锤片式粉碎机工作性能影响因素及研究现状

收稿日期：2013－09－04；修稿日期：2013－09－18作者简介：张雷（1987－），男，硕士，研究方向为粮油加工机械。通信作者：阮竞兰（1958－），女，教授，主要研究方向为粮食加工机械理论，通信地址：450007河南郑州市中原西路195号河南工业大学

机电工程学院，

E-mail ：ruanjl@126．com 。锤片式粉碎机工作性能影响因素及研究现状

张

雷，阮竞兰

（河南工业大学机电工程学院，郑州450007）

摘要：分析了锤片末端线速度、锤片数量、筛孔直径、筛片开孔率和锤筛间隙等影响锤片式粉碎机工

作性能的诸多因素，阐述了这些因素对粉碎机生产效率、产品质量和能耗等方面的影响。扼要地论述了目前国内粉碎机的研究现状，并介绍了“异型粉碎室”、“振动筛”及“双转子”等新型锤片式粉碎机的结构特点和优点。

关键词：粉碎机；影响因素；研究现状中图分类号：TS210．3文献标识码：A

文章编号：1005－1295（2013）06－0055－03

doi ：10．3969/j．issn．1005－1295．2013．06．014

The Analysis of Influence Factor and Ｒesearch Stayus of Hammer Mill

ZHANG Lei ，ＲUAN Jing-lan

（College of Mechanical and Electrical Engineering ，Henan University of Technology ，Zhengzhou 450007，China ）

Abstract ：This paper analyzes several factors which influence the working performance of the hammer mill ，such as linear velocity of hammer end ，the number of hammer ，diameter sieve ，the perforation and corneri-te of screen and the hammer-screen space．It states the influence of these factors on hammer mill ’s production efficiency ，product quality and energy consumption．It also briefly elaborates the research situation of hammer mill in domestic ，and introduces the structure features and advantages of the special type grinding chamber of hammer mill ，the hammer grinder with wide horizontal vibrating screen and the double rotor structure of hammer mill．

Key words ：crusher ；influence factor ；research status 在粮食物料粉碎行业中，锤片式粉碎机因其

加工性能好、占地少、通用性强，而被广泛地采用。粉碎机性能的优劣受许多因素制约，如锤片末端线速度、锤片数量、筛孔直径、筛片开孔率和锤筛间隙等。改善这些影响因素，将会提高锤片式粉碎机的生产效率及其产品质量。因此了解和分析这些影响因素是必要的。1

影响锤片式粉碎机工作性能的因素

1．1

锤片

锤片是粉碎机粉碎物料的主要零部件。物料进入粉碎室后，首先受到锤片的高速撞击和剪切作用而被初步粉碎。这一过程中，物料被粉碎的能量与锤片线速度的二次方成正比，单位时间内物料与锤片的撞击次数与锤片的数量成正比。因此，在分析锤片式粉碎机工作性能的影响因素时，锤片末端线速度和锤片数量就需要考虑在内，它们均会对粉碎机的效率和产量产生一定的影响。1．1．1

锤片末端线速度

锤片末端线速度的大小决定了锤片与物料的撞击力度和撞击次数，它对粉碎机的工作性能有很大的影响。末端线速度较小时，锤片与物料的撞击力度小，物料不易被粉碎，粉碎机效率偏低；末端线速度较大时，锤片与物料单位时间内撞击的次数增多，撞击力增大，粉碎机的效率和排粉能力得到提高。但如果末端线速度过大，不仅会导致转子不平衡产生噪声，而且还会加大物料环流层的速度，不利于物料及时通过筛面。

在实际加工过程中，不同的粉碎粒度以及物料原料对撞击力度的要求不同，对锤片末端线速度的要求也不同，选用合适的锤片末端线速度对于发挥粉碎机性能有着重要的影响。表1所示为不同物料最佳粉碎线速度。

表1不同物料最佳粉碎线速度（m/s）物料高粱玉米小麦黑麦大麦燕麦麸糠燕麦壳线速度4852657588105110115

1．1．2锤片数量

锤片数量对粉碎机的粉碎质量和生产效率有较大影响。数量少时，锤片与物料的撞击次数少，粉碎机粉碎能力下降，产量降低；数量多时，锤片与物料的撞击次数增多，粉碎机的粉碎效率得到提高，物料粉碎粒度变细，产品质量提高。但锤片数量过多会导致转子质量增大，引起空载能耗的增多，降低粉碎机的度电产量。锤片数量的选择与物料原料、粉碎粒度有关，在实际生产过程中，应根据不同的情况对锤片数量做出相应的变更，同时应注意保持转子的平衡性。通常锤片数量少时多用于粗粉碎，数量多时用于微粉碎。锤片数量可由以下经验公式得出［1］。

Z=k

2

B/δ（1）式中Z———锤片数量/个

k

2

———锤片配置密度系数，取0．2－0．42

B———粉碎室宽度/mm

δ———锤片厚度/mm

1．2筛片

筛片是锤片式粉碎机不可或缺的零部件，在锤片式粉碎机中具有双重作用。它既可以用来筛分物料，控制物料的粉碎粒度，还可以与旋转的物料群产生摩擦，进一步粉碎物料。合理的筛片参数，诸如筛孔直径、筛片开孔率等均会改善锤片式粉碎机的产品质量和生产能力。1．2．1筛孔直径

筛孔直径的大小决定了物料的粉碎粒度和粉碎机的生产效率。筛孔直径越大，单位时间内的粉碎产量越高，但粉碎后的成品粒度较粗；直径越小，粉碎后的成品粒度越细，但粉碎机的产量降低，能耗增大。在我国，筛孔分为1 2mm、3 4mm、4 5mm和大于8mm4个等级，它与颗粒几何平均粒径的关系如图1所示。有试验研究证明：用4mm筛孔的筛片与1．5mm筛孔的筛片粉碎同一种物料（谷物），生产效率提高约4倍，度电产量提高3倍［2］。所以，在满足产品粒度的前提下，应尽可能得采取大筛孔筛片，以提高粉碎机的生产效率和改善粉碎粒度的均匀性

。

图1筛孔直径与颗粒几何平均粒径的关系

1．2．2筛片的开孔率

开孔率指的是所有筛孔面积之和与筛片总面积的比值，其标准公式为90．7d2/r2，其中d为孔径，r为孔间距。增大筛片的开孔率，粉碎机的功耗和效率均会得到很大改善［3］。据报道，采用开孔率高的筛片比采用标准筛时的负载电流值下降20% 30%，筛片的开孔率增加9%，粉碎效率可提高35%，电耗下降13%［4］。增大开孔率可以通过增大孔径和缩小孔间距来实现，但增大孔径产品粒度较粗，均匀性下降，而缩小孔间距则会降低筛片的强度。因此，筛片的选择应首先符合产品粒度需求，然后再依据筛片的强度采用尽可能大的筛孔直径，以节约粉碎机的能耗并提高其粉碎效率。

1．3锤筛间隙

锤筛间隙是指转子径向上锤片末端到筛片的距离，它对粉碎机的产量和能耗会产生较大影响。粉碎过程中，锤片的高速旋转运动会带物料随其一起作圆周运动，并在锤片和筛片之间形成物料环流层。锤筛间隙较大时，环流层外层物料速度较慢，有利于物料及时通过筛孔，但速度的减慢会降低筛片对物料的摩擦作用，同时，外层物料与锤片接触的机会减少，不容易受到锤片的撞击作用，使粉碎机的产量降低。锤筛间隙过大时，会导致