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。近年來在小麥制粉行業(yè)逐步推廣應(yīng)用的同類設(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)和撞擊殺蟲機(jī)。本文簡單介紹這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。為敘述簡便,本文在整體敘述時(shí)將上述4種設(shè)備統(tǒng)稱為撞擊機(jī)。同時(shí)為使全文完整協(xié)調(diào),也對打板松粉機(jī)做簡單介紹。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。國內(nèi)撞擊機(jī)的推廣應(yīng)用比發(fā)達(dá)國家要晚十年左右,但總體發(fā)展趨勢一脈相承,而且發(fā)展的速度十分迅猛,現(xiàn)在國內(nèi)100 t以上的大中型廠幾乎沒有不用撞擊機(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的。下面就撞擊機(jī)的結(jié)構(gòu)原理和功能作簡單分析。
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、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,用徑向間隔30 mm左右的兩圈各30個(gè)左右的管狀銷聯(lián)成一體組成,并通過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),通過蓋板中央進(jìn)料口進(jìn)入轉(zhuǎn)盤的物料受高速旋轉(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的打擊。但因?yàn)楣軤钿N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,但對胚乳破壞能力有限,其本道取粉率一般不超過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)、撞擊殺蟲機(jī)和撞擊磨粉機(jī)無論是進(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、定子柱銷、轉(zhuǎn)子柱銷、轉(zhuǎn)子盤、機(jī)殼、輪轂、密封裝置、電機(jī)等零部件組成。其中轉(zhuǎn)子盤都是一個(gè)安裝有至少3排每排10 - 40個(gè)截面為正方形的長方體狀柱銷的一個(gè)圓盤,轉(zhuǎn)子盤通過輪轂直接固定到電機(jī)軸上。定子盤則都是一個(gè)安裝有至少3排每排30 - 70個(gè)圓柱體形柱銷的圓盤,定子盤固定在蓋板上,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,通過蓋板中央的進(jìn)料口進(jìn)入機(jī)殼內(nèi)定子盤和轉(zhuǎn)子盤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的阻擋,使作圓周運(yùn)動(dòng)的物料每靠近一個(gè)定子柱銷時(shí)運(yùn)動(dòng)速度大幅度放慢,直接撞到定子柱銷上及“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)子柱銷對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)子柱銷與定子柱銷之間間隙越小,撞擊的強(qiáng)度越大。另外,因?yàn)檗D(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)過程中任意一個(gè)轉(zhuǎn)子柱銷與每一個(gè)定子柱銷接近時(shí)都能形成對物料的一次強(qiáng)力撞擊。而目前國內(nèi)外這三種撞擊機(jī)轉(zhuǎn)子柱銷都在40~150個(gè),而定子柱銷則都有120 -250個(gè),所以轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一圈對物料的撞擊次數(shù)就有數(shù)干至上萬次,每分鐘的打擊次數(shù)則高達(dá)100~300萬次。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)都有殺蟲功能,且撞擊強(qiáng)度越大,殺蟲效果越好,這是顯而易見的。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)出的面粉若庫存期不長,就沒有必要再用殺蟲機(jī)。庫存期長則可在打包前加裝撞擊殺蟲機(jī),這種撞擊殺蟲機(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)沒有任何區(qū)別,因?yàn)樽矒魵⑾x機(jī)用于撞擊面粉,己無考核粉碎功能和取粉率的必要。但要保證良好的殺蟲功能,還必須有足夠的撞擊強(qiáng)度,所以撞擊殺蟲機(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,筆者以為目前國內(nèi)某些廠家生產(chǎn)的撞擊殺蟲機(jī),將轉(zhuǎn)子柱銷也改為圓柱形,會(huì)導(dǎo)致撞擊強(qiáng)度和殺蟲效果降低,柱銷使用壽命縮短,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、定子柱銷之間間隙一般為5mm,撞擊磨粉機(jī)轉(zhuǎn)子、定子柱銷之間間隙一般為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)撞擊殺蟲機(jī)不考核取粉率,殺蟲效果尚無公認(rèn)的指標(biāo)和檢測辦法。
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、定子柱銷之間間隙,加大轉(zhuǎn)子直徑和增加轉(zhuǎn)子、定子柱銷數(shù)量4種,另外根據(jù)多年生產(chǎn)經(jīng)營撞擊機(jī)了解的情況得知,目前國內(nèi)撞擊機(jī)普遍存在撞擊柱銷不耐磨,和撞擊機(jī)機(jī)殼內(nèi)粉塵能穿過機(jī)殼與輪轂及電機(jī)軸與電機(jī)法蘭盤之間間隙進(jìn)入電機(jī)內(nèi)吸干潤滑油導(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)子柱銷與定子柱銷之間間隙由5mm改為4mm和3mm,同時(shí)將轉(zhuǎn)子柱銷數(shù)量增加30%~50%。經(jīng)測試,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,在保證柱銷應(yīng)力集中處保持足夠的韌性,不斷裂的前提下,將柱銷硬度從淬火前的HRC20左右提高到HRC50左右,使柱銷使用壽命提高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2倍以上。在此基礎(chǔ)上,最近我們對撞擊松粉機(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)子和定子柱銷都是截面為正方形的長方體狀,轉(zhuǎn)子柱銷和定子柱銷之間間隙為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針對撞擊磨粉機(jī)取粉率高,柱銷磨損快的問題,我們采用鑲焊硬質(zhì)合金的柱銷,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,這種柱銷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時(shí)間內(nèi)無明顯降低。
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,能殺死蟲和蟲卵,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)簡單,安裝使用過程中不需調(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)合金的柱銷的撞擊磨粉機(jī),則因還具有柱銷耐磨損,使用壽命長等優(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)。
(轉(zhuǎn)載請注明:富通新能源粉碎機(jī)
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