1980年代後半、海外の等級破砕技術の発展により、ミネラルサイザークラッシャーが立ち上がり、新たな破砕装置となりました。ツースローラーには破砕歯が螺旋状に配置されており、平行なツースローラーを向かい合わせまたは対向回転させることで材料を破砕します。材料を粉砕する製品サイズよりも大きく、材料を直接ふるい分けるための製品サイズよりも小さい装置であるため、スクリーニングクラッシャーとも呼ばれます。ミネラルサイザークラッシャーは、材料のせん断強度と引張強度が圧縮強度に比べてはるかに小さいという特性を最大限に利用し、材料を破壊するためにせん断強度と引張強度を利用します。
したがって、ミネラルサイザークラッシャーは、低エネルギー消費、小さな過粉砕率、シンプルな構造、便利なメンテナンスなどの特徴を備えています。{0}これは、中国の多くの大規模炭鉱や露天掘り鉱山で不可欠な破砕装置の 1 つです。-
1. ビーム破砕装置の現状の問題点
2PGC-1370ミネラルサイザークラッシャーは国内鉱山プラントに選ばれています。設備電力は2×250kW、粉砕ロール径は1370mm、生産能力は2000t/h、最大供給粒径は1500mm、排出粒径は300mm、粉砕材は石灰石である。試運転して運転した後、破砕ローラーは大きな破砕力を持ち、材料はスムーズに閉塞し、出力は標準に達しています。しかし、3ヶ月使用すると折れたビームの固定ボルトが頻繁に折れるようになり、平均1～2ヶ月に1度交換するようになりました。その後、折れたボルトの強度を10.9から12.9に変更したところ、約2ヶ月使用した後に再び折れてしまいました。
1.1 ビーム破砕装置の構造
ミネラルサイザークラッシャーモータ、油圧カプラ、減速機、歯付カップリング、破砕ロール、ボックス、破砕ビームで構成され、その構造を図1に示します。2つの破砕ローラの歯の間の上部領域が1段目の破砕領域です。粉砕ローラーの歯の噛み合わせにより、主に大きな材料を粉砕する役割を担うプライマリが実現されます。下部破砕ロールと破砕ビームの間の 2 つの三角形の領域は、二次破砕ゾーンです。材料の二次破砕は、破砕ロール歯と破砕ビーム歯の噛み合わせによって実現できます。 2回の粉砕により、粉砕比は約6:1に達し、吐出粒子サイズは均一になります。
ブロークビームは二次粉砕を実現し、粉砕率の向上と粒子径の制御を実現するための重要なコンポーネントです。破断ビーム装置は破断ビーム本体、破断ビーム歯、粒度調整装置から構成され、その構造を図2に示します。破断ビームはボックスにボルトで固定され、破断ビームの歯はフラットボンドを介して破断ビームと接続され、ボルトで固定されます。破砕歯の磨耗に伴い、吐出粒子径が変化
この場合、粒度調整装置により粒度を調整することができる（図３参照）。調整方法：長いボルトをひねって壊れたビームを適切な高さまで持ち上げ、長いボルトを緩め、ガスケットを追加し、壊れたビームを調整し、固定ボルトで固定します。すなわち、破砕ローラーと破砕ビーム破砕チャンバーとの間の距離を小さくすることによって、破砕歯の摩耗量を補償し、設定された粒度要件を再び満たすようにする。
1.2 ボルトの強度を確認する
固定ボルトの折損から考えると、ビームの折損は過大な力によるものと考えられる。ボルトはM36高力ボルトを採用しています。-折れたビームの緩みを防ぐために、大きな仮締め力Fo-Nを選択します。破損したビームの力の図を図 4 に示します。
破砕ローラー歯先の応力解析を行った。
ここで、 T は粉砕ロールトルク、N・m、 T は、ローラー歯上の壊れたビームの逆トルク、N・m です。 N はモーター出力です。 N=250 kw。 nは粉砕ロールの速度、n=24r/minです。 k は衝撃の瞬間の過負荷係数で、1.5 です。 F は、ローラ歯 N に加わる破損したビームの接線力です。 Dは粉砕ロールの直径で1.37mです。
次に、ボルトのせん断応力を解析します。
ここで、F はボルトにかかる水平せん断力、N です。 F' は F、N の反応です。 aは折れたビームの歯の傾斜角、a=30度です。 r はボルトにかかる水平せん断応力です。 d1 は M36 ボルトのパス、d1=0.03166m; [r]はボルトの許容せん断応力で210MPaです。 [o-1はボルトの交番応力の許容値であり、350MPaです。
計算の結果、固定ボルトの水平せん断応力が許容応力を超え、ボルトの折損につながることがわかりました。垂直方向では、ボルトに垂直方向の追加の力 F がかかります。ボルトの仮締め力 Fo の方向とは逆に、総引張応力が仮締め力よりも小さくなりますので考慮しません。
2 改善対策ネジ
ボルトが破損した後、適切な処置を行わないと、破損したビームがずれて破砕ロールの歯と破砕ビームの歯が干渉し、過度の摩耗が発生し、破砕ロールの歯が破損する場合もあります。したがって、耐火物や緻密な物質に遭遇する場合、鉱山は特に注意する必要があります。負荷電流がわずかに大きくなったら、送り速度を直ちに下げるか、機械を停止する必要があります。ボルトは毎日チェックし、問題がある場合は適時に交換する必要があります。
この問題を解決するために多くのアプローチが試みられましたが、図 5 に示すように、シンプルで実用的なウェッジ固定方法が選択されました。{0}
元のボックスのスペースを使用して、ボックスの両端にサポート フレームとウェッジ アイロンを追加します。ウェッジアイアンと支持フレームの合わせ面は1:12の傾斜を持ち、傾斜が小さい形状を採用しています。ウェッジをしっかりと締めると、より信頼性が高く、緩みにくくなります。支持フレームはボックスにしっかりと溶接されており、くさび鉄を使用して壊れたビームと支持フレームを均等にくさびで固定します。ボルトがしっかりと固定された後、くさび鉄が支持フレームにスポット溶接されます。粒子サイズを調整する必要がある場合は、ウェッジのスポット溶接を研磨し、壊れたビームを持ち上げ、再度レベリングした後、ウェッジを締めて固定ボルトをねじ込むだけです。-くさび構造は、くさび鉄を最大限に利用して水平方向の破壊力を負担し、固定ボルトには水平方向のせん断力がかからず垂直方向の力のみを受けるため、ボルト締結の信頼性が大幅に向上します。
3 使用効果
改造後、破損した梁を2～3か月追跡し、破損した梁と4本の固定ボルトを確認しましたが、緩みの兆候は見つかりませんでした。 2年間ボルト破損もなく正常に使用できました。鉱山ではボルトを毎日定期的に検査する必要がないため、労働者の労働強度が軽減されます。装置が困難な材料や密度の高い材料に遭遇した場合でも、機械を停止することなくスムーズに通過できます。設備稼働率が大幅に向上し、時間当たりの生産量は従来に比べ約30％向上しました。輸入粉砕機を上回る総合粉砕能力とコストパフォーマンスを誇ります。
4 結論
鉱物選別機が石灰石を破砕しているとき、ビーム破砕装置は大きな衝撃力の作用により容易に損傷します。水平圧潰力に耐えるくさび機構を追加することで、固定ボルトをせん断作用で回避し、ボルト折損多発の問題を解決し、設備の稼働率を大幅に向上させます。くさび機構は、他の産業における複雑な機械部品の固定にも参考になります。