Валковые дробилки (вальцы)

Применяются в промышленности строительных материалов для предварительного измельчения пластичных, глинистых материалов, для дробления пород средней и большой прочности, применяемых в качестве щебня для изготовления железобетонных изделий, для вторичного дробления твердых и хрупких пород (рис. 4.1).

Рис. 4.1. Валковая дробилка для дробления каменных пород:

1 – промежуточный валок; 2, 3 – зубчатые колеса; 4 – валок с неподвижными подшипниками; 5 – валок с подвижными подшипниками; 6, 7 – шестеренки с удлиненными зубьями

В зависимости от физико-механических свойств дробимого материала и технологического назначения продукта дробления используют валки с различной рабочей поверхностью: гладкой, рифленой, зубчатой или ребристой (табл. 4.1).

Таблица 4.1.

Классификация валковых дробилок

Тип валковых дробилок	Назначение и степень измельчения
Зубчатые вальцы	Для дробления пластичных глин и других мягких материалов, для дробления пород средней прочности
Зубчатые дифференциальные вальцы	Для дробления глин карьерной влажности с разрыванием кусков за счет различной окружной скорости валков. Степень измельчения до 6 – 8.
Камневыделительные дезинтеграторные вальцы и спиральные (с винтовой поверхностью)	Для дробления глин, имеющих твердые включения в виде камней и других посторонних предметов с выделением каменистых включений. Степень измельчения до 6.
Гладкие вальцы для предварительного дробления	Для предварительного измельчения влажной глины и др. материалов средней прочности (известняк, песчаник, шлаки, бой кирпича и черепицы). Для вторичного дробления пород средней и большой прочности. Степень измельчения до 4 – 6 для каменистых пород и до 8 – 10 для влажных глин.
Гладкие вальцы для окончательного мелкого дробления	Для окончательного измельчения глин после предварительного дробления, а также для вторичного дробления материалов средней прочности. Степень измельчения до 10 – 15 для влажных глин и 8 – 10 для каменистых пород.
Дырчатые вальцы	Для измельчения и частичного перетирания глиняной массы и формования гранул при производстве керамзита.
Брикетные вальцы	Для изготовления брикетов из глины
Одновалковые дробилки	Для измельчения вязких пород средней и малой прочности. Степень измельчения до 15 – 17.
Щечно-валковые комбинированные дробилки	Для среднего и мелкого дробления пород средней твердости. Общая степень измельчения до 30 – 40.

Нормальная работа вальцов зависит от размера кусков загружаемого материала. Предельный размер кусков определяется углом захвата , образуемым касательными к поверхности валков, проведенными в точках их соприкосновения с дробимой частицей, а также размером щели между валами. Зависимость между размером d куска материала и диаметром D гладких валков при ширине щели, равной нулю определяется:

(4.4).

Максимально допускаемая величина дробимого куска:

- для гладких валков при работе с каменистыми породами при а не более 2 – 3 мм; при а более 3 мм.

d – диаметр поступающего куска;

а – ширина выходной щели;

D – диаметр валка (для зубчатых вальцов принимается с учетом зубьев).

- для рифленых валков (каменистые породы) ;

- для зубчатых валков (каменистые породы) .

Наибольшее теоретическое допустимое число оборотов валков ,сек. С целью снижения износа валков .

f – коэффициент трения материала о поверхность валков; для каменистых пород f=0,3; для влажной глины f=0,45;

- объемный вес материала, кг/м³.

Производительность для гладких вальцов , м³/час;

В – ширина валков, м;

- скорость валков, м/сек;

а – зазор между валками, м;

k – коэффициент, учитывающий использование ширины валков и степень разрыхления материала: для твердых пород составляет 0,2 – 0,3, для влажных вязких материалов (глин) 0,4 – 0,6.

Щековые дробилки

Щековые дробилки в основном применяют для крупного (предварительного) и среднего дробления кусковых материалов.

При крупном дроблении в дробилку подают смесь кусков материала размером от 0,2 до 1,5 м, а при среднем – от 0,05 до 0,5 м.

Классифицируют по конструктивным признакам:

- по характеру движения подвижной щеки – на дробилки с простым и сложным движением (качанием) щеки;

- по методу подвеса подвижной щеки – с верхним и нижним подвесом;

- по конструкции устройства, приводящего в движение подвижную щеку – дробилки с шарнирно-рычажным механизмом и дробилки с роликовым (кулачковым) механизмом; дробилки с гидроприводом.

В результате колебательных движений щеки (рис. 4.2) происходит раздавливание камней, загружаемых в зев дробилки, причем размеры их постепенно уменьшаются до величины выходной щели, через которую раздробленный продукт выпадает.

Рис. 4.2. Дробилка с кулачково-роликовым механизмом и с простым качанием подвижной щеки

1 – подвижная щека; 2 – рычаг; 3 – распорная плита; 4 – эксцентриковый кулачок главного вала.

Конусные дробилки

Конусные дробилки классифицируют по следующим признакам:

- по технологическому назначению:

1) дробилки крупного дробления (ККД); максимальный размер поступающего куска в зависимости от величины дробилки от 0,3 до 1,5 м, ширина выходного отверстия от 0,05 до 0,2 м;

2) дробилки среднего дробления (КСД); максимальный размер поступающего куска в зависимости от величины дробилки от 0,075 до 0,35 м, ширина выходного отверстия от 15 до 50 мм;

3) дробилки мелкого дробления (КМД); максимальный размер поступающего куска в зависимости от величины дробилки от 30 до 75 мм, ширина выходного отверстия от 3 до 15 мм;

- по конструктивному оформлению

1) дробилки с подвешенным валом (длинноконусные);

2) дробилки эксцентриковые (длинноконусные);

3) дробилки с консольным валом.

Процесс дробления в конусных дробилках совершается непрерывно по принципу раздавливания материала за счет изменения пространства между дробящим конусом и конусом корпуса (рис. 4.3).

Рис. 4.3. Схема передачи движения дробящему конусу

1 – неподвижная втулка; 2 – стакан-эксцентрик; 3 – коническая зубчатая передача; 4 – хвостовик вала подвижного конуса.

Благодаря непрерывному процессу дробления конусные дробилки характеризуются большей производительностью, чем щековые тех же размеров, а кольцевая форма дробящего пространства обеспечивает высокую равномерность по крупности выходящего продукта.