Машины для измельчения материалов: шаровые мельницы, щековые дробилки (классификация, устройство, принцип работы)

Шаровая мельница состоит из барабана и двух днищ с полыми цапфами, при помощи кото­рых монтируется на подшипниках. Внутри барабан футеруется кремневыми камнями или стальными плитами и на 25—40% за­полняется мелющими телами. При вращении бараба­на мелющие тела под действием центробежной силы прижимаются к стенке барабана и, поднявшись на некоторую высоту, падают,измельчая материал ударом и истиранием при перекатывании. В шаровых мельницах в качестве мелющих тел применяют стальные или кремневые (обкатанная галька) шары,короткие стальные цилиндры — стержни. Для уменьшения износа стальных мелющих тел и футеровки барабана их изготовляют из марганцовистых сталей или специальных чугунов.

По принципу действия шаровые мельницы делятся на мельниц периодического и непрерывного действия с измельчением материла сухим или мокрым способом. Мельницы непрерывного действия могут работать как по открытому, так и по замкнутому циклу. Для повышения производительности мельницы и уменьшения расхода. энергии на дробление частицы материала, измельченные до заданных размеров, необходимо непрерывно удалять. При замкнутом цикле и сухом измельчении готовый продукт непрерывно удаляется через сито или уносится токами воздуха, прокачиваемого через мельницу с определенной скоростью. Крупные частицы возврашаются в мельницу для дальнейшего доизмельчения. При мокром способе измельчения частицы, измельченные до заданных размеров, удаляются из мельницы при непрерывном сливе воды,

От формы барабана бывают мельницы, цилиндрические, трубчатые и конические; по методу выгрузки готового продукта различают шаровые мельницы: с периодической загрузкой и выгрузкой через люк в барабане; со свободным выходом готового продукта через пустотелую цапфу; с выгрузкой по всей длине ба рабана через цилиндрическое сито; с пневматической или гидравлической выгрузкой.

В конической мельнице наиболее крупные шары располагаются в цилиндрической части барабана, оттесняя мелкие шары в конус­ную часть, при этом чем меньше шар, тем ближе он располагается в разгрузочной цапфе. Высота подъема шаров при вращении ба­рабана также будет наибольшей в цилиндрической части, убывая к разгрузочной цапфе, т. е. кинетическая энергия шаров изменяется от максимума в цилиндрической части барабана, где находятся наиболее крупные куски материала, до минимума у разгрузочной цапфы, где размеры частиц минимальные. Это дает более равно­мерный по крупности продукт и снижает расход энергии на дроб­ление

Трубчатая мельница заполняется шарами одного размера, что при­водит к тому, что только у входа материала в барабан полностью используется кинетическая энергия шаров. Разделение трубчатой мельницы при помощи диафрагмы на камеры, с размещени­ем в каждой камере шаров наиболее оптимальных размеров для данной крупности материала, измельчаемого в данной камере, и с использованием в последней камере в качестве мелющих тел цилиндрических стержней устраняет этот недостаток, уменьшает расход энергии на дробление и дает равномерный по крупности продукт. Достоинства шаровых мельниц: высокая производительность; возможность измельчения разных материалов; однородность гото­вого продукта; надежность и безопасность работы; Щековые дробилки дробление материала происходит между неподвижной и подвижной щеками. Бронированными съемными плоскими или ребристыми плитами из отбеленного чугуна или стали. В дробилках с простым движением подвижная щека подвешена на неподвижной оси и все точки ее при движении описывают дуги окружности

В дробилках второго типа подвижная щека подвешивается на эксцентриковом валу и при ее движении происходит как кача­ние, так и перемещение вверх и вниз. Наиболее широкое распространение имеют щековые дробилки с простым движением (качанием) подвижной щеки. Все части дробилки располагаются внутри станины (корпуса), которая из­готовляется литой из чугуна или стали или сварной (при больших размерах дробилок). К раме крепится неподвижная рифленая щека (плита); аналогичная плита крепится к подвижной ще­ке, подвешенной на оси. Ось крепится в подшипниках, кото­рые монтируются на станине. Сбоку рабочее пространство дро­билки ограничено гладкими плитами. На эксцентриковом (глав­ном валу сидит шатун. Шатун при помощи распорных плит (рычагов) шарнирно соединен с подвижной щекой и регулиро­вочными клиньями.

Таким образом, при вращении эксцентрикового вала шатун будет то подниматься, то опускаться, приводя в колебательное движение подвижную щеку. При подъеме шатуна происходит сближение щек и дробление материала, при опускании шатуна происходит обратное движение подвижной щеки (за счет пружи­ны и тяги, шарнирно соединенной с подвижной щекой) и вы­падение раздробленного материала. Ширина выходного отверстия, а следовательно, и степень измельчения регулируются при помощи клиньев и болта. Для более равномерной работы дробилки на концах главного вала насажены маховики.

Для предохранения рабочих частей дробилки от поломок при случайном попадании в нее кусков металла одна из распорных плит делается менее прочной или состоит из двух частей, соеди­ненных болтами или заклепками, которые разрушаются при на­грузках, превосходящих допустимые, и могут быть легко заменены новыми.

Достоинствами щековых дробилок являются: простота и надеж­ность конструкции, возможность дробления кусков в широком диа­пазоне размеров, компактность, несложность ухода и ремонта