Возобновление производства щековых дробилок на «Уралмашзаводе»

В 2009 г. на Уралмашзаводе изготовлены и отгружены заказчикам щековые дробилки крупного дробления с приемным отверстием 1500х2100 мм и 1200х1500 мм. Заказчики – ОАО «Стойленский ГОК, ОАО «Кузбассразрезуголь» и ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат».

Рис. 1. Общий вид щековой дробилки ЩДП-15х21У.

Уралмашзавод с начала 1950-х до середины 1960-х гг. наряду с конусными дробилками производил щековые дробилки нескольких типоразмеров. Эти машины хорошо зарекомендовали себя: некоторые из них работают на отечественных предприятиях до настоящего времени. В 1960-х гг. в связи с большой загрузкой Уралмашзавода по выпуску конусных дробилок изготовление щековых дробилок по решению Минтяжмаша СССР было передано на Волгоцеммаш (Самарская область). В конце 1990-х гг. Волгоцеммаш перестал выпускать щековые дробилки вследствие изменения собственника и перепрофилирования предприятия.

В связи с дефицитом, возникшим в этом сегменте рынка, свои щековые дробилки российским предприятиям стали предлагать зарубежные производители: Metso Minerals (Финляндия), Telsmith (США), китайские компании. По этой причине было принято решение возобновить производство щековых дробилок на Уралмашзаводе.

На основании проведенных маркетинговых исследований был принят типоразмерный ряд щековых дробилок, ранее выпускавшийся Уралмашзаводом – с размерами приемного отверстия 900х1200, 1200х1500, 1500х2100 мм. Но конструкция новых щековых дробилок должна включать в себя все прогрессивные решения, достигнутые за эти годы в мировой практике.

Рис. 2. Щековые дробилки в сборочном цехе Уралмашзавода, ЩДП-15х21У (слева) и ЩДП-12х15У (справа).

На начальном этапе проектирования важной задачей стал сбор информации об опыте эксплуатации дробилок на предприятиях. Организованы выезды специалистов на места эксплуатации отечественных и импортных дробилок.

Проведенные исследования позволили разработать современную техническую концепцию щековых дробилок. При сохранении надежной проверенной эксплуатацией традиционной кинематической схемы, удалось создать новые конкурентные преимущества:

• -    дистанционное регулирование разгрузочной щели;

• -    эффективную систему предохранения от поломки при попадании недробимого тела;

• -    автоматическую централизованную систему смазки;

• -    систему контроля уровня загрузки;

• -    современные средства монтажа;

• -    систему управления и диагностики и другое.

В новых щековых дробилках Уралмашзавода применен ряд новых конструктивных решений. В частности, машина, изготовленная по заказу ОАО «Стойленский ГОК», - первая российская щековая дробилка с дистанционным регулированием разгрузочной щели (рисунок 3). Ранее приходилось останавливать дробилку и тратить несколько часов на регулирование разгрузочной щели, увеличивающейся вследствие износа дробящих плит. Теперь такая регулировка возможна простым нажатием кнопки.

В состав системы входят два регулировочных клина, два гидроцилиндра с измерителями перемещения штока, гидроагрегат с пультом местного управления.

Рабочее усилие для перемещения клиньев создается гидроцилиндрами двойного действия, привод которых осуществляется от гидроагрегата. Клинья выполнены самотормозящего типа, так что рабочие усилия на них не вызывают выдавливания клиньев. В штоки гидроцилиндров встроены стержневые измерители перемещения, отслеживающие перемещение штока. Индикация перемещения штока и связанного с этим изменение ширины разгрузочной щели производится на пульте управления дробилкой.

Рис. 3. Система дистанционного регулирования выходной щели щековой дробилки ЩДП-15х21У:

1 – гидроцилиндр; 2 – задний упор; 3 – регулировочный клин.

Дробилка может поставляться с альтернативными винтовыми механизмами перемещения клиньев, привод которых осуществляется с помощью гидравлического гайковерта.

Система позволяет облегчить процесс регулирования разгрузочной щели и в несколько раз сократить время простоя при регулировании.

Самая большая составная часть дробилки – станина изготовлена сварной вместо традиционно литой. Это позволило повысить качество станины за счет более прогнозируемых прочностных свойств листового металла и сократить сроки ее изготовления. Станина состоит из двух частей – нижней и верхней, соединяемых по фланцу болтами. Верхняя часть имеет кованые вставки в опорах главного вала и подвижной щеки. Передняя и задняя стенки станины для повышения прочности конструкции изготавливаются коробчатого сечения, основные сварные швы проходят ультразвуковой контроль. Станина рассчитана на прочность при действии максимальных нагрузок и на выносливость под действием рабочих нагрузок. Прочностной расчет станины выполнялся методом конечных элементов с использованием современных методов.

Главный вал состоит из основных частей: эксцентрикового вала, корпуса шатуна с крышкой, шкива и маховика. По требованию заказчика главный вал может поставляться в варианте с подшипниками качения или скольжения, а так же со встроенными на концах фрикционными муфтами, обеспечивающими защиту дробилки от перегрузок. Базовым же средством предохранения дробилки от поломки при попадании недробимого тела являются фиксаторы подвижной щеки (рисунок 4), установленные на внутренних боковых стенках станины и приводимые в действие от электромагнитов. При нормальной работе дробилки электромагнит включен, шток электромагнита втянут, и толкатель с винтом перемещается синхронно с подвижной щекой. При возникновении перегрузки главного привода по току или при штатном отключении главного привода электромагнит отключается, в результате чего шток электромагнита под воздействием пружины фиксирует толкатель винтом, тем самым, разрывая кинематическую цепь привода подвижной щеки.

Корпус подвижной щеки изготавливается из стального литья. Для обеспечения требуемой прочности и жесткости он выполнен коробчатого сечения с утолщенной до 100 мм передней стенкой. Ось подвижной щеки – кованая из легированной никелевой стали.

Дробилки оснащаются автоматической густой смазкой, системой контроля уровня загрузки, устройством защиты от перегрузок.

Рис. 4. Фиксатор подвижной щеки: 1 – фиксатор; 2 – щека подвижная.

Система контроля уровня загрузки камеры дробления (рисунок 5), предназначена для исключения перегрузки дробилки и ее завала. Контролю подлежат рабочий и максимальный уровни материала в камере дробления. Им соответствуют контролируемые расстояния от ультразвукового датчика. При превышении рабочего уровня в систему управления питателем подается сигнал на снижение скорости подачи материала. При превышении максимального уровня вследствие попадания негабарита подается сигнал на полное прекращение подачи материала, а последующее включение питателя производится оператором после удаления или разрушения негабарита.

Рис. 5. Система контроля уровня загрузки: 1 – ультразвуковой датчик; 2 – рамка.

Перед отгрузкой заказчикам все машины проходят контрольную сборку и испытания в сборочном цехе. В процессе испытаний проводится контроль правильности сборки, зазоров, температуры подшипниковых узлов, проводятся необходимые регулировки.

Сегодня щековые дробилки являются востребованным на рынке оборудованием. Они широко используются в строительной индустрии и горно-обогатительных комбинатах. Уралмашзавод постоянно работает над тем, чтобы выпускаемые щековые дробилки соответствовали современным требованиям, как в части технологических показателей, так и в части эксплуатационной надежности. Рассматриваются также требования заказчиков по специальным исполнениям дробилок, если таковые необходимы по конкретным условиям эксплуатации.

An article describes renewal of the jaw crushers production at Uralmash. It presents basic technical solutions and design features of the modern primary jaw crushers.