[1]Предлагаемая полезная модель относится к дробильному оборудованию и может использоваться при внутрикарьерном дроблении породы.
[2]При эксплуатации щековой дробилки изнашивание поверхности щек сопровождается снижением эксплуатационных показателей. Износ поверхности щек требует их дальнейшей замены, что повышает себестоимость производимой продукции. Важнейшей инженерной задачей является повышение эксплуатационной надежности и работоспособности основных конструктивных элементов щековой дробилки - щек. Это может быть достигнуто увеличением механической прочности их поверхности, которая, в свою очередь, будет способствовать повышению стойкости к абразивному изнашиванию при дроблении материала.
[3]Существует широкий спектр технологий, позволяющих снизить абразивный износ поверхности: наплавка износостойким материалом, газоплазменное напыление твердосплавными порошками, приваривание отдельных конструктивных элементов с последующей наплавкой композиционным составом, крепление твердосплавных пластин непосредственно на изнашиваемую поверхность и др.
[4]Известна конструкция щековой дробилки [Патент RU №2365411, МПК В02С 1/04, опубл. 27.08.2009], включающая сварную раму, выполненную заодно с неподвижной и подвижной щеками с футеровкой в виде сменных дробящих плит, установленный в подшипниках вал с эксцентриком и насаженной на эксцентрик головкой шатуна, шкивы клиноременной передачи, футеровки неподвижной и подвижной щек с тыльной стороны имеют полости для разгрузки продуктов, а футеровки обеих щек снабжены сквозными отверстиями для непрерывного выноса в полости из рабочей камеры глинистой массы, исключающими ее накопление в рабочей зоне дробилки.
[5]Недостатком данной конструкции является низкая стойкость поверхности сменных дробящих плит щек к абразивному изнашиванию, приводящая к снижению эксплуатационной надежности щек.
[6]Известна конструкция щековой дробилки [Патент RU №144640, МПК В02С 1/02, опубл. 27.08.2014], содержащая станину, привод, возвратный механизм, подвижную и неподвижную щеки, рифление сменных дробящих плит в виде выступов с криволинейной поверхностью, выступы с криволинейной поверхностью выполнены в виде полусфер, контактирующих между собой основаниями, причем указанные выступы расположены рядами по всей поверхности дробящих плит.
[7]Недостатком данной конструкции является низкая стойкость поверхности сменных дробящих плит щек к абразивному изнашиванию, приводящая к снижению эксплуатационной надежности щек.
[8]Наиболее близким к предлагаемому решению является конструкция щековой дробилки [Патент RU №2272671, МПК В02С 1/04, опубл. 27.03.2006], содержащая неподвижную и подвижную со ступенчатой формой рабочей поверхности щеки. Щеки футеруются сменными дробящими плитами, которые являются рабочей поверхностью щек щековой дробилки. Щеки установлены под углом захвата, большим допустимой величины, а углы захвата ступеней камеры дробления меньше допустимой величины и обеспечивают захват дробимого материала.
[9]Недостатком данной конструкции является низкая стойкость поверхности сменных дробящих плит щек к абразивному изнашиванию, приводящая к снижению эксплуатационной надежности щек.
[10]Задачей полезной модели является повышение стойкости поверхности сменных дробящих плит щек щековой дробилки к абразивному изнашиванию и повышение эксплуатационной надежности щек.
[11]Технический результат полезной модели заключается в создании на поверхности сменных дробящих плит износостойкого покрытия с повышенной механической прочностью, полученного в результате лазерной наплавки порошка карбида вольфрама.
[12]Поставленная задача решается за счет того, что в предлагаемой конструкции щековой дробилки, содержащая неподвижную и подвижную со ступенчатой формой рабочей поверхности щеки, имеющие сменные дробящие плиты, щеки установлены под углом захвата, обеспечивающим захват дробимого материала, согласно новому техническому решению, на поверхности сменных дробящих плит щек имеется износостойкое покрытие, полученное в результате лазерной наплавки порошка карбида вольфрама.
[13]Сменные дробящие плиты щек могут быть изготовлены из сталей, применяемых для получения отливок корпусов вихревых и шаровых мельниц, щек и конусов дробилок и других деталей, работающих на ударный износ. Формирование износостойкого покрытия осуществляется способом наплавки путем расплавления частиц карбида вольфрама под воздействием непрерывного лазерного излучения и созданием функционального поверхностного слоя.
[14]Описание конструкции.
[15]На фигуре приведена предлагаемая конструкция щековой дробилки, где позициями обозначены: 1 - неподвижная щека; 2 - подвижная щека; 3 - ось; 4 - сменные дробящие плиты; 5 - камера дробления; 6 - верхняя ступень камеры дробления; 7 - средняя ступень камеры дробления; 8 - нижняя ступень камеры дробления; 9 - загрузочное отверстие; 10 - разгрузочное отверстие; 11 - износостойкое покрытие.
[16]Щековая дробилка (фигуре) содержит неподвижную щеку 1 и подвижную щеку 2, подвешенную на оси 3, образующие камеру дробления 5. На поверхности неподвижной щеки 1 и подвижной щеки 2 имеются сменные дробящие плиты 4, которые образуют рабочую поверхность щек. Сменные дробящие плиты 4 могут иметь рифление разной формы, что облегчает дробление материала. Подвижная щека 2 выполнена со ступенчатой формой рабочей поверхности, образуя с неподвижной щекой 1 верхнюю 6, среднюю 7 и нижнюю 8 ступени камеры дробления 5. В верхней части камеры дробления 5 имеется загрузочное отверстие 9, а в нижней части - разгрузочное отверстие 10.
[17]На рабочих поверхностях сменных дробящих плит 4 неподвижной щеки 1 и подвижной щеки 2 имеется износостойкое покрытие 11, которое имеет толщину 1,0-1,5 мм. Износостойкое покрытие поверхностей сменных дробящих плит 4 получено в результате лазерной наплавки порошка карбида вольфрама дисперсностью 20-80 мкм и имеет микротвердость в диапазоне значений 15-17 ГПа. Данное покрытие обеспечивает повышенную стойкость сменных дробящих плит 4 к абразивному изнашиванию и способствует повышению эксплуатационной надежности щек.
[18]Устройство работает следующим образом.
[19]При отходе подвижной щеки 2 в дробилку через загрузочное отверстие 9 подается предварительно отсортированный материал, имеющий размер больше максимального размера готового продукта, выходящего из дробилки. При рабочем ходе куски материала сжимаются щеками 1 и 2, установленными под углом захвата, превышающим допустимую величину, но выброс кусков материала вверх не происходит, потому что раздавливание ведется в ступенях камеры дробления 6, 7 или 8, имеющих углы захвата меньше допустимой величины и обеспечивающих захват дробимого материала. При следующем отходе подвижной щеки 2 в дробилку загружается новая порция породы, а измельченный предыдущим тактом сжатия материал выгружается из дробилки через разгрузочное отверстие 10. Наличие износостойкого покрытия 11 на поверхности сменных дробящих плит 4 щек 1 и 2 обеспечивает повышение их стойкости к абразивному изнашиванию и способствует повышению эксплуатационной надежности.
[20]Исследования показали, что оптимальными значениями параметров проведения процесса лазерной наплавки износостойкого покрытия из порошка карбида вольфрама на поверхность сменных дробящих плит щек являются: мощность лазерного излучения в непрерывном режиме воздействия 16-18 Вт, диаметр лазерного пятна 0,7-1,0 мм, скорость обработки 100-150 мм/с. При уменьшении значений указанных параметров эффект упрочнения не наблюдается, а при их увеличении износостойкое покрытие, полученное в результате лазерного формирования из порошка карбида вольфрама, характеризуется грубой, неоднородной структурой, обусловленной образованием множества дефектных участков в виде пережогов и наплывов. В указанном диапазоне параметров происходит расплавление частиц карбида вольфрама под воздействием непрерывного лазерного излучения и формирование износостойкого покрытия толщиной 1,0-1,5 мм с величиной микротвердости 15-17 ГПа, что обеспечивает повышение стойкости поверхности сменных дробящих плит щек щековой дробилки к абразивному изнашиванию не менее чем на 60%.
[21]Таким образом, предложенная конструкция щековой дробилки, имеющая на поверхности сменных дробящих плит щек износостойкое покрытие из порошка карбида вольфрама с повышенной стойкостью к абразивному изнашиванию, обеспечивает повышенную эксплуатационную надежность, а также значительно увеличивает срок эксплуатации без восстановительного ремонта или замены плит.
