秸秆粉碎机新闻动态
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RC高强秸秆揉搓机的设计
发布时间：2013-04-26 08:23 来源：未知
1、现有秸秆揉搓机存在的问题
秸秆揉搓机是近几年推出的一种新型秸秆加工设备。其独特之处在于破坏了秸秆表面的硬质茎节，把牲畜不能直接使用的秸秆加工成丝状物，提高了适口性，既不损失其营养成分，又便于牲畜的消化吸收。其全株采食率由原来的50%提高至95%以上。将秸秆变废为宝，为发展畜牧业，维护生态平衡，开辟了一条新途径。目前，国内中小型秸秆揉搓机存在的主要问题之一是使用寿命较低，其主要原因是：①叶轮上叶片的刚度和强度不足，变形较大甚至断裂；②叶片的磨损较为严重。
现有揉搓机的叶轮布置在揉搓室的一端，径向直叶片通过支撑臂与转轴相固连，支撑臂采用辐盘与辐条组合，辐盘与转轴固连，叶片非工作面焊接在并联的两辐条一端上，两辐条的另一端夹住圆盘（辐盘）两端面通过螺栓与其囿连。辐条通常采用角钢或槽钢。工作时，叶轮高速旋转将揉搓好的物料通过气流抛出机外，同时，揉搓机的叶轮直接与物料作用实施抛物。由于叶轮的转速较高，将处于静态（低速）的物料瞬间抛出机外，这样，叶片受到很大的压力，工作一段时间后，支撑臂发生较大的弯曲变形，直杆的辐条（支撑臂）变为折杆，有的折杆夹角甚至达到90°，还有些支撑臂同时伴有扭转变形，甚至发生损坏。
转轴上安装有叶轮和多个圆盘架（圆盘），分别采用键和轴套保证其轴向和周向固定。转轴附近的圆周速度相对较低，又是锤片的非击打区，所以，为提高捶击效率和避免秸秆的缠绕，一般揉搓机转子轴的直径取得较大。在轴上需要开多个键槽实现周向固定，通过圆螺母和多个轴套实现圆盘和叶轮的轴向排列与固定。由于组成转子的零件较多，使得各旋转零件定心精度较差，工作时机器噪音大；其次，零件多、材料消耗多、转轴为实心轴、揉搓机重量大等，使得加工安装复杂，机器成本高。
2、RC高强秸秆揉搓机的设计
2.1结构设计如图2所示，转子由叶轮圆盘、叶片、圆盘架、两半轴、空心轴、锤片和锤片轴等组成。加工室内左侧为抛物室，右侧为揉搓室，转子轴采用空心轴，叶轮和各圆盘分布在空心轴的外表面，通过焊接与轴固连。叶轮由圆盘、左段空心轴和叶片组成，三者之间通过焊接相固连，叶片的侧边和底边分别与圆盘端面和空心轴外表面固连，在叶片非工作面一侧边端处，布有加强筋（形成直角边）。空心轴的两端分别套装一半轴焊接固联，两端半轴通过轴承安装在机架上。
2.2 RC高强秸秆揉搓机的优点
2.2.1提高叶片刚度。如图1所示，现有揉搓机叶轮的叶片是通过支撑杆固连在转轴上，相当于悬臂梁，机器工作时，由于叶片受力较大，悬臂梁的刚度难以得到保证。当叶轮的径向尺寸愈大，悬臂梁的长度也愈大，悬臂梁愈难满足叶片刚度要求。RC高强秸秆揉搓机采用空心轴取代支撑杆，解决悬臂梁因刚度不足产生的弯曲问题；叶片一侧边和底边分别与端圆盘和空心轴焊接圆联，另一侧边有加强筋，保证叶片有足够的刚度；当叶轮径向尺寸较大时，因无支撑杆，不存在悬臂梁，该结构优点更加突出。
2. 2.2 提高叶轮强度。因加工好的物料经抛物室抛出机外，叶片的支撑杆受变应力作用，工作一段时间后，易产生疲劳裂纹甚至发生疲劳断裂。如图2所示，RC高强秸秆揉搓机叶片的底边和左侧边分别与空心轴外表面和圆盘端面固联，叶片右侧边加工成直角，为一加强臂。整个结构中无支撑杆，因此，解除了支撑杆发生疲劳破坏的可能性。
2. 2.3 提高旋转精度。现有揉搓机转轴上安装有叶轮、多个圆盘和其他零部件，分别采用键、轴套和圆螺母来实现圆盘和叶轮轴向、周向的固定，这就需要在轴上开多个键槽，因难以保证各旋转零件的同轴度要求，故主轴旋转精度较低。如图2所示，RC高强秸秆揉搓机转子轴采用空心轴，叶轮和圆盘通过焊接与轴固连，空心轴的两端分别套装焊接一半轴。该转子结构简单合理，具有良好的加工工艺性，轴上各零件能够满足较高的同轴度要求，这种设计既减轻了机器的振动和噪声，又能确保转子轴高速平稳旋转。
2.2.4 结构简单、寿命长。现有揉搓机主轴的直径较大，组成主轴的零件较多，在实心轴上需要车削螺纹、退刀槽和开多个键槽，安装圆螺母、叶轮、多个轴套和圆盘。主轴加工和安装复杂，旋转精度低，工作噪音大，材料消耗多，机器重量大，成本较高。如图2所示，RC高强秸秆揉搓机主轴结构简单，采用空心轴，无需在轴上车削螺纹、退刀槽和键槽，机器制造简单，安装方便，旋转精度高，成本低，使用寿命长。
3、结论
RC高强秸秆揉搓机与现有的揉搓机比较，不仅转子和叶片的强度、刚度、旋转精度以及机器的使用寿命显著提高，而且制造成本低廉。此项设计已获国家专利。
