研磨及粉碎机械设备

3.2.1 锤片式粉碎机
③ 径向喂入式
(c)径向喂入式 1－进料斗； 2－转子辐板； 3－锤片； 4－筛片； 5－出料口
• 物料由粉碎室正上方进入， 粉碎室内较宽； • 筛片包角约 300o ，筛理面积 大，结构对称，生产能力强 。 • 特点：可自重进料，可两个 方向转动，减少锤片安装方 向更换次数，卸料端需配置 排气装置卸除转子产生的风 压。
3.2.2 爪式粉碎机
（2）工作过程
• 工作时，动齿盘上的齿在定齿盘齿 的圆形轨迹线间运动。 • 当物料由装在机盖中心的入料管 6 轴向喂入时，受到动、定齿和筛片 的冲击、碰撞、摩擦及挤压作用而 被粉碎。同时受到动齿盘高速旋转 形成的风压及扁齿与筛网的挤压作 用，使符合成品粒度的粉粒体通过 筛网排出机外。
筒式筛板
3.2.1 锤片式粉碎机
（5）结构类型
• 按主轴布置形式分为卧式和立式两种，其中， 卧式为传统形式，应用广泛。
3.2.1 锤片式粉碎机
（5）结构类型
• 按进料方向又划分为切向喂入式、轴向喂 入式和径向喂入式三种。
切向喂入式
轴向喂入式
(a)切向喂入式； (b)轴向喂入式； (c)径向喂入式 1－进料斗；2－转子辐板；3－锤片；4－筛片；5－出料口 径向喂入式
滞塞粉碎 ——指在粉碎室的出口处设置有筛网等 拦截物，用以限制物料的卸出。
※ 易出现过度粉碎，常用于粒度要求较高的粗、中粉碎。
3.1.5 粉碎操作工艺
（2）开路与闭路粉碎工艺
按整个粉碎操作流程的工序配置划分。
开路粉碎—指整个粉碎及成品粒度控制均由粉碎机完成。
※ 一次粉碎后卸出的物料 全部作为制成品 ※ 产品粒度分布很宽 原料 粉碎 a 开路流程 产品
3.2.1 锤片式粉碎机
① 切向喂入式
• 物料由切线方向进入粉碎室， 喂入口开度较大。 • 筛片安装于粉碎室的下半部分， 筛片包角仅为180o，筛理面积较 小。 • 优点：通用性好，粒料、块状 料、茎秆料均适用。 • 缺点：结构不对称，其转子只 能一个方向转动，锤片磨损后 调换方向较为麻烦
(a)切向喂入式 1－进料斗；2－转子辐板； • 应用：多为中、小型粉碎机。 3－锤片；4－筛片；5－出料口
3.2 冲击式粉碎机
3.2.1 锤片式粉碎机
（1）工作原理
锤片式粉碎机是利用高速旋转的锤片或锤头对于 物料施加强烈的作用而将物料粉碎的机器。
原理：主要是撞击粉碎，同时还存在摩擦和剪切， 所以既适用脆性物料，也适用于韧性物料，故 也叫万能粉碎机。
3.2.1 锤片式粉碎机
（2）特点及应用
• 优点：构造简单、操作方便，通用性强、用途 广泛，生产率高、无空转损伤等。
食品机械与设备
第3章 研磨及粉碎机械
主要内容
3.1 概述 3.2 冲击式粉碎机 3.3 辊式粉碎机 3.4 超微粉碎机 3.5 破碎与打浆机械设备
3.1 概 述
3.1.1 粉碎的相关概念 （1）粉碎
利用粉碎工具（锤片、齿板、压辊、钢球等） 对物料施力，并克服物料内部的内聚力（结合 力）而到达细化物料的过程。 ——或指利用物理机械方法，使固体物料由大 块分裂成小块直至细粉的操作。
3.1.6 粉料测定方法
（1）显微镜法（直接） （2）筛分（直接） （3）沉降法（沉降速度大小判断） （4）气流法（气流通过物料速度大小） （5）吸附法（特别物料被吸附量） （6）激光衍射法（粒度分析仪）
激光粒度分析仪工作原理
检测器
激 光
样品 颗粒
• 激光发生散射现象，产生散射角大小来反映粒径——粒径区间。
• 根据光学衍射和散射原理，即大颗粒产生的散射
角小、小颗粒产生的散射角大的原理来测量粉体 的粒度分布。光电探测器把检测到的信号转换成 相应的电信号，在这些电信号中包含有颗粒粒径 大小及分布的信息，电信号经放大后，输入计算
机，计算机根据测得的各个环上的衍射光能值，
求出粒度分布的相关数据，并将全部测量结果打 印出来。
◆ 是一种基本的食品加工操作单元。
3.1.1 粉碎的相关概念
（2）粉碎比
—— 粉碎前后的物料粒度的比值称为粉碎比。
◆ 用于衡量粉碎机的粉碎效果
D i d
式中 i ——平均粉碎比； D ——物料粉碎前的平均直径，mm； d ——物料粉碎后的平均直径，mm。
常用其允许的最大进料口尺寸与最大出料口尺寸之 比作为粉碎比，称公称粉碎比。 粉碎比是确定粉碎工艺以及选用粉碎机的重要依据。 一般粉碎设备的粉碎比为 3～30，超微粉碎设备的粉碎 比达到300～1000以上。
3.3.1 辊式磨粉机工作原理
• 对辊相对运动，物料从狭小轧距离通过而被碾 碎的工作状态。
• 磨辊是磨粉机的主要工作零件。一对磨辊由于 速比和辊面状态不同，粉碎物料的形式也不同。
3.3.1 辊式磨粉机工作原理
同向？
轧距
• 等速反向旋转的光磨辊以挤压的方式粉碎物料 或使物料变形(成片)，如轧麦片机；
3.1.3 粉碎的目的及功能
（1）粉碎的目的
① ② ③ 改善性能，便于后续加工； 便于提取、分离； 提高产品生物利用率；


④
⑤
改善感官质量；
便于计量包装。
3.1.3 粉碎的目的及功能
（2）粉碎的功能
—— 减小粒度 ◇ 便于调制时加快溶解速度或提高混合均匀度 ◇ 重新赋形，以改进食品的口感 —— 提高混合物料中不同物料粒度的均匀性 ◇ 防止离析现象(自动分级)，如：调味粉、饮料粉等。 —— 进行选择性粉碎 ◇ 利于物料内部组分分离，如：玉米脱胚、小麦提粉等。 —— 增加固体表面积
• 差速反向旋转的光磨辊以挤压和研磨 2 种方式 粉碎物料，如磨面机；
• 差速反向旋转的齿辊磨以剪切、挤压和研磨 3 种方式粉碎物料，如齿辊磨粉机。
3.3.2 辊式磨粉机工作结构
（1）基本结构
• 机身、磨辊及其附属的喂料 机构、轧距调节机构、液压 自动控制机构、传动机构及 清理装置7个主要部分组成 。 • MY 型磨粉机为磨辊倾斜排 列的油压式自动磨粉机。 1—喂料绞龙；2—料门限位螺钉；3—栅条护栏；
• 动齿的线速度为80～85 m/s，动、 定齿之间间隙约为3.5 mm。
3.2.2 爪式粉碎机
（3）特点
• 优点
适用：谷物的粉碎
—— 结构简单、粉碎作用 强度高
—— 产品粒度小且均匀
• 缺点 —— 作业噪音大，物料温 升较高，产品中含铁量较 大 —— 过载能力差，使用时 必须对物料进行除铁处理。
• 应用：一般只用于散粒料， 常见于大、中型粉碎机。
3.2.2 爪式粉碎机
（1）结构
—— 主要由进料斗、动齿盘、定齿 盘、圆形筛网、主轴、出粉管等 组成。 ◆ 定齿盘5安装在机盖4上，机盖4 与机壳11铰接。 ◆ 定齿盘5有两圈定齿，齿的断面 呈扁矩形。
1—料斗；2—流量调节板；3—入料口； ◆ 动齿盘10装在主轴8上，随主轴 4—机盖； 5—定齿盘；6—筛网； 7—出粉管；8—主轴； 9—带轮； 一同旋转。 10—动齿盘；11—机壳；12—起吊
• 对于谷物子粒等淀粉质脆性物料， 粉碎作用主要依赖高速的打击；而 对于纤维质等韧性物料主要依赖搓 擦作用。
3.2.1 锤片式粉碎机
（4）主要部件
① 锤片
矩形 阶梯形 锐角形 环形
矩形锤片 最普通，标准结构，简单，制造容易，通用性好。
阶梯形锤片 棱角多于矩形锤片，粉碎能力强，但寿命较短。 锐角形锤片 棱角更尖锐，适用于轻质纤维原料的粉碎。 环形锤片 外圆布满棱角，销轴孔远大于销轴直径，工作时不断 变换工作棱角，磨损均匀，但材料利用率低。
闭路粉碎——指将粉碎后的物料进行分离；不符合细度 要求的物料再回流到粉碎机重新粉碎。
原料 粉碎 循环料 b 闭路流程 混合料 分级 产品 ※ 适于较粗的原料颗粒 ※ 粉碎比较大，有效利用能量
3.1.5 粉碎操作工艺
（3）干法与湿法粉碎工艺
依据物料在被粉碎过程中的状态进行划分。
干法粉碎 ——指物料在整个粉碎过程中始终呈 干燥松散状态，所得成品为干燥粉体，工艺 简单，但易产生过热、粉尘。 湿法粉碎 ——指将原料悬浮于液态载体（常见 为水）中进行粉碎。适用于超微粉碎或粉碎 后需要用溶剂浸出及直接制浆的场合。
◇ 利于后续处理，如：果蔬的后续干燥脱水。
—— 利于计量包装
3.1.4 粉碎的方式
（1）挤压——物料在两个工作构件之间 受到缓慢增长的压力作用而被粉碎。 ◇ 应用
—— 脆性物料 —— 成形。如，具韧、塑性的物料，挤压后 可得到片状产品(麦片等)
挤压
（2）撞击——物料在瞬间受到的外来的 冲击力而被粉碎。
表面之间受到摩擦、剪切等作用而被磨削成细 粒。 ◆ 应用：小块物料或韧性物料。
研磨
3.1.5 粉碎操作工艺
（1）自由与滞塞粉碎工艺
按物料通过粉碎区的方式划分。
自由粉碎 ——指物料在重力作用下自由落入粉碎 室，经短暂而简单粉碎后直接排出。
※ 不会过度粉碎，能耗低，粒度分布带很宽，适用于成 品粒度要求不高的场合。
来自百度文库
3.3 辊式粉碎机械
—— 是食品工业中使用最广泛的粉碎设备，能适应食品 加工和其他工业对物料粉碎的要求。
• 辊式磨粉机 广泛用于小麦制粉工业，也用于酿 酒厂的原料破碎等工序；
• 精磨机 用于巧克力的研磨；
• 多辊式粉碎机 用于啤酒厂各种麦芽的粉碎加工。
• 可用于油料轧坯、糖粉加工、麦片加工等。
• 有辊式破碎机、齿辊破碎机、轧坯机、胶辊砻 谷机、碾米机等具体机型。
3.2.1 锤片式粉碎机
（4）主要部件——① 锤片
• 锤片属于高速冲击及磨损严重元件，内外材质要求不 同，为此某些锤片采用不同热处理和复合结构的方式， 以改善其外部耐磨性能和内部的耐冲击性能。
碳化钨涂焊
碳化钨堆焊
合金贴焊
• 较厚的锤片结构，具有较大的冲击力和较长的寿命。 较薄的锤片可产生较大的内应力，更易粉碎物料， 但寿命较短。 •锤片安装时，其排列要沿粉碎室宽度运动轨迹均匀分 布，以免物料被推向一侧，并应进行静、动平衡试验。
◇ 应用：多数物料都可用。
撞击
3.1.4 粉碎的方式
（ 3 ）折断 —— 物料在两个工作构件间承受弯曲 应力而被折断。 ◆应用：硬、脆的块状或条状物料，如豆饼。 （ 4 ）剪切 —— 物料受到相对运动的两个构件端 面的作用而被切断。
◆应用：韧性物料，一般果蔬、肉类的分切。
3.1.4 粉碎的方式
（ 5 ）研磨 —— 物料在两个相对滑动的粗糙工作
3.2.1 锤片式粉碎机
② 轴向喂入式
(b)轴向喂入式 1－进料斗； 2－转子辐板； 3－锤片； 4－筛片； 5－出料口
• 喂入口设置于转子主轴的一 侧，沿其轴向进入粉碎室；
• 筛片包角为360o ，构成圆形 或水滴形环筛。
• 特点：粉碎室宽度较小，结 构简单，筛理面积大，粉碎 效率高，可远距离或通过软 管多点取料，转子可正反两 个方向作业。 • 应用：多见于小型粉碎机。
4—阻料板；5—下磨门；6—弹簧毛刷；7—吸风道； 8—机架墙板；9—料筒；10—枝形浮子；11—喂料门； 12—料门调节螺杆；13—下喂料辊；14—挡板； 15—轧距总调手轮；16—偏心轴；17—上横挡； 18—活动挡板；19—光辊清理刮刀；20—下磨辊； 21—下横挡；22—排料斗
单级粉碎不宜采用过大的粉碎比！
3.1.2 粉碎的分类
• 根据粉碎物料成品粒度的大小，可将粉碎细分 为破碎、粉碎、微粉碎和超微粉碎等。
（1）破碎：粒度＞ 5 mm
（2）粉碎：粒度5 mm～100 µ m；
（3）微粉碎(细粉碎)：粒度约25～100 µ m；
（4）超微粉碎(超细粉碎)：粒度约0.1～25 µ m； （5）纳米粉碎：粒度＜0.1µ m。
3.2.1 锤片式粉碎机
② 筛板（片）
◇是锤式粉碎机的排料装置，一般用11.5mm厚的优质刚板冲孔制成。 ◇筛孔的形状和尺寸是决定粉料粒度 的主要因素，对机器的排料能力有 很大影响。筛孔的形状一般是圆孔 或长孔。
不同大小孔径的筛板
◇直径分四个等级：小孔 1-2mm ，中 孔3-4mm，粗孔5-6mm，大孔 8mm 以上。 ◇注意：孔径大小并不代表颗粒粒度 级别，一般在高速转动下出去的颗粒 直径比孔径小的多。
• 缺点：作用机理复杂， 成品粒度不能严格控制， 粉碎比变化大。 • 应用：食品原料和中间 产品的粉碎，如玉米、 小麦、谷类、食盐、糖。
3.2.1 锤片式粉碎机
（3）结构和工作过程
• 结构：主要由进料斗、转子、锤片、 筛片等组成。 • 工作过程：工作时，原料从喂料口 进入粉碎室，受高速回转的锤片及 其它构件的冲击，以及筛片内壁的 搓擦等作用而细化；粉碎后，小于 筛孔的颗粒被排出粉碎室，大颗粒 继续粉碎直至通过筛孔。