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粉碎机喂料系统结构的比较与优化
发布时间：2013-10-05 08:25 来源：未知
粉碎机作为物料粉碎作业中不可缺少的设备，在粮食、饲料、化工行业等物料粉碎作业中发挥了极其重要的作用。一般粉碎机均由喂料系统、粉碎系统和吸风系统等组成。而喂料系统是粉碎机极为重要的部件之一，对粉碎机的生产能力、粉碎效率和运行的平稳性起着重要影响。由于喂料系统形式繁多，其结构各不相同，喂料效果及运用场合亦不尽相同。现就在粮食、饲料等行业中常用的锤片粉碎机喂料系统结构、运用效果进行比较和讨论分析。
1、喂料装置对锤片粉碎机作业的影响
喂料机是锤片式粉碎机的重要部件，对粉碎机的运行有着极为重要的影响。锤片粉碎机要达到高效、稳定的生产须符合以下要求：
(1)经喂料装置喂人的物料沿粉碎机主轴的轴向方向均匀的分布。使粉碎机腔内物料均匀，产量与生产电流稳定，锤片磨损均匀，减少粉碎机机械振动噪声。
(2)确保物料中不得有铁、石头及其他金属等杂质。因锤片式粉碎机的粉碎室属于高粉尘场合及粉尘易爆炸区域，防止粉碎机的锤片与铁质撞击后产生火花而引起粉尘爆炸；防止铁、石头及其他金属等在粉碎室内被打击后击破筛板而影响粉碎效果及影响后道设备的安全性。
(3)要求有足够的风量。足够的风量确保风对筛孔有较佳的穿孔速度，可提高已粉碎的物料通过筛孔排出筛板外的速度；而且足够的风量和风压有利于去除铁质等其他硬物，使其与物料分离。
(4)进机物料流量力求均匀进料，保持生产能力与生产电流的稳定。当流量波动时，要求进机物料流量跟随调整，确保粉碎机主机电流稳定在设定的区间内。
从粉碎机的要求来看，喂料机结构优劣直接影响着锤片粉碎机粉碎效果。国内外一些研究资料表明，不配制合格的喂料装置，锤片式粉碎机电动机的电流波动值在10%以上，容易造成粉碎室内部堵塞。如果流量过小，粉碎机负荷不足，就不能充分发挥作用。如果进料流量不稳定，会引起粉碎机强烈振动等问题。但若采用流量自动控制的喂料机则使得粉碎机始终在满负荷下稳定工作，可使其粉碎能力提高10%以上。目前，国内的一些锤片式粉碎机尽管装有振动喂料机、叶轮辊式喂料机或其它型式的喂料机，但若没有流量自动调节装置，往往难以达到理想运行状态，或安装有流量自动调节装置，但其喂料机结构不合理亦难以达到较佳的运行状态。
2、锤片式粉碎机喂料机器分类
锤片式粉碎机喂料机根据结构或工作原理分振动喂料机、叶轮辊式喂料机、皮带喂料机和螺旋喂料机等。采用流量自动调节装置如变频调速器等使粉碎机达到较佳运行状态。不同的物料则采用不同的喂料机，不同喂料机适应范围及性能见表1。
锤片式粉碎机上不同形式的喂料机其工作原理和控制方式也不尽相同。
振动喂料机：亦称电磁振动喂料机，其原理是通过调整电磁振动喂料机的振动频率、振动振幅和振动喂料机槽斗的倾角来实现喂料流量自动调节。其特点是喂料均匀、操作简便、不同粒度均能适用。不足是产量较低，一般无专用的进风口和除铁装置。
螺旋喂料机：螺旋喂料机是在螺旋输送机的基础上对螺距、螺径进行专门设计的喂料机，通过对螺旋喂料机转速的调整来实现锤片粉碎机流量自动调节。其特点是适用于料仓与粉碎机相对距离较远的布置，操作简便。其不足是喂料随螺旋叶片旋转时存在脉动进料，物料易偏粉碎机的一侧，不能沿轴向方向均匀分布，进料均匀性较差，锤片易产生不均匀磨损，无专用的进风口和除铁装置。
皮带喂料机：皮带喂料机是在皮带输送机的基础上对进出料口进行专门设计的喂料机。通过对物料在皮带喂料机出料口的开口量即物料厚度来控制喂料流量�？墒视糜诹＞断嗖畈淮蟮奈锪希也僮骷虮�。其不足是喂料均匀性略差，无专用的进风口和除铁装置。
叶轮喂料机：叶轮喂料机是对粉碎机进行专门设计的喂料器。通过对叶轮喂料机出料口的开启度及叶轮转速来控制调节喂料机的流量。其特点是适用于不同粒径的物料，能沿粉碎轴向均匀分布，具有良好的进风口和除铁除杂的结构，并且操作简便。其不足是对于大粒径物料喂料均匀性略差。因叶轮喂料机特别适用于锤片粉碎机的喂料，以下就对叶轮喂料机进行分析比较。
3、锤片式粉碎机专用叶轮辊式喂料器
叶轮辊式喂料机对锤片粉碎机喂料系统具有自动控制、喂料精度高、操作简便等特点，并具有除杂和进风等功能。目前优良的锤片粉碎机几乎均已配制了该装置，因为叶轮辊式喂料机能够满足锤片式粉碎机对喂料机的所有功能性要求，确保锤片式粉碎机正常、高效、稳定地生产运行。以下对国内外不同叶轮辊式喂料机结构形式进行对比。
3,1 全能型叶轮辊式喂料机
全能型叶轮辊式喂料机是集喂料、去石、除铁和进风等功能为一体的叶轮喂料机。该喂料机在国外已有二十余年的历史，其代表生产厂家有法国斯多尔兹公司和瑞士布勒公司。
3.1.1 法国斯多尔兹公司的全能型叶轮辊式喂料器
如图1所示，全能型叶轮辊式喂料器其工作原理是当物料进入喂料机进口后通过1物料流量控制闸板（弧形板）来控制进入喂料机料流量，通过2变速进料辊（由粉碎机主电机电流量控制）进行喂料。当物料通过4磁选器时，将铁质类杂质吸附，以去除物料内铁质（每班定期�；沽鲜�，通过气缸工作将磁选器与铁质类杂质分离）。物料向下流动时，再通过风板调节3针对不同物料的容重对进风量大小进行调节以重力分选物料中的非铁质类的重物，如石块、铜丝、铝丝等。而分选出的重力杂质也将通过电控螺旋输送机自动排出。同时空气进入风门处设有火源探测传感器，监测外部生产环境。经过上述过程使较为干净的物料进入粉碎机。既保证粉碎机安全生产，延长锤片和筛板的使用寿命，也保证了粉碎机粉碎产量的最大化。
风板调节系统是通过调节进风量来去除物料流中的铁质杂物的，物料流由于粉碎机及给料机风门的空气吸入至给料机的出口而进入粉碎机室，锤片粉碎机的吸风量借助进气风门上的微型限位开关由喂料机进行自动监测。如果空气吸入量减弱，意味着粉碎室内物料过多，接近阻塞状态时物料流量将自动减少或停止，以防止电机过载。
该全能型叶轮辊式喂料器的特点有：①磁选器有气缸操作或由远程最大控制；②重力分选除去石头和其他有色金属，并可自动排出；③全轴长度进料系统保证筛网和锤片受力均匀；④进料系统的均匀使筛网和锤片生产寿命增加；⑤自动化程度高。不足之处是喂料机体积较大，投资成本较高。
3.1.2 瑞士布勒公司全能型叶轮辊式喂料机
如图2所示，其工作原理是当物料进入喂料机器进口后通过2物料流量控制闸板（弧形板）来控制进入喂料机料流量，通过1变速喂料辊（由粉碎机主电机电流量控制）进行喂料。物料向下流动时，通过风板5针对不同物料的容重对进风量大小进行调节以重力分选物料中的非铁质类的重物，如石块、铜丝、铝丝等。而分选出的重力杂质排出在3杂质盒中。生产中只有当风板8位置被吸附旋转30。或离开探测传感器7≥3 mm时，喂料机物料流量控制闸板2才可打开进行喂料。经过上述过程使较为干净物料进入粉碎机，既保证粉碎机安全生产，延长锤片和筛板的使用寿命，又保证了粉碎机获得最大粉碎产量。
锤片粉碎机的吸风量借助进气风门上的微型限位开关由喂料机进行自动监测，如果空气吸入量减弱，意味着粉碎室内物料过多，接近阻塞状态，这时物料流量将自动减少或停止，以防止电机过载现象。
该全能型叶轮辊式喂料机的特点有：①磁选器有气缸或人工操作去除铁质；②重力分选除去石头和其他有色金属；③全轴长度进料系统保证筛网和锤片受力均匀；④进料系统的均匀使筛网和锤片生产寿命增长；⑤自动化程度一般。不足之处是喂料机重力分选除去石头和其他有色金属的结构简单，无法自动排出杂质。使用中如调节不好，杂质中常常带有一定量的物料。
3.2普通型叶轮辊式喂料机
普通型叶轮辊式喂料机是集喂料、除铁为一体的叶轮辊式喂料机，是国内各主要饲料设备生产厂家产品，见图3。
如图3所示，普通型叶轮辊式喂料机的工作原理是当物料进入喂料机进口后通过1变速喂料辊（由粉碎机主电机电流量控制）进行喂料。物料向下流动时，通过风板3针对不同物料的容重对进风量大小进行人工调节。当物料通过2磁选器时，可将铁质类杂质吸附，以去除物料内铁质（每班定期停机喂料时，通过气缸或人工手动工作将磁选器与铁质类杂质分离）。通过上述过程使较为干净物料进入粉碎机�；颈Ｖし鬯榛踩�，延长锤片和筛网的使用寿命。
普通型叶轮辊式喂料机的特点有：①磁选器有气缸或人工操作去除铁质；②全轴长度进料系统保证筛网和锤片受力均匀；③进料系统的均匀使筛网和锤片生产寿命延长。不足之处是喂料机无重力分选除去石头和其他有色金属的结构，无法去除此类杂质。其二是喂料机没有在进料口加设物料流量控制闸板（弧形板）来控制进入喂料机料流量，当生产中误将吸风系统风机先开启时，物料将被吸入锤片粉碎机粉碎室内，造成粉碎机无法正常开机或带来其他问题。
3.3叶轮辊式喂料机的结构优化
目前作为锤片式粉碎机使用最为广泛和使用效果最为理想的叶轮辊式喂料机，其结构应进行优化设计。
鉴于外资产品的大体积和高价位，根据多年使用此类型喂料机的经验，除保持原有功能特性外需对国产叶轮式辊式喂料器进行优化设计。
(1)对喂料机进料结构进行调整，在其进料口必须加装电控弧形闸门，并与粉碎机开停、主机电流大小进行连锁。防止因吸风系统风机先开或发生其他错误动作时，物料进入粉碎机内，造成无法正�？�。
(2)对喂料机进补风结构进行修改，其进风口由斜上方改进为与布勒公司结构形式一致的水平进风，风门的调节可采用人工调节和自动调节相结合。即人工调节大进风门，靠风机风量、风压来自动调节小进风板。风机风量、风压的选择根据表2中的原则来进行。
表2中：K为风机系数；水滴型锤片粉碎机建议取值为1.1；超微锤片粉碎机建议取值为1. 20～1. 25；表中数据为辅助吸风系统参数表。如采用气力输送吸风系统时，其风机风量、风压在计算所确定的参数上对风压需乘以1. 10-1.15的系数。以上数据仅供参考。
(3)根据上述风机风量、风压的选择，通过进风风门的调节，利用重力分选可将不同原料中石头和其他有色金属去除。同时，根据喂料机轴端长度来确定加装溜管或加装螺旋输送机将杂质排出机外。
在此公式中计算出面积后，可根据粉碎机全轴长度确定喂料机及进风口长度后便可计算出进风口的宽度。
除在进风口加装可人工调节其开口大小的调节板外，还需要可根据风量、风压的不同自动转动调节的风叶板。①磁选器位置应设置在更有利于人工操作或更利于铁质去除后的排出处。加装便于撤装的溜管或料斗；②叶轮喂料辊直径大小、安装位置是根据喂料器的大小来确定的。建议其安装位置应在进料口正下方，出料口侧上方（如图2所示）。喂料转速则是根据粉碎机产量大小来确定的。并通过粉碎机主机电流反馈来进行变频控制其转速。
4、结论与建议
根据上述比较和优化结构设计的建议，笔者推荐用户在选择锤片式粉碎机喂料机时，应选择具有优化结构设计的叶轮辊式喂料机，因其更加满足锤片粉碎机全轴长度进料，保证筛板和锤片受力均匀，通过风量风压的调整可去除物料中石块及其他有色金属，避免粉碎机筛板的击破，从而保持粉碎机产量与生产电流的稳定。同时希望国内生产厂家克服自身产品的不足，优化产品结构，生产出满足各种功能的质优价廉的好产品，以服务社会。
