粉碎機作為物料粉碎作業(yè)中不可缺少的設(shè)備，在糧食、飼料、化工行業(yè)等物料粉碎作業(yè)中發(fā)揮了極其重要的作用。一般粉碎機均由喂料系統(tǒng)、粉碎系統(tǒng)和吸風(fēng)系統(tǒng)等組成。而喂料系統(tǒng)是粉碎機極為重要的部件之一，對粉碎機的生產(chǎn)能力、粉碎效率和運行的平穩(wěn)性起著重要影響。由于喂料系統(tǒng)形式繁多，其結(jié)構(gòu)各不相同，喂料效果及運用場合亦不盡相同。現(xiàn)就在糧食、飼料等行業(yè)中常用的錘片粉碎機喂料系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、運用效果進行比較和討論分析。
1、喂料裝置對錘片粉碎機作業(yè)的影響
    喂料機是錘片式粉碎機的重要部件，對粉碎機的運行有著極為重要的影響。錘片粉碎機要達到高效、穩(wěn)定的生產(chǎn)須符合以下要求：
    (1)經(jīng)喂料裝置喂人的物料沿粉碎機主軸的軸向方向均勻的分布。使粉碎機腔內(nèi)物料均勻，產(chǎn)量與生產(chǎn)電流穩(wěn)定，錘片磨損均勻，減少粉碎機機械振動噪聲。
    (2)確保物料中不得有鐵、石頭及其他金屬等雜質(zhì)。因錘片式粉碎機的粉碎室屬于高粉塵場合及粉塵易爆炸區(qū)域，防止粉碎機的錘片與鐵質(zhì)撞擊后產(chǎn)生火花而引起粉塵爆炸；防止鐵、石頭及其他金屬等在粉碎室內(nèi)被打擊后擊破篩板而影響粉碎效果及影響后道設(shè)備的安全性。
    (3)要求有足夠的風(fēng)量。足夠的風(fēng)量確保風(fēng)對篩孔有較佳的穿孔速度，可提高已粉碎的物料通過篩孔排出篩板外的速度；而且足夠的風(fēng)量和風(fēng)壓有利于去除鐵質(zhì)等其他硬物，使其與物料分離。
    (4)進機物料流量力求均勻進料，保持生產(chǎn)能力與生產(chǎn)電流的穩(wěn)定。當(dāng)流量波動時，要求進機物料流量跟隨調(diào)整，確保粉碎機主機電流穩(wěn)定在設(shè)定的區(qū)間內(nèi)。
    從粉碎機的要求來看，喂料機結(jié)構(gòu)優(yōu)劣直接影響著錘片粉碎機粉碎效果。國內(nèi)外一些研究資料表明，不配制合格的喂料裝置，錘片式粉碎機電動機的電流波動值在10%以上，容易造成粉碎室內(nèi)部堵塞。如果流量過小，粉碎機負荷不足，就不能充分發(fā)揮作用。如果進料流量不穩(wěn)定，會引起粉碎機強烈振動等問題。但若采用流量自動控制的喂料機則使得粉碎機始終在滿負荷下穩(wěn)定工作，可使其粉碎能力提高10%以上。目前，國內(nèi)的一些錘片式粉碎機盡管裝有振動喂料機、葉輪輥式喂料機或其它型式的喂料機，但若沒有流量自動調(diào)節(jié)裝置，往往難以達到理想運行狀態(tài)，或安裝有流量自動調(diào)節(jié)裝置，但其喂料機結(jié)構(gòu)不合理亦難以達到較佳的運行狀態(tài)。
2、錘片式粉碎機喂料機器分類
    錘片式粉碎機喂料機根據(jù)結(jié)構(gòu)或工作原理分振動喂料機、葉輪輥式喂料機、皮帶喂料機和螺旋喂料機等。采用流量自動調(diào)節(jié)裝置如變頻調(diào)速器等使粉碎機達到較佳運行狀態(tài)。不同的物料則采用不同的喂料機，不同喂料機適應(yīng)范圍及性能見表1。
    錘片式粉碎機上不同形式的喂料機其工作原理和控制方式也不盡相同。
    振動喂料機：亦稱電磁振動喂料機，其原理是通過調(diào)整電磁振動喂料機的振動頻率、振動振幅和振動喂料機槽斗的傾角來實現(xiàn)喂料流量自動調(diào)節(jié)。其特點是喂料均勻、操作簡便、不同粒度均能適用。不足是產(chǎn)量較低，一般無專用的進風(fēng)口和除鐵裝置。
    螺旋喂料機：螺旋喂料機是在螺旋輸送機的基礎(chǔ)上對螺距、螺徑進行專門設(shè)計的喂料機，通過對螺旋喂料機轉(zhuǎn)速的調(diào)整來實現(xiàn)錘片粉碎機流量自動調(diào)節(jié)。其特點是適用于料倉與粉碎機相對距離較遠的布置，操作簡便。其不足是喂料隨螺旋葉片旋轉(zhuǎn)時存在脈動進料，物料易偏粉碎機的一側(cè)，不能沿軸向方向均勻分布，進料均勻性較差，錘片易產(chǎn)生不均勻磨損，無專用的進風(fēng)口和除鐵裝置。
    皮帶喂料機：皮帶喂料機是在皮帶輸送機的基礎(chǔ)上對進出料口進行專門設(shè)計的喂料機。通過對物料在皮帶喂料機出料口的開口量即物料厚度來控制喂料流量。可適用于粒徑相差不大的物料，且操作簡便。其不足是喂料均勻性略差，無專用的進風(fēng)口和除鐵裝置。
    葉輪喂料機：葉輪喂料機是對粉碎機進行專門設(shè)計的喂料器。通過對葉輪喂料機出料口的開啟度及葉輪轉(zhuǎn)速來控制調(diào)節(jié)喂料機的流量。其特點是適用于不同粒徑的物料，能沿粉碎軸向均勻分布，具有良好的進風(fēng)口和除鐵除雜的結(jié)構(gòu)，并且操作簡便。其不足是對于大粒徑物料喂料均勻性略差。因葉輪喂料機特別適用于錘片粉碎機的喂料，以下就對葉輪喂料機進行分析比較。
3、錘片式粉碎機專用葉輪輥式喂料器
    葉輪輥式喂料機對錘片粉碎機喂料系統(tǒng)具有自動控制、喂料精度高、操作簡便等特點，并具有除雜和進風(fēng)等功能。目前優(yōu)良的錘片粉碎機幾乎均已配制了該裝置，因為葉輪輥式喂料機能夠滿足錘片式粉碎機對喂料機的所有功能性要求，確保錘片式粉碎機正常、高效、穩(wěn)定地生產(chǎn)運行。以下對國內(nèi)外不同葉輪輥式喂料機結(jié)構(gòu)形式進行對比。
3,1  全能型葉輪輥式喂料機
    全能型葉輪輥式喂料機是集喂料、去石、除鐵和進風(fēng)等功能為一體的葉輪喂料機。該喂料機在國外已有二十余年的歷史，其代表生產(chǎn)廠家有法國斯多爾茲公司和瑞士布勒公司。
3.1.1  法國斯多爾茲公司的全能型葉輪輥式喂料器
    如圖1所示，全能型葉輪輥式喂料器其工作原理是當(dāng)物料進入喂料機進口后通過1物料流量控制閘板（弧形板）來控制進入喂料機料流量，通過2變速進料輥（由粉碎機主電機電流量控制）進行喂料。當(dāng)物料通過4磁選器時，將鐵質(zhì)類雜質(zhì)吸附，以去除物料內(nèi)鐵質(zhì)（每班定期停機喂料時，通過氣缸工作將磁選器與鐵質(zhì)類雜質(zhì)分離）。物料向下流動時，再通過風(fēng)板調(diào)節(jié)3針對不同物料的容重對進風(fēng)量大小進行調(diào)節(jié)以重力分選物料中的非鐵質(zhì)類的重物，如石塊、銅絲、鋁絲等。而分選出的重力雜質(zhì)也將通過電控螺旋輸送機自動排出。同時空氣進入風(fēng)門處設(shè)有火源探測傳感器，監(jiān)測外部生產(chǎn)環(huán)境。經(jīng)過上述過程使較為干凈的物料進入粉碎機。既保證粉碎機安全生產(chǎn)，延長錘片和篩板的使用壽命，也保證了粉碎機粉碎產(chǎn)量的最大化。
    風(fēng)板調(diào)節(jié)系統(tǒng)是通過調(diào)節(jié)進風(fēng)量來去除物料流中的鐵質(zhì)雜物的，物料流由于粉碎機及給料機風(fēng)門的空氣吸入至給料機的出口而進入粉碎機室，錘片粉碎機的吸風(fēng)量借助進氣風(fēng)門上的微型限位開關(guān)由喂料機進行自動監(jiān)測。如果空氣吸入量減弱，意味著粉碎室內(nèi)物料過多，接近阻塞狀態(tài)時物料流量將自動減少或停止，以防止電機過載。
    該全能型葉輪輥式喂料器的特點有：①磁選器有氣缸操作或由遠程最大控制；②重力分選除去石頭和其他有色金屬，并可自動排出；③全軸長度進料系統(tǒng)保證篩網(wǎng)和錘片受力均勻；④進料系統(tǒng)的均勻使篩網(wǎng)和錘片生產(chǎn)壽命增加；⑤自動化程度高。不足之處是喂料機體積較大，投資成本較高。
3.1.2 瑞士布勒公司全能型葉輪輥式喂料機
    如圖2所示，其工作原理是當(dāng)物料進入喂料機器進口后通過2物料流量控制閘板（弧形板）來控制進入喂料機料流量，通過1變速喂料輥（由粉碎機主電機電流量控制）進行喂料。物料向下流動時，通過風(fēng)板5針對不同物料的容重對進風(fēng)量大小進行調(diào)節(jié)以重力分選物料中的非鐵質(zhì)類的重物，如石塊、銅絲、鋁絲等。而分選出的重力雜質(zhì)排出在3雜質(zhì)盒中。生產(chǎn)中只有當(dāng)風(fēng)板8位置被吸附旋轉(zhuǎn)30。或離開探測傳感器7≥3 mm時，喂料機物料流量控制閘板2才可打開進行喂料。經(jīng)過上述過程使較為干凈物料進入粉碎機，既保證粉碎機安全生產(chǎn)，延長錘片和篩板的使用壽命，又保證了粉碎機獲得最大粉碎產(chǎn)量。
    錘片粉碎機的吸風(fēng)量借助進氣風(fēng)門上的微型限位開關(guān)由喂料機進行自動監(jiān)測，如果空氣吸入量減弱，意味著粉碎室內(nèi)物料過多，接近阻塞狀態(tài)，這時物料流量將自動減少或停止，以防止電機過載現(xiàn)象。
    該全能型葉輪輥式喂料機的特點有：①磁選器有氣缸或人工操作去除鐵質(zhì)；②重力分選除去石頭和其他有色金屬；③全軸長度進料系統(tǒng)保證篩網(wǎng)和錘片受力均勻；④進料系統(tǒng)的均勻使篩網(wǎng)和錘片生產(chǎn)壽命增長；⑤自動化程度一般。不足之處是喂料機重力分選除去石頭和其他有色金屬的結(jié)構(gòu)簡單，無法自動排出雜質(zhì)。使用中如調(diào)節(jié)不好，雜質(zhì)中常常帶有一定量的物料。
3.2普通型葉輪輥式喂料機
    普通型葉輪輥式喂料機是集喂料、除鐵為一體的葉輪輥式喂料機，是國內(nèi)各主要飼料設(shè)備生產(chǎn)廠家產(chǎn)品，見圖3。
    如圖3所示，普通型葉輪輥式喂料機的工作原理是當(dāng)物料進入喂料機進口后通過1變速喂料輥（由粉碎機主電機電流量控制）進行喂料。物料向下流動時，通過風(fēng)板3針對不同物料的容重對進風(fēng)量大小進行人工調(diào)節(jié)。當(dāng)物料通過2磁選器時，可將鐵質(zhì)類雜質(zhì)吸附，以去除物料內(nèi)鐵質(zhì)（每班定期停機喂料時，通過氣缸或人工手動工作將磁選器與鐵質(zhì)類雜質(zhì)分離）。通過上述過程使較為干凈物料進入粉碎機。基本保證粉碎機安全生產(chǎn)，延長錘片和篩網(wǎng)的使用壽命。
    普通型葉輪輥式喂料機的特點有：①磁選器有氣缸或人工操作去除鐵質(zhì)；②全軸長度進料系統(tǒng)保證篩網(wǎng)和錘片受力均勻；③進料系統(tǒng)的均勻使篩網(wǎng)和錘片生產(chǎn)壽命延長。不足之處是喂料機無重力分選除去石頭和其他有色金屬的結(jié)構(gòu)，無法去除此類雜質(zhì)。其二是喂料機沒有在進料口加設(shè)物料流量控制閘板（弧形板）來控制進入喂料機料流量，當(dāng)生產(chǎn)中誤將吸風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)機先開啟時，物料將被吸入錘片粉碎機粉碎室內(nèi)，造成粉碎機無法正常開機或帶來其他問題。
3.3葉輪輥式喂料機的結(jié)構(gòu)優(yōu)化
    目前作為錘片式粉碎機使用最為廣泛和使用效果最為理想的葉輪輥式喂料機，其結(jié)構(gòu)應(yīng)進行優(yōu)化設(shè)計。
    鑒于外資產(chǎn)品的大體積和高價位，根據(jù)多年使用此類型喂料機的經(jīng)驗，除保持原有功能特性外需對國產(chǎn)葉輪式輥式喂料器進行優(yōu)化設(shè)計。
    (1)對喂料機進料結(jié)構(gòu)進行調(diào)整，在其進料口必須加裝電控弧形閘門，并與粉碎機開停、主機電流大小進行連鎖。防止因吸風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)機先開或發(fā)生其他錯誤動作時，物料進入粉碎機內(nèi)，造成無法正常開機。
    (2)對喂料機進補風(fēng)結(jié)構(gòu)進行修改，其進風(fēng)口由斜上方改進為與布勒公司結(jié)構(gòu)形式一致的水平進風(fēng)，風(fēng)門的調(diào)節(jié)可采用人工調(diào)節(jié)和自動調(diào)節(jié)相結(jié)合。即人工調(diào)節(jié)大進風(fēng)門，靠風(fēng)機風(fēng)量、風(fēng)壓來自動調(diào)節(jié)小進風(fēng)板。風(fēng)機風(fēng)量、風(fēng)壓的選擇根據(jù)表2中的原則來進行。
    表2中：K為風(fēng)機系數(shù)；水滴型錘片粉碎機建議取值為1.1；超微錘片粉碎機建議取值為1. 20～1. 25；表中數(shù)據(jù)為輔助吸風(fēng)系統(tǒng)參數(shù)表。如采用氣力輸送吸風(fēng)系統(tǒng)時，其風(fēng)機風(fēng)量、風(fēng)壓在計算所確定的參數(shù)上對風(fēng)壓需乘以1. 10-1.15的系數(shù)。以上數(shù)據(jù)僅供參考。
    (3)根據(jù)上述風(fēng)機風(fēng)量、風(fēng)壓的選擇，通過進風(fēng)風(fēng)門的調(diào)節(jié)，利用重力分選可將不同原料中石頭和其他有色金屬去除。同時，根據(jù)喂料機軸端長度來確定加裝溜管或加裝螺旋輸送機將雜質(zhì)排出機外。
    在此公式中計算出面積后，可根據(jù)粉碎機全軸長度確定喂料機及進風(fēng)口長度后便可計算出進風(fēng)口的寬度。
    除在進風(fēng)口加裝可人工調(diào)節(jié)其開口大小的調(diào)節(jié)板外，還需要可根據(jù)風(fēng)量、風(fēng)壓的不同自動轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)的風(fēng)葉板。①磁選器位置應(yīng)設(shè)置在更有利于人工操作或更利于鐵質(zhì)去除后的排出處。加裝便于撤裝的溜管或料斗；②葉輪喂料輥直徑大小、安裝位置是根據(jù)喂料器的大小來確定的。建議其安裝位置應(yīng)在進料口正下方，出料口側(cè)上方（如圖2所示）。喂料轉(zhuǎn)速則是根據(jù)粉碎機產(chǎn)量大小來確定的。并通過粉碎機主機電流反饋來進行變頻控制其轉(zhuǎn)速。
4、結(jié)論與建議
    根據(jù)上述比較和優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計的建議，筆者推薦用戶在選擇錘片式粉碎機喂料機時，應(yīng)選擇具有優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計的葉輪輥式喂料機，因其更加滿足錘片粉碎機全軸長度進料，保證篩板和錘片受力均勻，通過風(fēng)量風(fēng)壓的調(diào)整可去除物料中石塊及其他有色金屬，避免粉碎機篩板的擊破，從而保持粉碎機產(chǎn)量與生產(chǎn)電流的穩(wěn)定。同時希望國內(nèi)生產(chǎn)廠家克服自身產(chǎn)品的不足，優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)出滿足各種功能的質(zhì)優(yōu)價廉的好產(chǎn)品，以服務(wù)社會。