков или только длин рабочих поверхностей ступеней валков. Эффективная работа дробилки обеспечивается непрерывным и равномерным поступлением дробимого материала по всей площади разгрузочной щели, что достигается его равномерной подачей в загрузочное приспособление при работе дробилки в режиме "завала", который достигается превышением количества подаваемого дробимого материала в дробилку за единицу времени относительно его количества, перерабатываемого дробилкой за то же время. Необходимая величина диаметров ступеней вала определяется в зависимости от максимальной крупности, необходимой степени измельчения и качества дробимого материала, диаметр валка можно определять по формуле: (см. "Дробление, измельчение и грохочение полезных ископаемых", М., Госгортехиздат, 1961, с. 217). где D - диаметр валка, м, S - величина ширины щели между валками, м. d - максимальная крупность дробимого материала. Диаметр ступеней валков большего диаметра (Dб ) определяется по формуле (1), так как при прочих равных условиях угол захвата зерна дробимого материала этими валками меньше, чем ступенями валков меньшего диаметра, что ухудшает условия захвата дробимого материала ступенями валков большего диаметра. Диаметр части валков меньшего диаметра (Dм ) определяют для каждого конкретного производства с учетом максимальной крупности дробимого материала и необходимого фракционного состава продукта дробления по формуле: где dм.з. - необходимая максимальная крупность дробленого материала, м. Длину рабочей части симметричных ступеней валков (L) определяют из условия пропуска дробимого материала только, через данную ступень валков дробилки по формуле: где V - объемная производительность дробилки, м /ч; n - скорость вращения валков, об./мин; Dм.б. - диаметр рассматриваемой ступени валка, м. SМ.B. - ширина щели между рассматриваемыми симметричными ступенями валков, м. Исходное положение бортов при регулировании зернового состава продукта дробления определяется из предпосылки, что отношение длины рабочих поверхностей ступеней валков меньше диаметра и длины рабочей поверхности ступеней валков большего диаметра примерно равно отношению крупной фракции к сумме остальных фракций в заданном зерновом составе продукта дробления при заданной производительности дробилки, т.е. где Iб. и Iм. - исходные длины рабочих поверхностей ступеней валков большего и меньшего диаметра, м, PК - объемная доля крупной фракции в заданном зерновом составе продукта дробления, %. å PI - то же, остальных фракций. %. При этом длины рабочих поверхностей ступеней валков большего и меньшего диаметров с учетом формул (3) и (4) определяют соответственно по формулам: где Dб. и DM. - величины соответственно большего и меньшего диаметров ступеней валков, м. Sб. и Sм. - величины разгрузочной щели между ступенями валков большего и меньшего диаметров, м. Оптимальная величина разгрузочной щели между частями валков большего диаметра и угловая скорость валков определяется экспериментальным путем и зависит от качества дробимого материала (прочностных характеристик, максимальной крупности, требуемого состава продукта дробления). Сущность изобретения поясняется чертежами: фиг. 1 - дробилка (вид сверху); фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1; фиг. 3 - разрез Б-Б фиг. 1; фиг. 4 - разрез В-В фиг. 1. Дробилка содержит станину 1, на которой установлен привод 2 для вращения приводного дробящего валка 3, вращающегося в подшипниках 4, неподвижно закрепленных на станине 1. Неприводной дробящий валок 5 вращается в подшипниках 6, которые перемещаются по станине посредством приспособления 7, имеющего компенсирующую пружину 8. Неприводной дробящий валок 5 может иметь свой индивидуальный привод или вращаться через трансмиссию от привода дробящего валка 3. Разгрузочное приспособление включает два продольных борта 9, жестко закрепленных на станине 1. и два подвижных поперечных борта 10, имеющих возможность поступательного перемещения вдоль осей дробящих валков. На продольных бортах 9 в верхней и нижней части имеются приспособления 11 для жесткого крепления к ним поперечных подвижных бортов 10. Перед пуском дробилки производят ее наладку, заключающуюся в установке поперечных подвижных бортов 10 в положение, обеспечивающее заданную длину рабочей части ступеней валков 3 и 5, определенную по формулам (5) и (6), и их жестком креплении к продольным бортам 9 посредством приспособления 11, а также в установке заданной ширины разгрузочной щели между валками дробилки путем перемещения валка 5 посредством приспособления 7. После этого производят подачу дробильного материала в загрузочное приспособление до заполнения на 0,3...0,5 полезного объема дробилки и затем включают привод 2. При попадании в дробилку недробимого материала срабатывает компенсационная пружина 8 приспособления 7. После наработки необходимого количества продукта дробления определяют его зерновой состав и по результатам анализа, при необходимости, производят перестановку поперечных подвижных бортов 10 в сторону уменьшения или увеличения длины рабочей поверхности ступеней валков 3 и 5 с их креплением ближайшим приспособлением 11. Изменение ширины разгрузочной щели между валками 3 и 5 производят при помощи приспособления 7. После этого дробилку снова включают в работу, дробят необходимое количество материала, производят отбор и анализ пробы и последующую перестановку поперечных подвижных бортов 10 и изменение ширины разгрузочной щели между валками 3 и 5. Дробилка считается настроенной, если отклонение зернового состава продукта дробления от проектного не превышает допустимой величины, устанавливаемой с учетом условий конкретного производства. После настраивания дробилки на получение заданного зернового состава продукта дробления ее включают в рабочий режим дробления. Переналадку дробилки производят при изменении зернового состава и прочностных характеристик дробимого материала, а также требований к зерновому составу продукта дробления.