專利名稱：：錘片粉碎機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)動錘式粉碎機械設(shè)備，通常在飼料，糧食，化工，制藥，塑料等行業(yè)中使用。目前，公知的此類粉碎機品種很多，(參見資料一)，通常由篩，錘片，轉(zhuǎn)子，機體，馬達等組成。工作時，由馬達帶動轉(zhuǎn)子，使轉(zhuǎn)子上的錘片旋轉(zhuǎn)，物料受錘片粉碎，合格的粉粒從篩孔排出。從粉碎機粉碎粒度特點來分，有普通粉碎機(如篩板錘片粉碎機)和超細粉碎機兩類。普通篩板錘片粉碎機一般用于粉碎普通物料的生產(chǎn)，如雞飼料，粒度如下(全部通過6目，6目-12目≤20％)，豬飼料，粒度如下(全部通過8目，8目-16目≤20％)。普通篩板錘片粉碎機，裝有可更換的固定篩板，粒料全部通過篩孔，成品粒度有保證，但對超細粉粒，(60目，或更細)篩孔易堵塞，料溫升高，效率低。超細粉碎機用于超細粉粒生產(chǎn)，如蝦，河鰻等飼料的生產(chǎn)，一般粒度全部通過60目-80目篩網(wǎng)，或者更細。超細粉碎機一般不用篩板，粉碎后用風(fēng)選裝置，風(fēng)選型粉碎機，能風(fēng)選60～80目，或更細的粉粒，但風(fēng)選原理，受顆粒比重，表面形狀，等非顆粒直徑因素影響，成品粒度不能全部保證。另外，從粉碎機外形結(jié)構(gòu)上來分，也有變化。從傳動方式來看，有馬達直靠，也有皮帶傳動，有橫軸式，也有立軸式；從進料方式來看，有頂部進料，斜頂部進料，軸向進料；從粉碎機頭子來看，有錘片式，爪式，砂盤式，銷柱式，輥式，等等。其中最普遍使用的，國內(nèi)典型的結(jié)構(gòu)，如SFSP.××，F(xiàn)SP.××，9FQ60。國外類似產(chǎn)品，如美國CPM.公司(CALIFORNIA.PELLET.MILL.CO.)的CHAMPION.粉碎機。較早的瑞士布勒兄弟公司(BUHLER.BROTHER.LTD.)DFZC.粉碎機。美國(SCHUTTEPULVERIZERCO.INC.)SCHUKTTE.粉碎機、等。(參見資料二)同類專利產(chǎn)品有ZL9323527.5ZL95237084.0ZL95237083.2等。超細粉碎機有，國內(nèi)的SKWL，SWFM，LF.TFT00，等型號，國外類似產(chǎn)品，如意大利GIZA公司和日本HOSOKAWAMICRON公司的超細粉碎機。(參見資料三)同類專利產(chǎn)品有ZL94309438.0等。這些粉碎機盡管形式不同，但粉碎效率卻大體相同，參見國家機電部標準JB/NK，142.1-3-88，(參見資料四)</tables>參見國家標準(草)(參見資料五)試驗原料；玉米，水分≤14％，篩孔Φ3mm。</tables>并規(guī)定，每噸玉米電耗不得超過6.7KW.h/T。粉碎機電耗在飼料，糧食等加工行業(yè)中，占比重較大，長期以來，人們?yōu)樘岣叻鬯闄C效率，作了許多研究和探索。例如，二次粉碎工藝(參見資料六)。魚鱗孔篩板(參見資料七)。粉碎機吸風(fēng)系統(tǒng)改進(參見資料八)。以及，最近的無吸風(fēng)裝置的立式轉(zhuǎn)子錘片粉碎機(參見資料九)，軸向進料寬篩粉碎機(參見資料十)，等等。雖然，也取得了一定成效，但是，這些改進并未突破傳統(tǒng)設(shè)計模式，因而，也未能在電耗、性能方面有重大突破。目前粉碎機還存在著以下不足1、效率低從成品溫度的升高，吸風(fēng)溫度的升高來看，還有相當(dāng)?shù)碾娔?，由于粉碎效率低，轉(zhuǎn)換成熱能、聲能等耗費掉了。在細粉碎，100um，或更細，尤其明顯，成品溫度升高至70℃以上，有的超微粉碎機不得不加夾套水冷。2、成品粒度不勻在普通粉粒成品中，超細粉粒比例高。(參見資料十一)％由表可見在Φ3mm篩板工作情況下，仍有14.8％產(chǎn)品直徑小于0.224mm的粉粒存在，這部份超細粉粒的存在，使成品粒度不勻，飼料容易分級，影響飼料混合均勻度，同時又浪費能量。3、普通粉碎機和超細粉碎機二者不宜通用有篩板型粉碎機，對控制粒度，效果較好，一般用于粗、中粉粒。對于超細粉粒，篩孔易堵塞，篩分能力大大下降，生產(chǎn)效率差。超細粉碎機避開了細粉粒過塞難的難題，干脆不用篩，在機內(nèi)或機外用風(fēng)選，但由于風(fēng)選原理不僅取決于顆粒直徑，還取決于顆粒比重，形狀等因素，粒度無保證。在超微粉碎機用于配合飼料生產(chǎn)上，采用先粉碎后配合工藝，則難免超微粉粒結(jié)拱之贅；而先配合后粉碎工藝，風(fēng)選放在末道工序，風(fēng)選弱點影響前道配料精確度和混和均勻度；如采用批批分清工藝，連續(xù)、間隔，工藝交叉，產(chǎn)量低，設(shè)備利用率低。因此，風(fēng)選超細粉碎機以及其輔助系統(tǒng)，還不能說是經(jīng)濟有效、最終地解決了超微配合飼料生產(chǎn)問題。(參見資料十二)由于目前這兩種粉碎機不同特點，使工藝設(shè)計上，必須要有兩道粉碎工序，以適應(yīng)不同粒度加工要求，這樣就使設(shè)備投資，電能費用等大大增加了。能不能發(fā)明一種新的有篩型粉碎機，它既能有效的生產(chǎn)粗、中、細、超細顆粒直徑的粉料，又能具有較高的生產(chǎn)效率指標，這確實是人們一直向往解決，但始終未能獲得成功的技術(shù)難題。要解決這一技術(shù)難題，首先要對有關(guān)傳統(tǒng)技術(shù)作一正確理解和分析。1、提高粉碎機效率的潛力在哪里？長期以來，入們把減少超細粉粒在成品中的比例，作為挖掘粉碎機潛力的主要目標。根據(jù)邦德粉碎能量假說，粉碎過程能耗由下列公式計算A=K×(1d--1D-)]]>A粉碎能耗，K粉碎能耗系數(shù)，d粉碎后平均顆粒直徑，D粉碎前平均顆粒直徑，由上式可見，改變d，D參數(shù)，能耗就會改變，減少超細粉粒比例，主要辦法就是加強篩分能力，使合格的粉粒及時出篩。二次粉碎工藝，就是在不改變粉碎機結(jié)構(gòu)，即粉碎機能耗系數(shù)不變的情況下，在外部加篩，增加了實際篩分能力，改變了成品粒度比例，從而提高效率的。魚鱗篩板，也未對粉碎機結(jié)構(gòu)作改動，只是使篩孔向錘擊方向突出，改變粉粒運動方向與篩孔法線方向間的夾角，使篩分能力增加。粉碎機吸風(fēng)系統(tǒng)改進，也未對粉碎機結(jié)構(gòu)作任何改動，但合理的吸風(fēng)，使篩分能力改善。無吸風(fēng)裝置的立式轉(zhuǎn)子錘片粉碎機，篩板包角360°篩板長，面積大，篩分能力強。軸向進料寬篩粉碎機，篩板包角360°篩板長，篩板寬，面積更大。但是，所有改進，未對粉碎能耗系數(shù)K作改進。提高粉碎效率，不僅要在D和d上做文章，這是有限的，更應(yīng)該在粉碎效率系數(shù)K上做文章，挖潛力。2、粉碎機能耗系數(shù)K由什么決定？各類物料，雖質(zhì)地不同，但都存在著該物料臨界破碎的屈服點，在其屈服點以內(nèi)，物料受力，會微微變形，作用力拆去，形狀恢復(fù)，外力作功，轉(zhuǎn)變成熱能，動能，聲能，等等消耗了。而外力達到和超過屈服點，物料破裂，外力作功，雖也有部分轉(zhuǎn)化為其它形式的能量消耗，但主要作功，使物料破碎，不能恢復(fù)外形。我們把一切小于屈服點的作用力，稱作無效受力，達到和超過屈服點的作用力，稱作有效受力。我們來分析碰撞物體受力公式F=M×V-m×VT]]>F物體受力M錘片質(zhì)量V錘片速度m物體質(zhì)量v物體速度T碰擊時間當(dāng)錘片、物料質(zhì)量一定時，物料受力就由碰擊時間T、錘片和物料的速度V、v決定。其中，T由物料硬度決定，硬的T小，軟的T大。再看錘片和物料速度，物料剛進粉碎腔，就受到每秒60-90米高速旋轉(zhuǎn)的錘片打擊，由于錘片與物料初速度相差大，達到和超過屈服點的作用力成份高，有效受力大。以后，物料在錘片帶動下，迅速加速，同錘片作同一旋轉(zhuǎn)方向的圓周運動，形成一物料環(huán)，其間，錘片與物料，物料與篩板，物料與搓板，物料與物料，不斷發(fā)生撞擊、剪切、摩擦、攪拌等作用，繼續(xù)粉碎，在這一過程中，相對速度差小，達到和超過屈服點的作用力成份低，無效受力大。在上述碰擊中，錘片等剛性物碰擊物料時，時間短，有效受力大，物料與物料間的碰擊時間長，無效受力大。當(dāng)錘片等碰擊面鋒利時，達到和超過屈服點作用力成份高，有效受力大；當(dāng)錘片等碰擊面損耗變圓滑時，達到和超過屈服點作用力成份低，無效受力大。粉碎能耗系數(shù)K，就由有效受力和無效受力的比例決定的。我們的任務(wù)，不僅是去分析與粉碎能耗系數(shù)K有關(guān)的參數(shù)，而且要去創(chuàng)造增加能耗系數(shù)K的新辦法、新途徑。本發(fā)明力圖改變在第一次錘擊后，“物料與錘片作同一旋轉(zhuǎn)方向圓周運動”的狀況，以重新獲得錘片和物料巨大運動速度差，重新獲得有效受力。同時，進一步改進錘片外形，以求更鋒利，增加錘片數(shù)量，以求更多次錘與物料的有效錘擊。3、圓形粉碎腔和錘篩間隙物料與錘片在同一旋轉(zhuǎn)方向作圓周運動，是由于粉碎腔本身是圓的。如今中外粉碎機，盡管千姿百態(tài)，但有一個基本特點粉碎腔是圓的。有一種長期以來一直影響著粉碎機設(shè)計原理的公認的理論和經(jīng)驗值，就是錘片和篩板距離的理論，這種理論和經(jīng)驗值利導(dǎo)人們不去考慮其它可能性，阻礙了人們對該技術(shù)的研究和開發(fā)，流傳在科教書中、雜志中，影響非常廣泛?，F(xiàn)摘錄幾例(參見資料十三)“四.錘篩間隙錘篩間隙是指旋轉(zhuǎn)中的錘片末端與篩片之間的間隙，它是影響粉碎機效率的最重要參數(shù)之一，錘片間隙(ΔR)與谷物直徑d有關(guān)，ΔR＝(1.5-2)d，不同直徑的谷物有不同的最佳(ΔR)值。9FQ60型粉碎機的ΔR值＝16毫米。”另一本較早在國內(nèi)出版的資料。(參見資料十四)“4.錘片和篩板之間的間隙以4.8毫米為宜，間隙過小會使物料粉碎過細，反之會過粗。”上述理論是否對呢？對的，還有這方面的實驗報導(dǎo)。(參見資料十五)原進口一臺澳大利亞錘片粉碎機，粉粒過細，換粗一些的篩板不起作用，后將錘片長度從180毫米，改短到170毫米，錘篩間隙加大10毫米，結(jié)果取得明顯效果由表可見，同樣篩孔，粒度分布有變化，錘篩間隙增大，粗粒增加。由于錘篩之間存在著這么一個重要的錘篩間隙理論。錘片作旋轉(zhuǎn)圓周運動，篩要保持這種間隙，篩也只能是圓的，因此所有粉碎機都設(shè)計成圓形的?，F(xiàn)隨手例出幾十種粉碎機錘篩間隙表。(參見資料十六)均在20mm以內(nèi)，就我所見的國外的粉碎機也均如此。甚至無篩型粉碎機，錘片與粉碎腔壁之間的間隙，也遵循這一設(shè)計原理。那么這種錘篩間隙是不是唯一的要遵循的至高至尊的原則呢？經(jīng)研究，我認為，粉碎機錘篩間隙，不受“4.8毫米為宜”的限制，也不受“ΔR＝(1.5-2)d”公式限制，也不受目前國內(nèi)外所有粉碎機模式的約束。影響我們設(shè)計原則的，只能是提高粉碎效率系數(shù)K。物料在粉碎腔內(nèi)，受作圓周運動的錘片的打擊，物料運動方向是打擊點的圓的切線方向，而篩孔正是該點的法線方向，當(dāng)錘篩間隙小時，這兩個方向幾乎成90度直角，不利合格粉粒及時出篩孔。但間隙小，打擊呈“徹底”打擊，粉碎效果好。當(dāng)錘篩距離增大時，物料切線方向，對應(yīng)篩孔位置，超前一個弧度距離，這時物料切線方向不變，而對應(yīng)篩孔方向改善，有利粉料出篩孔。當(dāng)錘篩間隙過大時，物料有好幾層厚，錘不能打擊和翻動靠篩底層的物料，物料不受粉碎，粉碎后的物料被底層大?！白钃酢保瑹o法過篩。這就是說，對這一情況的處置方式，出現(xiàn)了分水嶺。一種認為，錘篩之間，以4.8毫米為宜，或以ΔR＝(1.5-2)d為宜，使錘篩之間，既不小，也不太大，進入傳統(tǒng)設(shè)計模式粉碎腔是圓的。這里，本發(fā)明利用相同的資料，得出一個完全不同的結(jié)論錘篩之間的間隙應(yīng)該是有變化的，應(yīng)該有大有小。小的地方盡量小，使錘片能徹“底”打擊到物料，并使物料翻動。大的地方，使物料切線運動方向?qū)?yīng)的篩孔位置大大超前一個弧度的距離，徹底改善篩孔方向與物料運動方向的角度。新發(fā)明的粉碎機錘篩間隙，一定是一部分過大一部分過小，以各取優(yōu)勢。錘篩間隙是一部分過大一部分過小，而粉碎機轉(zhuǎn)子是圓的，那么，由篩板圍成的粉碎腔一定不是圓的。不是圓的粉碎腔，結(jié)束了“物料與錘片作同一旋轉(zhuǎn)方向圓周運動”的歷史，以重新獲得錘片和物料巨大運動速度差，重新獲得有效受力。這時，我們才能翻開“如何提高粉碎機效率系數(shù)K”新的一頁。4、錘片粉碎機錘片是對粉碎機效率系數(shù)K有重要影響部件。(參見資料十七)我國錘片式粉碎機用的錘片，農(nóng)機部已有部頒標準，(NJ.138-77)?！讹暳瞎I(yè)基礎(chǔ)知識》北京出版社1988.9394頁單位毫米也有《中華人民共和國國家標準》(草)錘片粉碎機錘片《飼料標準匯編手冊》439頁。(參見資料五)單位毫米</tables>從上表來看，長度為140mm，180mm的錘片，厚度均在5mm以上。有一種傳統(tǒng)的說法，薄的錘片易于磨損，因而壽命短?！啊笨紤]到薄的錘片易于磨損，一般采用6.4毫米厚的錘片。”(參見資料十四)錘片薄是否易于磨損？我們來分析已損壞的舊錘片。從外形看，磨損集中在錘片四角，四角磨損成光滑的圓弧形。看磨損工作面，錘片表面突起，中間下凹，顯然由于錘片表面處理后強度高，中間強度低引起的。不同材料，不同處理方式磨損情況也不一樣。測錘片厚度，磨損僅幾微米。由此可見，錘片磨損同材料有關(guān)；同錘片寬度有關(guān)；同錘片厚度幾乎無關(guān)；磨損主要在錘片末端，說明同目前圓形粉碎腔工作狀態(tài)有關(guān)。以上實際上是分析了錘片總體使用壽命。國標(草)對錘片使用壽命為40噸/片，我們還未對錘片效率壽命作分析，分析效率壽命，厚的錘片則更低。我們來看錘片各個階段的磨損情況。新安裝的錘片，刀邊兩條棱角，十分鋒利，剪切效果好。每片加工約一噸原料以后，刀邊棱角變圓滑，剪切效果變差，粉碎效率下降。加工約十噸原料以后，刀片末端直角全部磨損，成圓弧形。因此，刀片極大部分使用時間，是在低效率的工作狀態(tài)下工作的。一把刀片四個角，輪換四次，生產(chǎn)40噸，刀片報廢。在同樣材質(zhì)、同樣寬度條件下，薄形開刃錘片將大大增加錘片效率壽命。在同樣磨損情況下，薄形錘片仍然顯得比較鋒利，并將這種鋒利保持到錘片末端全部磨成圓弧形，效率壽命近似等于整個使用壽命。另外，原來圓形粉碎腔的工作條件也改變了，在原來圓形粉碎腔的條件下，物料在錘片末端和篩板之間作圓形物料環(huán)的旋轉(zhuǎn)，篩板和錘片末端磨損較大，一旦圓形物料環(huán)打破，錘片打擊物料的接觸面，不再集中在錘片末端，有更多的物料與錘片中部、根部接觸，錘片的使用壽命也將延長。在相同體積的粉碎腔里，增加錘片數(shù)，有利于增加錘片和物料錘擊的機會，但原來物料和錘片作同一旋轉(zhuǎn)方向的圓周運動，增加錘片，會使物料環(huán)運動速度加快，產(chǎn)生的離心力會使物料堵死篩孔，經(jīng)過大量試驗以后，許多粉碎機對錘片數(shù)量有嚴格限制，見表如下(參見資料十八)超過數(shù)量百分之二十以上，粉碎機反而出料情況差，誰也不能違反這條規(guī)律。本發(fā)明，對原來“物料和錘片作同一旋轉(zhuǎn)方向圓周運動”的情況，已不完全存在，錘片安裝數(shù)量可以大幅度增加。在56×40型上，普通粉碎機錘片數(shù)量為二十四片，而本發(fā)明可裝七十二片，增加三倍，竟然不發(fā)生堵死現(xiàn)象。5、振動說到粉碎機的振動，大都忌諱很深，許多粉碎機說明書上，往往表明本機有減振裝置，本機振動小……(參見資料十九)本發(fā)明認為，振動，既是壞事，又是好事，就看振動發(fā)生在什么地方。馬達，轉(zhuǎn)子，主軸承，機體，應(yīng)該避免由偏心、軸承間隙等引起的振動，這些振動會影響粉碎機正常工作和使用壽命。但篩體，應(yīng)該讓它振動。讓篩體與機體、轉(zhuǎn)子作相對振動，將有利于增加篩分能力。根據(jù)泰卡斯特(TAGGAST)提出的經(jīng)驗公式Q＝K×A×aQ為篩分能力K為篩分能力系數(shù)A為篩面積a為篩孔大小在篩孔a，篩面積A一定的情況下，K值如下</tables>旋轉(zhuǎn)篩工作時，篩和物料互相平行移動，可類比粉碎機篩固定，物料作園形平行運動，若傳統(tǒng)粉碎機固定篩比作一般旋轉(zhuǎn)篩，則本發(fā)明振動篩可比作一般振動篩，那么，可提高篩分能力系數(shù)K系數(shù)8～69倍。實測情況也在這一范圍以內(nèi)。當(dāng)頻率1500次/min，振幅2mm，篩孔Φ3mm時，K＝35，這就是說篩面積相當(dāng)于增加了35倍。35倍，是否過多了些？不多，旋轉(zhuǎn)篩相當(dāng)于無限長的溜篩，若無時間限制，理論上總是能處理足夠噸位原料，但是，瞬間讓物料及時過篩能力不行，尤其是超細粉粒，我們要求的就是這種及時過篩能力只有及時過篩，才能避免超細粉碎。只有及時過篩，才能避免轉(zhuǎn)子力矩加重。只有及時過篩，才能避免低效粉碎。因此，這振動有相當(dāng)?shù)囊饬x①.最終解決了普通粉碎機篩分能力差的問題。②.結(jié)束了有篩型粉碎機不宜直接生產(chǎn)超細粉料的歷史。③.為用一臺粉碎機替代粗、細兩套粉碎工序，提供了具體可行的設(shè)備。通過以上5個方面的分析，對本發(fā)明的目的確定，有了一個可行的基礎(chǔ)。本發(fā)明的目的是要提供一種有篩型錘片粉碎機，它既能有效的生產(chǎn)粗、中、細、超細顆粒直徑的粉料，并且粉碎粒度比較均勻，又能具有較高的粉碎效率指標。本發(fā)明的技術(shù)方案如下在普通粉碎機中，包括篩，錘片，轉(zhuǎn)子，機體，馬達等，對篩和錘片進行改動，其特征在于橫寬形振動篩和開刃錘片。(圖1、圖2、)所謂的橫寬形篩，是要體現(xiàn)錘篩間隙一部分過份大，一部分過分小的設(shè)計思想，考慮到重力方向，確定低部盡量小，橫向放寬。其特征在于在臥式粉碎機轉(zhuǎn)子徑向平面上，由篩板等圍成的篩框，靠近轉(zhuǎn)子那面篩板形狀，水平方向的最大長度，是垂直方向最大長度的1.2～4倍，即橫寬大于豎高。“在粉碎機轉(zhuǎn)子徑向平面上”，限定了比較的范圍，因而，粉碎機的法向橫寬不在此限，如一種寬篩子的粉碎機，9FQ40×40.11～15KW.轉(zhuǎn)子直徑400mm，篩寬400mm，等，它的寬，是在粉碎機軸向平面上。“橫寬形”包括了多種形狀，如橫放橢圓形(圖1)，橫放腰形(圖3)，橫放梯形(圖4)，橫放棱形(圖5)，橫放三角形(圖6)，等，一切形狀，以及各種非標準的上述近似的形狀，它排斥了圓形，(橫等于豎)，滴水形，(豎大于橫)，“橫寬”，是抓住了本質(zhì)，避開了支節(jié)糾纏。“1.2～4倍”是寬的數(shù)值化，它排斥了各種制造誤差，排斥了齒板的齒頂、齒根尺寸變化，也排斥了各種偏心設(shè)計；通常錘篩間隙上下不等?！?.2倍”，既遠遠避開現(xiàn)有設(shè)計，又能產(chǎn)生發(fā)明的預(yù)期效果?！?倍”為上限，再多，雖有效果，但已屬累贅。所謂的振動篩，其特征在于在篩體上附有引起篩體振動的振動源，使篩相對轉(zhuǎn)子在經(jīng)相方向作振動?！耙鸷Y體振動的振動源”包括電機偏心塊振動，電磁振動，壓電陶瓷振動，氣振動，等等，一切可以引起振動的裝置。振動是“相對轉(zhuǎn)子”的振動，而不是普通粉碎機的篩與機體等，在馬達轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的共振，余振等振動。振動的方向定為“轉(zhuǎn)子徑向”，是使篩孔卡住的物粒易振落。為防止粉粒從篩兩側(cè)板的孔與轉(zhuǎn)軸間隙處泄漏，兩側(cè)板孔應(yīng)設(shè)計得盡量小又不碰轉(zhuǎn)軸，并在軸向有防漏圓墊圈。所指的錘片，其特征在于錘片兩長邊開刃，長度≥140mm，厚度≤3mm，長度≤140mm，厚度≤2.5mm。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下有益效果(以下以橢圓為例，)1.橢圓比圓周長長，篩面積大。(見圖7)2.橢圓形篩板使物料出料方向和篩孔法線方向之間的角度改變。圓形，物料運動方向是圓周切線方向，而篩孔方向是圓周法線方向，兩者幾乎垂直，(錘篩間隙小的情況下)，不利物料出篩孔。(見圖8)橢圓形，間隙小的地方，同圓形，間隙大的地方，物料運動方向大大超前對應(yīng)的篩板的一個弧度距，使物料運動方向和篩孔法向之間的角度改善。(見圖9)3.物料運動方向改變，有效受力機會增加在圓形篩情況下，物料剛進粉碎腔，碰上高速旋轉(zhuǎn)的錘片，兩者速度矢量差幾乎為零，粉碎效率高。以后，錘篩間隙小，物料碰到篩面，入射角幾乎與篩圓形平行，反射角也小，物料和錘作同一旋轉(zhuǎn)方向的圓周運動。物料速度增加，方向與錘片一致，兩者速度差小，粉碎效率低。(見圖10)在橢圓篩情況下，在第一次高效打擊后，由于錘篩間隙大，Δ＝0.5R，R為轉(zhuǎn)子半徑，在某些角度，π/4，3π/4，物料大大超前一個角度，撞在篩板上，入射角大，反射角也大，反射的物料運動矢量方向改變，和錘片方向速度差大，易重新獲得高效粉碎機會。在一圓周中，物料多次擊出，多次彈回，使物料一周內(nèi)獲得多次高效粉碎機會。(見圖11)以上均由橫寬形的形狀引起的有益效果。4.篩板振動，合格粉粒及時出篩能力強讓篩體與機體、轉(zhuǎn)子作相對振動，將有利于增加篩分能力。當(dāng)頻率1500次/min，振幅2mm，篩孔Φ3mm時，K＝35，這就是說篩面積相當(dāng)于增加了35倍。35倍，是否過多了些？不多，粉碎機內(nèi)的篩板不同于普通的篩板，普通篩板篩面受的是物料重力，而粉碎機內(nèi)的篩板受的除了物料重力，還有吸風(fēng)壓力，物料離心力。吸風(fēng)壓力在篩孔兩面形成一壓力差，它既有利合格粉粒出篩，也會使較大粉?？ㄗ『Y孔，因此，吸風(fēng)壓力不能沒有，也不能太大。吸風(fēng)對出料有利但它的上限不能利用。只有篩板振動，對卡在篩孔上的物料施以往復(fù)振動力使卡孔物料彈掉，保持篩孔暢通，給其余粉粒再一次出孔機會。這里，振動引起質(zhì)的變化，振動解放了吸風(fēng)壓力的上限。普通粉碎機吸風(fēng)量，每平方米篩板面積約取40-60立方米/分鐘，(資料5、8)，本發(fā)明可取每平方米篩板面積80立方米/分鐘以上。物料離心力也如此，在粉碎過程中，錘片與物料，物料與篩板，物料與搓板，物料與物料，不斷發(fā)生撞擊、剪切、摩擦、攪拌等作用，其中，只有錘片與物料的撞擊才是最有效的，但是，錘片的數(shù)量增加受到限制，數(shù)量增加物料轉(zhuǎn)速加快，離心力加大，G=V2R×M]]>G離心力，V物料速度，R物料轉(zhuǎn)動半徑，M物料質(zhì)量，2當(dāng)物料速度為80m，半徑為300mm，離心力加速度為21333m/s，是重力加速度的2176倍。這重力場既要使粉粒出篩，又會使較大粉?？ㄗ『Y孔，因此錘片不能少，也不能多。只有振動，才使粉碎機起了質(zhì)的變化，它解放了錘片數(shù)量的限制，56×40型，錘片可達72片。這里，振動是一種獨立有效的因素，在圓形篩上運用，也有很好的效果。這里，振動起了特殊的作用，它使篩在瞬間保持高度開孔率，使得各種有利因素得以充分發(fā)展，振動措施，是抓住了粉碎機最薄弱的一環(huán)，它使有篩粉碎機起了質(zhì)的變化。它使粉粒及時過篩，對普通粉料，避免合格粉粒滯留在粉碎腔內(nèi)作超細粉碎。對超細粉粒，防止了篩孔堵塞。及時過篩，避免轉(zhuǎn)子力矩加重。及時過篩，減少了各種粗細物料磨擦等低效粉碎。因此，這振動有相當(dāng)?shù)囊饬x1.最終解決了普通粉碎機篩分能力差的問題。2.結(jié)束了有篩型粉碎機不宜直接生產(chǎn)超細粉料的歷史。3.為用一臺粉碎機替代粗、細兩套粉碎工序，提供了具體可行的設(shè)備。這些都是普通粉碎機固定篩所不能比擬的。5.薄形開刃錘片效率高根據(jù)二個碰撞物體的動能效率公式η=ΔTTo=(1-K)2×W2W1+W2]]>式中，η為動能效率W1為錘片重量(主動)W2為物料重量K為效率系數(shù)當(dāng)K為一定值時，動能效率完全取決于兩碰撞物體重量的數(shù)值，當(dāng)主動物體W1錘片厚度減薄，重量減輕，η效率增加。為什么要開刃？由壓強傳遞公式。F×s＝f×S則F=Ss×f]]>F為開刃錘片力，s為開刃錘片碰擊面f為普通厚錘片力S為普通厚錘片碰擊面當(dāng)壓強固定時，減少接觸面，使剪切力大大增加，有利于產(chǎn)生達到和超過屈服點的作用力，使有效受力成分增加。錘片的磨損一種意見認為薄形錘片容易磨損，這種說法和磨損的錘片外觀的分析不符合。錘片的磨損面在于在錘片運動方向與物料直接碰撞的一面，磨損由前至后，串聯(lián)著逐步磨損，磨損的耐久時間除其因素外，也取決于錘片的寬度。同樣材料，寬度相同，時間相同。錘片效率壽命錘片效率壽命主要看錘片棱角是否磨損變圓。薄形開刃錘片磨去同等尺寸，仍然比較鋒利，效率壽命長。在抗意外鋼性異物破壞方面，只要將錘片制成內(nèi)軟外硬，抗意外破壞性能差不多。薄形開刃錘片也是一種獨立有效的改進，在圓形粉碎機中也有明顯效果。本發(fā)明不僅比現(xiàn)有技術(shù)相比具有優(yōu)點，同時對國內(nèi)外各種改進后的、先進的技術(shù)相比也具有優(yōu)點。1.二次粉碎工藝二次粉碎工藝，是先用大孔篩(例如Φ5mm)，將粉料在粉碎機里拉出，在下一道工序中，增加一分級篩，合格的(＜Φ3mm)到成品倉，不合格的(＞Φ3mm)重新提升，回到待粉碎倉，重新粉碎。工藝流程如下(圖12)顯然，這種工藝的設(shè)計專家，是看到了粉碎機的篩分能力差，不能及時出料，所以，在外部加振動篩，加強篩分能力。這種工藝比單用Φ3mm篩，粉碎機一次粉碎效率高。但還存在著顯而易見的缺點。a.相當(dāng)一部分(＞Φ3mm，＜Φ5mm)的粉粒，在外部作大循環(huán)，浪費能量，這部分潛力還未利用。b.外部繞一圈，獲得一次初進粉碎機高效粉碎機會，代價太大。c.增加輔助設(shè)備投資，增加占地面積，增加電費開支。相比之下，本發(fā)明用橢圓振動篩解決篩分能力不足的問題，同時利用橢圓曲率變化，使物料彈回，改變運動方向，獲得多次高效粉碎機會，顯得簡潔合理。效果更好，同時工藝設(shè)備簡單，占地少，投資省。2.魚鱗篩板魚鱗篩板，在迎著錘片打擊方向作一突出孔，使物料運動方向，同篩孔發(fā)線方向夾角變小，改變了普通篩板幾乎成直角的狀態(tài)，提高了篩分效果，顆粒均勻度也改善。但是，總體提高程度有限，因為a.采用魚鱗孔，受布孔幾何圖案限制，孔和板之間的比例比普通篩減小了。b.篩仍保留圓形，長度仍受到限制。c.對卡孔堵塞現(xiàn)象無措施。d.對獲得多次高效粉碎無措施。3.調(diào)節(jié)風(fēng)量當(dāng)吸風(fēng)量與物料的質(zhì)量、篩孔直徑、物料環(huán)的厚度和速度，等參數(shù)，處于某一合理狀態(tài)時，會達到比較好的粉碎效果。但是，這里許多因素，如物料品質(zhì)，篩孔直徑，物料環(huán)的厚度和速度是經(jīng)常在變的因素。迄今為止，還沒有能正確反映這種狀態(tài)的儀表，和保持這種狀態(tài)的控制設(shè)備。普通粉碎機操作人員無法把握住這個最佳狀態(tài)，因而，這種方法的可行性在于大體調(diào)整，大體估算，使用范圍是有限的。這種方法的實質(zhì)，是調(diào)節(jié)合適的吸風(fēng)量，去迎合固定篩粉粒出篩能力差的狀況，在不能太大，也不能沒有之間作文章，在如何防止粉粒堵篩方面無措施，在獲得多次高效粉碎方面等等，也無措施。隨著設(shè)計人員經(jīng)驗積累和水平提高，合適調(diào)節(jié)風(fēng)量已歸入正常使用普通錘片粉碎機的范圍。4.無篩超細粉碎機鑒于以往有篩粉碎機對超細粉粒過篩能力差，無篩超細粉碎機應(yīng)運而生，無篩粉碎機避開了超細粉粒過篩難的問題，采用氣流分級，有的在粉碎機內(nèi)部，有的在外部。也有的外部用篩，外部用篩可比照二次粉碎工藝。用氣流分級，受到物料比重，外形等因素影響，仍有少量較大粉?；烊氤善分校罅Ｖ匦路祷胤鬯闄C，相當(dāng)二次粉碎。無篩粉碎機在粉碎效率上，沒有什么優(yōu)勢，若用玉米，水分≤14％，以95％通過Φ3mm孔，每噸耗電6.3度。原因很簡單，無篩粉碎機在如何獲得高效粉碎方面沒有采取什么措施。無篩粉碎機在配合飼料生產(chǎn)工藝上，需單獨分開，設(shè)備投資大，無論采取先粉碎后配合，先配合后粉碎，還是批批分清，均還有這樣或那樣一些缺憾。一旦有篩類粉碎機也能解決超細粉碎問題，不僅對無篩微粉碎機，而且對整個超微粉碎工藝，都會重新評價。5.軸向進料粉碎機軸向進料粉碎機有立軸式自吸風(fēng)粉碎機、臥式軸向進料粉碎機兩種。這兩種粉碎機進料位置改變，粉碎機篩板包角可達360度顯然，篩板長，面積大。另一種寬篩臥式粉碎機，面積更大，有的用于普通飼料生產(chǎn)，有較好效果，有的用于細粉碎飼料生產(chǎn)(40目)，用風(fēng)選器分選粒度，但生產(chǎn)時有粗?；亓鳎瑑纱畏鬯楣に?。兩者相比，臥式軸向粉碎機篩板上半部，物料重力方向與篩孔方向相反，出料不利，立軸式結(jié)構(gòu)更為合理。立軸式無吸風(fēng)裝置粉碎機，出料口為正氣壓，對于后道粉塵泄漏，氣物分流的處理，也較復(fù)雜，應(yīng)用不廣。這兩種粉碎機在篩分能力上有改善，但未根本解決，對瞬間大粒堵塞篩孔無措施，在增加高效粉碎機會方面也無措施。圖1是左半剖面圖(橫放橢圓形)。圖2是主視圖(橫放橢圓形)。圖3橫放腰形。(外框線表示篩框，內(nèi)虛線表示錘片末端軌跡，下同。)圖4橫放梯形。圖5橫放棱形。圖6橫放三角形。圖7是圓形與橢圓形，篩長展開對比圖。圖8是圓形篩示意圖，以及圓形篩展開圖上，物料運動方向和物料出篩孔方向示意圖。圖9是橢圓篩示意圖，以及橢圓篩展開圖上，物料運動方向和物料出篩孔方向示意圖。圖10分別是圓形篩示意圖，圓形篩展開圖上，物料運動方向和錘片運動方向示意圖，和圓形篩粉碎效率圖。圖11分別是橢圓篩示意圖，橢圓篩展開圖上，物料運動方向和錘片運動方向示意圖，和橢圓篩粉碎效率圖。圖12分別是一次粉碎工藝和二次粉碎工藝流程圖。下面結(jié)合附圖來介紹一個實施例，圖1，圖2，一種粉碎機，包括篩1，作振動于篩體的振動源2，錘片3，轉(zhuǎn)子4，機體5，馬達6等，其特征在于橫寬形振動篩和開刃錘片。采用橫寬形篩的形式之一橫放橢圓形。其特征在于在粉碎機轉(zhuǎn)子徑向平面上，由篩板等圍成的篩框，靠近轉(zhuǎn)子那面篩板形狀呈橢圓形，水平方向的長軸，是垂直方向的短軸的1.5倍。如56×40型，則橫寬900mm，豎高600mm。齒板裝在篩的低部，齒頂不碰錘片即可。振動篩，其特征在于在篩體上附有引起篩體振動的振動源，使篩相對轉(zhuǎn)子經(jīng)相方向作振動。采用能使篩體振動的振動源之一電機偏心塊振動，振動源固定在篩體重心位置。振動的方向定為轉(zhuǎn)子徑向。錘片，其特征在于錘片兩長邊開刃。如56×40型，則長度180mm，厚度3mm。權(quán)利要求1，一種粉碎機，包括篩，錘片，轉(zhuǎn)子，機體，電機等，其特征在于橫寬形篩。2，根據(jù)權(quán)利要求1所指的篩，其特征在于在臥式粉碎機轉(zhuǎn)子徑向平面上，由篩板等圍成的篩框，靠近轉(zhuǎn)子那面篩板形狀，水平方向的最大長度，是垂直方向最大長度的1.2～4倍，即橫寬大于豎高。3，一種粉碎機，包括篩，錘片，轉(zhuǎn)子，機體，電機等，其特征在于振動篩。4，根據(jù)權(quán)利要求3所指的篩，其特征在于在篩體上附有引起篩體振動的振動源，使篩面在轉(zhuǎn)子的經(jīng)向方向作相對轉(zhuǎn)子的振動，頻率1-100Hz/s，振幅1--30mm，振動源的振動方式包括電機偏心塊振動，電磁振動，氣力振動，壓電陶瓷振動，偏心裝置振動，等一切振動方式。5，一種粉碎機，包括篩，錘片，轉(zhuǎn)子，機體，電機等，其特征在于開刃錘片。6，根據(jù)權(quán)利要求5所指的錘片，其特征在于錘片兩長邊開刃，長度≥140mm，厚度≤3mm；長度＜140mm，厚度≤2.5mm。全文摘要本發(fā)明公開的一種錘片粉碎機，是飼料，食品，化工等行業(yè)的通用粉碎設(shè)備。針對目前各類粉碎設(shè)備存在的不足效率低，粉粒不勻，普通粉碎機和超細粉碎兩者不宜通用。本發(fā)明采取了技術(shù)措施，其特征是橫寬形振動篩和開刃薄錘片。橫寬形，增加篩面積，改善粉粒運動方向與篩孔間的角度，改變了物料圓周運動狀態(tài)，使物料多次被篩彈回，增加了有效打擊成分。振動篩解決了超細粉粒過篩難的難題，提高了及時過篩能力。開刃薄錘片有效打擊力成分高，有效壽命長。文檔編號B02C13/284GK1153083SQ96116579公開日1997年7月2日申請日期1996年11月14日優(yōu)先權(quán)日1996年11月14日發(fā)明者俞信國申請人:俞信國