Полная версия научной работы 284 КБ

Анализ изобретений в области щековых дробилок.
Варенов Е.Е.
Дальнеосточный Федеральный Университет
Владивосток, Россия
Analysis of jaw crushers inventions.
Varenov E.E.
Far Eastern Federal University
Vladivostok, Russia
Щековая дробилка – тип оборудования для дробления, принцип работы
которого основан на сжатии рабочими поверхностями – щеками материала,
что приводит к возникновению высоких напряжений сжатия и сдвига,
разрушающих материал. Применяются на материалах с пределом прочности
при сжатии до 300 МПа. Применение невозможно на вязкоупругих
материалах, таких как древесина, полимеры, определенные металлические
сплавы. Входная крупность достигает 1500 мм. Крупность готового продукта
для небольших дробилок составляет до 5 мм. В статье разобраны некоторые
изобретения в области щековых дробилок.
Патент № 2332260. Изобретение повышает качество дробленого
материала и снижает нагрузку на отдельные узлы дробилки. При этом в
процессе дробления уменьшаются перегрузки на отдельные звенья дробилки
за счет изменения жесткости передачи движения, с обеспечением щекам
самоустановки. Задачей изобретения является использование для дробления
одновременно двух подвижных щек, каждая из которых осуществляет разное
воздействие на обрабатываемый объект, что позволяет улучшать качество
дробленого материала, рис. 1.
Рис. 1 Схема щековой дробилки с использованием дополнительной
подвижной щеки
Двухщековая дробильная машина, включающая основную подвижную
щеку, неподвижную щеку, приводной двигатель и кривошип, отличающаяся
тем, что она снабжена дополнительной подвижной щекой, шарнирно
соединенной с основной подвижной щекой, и трехшарнирным балансирным
звеном, что придает дополнительной подвижной щеке плоско-параллельное
движение, за счет которого материал дробится на более мелкие фракции, при
этом основная и дополнительная подвижные щеки дробильной машины,
трехшарнирное балансирное звено, верхний и боковой поводки, а также
трехшарнирный шатун образуют между собой шестизвенный замкнутый
изменяемый контур.
Патент № 2365412. Изобретение позволяет увеличить пропускную
способность щековой дробилки при гарантированном дроблении и
прохождении горной породы, в том числе со слоистой структурой, в камере
дробления, без увеличения высоты дробилки.
Технический результат достигается тем, что в щековой дробилке,
содержащей станину, неподвижную и подвижную щеки с выполнением
подвижной щеки ступенчатой формы, при этом угол захвата верхней ступени
камеры дробления принят меньше допустимой величины, согласно
изобретению нижерасположенные ступени размещены со смещением их
верхних кромок в сторону, противоположную от неподвижной щеки, с
углами захвата, не превышающими допустимую величину.
Рис. 2 схема щековой дробилки с щекой ступенчатой формы
При продвижении раздробленной горной породы вниз под действием
собственного веса (рис.2) ее куски 12 попадают в пространство камеры
дробления 4 между неподвижной щекой 2 и ступенью 8. При перемещении
подвижной щеки 3 в сторону неподвижной щеки 2 происходит следующий
этап разрушения кусков 12 с сокращением их поперечных размеров. При
этом при сдавливании кусков 12 ступенью 8 (наклоненной под большим
углом , чем угол наклона ступени 7) подвижной щеки 3 исключается не
только выталкивание кусков 12 вверх, но куски 12 дополнительно получают
силовой импульс от переходного участка 10, направленный вниз, что
способствует ускоренному продвижению дробимой породы в сторону
разгрузочного отверстия 14 дробилки, аналогичным образом происходит
дробление горнойпороды в пространстве камеры дробления 4 между
неподвижной щекой 2 и ступенью 9 подвижной щеки 3.
Патент № 2455071. Цель изобретения: часть исходных горных пород
имеет форму плитняка (пластушек) и дробление их в процессе переработки
полезных ископаемых сопряжено с большим расходом электроэнергии.
Технический результат заключается в возможности дробления плоского
материала по способу изгиба, обеспечивая высокую эффективность и степень
дробления с пониженным расходом электроэнергии.
Рис. 3 схема работы щековой дробилки использующей возможность
дробления по способу изгиба
Дробилка работает следующим образом (рис. 3). Исходный материал
подается через загрузочное отверстие в верхнюю часть дробилки в камеру
крупного дробления.Подвижная щека 2 приводится в движение, получая
усилие от эксцентрикового механизма, в состав которого входит маховик 4 и
шатун 5. Маховик получает вращательное движение от электродвигателя 6
через клиноременную передачу 7. При вращении маховика 4 против часовой
стрелки толкатель 5 начнет давить на верхнюю часть подвижной щеки 2. Под
действием силы давления толкателя верхняя часть подвижной щеки начнет
приближаться к неподвижной щеке, совершая при этом работу по дроблению
материала в верхней камере (фиг.1).
В это же время нижний конец подвижной щеки максимально удалится
от неподвижной щеки, т.е. в нижней камере произойдет выгрузка дробленого
материала (фиг.2). Когда шатун 5, при продолжении вращения маховика,
начнет оттягивать верхний конец подвижной щеки от неподвижной,
максимально раскрывая загрузочное отверстие, в нижней камере произойдет
максимальное сближение щек, в результате которого будет раздроблен
материал в нижней камере.
Таким образом, процесс дробления в дробилке происходит
непрерывно, попеременно, то в верхней, то в нижней камере, обеспечивая
высокую степень дробления.
Проанализировав патентную документацию связанную с новшествами
в области дробления, можно прийти к выводу , что по прошествии более чем
150 лет с момента изобретения щековых дробилок, их конструкция не
претерпела коренного изменения, но несмотря на это, существует множество
путей их модернизации. Причем направлены они на улучшение совершенно
разных показателей дробилок. Повышается качество дробленого материала,
снижается нагрузка на отдельные узлы дробилки, увеличивается пропускная
способность щековой дробилки, снижается расход энергии, а также
появляется возможность дробления ранее не использовавшегося материала.
Также можно добавить, что дальнейшие перспективы развития могут быть
связаны с разработкой изобретений, обеспечивающих соответствующий
технический уровень и конкурентные преимущества: автоматизацию
регулирования выходной щели, более совершенную систему предохранения
от поломки при попадании недробимого тела, автоматическую
централизованную систему смазки и др. Важно при этом сохранить
традиционную надежность и ремонтопригодность щековых дробилок.