ЩЕКОВАЯ ДРОБИЛКА С ЗАЩИТОЙ ОТ ПОЛОМОК И АВТОМАТИЧЕСКИМ ПРОПУСКОМ МАТЕРИАЛА ВЫСОКОЙ ПРОЧНОСТИ ЧЕРЕЗ КАМЕРУ ДРОБЛЕНИЯ
JAW CRUSHER WITH FAULT PROTECTION AND AUTOMATIC HIGH-HARDNESS MATERIAL FEED THROUGH CRUSHING CHAMBER

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в горно-добывающем, горно-обогатительном, строительном, металлургическом и других производствах.
Известна щековая дробилка Блэка [1, с. 21 схема 1.1.1; с. 22 рис. 2.2.], в которой в качестве предохранительных элементов используются распорные плиты, которые ломаются при попадании в камеру дробления материалов высокой прочности.
Недостатки такого устройства: технологические простои, связанные с извлечением поломанных плит и заменой их новыми; тяжелые условия труда при разгрузке камеры дробления от материала и монтажом новых плит на месте эксплуатации дробилки.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является защита механизма с изменением длины шатуна при высокой нагрузке, используемая в дробилке ударного действия Круппа. В конструкции шатуна этой дробилки предусмотрена пружина, сжимающаяся при попадании в камеру недробимых предметов и позволяющая выключить дробилку после нескольких циклов сжатия [1, с. 48-49].
Недостатком данной конструкции является необходимость извлекать вручную недробимый предмет, что требует времени и частичной разборки дробилки.
Задачей изобретения является создание механизма предохранения дробилки от чрезмерных перегрузок и автоматического извлечения недробимых предметов из рабочей камеры.
Задача достигается тем, что в дробилке, содержащей неподвижную и подвижную щеки, шатун, последний имеет возможность при превышении нагрузки выше номинальной в полтора раза пошагово менять свою длину за счет фиксаторов, расположенных в штанге шатуна по его оси, установленных на расстоянии и друг от друга, равном удвоенному эксцентриситету кривошипа, срабатывание фиксаторов определяется пружиной и шариками, расположенными в конических расточках тела шатуна, с задней стороны подвижной щеки установлен барабан, несущий упоры, определяющие положение подвижной щеки при отходе шатуна в заднее положение, расположенные на его цилиндрической поверхности и имеющие разную длину, причем длина соседних упоров отличается на величину удвоенного эксцентриситета кривошипа, привод барабана соединен с кривошипным валом дробилки через храповой механизм, установленный на торце барабана таким образом, что каждый шаг храпового механизма передвигает на барабане один упор, устанавливая его против задней стороны подвижной щеки дробилки, а собачка храпового механизма соединена с электромагнитом для установки ее в рабочее положение и пружиной для вывода ее из рабочего положения, имеющей в приводе шатун, его выполняют с возможностью менять свою длину пошагово под нагрузкой, превышающей номинальную (усилие дробления) в 1,5 раза, как в сторону уменьшения его, так и в сторону увеличения. Изменение длины осуществляли с шагом, равным удвоенной величине эксцентриситета кривошипного вала, приводящего шатун в движение. На границе каждого шага длина шатуна удерживается специальными фиксаторами, и изменить ее можно, только приложив усилие вдоль шатуна с величиной, равной 1,5-кратной от номинальной.
При попадании в камеру недробимого материала, во время рабочего хода кривошипа концевой выключатель, установленный на шатуне, подает сигнал в электросхему, закрывает питатель, прекращает подачу материала в дробилку, одновременно возникает чрезмерная нагрузка, вызывающая изменение длины шатуна (укорочение) на величину удвоенного эксцентриситета кривошипа. При последующем холостом ходе укороченный шатун раскрывает камеру дробления на величину укорочения шатуна, что позволяет недробимому материалу опуститься по направлению к выходу из камеры дробления.
Такой процесс изменения длины шатуна и продвижения недробимого материала к выходу из камеры продолжается, пока подвижная щека не займет крайнего положения (показано пунктиром) и выходная щель не откроется настолько, что недробимый кусок покинет камеру дробления.
После этого с тыльной стороны подвижной щеки дробилки подводят упор, что ограничивает ее отход, а также возврат укороченного шатуна в исходное положение. Кривошип при отводе шатуна назад создает необходимое усилие и удлиняет его на величину удвоенного эксцентриситета. При следующем обороте кривошипа к подвижной щеке дробилки подводится другой упор, длина которого больше предыдущего на величину удвоенного эксцентриситета кривошипа. Шатун вновь удлиняется. Такой процесс повторяется, пока шатун не достигнет рабочей длины. Концевой выключатель подает сигнал, прекращает подвод упоров к тыльной стороне подвижной щеки, открывает питатель, возобновляет подачу материала в камеру дробления. Дробилка вновь начинает перерабатывать материал. Решение поставленной задачи достигнуто.
Фиг. 1 - принципиальная схема механизма предохранения щековой дробилки от поломки при попадании в камеру дробления материала высокой прочности и автоматического пропуска недробимого материала через камеру дробления; фиг. 2 - устройство шатуна, пошагово изменяющего свою длину при нагрузке, превышающей номинальную в 1,5 раза; фиг. 3 - продольное сечение А-А шатуна на фиг. 2.
Устройство для предохранения дробилки от перегрузки и автоматического пропуска недробимого материала через камеру дробления содержит неподвижную щеку 1 (фиг. 1), подвижную щеку 2, выполняющую функцию отодвигающейся стенки для пропуска недробимого предмета через камеру дробления, шатун 3 с возможностью пошагового изменения своей длины как в сторону уменьшения длины, так и в сторону увеличения, головку 4 шатуна, соединенную с подвижной щекой 2 (фиг. 2), головку 5 шатуна, установленную на кривошипе 6, штангу 7 шатуна, с возможностью скольжения в корпусе 8 шатуна (фиг. 1, фиг. 2 и фиг. 3), фиксаторы 9, шарики 10 фиксаторов, пружину 11 фиксаторов (фиг. 3), привод 12, поворотный барабан 13 с упорами а, б, в, г, д, храповое колесо 14, установленное на поворотном барабане 13, собачку 15, электромагнит 16 с функцией включения собачки в рабочее положение, пружину 17, могущую выводить собачку 15 из рабочего положения при выключении электромагнита 16 (фиг. 1).
Устройство для предохранения механизма щековой дробилки от поломки при попадании в камеру дробления материала высокой прочности и автоматического пропуска недробимого материала через камеру дробления работает следующим образом.
При попадании в камеру дробления материала высокой прочности (недробимого материала) во время рабочего хода шатуна 3 (фиг. 1) он не имеет возможности перемещать подвижную щеку 2, подпертую недробимым материалом, и под действием кривошипа 6 испытывает все большую нагрузку. Когда она достигнет 1,5-кратного значения от номинальной, штанга 7 шатуна (фиг. 1 и фиг. 2) начнет перемещаться в продольном направлении в корпусе 8 шатуна (фиг. 1 и фиг. 2), шарики 10 фиксаторов 9 (фиг. 2) сожмут пружины 11 фиксаторов 9 и шатун во время рабочего хода укоротится на удвоенную величину эксцентриситета е (фиг. 2) кривошипного вала 6 (фиг. 2).
При последующем обратном (холостом) ходе шатуна он, имея укороченную длину, отодвигает подвижную щеку 2 (фиг. 1), раскрывая камеру дробления на величину двойного эксцентриситета е кривошипа 6 (фиг. 2), давая возможность куску недробимого материала опуститься к выходу из камеры дробления на некоторую величину.
Такой процесс изменения длины шатуна 3 (фиг. 3) и продвижения недробимого материала к выходу из камеры дробления продолжается при каждом обороте кривошипа 6 (фиг. 1), пока выходная щель не откроется настолько, что недробимый материал не покинет камеру дробления. Это положение показано пунктиром на фиг. 1. Подвижная щека 2 (фиг. 1) опирается в это время на поворотный барабан 13 (фиг. 1), а шатун получает минимальную длину, при этом он, при помощи концевого выключателя, установленного на шатуне (на схеме не показан), подает ток в электромагнит 16 (фиг. 1), который, преодолевая сопротивление пружины 17 (фиг. 1), приводит в рабочее состояние собачку 16 (фиг. 1).
Во время рабочего хода (шатун движется в сторону дробильной камеры) кривошип 6 (фиг. 1) через собачку 16 (фиг. 1) и храповое колесо 14 (фиг. 1) поворачивает поворотный барабан 13 (фиг. 1) и устанавливает упор а (фиг. 1) против тыльной стороны подвижной щеки 2 (фиг. 1).
При холостом ходе шатуна щека 2 (фиг. 1) упирается в упор а (фиг. 1), и кривошип 6 (фиг. 1) перемещает штангу 7 шатуна 3 (фиг. 1) на один шаг (2e на фиг. 3), удлиняя шатун.
Во время следующего оборота кривошипа храповой механизм устанавливает против подвижной щеки 2 (фиг. 1) более длинный упор 6 (фиг. 1). Шатун удлиняется еще на величину 2е (фиг. 3). Такой процесс повторяется, пока шатун не достигнет своей рабочей длины. В момент достижения максимальной длины шатуна концевой выключатель подает сигнал в электросхему, выключает электромагнит 16 (фиг. 1), открывает питатель, возобновляет подачу материала в камеру дробления. Дробилка вновь начинает перерабатывать материал.