Грохочение угля

Рис. 2.18. Грохот ГСЛ62

В отличие от инерционного наклонного грохота здесь применяется самобалансный вибратор, в корпусе которого на параллельных валах размещены два цилиндрических зубчатых колеса и одинаковые дебалансы. Колеса имеют равное число зубьев, благодаря чему валы вращаются с одной угловой скоростью в противоположные стороны. Дебалансы расположены по отношению друг к другу так, что при вращении валов результирующая их центробежных сил изменяется по синусоиде и всегда действует по оси, проходящей через центр тяжести короба, вызывая его колебания.

Короб движется практически поступательно: все его точки колеблются в вертикальных плоскостях, перпендикулярных осям валов вибратора, по прямолинейным траекториям под углом к плоскости просеивающей поверхности. При этом материал, находящийся на просеивающей поверхности, подбрасывается и просеивается.

Конструкция грохота ГСЛ72 (рис. 2.19) в основном не отличается от конструкции грохотов ГСЛ42 и ГСЛ62. Разница лишь в том, что в связи с большими размерами он имеет шесть пружинных опор и два спаренных самобалансных вибратора, установленных на специальных площадках над боковинами короба. Вибраторы приводятся в действие соответственно двумя электродвигателями, помещенными на отдельных рамах.

Рис. 2.19. Грохот ГСЛ72

Самобалансные вибраторы грохота такие, как и у грохотов ГСЛ42 и ГСЛ62, соединены между собой промежуточным валом с муфтами.

Грохот ГСЛ72 выпускается только в опорном исполнении.

На базе грохотов ГСЛ42, ГСЛ62 и ГСЛ72 с использованием их основных узлов и элементов созданы грохоты ГСЛ82 и ГСЛ91 с полезной площадью просеивающей поверхности, соответственно, 21 м2 и 33,2 м2.

Грохоты типа ГРЛ и ГРД предназначены для подготовительной и окончательной сухой и мокрой классификации углей, обезвоживания продуктов обогащения, отделения циркуляционной суспензии, обесшламливания, отмывки утяжелителя. В зависимости от назначения грохот комплектуется просеивающей поверхностью соответствующей конструкции с отверстиями необходимых размеров и формы.

По принципу действия и конструкции грохоты представляют собой двухмассные динамические колебательные системы с упругими связями между массами и эффективной виброизоляцией. Нелинейная характеристика жесткости упругих связей благодаря применению резиновых буферов на 30 % повышает ускорение короба (и просеивающей поверхности) по сравнению с качающимися грохотами. При одинаковом с качающимися грохотами характере колебаний короба интенсивность грохочения у резонансных выше благодаря как нелинейности упругих связей, так и большей частоте колебаний. Работа в режиме, близком к резонансному, обеспечивает возможность колебаний коробов больших размера и массы при минимальных затратах энергии и минимальных нагрузках на детали привода. Эти грохоты наиболее производительны и универсальны по назначению. Однако им присущи недостатки, основные из которых – сравнительная сложность в эксплуатации и большая масса.

Промышленностью выпускаются два типа резонансных грохотов – ГРЛ и ГРД. Принципиальные конструктивные схемы этих грохотов различны. ГРЛ – грохот резонансный легкого типа с одним коробом и уравновешивающей подвижной рамой. ГРД – грохот резонансный двухкоробный без уравновешивающей рамы.

Грохот ГРЛ (рис. 2.20) представляет собой колебательную систему двух масс (короба 4 с просеивающими поверхностями и подвижной рамы 1), связанных между собой системой упругих связей: плоскими рессорами 5, пружинными опорами 6, буферами 7, укрепленными как на коробе, так и на раме. Рама установлена на амортизаторах 8. При наклонном расположении грохота применяются поддерживающие пружины 9. Привод 2 кривошипно-шатунного типа установлен на раме с загрузочной стороны короба. Вал приводится во вращение от электродвигателя 10 посредством клиноременной передачи 11. Шатун привода с помощью резиновых элементов 3 упруго соединяется с коробом, благодаря чему привод не нагружается большими инерционными силами движущихся масс и большие пусковые нагрузки устраняются. Буфера установлены с зазором суммарной амплитуды колебаний короба и рамы. Это определяет нелинейный характер упругих связей между коробом и рамой. Плоские рессоры обеспечивают направленные колебания короба и рамы под углом α к плоскости просеивающей поверхности. Амортизаторы 8 и 9 обеспечивают возможность колебаний рамы и при этом передают на опору грохота динамические нагрузки, намного меньшие сил инерции подвижных частей грохота. Расположение центров тяжести короба и рамы на прямой АВ, параллельной осям буферов и перпендикулярной рессорам, позволяет осуществлять при колебаниях возвратно-поступательное движение короба и рамы.

Рис. 2.20. Принципиальная схема двухмассного резонансного грохота типа ГРЛ

При вращении вала привода, имеющего эксцентриситет, происходит деформация приводных упругих связей по закону, близкому к гармоническому. Периодически изменяющаяся сила упругости резиновых элементов привода представляет собой возмущающую силу, вызывающую вынужденные колебания короба и рамы. Рабочая частота вынужденных колебаний системы принимается близкой к резонансной.

Колебания короба и рамы происходят навстречу друг другу поэтому сила инерции от движения массы короба гасится противоположно направленной силой инерции массы рамы. Масса рамы грохота в 1,5–3 раза тяжелее короба, соответственно и амплитуда ее колебаний во столько же меньше амплитуды колебаний короба.

Грохоты типа ГРД (рис. 2.21) отличаются от грохотов с уравновешивающей рамой наличием короба вместо рамы. Коробы (верхний 1 и нижний 2), имея одинаковую массу, колеблются с одинаковой амплитудой. Центры тяжести коробов, как и в грохотах типа ГРЛ, находятся на одной прямой, параллельной оси нелинейной упругой связи. Благодаря замене уравновешивающей рамы коробом грохот имеет почти в два раза меньшую массу и меньшие габаритные размеры при тех же площадях просеивающей поверхности, а наличие равноплечих рычагов 3 с центральными осями исключает необходимость применения пружинных опор короба и продольных опор грохота. Наклон коробов достигается более высоким расположением оси рычагов с загрузочной стороны грохота, чем ось рычагов с разгрузочной стороны.

Отсутствие линейных упругих связей между коробами в грохоте ГРД (пружин и рессор) при прочих одинаковых условиях обеспечивает большую нелинейность системы, но вместе с тем обусловливает большие боковые колебания, чем в грохоте типа ГРЛ.

Рис. 2.21. Грохот типа ГРД

Резонансные грохоты по сравнению с грохотами других типов, в частности с инерционными, имеют ряд преимуществ:

горизонтальное расположение, обусловливающее минимальные габаритные размеры здания;

наличие упругой связи привода, благодаря которой нагрузки на узлы привода при запуске грохота минимальны;

нелинейность упругих связей между коробами, что создает интенсивный режим встряхивания грохотимого материала на просеивающей поверхности и, следовательно, высокую эффективность грохочения;

режим колебаний масс грохота, близкий к резонансному, в силу чего расход мощности на приведение в колебание сравнительно больших масс грохота и грохотимого материала минимален;

универсальность применения (как на сухих, так и на мокрых операциях грохочения);

малая чувствительность к перегрузкам при установившемся режиме колебаний;

малые динамические нагрузки на опоры (у грохотов типа ГРД).