СПОСОБ ДРОБЛЕНИЯ КРУПНОКУСКОВОЙ ГОРНОЙ ПОРОДЫ В ЩЕКОВОЙ ДРОБИЛКЕ
METHOD OF CRUSHING LARGE-CELL MINERAL ROCKS IN THE JAW CRUSHER

Изобретение относится к дробильному оборудованию и может быть использовано в горнорудной и других отраслях промышленности при дроблении крупнокусковых и среднекусковых горных пород.
Известен способ первичного дробления руд с использованием щековой дробилки [Описание изобретения к авторскому свидетельству SU 408649, приоритет от 08.02.1971, опубликовано 30.11.1973], включающий загрузку руды между щеками, осуществляющими колебательное движение под воздействием дебалансных вибраторов. В корпус щек встроены утопленные электроды, выдвигающиеся после момента заклинивания крупного куска, на которые подается ток высокой частоты от генератора. В результате электротермического воздействия в куске возникают трещины, прочность его ослабляется. И при последующем механическом воздействии со стороны щек он разрушается.
Недостатком известного способа является сложность используемой для его реализации конструкции щековой дробилки, высокая энергоемкость обусловленная необходимостью использования как дебалансного вибратора щек, так и генератора высокой частоты. При этом дополнительное разрушающее воздействие на куски дробимой горной породы оказывается только на заклинившие куски, т.к. для появления должно разрушающего эффекта требуются десятки секунд. Поэтому данный способ дробления позволяет только бороться с заклинившими кусками в дробилке и не обеспечивает существенной интенсификации процесса дробления и снижения при этом энергозатрат.
Известен способ дробления в щековой дробилке [Описание к патенту на полезную модель RU 157535, приоритет от 01.07.2015, опубликовано 10.12.2015], включающий загрузку дробимого материала между подвижной и неподвижной щеками, его дробление за счет сжатия между неподвижной и неподвижными щеками, совершающими колебательное движение с высокой частотой, последовательно сначала в верхней камере дробления, затем в нижней камере дробления, выгрузку раздробленного материала через выходную щель. За счет того, что в используемой при реализации данного способа щековой дробилке подвижная щека выполнена составной, состоящей из двух шарнирно-соединенных подвижных щек, разрушение кусков дробимого материала происходит сначала в верхней камере дробления, образуемой неподвижной и верхней подвижной щеками, а затем в нижней камере дробления, образуемой неподвижной и нижней подвижной щеками.
Недостатком известного способа является низкая производительность и высокие энергозатраты на процесс дробления, обусловленные тем, что дробление осуществляется только за счет сжимающих усилий, т.е. самым энергозатратным способом разрушения материалов.
Наиболее близким по существенным признакам и взятым за прототип является известный способ дробления кусковой горной породы [Клушанцев Б.В., Косарев А.И., Муйземнек Ю.А. Дробилки. - М., Машиностроение, 1990. С. 3-8], включающий загрузку горной породы в камеру дробления щековой дробилки, разрушение кусков горной породы путем их зажатия между щеками циклическим рабочим ходом подвижной щеки с получением по объему камеры дробления массы кусков товарной фракции и разгрузку ее через щель между щеками в моменты холостого хода подвижной щеки, при котором одновременно с холостым ходом подвижной щеки раскрывают полость камеры вдоль ее боковых граней на величину, не превышающую размер кусков товарной фракции.
Недостатками известного способа дробления кусковой горной породы являются низкая его производительность и высокие энергозатраты на процесс дробления, обусловленные тем, что дробление осуществляется только за счет сжимающих усилий, т.е. самым энергозатратным способом разрушения материалов.
Технический результат предлагаемого изобретения заключается в увеличении производительности процесса дробления, снижении необходимых для дробления усилий сжатия и снижении энергозатрат.
Достигается технический результат тем, что в момент рабочего хода подвижной щеки при давлении кусков горной породы на плиты, установленные со смещением по высоте на рабочей стороне неподвижной щеки, включают индивидуальные приводы соответствующих плит и оказывают вибрационное воздействие на давящие на них куски горной породы, а при снятии этого давления привод соответствующей плиты выключают, причем каждой плите придают вибрационное воздействие с индивидуальной амплитудой и частотой колебаний.
На фиг. 1 представлен общий вид используемой в предлагаемом способе дробления крупнокусковой горной породы щековой дробилки.
Способ дробления крупнокусковой горной породы в щековой дробилке осуществляется следующим образом.
Куски горной породы 1 загружаются в камеру дробления 2 щековой дробилки 9, образуемую между подвижной щекой 3 и неподвижной щекой 4. Подвижная щека 3, приводимая в движение приводом 5, установленным в верхней ее части, совершает циклическое качательное движение относительно своей нижней оси 6, в результате которого происходит то приближение подвижной щеки 3 к неподвижной щеке 4, то удаление подвижной щеки 3 от неподвижной щеки 4. На рабочей стороне неподвижной щеки 4 со смещением по высоте установлены плиты 7, каждая из которых имеет индивидуальный привод 8. При приближении подвижной щеки 3 к неподвижной щеке 4 происходит зажатие кусков горной породы 1 между подвижной щекой 3 и плитами 7, установленными на рабочей стороне неподвижной щеки 4, в результате которого куски горной породы 1 испытывают напряжения сжатия. При давлении кусков горной породы 1 на плиты 7 автоматически происходит включение их привода 8, в результате чего плиты 7 начинают оказывать в дополнение к сжимающим усилиям вибрационное воздействие на давящие на них куски горной породы 1, которое способствует интенсификации процесса их разрушения на более мелкие куски. При снятии давления на плиты 7 со стороны кусков дробимой горной породы 1 их привод 8 автоматически отключается и их движение останавливается. При холостом ходе подвижной щеки 3, т.е. когда подвижная щека 3 удаляется от неподвижной щеки 4, образовавшиеся в результате разрушения куски горной породы 1 более мелкой фракции под собственным весом перемещаются вниз камеры дробления 2. Разрушение кусков горной породы 1 в камере дробления 2 происходит до тех пор, пока их размер не достигнет товарной фракции и они смогут пройти через выходную щель 12 между подвижной щекой 3 и неподвижной щекой 4 внизу камеры дробления 2 в моменты холостого хода подвижной щеки 3.
Предлагаемый способ дробления крупнокусковой горной породы в щековой дробилке может быть реализован посредством использования щековой дробилки 9, включающей неподвижную щеку 4, подвижную щеку 3 с нижней осью 6 ее качаний и приводом качаний 5. Привод качаний 5 подвижной щеки 3 может быть выполнен, например, в виде гидроцилиндра. С рабочей стороны неподвижной щеки 4 параллельно ей установлены смещенные по высоте плиты 7. На плитах 7 могут быть установлены рабочие элементы 10. Плиты 7 подпружинены относительно неподвижной щеки 4 пружинами сжатия 11. Каждая из плит 7 имеет индивидуальный привод 8, обеспечивающий ее вибрационное движение с индивидуальными регулируемыми частотой и амплитудой колебаний. Включение и выключение индивидуальных приводов 8 плит 7 осуществляется автоматически в зависимости от положения плит 7 относительно неподвижной щеки 4. При прижатии плиты 7 к неподвижной щеке 4 происходит включение ее индивидуального привода 8. При возвращении плиты 7 в исходное положение относительно неподвижной щеки 4 ее индивидуальный привод 8 выключается.
В результате приближения подвижной щеки 3 к неподвижной щеке 4 зажимаемые между ними куски горной породы 1 будут взаимодействовать с рабочими элементами 10 плит 7. При этом будет осуществляться прижатие плит 7 к неподвижной щеке 4, в результате чего произойдет включение их индивидуальных приводов 8. При включении индивидуального привода 8 плита 7 с рабочими элементами 10 будет оказывать (дополнительно к сжимающему) вибрационное воздействие на дробимые куски горной породы 1 и тем самым будет способствовать интенсификации их раскалывания на более мелкие куски. При снятии давления со стороны куска горной породы 1 на плиты 7, в результате его раскалывания на более мелкие куски или при холостом ходе подвижной щеки 3, под воздействием пружин сжатия 11 плиты 7 вернутся в исходное положение относительно неподвижной щеки 4 и их индивидуальные приводы 8 отключатся.
При возникновении закупоривания выходной щели 12 камеры дробления 2 вибрационное воздействие со стороны плиты 7, расположенной в близи выходной щели 12, будет способствовать разрушению этого закупоривающего слоя горной породы и освобождению выходной щели 12 для свободного прохода раздробленных кусков горной породы 1.
Размер раздробленных кусков горной породы 1 кондиционной фракции регулируется путем выставления ширины выходной щели 12 камеры дробления 2.
В предлагаемом способе дробления крупнокусковой горной породы в щековой дробилке в дополнение к сжимающему усилию на дробимые куски горной породы будет оказываться дополнительное вибрационное воздействие со стороны плит с рабочими элементами, причем дополнительное вибрационное воздействие будет осуществляться в момент сжатия дробимых кусков горной породы, что позволит увеличить производительность процесса дробления, снизить необходимые для дробления усилия сжатия и исключить энергетические затраты на работу приводов 8 в моменты холостого хода подвижной щеки 3.
Благодаря наличию нескольких плит 7, установленных со смещением по высоте на неподвижной щеке 4 и имеющих индивидуальный привод, камера дробления 2 оказывается разделенной на несколько зон дробления, количество которых будет определяться числом плит 7. Поскольку в разных зонах камеры дробления 2 находятся куски горной породы 1 различной фракции, то благодаря наличию индивидуального привода 8 у плит 7 каждой плите 7 можно задать индивидуальное вибрационное воздействие с амплитудой и частотой колебаний, оптимальными для разрушения кусков горной породы, той фракции, которая находится в определенной зоне камеры дробления 2.
БИБЛИОГРАФИЯ
1. Описание изобретения к авторскому свидетельству SU 408649, приоритет от 08.02.1971, опубликовано 30.11.1973.
2. Описание к патенту на полезную модель RU 157535, приоритет от 01.07.2015, опубликовано 10.12.2015.
3. Клушанцев Б.В., Косарев А.И., Муйземнек Ю.А. Дробилки. – М., Машиностроение, 1990. С. 3-8.