隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，技術(shù)水平的提高、產(chǎn)品層次、品種的豐富、質(zhì)量的提高，對(duì)粉體加工工業(yè)提出更高的要求，細(xì)粉、微粉、超微粉的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。各種傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)中，制作粉體作為產(chǎn)品、添加劑、填充劑的生產(chǎn)，復(fù)合改性、再生、提純各種工藝更普遍了。因此粉體加工機(jī)械的需求迫切性是可想而知的，而目前國(guó)內(nèi)的現(xiàn)狀是急需開發(fā)高性能、適用性廣泛或者簡(jiǎn)易而加工程度高的或者專業(yè)性特別強(qiáng)的特種粉碎機(jī)械。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需求，設(shè)計(jì)了氣流沖擊式超微
粉碎機(jī)。
1、總體結(jié)構(gòu)與工作原理
1.1總體結(jié)構(gòu)
該機(jī)主要由電動(dòng)機(jī)、帶傳動(dòng)裝置、供料裝置、粉碎裝置、排渣裝置，機(jī)架等組成。其結(jié)構(gòu)如圖1所示。
1.2工作原理
工作時(shí)．小于8mm的物料顆粒從喂料斗進(jìn)入粉碎腔，粉碎腔被兩個(gè)擋料環(huán)劃為三個(gè)室，沿軸向排列，左側(cè)為第一粉碎室，中間為第二粉碎室，右側(cè)為風(fēng)機(jī)室，主軸水平穿過(guò)三個(gè)室的中心，在粉碎室相對(duì)應(yīng)的軸上裝有粉碎部件和分級(jí)部件．在風(fēng)機(jī)室相對(duì)應(yīng)的軸上裝有風(fēng)扇葉片。機(jī)殼的內(nèi)壁有固定磨環(huán)，環(huán)上有齒板以增強(qiáng)粉碎效果。第二粉碎室的內(nèi)徑比第一粉碎室的內(nèi)徑大，粉碎和分選作用都比第一粉碎室強(qiáng)。在第二粉碎室右側(cè)的擋料環(huán)與風(fēng)機(jī)相連，粉碎成品與氣流一起經(jīng)風(fēng)機(jī)由排料口排出。第一粉碎室的轉(zhuǎn)子有徑向葉片5-6片，葉片向輸送方向傾斜，它有助于形成旋轉(zhuǎn)風(fēng)壓；第二粉碎室中的轉(zhuǎn)子有徑向葉片6片，但不傾斜，形成空氣阻力。第一段葉輪形成的風(fēng)壓在第一粉碎室內(nèi)引起氣流循環(huán)，隨氣流旋轉(zhuǎn)的物料顆粒之間就發(fā)生相互沖擊、碰撞、摩擦和剪切，以及受離心力作用沖向內(nèi)壁受到撞擊、摩擦、剪切等作用而被粉碎成細(xì)粉。第二段分級(jí)葉輪具有分級(jí)作用，細(xì)粉在分級(jí)葉輪端部斜面和襯套錐面之間的間隙中也進(jìn)行較有效的粉碎。最有效粉碎作用發(fā)生在第一，二段葉輪之間的滯留區(qū)，這是因?yàn)槿~輪高速旋轉(zhuǎn)時(shí)物料被急劇攪拌，導(dǎo)致顆粒間的相互沖擊、摩擦和剪切而被粉碎。由于上述作用，粉粒被粉碎至數(shù)十微米到數(shù)百微米，細(xì)粉和較粗的顆粒同時(shí)旋轉(zhuǎn)于第一粉碎室內(nèi)，在離心力的作用下粗粒沿第一粉碎室內(nèi)壁旋轉(zhuǎn)，與新加入的物科一同繼續(xù)被粉碎；而細(xì)顆粒則隨氣流趨向中心部分，隨鼓風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的氣流帶入第二粉碎室內(nèi)。分級(jí)是由第二段分級(jí)葉輪所產(chǎn)生的離心力和擋料環(huán)內(nèi)徑之間所產(chǎn)生的氣流吸引力來(lái)決定，若顆粒收到的離心力作用大于氣流吸引力，則被滯留下來(lái)繼續(xù)被粉碎，若顆粒所受離心力小于氣流吸引力，則它被吸向中心隨氣流進(jìn)入第二粉碎室。進(jìn)入第二粉碎室的顆粒進(jìn)行同樣的粉碎與分級(jí)。由于第二粉碎室粉碎葉輪和分級(jí)葉輪直徑比第一粉碎室的大，因此旋轉(zhuǎn)速度更高，第三段葉輪的葉片扭轉(zhuǎn)角為40°，所以總的風(fēng)壓更大，粉碎效果增強(qiáng)，通過(guò)該室的風(fēng)速因粉碎室直徑增大而減緩，分級(jí)精度提高，這樣使細(xì)顆粒粉碎到幾微米到數(shù)十微米超微粒子并被氣流吸出機(jī)外。兩室轉(zhuǎn)子均為兩部分。室的左端與機(jī)殼圓筒部分內(nèi)壁相對(duì)，右側(cè)則與圓錐部分內(nèi)壁相對(duì)，分別形成很小的間隙，一般為2-5mm。調(diào)節(jié)間隙的大小，可以控制成品的粒度，間隙越�。６仍郊�(xì)：反之則越粗。在兩個(gè)粉碎室的下面，各設(shè)有一個(gè)卸料口，并于機(jī)身下方的螺旋卸料器相聯(lián)。粉碎中高硬度大比重的顆粒，可以從氣流中分離出來(lái)，靠離心力甩到粉碎室外圍，進(jìn)入卸料口，通過(guò)螺旋卸料器送出機(jī)外。螺旋卸料器可以清理重雜物，提高成品品質(zhì)，保持粒度均勻。微粉產(chǎn)品從排料口排出后，通常被高壓離心風(fēng)機(jī)的軸向管道吸入，再?gòu)娘L(fēng)機(jī)的出風(fēng)口送入脈沖布袋過(guò)濾器進(jìn)行料氣分離，符合粒度要求的收入容器，較粗粒子返回粉碎機(jī)的喂料斗重新粉碎，整個(gè)粉碎系統(tǒng)是個(gè)閉環(huán)加工系統(tǒng)。
2、主要零部件的設(shè)計(jì)
2.1 供料裝置的設(shè)計(jì)
進(jìn)料斗由厚1.5～2mm的薄鋼板制成，與水平面的傾角為100°，便于物料喂人。在進(jìn)料口處安裝一塊活動(dòng)擋板，可以阻擋顆粒物料的輕微反料。選用水平螺旋供料器，結(jié)構(gòu)如圖2所示。
2.2排渣裝置的設(shè)計(jì)
排渣裝置的工作原理如圖3所示。比被粉碎物料大且相對(duì)密度也大的雜質(zhì)，由于旋轉(zhuǎn)作用而被甩向襯套內(nèi)壁上，最后將落到粉碎室底部排渣孔，并由排渣裝置的螺旋器不斷的排出機(jī)外。當(dāng)粉碎物料不含有雜質(zhì)時(shí)該裝置可將粗顆粒排出機(jī)外，這樣不但保證成品粒度的大小，而且可防止粉碎機(jī)粗顆粒的積累以及新物料的不斷加入而超載。
2.3粉碎腔的設(shè)計(jì)
粉碎機(jī)的粉碎腔結(jié)構(gòu)由轉(zhuǎn)子外表面與定子襯套內(nèi)表面組成，定予分割成兩半，能方便地開啟，易于內(nèi)部檢查，清掃方便。轉(zhuǎn)子通過(guò)鍵連接固定在主軸上，它與定子襯套保持2~3mm間隙。定子襯套固定在機(jī)殼的內(nèi)壁上。
物料與空氣一起進(jìn)入機(jī)內(nèi)，在定子襯套內(nèi)表面和轉(zhuǎn)子外表面形成的狹窄粉碎區(qū)內(nèi)受到?jīng)_擊、剪切、碰撞而進(jìn)行粉碎，定子襯套內(nèi)表面鑲有齒板，齒板的作用是阻礙環(huán)流層的運(yùn)動(dòng)，降低物料在粉碎室內(nèi)的運(yùn)動(dòng)速度，增強(qiáng)對(duì)物料的碰撞，剪切與摩擦作用，從而有效提高了粉碎的功效。粉碎示意圖如圖4所示。
圖4中以為粉碎后顆粒隨葉輪一起作徑向運(yùn)動(dòng)的速度，v為顆粒因作高速旋轉(zhuǎn)而形成的離心運(yùn)動(dòng)的速度．P為顆粒的實(shí)際運(yùn)動(dòng)速度，即顆粒在遭到葉輪的高速?zèng)_擊后，以速度V撞擊外襯套（實(shí)際是定子襯套），產(chǎn)生二次粉碎，粉碎后細(xì)粒級(jí)產(chǎn)品在氣流的帶動(dòng)下，從粉碎機(jī)排料口排出，粗粒級(jí)由襯板撞擊產(chǎn)生反彈力而返回粉碎區(qū)，繼續(xù)粉碎。這種過(guò)程可以反復(fù)產(chǎn)生．直至產(chǎn)品完全合乎細(xì)碎要求隨氣流排出機(jī)外。
2.4風(fēng)機(jī)的設(shè)計(jì)
風(fēng)機(jī)的功用是將物料從粉碎室內(nèi)吸出，經(jīng)過(guò)風(fēng)機(jī)葉輪輸送到集料筒。輸送礦物粉等質(zhì)量較大的物料時(shí)，氣流速度應(yīng)達(dá)到15-20m/s，若速度太低，則管道易堵塞；速度太高則浪費(fèi)動(dòng)力。
根據(jù)主軸工作時(shí)的轉(zhuǎn)速，葉輪需要達(dá)到的線速度，風(fēng)機(jī)參數(shù)可見表l。
2.5擋料環(huán)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
擋料環(huán)靠定子襯套內(nèi)部凹槽來(lái)固定，擋料環(huán)共分大小中三類。根據(jù)不同的材料，不同的細(xì)度要求，選擇不同的擋料環(huán)調(diào)配使用，如圖5所示。
2.6袋式集料器的設(shè)計(jì)
選用脈沖式袋式集料器，具有完善的清理機(jī)構(gòu)和反吹氣流裝置，除塵效率可高達(dá)98%以上。
3、主要技術(shù)參數(shù)
設(shè)計(jì)的沖擊式超微粉碎機(jī)的主軸轉(zhuǎn)速可達(dá)到3000r/min，轉(zhuǎn)子直徑為300mm，轉(zhuǎn)子線速度45-60m/s，粉碎物可通過(guò)200-300目篩孔，生產(chǎn)率80-l00kgth。
4、結(jié)論
該機(jī)粉碎比大，粉碎顆粒成品的平均粒徑在5um以下；成品粒度均勻；設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，磨損小且維修容易。
