錘片式秸稈粉碎機是利用高速旋轉(zhuǎn)的錘片擊碎物料的機器。它具有通用性廣、對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。近年來，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，秸稈粉碎從過去的鍘切發(fā)展到當前的揉搓。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程中出現(xiàn)以下問題：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到造粒要求的粉狀物；三是耗能大、產(chǎn)量低。
針對上述缺陷，筆者設(shè)計了一種高效秸稈粉碎機，該粉碎機是一種集鍘草、揉搓、粉碎于一體，能夠可靠地防止秸稈纏繞，并能對粗大秸稈以及含水率較高的秸稈可靠地進行加工，特別是能夠滿足制造生物質(zhì)飼料規(guī)格要求的粉碎機。其主要技術(shù)性能參數(shù)如下所示。
進料方向：軸向
配套動力/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
整機質(zhì)量/kg: 20
1、總體結(jié)構(gòu)
1.1粉碎機整體結(jié)構(gòu)
粉碎機結(jié)構(gòu)如圖1所示。
1.2工作原理
在機殼的人料口處設(shè)有一定刀片，在靠近人料口的轉(zhuǎn)子上安裝有動刀片。秸稈進入人料口后，先被動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，秸稈被反復撞擊粉碎，而后較輕物料被吸進粉碎室進一步粉碎，最后通過篩子，被風機吸走，排除機外。采用本設(shè)計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)安裝有風機(20)，圓周方向上安裝有環(huán)形篩片(2)，揉搓室(8)外側(cè)開有進料口(10)，由電機(18)通過三角帶(16)帶動主軸(3)轉(zhuǎn)動。主軸(3)帶動錘片架(9)和錘片(6)旋轉(zhuǎn)，秸稈通過進料口(10)時首先被切刀(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行打擊，撞碎。錘片(6)與揉搓機殼(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。風機(20)固定在主軸(3)上，在風機葉片(19)的旋轉(zhuǎn)帶動下，產(chǎn)生的風吸引細小的物料到粉碎機殼(4)內(nèi)，粉碎機殼(4)內(nèi)也有錘片架(9)，旋轉(zhuǎn)后帶動錘片(6)，將絲狀物料進一步撞擊破裂變成粉末狀的物料，當直徑小到能通過環(huán)形篩片(2)的篩孔時，被風機(20)吸走。
物料在風機(20)負壓作用下，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)層細料多，通過中心通道到粉碎機殼(4)里進一步粉碎。環(huán)形篩片(2)增加物料的通過面積，環(huán)形篩片(2)外，由于風機(20)的吸入作用，將粉碎的物料通過篩孔吸走排出。這種工作過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
2.1 整體聯(lián)接結(jié)構(gòu)設(shè)計
為了減少動力傳輸過程的損失，本粉碎機采用風機(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(18)通過大皮帶輪(17)、三角帶(16)、小皮帶輪(14)帶動主軸(3)轉(zhuǎn)動。該結(jié)構(gòu)可以提高動力的傳動效率，并且結(jié)構(gòu)緊湊。同時，將粉碎機殼(4)、揉搓機殼(8)設(shè)計成上下扣合形式(見圖2)，便于對機器內(nèi)部進行維護和調(diào)試。
2.2防纏繞結(jié)構(gòu)設(shè)計
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，防纏繞架板(7)與方板(15)相垂直，兩塊方板(15)對稱呈180。安裝，方板(15)尺寸為長130mm，寬63 mm。中間開一處長50mm、寬5mm的中縫，騎在中間方板(15)上。工作時秸稈就不能纏繞到主軸(3)上。
2.3錘片及工作速度
錘片是粉碎機的易損件，要求它具有良好的耐磨性。本機共有錘片32片。錘片(6)形狀上采用矩形設(shè)計，對稱設(shè)有兩個銷孔，兩邊有圓齒開口，錘片長180mm、寬50mm，沿長度方向兩邊開有圓齒形開口，每邊3個，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HRC28°。為提高耐磨程度，工作棱角堆焊碳化鎢合金，焊層達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。制造錘片時各錘片間質(zhì)量允許誤差為錘片質(zhì)量的2%，以免引起機器運轉(zhuǎn)時的振動，錘片呈交錯平衡排列，錘片軌跡不重復，平衡性好。
由于錘片速度對粉碎機的生產(chǎn)率和功率消耗有很大影響。錘擊速度過低時，錘擊能力弱，排粉的風力也小，故生產(chǎn)率低；錘片速度過高，由于軸承摩擦和攪動空氣消耗的功率劇增，使單位產(chǎn)品的能量消耗明顯提高。本機的錘片速度為80～90 m/s。
2.4引風機和篩片
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，增加物料的通過面積，這就使堵塞物料的現(xiàn)象大大減小，避免了反復地粉碎重復過程。粉碎機殼(4)的下部，在環(huán)形篩片(2)的外側(cè)，有通道與風機(20)相通，風機(20)內(nèi)有風機葉片(19)，風機葉片(19)固定在主軸(3)的左端頭。葉片寬20~60mm．有6片。風機(20)直徑為80 -200mm。主軸(3)工作轉(zhuǎn)速4000r'/min。這種工作過程大大提高了生產(chǎn)率且降低了電耗。
3、結(jié)論
該粉碎機整體結(jié)構(gòu)較為緊湊，尤其是粉碎機機體形狀及布置特點突出。在實際使用過程中，達到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效率高。
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