0、引言
    錘片式秸稈粉碎機(jī)是利用高速旋轉(zhuǎn)的錘片擊碎物料的機(jī)器。它具有通用性廣、對(duì)物料的溫度敏感性小、調(diào)節(jié)粉碎度方便、粉碎質(zhì)量好、使用維修方便以及生產(chǎn)率高等優(yōu)點(diǎn)。近年來(lái)，隨著畜牧業(yè)的發(fā)展，秸稈利用率大大提高，為提高牲畜的適口性，秸稈粉碎從過(guò)去的鍘切發(fā)展到當(dāng)前的揉搓。揉搓原理類似洗衣板的原理，多數(shù)是錘片與齒條板作用完成的，粒度大小由篩網(wǎng)上孔徑來(lái)決定。東北地區(qū)的玉米秸稈又粗又高，特別是一些秸稈含水率也較高，在經(jīng)粉碎機(jī)加工成粉末狀物后再去造粒，在生產(chǎn)顆粒飼料及燃料的過(guò)程中出現(xiàn)以下問(wèn)題：一是纏繞現(xiàn)象十分頻繁；二是濕一些的玉米秸稈被粉碎后不能達(dá)到造粒要求的粉狀物；三是耗能大、產(chǎn)量低。
    針對(duì)上述缺陷，筆者設(shè)計(jì)了一種高效秸稈粉碎機(jī)，該粉碎機(jī)是一種集鍘草、揉搓、粉碎于一體，能夠可靠地防止秸稈纏繞，并能對(duì)粗大秸稈以及含水率較高的秸稈可靠地進(jìn)行加工，特別是能夠滿足制造生物質(zhì)飼料規(guī)格要求的粉碎機(jī)。其主要技術(shù)性能參數(shù)如下所示。
    進(jìn)料方向：軸向
    配套動(dòng)力/kW: 18.5
    粉碎室寬度/mm：200
    揉搓室寬度/mm：200
    轉(zhuǎn)子直徑/mm：450
    主軸轉(zhuǎn)數(shù)／r．min'1：400
    篩片寬度/mm：180
    篩片包角／(°)：360
    篩孔直徑/mm:5 -8
    錘篩間隙/mm: 15 ~20
    生產(chǎn)率/kg．h'1: 600 -700
    整機(jī)質(zhì)量/kg: 20
1、總體結(jié)構(gòu)
1.1粉碎機(jī)整體結(jié)構(gòu)
粉碎機(jī)結(jié)構(gòu)如圖1所示。
1.2工作原理
    在機(jī)殼的人料口處設(shè)有一定刀片，在靠近人料口的轉(zhuǎn)子上安裝有動(dòng)刀片。秸稈進(jìn)入人料口后，先被動(dòng)刀片和定刀片鍘切成小段，然后再被錘片擊打在外側(cè)的齒板上，秸稈被反復(fù)撞擊粉碎，而后較輕物料被吸進(jìn)粉碎室進(jìn)一步粉碎，最后通過(guò)篩子，被風(fēng)機(jī)吸走，排除機(jī)外。采用本設(shè)計(jì)后能夠有效地提高秸稈的粉碎撞擊次數(shù)，提高工作效率，降低能耗。
    本機(jī)采用軸向自吸喂入式，在粉碎室(4)的右側(cè)安裝有揉搓室(8)，左側(cè)安裝有風(fēng)機(jī)(20)，圓周方向上安裝有環(huán)形篩片(2)，揉搓室(8)外側(cè)開(kāi)有進(jìn)料口(10)，由電機(jī)(18)通過(guò)三角帶(16)帶動(dòng)主軸(3)轉(zhuǎn)動(dòng)。主軸(3)帶動(dòng)錘片架(9)和錘片(6)旋轉(zhuǎn)，秸稈通過(guò)進(jìn)料口(10)時(shí)首先被切刀(11)和定刀(12)鍘成小段，切刀(11)與定刀(12)之間的間隙在1-5mm之間，切刀(11)在錘片軸方向上與軸中心線夾角為300；而后錘片(6)和齒條板(5)相互作用將鍘切成段的物料進(jìn)行打擊，撞碎。錘片(6)與揉搓機(jī)殼(8)內(nèi)部的齒條(5)間隙在10 - 20mm之間，物料在這里被揉搓成絲，或絲段。風(fēng)機(jī)(20)固定在主軸(3)上，在風(fēng)機(jī)葉片(19)的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)下，產(chǎn)生的風(fēng)吸引細(xì)小的物料到粉碎機(jī)殼(4)內(nèi)，粉碎機(jī)殼(4)內(nèi)也有錘片架(9)，旋轉(zhuǎn)后帶動(dòng)錘片(6)，將絲狀物料進(jìn)一步撞擊破裂變成粉末狀的物料，當(dāng)直徑小到能通過(guò)環(huán)形篩片(2)的篩孔時(shí)，被風(fēng)機(jī)(20)吸走。
    物料在風(fēng)機(jī)(20)負(fù)壓作用下，沿主軸(3)被吸出，由于離心作用將物料形成環(huán)流層，貼近篩面的外層粗粒多，靠近軸心的內(nèi)層細(xì)料多，通過(guò)中心通道到粉碎機(jī)殼(4)里進(jìn)一步粉碎。環(huán)形篩片(2)增加物料的通過(guò)面積，環(huán)形篩片(2)外，由于風(fēng)機(jī)(20)的吸入作用，將粉碎的物料通過(guò)篩孔吸走排出。這種工作過(guò)程大大地提高了生產(chǎn)率，降低了電耗。
2、主要工作部件設(shè)計(jì)
2.1  整體聯(lián)接結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    為了減少動(dòng)力傳輸過(guò)程的損失，本粉碎機(jī)采用風(fēng)機(jī)(20)、粉碎室(4)、揉搓室(8)串聯(lián)于主軸(3)上的聯(lián)接結(jié)構(gòu)，電機(jī)(18)通過(guò)大皮帶輪(17)、三角帶(16)、小皮帶輪(14)帶動(dòng)主軸(3)轉(zhuǎn)動(dòng)。該結(jié)構(gòu)可以提高動(dòng)力的傳動(dòng)效率，并且結(jié)構(gòu)緊湊。同時(shí)，將粉碎機(jī)殼(4)、揉搓機(jī)殼(8)設(shè)計(jì)成上下扣合形式(見(jiàn)圖2)，便于對(duì)機(jī)器內(nèi)部進(jìn)行維護(hù)和調(diào)試。
2.2防纏繞結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
    為防止主軸(3)被物料纏繞，設(shè)有防纏繞結(jié)構(gòu)。共有兩塊防纏繞架板(7)，用螺栓與錘片架
(9)外面的兩塊方板(15)中間位置連起來(lái)，防纏繞架板(7)與方板(15)相垂直，兩塊方板(15)對(duì)稱呈180。安裝，方板(15)尺寸為長(zhǎng)130mm，寬63 mm。中間開(kāi)一處長(zhǎng)50mm、寬5mm的中縫，騎在中間方板(15)上。工作時(shí)秸稈就不能纏繞到主軸(3)上。
2.3錘片及工作速度
    錘片是粉碎機(jī)的易損件，要求它具有良好的耐磨性。本機(jī)共有錘片32片。錘片(6)形狀上采用矩形設(shè)計(jì)，對(duì)稱設(shè)有兩個(gè)銷孔，兩邊有圓齒開(kāi)口，錘片長(zhǎng)180mm、寬50mm，沿長(zhǎng)度方向兩邊開(kāi)有圓齒形開(kāi)口，每邊3個(gè)，圓齒直徑10 - 20mm兩種。
    錘片由65Mn制造，熱處理后淬火區(qū)硬度為HRC50°～57°，非淬區(qū)不超過(guò)HRC28°。為提高耐磨程度，工作棱角堆焊碳化鎢合金，焊層達(dá)l ~3mm，使用壽命可比65 Mn鋼錘片高約7倍，但制造成本也將高2倍。制造錘片時(shí)各錘片間質(zhì)量允許誤差為錘片質(zhì)量的2%，以免引起機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的振動(dòng)，錘片呈交錯(cuò)平衡排列，錘片軌跡不重復(fù)，平衡性好。
    由于錘片速度對(duì)粉碎機(jī)的生產(chǎn)率和功率消耗有很大影響。錘擊速度過(guò)低時(shí)，錘擊能力弱，排粉的風(fēng)力也小，故生產(chǎn)率低；錘片速度過(guò)高，由于軸承摩擦和攪動(dòng)空氣消耗的功率劇增，使單位產(chǎn)品的能量消耗明顯提高。本機(jī)的錘片速度為80～90 m/s。
2.4引風(fēng)機(jī)和篩片
    在粉碎室(4)內(nèi)側(cè)裝有環(huán)形篩片(2)，篩片(2)寬180mm、直徑400mm。在360。范圍內(nèi)，形成全篩面，篩孔直徑8mm。錘片(6)在粉碎機(jī)殼(4)內(nèi)與環(huán)形篩片(2)的間隙為20 - 30mm之間，增加物料的通過(guò)面積，這就使堵塞物料的現(xiàn)象大大減小，避免了反復(fù)地粉碎重復(fù)過(guò)程。粉碎機(jī)殼(4)的下部，在環(huán)形篩片(2)的外側(cè)，有通道與風(fēng)機(jī)(20)相通，風(fēng)機(jī)(20)內(nèi)有風(fēng)機(jī)葉片(19)，風(fēng)機(jī)葉片(19)固定在主軸(3)的左端頭。葉片寬20~60mm．有6片。風(fēng)機(jī)(20)直徑為80 -200mm。主軸(3)工作轉(zhuǎn)速4000r'/min。這種工作過(guò)程大大提高了生產(chǎn)率且降低了電耗。
3、結(jié)論
    該粉碎機(jī)整體結(jié)構(gòu)較為緊湊，尤其是粉碎機(jī)機(jī)體形狀及布置特點(diǎn)突出。在實(shí)際使用過(guò)程中，達(dá)到600～700kg/h的生產(chǎn)率，在制造玉米秸稈顆粒物料的生產(chǎn)線上，較好地滿足了其生產(chǎn)率的要求。在粉碎粒度相同的情況下比其它的粉碎機(jī)效率高。
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