0、引言
    錘片式秸稈粉碎機是利用高速旋轉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、調節粉碎度方便、粉碎質量好、使用維修方便以及生產率高等優點。近年來，隨著畜牧業的發展，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展到當前的揉搓。揉搓原理類似洗衣板的原理，多數是錘片與齒條板作用完成的，粒度大小由篩網上孔徑來決定。東北地區的玉米秸稈又粗又高，特別是一些秸稈含水率也較高，在經粉碎機加工成粉末狀物后再去造粒，在生產顆粒飼料及燃料的過程中出現以下問題：一是纏繞現象十分頻繁；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、產量低。
    針對上述缺陷，筆者設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飼料規格要求的粉碎機。其主要技術性能參數如下所示。
    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
    轉子直徑/mm：450
    主軸轉數／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
    生產率/kg．h'1: 600 -700
    整機質量/kg: 20
1、總體結構
1.1粉碎機整體結構
粉碎機結構如圖1所示。
1.2工作原理
    在機殼的人料口處設有一定刀片，在靠近人料口的轉子上安裝有動刀片。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。采用本設計后能夠有效地提高秸稈的粉碎撞擊次數，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)的右側安裝有揉搓室(8)，左側安裝有風機(20)，圓周方向上安裝有環形篩片(2)，揉搓室(8)外側開有進料口(10)，由電機(18)通過三角帶(16)帶動主軸(3)轉動。主軸(3)帶動錘片架(9)和錘片(6)旋轉，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)的旋轉帶動下，產生的風吸引細小的物料到粉碎機殼(4)內，粉碎機殼(4)內也有錘片架(9)，旋轉后帶動錘片(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流層，貼近篩面的外層粗粒多，靠近軸心的內層細料多，通過中心通道到粉碎機殼(4)里進一步粉碎。環形篩片(2)增加物料的通過面積，環形篩片(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率，降低了電耗。
2、主要工作部件設計
2.1  整體聯接結構設計
    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)串聯于主軸(3)上的聯接結構，電機(18)通過大皮帶輪(17)、三角帶(16)、小皮帶輪(14)帶動主軸(3)轉動。該結構可以提高動力的傳動效率，并且結構緊湊。同時，將粉碎機殼(4)、揉搓機殼(8)設計成上下扣合形式(見圖2)，便于對機器內部進行維護和調試。
2.2防纏繞結構設計
    為防止主軸(3)被物料纏繞，設有防纏繞結構。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)形狀上采用矩形設計，對稱設有兩個銷孔，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，熱處理后淬火區硬度為HRC50°～57°，非淬區不超過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量允許誤差為錘片質量的2%，以免引起機器運轉時的振動，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)內側裝有環形篩片(2)，篩片(2)寬180mm、直徑400mm。在360。范圍內，形成全篩面，篩孔直徑8mm。錘片(6)在粉碎機殼(4)內與環形篩片(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，在環形篩片(2)的外側，有通道與風機(20)相通，風機(20)內有風機葉片(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)工作轉速4000r'/min。這種工作過程大大提高了生產率且降低了電耗。
3、結論
    該粉碎機整體結構較為緊湊，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的生產率，在制造玉米秸稈顆粒物料的生產線上，較好地滿足了其生產率的要求。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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