Kuželové drtiče se dělí na hrubé drtiče – KKD, které poskytují stupeň mletí i=5÷8; střední drtiče – KSD a jemné drtiče – KMD – tyto poslední dvě skupiny poskytují stupeň mletí i=20÷50 a jsou často používány v chemickém průmyslu.
Princip činnosti kuželových drtičů znázorňuje schéma na obr. 20.
Rýže. 20. Schémata činnosti kuželových drtičů: a – otočné; b – výstřední. 1 – stacionární kužel; 2 – pohyblivý kužel.
V konstrukcích rotačních drtičů (obr. 20, poz. a) je osa pohyblivého kužele 1 odkloněna od osy pevného kužele 2 o úhel otáčení γ (obvykle 2÷3°) a vykonává rotační ( gyrační) pohyb vzhledem k této pevné ose. U provedení excentrických drtičů (obr. 20, poz. b) je osa pohyblivého kužele 2 rovnoběžná s osou pevného kužele 1, ale je umístěna excentricky vzhledem k této pevné ose (γ = 0). Když se pohyblivý kužel 2 otáčí, jeho osa popisuje válcovou plochu.
Pracovní tělesa kuželového drtiče.
Pracovní tělesa kuželového drtiče: pevný vnější kužel 1 a v něm umístěný pohyblivý drtící kužel 2. Drtící plochy kuželů jsou chráněny otěruvzdorným materiálem (pancíř). Drtící komora je tvořena objemem mezi kuželovými plochami. Drtící kužel, pevně upevněný na hřídeli, nepřebírá točivý moment od pohonu – hřídel se volně otáčí v excentrickém otvoru v kluzném ložisku. Z pohonu se otáčí pouze excentrická miska, která „pohání“ spodní konec hřídele drtiče, volně se v něm otáčí a nutí pohyblivý kužel, aby se odvaloval kolem kusů drceného materiálu, drtil je a lámal, protože pracovní plochy mají zakřivení. Střídavé cyklické přibližování pracovních ploch kuželů nám umožňuje považovat kuželový drtič za obdobu čelisťového drtiče.
Rozdíly mezi drtiči na základě konstrukčních prvků.
Drtiče jsou klasifikovány podle jejich konstrukce:
– otočný: se zavěšeným hřídelem (obr. 21 a);
s podpěrným tloučkem (obr. 21 b);
s konzolovým hřídelem (obr. 21 c);
Rýže. 21. Schémata kuželových drtičů.
1 – kuželové kolo;
2 – excentrický;
3 – hřídel drtiče;
4 – pohyblivý drtící kužel;
5 – podpěra-axiální podpěra pro zavěšení hřídele;
6 – podpůrná palička;
7 – hydraulický systém pro vyrovnávání axiálního zatížení drtícího kužele;
8 – kulové axiální ložisko drtiče s konzolovou hřídelí.
– excentrický: se středovou pevnou osou na γ=0. Osa drtícího kužele se pohybuje po válcové ploše (obr. 22);
Rýže. 22. Schéma kuželového drtiče s centrální pevnou osou.
1 – vnější pevný kužel;
2 – vnitřní pohyblivý kužel;
3 – osa koaxiálních ložisek hřídele pohyblivého kužele;
4 – kuželové kolo.
– inerciální, s drtícím vnitřním kuželem poháněným nevyváženým vibračním budičem (obr. 23; obr. 24).
Rýže. 23. Schéma inerciálního kuželového drtiče KID: 1 – pohyblivý drtící kužel; 2 – nevyvážené vibrační budiče; 3 – hnací motory pro vibrační budiče.
Rýže. 24. Kuželový inerciální drtič (možnost provedení KID) 1 – pevné kuželové těleso; 2 – instalační kroužek; 3 – pohyblivý kužel; 4 – lůžko; 5 – pouzdro ložiska; 6 – nevyváženost; 7 – kardan; 8 – mezihřídel; 9 – axiální ložisko; 10 – tlumiče – tlumiče vibrací; 11 – kuličkové vřeteno; 12 – převodovka pohonu.
Rýže. 25. Schéma pro výpočet frekvence rotačního excentru kuželového drtiče se zavěšeným hřídelem.
Rýže. 26. Schéma vyvažování pohyblivého kužele a excentru.
U rotačních drtičů se zavěšeným hřídelem (obr. 21, poz. a) je hřídel 3 vnitřního drtícího kužele 4 v horním bodě, který se shoduje s průsečíkem os kužele, zavěšen na podpěře 5, která přijímá axiální a radiální zatížení. Spodní konec hřídele je excentricky uložen v excentru 2, jehož podpěry vnímají pouze radiální zatížení drtícího kužele. Pro udělení rotačního pohybu excentru kolem osy pevného kužele je použito kuželové kolo 1. Podobný systém pohonu se používá u jiných typů rotačních a excentrických kuželových drtičů.
U drtičů s opěrnou paličkou (obr. 21, poz. b) se axiální zatížení vnitřního drtícího kužele od paty hřídele přenáší na paličku 6 a následně na plunžr hydraulického válce 7, který je vyrovnáván tlakem pracovní kapalina hydraulického systému. Toto kinematické schéma umožňuje rychle upravit šířku „b“ výstupní mezery v případě, že se do drtící komory dostane nezmáčknuté těleso a vzpříčí se, automaticky spustí pohyblivý kužel a projede takové těleso drtičem (perlík, bagr zub, kus kolejnice atd. při absenci předběžné magnetické separace).
U drtičů s konzolovou hřídelí (obr. 21, poz. c) je drtící kužel plochý, axiální zatížení přebírá kulová pata 8 a radiální zatížení excentrická podpěra.
U excentrických drtičů (obr. 22) je hřídel 3 vnitřního drtícího kužele uložena v koaxiálních ložiscích s excentricitou vůči ose pevného kužele. Radiální síly jsou přenášeny těmito koaxiálními ložisky a axiální síla je přenášena axiálním ložiskem na spodním konci hřídele drtícího kužele.
U inerciálních drtičů (obr. 23 a obr. 24) je působením odstředivé síly nevyváženosti 3 poháněné elektromotory 2 drtící vnitřní kužel 1 přitlačován k vnitřní ploše stacionárního kužele a odvaluje se po něm, dělat krouživý pohyb. Kombinace krouživého válcování a odstředivé síly vytváří drtící efekt, který drtí materiál.
Výhody kuželových drtičů:
a) nepřítomnost těžkých, vratně se pohybujících prvků, které zatěžují stroj významnými setrvačnými silami;
b) proces drcení a uvolňování drceného produktu je kontinuální (na rozdíl od čelisťového drtiče).
Kuželové drtiče pro drcení silných a vysoce pevných materiálů v různých fázích drcení se dělí podle velikosti drcení (velké – KKD, střední – KSD a malé – KMD) a typu pohonu pohyblivého kužele (excentrický a setrvačný).
Hrubé drtiče o šířce nakládacího otvoru 500 mm s produktivitou 1500 m 150 /h jsou určeny pro drcení kusů o rozměrech 2600 mm především v těžebních a úpravnách na zpracování rud. V nekovovém průmyslu se používají zřídka, proto se o nich v této knize nemluví.
Hlavním parametrem kuželových drtičů je průměr základny drtícího kužele (u průmyslových modelů se bere od 300 do 3000 mm), který určuje hlavní ukazatele drtičů: produktivitu, instalovaný výkon atd.
Rýže. 7. Hlavní montážní jednotky drtiče KSD-600:
1 – excentrický hřídel, 2 – rám, 3 – nastavovací mechanismus, 4, 8 – pohyblivé a pevné kužely, 5 – axiální kulové ložisko, 6 – pevný kroužek, 7 – hnací hřídel
Kuželové drtiče KSD a KMD s excentrickým pohonem (Tabulka 5) se dělí na hrubé (Gr) a jemné (T) drtiče, které se liší tvarem a velikostí drtící komory. Vyrábí kuželové drtiče KSD a KMD s širokým rozsahem produktivity: od 12 do 40 m 360 /h. Typ drtičů pro konkrétní závod nebo podnik se vybírá s ohledem na požadovanou produktivitu a velikost drcení.
Uvažujme konstrukci drtiče KSD-600 (obr. 7). Odlévaný rám má dva válcové výstupky: horizontální pro hřídel 12 (obr. pohon drtiče a svislý pro excentrický hřídel 15.
Pohon se skládá ze skříně 13, ve které se na válečkových ložiskách otáčí horizontální hřídel 12 s kladkou 11, pohon klínovým řemenem a elektromotor. Hřídel 15 je dutý s excentricky umístěným kuželovým otvorem. Osa hřídele 15 je vyrovnána se svislou osou drtiče a osa vnitřního kuželového povrchu je posunuta od osy hřídele samotného a skloněna k ní pod úhlem = 2°.
Hřídel 15 spočívá na axiálním ložisku 17, sestávajícím ze tří kotoučů: ten horní přijímá rotaci z hřídele 15 prostřednictvím čepu, který zapadá do drážky excentrického hřídele; spodní pevný disk je spojen čepem s krytem 16; Střední disk se volně otáčí mezi horním a spodním. Toto provedení axiálního ložiska snižuje relativní rychlost třecích ploch kotoučů a následně jejich zahřívání a opotřebení.
• Čísla udávají průměr základny drtícího kužele, mm.
Na horní části excentrického hřídele je nalisováno velké kuželové kolo 19 a zajištěno na peru, které zabírá s malým ozubeným kolem 14 namontovaným na vodorovné hřídeli 12. Pro vyvážení excentricky rotujících hmot drtícího kužele má ozubené kolo 19 protizávaží.
Pohyblivý kužel 4 je namontován na svislé hřídeli 18 a má nosnou kulovou plochu, jejíž střed se shoduje se středem výkyvu kužele. Drtící pohyblivý kužel svou kulovou plochou spočívá na kulovém ložisku 9 upevněném na ocelové nosné misce 10. Miska je pevně usazena v prstencovém ostření rámu drtiče a je k němu přišroubována. Pohyblivý kužel je chráněn před opotřebením ocelovým obložením 22, které k němu těsně přiléhá vnitřním opracovaným pásem. Ve zbývající části je mezi pohyblivým kuželem a vyzdívkou vytvořena mezera, vyplněná roztokem hlinitanového cementu třídy 500, který se při tvrdnutí roztahuje a zajišťuje spolehlivý kontakt mezi oběma částmi. Nad obložením je instalována drtící skříň 2 a rozdělovací deska 1.
Vnitřní povrch stacionárního kužele 24 je chráněn před opotřebením vyzdívkou 6 odlitou z manganové oceli. Výstelka je připevněna ke kuželu pomocí 23 šroubů vložených do jeho nálitků. Na šrouby jsou umístěny elastické pryžové podložky nebo pružiny a zajištěny maticemi. Mezera mezi pevným kuželem a obložením je rovněž vyplněna roztokem hlinitanového cementu.
Třecí plochy drtiče jsou před prachem a drobnými kousky drce chráněny protiprachovým pryžovým límcem 21, který je připevněn k nosné misce 10. Objímka je vyrobena z pryže odolné proti oleji a benzínu a má tvar pracovní plocha a stopka. Pracovní plocha límce je mazána olejem. Tvarovaná plocha límce chrání pracovní kluzné plochy před prachem. Prach, který se hromadí v drážce límce, je odstraněn při výměně drticích kuželů.
Obrázek 8. Kuželový drtič KSD-600
1 – rozdělovací deska, 2 – drtící plášť, 3 – instalační pouzdro, 4, 24 – pohyblivé a pevné kužely 5 – nastavovací mechanismus. 6, 22 – obložení 7 – pevný kroužek, 8 – pružina, 9, 17 – axiální ložiska, 10 – opěrná miska, 11 – hnací řemenice 12, 15, 18 – hřídele, 13 – kliková skříň, 14, 19 – ozubená kola, 16 – axiální ložisko krytu, 20 – rám, 21 – protiprachová manžeta, 23, 25 – šrouby, 26 – plnicí trychtýř
Do prstencové dutiny tvořené dříkem nákružku se doporučuje přivádět čistý stlačený vzduch, aby se získal přetlak, který zabrání pronikání prachu do maziva a na třecí plochy. V misce 10 je speciální otvor pro přívod vzduchu.
Kužel 24 má na vnější straně trvalý závit, se kterým je zašroubován do pevného kroužku 7, který je základem celé horní části drtiče a dosedá na přírubu rámu. Závitové připojení umožňuje nastavit šířku vypouštěcí mezery drtiče: při pravém otáčení (v půdorysu ve směru hodinových ručiček) je kužel zašroubován do prstence a spuštěn dolů, v důsledku čehož se šířka vypouštěcí mezery zmenšuje, při otáčení vlevo zvyšuje se. Kužel se otáčí pomocí speciálního mechanismu 5 namontovaného na prstenci. U některých konstrukcí drtičů (například SMD-120) se výstupní mezera nastavuje pomocí hydraulických válců diametrálně umístěných na pevném kroužku.
Nálevka 26 vyrobená z ocelového plechu spočívá na pevném prstenci a vede materiál naložený do drtiče. Kužel 24 lze vytáhnout nahoru, aby se eliminovala axiální vůle v přítlačném závitu pomocí šroubů 25 skrz montážní těleso 3. Montážní těleso je drženo proti otáčení mechanismem 5.
Kolem rámu jsou ve stejné vzdálenosti od sebe umístěny pružiny 8, které slouží jako pojistka při vniknutí nezničitelného tělesa do drtiče.
Zdrojový materiál vstupuje přes plnicí nálevku na rozdělovači desku, která ho kývavými pohyby rozděluje rovnoměrně podél prstencového přijímacího otvoru. Tím je zajištěno, že drtič má při provozu stejné zatížení. Z prstencového přijímacího otvoru se materiál vlivem gravitačních sil dostává do drtící komory A, tvořené výstelkami pohyblivých a stacionárních kuželů. Komora je kónický prostor, zužující se směrem dolů. Jeho spodní část je výstupní štěrbina. V důsledku otáčení excentrického hřídele 15 vykonává pohyblivý kužel kruhový kývavý pohyb. V zóně jeho přiblížení ke stacionárnímu kuželu dochází k drcení materiálu a v opačné zóně odjezdu od stacionárního kužele dochází k odlehčování produktu drcení vlivem gravitačních sil. Obě zóny se nepřetržitě pohybují po kruhu rychlostí otáčení hřídele 15, takže procesy drcení a vykládání jsou kontinuální. Nejmenší vzdálenost mezi kužely se bere jako velikost výstupní štěrbiny.
Kuželové drtiče jsou vysokorychlostní, silně zatěžované stroje. Jejich produktivní a bezporuchový provoz je možný pouze při spolehlivém a nepřerušovaném mazání všech třecích částí. I krátké přerušení dodávky oleje do mazaných míst stroje má za následek vážnou nehodu – zničení bronzových pouzder, popáleniny na čepech hřídele atd. Všechny třecí části jsou mazány cirkulací (tekuté oleje). Olej z nádrže 12 (obr. 9) je přiváděn pod tlakem čerpadlem 11 přes deskové 10 a plstěné filtry 9, trubku 7 do axiálního ložiska 17 (viz obr. excentrický hřídel 15. Po namazání všech ložiskových kotoučů olej stoupá vzhůru mezerami mezi vnějšími stěnami hřídele 15 a vnitřními plochami válcových pouzder, jakož i mezi hřídelí 18 a kuželovými pouzdry. Navíc kanálem vyvrtaným v hřídeli 18 a v tělese pohyblivého drtícího kužele 4 proudí olej do axiálního kulového ložiska 9. Poté omývá kuželová kola a dostává se do odtokové trubky 6 (viz obr. 9). , připojený k olejové nádrži 12. B V nádrži se olej, procházející sítem 8, dostává do usazovacích nádrží. Olej vstupuje do pohonu drtiče přívodním potrubím 5 a je odváděn potrubím b. V zimě, před spuštěním drtiče, je olej ohříván elektrickými ohřívači 1.
Rýže. 9. Mazací systém kuželového drtiče:
1 – elektrický ohřívač, 2 – pojistný ventil, 3 – mikrospínací zařízení, 4 – tepelné relé, 5-7 – potrubí (přívodní, vypouštěcí, vypouštěcí), 8-10 – filtry, 11 – olejové čerpadlo s elektromotorem, 12 – olej nádrž
Mazací systém je vybaven pojistným ventilem 2, určeným k odlehčení oleje v případě zvýšení tlaku v olejovém potrubí nad nastavený. Pro kontrolu oleje ve vypouštěcím potrubí 6 slouží zařízení 3, které automaticky vypne drtič, když olej přestane vytékat do nádrže. Tepelné relé 4 se používá k automatické regulaci teploty oleje.
Pro normální provoz se do nádrže drtiče KSD-900 nalije minimálně 260 litrů oleje, do nádrže drtiče KSD-600 se nalije minimálně 140 litrů oleje,
K mazání drtičů se v létě používá průmyslový olej I-40A, v zimě průmyslový olej I-ZOA. Kuželový závit 4 (viz obr. mazané tukem.
Olejová nádrž musí být vždy naplněna olejem, aby se mohl usadit. Filtry se systematicky čistí od nečistot: omývají se petrolejem a profukují stlačeným vzduchem. Při silném znečištění olej zešedne a na dně nádrže se vytvoří vrstva kalu. Tento olej již není vhodný, je nahrazen čerstvým olejem a olejová nádrž je umyta. Vyměňte olej po 1000 hodinách provozu.
Obecné uspořádání kuželového drtiče KSD-600 je na Obr. 10. Pohon je realizován od asynchronního elektromotoru 2 přes klínový řemenový převod 3, uzavřený v provozním stavu kovovým pláštěm s pletivem. Mazací systém 5 je namontován v blízkosti drtiče na bezprašném a izolovaném místě.
Rýže. 10. Instalace kuželového drtiče:
1 — drtič KSD-600, 2 — elektromotor pohonu, 3 — pohon klínovým řemenem, 4 — ovládací panel, 5 — systém mazání
Drtič je ovládán dálkově; Ovládací panel 4 je umístěn v samostatné místnosti – místnosti operátora. V blízkosti drtiče jsou instalována pouze tlačítka místního ovládání nebo tlačítko nouzového zastavení.
Drtiče KID s inerciálním pohonem (Tabulka 6) jsou určeny pro jemné drcení odolného, vysoce abrazivního materiálu. Pohon drtícího kužele využívá vibrační budič nevyváženého typu.
Uvažujme jako příklad provedení s použitím drtiče KID-600 (obr. 11). Hlavní odlišnosti od drtičů typu KSD jsou vlastnosti inerciálního hnacího mechanismu.
