Zasada działania i konstrukcja kruszarki dwuwalcowej

Kruszarka dwuwalcowa jest powszechnie stosowanym typem kruszarki walcowej; jej szczegółowa konstrukcja jest przedstawiona na Rysunku 2-31. Mechanizm kruszenia składa się z pary cylindrycznych walców zamontowanych poziomo i równolegle do siebie na ramie maszyny. Przedni walec (1) i tylny walec obracają się w przeciwnych kierunkach. Materiał jest podawany do leja zasypowego (16) i spada na obracające się walce; pod wpływem tarcia powierzchni walców materiał jest wciągany w szczelinę między walcami i kruszony przez ściskanie. Pokruszony materiał jest następnie wypychany przez obracające się walce i odprowadzany w dół. W rezultacie kruszarka pracuje w sposób ciągły i posiada mechanizm wymuszonego wyładunku, zapewniający, że nawet lepkie lub mokre materiały mogą być kruszone bez powodowania zatorów.

Walce są zamontowane na spawanej ramie maszyny (3). Każdy walec składa się z rdzenia walca (4) zamontowanego na wale (11) oraz płaszcza walca (7) nałożonego na rdzeń. Rdzeń i płaszcz są zabezpieczone razem za pomocą stożkowego pierścienia (6) i dokręcone śrubami (5), co zapewnia ścisłe dopasowanie płaszcza do rdzenia; płaszcz walca można wymienić po zużyciu jego powierzchni roboczej. Wał przedniego walca jest podparty przez łożyska toczne umieszczone w blokach łożyskowych (18), które są sztywno zamocowane do ramy maszyny. Natomiast łożyska (19) tylnego walca są zamontowane w prowadnicach na ramie, co pozwala im na ruch do przodu i do tyłu wzdłuż prowadnic. Łożyska tylnego walca są dociskane do bloku oporowego (12) przez mocne sprężyny (14). Jeśli między walce wpadnie przedmiot niepodlegający kruszeniu, sprężyny ulegają ściśnięciu, powodując cofnięcie się tylnego walca o pewną odległość, aby umożliwić przejście twardego przedmiotu; następnie walec powraca do pierwotnej pozycji pod wpływem naprężenia sprężyn. Ciśnienie sprężyn można regulować za pomocą nakrętek (15). Wymienne podkładki stalowe (13) są umieszczone między łożyskami (19) a blokiem oporowym (12), co pozwala na regulację szczeliny między dwoma walcami poprzez proste zamienianie podkładek o różnej grubości.

Przedni walec jest napędzany silnikiem elektrycznym za pomocą koła pasowego (20), wału transmisyjnego (8) i zestawu przekładni redukcyjnych (9 i 10). Tylny walec jest napędzany przez przedni walec za pomocą pary kół zębatych (17) zamontowanych na wałach walców, co zapewnia obracanie się obu walców w przeciwnych kierunkach. Aby zapewnić, że koła zębate pozostają zazębione nawet wtedy, gdy tylny walec się cofa, koła zębate są zaprojektowane z niestandardowym, wydłużonym profilem zęba. W zależności od wymagań operacyjnych, powierzchnie robocze walców mogą być gładkie (np. tylny walec 2), rowkowane (np. przedni walec 1) lub zębate.

Gładkie walce kruszą materiały głównie przez ściskanie; nadają się do kruszenia materiałów średnio twardych do twardych. Aby zwiększyć efekt kruszenia, prędkości obrotowe obu walców mogą być ustawione na różne wartości. W tej konfiguracji do materiału stosuje się dodatkowe działanie ścierne; jest to szczególnie odpowiednie do drobnego kruszenia materiałów gliniastych i plastycznych, dając produkt o małym i jednolitym rozmiarze cząstek.

Rowkowane walce, posiadające grzbiety na powierzchni, kruszą materiały poprzez zastosowanie sił ściskających i ścinających. W związku z tym nadają się do kruszenia materiałów kruchy lub lepko-mokrych o stosunkowo niskiej wytrzymałości. Uzyskany produkt charakteryzuje się jednolitym rozmiarem cząstek. Ponadto, rowkowane walce ułatwiają "chwytanie" i wciąganie grudek materiału; są preferowanym wyborem, gdy wymagany jest wysoki współczynnik kruszenia.

Walce zębate są przedstawione na Rysunku 2-32. Ten typ walca jest skonstruowany przez montaż serii stalowych dysków (1), z których każdy jest wyposażony w zęby (5). Stalowe dyski są montowane na wale (2) za pomocą wpustów (3), a śruby (4) służą do spinania dysków i dokręcania ich w jedną, spójną całość. Podczas kruszenia materiałów, walce zębate stosują siły ściskające i rozszczepiające. Dlatego nadają się do kruszenia materiałów miękkich, o niskiej twardości i kruchych, charakteryzujących się strukturą warstwową lub blokową – takich jak węgiel, sucha glina i łupek. Rozmiar cząstek pokruszonego produktu jest stosunkowo jednolity. Ani walce zębate, ani rowkowane nie nadają się do kruszenia materiałów twardych.