В конце 1980-х годов, с развитием зарубежной технологии ступенчатого дробления,дробилка для сортировки минераловподнялся и стал новым дробильным оборудованием. Дробильные зубья расположены на зубчатом валике по спирали, и материал разрушается путем вращения параллельных зубчатых валков навстречу друг другу или напротив друг друга. Поскольку оборудование больше размера продукта дробления материала и меньше размера продукта непосредственного сита материала, его также называют просеивающей дробилкой. Дробилка для сортировки минералов в полной мере использует характеристики, заключающиеся в том, что прочность на сдвиг и растяжение материала намного меньше, чем прочность на сжатие, и использует прочность на сдвиг и растяжение для разрушения материала.
Таким образом, дробилка для сортировки минералов отличается низким энергопотреблением, небольшой сверх-скоростью дробления, простой конструкцией, удобным обслуживанием и так далее. Это одно из важнейших дробильных устройств на многих крупных угольных шахтах и карьерах-в Китае.
1. Существующие проблемы балочного дробильного устройства.
Дробилка-сортировщик минералов 2PGC-1370 выбрана для отечественного горнодобывающего предприятия. Установленная мощность составляет 2×250 кВт, диаметр дробящего валка — 1370 мм, производственная мощность — 2000 т/ч, максимальный размер подаваемых частиц — 1500 мм, размер выгружаемых частиц — 300 мм, дробильный материал — известняк. После ввода в эксплуатацию и работы дробильный валок имеет большую дробящую силу, материал плавно закупоривается, а производительность соответствует стандарту. Однако после 3 месяцев использования фиксированные болты сломанной балки часто ломались, и их заменяли в среднем раз в 1–2 месяца. Позже прочность сломанного болта была изменена с 10,9 до 12,9, и болт снова сломался после использования около двух месяцев.
1.1 Конструкция балочного дробильного устройства
дробилка для сортировки минераловсостоит из двигателя, гидравлической муфты, редуктора, зубчатой муфты, дробящего валка, коробки и дробильной балки, его конструкция показана на рисунке 1. Верхняя область между зубьями двух дробильных валков является зоной дробления первого уровня. Благодаря окклюзии зубьев дробящего ролика реализуется первичная функция, которая в основном отвечает за дробление крупных материалов. Две треугольные области между нижним дробящим валком и дробящей балкой являются вторичными зонами дробления. Вторичное дробление материалов может быть реализовано путем смыкания зубьев дробящего валка и зубьев дробильной балки. При двух дроблениях коэффициент дробления может достигать примерно 6:1, размер частиц на выходе остается однородным.
Разбитая балка является ключевым компонентом для вторичного дробления, улучшения степени дробления и контроля размера частиц. Устройство сломанной балки состоит из корпуса сломанной балки, зубьев сломанной балки и устройства регулирования размера частиц, а его конструкция показана на рисунке 2. Сломанная балка закреплена на коробке болтами, а зубья сломанной балки соединены с сломанной балкой посредством плоской связи и зафиксированы болтами. По мере износа дробильных зубьев размер частиц на выходе
В этом случае размер частиц можно регулировать с помощью устройства регулировки размера частиц (см. Рисунок 3). Метод регулировки: закручивая длинный болт, поднимите сломанную балку на соответствующую высоту, затем ослабьте длинный болт, добавьте прокладку, отрегулируйте сломанную балку, а затем зафиксируйте ее крепежным болтом. А именно, за счет уменьшения расстояния между дробильным валком и дробильной камерой дробильной балки, чтобы компенсировать степень износа дробильных зубьев и снова соответствовать установленным требованиям к размеру частиц.
1.2 Проверка прочности болтов
Учитывая перелом фиксированного болта, считается, что разрушение балки вызвано слишком большой силой. В болте используется высокопрочный-болт M36. Чтобы предотвратить расшатывание сломанной балки, выбирается большое усилие предварительной -затяжки Fo=350000N. Силовая диаграмма сломанной балки представлена на рисунке 4.
Анализ напряжений был проведен на кончике зуба дробящего катка.
Где: Т – крутящий момент сминающего валка, Н·м; Т – обратный момент разрушаемой балки на зубьях ролика, Н·м; N – мощность двигателя; Н=250 кВт. n - скорость дробящего валка, n=24об/мин; k – коэффициент перегрузки в момент удара, равный 1,5; F – касательная сила разрушаемой балки на зубьях роликов, Н; D — диаметр дробящего валка, равный 1,37 м.
Затем анализируется напряжение сдвига болта.
Где, Ф. – горизонтальная поперечная сила, действующая на болт, Н; F' — реакция F, N; а — угол наклона зуба ломаной балки, а=30 градус; r — горизонтальное касательное напряжение на болте; d1 – путь болта М36, д1=0.03166м; [r] — допустимое напряжение сдвига болта, составляющее 210 МПа; [о-1 — допустимое значение знакопеременного напряжения болта, составляющее 350 МПа.
Результаты расчета показывают, что горизонтальное касательное напряжение закрепленного болта превышает допустимое напряжение, что приводит к разрушению болта. В вертикальном направлении за счет вертикальной дополнительной силы F, действующей на болт. В отличие от направления силы предварительной затяжки болта Fo, общее растягивающее напряжение будет меньше силы предварительной затяжки, поэтому оно не учитывается.
2 Винт мер по улучшению
После поломки болта, если его вовремя не обработать, сломанная балка сместится, а зубья дробящего валка и зубья дробящей балки будут мешать друг другу, что приведет к чрезмерному износу и даже разрушению зубьев дробящего валка. Поэтому при встрече с огнеупорными или плотными материалами на шахте нужно быть особенно осторожным. Как только ток нагрузки немного увеличится, скорость подачи должна быть немедленно уменьшена или станок должен быть остановлен. Болты следует проверять каждый день, а возникшие проблемы своевременно заменять.
Для решения этой проблемы было опробовано несколько подходов, но был выбран простой и практичный метод клиновой-фиксации, как показано на рисунке 5.
Используя исходное пространство коробки, добавьте опорную раму и клинья на обоих концах коробки. Сопрягаемая поверхность клинового железа и опорной рамы наклонена 1:12, допускается небольшой наклон. После того, как клин затянут, он становится более надежным, и его нелегко потерять. Опорная рама прочно приваривается к коробке, а для равномерного расклинивания сломанной балки и опорной рамы используется клиновой железо. После прочной фиксации болтов к опорной раме точечной сваркой приваривается клин. Когда необходимо отрегулировать размер частиц, необходимо только отшлифовать точечную сварку клина, поднять сломанную балку, а затем после повторного -выравнивания затянуть клин и закрутить крепежный болт. В клиновой конструкции в полной мере используется клиновое железо, которое выдерживает горизонтальное разрушающее усилие, а фиксированный болт подвергается только вертикальному усилию без горизонтального сдвигающего усилия, что значительно повышает надежность болтового соединения.
3 Использовать эффект
После модификации сломанную балку отслеживали в течение 2-3 месяцев для проверки сломанной балки и 4 крепежных болтов, никаких признаков ослабления обнаружено не было. Использовалась в обычном режиме в течение 2 лет без каких-либо поломок болтов. На шахте нет необходимости каждый день регулярно проверять болты, что снижает трудоемкость рабочих. Когда оборудование сталкивается со сложными или плотными материалами, оно может двигаться плавно, не останавливая машину. Коэффициент использования оборудования был значительно улучшен, а часовая производительность увеличилась примерно на 30% по сравнению с предыдущим периодом. Комплексная дробильная мощность и экономическая эффективность даже выше, чем у импортного дробильного оборудования.
4 Заключение
Когда дробилка для сортировки минералов дробит известняк, лучевое дробильное устройство легко повреждается под действием огромной силы удара. Благодаря добавлению набора клинового механизма, воспринимающего горизонтальную дробящую силу, фиксированный болт избегает сдвига, что успешно решает проблему частой поломки болта и значительно повышает коэффициент использования оборудования. Клиновой механизм также может служить опорой для фиксации сложных механических деталей в других отраслях.