振篩剪式錘片粉碎機(jī)

   日期:2016-06-06     瀏覽:293    評(píng)論:0    
核心提示:  粉碎機(jī)對(duì)我們來(lái)說(shuō)不陌生,我國(guó)古代就有磨、樁、臼(jiu)等,估計(jì)已有2000多年的歷史了,離我們生活再近一點(diǎn),我們?nèi)祟?lèi)的牙齒,也是一付完

  粉碎機(jī)對(duì)我們來(lái)說(shuō)不陌生,我國(guó)古代就有磨、樁、臼(jiu)等,估計(jì)已有2000多年的歷史了,離我們生活再近一點(diǎn),我們?nèi)祟?lèi)的牙齒,也是一付完美的粉碎機(jī),可能有50萬(wàn)年以上的歷史了。近代的工業(yè)革命,產(chǎn)生了金屬制造的粉碎機(jī)械,水滴型錘片粉碎機(jī)是發(fā)展至今比較成熟的機(jī)型。由于飼料粉碎機(jī)的效率和均勻度關(guān)系到企業(yè)的利潤(rùn)和前途,如何改進(jìn)粉碎機(jī)一直是企業(yè)界和科技界關(guān)心的話(huà)題。

 

一、飼料錘片粉碎機(jī)存在的問(wèn)題

 

  首先是發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,只有準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,才可能去解決問(wèn)題,去發(fā)明創(chuàng)造。

 

  先看圖1、圖2,一種水滴型錘片式粉碎機(jī),通常由進(jìn)料口、機(jī)體、轉(zhuǎn)子、錘片、篩片及其壓篩架、電機(jī)、出料口等組成,工作時(shí),由電機(jī)帶動(dòng)轉(zhuǎn)子,使轉(zhuǎn)子上的錘片旋轉(zhuǎn),物料從進(jìn)料口進(jìn)入后被錘片不斷錘擊而粉碎,粉碎后的物料粉粒穿過(guò)篩片的篩孔,從粉碎機(jī)出料口排出。

 

  這種飼料錘片粉碎機(jī)存在以下問(wèn)題:

 

  1.物料從粉碎機(jī)進(jìn)料口進(jìn)入時(shí),方向朝下,粉碎機(jī)錘片以切線(xiàn)方向錘擊物料,對(duì)物料的錘擊相對(duì)速度大約86-100米/秒(指主體物料速度分布函數(shù),以下同。),這有利于提高粉碎效率,物料進(jìn)入后經(jīng)錘片碰擊,隨錘片同向運(yùn)動(dòng),速度大約在50-100米/秒,此時(shí),錘片對(duì)物料的相對(duì)速度迅速減小,速度差約10-50米/秒,而粉碎機(jī)錘片對(duì)物料的相對(duì)速度大才有利于提高粉碎效率。

 

  2.粉碎機(jī)為提高粉碎效率,錘片須有很大的運(yùn)動(dòng)速度,對(duì)動(dòng)植物類(lèi)物料來(lái)說(shuō),一般需100米/秒左右,物料在錘片帶動(dòng)下作同向運(yùn)動(dòng),在對(duì)應(yīng)篩片弧長(zhǎng)的區(qū)域,也有50-100米/秒左右,而通常物料在篩表面的運(yùn)動(dòng)速度希望較低,這樣物料沿圓周的切線(xiàn)方向在篩孔表面經(jīng)過(guò)時(shí),容易獲得機(jī)會(huì)和足夠的時(shí)間穿過(guò)篩孔,使得產(chǎn)量和均勻度都提高。根據(jù)目前常用的篩孔直徑和篩片厚度來(lái)分析,物料粉粒在0-20米/秒時(shí),過(guò)篩效果會(huì)更好,可以明顯提高產(chǎn)量和改善粉粒的均勻度,但現(xiàn)有粉碎機(jī)不能同時(shí)兼顧錘片高速度和篩表面物料低速度,這就是著名的"錘擊高速過(guò)篩慢速"難題,即"雙速問(wèn)題"(我們?cè)谑褂秒p速電機(jī)粉碎機(jī)時(shí),已經(jīng)了解這種現(xiàn)象存在,如60型粉碎機(jī)4極電機(jī),1450轉(zhuǎn)/分,錘片速度在40-50米/秒時(shí),產(chǎn)量下降,但均勻度提高,60型粉碎機(jī)2極電機(jī),2950轉(zhuǎn)/分,錘片速度在100-80米/秒時(shí),產(chǎn)量提高,但均勻度下降。)。

 

  3.在粉碎機(jī)內(nèi),物料運(yùn)動(dòng)是沿篩表面的切線(xiàn)方向,而物料出篩孔是在篩表面的法線(xiàn)方向,這不利出料。旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的粉狀物料就產(chǎn)生離心力場(chǎng)a=rω2,物料隨機(jī)分布在篩內(nèi)表面,細(xì)粉料穿過(guò)篩孔,大粉粒被篩孔檔住,在篩近表面就形成一層顆粒分布較粗的料環(huán),該料環(huán)有堵篩孔的作用,同時(shí)又阻擋了粉碎機(jī)內(nèi)層顆粒分布較細(xì)的料環(huán),阻擋了內(nèi)環(huán)細(xì)粉料和篩孔接觸的機(jī)會(huì),如何破壞此物料環(huán),就成為重點(diǎn),這就是常說(shuō)的"破環(huán)"問(wèn)題。

 

  上述問(wèn)題是困擾粉碎機(jī)技術(shù)進(jìn)一步提高的關(guān)鍵難題。

 

二、現(xiàn)有的改進(jìn)方案

 

  長(zhǎng)期以來(lái),人們經(jīng)過(guò)努力,已經(jīng)產(chǎn)生了許多改進(jìn)的方案。

 

  典型的是水滴型粉碎機(jī),在進(jìn)料口成尖形,順物料切線(xiàn)方向運(yùn)動(dòng),可以將物料環(huán)內(nèi)的物料翻到篩表面,改善出孔方向,增加錘片和物料的相對(duì)速度差,但相位有局限(僅第Ⅰ相位)。

 

  調(diào)整錘片和篩片的距離,也可以影響篩表面的物料速度,見(jiàn)圖3:

 

                            圖3

 

  物料環(huán)維持的動(dòng)力源是錘片,靠近錘的是高速區(qū)L3,其次是中速區(qū)L2,再遠(yuǎn)的是低速區(qū)L1,每個(gè)速區(qū)的L寬度和物料的顆粒大小有關(guān),顆粒大的物料,速區(qū)L大,顆粒小的速區(qū)L小,此外,篩孔對(duì)速度的適應(yīng)性也不同,如6毫米篩孔(較少采用),對(duì)0-100米/秒的物料速度都有很好的適應(yīng)性,但1毫米篩孔,對(duì)1-20米/秒的物料速度比較合適,由于錘片會(huì)漸漸磨損變化,同時(shí),粉碎機(jī)工作時(shí),從空機(jī)進(jìn)料到逐漸工作穩(wěn)定,粉碎腔內(nèi)的物料顆粒度會(huì)逐漸變細(xì),原來(lái)的速區(qū)L寬度會(huì)發(fā)生變化,因此通過(guò)調(diào)整錘篩間隙完全解決出篩問(wèn)題,不容易實(shí)現(xiàn),這種原理,很好地說(shuō)明了為什么同一粉碎機(jī),錘片新舊,產(chǎn)量會(huì)有很大區(qū)別,為什么物料在開(kāi)始一段時(shí)間產(chǎn)量高,過(guò)一段時(shí)間,產(chǎn)量會(huì)慢慢下降,為什么有的粉碎機(jī),標(biāo)注的原理并不科學(xué),報(bào)的數(shù)字倒很好看,宣傳的每噸耗電,好象很省電,但取樣時(shí)間往往在開(kāi)始的前半小時(shí),但要它作2-4小時(shí)連續(xù)考核,就原形畢露。為此很多使用單位都大呼上當(dāng)!

 

  水滴型粉碎機(jī)在錘篩間隙和風(fēng)的合理調(diào)節(jié)下,會(huì)在某一個(gè)階段,獲得很好的技術(shù)指標(biāo),但是,他們?cè)黾?只能在同一篩孔條件下,產(chǎn)量增加,而往往產(chǎn)量增加的同時(shí)粒度分布情況變粗,不能做到細(xì)度不變的條件下,產(chǎn)量增加,因此,高產(chǎn)是不穩(wěn)定,不持久的,隨配方,水分等條件變化的,相關(guān)的技術(shù)特征不能解釋所發(fā)生的情況。

 

  魚(yú)鱗篩也是一種進(jìn)步,迎物料切線(xiàn)方向開(kāi)孔,使物料運(yùn)動(dòng)方向和篩孔方向一致,相位可以在Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ,全相位;突出的孔邊,增加阻力,有利錘片和物料的速度差,但缺點(diǎn)是篩價(jià)格貴,小篩孔開(kāi)孔率低,0.8毫米以下不能做,正反轉(zhuǎn)不方便,實(shí)際效果不抵付出的代價(jià)。

 

  橫寬型振動(dòng)篩錘片粉碎機(jī)(申請(qǐng)專(zhuān)利技術(shù)),首先,結(jié)構(gòu)上,在粉碎機(jī)篩下面裝一偏心振動(dòng)電機(jī),偏心快的轉(zhuǎn)動(dòng)引起的反作用力,使篩面有序地從各個(gè)相位連續(xù)不斷地接近旋轉(zhuǎn)的錘的末端,這種振動(dòng)改變了粉碎機(jī)堵篩狀況。

 

  粉碎機(jī)的篩和錘片不相接觸,通常有一個(gè)距離,我們稱(chēng)作"錘篩間隙",這是粉碎機(jī)最薄弱、最困難的地方,一方面是功率巨大的高速運(yùn)動(dòng)的錘片,一方面是靜止的篩網(wǎng),整個(gè)粉碎機(jī)的產(chǎn)量和均勻度都卡在這個(gè)地方,而振動(dòng)源的目的就是作用在這個(gè)關(guān)鍵部位,這個(gè)地方增加動(dòng)力源,會(huì)極大地改善粉碎機(jī)工作條件,首先,篩朝前朝后往復(fù)運(yùn)動(dòng),合格物料穿出篩孔,不合格物料被彈回,給后面的物料一個(gè)重新和篩孔接觸的機(jī)會(huì),有利打破物料環(huán)。篩朝前朝后運(yùn)動(dòng),相對(duì)旋轉(zhuǎn)的錘的末端,相當(dāng)錘片末端對(duì)篩孔正面的有一個(gè)推力作用,篩振動(dòng)和魚(yú)鱗篩相比,異曲同工,不受相位局限,又不同魚(yú)鱗篩,無(wú)須特別制造工藝,無(wú)正反轉(zhuǎn)的不方便。

 

  通常,我們發(fā)現(xiàn)不同的物料,不同的粉碎細(xì)度,需要調(diào)節(jié)不同的錘篩間隙,但是調(diào)節(jié)很難,調(diào)節(jié)會(huì)花去許多時(shí)間和精力,調(diào)試得出的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)也很難重復(fù)利用,有的粉碎機(jī)有調(diào)節(jié)粉碎機(jī)錘篩間隙的錘片銷(xiāo)孔,例如一種粉碎機(jī),一個(gè)轉(zhuǎn)子,兩種錘孔距離,但操作不方便,有的書(shū)上說(shuō),"玉米3毫米篩孔,錘篩間隙12-18毫米較好,魚(yú)粉2毫米篩孔,錘篩間隙,6毫米較好"。如果有人將這本粉碎機(jī)操作說(shuō)明書(shū)寫(xiě)出來(lái),讓員工去執(zhí)行,這不容易,這個(gè)員工可能要有雷鋒的責(zé)任感和華羅庚的數(shù)字記憶力,成本太大,飼料廠用不起。錘篩間隙規(guī)律是一直存在的,而篩網(wǎng)振動(dòng),使得適應(yīng)范圍變寬,振幅涵蓋了相關(guān)的調(diào)節(jié)范圍,使得粉碎機(jī)對(duì)不同的物料,不同的粉碎細(xì)度有很好的適應(yīng)性,不僅僅依靠錘的動(dòng)力源,篩振動(dòng)也能使物料繼續(xù)出篩,這樣,如同照相機(jī)中的傻瓜機(jī),普通大眾都可以使用。

 

  另外,振動(dòng)也有質(zhì)變到量變的問(wèn)題,普通粉碎機(jī)也有振動(dòng),粉碎機(jī)外殼振動(dòng),內(nèi)篩也在振動(dòng),但振動(dòng)能量不夠,經(jīng)試驗(yàn),篩振動(dòng)的臨界值是12000牛頓,在達(dá)到和接近這個(gè)值時(shí),粉碎機(jī)發(fā)生質(zhì)的變化,如:玉米,水分23.8%,篩1.0mm,160KW,電流滿(mǎn)負(fù)載,280A,連續(xù)工作,無(wú)堵篩現(xiàn)象,小篩孔0.3毫米,棉粕無(wú)堵篩現(xiàn)象。普通粉碎機(jī)的共振,能量不到,絕對(duì)做不到這點(diǎn),有廣告說(shuō)"小篩孔0.3毫米,篩不振動(dòng)也能工作",這容易誤導(dǎo),篩不振動(dòng),水分高時(shí),不能做到粉碎機(jī)電流滿(mǎn)負(fù)載,這種"工作"是不正常的。

 

  粉碎機(jī)的吸風(fēng),對(duì)粉碎機(jī)出料有利,但風(fēng)壓不能過(guò)大,過(guò)大物料會(huì)卡住篩孔,篩孔的開(kāi)孔率會(huì)下降,因此普通粉碎機(jī)篩網(wǎng)的風(fēng)壓通常在180-220Pa,到280Pa,堵篩嚴(yán)重,電流升高,粉粒變細(xì),產(chǎn)量反而降低,而篩網(wǎng)振動(dòng),使整個(gè)篩表面物料成沸騰狀態(tài),風(fēng)壓可以提高到300-500Pa,使物料出篩孔的速度加快,在相同面積篩孔條件下,產(chǎn)量提高,同時(shí)風(fēng)暢通,溫度下降,使物料處于低溫高效粉碎狀態(tài)。

 

  橫寬型振動(dòng)篩錘片粉碎機(jī),它的改進(jìn)主要是對(duì)過(guò)篩能力的改善,對(duì)粉碎機(jī)的粉碎方式,還是和水滴型粉碎機(jī)類(lèi)同,因此,它是在同一篩孔條件下產(chǎn)量提高?粒度均勻,并能滿(mǎn)負(fù)載工作,和嚴(yán)格意義上的"效率"提高有一定的區(qū)別。

 


三、誰(shuí)來(lái)攻克著名的"雙速問(wèn)題"世界難題?

 

  振篩剪式錘片粉碎機(jī)(申請(qǐng)專(zhuān)利技術(shù)),它主要是對(duì)水滴型粉碎機(jī)粉碎方式的改進(jìn),它改變水滴型粉碎機(jī)的動(dòng)錘單向錘擊方式為動(dòng)錘和定錘雙錘剪切方式,巧妙地解決了粉碎機(jī)錘片對(duì)物料的相對(duì)速度要求高,而篩表面物料運(yùn)動(dòng)速度要求低的矛盾狀態(tài),它能使在相同物料相同細(xì)度等條件下均勻度改善產(chǎn)量明顯增加。見(jiàn)圖6、圖7:

  振篩剪式錘片粉碎機(jī),經(jīng)特別設(shè)計(jì),在篩表面,物料環(huán)內(nèi)均勻地放置定錘,定錘和動(dòng)錘有規(guī)律地均勻錯(cuò)開(kāi),這樣,不僅在水滴型粉碎機(jī)進(jìn)料口,而且在整個(gè)物料環(huán)內(nèi),多次形成粉碎機(jī)錘片對(duì)物料的高效錘擊機(jī)會(huì),在裝定錘的相位上,物料環(huán)粉料受到定錘端面的后坐,物料受阻,運(yùn)動(dòng)減低,由于定錘占據(jù)一定的空間,物料受阻后改變運(yùn)動(dòng)方向,成橫向運(yùn)動(dòng),給后繼的錘片提供了一次高效率的錘擊機(jī)會(huì),造就了錘片對(duì)物料的相對(duì)速度80-100米/秒的高速度差,特別要指出,物料速度低了,而相對(duì)速度差反而是高了,而且是發(fā)生在篩表面!經(jīng)理論分析,純剪切方式粉碎要比純空間單錘式粉碎,每次效率提高30%以上,盡管由于粉碎方式的復(fù)雜性,還有許多其他粉碎方式同時(shí)發(fā)生,但剪切方式的發(fā)生概率大大提高,如160KW,錘片360度旋轉(zhuǎn),配合9片定錘,高效錘擊增加9次,經(jīng)多次測(cè)定統(tǒng)計(jì),粉碎效率可提高40%-400%。

 

  在篩表面,物料環(huán)內(nèi)均勻地放置定錘,這樣在常用篩孔和篩厚情況下,大幅度地減低了篩表面物料運(yùn)動(dòng)的速度至0-20米/秒,形成有利過(guò)篩的"黃金"速度,配合振篩自清作用,不僅粒度較細(xì)的水產(chǎn)飼料,連較粗的蛋雞飼料,產(chǎn)量均勻度都明顯提高。

 

  最有參考意義的是魚(yú)鱗篩,魚(yú)鱗篩是抓住要害的,一是使物料運(yùn)動(dòng)方向和篩孔方向一致,相位可以在Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ,全相位,二是突出的孔邊,增加阻力,有利錘片和物料的速度差,但這么艱巨的任務(wù),由一張篩片來(lái)完成,設(shè)計(jì)師對(duì)困難估計(jì)不足,"突出的孔邊,增加阻力",這個(gè)孔邊,強(qiáng)度夠嗎?能經(jīng)得起每100米/秒的磨損嗎?這個(gè)孔邊能插入物料環(huán)嗎?粉碎腔的物料環(huán),通常要40毫米厚,孔邊只有0.3-2毫米,顯然不夠,整個(gè)篩倒像個(gè)工藝品,好看不好用,通常的粉碎機(jī)的搓板,也有阻物料環(huán)的作用,但都未插入物料環(huán),二者都看出問(wèn)題,但措施不到位,缺一口氣,振篩剪式錘片粉碎機(jī)是專(zhuān)門(mén)采用定錘來(lái)實(shí)現(xiàn),例如,160KW粉碎機(jī)有45片定錘,分布在篩表面,定錘30毫米(寬)×60毫米(長(zhǎng))×5(厚)毫米,非常耐磨,并且深入插入物料環(huán)60毫米,職責(zé)明確,徹底解決。其二,使物料運(yùn)動(dòng)方向和篩孔方向一致,振篩剪式錘片粉碎機(jī)是采用2個(gè)方面來(lái)完成,第1是篩振動(dòng),篩迎向錘片時(shí),相當(dāng)錘的端面給篩孔的法線(xiàn)方向一個(gè)正向的推力,第2是我們的動(dòng)錘通常是長(zhǎng)方形,定錘設(shè)計(jì)成一邊是斜的,這樣,動(dòng)錘和定錘雙錘剪切就形成夾角,兩錘交叉產(chǎn)生使物料向?qū)Y孔法線(xiàn)方向的分推力,配合由篩的振動(dòng)產(chǎn)生的錘片末端對(duì)篩孔方向的反推力,大大改善物料沿圓周切線(xiàn)方向運(yùn)動(dòng)而出篩在篩孔法線(xiàn)方向的不利現(xiàn)象。這樣,每項(xiàng)任務(wù),分工明確,都有專(zhuān)門(mén)的結(jié)構(gòu)部件來(lái)完成,更可靠,更耐用。魚(yú)鱗篩有不足,但給我們啟發(fā),給了我們無(wú)限遐想,我們看出其門(mén)道,領(lǐng)會(huì)了精神,并將其功能分解細(xì)化,用具體耐用的構(gòu)件去替代它,我們就能創(chuàng)造發(fā)明出振篩剪式錘片粉碎機(jī),回頭看,魚(yú)鱗篩是我們的出發(fā)點(diǎn),是我們的老師!

 

四、產(chǎn)量和細(xì)度實(shí)測(cè)

 

  國(guó)內(nèi)某外企飼料集團(tuán)公司,魚(yú)飼料配方,先粗粉碎2.5毫米,再用160KW粉碎作二次粉碎,要求:80-85%過(guò)40目,100%過(guò)20目為合格。該廠購(gòu)買(mǎi)橫寬型振動(dòng)篩錘片粉碎機(jī)160KW 3臺(tái),對(duì)其中一臺(tái)作升級(jí)改進(jìn)為剪式振篩錘片粉碎機(jī),另有水滴型粉碎機(jī)160KW兩臺(tái),經(jīng)較長(zhǎng)時(shí)間對(duì)3種機(jī)型多次測(cè)定,產(chǎn)量如下:

 

  序號(hào)粉碎機(jī)型號(hào)工作狀態(tài)粉碎機(jī)篩孔產(chǎn)量40目%評(píng)管

 

 ?。彼畏鬯闄C(jī)1.2毫米4-4.5T/H82%合格

 

 ?。舱窈Y粉碎機(jī)振動(dòng)0.8毫米5.5-6T/H82%合格

 

 ?。痴窈Y粉碎機(jī)振動(dòng)1.0毫米8-10T/H76%過(guò)粗不合格

 

  4剪式粉碎機(jī)振動(dòng)1.0毫米7-8T/H88-86%過(guò)細(xì)不合格

 

 ?。导羰椒鬯闄C(jī)振動(dòng)1.2毫米11-12T/H82%合格

 

  比較1,2,5,可以看出,剪式粉碎機(jī)和振篩粉碎機(jī)相比產(chǎn)量將近增加100%。和水滴型粉碎機(jī)相比產(chǎn)量增加近175%。經(jīng)統(tǒng)計(jì),剪式振篩錘片粉碎機(jī)每月可以省電費(fèi)2-3萬(wàn)元/臺(tái)。

 

五、意外的收獲

 

  振篩剪式錘片粉碎機(jī)還給我們意外收獲,進(jìn)粉碎機(jī)的物料大顆粒物先和相當(dāng)數(shù)量的定錘接觸,大的顆粒石塊硬物,變成小顆粒,小顆粒沖撞篩網(wǎng),MV動(dòng)量減小,沖量也小,減少了對(duì)篩網(wǎng)意外破壞;物料碰定刀后,篩面料速降低,篩網(wǎng)磨損減弱,延長(zhǎng)篩網(wǎng)使用壽命。通常錘片的磨損1-3毫米,錘篩間隙變大,粉碎機(jī)產(chǎn)量會(huì)明顯下降,振篩剪式錘片粉碎機(jī)篩的振幅1-3毫米,正好能補(bǔ)償錘片的磨損,錘片在磨損1-3毫米后,不影響錘片正常工作:另外,定錘起到約50%的粉碎作用,定錘由高硬度合金鋼制成,耐磨可達(dá)10年以上;普通錘片粉碎機(jī)錘片磨損往往在錘片的外端,現(xiàn)剪切作用,錘片的外端兩側(cè)都出現(xiàn)均勻磨損,鎢鋼頭被充分利用,據(jù)統(tǒng)計(jì),可以節(jié)省錘片使用費(fèi)用50-60%,粉碎機(jī)在高產(chǎn)量工作狀態(tài)的時(shí)間也顯著延長(zhǎng)。

 

  這種篩網(wǎng)和錘片的節(jié)省,是由我們的技術(shù)創(chuàng)造的,因此我們也特別感興趣。

 

六、飼料界粉碎機(jī)技術(shù)熱點(diǎn)問(wèn)題

 

  第一,振動(dòng)電機(jī)放在外面用推桿振動(dòng)?振動(dòng)電機(jī)裝外面和直接裝在里面有什么區(qū)別?

 

  第二,將粉碎機(jī)內(nèi)分成多個(gè)腔,可以使物料在粉碎腔里分布比較均勻,產(chǎn)量提高,這樣說(shuō)對(duì)嗎?

  第三,在粉碎機(jī)軸承處開(kāi)進(jìn)風(fēng)口,會(huì)有什么效果?

 

  第四,雙轉(zhuǎn)子錘片式粉碎機(jī)(1987年,專(zhuān)利號(hào);CN87207974。)效果如何?

  第五,為什么許多粉碎機(jī)測(cè)定時(shí)數(shù)據(jù)會(huì)差異很大?

 

  第六,粉碎機(jī)錘片有什么要求?

 

 

 
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