1、錘片粉碎機的結(jié)構(gòu)及工作原理
錘片粉碎機結(jié)構(gòu)見圖l。圖1所示，錘片粉碎機系統(tǒng)一般由供料裝置、機體、轉(zhuǎn)子、齒板篩片（板）、排料裝置，以及控制系統(tǒng)等部分組成。錘架板和錘片組構(gòu)成的轉(zhuǎn)子由軸承支撐在機體內(nèi)，上機體內(nèi)安有齒板，下機體內(nèi)安有篩片包圍整個轉(zhuǎn)子，構(gòu)成粉碎室。錘片用銷子連接在錘架板的四周，錘片之間有隔套（或墊片），使錘片彼此錯開，按一定規(guī)律均勻地沿軸向分布排列。
在加工過程中，錘片的機械性能、硬度、耐磨性能、結(jié)構(gòu)尺寸等直接影響原料的加工水平。錘片磨損嚴重時會產(chǎn)生破碎，打壞主設(shè)備機體，不僅降低生產(chǎn)加工效率，而且嚴重影響產(chǎn)品質(zhì)量。所以該文將對錘片的形狀、尺寸、材料熱處理方式進行了改進。
2、工作部件形狀的設(shè)計
2.1 T型錘片
2.1.1把錘片端部面積加大，以提高其正面沖擊率物料進入粉碎室后，由于離心作用，物料在篩片、齒板附近作環(huán)形運動，因而錘片沖擊部位在錘片端部。如果將整個錘片加厚，正面沖擊率可以提高，但非工作部分推動空氣運動的面積也加大了，使空氣環(huán)流速度加快，從而減少了錘片對物料的相對沖擊速度，降低了物料的破碎效率。如果只加大工作部分的面積，減少非工作部分的面積，既可提高正面沖擊率。又可減少空氣環(huán)流速度，從而增加了錘片對物料的相對沖擊速度，提高了物料的破碎效率。
2.1.2給沖擊部分一個斜面，減少粉碎對篩孔的入射角標準錘片端部是平直的，玉米受到錘片正面沖擊后的碎粒，幾乎與錘片沖擊面成垂直的角度返回。玉米碎粒的這種運動路線存在兩個問題：一是碎粒不能很快逃離錘片打擊范圍。由于碎粒速度比錘片速度慢得多，它會被錘片再次打擊；二是碎粒對篩孔的入射角很大，比篩孔直徑小得多的碎粒也不一定能通過篩孔出去，在它碰到篩片孔邊后跳回而受錘片再次沖擊。這兩種狀況都會造成不必要的特細粉末，降低生產(chǎn)效率，浪費能量。如果給沖擊部位一個斜角a!，使玉米與錘片沖擊面斜碰，這樣，受錘片沖擊的物料碎粒就向篩片方向反射，大大減小了物料碎粒對篩孔的入射角。這樣就加快了物料的排出速度，減少了重復沖擊，因而提高了效率，降低了能耗，而且提高了物料顆粒的均勻度。
2.1.3 T型錘片的裝機數(shù)量減少 由于錘片工作部位面積加大，它的裝機數(shù)量減少，粉碎機轉(zhuǎn)子的體質(zhì)量也隨之減輕，從而減少了粉碎機的內(nèi)部能耗。
2.2有效工作尺寸的改進
在加工過程中，原料通過高速旋轉(zhuǎn)的主軸上安裝的錘片的錘頭部分撞擊物料而達到粉碎作用，錘片的其余部分只是為錘頭部分服務的，不直接參與加工，不會造成磨損。改進后的錘片見圖2。原用錘片見圖3。圖2表明，錘頭增
厚，相當于增加了一個錘頭或增加了一塊錘片（形成復式使用）。圖2與圖3比較，圖2增加的尺寸只在錘頭一小部分，增加質(zhì)量0,19 ks．但在原錘頭另一工作面（原工作面）處減少了0.19 kg，使總質(zhì)量1.60 kg保持不變，不增加主機的負荷，不影響主軸及設(shè)備的平衡；由于錘片易磨損面是電機主軸運轉(zhuǎn)方向的逆向面，因此，圖2的錘片在正面磨損后，可將錘片反過來安裝，一塊錘片可2次使用，錘片壽命比原錘片壽命延長I倍。
錘片厚度對粉碎機工作性能的影響很大。錘片厚度不同，所產(chǎn)生的打擊力和接觸面積也不同。一般來說，隨著錘片厚度變薄，粉碎機生產(chǎn)效率會有所上升，即錘片越薄粉碎效果越好。粉碎機在粉碎玉米等脆性物料時，主要靠錘片高速沖擊使物料顆粒粉碎；在粉碎莖蔓類物料時，則是靠錘片的高速沖擊而使物料與篩片、錘片棱角，以及齒板發(fā)生劇烈搓擦來粉碎物料。試驗證明，薄錘片有利于這兩個過程的進行。但錘片不能過薄，否則錘片的耐磨性變差，使用效率下降。因此在不影響錘片使用壽命的情況下，應采用較薄的錘片，一般為2—5mm。
3、錘片材料及熱處理的設(shè)計
3.1 選用材料及熱處理的方式
若選用低碳鋼，固體滲碳淬火，滲碳層厚度一般為0.8．．1.2 mm(錘片厚度2哪時為0_3—0.5 mm)，表面硬度一般為HRC56-62．跟銷孔周4 mm范圍內(nèi)硬度不超過HRC28。其特點是工藝簡單，錘片表面硬、內(nèi)層軟，當滲碳磨損后，內(nèi)層磨損則很快。
若選用中碳鋼，其熱處理后淬火區(qū)硬度為HRC50～57，非淬火區(qū)硬度不超過HRC28。整體淬火，易發(fā)生裂紋。
特種鑄鐵有激冷白口鑄鐵、白口鑄鐵等溫淬火、中錳球磨淬火和可鍛鑄鐵等。鑄鐵錘片取材方便，經(jīng)激冷后，耐磨性高、成本低；但必須控制錘片的生產(chǎn)工藝，確保質(zhì)量，防止使用中發(fā)生斷裂而導致嚴重事故。
3.2根據(jù)結(jié)構(gòu)進行局部強化
在錘片工作棱角處，須堆焊碳化鎢合金，焊層厚1--3 mm。堆焊碳化鎢合金錘片比65 Mn整體淬火錘片的使用壽命將大大提高。堆焊碳化鎢錘片的焊接工藝要求高，而且粉碎轉(zhuǎn)子平衡的要求高；或?qū)⒃绣N片材料改為“ZG45#+3q的錳、鉻、鎳”；澆鑄成合金鑄鋼，同時進行表面淬火處理，可以提高其表面硬度和耐磨性能。
3.3錘片在鑄造過程中的均勻冷卻
錘片在鑄造過程中，特別是400℃~700qC時，須均勻冷卻，以減低錘片在冷卻過程巾的變形，從而改變錘片的強度，疲勞極限和剛性等重要性能，以適應錘片的工作要求。
4、錘片數(shù)量、排列以及速度的確定原則與方法
4.1錘片數(shù)量
錘片數(shù)目的多少對粉碎機的性能有一定的影響。錘片數(shù)目多、密度偏大，粉碎機工作時，單位時間內(nèi)錘片打擊物科的次數(shù)可能增加，粉碎能力高。同時，啟動轉(zhuǎn)子所需力矩增大，空載功率偏高，粉碎機有效功率相對減少；錘片數(shù)目少，在單位時間內(nèi)錘片打擊物料的次數(shù)偏少，粉碎能力降低，效率下降。合理的錘片數(shù)目只能通過實驗來確定。
4.2錘片排列方式
錘片有螺旋、對稱、交錯、對稱交錯4種排列方式。不同的排列方式，會使物料環(huán)流層運動狀態(tài)沿軸向分布也不同。錘片的高速沖擊，一方面使環(huán)流層加速，另一方面產(chǎn)生向側(cè)后方向的渦流。由錘片沖擊造成的環(huán)流氣，沿軸向成周期性的梯度分布，靠近錘片中心處的速度最大，從錘片中心向兩側(cè)沿軸向逐漸減少，相鄰兩片中間的速度最小，環(huán)流層沿軸向的平均速度梯度對粉碎機的性能有較大影響。此值過大，意味著環(huán)流層的平均速度較低，有助于物料通過篩孔，同時錘片運動軌跡過少，直接影響粉碎效果。此值過小，則要增加錘片數(shù)量，增加不必要的原材料和能量消耗。因此，根據(jù)粉碎機的不同情況，選擇合適的錘片排是非常必要的。在飼料的生產(chǎn)過程中，對錘片的排列方式是：錘片運動軌跡盡量不重復，沿粉碎室工作寬度錘片的運動軌跡分布均勻，物料不推向一側(cè)，有利于轉(zhuǎn)子的運動平衡。
4.3錘片速度
錘片速度對粉碎機的生產(chǎn)率和功率消耗有很大影響。錘片速度過低時打擊能力下降，抽吸粉料的風力也小，故生產(chǎn)率低，電耗增加；錘片速度高時，粉碎能力和排粉能力加大，使生產(chǎn)率提高。但由于轉(zhuǎn)子的鼓風作用增大，粉碎室渦旋作用加強，導致空載功率消耗增加，同時也使物料速度過高，排出篩孔的機會減少，因此粉碎效率也相對下降；此外，如果錘片速度過高，軸承摩擦和攪動空氣的功率消耗就會劇增，使單位產(chǎn)品能耗明顯提高。根據(jù)國內(nèi)外資料，最佳錘片線速度隨不同物料的物理和機械特性而不同，據(jù)介紹，當使用5.2 mm孔徑的篩片時，幾種常見物料的最佳線速度見表1。
線速度過快，空載功率就加大，振動與噪音就加大。為了降低噪音，可采用大直徑、低轉(zhuǎn)速粉碎機。如粉碎機轉(zhuǎn)速由2 550 r/min降到2200 r/min時，噪音可降低2~3dB。在實際生產(chǎn)中，粉碎機的應用是多元的，需要有較強的通用性。常用錘片式粉碎機錘片末端的線速度大多為80-90 m/s。
5、結(jié)果與建議
對于普通的原料加工，錘片式粉碎機的應用廣泛，錘片是粉碎過程中易損部件，是影響生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)成本的重要因素。該文對其工作部件的形狀及相關(guān)參數(shù)進行了研究設(shè)計，可以有效地提高粉碎機的性能，降低加工成本。錘片在采用表面硬化處理時，不得低于所規(guī)定的強度指標。熱處理后的錘片不允許有裂紋，扭曲不大于1mm。錘片銷孔的周圍不允許有毛刺等缺陷。錘片應涂防銹劑，并且應儲存在清潔、干凈、通風處，不得接觸酸性等有害物質(zhì)。該設(shè)計不是最優(yōu)的設(shè)計，在實際生產(chǎn)中還可以不斷改進，以便達到最優(yōu)效果。
