Конусная дробилка – это машина для дробления твёрдых материалов, таких как гранит, базальт, руда и известняк. Она широко используется в горной промышленности, на карьерах и обогатительных фабриках. Чтобы правильно обслуживать дробилку и понимать её работу, нужно знать, из чего состоит конусная дробилка. В этой статье мы подробно разберём все основные узлы и механизмы, из которых собрана эта машина.
Основные узлы конусной дробилки
Любая конусная дробилка, независимо от модели (пружинная, гидравлическая, одноцилиндровая или многогидравлическая), состоит из набора базовых элементов. Рассмотрим каждый из них.
Станина (рама)
Станина – это основание, на котором крепятся все остальные части дробилки. Она изготавливается из литой или сварной стали высокой прочности. Станина воспринимает огромные нагрузки при дроблении и передаёт их на фундамент. В верхней части станины находится отверстие для загрузки материала, а снизу – для выхода дроблёного продукта. На станине также крепятся гидравлические цилиндры (в современных моделях) и регулировочные механизмы.
Неподвижный конус (чаша, чаша-кожух)
Неподвижный конус – это внешняя деталь, внутри которой происходит дробление. Он имеет форму усечённого конуса и закреплён на станине. Внутренняя поверхность неподвижного конуса футерована сменными бронями (называются «броня неподвижного конуса» или «конусная броня»). Брони изготавливаются из марганцовистой стали с высоким содержанием марганца (например, 110Г13Л), что обеспечивает высокую износостойкость.
Подвижный конус (дробящий конус)
Подвижный конус – это внутренняя деталь, которая совершает гирационное (качательное) движение. Он установлен на главном валу и закреплён в эксцентриковом узле. Наружная поверхность подвижного конуса также покрыта сменной броней – «броня подвижного конуса» или «броня дробящего конуса». При движении подвижного конуса он то приближается к неподвижному, то отдаляется, раздавливая материал. Материал броней – обычно марганцовистая сталь.
Эксцентриковый узел (эксцентрик)
Эксцентриковый узел – один из самых важных элементов. Он отвечает за создание кругового качательного движения подвижного конуса. Эксцентрик представляет собой стальной стакан со смещённой внутренней полостью. Внутри этого стакана установлен главный вал с подвижным конусом. Эксцентрик приводится во вращение через шестерню от двигателя. Благодаря тому, что ось вращения эксцентрика не совпадает с осью вала, подвижный конус совершает гирацию. Эксцентриситет обычно составляет 10–30 мм.
Главный вал
Главный вал – это массивная стальная ось, на которой закреплён подвижный конус. Нижняя часть вала входит в эксцентриковый стакан. Верхняя часть соединена с траверсой (в некоторых конструкциях) или непосредственно с подвижным конусом. Главный вал испытывает высокие изгибающие и сжимающие нагрузки, поэтому изготавливается из легированной стали.
Траверса (крестовина)
Траверса – это деталь, устанавливаемая сверху дробилки. Она служит для фиксации верхнего конца главного вала (в некоторых типах дробилок) и для подвеса неподвижного конуса. Траверса имеет несколько рёбер (лучей) и центральную ступицу. Между рёбрами проходит загружаемый материал. Траверса также изготавливается из высокопрочной стали.
Система регулировки выходной щели (CSS)
Для изменения крупности готового продукта необходимо менять расстояние между бронями подвижного и неподвижного конуса в нижней части (Closed Side Setting, CSS). В зависимости от типа дробилки используются разные механизмы:
В пружинных дробилках (Symons) регулировка выполняется вручную вращением регулировочного кольца с помощью специальных домкратов.
В гидравлических дробилках (одноцилиндровых и многогидравлических) регулировка происходит за счёт подъёма или опускания чаши гидравлическими цилиндрами. Это позволяет менять CSS дистанционно, без остановки дробилки.
Гидравлическая система (в гидравлических конусных дробилках)
Современные конусные дробилки оснащены гидравликой, которая выполняет две основные функции:
Регулировка CSS – гидроцилиндры поднимают или опускают чашу.
Защита от недробимых предметов – при попадании металлического предмета в камеру гидравлика приподнимает чашу, предмет проходит, и чаша возвращается на место. Это предотвращает поломку броней и станины.
В одноцилиндровых дробилках используется один мощный гидроцилиндр снизу, а в многогидравлических – несколько цилиндров по периметру станины.
Привод (двигатель и передача)
Электродвигатель через клиноременную передачу или редуктор вращает эксцентриковый узел. В большинстве конусных дробилок двигатель устанавливается сбоку от станины, а вращение передаётся на шкив эксцентрика с помощью ремней. В крупных моделях используется прямой привод (редукторный) для повышения КПД. Мощность двигателя может составлять от 30 до 1000 кВт и более.
Брони (футеровки)
Брони являются сменными изнашиваемыми частями. Они закрывают рабочие поверхности неподвижного и подвижного конусов. Брони изготавливают из марганцовистой стали (110Г13Л, 110Г13ХЛ) или из хромомолибденовой стали для повышенной износостойкости. Форма броней бывает крупной (для первичного дробления), средней и мелкой (для вторичного и третичного дробления). Также различают брони с разной высотой профиля (короткие и длинные).
Пружины (в пружинных дробилках)
В дробилках старого типа (Symons) над станиной установлены пружины. Они служат для защиты от недробимых предметов: когда нагрузка превышает допустимую, подвижный конус опускается, сжимая пружины, и недробимый объект проходит. После этого пружины возвращают конус в исходное положение. Пружины изготавливаются из высокопрочной стали.
Система смазки и охлаждения
Для нормальной работы подшипников и эксцентрикового узла необходима постоянная смазка. В конусных дробилках используется принудительная циркуляционная система смазки с масляным насосом, фильтрами и теплообменником (охладителем масла). Масло подаётся под давлением к эксцентрику и подшипникам. Также смазываются шестерни и уплотнения. Смазочная система также выполняет роль очистки – отводит мелкие частицы износа.
Уплотнения (пылезащитные кольца)
Чтобы внутрь дробилки не попадала пыль и мелкие частицы, в конструкции предусмотрены уплотнения. Чаще всего используются лабиринтные уплотнения, состоящие из нескольких канавок и колец. В гидравлических дробилках также применяются резиновые манжеты и силиконовые уплотнения. Без качественных уплотнений абразивная пыль быстро выводит из строя подшипники и эксцентрик.
Траверсная втулка и подпятник
Для фиксации верхней части главного вала в траверсе устанавливается втулка (подпятник). Она обеспечивает плавное вращение вала и уменьшает трение. Втулки изготавливаются из бронзы или композитных материалов.
Дополнительные элементы
Кроме перечисленных основных узлов, в состав конусной дробилки входят:
Загрузочная воронка – направляет материал внутрь.
Разгрузочный жёлоб – отводит готовый продукт.
Датчики температуры и вибрации – для мониторинга состояния.
Система автоматического регулирования – на современных моделях позволяет управлять CSS и гидравликой с пульта.
Заключение
Итак, мы подробно разобрали, из чего состоит конусная дробилка. Основные узлы: станина, неподвижный и подвижный конусы с бронями, эксцентриковый узел, главный вал, траверса, система регулировки CSS (механическая или гидравлическая), гидравлическая защита от перегрузки, привод, система смазки и уплотнения. В зависимости от типа (пружинная, одноцилиндровая гидравлическая, многогидравлическая) отдельные элементы могут отличаться, но общая структура остаётся одинаковой. Понимание устройства дробилки помогает правильно её эксплуатировать и своевременно проводить ремонт.