Vào cuối những năm 1980, với sự phát triển của công nghệ nghiền phân loại nước ngoài,máy nghiền khoáng sảntăng và trở thành một thiết bị nghiền mới. Các răng nghiền được sắp xếp theo hình xoắn ốc trên con lăn răng và vật liệu bị phá vỡ bằng cách quay các con lăn răng song song về phía hoặc đối diện nhau. Bởi vì thiết bị chỉ lớn hơn kích thước sản phẩm của vật liệu nghiền và nhỏ hơn kích thước sản phẩm của vật liệu sàng trực tiếp, nên nó còn được gọi là máy nghiền sàng lọc. Máy nghiền cỡ khoáng tận dụng tối đa các đặc tính là độ bền cắt và độ bền kéo của vật liệu nhỏ hơn nhiều so với cường độ nén và sử dụng độ bền cắt và độ bền kéo để phá vỡ vật liệu.
Do đó, máy nghiền cỡ khoáng có đặc điểm là tiêu thụ năng lượng thấp, tốc độ nghiền quá{0}}nhỏ, cấu trúc đơn giản, bảo trì thuận tiện, v.v. Đây là một trong những thiết bị nghiền thiết yếu ở nhiều mỏ than lớn và-mỏ lộ thiên ở Trung Quốc.
1. Các vấn đề tồn tại của thiết bị nghiền dầm
Máy nghiền cỡ khoáng 2PGC-1370 được lựa chọn cho nhà máy khai thác khoáng sản trong nước. Công suất lắp đặt là 2×250kW, đường kính cuộn nghiền là 1370mm, công suất sản xuất là 2000t/h, kích thước hạt cấp liệu tối đa là 1500mm, kích thước hạt thải ra là 300mm và vật liệu nghiền là đá vôi. Sau khi vận hành và chạy, con lăn nghiền có lực nghiền lớn, vật liệu bám dính êm ái và sản lượng đạt tiêu chuẩn. Tuy nhiên, sau 3 tháng sử dụng, các bu lông cố định của dầm gãy thường xuyên bị gãy và trung bình 1 đến 2 tháng phải thay thế một lần. Sau đó, độ bền của bu lông bị gãy được thay đổi từ 10,9 thành 12,9, và bu lông lại bị gãy sau khi sử dụng được khoảng hai tháng.
1.1 Cấu tạo thiết bị nghiền dầm
máy nghiền khoáng sảnbao gồm động cơ, khớp nối thủy lực, hộp giảm tốc, khớp nối răng, trục nghiền, hộp và dầm nghiền, cấu trúc của nó được thể hiện trên Hình 1. Vùng trên giữa các răng của hai con lăn nghiền là vùng nghiền cấp một. Thông qua việc tắc răng con lăn nghiền, cơ chế chính được thực hiện, chịu trách nhiệm chính cho việc nghiền các vật liệu lớn. Hai vùng hình tam giác giữa trục nghiền dưới và dầm nghiền là vùng nghiền thứ cấp. Quá trình nghiền thứ cấp của vật liệu có thể được thực hiện thông qua việc chặn răng cuộn nghiền và răng dầm nghiền. Thông qua hai lần nghiền, tỷ lệ nghiền có thể đạt khoảng 6:1, kích thước hạt phóng điện đồng đều.
Dầm gãy là thành phần quan trọng để thực hiện quá trình nghiền thứ cấp, cải thiện tỷ lệ nghiền và kiểm soát kích thước hạt. Thiết bị dầm gãy được hình thành bởi thân dầm gãy, răng dầm gãy và thiết bị điều chỉnh kích thước hạt, cấu trúc của nó được thể hiện trên Hình 2. Dầm gãy được cố định trên hộp bằng bu lông, còn răng của dầm gãy được nối với dầm gãy thông qua liên kết phẳng và được cố định bằng bu lông. Với sự mài mòn của răng nghiền, kích thước hạt phóng điện
Trong trường hợp này, kích thước hạt có thể được điều chỉnh bằng thiết bị điều chỉnh kích thước hạt (xem Hình 3). Phương pháp điều chỉnh: Bằng cách vặn bu lông dài, nâng dầm bị gãy lên độ cao thích hợp, sau đó nới lỏng bu lông dài, thêm miếng đệm, điều chỉnh dầm bị gãy rồi cố định bằng bu lông cố định. Cụ thể là bằng cách giảm khoảng cách giữa con lăn nghiền và buồng nghiền chùm nghiền để bù lại lượng mài mòn của răng nghiền, để đáp ứng lại các yêu cầu về kích thước hạt đã đặt ra.
1.2 Kiểm tra độ bền của bu lông
Xét về trường hợp gãy bu lông cố định, có thể coi dầm bị gãy là do lực quá lớn. Bu lông sử dụng bu lông cường độ cao-M36. Để ngăn dầm gãy bị lỏng, một-lực siết trước lớn fo=350000N được chọn. Sơ đồ lực của dầm gãy được thể hiện trên Hình 4.
Phân tích ứng suất được thực hiện trên đầu răng của con lăn nghiền.
Trong đó: T là mô men cuộn nghiền, N·m; T là mô men ngược của dầm gãy trên răng con lăn, N·m; N là công suất động cơ; N=250 kw. n là tốc độ nghiền cuộn, n=24r/min; k là hệ số quá tải tại thời điểm va chạm, bằng 1,5; F là lực tiếp tuyến của dầm gãy lên răng con lăn, N; D là đường kính cuộn nghiền là 1,37m.
Sau đó phân tích ứng suất cắt của bu lông.
Trong đó, F. là lực cắt ngang tác dụng lên bu lông, N; F' là phản lực của F, N; a là góc nghiêng răng của dầm gãy, a=30 độ ; r là ứng suất cắt ngang tác dụng lên bu lông; d1 là đường đi bu lông M36, d1=0.03166m; [r] là ứng suất cắt cho phép của bu lông bằng 210MPa; [o-1 là giá trị cho phép của ứng suất xen kẽ của bu lông, bằng 350MPa.
Kết quả tính toán cho thấy ứng suất cắt ngang của bu lông cố định lớn hơn ứng suất cho phép dẫn đến gãy bu lông. Theo phương thẳng đứng, do có thêm lực thẳng đứng F tác dụng lên bu lông. Ngược với hướng của lực siết trước bulông Fo, ứng suất kéo tổng cộng sẽ nhỏ hơn lực siết trước nên không xét đến.
2 Biện pháp cải tiến vít
Sau khi bu lông bị gãy, nếu không được xử lý kịp thời, dầm bị gãy sẽ bị dịch chuyển, răng của trục nghiền và răng của dầm nghiền sẽ giao thoa với nhau, dẫn đến mòn quá mức, thậm chí bị gãy răng của trục nghiền. Vì vậy, khi gặp phải vật liệu chịu lửa hoặc dày đặc, mỏ cần hết sức thận trọng. Khi dòng tải lớn hơn một chút, tốc độ cấp liệu phải giảm ngay lập tức hoặc nên tắt máy. Các bu lông cần được kiểm tra hàng ngày và các vấn đề cần được thay thế kịp thời.
Một số phương pháp đã được thử để giải quyết vấn đề này nhưng phương pháp cố định hình nêm đơn giản, thực tế đã được chọn, như minh họa trong Hình 5.
Sử dụng không gian hộp ban đầu, thêm khung đỡ và nêm sắt ở hai đầu hộp. Bề mặt tiếp xúc của sắt nêm và khung đỡ nghiêng 1:12 và chấp nhận độ nghiêng nhỏ. Sau khi nêm chặt, nó đáng tin cậy hơn và không dễ bị lỏng. Khung đỡ được hàn chắc chắn vào hộp, dùng sắt nêm để nêm đều dầm gãy và khung đỡ. Sau khi các bu lông được cố định chắc chắn, sắt nêm được hàn điểm vào khung đỡ. Khi cần điều chỉnh kích thước hạt, chỉ cần mài điểm hàn của nêm, nâng dầm bị gãy lên rồi siết chặt nêm và vít vào bu lông cố định sau khi-san phẳng lại. Kết cấu nêm tận dụng tối đa sắt nêm để chịu lực đứt ngang, bu lông cố định chỉ chịu lực dọc, không chịu lực cắt ngang, giúp cải thiện đáng kể độ tin cậy của kết nối bu lông.
3 Hiệu ứng sử dụng
Sau khi chỉnh sửa, dầm gãy được theo dõi từ 2 đến 3 tháng để kiểm tra dầm gãy và 4 bu lông cố định không có dấu hiệu bị lỏng. Nó đã được sử dụng bình thường trong 2 năm mà không bị gãy bu lông. Mỏ không phải kiểm tra bu lông thường xuyên hàng ngày, điều này làm giảm cường độ lao động của công nhân. Khi thiết bị gặp vật liệu khó khăn hoặc dày đặc, nó có thể di chuyển trơn tru mà không cần dừng máy. Tỷ lệ sử dụng thiết bị đã được cải thiện đáng kể và sản lượng mỗi giờ đã tăng khoảng 30% so với trước đây. Công suất nghiền toàn diện và hiệu suất chi phí thậm chí còn cao hơn so với thiết bị nghiền nhập khẩu.
4 Kết luận
Khi máy nghiền khoáng đang nghiền đá vôi, thiết bị nghiền dầm rất dễ bị hư hỏng dưới tác dụng của lực tác động rất lớn. Bằng cách thêm một bộ cơ cấu nêm để chịu lực nghiền ngang, bu lông cố định sẽ tránh được do tác động cắt, giúp giải quyết thành công vấn đề gãy bu lông thường xuyên và cải thiện đáng kể hiệu suất sử dụng của thiết bị. Cơ cấu nêm cũng có thể cung cấp một số tài liệu tham khảo cho việc cố định các bộ phận cơ khí phức tạp trong các ngành công nghiệp khác.