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锤片式粉碎机粉碎室形状对性能的影响探讨
发布时间：2013-09-03 08:02 来源：未知
锤片式粉碎机，由于其结构简单、造价低、通用性好、适应性强，因而目前在饲料加工业和食品行业被广泛应用。但是普遍存在功耗高、度电产量低的问题，饲料厂用于粉碎的功耗占粉状饲料生产总功耗的60%～70%，由此可见，锤片式粉碎机的功耗是很大的。筛片是控制粉碎产品粒度的主要部件，起筛分和粉碎物料的作用。锤片式粉碎机上通常采用容易制造、比较耐磨的圆孔筛片。为了提高锤片式粉碎机的性能，近些年来，人们根据粉碎理论，研究最多的是通过改变筛片的弯折形状来提高锤片式粉碎机的性能。
1、锤片式粉碎机粉碎机理
锤片式粉碎机是利用安装在粉碎室内的锤片对物料的冲击而使物料颗粒碎裂，利用筛片控制加工产品粒度，是一种无支承粉碎方式。工作时，物料从喂料斗进入粉碎室后，受到高速回转锤片的打击而破裂，并以较高的速度飞向筛片，与筛片撞击后进一步破碎，通过如此反复打击，物料被粉碎成小碎粒。在打击、撞击的同时，物料还受到锤片端部及筛片的摩擦、搓擦作用而进一步粉碎。在锤片冲击作用和锤片高速旋转所产生的离心力作用下，质量较大的颗粒紧贴筛面运动，质量较小的颗粒则处于大颗粒的上方，使得小颗粒过筛率不高，在粉碎室内沿筛面形成了物料——空气环流层。既造成了过细粉碎，又影响了锤片式粉碎机的粉碎率。
2、粉碎室形状对锤片式粉碎机性能的影响
根据锤片式粉碎机的粉碎理论，要增强物料在粉碎室内的粉碎效果和避免小物料的过细粉碎，就要通过改变粉碎室的形状，即筛片的形状来破坏粉碎室内物料环流层，以改变物料的运动方向，增加锤片对物料的打击次数，增加小颗粒的出筛机会，进而提高锤片式粉碎机的粉碎效率。近些年来，国内外据此将锤片式粉碎机的筛片弯折成不同形状，像水滴形、椭圆形等形状来提高锤片式粉碎机的性能，都取得了一定的效果。
水滴形粉碎室指将粉碎室的形状（即筛片弯折的形状）从圆形变为水滴形，在水滴形的上部锤筛间隙变大，有阻碍环流层的作用。筛片做成水滴形，既增大了粉碎室筛片的有效筛理面积，又能破坏物料在粉碎室形成的环流层，有利于粉碎后的物料排出粉碎室。研究表明，水滴形粉碎室粉碎效率比普通粉碎室粉碎效率可以提高约15%。
椭圆形粉碎室指将粉碎室的形状（即筛片弯折的形状）从圆形变为横向椭圆形，物料在锤片的锤击下，沿锤击点的切线方向运动，在各圆心角对应的筛面，受椭圆的影响，所受的场强压力是不同的。在椭圆的短轴处，筛片受的压强同普通粉碎机一样；在长轴处，筛片受的压强减弱。因此，随着转子的旋转，在一圆周内，筛片所受的压强是处处不一样的。也就是说锤筛间隙是处处不一样的，这样的结构对粉碎室内的环流层起到了破坏作用，提高了粉碎效率，改善了性能。
这些年的研究表明，筛片弯曲形状不同，它对锤片式粉碎机内物料的环流层的影响作用也不同。这几种筛片弯曲形状，都使粉碎机的粉碎性能取得一定的改善，但效果还不是很好。因此为寻求更好的改进方法，根据对粉碎机的粉碎机理分析，笔者提出了把筛片折成梯形围成粉碎室。
梯形筛片是在普通圆形筛片的基础上，将筛片按一定结构参数弯折成等腰梯形而形成的，其结构见图1，围成粉碎室后见图2。梯形筛片目前在国内尚无人研究，国外也未见详细资料报道。筛片弯折成等腰梯形后，粉碎室内锤筛间隙只是个变量，使粉碎室内环流层在整个圆周范围内受到有力的破坏．同时弯折成梯形的筛片可起到类似齿板的作用，从而使粉碎室内的物料更容易粉碎，也使粉碎后的小颗粒能迅速排到筛外。这样大大改善了粉碎机粉碎性能。
梯形筛片主要结构参数有间距L、底角a、高度h、上底长a、下底长b、筛片宽度B．筛片展开长度S．梯形筛片沿粉碎机圆周方向展开后的长度计算公式为根据图2梯形筛片围成的粉碎室图和公式(1)可知，梯形筛片围成的新粉碎室的有效筛理面积比圆形粉碎室大大增加。每一个凹陷的梯形都会有力地破坏环流层。使用梯形筛片虽然比原来结构复杂一些，但从理论上讲，它会很好的提高粉碎机粉碎效率，改善其性能，因为它有三个突出的优点：
一是能有效破坏粉碎室内的环流层：二是能增大筛理面积；三是能加强粉碎性能。因此研究梯形筛片对提高粉碎机的性能有一定的实际意义。
3、结束语
总之，锤片式粉碎机的性能是由多方面因素综合决定的，把筛片弯折成不同的形状是实际中改进粉碎机性能常用的，也是最可行的一种方法。梯形筛片围成的粉碎室是根据粉碎理论提出的一种新的粉碎室。通过把筛片弯折成梯形，理论上，这种粉碎室会比以往的各种粉碎室更能有效的破坏环流层，提高锤片式粉碎机的粉碎效率，获得更好的粉碎性能。
