Глава 4 валковые дробилки

§1 Область применения и классификация

Основным рабочим элементом валковой дробилки является ци­линдрический валок, вращающийся на горизонтальной оси. Ма­териал для дробления подается сверху, затягивается между вал­ками или валком и футеровкой камеры дробления и дробится.

Валковые дробилки бывают одно- двух-, трех- и четырехвал­ковые. В четырехвалковой дробилке одна пара валков располо­жена над другой, т. е. эта дробилка может рассматриваться как две двухвалковые дробилки, смонтированные в один корпус.

Поверхности валков бывают гладкие, рифленые, ребристые и зубчатые. Сочетание дробящих поверхностей может быть различ­ным, например, оба валка могут иметь гладкую поверхность или один гладкую, другой — рифленую и т. д.

При одинаковом диаметре рифленые и зубчатые валки могут захватывать более крупные куски материала, чем гладкие. Так, если D — диаметр валка, d — диаметр куска материала, то при дроблении пород средней прочности соотношение D/d для гладких валков составляет 17—20, для рифленых и зубчатых 2—6.

Валковые дробилки имеют диаметр валка 400—1500 мм и длину, равную 0,4—1,0 диаметра (длина зубчатых валков может быть больше, чем диаметр).

Валковые дробилки для среднего и мелкого дробления материа­лов в основном средней прочности (σ_сж = 150 МПа) применяют с гладкими и рифлеными валками и для мягких и хрупких (σ_сж = 80 МПа) — с зубчатыми валками.

§2 Конструкция

В промышленности строительных материалов наиболее распростра­нены двухвалковые дробилки. Такие дробилки особенно удобны для измельчения влажных и вязких материалов (например, глин), так как другие дробилки забиваются подобными материалами, а на валковых дробилках могут быть установлены специальные скребки, снимающие налипший материал с поверхности валков.

Принципиальная схема двухвалковой дробилки показана на рис. 42. Валки вращаются навстречу один другому и дробят мате­риал, раздавливая его и частично истирая. Иногда для увеличе­ния истирания, необходимого при измельчении некоторых мате­риалов, валкам сообщают разную скорость.

Корпуса подшипников вала одного из валков опираются на пружины и могут перемещаться. В результате этого при попадании недробимого предмета один валок может отойти от другого и про­пустить недробимый предмет, после чего под действием пружин возвратиться в исходное положение.

Один валок 4 приводится во вращение (рис. 43) от двигателя через шкив 1 и шестеренчатую передачу 5. Другой валок 3 связан с первым шестернями 2 с удлиненными зубьями, допускающими отход валков при пропуске недробимых предметов (рис. 43, а). Такое кинематическое решение довольно сложно, кроме того, оно не обеспечивает нормальную работу шестерен с удлиненными зубьями в условиях динамических нагрузок и абразивной пыли. Поэтому в последнее время каждый валок приводится во вращение от электродвигателя (рис. 43, б) или через редуктор 6 и карданные валы 7 (рис. 43, в).

На рис. 44 показан общий вид валковой дробилки с двумя валками, один из которых гладкий, другой рифленый. Подшип­ники одного из валков прикреплены к корпусу дробилки 1, под­шипники другого — к подвижной раме 3, соединенной шарни­ром 2 с корпусом.

В верхней части корпус и рама связаны между собой предо­хранительным механизмом 4_,состоящим из системы тяг и пру­жин, позволяющих регулировать зазор между валками, а также допускающих отход валков при попадании недробимого предмета. В этом случае валок вместе с подвижной рамой и установленным на ней электродвигателем поворачиваются вокруг шарнира и за­зор между валками увели­чивается. После прохож­дения не дробимого предмета

пружины возвращают валок в первоначальное положение. Усилие, необходимое для дробления материала, обеспечивается предварительным поджатием пружин.

Каждый валок имеет шкив, поэтому при работе дробилки раз­вивается дополнительный маховой момент, в результате чего дроб­ление материала происходит более равномерно.

Привод каждого валка осуществляется клиноременной пере­дачей от электродвигателей, установленных на корпусе и подвиж­ной раме, поэтому при отходе валков межцентровое расстояние клиноременной передачи не изменяется.

Бандаж валка состоит из отдельных секторов, что позволяет быстро, не разбирая дробилки, заменять износившиеся бандажи. Бандажи изготовляют из марганцовистой стали.

В промышленности строительных материалов для переработки глиняной массы и удаления из нее камней применяют так назы­ваемые дезинтеграторные вальцы (рис. 45). Они состоят из двух валков, из которых валок 1 большего диаметра имеет гладкую по­верхность, а на рабочей поверхности валка 3 меньшего диаметра

предусмотрены ребра высотой 8—10 мм. Ребристый и гладкий валок совершает соответственно 500—600 и 50—60 об/мин.

Рис. 45. Схема дезинтеграторных. вальцов

Исходный материал загружает­ся в воронку 2 и поступает на быстроходный валок. Комок гли­ны, ударяясь о ребро валка,

деформируется, «теряет» скорость и затягивается в зазор между валками. Твердые включения, например камни, будут отбрасы­ваться ребрами валка и попадать в отводный лоток. Таким обра­зом, в дезинтеграторных вальцах измельчение глины сочетается с ее очисткой от твердых примесей.

Для переработки глиняной массы предназначены также дыр­чатые вальцы конструкции ВНИИстройдормаша (рис. 46). Они состоят из тихоходного 5 и быстроходного 6 валков, каждый из которых приводится во вращение от отдельного электродвига­теля 1 через редуктор 2 для быстроходного валка и через редук­тор 2 и зубчатую пару 3 для тихоходного валка. Тихоходный ва­лок опирается на предохранительные пружины 4 и при попада­нии в исходный материал недробимых предметов может отходить от быстроходного валка, пропуская этот предмет.

Поверхности валков дырчатые. Исходная масса подается в при­емную воронку и затягивается между двумя валками, вращаю­щимися навстречу один другому, где глиняная масса разминается, растирается благодаря разной скорости валков и продавливается сквозь отверстия внутрь валков; далее она попадает на отводящий конвейер. При этом твердые включения, имеющиеся в глиняной массе, дробятся, так как сила предварительного натяжения пру­жин тихоходного валка рассчитана на такие усилия.

На рис. 47, рис. 48 показаны валковые дробилки француз­ской фирмы Драгон и американской фирмы Пайонир как варианты конструктивного исполнения привода валков. На дробилке фирмы Драгон шкив-маховик установлен на валу одного из валков, на другом конце вала установлена двухрядная звездочка, связанная цепной передачей с звездочкой второго валка. В верхней части на оси расположена холостая звездочка, корпуса подшипников ко-

Рис. 48. Валковая дробилка фирмы Пайонир:

2 — загрузочный лоток; 3 — амортизационное устройство верх- верхний палок; 5 — корпус дробилки; 6 — второй нижний валок;е дробилки; 8 — амортизационное устройство нижнего валка; 9 — вал нижнего валка; 10 — шина

торой могут перемещаться по раме дробилки, регулируя тем самым натяжения цепи.

Фирма Пайонир для привода валков двух-и трехвалковых дро­билок применяет автомобильные шины. В трехвалковой дробилке подшипники ведущего валка крепятся к раме неподвижно, под­шипники двух других валков перемещаются в направляющих и прижимаются пружинами к упорам, регулирующим зазор между валками. Упругая деформация шин обеспечивает их зацепление друг с другом как при регулировке зазоров, так и при отходе валков при прохождении недробимых предметов.

В валковых дробилках в основном изнашивается средняя часть бандажей (по длине), в результате чего крупность дробле­ного продукта получается неравномерной. Поэтому на некоторых дробилках предусмотрены устройства равномерно распределяю­щие по длине валков исходный материал, а также приспособления для проточки бандажей во время профилактических ремонтов.