21.02.2021

Конструкции отсадочных машин


Классификация


Конструкции отсадочных машин по ряду основных признаков можно разделить на несколько типов (табл. 4).

В практике обогащения углей наибольшее применение получили двухступенчатые отсадочные машины с неподвижным решетом. Отсадочные машины с подвижным решетом почти не применяются.
Конструкции отсадочных машин

Поршневые отсадочные машины


Поршневые отсадочные машины состоят из одной, двух или трех призматических камер (корпуса) с пирамидальными или полукруглыми днищами, соединенными с ковшовыми элеваторами. Обычно камеры разделены продольными не доходящими до дна перегородками на два отделения: поршневое, в котором помещается поршень, и отсадочное, где монтируется решето в виде стального перфорированного листа или колосниковой решетки. Оба отделения представляют собой два сообщающихся сосуда, в которых вода приводится в колебательное движение под действием поршня, совершающего поступательно-возвратные движения в вертикальной плоскости, передаваемые ему эксцентриковым или кривошипно-шатунным механизмом, соединенным с приводным валом отсадочной машины. В некоторых конструкциях машин поршневое отделение располагается между двумя отсадочными отделениями, и тогда одним поршнем обслуживаются одновременно два отсадочных отделения. Существуют машины, в которых поршневое отделение отсутствует, а поршень расположен непосредственно под отсадочным решетом или сбоку от него.

Тяжелые продукты (порода, промпродукт) попадают под отсадочное решето и падают на дно камеры, откуда выдаются элеваторами. Концентрат вместе с водой переливается через порог.

Для уменьшения всасывающего действия поршня при ходе его вверх под решето или поршень машины дополнительно подают воду.

В последние годы поршневые отсадочные машины вытесняются более совершенными беспоршневыми машинами воздушного действия. Поршневые машины еще имеются на старых обогатительных фабриках. Одноступенчатые поршневые машины специальной конструкции используются также для механизации выборки крупной породы на шахтах, не имеющих обогатительных фабрик.

Машина Углеобогащения (рис. 14) — поршневая двухступенчатая. Порода и промпродукт разгружаются по ходу угля под шиберы или через искусственную постель из полевого шпата. Регулирование выдачи породы и промпродукта производится шиберами или при помощи автоматических регуляторов. Корпус машины пирамидальной формы, изготовляется из стальных листов. Техническая характеристика машин приведена в табл. 5.

Машина Вольфа (рис. 15) — поршневая двухступенчатая. Поршень расположен в первом отделении под решетом. Порода выводится из машины через две трубы, расположенные сбоку машины и соединенные с элеватором. Промпродукт отводится по трубе к другому элеватору. Выпуск породы и промпродукта регулируется автоматическим регулятором.

Машина SKB (рис. 16) — поршневая двухступенчатая. Крупные порода и промпродукт разгружаются под шиберы, мелкие — через полевошпатовую постель.

Разгрузка тяжелых фракций автоматизирована. Корпус машины — полукруглый из стального листа. Техническая характеристика приведена в табл. 6.

Машина Браунса (рис. 17) — поршневая двухступенчатая для обогащения крупного и мелкого угля. Поршни расположены под решетом, штоки их движутся в трубах, опущенных под решето. Порода и промпродукт выдаются под шиберы при помощи автоматических регуляторов. Полезная площадь отсадочных решет примерно 16 м2.

Машина Джеффри (рис. 18) — поршневая одно-, двух- и трехступенчатая для обогащения крупного и мелкого угля. Поршень (диафрагма), выполненный из резины, расположен под решетом и приводится в движение от кулачкового механизма, находящегося под машиной. Вес столба воды над поршнем уравновешивается сжатым воздухом. При движении вниз поршень сжимает воздух, а при движении вверх накопленная энергия воздуха освобождается. Разгрузка породы и промпродукта автоматизирована. Площадь отсадочного решета 1,5х1,5 м в каждом отделении. Длина хода поршня 200 мм, число ходов в минуту — 33.

Углемоечный комбайн (рис. 19) — поршневая одноступенчатая отсадочная машина для обогащения крупного угля — от 13 до 125 мм. Производит одновременно обогащение угля, обезвоживание продуктов и осветление моечной воды. Комбайн разделен перегородкой на два отделения — отсадочное и отстойник. В комбайнах старой конструкции УМК-3 поршень, расположенный под решетом, совершает качания вокруг шарниpa. В комбайнах новой конструкции УМК-4 поршень приводится в движение от двух эксцентриков и совершает качания, как в обычной поршневой отсадочной машине. Продукты обогащения удаляются из комбайна скребковыми конвейерами и одновременно обезвоживаются. Шламовые воды из-под сит обезвоживающих конвейеров поступают в отстойник и после осветления — в отсадочное отделение. Подача воды под отсадочное решето производится поршнем. На нем установлены клапаны, которые при движении поршня вниз открываются и пропускают воду из резервуара под решето. При движении поршня вверх клапаны закрываются и вода проталкивается вверх через отверстия решета, образуя восходящую струю. Комбайн работает на оборотной воде. Свежая вода подается для ополаскивания концентрата и пополнения убыли воды, уходящей с продуктами обогащения.

Для выпуска породы комбайны оборудованы регуляторами с поплавковым датчиком. Уровень воды в машине регулируется поплавковым реле. Расход свежей воды 0,2—0,3 м3/т. Влажность концентрата 4,5—7,3%. Техническая характеристика углемоечных комбайнов приведена в табл. 7.

Беспоршневые отсадочные машины воздушного действия


Машины БОМ Гипроуглеобогащения и завода им. Пархоменко — беспоршневые двухступенчатые. Воздушное отделение разделено на несколько отсеков с самостоятельным подводом сжатого воздуха для регулирования пульсации воды. Днище полукруглой формы. Разгрузка породы и промпродукта автоматизирована.

Машины этого типа изготовляются нескольких типоразмеров, правого и левого исполнения для обогащения крупного и мелкого угля. Они различаются по размерам отсадочных решет, количеству воздушных отсеков и устройству воздушных золотников.

В машинах более раннего выпуска — БОМ-К6, БОМ-К8 и БОМ-М100 (рис. 20) установлены золотники поршневого типа; в машинах последнего выпуска — МБОМ-К6, МБОМ-К8, БОМ-К10, МБОМ-М10, БОМ-М16 (рис. 21) — золотники роторного типа и, кроме того, установлено выпрямляющее устройство для обеспечения равномерной пульсации воды, а отсадочное решето изготовлено из стали специального профиля. Техническая характеристика машин БОМ приведена в табл. 8.

Машины Гипрококса (рис. 22) — беспоршневые двухступенчатые. Воздушное отделение разделено на несколько отсеков. Сборник сжатого воздуха установлен на воздушном отделении и является частью машины. Воздушные золотники поршневого или роторного типа.


Днище пирамидальной формы. Разгрузка породы и промпродукта автоматизирована. Порода разгружается в начале отсадочного решета. Техническая характеристика машин приведена в табл. 9.

Машина Гипрококса для обогащения шлама (рис. 23) — беспоршневая двухступенчатая. Воздушные золотники роторного типа. Отличительные особенности отсадочных машин для шлама: большая частота пульсации воды (185—215 в минуту) и небольшая длина хода поршня (12—15 мм); машины могут работать только с искусственной полевошпатовой постелью; порода и промпродукт удаляются ковшовым элеватором, самотеком через трубу с краном в днище машины и при помощи насоса.


Машины ОМП (рис. 24) — беспоршневые двухступенчатые. Воздушное отделение отсутствует, периодический впуск воздуха в машину и выпуск его осуществляются по трубам, подведенным под отсадочное отделение. Машины предназначены для отсадки крупного и неклассифицированного угля. Техническая характеристика машины ОМП приведена в табл. 10.


Машина Баума (рис. 25) — беспоршневая двухступенчатая для обогащения крупного и мелкого угля. Воздушное отделение расположено посредине отсадочного решета. Золотники поршневого типа. Порода разгружается в начале отсадочного решета. Элеваторы расположены у торцовых стенок машины. Прошедший через решето мелкий продукт подается в элеваторы шнеками.

Машина Линк-Белт (рис. 26) — беспоршневая двухступенчатая. Воздушное отделение разделено по длине машины на ряд отсеков для дифференцированной подачи воздуха. Воздушные золотники поршневого типа. Разгрузка породы и промпродукта автоматизирована. Элеваторы расположены у торцовых стенок. Прошедший через решето мелкий продукт подается в элеваторы шнеками.

Машина SKB (рис. 27) — беспоршневая двухступенчатая для обогащения крупного и мелкого угля. Воздушные золотники поршневого типа. Разгрузка породы и промпродукта автоматизирована. Техническая характеристика отсадочных машин SKB приведена в табл. 11.

Машина Пик для крупного угля (рис. 28) — беспоршневая трехступенчатая. Имеет по два воздушных отсека в каждом отделении. Золотники роторного типа. Разгрузка породы и промпродукта автоматизирована. Порода разгружается в начале отсадочного решета.

Машина Пик для мелкого угля (рис. 29) — беспоршневая трехступенчатая. Воздушные золотники роторного типа. С воздухопроводом сжатого воздуха сблокированы поплавки регулятора выпуска породы (промпродукта). При изменении толщины породной постели соответственно меняется подача воздуха в машину. Исходный уголь предварительно обезвоживают на щелевидном сите.

Машина Мак-Нелли (рис. 30) — беспоршневая двухступенчатая. Воздухосборник и эксцентриковое устройство золотника расположены под машиной. Разгрузка породы и промпродукта автоматизирована. Порода разгружается в начале отсадочного решета. Элеваторы расположены у торцовых стенок машины. Прошедший через решето мелкий -продукт подается в элеваторы шнеком. Производительность машины от 75 до 350 т/час.


Машина ACCO (рис. 31) — беспоршневая одно- и двухступенчатая для обогащения крупного и мелкого угля. Воздух вводится сбоку. Золотники роторного типа. Элеваторы расположены у торцовых стенок машины.

Машина Ведаг (рис. 32) — беспоршневая двухступенчатая для обогащения крупного и мелкого угля. Воздушные золотники роторного типа; регулирование впуска и выпуска сжатого воздуха и изменение цикла отсадки возможно во время работы машины. Регулирование ширины щели для выпуска породы и промпродукта производится при помощи поворачивающегося на шарнире решета. Размер решета в машинах для крупного угля 1400х4000 мм, для мелкого угля — 1600х5000 мм. Давление сжатого воздуха в ресивере 1800—1900 мм вод. ст., расход воздуха на 1 м2 решета 2,3—1,3 м3/мин, число пульсаций воды в минуту — 38; производительность машины для крупного угля 15 т/час на 1 м2 решета.


Детали отсадочных машин


К деталям отсадочных машин относятся: корпус, поршень, эксцентриковый механизм, золотниковое устройство, решето, пороги, регуляторы, привод.

Корпус машины собирается из чугунных плит или из стальных листов толщиной 14—20 мм. К внешней стороне корпуса для прочности приваривают ребра жесткости. Ширина отсадочного (решетного) отделения 1000—2400 мм. Ширина поршневого (воздушного) отделения принимается в зависимости от ширины отсадочного отделения (табл. 12). Высота перегородки (от уровня решета) между отсадочным и поршневым (воздушным) отделениями — не менее 0,35—0,4 ширины решета. Высота корпуса от уровня решета до верха 800—1000 мм.

Поршень (рис. 33) состоит из деревянной или металлической плиты и штока. Между стенками корпуса машины и плитой поршня оставляется зазор 5 мм. Диаметр штока 30—120 мм.


Срок службы деревянных поршней 5—6 мес., металлических — 7—8 лет.

В некоторых конструкциях отсадочных машин поршень заменяет гибкая диафрагма, натянутая по периметру поршневого отделения.

Эксцентриковый механизм (рис. 34) служит для передачи движения поршню от приводного вала отсадочной машины. Механизм состоит из пары эксцентриков, бугеля и штока. Первый эксцентрик, снабженный планшайбой с отверстиями, посажен на приводной вал и жестко соединен с ним при помощи шпонки. На первый эксцентрик надет второй со сквозным отверстием, через которое пропущен в соответствующее отверстие планшайбы болт, закрепляемый для жесткой связи гайкой. Второй эксцентрик заключен в разрезной бугель, скрепляемый болтами. В нижнюю часть бугеля входит конец штока и закрепляется в нем клином. Верхняя часть бугеля имеет отверстие для смазочной масленки. Регулировку хода поршня производят путем изменения взаимного расположения эксцентриков. При помощи эксцентрикового механизма осуществляется синусоидальный цикл отсадки.

В машинах старой конструкции для передачи движения поршню применялся кривошипно-коленчатый механизм (рис. 35). При этом в отсадочной машине создавались сильная восходящая и слабая нисходящая струи воды.

Для обеспечения подъема восходящей струей воды частиц угля и породы на решете отсадочной машины максимальная скорость поршня с должна быть

Золотниковые устройства (пульсаторы) для подача воздуха в отсадочную машину. Существуют устройства поршневого и роторного типов.

Золотниковое устройство поршневого типа (рис. 36) состоит из эксцентрика, золотниковой коробки, поршня-золотника и штока.

Эксцентрик посажен на приводной вал и жестко соединен с ним при помощи шпонки. На эксцентрик надет бугель, в который входит шток.

Золотниковая коробка — отлитый из чугуна полый цилиндр с отверстиями (окнами) для впуска и выпуска сжатого воздуха.


Поршень-золотник — отлитый из стали полый, открытый сверху и снизу цилиндр с окнами в виде поясов по окружности цилиндра. Внутри золотника имеются ребра, направленные от периферии к центру, образующие ступицу, в которой крепится шток.

Шток состоит из двух шарнирно соединенных частей.

При перемещении поршня-золотника в крайнее нижнее положение окна золотниковой коробки перекрываются телом поршня и сжатый воздух, поступающий из ресивера в коробку, направляется через золотник в воздушное отделение машины; при перемещении поршня в верхнее положение впускное отверстие для воздуха перекрывается телом золотника, а окна золотника и коробки совмещаются и воздух из машины выходит через них в атмосферу.

Золотниковые устройства роторного типа Гипрококса (рис. 37, 38) состоят из корпуса и ротора, укрепленного при помощи шпонки на валу. В корпусе имеются окна для впуска воздуха в отсадочную машину и выпуска его в атмосферу.


В первом отделении ротора сделан канал, а во втором — окна для воздуха, которые при вращении ротора попеременно совмещаются с воздушной трубкой и окнами в корпусе, что дает возможность подавать воздух в машину и выпускать его в атмосферу, создавая пульсации воды в отсадочном отделении.

На корпусе укреплены крышки, при помощи которых регулируется живое сечение окон и устанавливается воздушный режим отсадочной машины.


Золотниковое устройство роторного типа Ленгипроуглеобогащения (рис. 39) состоит из ротора-золотника, вращающегося в гильзе, с окнами в отсадочную машину и в атмосферу. При совпадении окон друг с другом происходит впуск воздуха в машину и выпуск его в атмосферу. Регулирование подачи воздуха осуществляется вращающейся заслонкой и перемещением гильзы относительно вала при помощи рукоятки.

Воздушный пульсатор ВП-4 завода им. Пархоменко (рис. 40) представляет собой золотниковое устройство роторного типа и состоит из корпуса, внутри которого вращается ротор-золотник. При этом происходит попеременное совмещение окон золотника с воздушными каналами в корпусе, по которым воздух направляется в отсадочную машину или выпускается в атмосферу.

Фазы распределения воздуха за один оборот пульсатора: впуск — 145°, пауза расширения воздуха — 85°, выпуск— 120°, пауза сжатия воздуха — 10°.


Золотниковое устройство роторного типа отсадочной машины Ведаг (рис. 41) состоит из чугунного цилиндра, внутри которого жестко закреплены втулки с окнами в виде прямоугольных отверстий для впуска и выпуска воздуха. В этих втулках помещены вторые втулки с окнами, поворачивающиеся относительно первых втулок для регулирования живого сечения окон. В цилиндре вращаются два ротора, окна которых попеременно совмещаются с окнами втулок для впуска и выпуска воздуха.

Максимальная скорость восходящей струи воды в отсадочной машине

где ф — коэффициент сопротивления движению струи (0,5—0,6);

g — ускорение силы тяжести, м/сек2;

H — давление в воздушном отделении отсадочной машины, м вод. ст.;

vст — скорость стесненного падения наибольшей частицы породы при отсадке, м/сек.

Давление сжатого воздуха в ресивере перед золотниками 1200—2000 мм вод. ст., число пульсаций воды в минуту 60—100. Расход воздуха приведен в табл. 14.

Для получения сжатого воздуха применяют двухступенчатые вентиляторы ВД-1 и воздуходувки ОВ-60.


Решета отсадочных машин (рис. 42) обычно металлические штампованные, из малоуглеродистой стали с отверстиями круглой или квадратной формы. Толщина листа 2,5—5 мм, расстояние между отверстиями m = 4—6 мм. Применяют также профилированные решета, собираемые из колосников различной формы.

Данные о решетах приведены в табл. 15, 16.


Пороги служат для разгрузки концентрата и удержания на решете машины породной постели. Они изготовляются из листовой стали толщиной 10—12 мм. В середине порога устанавливают трубу диаметром 100—150 мм для сообщения подрешетного пространства с атмосферой. В некоторых конструкциях машин для этой цели устанавливают две трубы у боковых стенок порога.

Высота порогов в первой ступени машины для крупного угля 420—450 мм, для мелкого 260—350 мм; во второй ступени соответственно 450—480 и 310—400 мм.

В зависимости от обогатимости угля и нагрузки на отсадочные машины высота порогов регулируется путем наращивания их и достигает в машинах для крупного угля 500—650 мм, мелкого угля 450—600 мм, шлама 250—400 мм.

Автоматические регуляторы для выпуска породы и промпродукта имеют в большинстве конструкций в качестве датчика поплавок, погруженный в постель на уровне верхней границы слоя тяжелого продукта или находящийся в трубе, нижний конец которой сообщается с подрешетным пространством, а верхний — с атмосферой. При увеличении толщины слоя тяжелого продукта на отсадочном решете поплавок поднимается вверх и приводит в действие исполнительный механизм, открывающий щель под порогом или усиливающий действие восходящей струи воды, с целью интенсивного выпуска тяжелого продукта из отсадочной машины. После разгрузки продукта поплавок опускается вниз и исполнительный механизм срабатывает в обратном направлении. Открытие и закрытие щели осуществляется шибером, секторным или барабанно-лопастным затвором и др. Эти устройства приводятся в действие пневматическим или гидравлическим способами.

Регулятор Гипрококса пневматического действия для отсадочных машин мелкого угля (рис. 43) работает с поплавковым датчиком. Поплавок погружен в постель на отсадочном решете и соединен со штангой, движущейся вертикально между направляющими роликами. Штанга при помощи вилки открывает и закрывает один из воздушных клапанов на шлангах, соединенных с воздушным цилиндром, внутри которого помещен поршень. При накоплении породной постели поплавок поднимается вверх и посредством штанги открывает клапан на шланге, выпускающем воздух из-под поршня. В это время сжатый воздух поступает в надпоршневое пространство и поршень через систему рычагов поднимает секторный затвор, освобождая выход породе. По мере разгрузки породы поплавок опускается, штанга закрывает клапан для выпуска воздуха из-под поршня и открывает клапан для выпуска воздуха из надпоршневого пространства. Воздух из воздухосборника устремляется под поршень, который поднимается вверх и системой рычагов закрывает секторный затвор.

В отсадочных машинах для крупного угля секторный затвор для открытия щели опускается вниз во избежание застревания крупных кусков породы между щелью и затвором; дополнительно предусмотрен ручной шибер для перекрытия выпускной щели с внутренней стороны машины; ход поршня в цилиндре регулируется так, чтобы выпускное отверстие перекрывалось затвором только наполовину, вторая половина перекрывается дополнительным шибером.

Регулятор АР-3 завода им. Пархоменко пневматического действия для отсадочных машин мелкого угля (рис. 44) работает по тому же принципу, что регулятор Гипрококса. Отличным является лишь устройство системы рычагов для переключения воздуха в воздушном цилиндре.

Регулятор SKB гидравлического действия (рис. 45) работает с поплавковым датчиком, погруженным в постель отсадочного решета.

Принцип действия гидравлического регулятора аналогичен действию пневматического регулятора, только для подъема и опускания поршня вместо воз-духа служит масло, подаваемое насосом в цилиндр. Выпускная щель закрывается двумя одновременно действующими шиберами—верхним и нижним. Подъем верхнего шибера сопровождается опусканием нижнего и наоборот.

Регулятор Пик пневмо-гидравлического действия для отсадочных машин крупного угля (рис. 46) работает с поплавковым датчиком, помещенным в трубу, установленную перед порогом и сообщающуюся с подрешетным пространством отсадочной машины. Положение поплавка определяется толщиной постели тяжелого продукта на отсадочном решете. При накоплении постели сопротивление ее пульсациям воды на решете возрастает и уровень воды в трубе поднимается. Поплавок при подъеме открывает при помощи шарнирной рамы кран масляного распределительного устройства, и масло, подаваемое насосом, начинает поступать на поршень цилиндра. Шток поршня опускается вниз и через систему рычагов опускает секторный затвор, открывающий щель для выпуска породы в подрешетное пространство машины. На штоке смонтирован клапан, открывающий при опускании штока доступ воздуху в воздушную камеру, благодаря чему на участке решета, примыкающем к воздушной камере, возникают пульсации воды, способствующие выпуску тяжелого продукта.

Одновременно с движением поршня вниз срабатывает система рычагов, перекрывающая постепенно кран на трубопроводе, подающем масло на поршень цилиндра.

После выпуска тяжелого продукта сопротивление постели уменьшается и уровень воды в трубе понижается. Поплавок переключает кран, открывая доступ маслу под поршень цилиндра, который возвращается в исходное положение, закрывает клапаном на штоке доступ воздуху в воздушную камеру и приводит в действие систему рычагов, поднимающих секторный затвор, который закрывает щель для выпуска породы. Избыток масла из цилиндра и распределительного устройства возвращается в сборник. В машине имеется также устройство для выпуска породы ручным способом.

Регулятор Пик пневмо-гидравлического действия (рис. 47) для беспоршневых отсадочных машин, работающих со шпатовой постелью. Регулятор имеет поплавковый датчик, погруженный в постель на решете. При подъеме и опускании поплавка происходит переключение крана распределительного устройства, направляющего масло в цилиндр с поршнем. На штоке поршня смонтирован клапан, закрывающий или открывающий отверстие для выпуска воздуха из воз-душного отделения отсадочной машины. При верхнем положении поршня отверстие открыто, часть сжатого воздуха из воздушного отделения выпускается в атмосферу, пульсация воды происходит менее интенсивно, тяжелый продукт в меньшем количестве проходит в подрешегное пространство через шпатовую постель. При ходе поршня вниз отверстие закрывается, весь воздух поступает в воздушное отделение, пульсация воды усиливается и тяжелый продукт в большом количестве разгружается под решето.

Устройство и принцип действия исполнительного механизма регулятора аналогичны устройству механизма в регуляторе для отсадочных машин крупного угля (см. рис. 46).

Привод поршневых отсадочных машин и выносных элеваторов на старых обогатительных фабриках осуществляется от одного электродвигателя через трансмиссию.

На новых обогатительных фабриках валы поршневых и беспоршневых машин приводятся в движение от индивидуальных электродвигателей через редукторы. Элеваторы приводятся в движение также от отдельных электродвигателей.





Яндекс.Метрика