И принцип действия конусных дробилок.

Конусные (гирационные) дробилки, как и щековые, применяют для дробления прочных горных пород и пород средней прочности. В зависимости от назначения и характера процесса дроблении они разделяются на дробилки с крутым конусом (с малым углом конусности), предназначаемые для крупного и среднего дробления, и дробилки с пологим конусом – для среднего и мелкого дробления. Соответственно дробилки разделяют на дробилки крупного (ККД), среднего (КСД) и мелкого дробления (КМД).

Основным достоинством конусных дробилок является непре­рывность рабочего процесса, в результате чего достигается вы­сокая производительность при небольших затратах энергии. Снижению энергоемкости способствует также округлая форма дробящих частей машины, благодаря которой материал разру­шается не только раздавливанием, но также вследствие менее энергоемких деформаций изгиба и сдвига (скалывания).

Рисунок 5. Конусная дробилка серии ККД.

Основными частями конусной дробилки серии ККД (рис. 5) являются наружный конус 9, опирающийся на станину 10, на котором установлена поперечина 16. Головка 1 поперечины снабжена под­весным подшипником главного вала 6, на который насажен вну­тренний (подвижной) дробящий конус 7. Нижний конец главного вала установлен в эксцентриковой втулке 11, на которой укреплено ведомое коническое колесо 15, приводимое во вращение шестер­ней 13, насаженной на приводной вал 12. Подшипник подвешен на главном валу при помощи опорного кольца 4 и втулок 2, 3. Рабочие поверхности наружного и внутреннего дробящих конусов футерованы дробящими плитами из марганцовистой стали. При вращении эксцентриковой втулки внутренний дробящий конус последовательно то приближается к внутренней поверхности на­ружного конуса, производя дробление материала, то удаляется. При отходе дробящего конуса происходит гравитационная раз­грузка дробленого материала через камеру 14. Материал подается в приемное отверстие непрерывно.

Кинематическая схема конусной дробилки показана на рисунке 6. Геометрическая ось внутреннего дробящего конуса ОО₁ при вращении эксцентрикового стакана описывает коническую поверхность с вершиной в точке подвеса О. При этом нижний конец вала описывает окружность, радиус кото­рой равен эксцентриситету. В дробилках с верхним подвесом вала его ось наклонена обычно под углом β, составляющим 2…3 градуса.

Параметрами конусных дробилок данной серии будут являться угол захвата, оптимальная частота вращения эксцентриковой втулки, мощность привода и производительность.

Производительность дробилки (м³/ч) серии ККД определяется по выражению:

,

где n – частота вращения вала дробилки, об/мин;

k_p - коэффициент разрыхления;

V – объём материала, выгружаемого за одно круговое колебание конуса, м³.

Дробилки серий КСД и КМД в основном предназначены для полу­чения щебня средних и мелких фракций. В технологической линии их устанавливают на последних стадиях и загружают предвари­тельно дробленым материалом. В дробилках с пологим конусом (рис. 7) дробящая головка 2 насажена на консольный вал 1 и через сферический подпятник 3 оперта на центральную часть станины. Нижний конец вала входит в эксцентриковую втулку 6, которая размещена в стакане, отлитым за одно целое со станиной. Для уменьшения трения между валом и эксцентриком последний снабжают бронзовой втулкой 5. Эксцентрик с шестерней опирается на подпятник 4. Наружный конус 10 имеет на внешней поверхности резьбу, при помощи которой он ввертывается в резьбовое опорное кольцо 9. Кольцо опирается на станину и соединено с ней пружинами 8, расположенными по всей окружности машины. Указанное крепление наружного конуса предупреждает поломку машины при попадании недробимых предметов. Наличие резьбы дает возможность опускать или поднимать наружный конус для регулирования ширины выходной щели. Наружный и внутренний конусы снабжены сменными футеровками 7 и 12 из марганцовистой стали. Привод эксцентриковой втулки осуществляется через конический редуктор. При вращении втулки дробящий конус совершает круговые качания, приближаясь и удаляясь от соответ­ствующей стороны неподвижного конуса. При этом производится дробление и разгрузка дробленого материала.

Рисунок 7. Дробилка серии КСД.

По характеру процессов дробления и разгрузки материала эти дробилки несколько отличаются от дробилок ККД и КРД; более пологая поверхность дробящего конуса обусловливает скольжение материала не только под действием силы тяжести, но и под действием силы инерции, которая возникает как следствие круговых качаний геометрической оси дробящего конуса и воз­можного добавочного вращения подвижного конуса вокруг оси. Особенностью этих дробилок является наличие так называемой зоны параллельности в нижней части камеры дробления (см. рис. 3.26), образуемой соответствующей формой футеровок по­движного и неподвижного конусов. Длина этой зоны подбирается такой, чтобы кусок материала, проходя через нее, подвергался хотя бы одному сжатию. Этим обеспечивается получение более однородного по крупности материала при благоприятной форме щебенки.

Основным параметром дробилок КСД и КМД, определяющим их размерную группу, является нижний диаметр подвижного дробящего конуса d_H. К параметрам дробилки также относятся угол наклона оси подвижного конуса к вертикали ψ (обычно ψ = 2... 3°); угол между нижним основанием и образующей подвижного конуса γ (γ = 38... 41°); нормальная частота круго­вых качаний дробящего конуса n; амплитуда круговых качаний дробящего конуса r; производительность дробилки Q (м³/ч); мощность привода дробилки N (Вт).

Производительность дробилок серий КСД и КМД определяется по формуле:

,

где k_p – коэффициент разрыхления;

n – частота вращения дробящего конуса, об/с;

b – ширина выходного отверстия в зоне максимального сближения конусов, м

l – длина участка калибровки, м;

D – диаметр основания дробящего конуса, м.