ГлавнаяСтанины щековых дробилок бывают цельные литые, сборные литые и сборные из проката. Дельные литые станины применяются преимущественно для дробилок небольшой производительности и изготовляются в виде массивной чугунной или стальной отливки с толстыми усиливающими ребрами.
Станины крупных дробилок отливаются из нескольких стальных частей, соединяемых болтами. Продольные стенки стягиваются длинными сквозными болтами, проходящими через тело поперечных стенок. В стыки закладывают призматические шпонки или устраивают выступы, входящие в соответствующие им впадины, что предохраняет соединительные болты от среза.
Сборными станинами из прокатанного металла снабжают дробилки, основанием которых служат сварные или клепаные рамы. Из проката изготовляют обычно только продольные стенки таких станин, поперечные же стенки делают литыми. Имеются станины, составленные целиком из проката. В последнее время отечественные заводы стали применять станины сварной конструкции в виде рамы, состоящей из передней и боковых стенок, связанных двумя поперечными балками коробчатого сечения, заменяющими заднюю стенку. В коробку устанавливают механизм для регулировки размера выходной щели.
В некоторых типах дробилок передняя стенка также выполняется в виде балки. Все усилия, развиваемые щековой дробилкой во время ее работы, передаются непосредственно на станину, которая поэтому должна иметь особенно прочную конструкцию.
Эксцентриковый вал (фиг. 22, г) является ответственной деталью дробилки и изготовляется из качественной стали по ГОСТу 1050-57 марки не ниже 45. На один конец вала насаживается маховик, а на другой — маховик-шкив. На эксцентриковую часть вала подвешивается шатун (в дробилках с простым качанием) или качающаяся щека (в дробилках со сложным качанием). В дробилках с комбинированным качанием на эксцентриковый вал подвешивают обе эти детали.
Шатун. В дробилках с простым и комбинированным качанием шатун служит для передачи движения качающейся щеке от эксцентрикового вала при помощи распорных плит (см. фиг. 17 и 20). Шатун состоит из корпуса и головки (крышки), стянутых болтами, и изготовляется из качественного стального литья. Крышка головки шатуна заливается баббитом Б-16, а верхняя часть его корпуса имеет по торцам только полоски из баббита; назначение последних — удержать смазку и предохранить трущиеся поверхности от попадания пыли. В нижней части шатуна установлены вкладыши для упора торца распорных плит. Эта часть является наиболее слабым (по прочности) местом шатуна, вследствие чего дробилка с изношенными вкладышами к работе не допускается.
В некоторых конструкциях дробилок применяются сборные шатуны из круглых стержней кованой стали. В нижней части шатуна такой конструкции находится предохранительное устройство против поломки дробилки при попадании в нее недробимого куска материала. На верхней части крышки имеются рамы, с помощью которых крышку можно поднимать.
В крупных дробилках верхняя головка шатуна и коренные подшипники вала имеют циркулирующее водяное охлаждение Для этого в корпусе подшипников и головке шатуна предусмотрены специальные камеры. Подвод и отвод воды, а также спуск грязи для промывки камер производится по трубам.
Подшипники эксцентрикового вала снабжаются владышами из фосфористой бронзы или твердого баббита.
Чугунные вкладыши не применяют из-за сильного увеличения расхода смазки и больших потерь на трение. В дробилках выпуска последних лет как для эксцентрикового вала, так и для шатуна применяют подшипники качения. Рекомендуются двойные роликовые самоустанавливающиеся подшипники, как показано на фиг. 17, 19 и 20. Предохранение подшипников от пыли достигается устройством лабиринтного уплотнения и войлочных прокладок. Часто для этой цели применяют текстолитовые кольца. Для смазки подшипников применяют колпачковые масленки или подают масло под давлением от насоса.
Качающаяся щека (фиг. 22, а) изготовляется литой из стали повышенного качества (по ГОСТу 977-58 марки не ниже 35Л группы I) или чугуна (реже) в виде коробчатого пустотелого литья для крупных дробилок или ребристого литья для дробилок небольших размеров. Щека должна обладать достаточной прочностью и жесткостью, но вместе с тем не быть тяжелой. Снижение веса щеки важно для уменьшения силы инерции, которая не поддается полному уравновешиванию. В зависимости от типа дробилки щека подвешивается на ось или на эксцентриковый вал. В дробилках с простым качанием ось подвески щеки устанавливается на бронзовых, чугунных или резиновых подшипниках. Резиновые подшипники не требуют смазки. На передней поверхности щеки крепится дробящая плита, а на задней вкладыш, служащий для упора распорной плиты.
Дробящие плиты. Дробящие плиты непосредственно воздействуют на каменный материал, отчего сильно изнашиваются и поэтому подлежат периодической замене. Плиты имеют прямоугольную форму и изготовляются из чугуна или стали. Для того, чтобы плиты производили дробление не только раздавливанием, но и изгибом, что повышает эффективность дробления, их передняя поверхность снабжается рифлением в виде трехгранных ребер, расположенных вдоль длинной стороны плиты. Характер рифления влияет на качество щебня. Отношение высоты рифлей h к шагу t берется в пределах h/t=1/2-1/4, чаще 1/2-1/3. При отношении высоты зуба к его шагу в пределах —получается более однородный и мелкий материал, а при отношении свыше 1/3 - более крупный.
Угол при вершине рифлей равен 90—100°. Во избежание быстрого отламывания острых кромок углы закруглены. Указания Л.Б. Левенсона и П.М. Цигельного о том, что при дроблении мягких и средних пород целесообразны овальные (полукруглые) рифления, а при дроблении прочных пород рифления в виде равнобедренного треугольника, не всегда подтверждаются практикой дробления.
В продольном направлении дробящие плиты делаются прямыми (как на фиг. 17, 19 и 22) или выпуклыми.
От профиля дробящих плит (криволинейный, прямолинейный) зависит производительность дробилки, а от формы рифлений плиты зависят форма щебня и срок службы плиты.
Для камнедробилок, используемых для вторичного дробления, предусматривается криволинейный профиль плит, дающий увеличение производительности на 10—15% против плит с прямолинейным профилем.
Для дробилок первичного дробления криволинейный профиль рекомендуется придавать только неподвижной дробящей плите, а подвижную — изготовлять с прямолинейным профилем.
Применение криволинейного профиля для обеих плит дает большой угол а захвата в верхней части приемного отверстия, что ухудшает условия захвата загружаемого камня. Неподвижная дробящая плита устанавливается обычно внизу на выступ станины, а вверху удерживается верхними нажимными планками и боковыми распорными клиньями (см. фиг. 20), Клинья изготовляются из марганцовистой стали. Подвижная плита нижним концом опирается на скошенный уступ шатуна подвижной щеки, а верхний ее конец прижимается к ней при помощи клиновой планки и болтов (фиг. 22, а).
Дробящие плиты изготовляют из высокомарганцовистой стали и термически обрабатывают.
Высокомарганцовистая сталь (1,0—1,2% С и 12—14% Mn) после закалки обладает твердостью HB 180—220. Под действием удара — наклепа твердость ее повышается до HB 450—550.
При дроблении пород с пределом прочности до 800 кг/см2 удельный расход марганцовистой стали повышается, так как твердость марганцовистой стали, не получающей достаточного наклепа, остается на уровне HB 180—220, т. е. приближается по существу к твердости незакаленной углеродистой стали. Поэтому при дроблении пород с пределом прочности ниже 800 кг/см.2 высокомарганцовистые стали уже не имеют преимуществ и могут быть заменены другой более дешевой и сравнительно хорошо работающей на износ в этих условиях сталью, например, 30ГЛ. При прочности выше 1700 кг/см2 удельный расход марганцовистой стали также повышается; возможно, что это происходит вследствие высокой абразивности очень твердых пород, в результате чего слой наклепа быстро изнашивается. Дробящие плиты можно изготовлять из модифицированного низколегированного хромоникелевого чугуна.
Допускается изготовление дробящих плит из стали 25Л группы I по ГОСТу 977-58 с наплавкой рифленых поверхностей твердым сплавом трубчатыми электродами по методу проф. Львова. Из общего веса дробящей плиты, изготовленной из высокомарганцовистой стали, на долю ее рабочей части — рифления — подвергающейся износу, приходится всего 20—25% Поэтому Выксунский завод дробильноразмольного оборудования по рекомендации ВНИИСтройдормаша увеличил объем рифлений, что повысило срок службы плит на 20—25%.
Распорные плиты. Через распорные плиты передается усилие дробления. Кроме того, они служат предохранительной деталью против поломки дробилки при попадании в нее недробимого материала. Распорные плиты изготовляются цельными чугунными из чугуна марок СЧ 15-32, СЧ 28-48 или составными на заклепках. В последние годы распорные плиты делают изогнутыми; при этом плита работает на изгиб, а не на сжатие. При нормальной работе дробилки распорные плиты не должны разрушаться и рассчитываются по повышенному (примерно на 0,3—0,5) допускаемому напряжению.
В дробилках с простым качанием предохранительным элементом служит задняя распорная плита, которую легче заменить, чем плиту между щекой и главным шатуном. Небольшие дробилки имеют распорные плиты, составленные из двух частей, склепанных по косым плоскостям. При возникновении чрезмерных напряжений в плите заклепки срезаются. Угол наклона распорной плиты в некоторых конструкциях дробилок со сложным качанием можно менять в зависимости от прочности камня. Изменение угла производят при помощи дополнительного устройства для смещения упора в регулировочном клине (менее надежно) или путем перестановки плиты в различные пазы на качающейся щеке. В последнее случае могут быть два положения распорной плиты: первое — для дробления слабых пород и второе — для дробления прочных пород.
Распорная плита в дробилках со сложным качанием для мелкого дробления может устанавливаться как с положительным (т. е. вниз от горизонтали), так и с отрицательным углами наклона.
Исследования Б.В. Клушанцева (ВНИИСтройдормаш) показывают целесообразность применения распорных плит с отрицательным углом наклона. Вертикальная составляющая хода качающейся щеки при одинаковой горизонтальной составляющей хода и при одинаковом эксцентрицитете главного вала будет при этом меньше, чем при положительном угле наклона распорной плиты, что способствует получению равномерного продукта дробления. Износостойкость дробящих плит, установленных с отрицательным углом наклона, и эффективность дробления повышаются. В щековых дробилках больших размеров применяются специальные предохранительные приспособления, встроенные в главный шатун.
Для увеличения срока службы плит торцовые части их при изготовлении отбеливаются. При особо тяжелых условиях работы плиты изготовляются со съемными торцами. Торцовые поверхности плит должны быть строго параллельны между собой; перекос их при монтаже не допускается. Торцы распорных плит, упирающиеся во вкладыши, работают как качающиеся цапфы в подшипниках скольжения. Смазка этого стыка затруднена из-за малой доступности, а качательное движение с поворотом на несколько градусов при очень высоком удельном давлении препятствует распределению смазки по всей трущейся поверхности. Поэтому в некоторых крупных дробилках место соприкосновения поверхностей распорной плиты и вкладыша выполняют так, чтобы происходило перекатывание слегка выпуклого торца плиты по плоскому вкладышу. Однако такая конструкция требует точного изготовления и высококачественных материалов.
Вкладыши распорных плит. В местах установки распорных плит укрепляются сменные опорные детали — вкладыши. Назначение вкладышей — создать для распорных плит опорные поверхности, достаточно прочные и легко заменяемые при износе.
Длина вкладыша выбирается с таким расчетом, чтобы она была несколько больше опорной поверхности распорной плиты. Для уменьшения износа опорные поверхности вкладышей обрабатывают и закаливают. Вследствие больших давлений, развивающихся на опорных поверхностях распорной плиты и вкладыша, необходимо во время работы дробилки (особенно в больших дробилках) обеспечить надлежащую подачу смазки. Вследствие наличия трения скольжения рекомендуется изготовлять вкладыши и распорные плиты из различных материалов, что удлиняет срок их службы. Вкладыши выполняют из стали Ст. 3, хромистой или марганцовистой.
Регулировочные механизмы. Регулирование величины выходной щели производится установкой распорных плит другой длины или изменением количества мерных прокладок, подкладываемых под упор распорной плиты. В некоторых конструкциях малых дробилок щель регулируется при помощи клина, снабженного натяжными болтами. При поднятии регулировочного клина с помощью болта клиновой упор перемещается в направляющих в сторону щеки, и выходная щель уменьшается.
При опускании клина с помощью того же болта выходная щель увеличивается. При клиновом регулирующем механизме изменение размера щели возможно автоматизировать.
Оттяжное устройство служит для обеспечения постоянного соприкосновения распорных плит, качающейся щеки, шатуна (дробилки с простым качанием) и заднего упора с торцом распорных плит в целях сохранения единой кинематической схемы механизма. Это устройство осуществляет также отвод качающейся щеки назад в исходное положение. Оттяжное устройство состоит из одной или двух тяг с шайбами, гайками и пружинами. Материал пружин — сталь марки не ниже 60С2. Тяги прикрепляются к качающейся щеке и пропускаются в отверстия в задней стенке станины дробилки. Они удерживают при помощи пружин всю систему в равновесии. При ходе качающейся щеки вперед пружины сжимаются, а при ходе назад разжимаются и ускоряют возвращение щеки в начальное положение.
При перекосе распорных плит неизбежно появление большого сосредоточенного бокового усилия, которое может вызвать поломки.
Маховики и шкивы. Маховики щековых дробилок выполняются со спицами или с цельным диском и сажаются на вал на клиновых или тангенциальных (большие маховики) шпонках. Дробилки имеют два маховика с обеих сторон эксцентрикового вала или только с одной (зарубежные конструкции).
При использовании маховика в качестве шкива обод его делается уширенным, а для клиновидных ремней устраиваются ручьи. В целях уравновешивания движущихся частей дробилки применяют противовесы, отлитые заодно целое с ободом маховика или закрепленные на них болтами. Материал маховиков — чугун. Стальные маховики применяют редко.
Смазочные устройства. Смазка подшипников осуществляется при помощи колпачковых масленок, заливкой смазки в полость размещения подшипников качения или применением централизованной смазки. Последний способ применяют в больших дробилках. Смазочные устройства снабжают указателями уровня масла (см. фиг. 17 и 20).
Привод дробилок. Привод в движение щековых дробилок производится обычно через клиноременную и реже через плоскоременную передачу. При больших передаточных, числах, малых расстояниях между осями, больших передаваемых мощностях следует применять только клиноременную передачу. Обычно электродвигатель и шкив располагают на одной плите. Регулировка натяжения ремня производится перемещением электродвигателя по салазкам.
Учитывая весьма тяжелые условия пуска щековых дробилок, для их привода применяются электродвигатели с контактными кольцами напряжением 380 в и для крупных дробилок размером свыше 1500х2100 мм электродвигатели напряжением 6000 в. Для привода масляных насосов системы смазки и насосов системы густой смазки применяют асинхронные короткозамкнутые электродвигатели.