用撞擊的方法粉碎固體物料是一種歷史久遠(yuǎn)的常用的方法，老式的“一風(fēng)吹”磨粉機(jī)、錘片粉碎機(jī)和爪式粉碎機(jī)等都是采用撞擊方法粉碎固體物料的設(shè)備。近年來(lái)在小麥制粉行業(yè)逐步推廣應(yīng)用的同類(lèi)設(shè)備有普通撞擊松粉機(jī)、強(qiáng)力撞擊松粉機(jī)、撞擊磨粉機(jī)和撞擊殺蟲(chóng)機(jī)。本文簡(jiǎn)單介紹這4種設(shè)備的結(jié)構(gòu)特征、撞擊原理、功能、改進(jìn)措施及效果和發(fā)展趨勢(shì)。為敘述簡(jiǎn)便，本文在整體敘述時(shí)將上述4種設(shè)備統(tǒng)稱(chēng)為撞擊機(jī)。同時(shí)為使全文完整協(xié)調(diào)，也對(duì)打板松粉機(jī)做簡(jiǎn)單介紹。撞擊技術(shù)在小麥制粉行業(yè)應(yīng)用已有30多年的歷史。20世紀(jì)80年代初引進(jìn)的生產(chǎn)線的前路心磨就配有普通撞擊松粉機(jī)，后路心磨和渣磨配備打板松粉機(jī)，到80年代末引進(jìn)的生產(chǎn)線中前路心磨大多改配強(qiáng)力撞擊松粉機(jī)，而后路心磨和渣磨則改為普通撞擊松粉機(jī)，到90年代中期引進(jìn)生產(chǎn)線的心磨和皮磨系統(tǒng)有些則改配撞擊磨粉機(jī)了。國(guó)內(nèi)撞擊機(jī)的推廣應(yīng)用比發(fā)達(dá)國(guó)家要晚十年左右，但總體發(fā)展趨勢(shì)一脈相承，而且發(fā)展的速度十分迅猛，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)100 t以上的大中型廠幾乎沒(méi)有不用撞擊機(jī)的了，100 t以下的小廠也有相當(dāng)多的生產(chǎn)線采用了撞擊機(jī)，一種糧食加工機(jī)械能在短短20年內(nèi)有2次更新?lián)Q代的重大改進(jìn)，而且都能在世界范圍內(nèi)迅速推廣應(yīng)用，這在糧油加工機(jī)械發(fā)展的歷史上是很少見(jiàn)的。下面就撞擊機(jī)的結(jié)構(gòu)原理和功能作簡(jiǎn)單分析。
1、撞擊機(jī)的結(jié)構(gòu)原理及功能
1.1打板松粉機(jī)的結(jié)構(gòu)原理及功能
    打板松粉機(jī)實(shí)質(zhì)上是一臺(tái)小型不帶篩網(wǎng)的打麩機(jī)。除無(wú)篩網(wǎng)外，其它結(jié)構(gòu)、工作原理與打麩機(jī)完全相同，它的功能是打掉附著在麥麩和大顆粒胚乳上的細(xì)粉，打碎光輥碾壓后形成的粉片，并將胚乳打松，打板松粉機(jī)無(wú)粉碎胚乳的功能。
1.2普通撞擊松粉機(jī)的結(jié)構(gòu)、工作原理及功能
    普通撞擊松粉機(jī)，由壓蓋、蓋板、機(jī)殼、轉(zhuǎn)輪、管狀銷(xiāo)、輪轂、密封裝置、電機(jī)法蘭蓋、電機(jī)等組成，其中轉(zhuǎn)輪是上下2個(gè)圓盤(pán)，用徑向間隔30 mm左右的兩圈各30個(gè)左右的管狀銷(xiāo)聯(lián)成一體組成，并通過(guò)輪轂直接固定在電機(jī)軸上。電機(jī)根據(jù)設(shè)計(jì)要求選2極或4極，工作時(shí)電機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)輪以1450r/min或2 900 r/min左右轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，通過(guò)蓋板中央進(jìn)料口進(jìn)入轉(zhuǎn)盤(pán)的物料受高速旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)輪的離心力和氣力輸送風(fēng)力作用由軸心向外做徑向移動(dòng)，同時(shí)也受轉(zhuǎn)輪風(fēng)力及管狀銷(xiāo)圓周方向打擊力的作用做圓周運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)中物料必然受到兩圈管狀銷(xiāo)的打擊。但因?yàn)楣軤钿N(xiāo)外形是圓柱體狀的，物料自身又在做圓周運(yùn)動(dòng)，且撞擊是在無(wú)圓周方向阻力的空間進(jìn)行，所以轉(zhuǎn)輪以1450 r/min速度旋轉(zhuǎn)的松粉機(jī)的撞擊強(qiáng)度不大，其功能與打板松粉機(jī)基本相同，轉(zhuǎn)輪以2900 r/min左右速度旋轉(zhuǎn)的撞擊松粉機(jī)的撞擊強(qiáng)度比前者撞擊強(qiáng)度明顯高，但對(duì)胚乳破壞能力有限，其本道取粉率一般不超過(guò)5%左右，且這一部分粉大多是光輥磨出的粉片被粉碎而成。
1.3強(qiáng)力撞擊松粉機(jī)、撞擊殺蟲(chóng)機(jī)和撞擊磨粉機(jī)結(jié)構(gòu)原理
    及功能
    強(qiáng)力撞擊松粉機(jī)、撞擊殺蟲(chóng)機(jī)和撞擊磨粉機(jī)無(wú)論是進(jìn)口的，消化吸收的還是我們自行設(shè)計(jì)研制的，其與工作原理相
關(guān)的結(jié)構(gòu)特征都是相同的。其結(jié)構(gòu)都如圖2所示由蓋板、定子盤(pán)、定子柱銷(xiāo)、轉(zhuǎn)子柱銷(xiāo)、轉(zhuǎn)子盤(pán)、機(jī)殼、輪轂、密封裝置、電機(jī)等零部件組成。其中轉(zhuǎn)子盤(pán)都是一個(gè)安裝有至少3排每排10 - 40個(gè)截面為正方形的長(zhǎng)方體狀柱銷(xiāo)的一個(gè)圓盤(pán)，轉(zhuǎn)子盤(pán)通過(guò)輪轂直接固定到電機(jī)軸上。定子盤(pán)則都是一個(gè)安裝有至少3排每排30 - 70個(gè)圓柱體形柱銷(xiāo)的圓盤(pán)，定子盤(pán)固定在蓋板上，而蓋板如圖所示與機(jī)殼相聯(lián)，與普通撞擊松粉機(jī)一樣，通過(guò)蓋板中央的進(jìn)料口進(jìn)入機(jī)殼內(nèi)定子盤(pán)和轉(zhuǎn)子盤(pán)之間空間的物料受轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)離心力、氣力輸送風(fēng)力、轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)形成的風(fēng)力及轉(zhuǎn)子柱銷(xiāo)的撞擊力作用既有由軸心向外的徑向運(yùn)動(dòng)又有圓周運(yùn)動(dòng)。不同的是由于定子柱銷(xiāo)的阻擋，使作圓周運(yùn)動(dòng)的物料每靠近一個(gè)定子柱銷(xiāo)時(shí)運(yùn)動(dòng)速度大幅度放慢，直接撞到定子柱銷(xiāo)上及“卡”在定子和轉(zhuǎn)子之間的大顆粒物料會(huì)瞬間停止運(yùn)動(dòng)，這樣就形成了以40 - 90 m/s線速度運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子柱銷(xiāo)對(duì)靜止或接近靜止的物料顆粒的撞擊，顯然這樣撞擊的強(qiáng)度遠(yuǎn)比普通撞擊松粉機(jī)大得多，且轉(zhuǎn)子柱銷(xiāo)與定子柱銷(xiāo)之間間隙越小，撞擊的強(qiáng)度越大。另外，因?yàn)檗D(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中任意一個(gè)轉(zhuǎn)子柱銷(xiāo)與每一個(gè)定子柱銷(xiāo)接近時(shí)都能形成對(duì)物料的一次強(qiáng)力撞擊。而目前國(guó)內(nèi)外這三種撞擊機(jī)轉(zhuǎn)子柱銷(xiāo)都在40～150個(gè)，而定子柱銷(xiāo)則都有120 -250個(gè)，所以轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一圈對(duì)物料的撞擊次數(shù)就有數(shù)干至上萬(wàn)次，每分鐘的打擊次數(shù)則高達(dá)100～300萬(wàn)次。由于撞擊強(qiáng)度大，撞擊次數(shù)多，所以這3種設(shè)備除都有打板松粉機(jī)和普通撞擊松粉機(jī)的全部功能外，還有不同程度的粉碎功能。
    以上是這三種設(shè)備的共同點(diǎn)。撞擊殺蟲(chóng)機(jī)與強(qiáng)力撞擊松粉機(jī)相比，結(jié)構(gòu)上完全相同，只是用的場(chǎng)合不同，安裝方法略有差異。實(shí)際上所有撞擊機(jī)都有殺蟲(chóng)功能，且撞擊強(qiáng)度越大，殺蟲(chóng)效果越好，這是顯而易見(jiàn)的。因此，采用強(qiáng)力撞擊松粉機(jī)或撞擊磨粉機(jī)的生產(chǎn)線產(chǎn)出的面粉若庫(kù)存期不長(zhǎng)，就沒(méi)有必要再用殺蟲(chóng)機(jī)。庫(kù)存期長(zhǎng)則可在打包前加裝撞擊殺蟲(chóng)機(jī)，這種撞擊殺蟲(chóng)機(jī)為打包輸送方便往往規(guī)定進(jìn)口水平，出口向下，除此之外與強(qiáng)力撞擊松粉機(jī)沒(méi)有任何區(qū)別，因?yàn)樽矒魵⑾x(chóng)機(jī)用于撞擊面粉，己無(wú)考核粉碎功能和取粉率的必要。但要保證良好的殺蟲(chóng)功能，還必須有足夠的撞擊強(qiáng)度，所以撞擊殺蟲(chóng)機(jī)仍應(yīng)以選撞擊強(qiáng)度較大的強(qiáng)力撞擊松粉機(jī)為好，筆者以為目前國(guó)內(nèi)某些廠家生產(chǎn)的撞擊殺蟲(chóng)機(jī)，將轉(zhuǎn)子柱銷(xiāo)也改為圓柱形，會(huì)導(dǎo)致撞擊強(qiáng)度和殺蟲(chóng)效果降低，柱銷(xiāo)使用壽命縮短，有些不妥。
2、撞擊機(jī)存在的不足及改進(jìn)設(shè)計(jì)
2.1撞擊磨粉機(jī)與強(qiáng)力撞擊松粉機(jī)相比結(jié)構(gòu)上的不同點(diǎn)
    (1)強(qiáng)力撞擊松粉機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速2 900 r/min左右，撞擊磨粉機(jī)轉(zhuǎn)速為4 500 -5 500 r/min，并增加了變速和降溫等裝置。
    (2)強(qiáng)力撞擊松粉機(jī)轉(zhuǎn)子、定子柱銷(xiāo)之間間隙一般為5mm,撞擊磨粉機(jī)轉(zhuǎn)子、定子柱銷(xiāo)之間間隙一般為3mm。
2.2幾種撞擊機(jī)在功能上的差異
    (1)目前強(qiáng)力撞擊松粉機(jī)用于前路心磨的本道取粉率在10%～25%，撞擊磨粉機(jī)作在前路心磨的本道取粉率為30%～50%。
    (2)撞擊殺蟲(chóng)機(jī)不考核取粉率，殺蟲(chóng)效果尚無(wú)公認(rèn)的指標(biāo)和檢測(cè)辦法。
    從上述分析中可以清楚地看到撞擊機(jī)由打板、普通、強(qiáng)力到撞擊磨粉機(jī)是朝著逐步加強(qiáng)粉碎功能的方向發(fā)展的，而加強(qiáng)粉碎功能的方法只有提高轉(zhuǎn)速，減小轉(zhuǎn)子、定子柱銷(xiāo)之間間隙，加大轉(zhuǎn)子直徑和增加轉(zhuǎn)子、定子柱銷(xiāo)數(shù)量4種，另外根據(jù)多年生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)撞擊機(jī)了解的情況得知，目前國(guó)內(nèi)撞擊機(jī)普遍存在撞擊柱銷(xiāo)不耐磨，和撞擊機(jī)機(jī)殼內(nèi)粉塵能穿過(guò)機(jī)殼與輪轂及電機(jī)軸與電機(jī)法蘭盤(pán)之間間隙進(jìn)入電機(jī)內(nèi)吸干潤(rùn)滑油導(dǎo)致軸承損毀兩大缺欠。
2.3改進(jìn)設(shè)計(jì)
    鑒于上述分析，我們對(duì)撞擊松粉機(jī)作了如下的改進(jìn)。
    (1)將強(qiáng)力撞擊松粉機(jī)轉(zhuǎn)子柱銷(xiāo)與定子柱銷(xiāo)之間間隙由5mm改為4mm和3mm，同時(shí)將轉(zhuǎn)子柱銷(xiāo)數(shù)量增加30%～50%。經(jīng)測(cè)試，改進(jìn)后的松粉機(jī)的本道取粉率從原有的10%～25%提高到15%～30%。
    (2)采用獨(dú)特的淬火工藝，在保證柱銷(xiāo)應(yīng)力集中處保持足夠的韌性，不斷裂的前提下，將柱銷(xiāo)硬度從淬火前的HRC20左右提高到HRC50左右，使柱銷(xiāo)使用壽命提高2倍以上。
    (3)輪轂結(jié)構(gòu)尺寸，在轉(zhuǎn)子輪轂和松粉機(jī)機(jī)殼之間增加一個(gè)起隔絕粉塵作用的密封裝置，切斷了粉塵通往電機(jī)殼內(nèi)的通路，使電機(jī)軸承維修周期和壽命均延長(zhǎng)2倍以上。在此基礎(chǔ)上，最近我們對(duì)撞擊松粉機(jī)又作了進(jìn)一步的改進(jìn)。
    ①撞擊磨粉機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)為2900r/min左右，直聯(lián)式，轉(zhuǎn)子和定子柱銷(xiāo)都是截面為正方形的長(zhǎng)方體狀，轉(zhuǎn)子柱銷(xiāo)和定子柱銷(xiāo)之間間隙為1.5～2 mm，撞擊磨粉機(jī)在前路心磨后使用的本道取粉率高達(dá)40%～70%。
    ②針對(duì)撞擊磨粉機(jī)取粉率高，柱銷(xiāo)磨損快的問(wèn)題，我們采用鑲焊硬質(zhì)合金的柱銷(xiāo)，即在易磨損部位鑲焊上硬度高達(dá)HRC75的硬質(zhì)合金的柱銷(xiāo)，這種柱銷(xiāo)的耐磨損性能比普通鋼材至少要高20倍以上。應(yīng)用1年多的實(shí)踐己證實(shí)，它可以保證撞擊磨粉機(jī)的本道取粉率在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)無(wú)明顯降低。
綜上所述，打板松粉機(jī)和普通撞擊松粉機(jī)能打掉粘附在胚乳上的細(xì)粉，打碎經(jīng)光輥碾壓后產(chǎn)生的粉片，及將胚乳打松散，能殺死蟲(chóng)和蟲(chóng)卵，能使下道工序平篩篩理及磨粉機(jī)研磨效果明顯提高，能提高面粉質(zhì)量和取粉率，使面粉廠獲顯著經(jīng)濟(jì)效益，而強(qiáng)力撞擊松粉機(jī)和撞擊磨粉機(jī)除有上述功能外，還具相當(dāng)可觀的粉碎功能。且因其具有體積小，重量輕可以安裝在墻角或3m以上的空間，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝使用過(guò)程中不需調(diào)試，除電機(jī)定時(shí)檢修外，其它零部件不用檢修，維修工作量小，運(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn)，所以能得以迅速推廣應(yīng)用。其中采用鑲焊硬質(zhì)合金的柱銷(xiāo)的撞擊磨粉機(jī)，則因還具有柱銷(xiāo)耐磨損，使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，而受到廣泛重視。按目前撞擊機(jī)應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)分析，高質(zhì)量、高取粉率的強(qiáng)力撞擊松粉機(jī)和撞擊磨粉機(jī)將逐漸成為粉廠工藝改造的首選設(shè)備。撞擊機(jī)成為僅次于三大主機(jī)的重要設(shè)備在面粉廠提高產(chǎn)量，面粉質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益中的重要作用也必將很快得到公認(rèn)。
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