Основной принцип работы щековой дробилки достаточно прост. Камера дробления устроена в форме клина, она образована двумя дробящими поверхностями, так же называемыми "щеками". Одна из щек дробилки неподвижная, а вторая щека крепится на шатуне, обеспечивающем перемещение верхнего края щеки так, что последняя совершает качающееся движение. Материал, подлежащий дроблению, подается в камеру дробления сверху. Благодаря клинообразной форме камеры дробления куски материала изначально располагаются по высоте камеры в зависимости от их крупности сверху вниз. Вал шатуна приводится во вращение через клиноременную передачу от электрического двигателя или дизеля. В процессе сближения щек, на ходе сжатия, куски материала дробятся, при отходе подвижной щеки (холостой ход) раздробленные куски продвигаются вниз под действием силы тяжести. Как только размеры кусков достигают заданного значения (уменьшаются до размера выходного отверстия) они покидают камеру дробления, а на их место опускаются более крупные куски. Затем цикл повторяется.Конструкция подвижной щеки предусматривает возможность регулировки положения нижнего края по горизонтали. Таким образом осуществляется фиксация размера щели выходного отверстия, определяющая максимальную крупность дробимого материала на выходе из щековой дробилки. Боковые стенки камеры дробления щековой дробилки в процессе дробления не участвуют.Для изготовления дробилок должны использоваться качественные материалы. Станины чаще всего делают из стали марки 35Л или Ст3. Наиболее изнашиваемыми частями дробилок являются щеки их изготавливают из стали 35Л. Рабочая поверхность щек футеруется плитами из высокомарганцевой стали 110Г13Л. Плиты имеют рифления, что облегчает дробление кусков руды. Эксцентриковый вал и ось подвижной щеки делают из стали 40Х, оттяжную пружину – из стали 60С2, шатун – из стали 25Л, клин и ползун регулировочного устройства – из стали 25ГЛ. Сухари также изготавливаются из высокопрочной стали. Распорные плиты и маховики дробилок отливают из чугуна марок СЧ-18-36 или СЧ-24-34.Конструкция щековой дробилки должна обеспечивать:
· круглосуточный режим работы с остановками для технического обслуживания;
· защиту смазываемых поверхностей от попадания пыли;
· запуск от собственного привода;
· предохранение деталей (кроме самой предохранительной детали) от поломок при попадании не дробимых тел в камеру дробления;
· отсутствие выброса дробимого материала во время работы;
· безопасный доступ к местам крепления быстроизнашивающихся деталей, регулирования и смазки;
· возможность присоединения к станине изготавливаемых потребителем индивидуальных или типовых укрытий для отсоса запыленного воздуха в зоне загрузки и выгрузки материалов;
· местное и дистанционное управление механизмами дробилки.
Характер движения подвижной щеки зависит от кинематических особенностей механизма щековых дробилок. За время применения этих дробилок для переработки различных материалов было предложено большое количество самых разнообразных кинематических схем механизма щековых дробилок. Все они могут быть разделены на две большие группы:
· ЩДП - щековая дробилка с простым движением щеки, траектории движения точек подвижной щеки которой представляют собой прямые линии или части дуги окружности. Основным методом разрушения кусков в ЩДП является раздавливание.
· ЩДС - щековая дробилка со сложным движением щеки, траектория движения точек подвижной щеки представляют собой замкнутые кривые, чаще всего эллипсы. Основным методом разрушения кусков в ЩДС является раздавливание и истирание.
· ЩДС-I - щековая дробилка с отношением длины приемного отверстия к его ширине более 1,6.
· ЩДС-II - щековая дробилка со сложным движением щеки и с отношением длины приемного отверстия к его ширине до 1,6.
У каждого из двух основных типов щековых дробилок есть свои достоинства и недостатки.
Дробилка с простым движением подвижной щеки (рисунок 1) устанавливается на станине, в боковых стенках которой закреплены коренные подшипники эксцентрикового вала. На эксцентричной части вала подвешивается шатун. В нижней части шатуна расположены пазы для установки опорных сухарей распорных плит. При вращении эксцентрикового вала шатун получает качательное движение, которое с помощью распорных плит передается подвижной щеке. Щека получает маятниковое движение с центром в оси подвеса. На щеках закреплены неподвижная и подвижная дробящие плиты.Ширину выходной щели регулируют путем установки между упором и задней стенкой станины дополнительных прокладок различной толщины, системой клиньев на винтах или заменой задней распорной плиты более длинной или короткой.Преимуществами дробилок с простым качанием щеки являются: возможность дробления высокопрочных пород и сравнительно малый износ дробящих плит. Недостатком – большая металлоемкость по сравнению с дробилками со сложным качанием щеки, а также большая неравномерность получаемой фракции.
Дробилка со сложным движением щеки (рисунок 2) имеет подвижную щеку особой конструкции. Вследствие эксцентричного закрепления верхнего конца щека имеет сложное движение: у верхней опоры она совершает кругообразные движения, а внизу, у разгрузочного конца,- эллиптические. В результате куски руды подвергаются не только дробящему, но и истирающему действию. Для регулировки ширины выходной щели применяется устройство с вертикальным регулировочным клином, поднимаемым и опускаемым винтом.
Рисунок 1 - Дробилка с простым движением подвижной щеки
Для предотвращения вылета дробимого материала предусмотрен кожух. Предохранительным устройством обычно является сама распорная плита, которая ломается при превышении допустимой нагрузки, предотвращая выход из строя более ответственных и дорогих узлов дробилки.Дробящее усилие дробилок со сложным движением щеки полностью передается на эксцентрик коленчатого вала, поэтому дробилки этого типа не изготавливаются больших размеров и не используются для крупного дробления. Щековые дробилки типа ЩДС применяют для дробления относительно мелких малоабразивных руд с повышенным содержанием глины и влаги. Ширина приемного отверстия обычно не превышает 600 мм, а выходная щель имеет ширину от 20 до 200 мм.
Рисунок 2 - Дробилка со сложным движением щеки