Bài giảng Máy sản xuất vật liệu và cấu kiện xây dựng

MÁY NGHIỀN NÓN NGHIỀN THÔ 1. Cấu tạo máy nghiền nón nghiền thô. a. Các dạng máy nghiền nón nghiền thô. Máy nghiền nón nghiền thô có nhiều dạng khác nhau do cấu tạo của máng xả, do cấu tạo của trục nón di động và của hệ thống truyền động. + Máng xả: máng xả liệu có thể bố trí ở bên (một phía hoặc hai phía) hay ở chính tâm máy. Máng xả liệu đặt ở một bên làm tăng chiều cao của máy và khe xả thường bị tắc. Máng xả liệu đặt hai bên khắc phục được nhược điểm trên, song lại đòi hỏi hai băng tải thu sản phẩm. Máng xả liệu đặt ở chính tâm vừa bảo đảm không tắc vừa dễ tháo lắp. + Trục nón di động: có 3 kiểu cấu tạo của trục nón di động: Trục nón di động treo trên (hình 1a); Cụm nón di động có trục cố định (hình 1b) và trục nón công – xôn (hình 1c). Máy nghiền nón lệch tâm với trục cố định có độ lắc không đổi trên suốt chiều dài trục làm đẩy mạnh quá trình nghiền, xong lại đòi hỏi công suất động cơ lớn. Nhược điểm của cấu tạo này là cụm trục cố định không đủ cứng vững khi nghiền đá cứng. Hình 1. Các dạng chính của máy nghiền nón nghiền thô. Trục nón đặt công xôn có được đặc tính nghiền tốt, xong cửa xả dễ bị tắc, nhất là khi nghiền đá mềm và ẩm. Trục nón di động treo trên được sử dụng phổ biến. Có hai kiểu dẫn động được sử dụng: Dẫn động cơ học (truyền động đai) và dẫn động thủy lực. Dẫn động đai thang được sử dụng phổ biến vì đơn giản, dễ sử dụng, xong cồng kềnh, nặng nề và khó khởi động khi buồng nghiền chứa vật liệu. Dẫn động thủy lực giảm được tải trọng động lên máy khi khởi động và quá tải, giảm được kích thước và trọng lượng máy, song do hiệu suất truyền động thấp nên còn chưa được sử dụng phổ biến. b. Cấu tạo máy nghiền NNT có trục treo trên và dẫn động bằng đai thang (hình 2). Buồng nghiền của máy nghiền nón nghiền thô được cấu tạo bởi hai mặt nón có các đỉnh nón đặt ngược nhau: đỉnh nón di động hướng lên trên; đỉnh nón cố định – xuống dưới. Do vậy buồng nghiền có thể thu nạp được viên đá có kích thước lớn. Vỏ của nón cố định được làm từ hai khối: khối dưới (2) và khối trên (3) ghép bằng bulông và gắn chặt với đế máy (1). Mặt trong của nón đặt các tấm lót (4) bằng thép hợp kim măng-gan. Xà đỡ (5) với các miếng lót (6) được kẹp vào nón cố định. Chụp bảo vệ (7) che bụi cho ổ treo của trục nón di động. Trục chính (8) lắp chặt với khối nón di động (9) và các mặt nón bao ngoài (10) bằng thép hợp kim măng – gan. Hình 2. Cấu tạo máy nghiền nón nghiền thô. Tại ổ trung tâm (15) có đặt bạc (11 – bạc lệch tâm) với lỗ khoét lệch tâm. Đầu dưới của trục chính (8) đặt vào lỗ khoét lệch tâm đó của bạc (11). Bạc lệch tâm (11) ghép chặt với bánh răng nón (12) để nhận truyền động của trục dẫn động (13). Puli dẫn động (14) truyền chuyển động cho trục (13) qua khớp nối bề mặt ma sát của bạc lệch tâm (11) và ổ trung tâm (15) được phủ lớp hợp kim ba – bít hoặc đặt các bạc lót hợp kim đồng hoặc hợp kim kép. Ơû máy nghiền NNT trục nón di động đặt nghiêng một góc g = 0,50. Khi bạc lệch tâm quay, trục nón di động vẽ ra một mặt nón có đỉnh là điểm treo của nón nên hành trình nén (độ lắc) của nó thay đổi tùy theo vị trí. Hành trình nén càng lớn khi càng xa điểm treo. Ở máy nghiền NNT tại vùng cửa nạp hành trình nén khoảng 10mm (bán kính lắc là 5mm), tại vùng cửa xả bán kính lắc khoảng 30 mm. Cấu tạo của ổ treo trục nón nghiền vẽ ở hình 3. Bạc cố định (1) và đệm phẳng (2) đặt trong ổ trung tâm của xà đỡ. Bạc nón (3) được ghép vào đầu trục nón di động, nhờ có đệm (4) và mũ ốc (5). Hình 3. Ổ treo nón di động. Bạc nón (3) khắc phục sự không đồng tâm cũng như khe hở của ổ trục. Để tránh xoay giữa bạc nón (3) và trục, liên kết giữa đệm (4) với bạc (3) là liên kết then và mũ ốc (5) được cố định với trục bằng then vát. Chụp (6) bảo vệ ổ treo khỏi bụi và va đập của đá. Khi xoay mũ ốc (5) cụm nón di động được nâng lên hoặc hạ xuống tùy theo chiều quay nhờ đó điều chỉnh được kích thước khe xả. Các chi tiết của ổ treo chịu tải trọng lớn và làm việc trong chế độ ma sát bán khô, nên các chi tiết đó được gia công tinh và được làm bằng thép ổ bi. Độ cứng của mặt làm việc cần đạt từ HRC = 47 – 52 và HRC = 53 – 58. Dẫn động máy nghiền NNT thường được thực hiện bằng một động cơ điện. Với máy nghiền NNT có kích thước cửa nạp lớn hơn 1200mm, việc dẫn động được thực hiện bằng hai động cơ đặt ở hai phía, trong đó một động cơ dùng để khởi động máy khi buồng nghiền đá chứa vật liệu. c. Máy nghiền NNT có cơ cấu an toàn bằng thủy lực. Cơ cấu an toàn bằng thủy lực ở máy nghiền NNT còn đồng thời được sử dụng để điều chỉnh cửa xả. Ở loại máy nghiền này trục nón di động có thể trượt dễ dàng trên bạc trượt của ổ tựa bên trên và của bạc lệch tâm. Lúc này, các ổ tựa trên và cốc lệch tâm chỉ chịu phản lực ngang, còn lực thẳng đứng (thành phần thẳng đứng của lực nghiền và trọng lượng cụm nón di động) do gối đỡ thủy lực tiếp nhận. Gối đỡ thủy lực có thể đặt bên dưới (hình 4) hoặc bên trên trục nón di động (hình 5). Gối đỡ đặt dưới trục nón (1) gồm có trụ đỡ (2) và pittông (3) của cơ cấu thủy lực. Hình 4. Trục nón di động đặt trên pittông thủy lực Áp lực thẳng đứng sẽ truyền từ trục (1) vào pittông (3). Khi thay đổi lượng dầu trong xi lanh thủy lực, trục nón di động (1) có thể được nâng lên hoặc hạ xuống làm thay đổi kích thước cửa xả. Khi quá tải, áp suất dầu trong xi lanh thủy lực tăng cao. Nếu áp suất tăng quá trị số cho phép, van an toàn sẽ được mở ra, nón di động (1) tụt xuống để mở rộng cửa xả và làm cho viên đá không nghiền thoát ra ngoài. Hình 5. Trục nón di động được treo vào pittông thủy lực Gối đỡ thủy lực đặt trên gồm có trục nón (5), vòng đỡ mặt cầu (4) đặt trong cốc trượt (3) và pittông (2) trong xi lanh dầu (1). Vòng đỡ (4) cùng với pittông (2) tiếp nhận lực thẳng đứng. Phân lực nằm ngang do bạc nón (6) nằm trong bạc cố định (7) gánh vác. Cấu tạo này bảo đảm tâm lắc và góc lệch của trục nón là không đổi khi điều chỉnh cửa xả. 2. Cấu tạo máy nghiền nón vừa và nghiền nhỏ. a. Cấu tạo chung. Hình 6. Cấu tạo máy nghiền nón nghiền vừa và nhỏ. Cụm nón di động (hình 6) gồm có trục (1), thân nón (2) và nón nghiền (3) bằng thép hợp kim măng – gan. Khe hở giữa các bề mặt của nón nghiền và thân nón được điền nay bằng kẽm hoặc vữa xi măng để nón nghiền không bị uốn hoặc biến dạng khi nghiền vật liệu. Nón nghiền được kẹp chặt với thân bằng mũ ốc, hoặc bằng cơ cấu kẹp có đĩa phân phối (4). Thân nón di động đặt vào ổ đỡ hình cầu (12) qua vòng lót đồng thanh (11). Đầu dưới của trục đặt vào lỗ lệch tâm của bạc lệch tâm (15) làm cho trục nghiêng với thân máy một góc lệch g = 2 ¸ 2,50. Ở trung tâm (16) nằm phía dưới thân máy được lót bạc đồng (17). Bạc lót (18) được ép vào lỗ lệch tâm của bạc lệch tâm (15). Bánh răng nón (13) được ép chặt vào bạc (15) và ăn khớp với bánh răng nón chủ động của trục dẫn động (14). Các vòng chắn (19) bằng thép và bằng đồng tiếp nhận tải trọng thẳng đứng của cả cụm bạc lệch tâm và bánh răng để truyền vào nắp đỡ của thân máy. Vòng tựa (8) lắp ghép với mặt bích (9) của thân máy bằng ma sát tạo ra bởi các lò xo (10). Các lò xo này được bố trí ở chu vi máy với số lượng từ 20 – 30 chiếc. Vòng tựa (8) còn lắp ghép với thân nón cố định (7) bằng ren. Mặt trong của thân nón cố định lắp ghép với nón nghiền cố định (6) bằng thép măng-gan. Cũng như cụm nón di động, khe hở giữa các bề mặt tựa của nón cố định được điền nay bằng kẽm hoặc vữa xi măng. Nếu xoay thân nón cố định, nó cũng đồng thời di chuyển lên hoặc xuống (tùy theo chiều quay) làm thay đổi kích thước cửa xả. Người ta thực hiện xoay thân nón nhờ có cơ cấu cóc đặc biệt. Để khóa chặt thân nón dùng cơ cấu chặn và bulông. Như vậy ở cầu (12) chịu toàn bộ tải trọng đứng do cụm nón di động truyền vào. Ổ trung tâm (16) chịu phản lực ngang. Trị số lực nghiền lớn nhất được xác định bằng tổng lực nén của các lò xo (10). Với máy nghiền lớn lực ép vòng tựa (8) vào mặt bích, do lò xo tạo ra vào khoảng 4 ¸ 6 MN. Các lò xo giữ vai trò của cơ cấu an toàn. Nếu có vật không nghiền nằm trong buồng nghiền, lực ép tăng cao hơn giá trị tính toán thì lò xo bị nén bổ sung, vòng tựa được nhấc lên để mở rộng cửa xả và vật không nghiền rơi ra khỏi buồng nghiền. Vật liệu nghiền được nạp vào miệng thu (5), rồi qua đĩa phân phố (4) tới buồng nghiền. Đĩa phân phối (4) lắc để phân đều cho buồng nghiền. Máy nghiền NNV có hệ thống bôi trơn cưỡng bức. Dầu nhờn được bơm vào bên dưới ổ trung tâm, bôi trơn các bạc chặn và các bề mặt làm việc của cốc lệch tâm. Đồng thời, theo lỗ khoan dầu lên bôi trơn ổ đỡ hình cầu rồi nhảy xuống bôi trơn cặp bánh răng nón và trở về thúng chứa. Hệ thống bôi trơn có các thiết bị kiểm tra áp lực, nhiệt độ và lượng dầu tổn hao. Nếu tình trạng không bình thường, máy nghiền sẽ tự động dừng làm việc. Máy nghiền NNN có cấu tạo tương tự như máy nghiền NNV trừ cấu tạo của buồng nghiền như thể hiện ở hình 7. Hình 7. Buồng nghiền: a – Máy nghiền nhỏ; b – Máy nghiền vừa. b. Cấu tạo buồng nghiền. Buồng nghiền của máy nghiền NNN có kích thước cửa nạp nhỏ và chiều dài đoạn song song lớn (đoạn hai đường sinh song song nhau). c. Cấu tạo cụm lệch tâm lắp ổ bi. Ở nhiều máy nghiền nón người ta đặt ổ bi thay cho ổ trượt trong cụm lệch tâm để nâng cao độ tin cậy của máy. Ở hình 8, nón di động và bạc lệch tâm đều được đặt trên ổ bi để truyền phân lực thẳng đứng cho thân máy, còn phân lực nằm ngang truyền cho các bạc trượt. Hình 8. Phương án đặt ổ bi đỡ cụm nón di động. Cấu tạo cụm lệch tâm ở hình 9 đã thay thế toàn bộ ma sát trượt bằng ma sát lăn của các ổ bi. Hình 9. Cấu tạo cụm lệch tâm đặt vòng bi ở máy nghiền nón. d. Cơ cấu an toàn và điều chỉnh bằng thủy lực: Cơ cấu an toàn thủy lực được thực hiện dưới dạng của xi lanh thủy lực đặt xung quanh nón cố định thay cho các lò xo như hình 9.