饲料设备维修工-第二章 饲料粉碎.ppt

1、第 二 章饲 料 粉 碎,一、粉碎 利用机械力克服固体物料内部的凝聚力而将其分裂的一种工艺，即靠机械力将物料由大块破碎成小块。 微粉碎: 将物料粉碎至全通过40目筛筛孔(0.42mm)的粉碎。(水产饲料、饲料添加剂) 超微粉碎: 将物料粉碎至95通过100目筛筛孔(0.15mm）。(特殊水产饲料和饲料添加剂) 根据所处理物料尺寸的不同，将粉碎分为破碎和粉磨。 破碎：将大块物料处理成小块。 粉磨：将小块物料加工成为细粉。,饲料粉碎的目的 减小颗粒尺寸，增大饲料表面积，改善干物质、氮和能量的消化和吸收，提高消化率。 改善或提高配料、混合、制粒以及输送等后续工序的质量和效率。,粉碎的目的是使饲料颗粒

2、表面积增大以利于畜禽消化吸收；粉碎后更细碎更均匀的饲料颗粒还更利于后续工序的加工，提高输送、配料混合与制粒的效率。未经粉碎的过大颗粒组分，在其加工过程中或在其后的产品搬运、饲喂动物时产生自动分级与离析，严重影响产品品质与饲喂效果，因此，配合饲料组分的粒度及其均匀度是重要的加工与质量指标。,饲料进入消化道首先和消化液接触。饲料粉碎越细，粒度越小，表面积越大，和消化液接触面越大，消化液浸透饲料所需的时间就越短。,表1 饲料原料在粉碎前后的蛋白质溶解度比较,6种原料的蛋白质溶解度随粉碎粒度的减小而增加。 粉碎可以显著地提高去皮豆粕、带皮豆粕的蛋白质溶解度。,三种粒度的饲料产品对猪的生产性能和饲料利用

3、情况,表2 鲤鱼鱼种饲料粉碎粒度,三、粒度测定及其表示方法 （一） 粒度物料颗粒的大小称之粒度，它是粉碎程度的代表性尺寸。对于球形颗粒来说，其粒度为直径。对于非球形颗粒，以面积、体积或质量为基准表示粒度。饲料细碎的程度，可以用两个特征数来表示：采用平均粒径来表示粒度，用均匀度来表示粒度的均一性。或用“全部通过分析筛”表示粒度的大小，用“筛上物不得大于”来表示均匀度。,（四） 饲料粉碎粒度的测定粒度测定的方法有筛分法（测定粒径 44 m 以上）、显微镜法（测定粒径 0.2 100m ）、沉降法（用 Andreasen 装置测定浓度在 0.5% 以下，粒径 3 250m 的混悬液）、计数法（用 C

4、oulter Counter 测定粒度分布），此外有扫描、 X射线衍射、核磁共振等方法。饲料工业除测定预混料原料中的矿物质微量元素粒度采用显微镜法外，通常采用筛分法。筛分法：将按照一定规则选择的一组筛子，按筛孔由大到小从上到下排列成筛组。把称好的一定量物料置于最上层筛上，摇动筛组进行筛分，当各层筛的筛上物不再变化时，称取每层筛的筛上物重量，在此基础上计算所测物料的粒度。,筛分法使用正方形孔的金属丝网标准套筛，相临的上下两层筛子的筛孔尺寸之比为1.414 (泰勒筛制)；或采用与上述标准接近的筛比。ISO系列是以45m为起点，以此为筛比递增。目数，即孔数，指每平方英寸上的孔数目。目数越大，孔径越小

5、。目数孔径（微米数）15000。比如，400目的筛网的孔径为38微米左右；500目的筛网的孔径是30微米左右。由于编织网用的丝粗细不同，不同的国家的标准也不一样，目前存在美国标准、英国标准和日本标准三种，其中英国和美国的相近，日本的差别较大。我国使用的是美国标准，可用上面给出的公式计算。,第二节 粉碎方法和粉碎理论 粉碎是通过机械作用使物料颗粒变小。根据物料受力情况的不同，粉碎可分为击碎、磨碎、压碎和锯切碎等种方法（撞击、剪切、研磨等）。各种粉碎方法在实际粉碎过程中很少单独存在，一台粉碎机粉碎物料往往是各种粉碎方法联合作用的结果，不过总有某种方法作用的程度大一些，选择合适的粉碎机时应加以考虑。

6、,一、粉碎方法,原料的粉碎方法主要有5种。粉碎过程中，粉碎机往往采用两种或两种以上的方法对物料进行粉碎。,安装在粉碎室内的工作部件主要有锤片、冲击锤、磨块、齿等。爪式粉碎机、锤片粉碎机。 优点:适用性好，生产率高，可以达到较细的产品粒度，且产品粒度相对比较均匀； 缺点:工作部件的速度要求较高，能耗大。,击碎：物料在瞬间受到外来的冲击力而被击碎。击碎可以应用于多种物料，从较大块形破碎到细微粉碎均可使用。,磨碎主要依靠磨盘的正压力和两个磨盘运动的磨擦力而达到破碎的目的。其中一个磨盘可以是固定的(定盘)，另一个是传动的(动盘)；或两个磨盘均转动而转向相反。 经磨碎的物料含粉末较多，产品温升也较高，因

7、此目前在配合饲料加工中应用很少。,磨碎 物料在两个相对滑动的粗糙表面之间受到 摩擦、剪切等作用而被磨削成细粒。 主要用于小块物料或韧性物料的粉磨。,石 磨,钢磨和石磨都是利用磨碎工作的，工作面可做成圆盘形或圆锥形。,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。 对于大块的脆性物料，第一步粉碎常采用压碎处理。 若被处理的物料是具有韧性和塑性的，经过挤压则会得到片状产品，如轧制麦片、米片。也用于轧碎大模孔制粒机压出的颗粒饲料。 压碎依靠的主要是两压辊对物料颗粒的正压力和摩擦力，它不能充分粉碎物料，在配合饲料加工中应用较少。,压碎,工作面上有锐利的切削角的对辊，特别适宜于粉碎谷物饲料和颗粒

8、破碎，可获得各种不同粒度的成品，产生的粉末较少，但不适宜粉碎含油和湿度大于18的饲料，易造成沟齿堵塞，饲料发热。利用这种方法工作的粉碎机有对辊式粉碎机和辊式碎饼机。,锯切碎 利用两个表面有齿的压辊以不同的转速相对转动，对物料颗粒进行锯切使其碎裂的方法。,对辊式破碎机,选择粉碎方法即选择粉碎机的种类时，首先考虑被粉碎物料的物理机械性能。 对于特别坚硬的物料，用击碎和压碎方法； 对韧性物料用研磨方法； 对脆性物料以锯切一劈裂为宜。 在饲料工业用于谷物粉碎，以击碎和磨碎应用最广。对含纤维多的物料(如砻糠)以盘式磨为好。,第三节 锤片粉碎机,一、锤片粉碎机分类及规格 根据粉碎机的进料方向： 径向(顶部

9、)进料式 切向进料式 轴向进料式三种。 按筛板的变异分类： 有筛片式 无筛式 粉碎室变异分类： 普通式 水滴形粉碎室式,锤片粉碎的进料装置按其进料方向可分为3种：径向(顶部)进料、切向进料和轴向进料三种。,切向喂入式粉碎机：沿粉碎室的切线方向喂入物料，在上机体上安有齿板，筛片包角一般为180。 轴向喂入式粉碎机：多为自吸喂入式，即依靠转子内安装的叶片起风机作用将物料抽吸进入粉碎室。转子为悬臂式，转子周围一般为包角360的筛片（环筛或水滴形筛）。 径向(顶部)喂入式粉碎机：是整个机体左右对称，物料沿粉碎室径向从顶部进入粉碎室。转子可正反转工作。筛片包角较大(约300)。,图3-4 导向机构与转子

10、联动示意图 1.导向板 2.锤片 3.筛片 4.主轴,图 导向机构与转子联动示意图 1.导向板 2.锤片 3.筛片 4.主轴,水滴式粉碎机：由于粉碎室形似水滴而得名。它是轴向喂入式粉碎机的一种变异形式，其筛片做成水滴形状，目的是破坏物料环流层。 按筛片结构的不同，水滴式粉碎机分为全水滴筛式和部分齿板式。部分齿板式只包270角的筛片，其余的上部直线部分为齿板，这种形式可以提高筛片的使用寿命，但筛分效率较前者有所降低。,锤片粉碎的型号由专业代号、品种代号、形式代号及规格四部分组成。,锤片粉碎机上所用的20号筛表示筛孔直径d为2mm。,水滴式粉碎机,图3-5 水滴式粉碎机 a.全水滴式 b.部分齿板

11、式 1.锤片 2.齿板 3.筛片,AHZC-1265 N/F卧式粉碎机,立式粉碎机,SFSP系列宽式粉碎机,SFSP系列水滴型998系列粉碎机,无筛粉碎机：粉碎产品的粒度控制通过调节控制轮与衬套的间隙完成。用这种粉碎机粉碎热敏性物料时能够很好地控制温升。 作业时，物料靠自重及负压从喂入口进入粉碎室，受到高速回转的转子的锤块和粉碎室上的齿板的作用，而被击碎、剪切碎和磨碎，粉粒在风机的负压作用下沿轴被吸出，当经过控制轮时被补充粉碎。,锤片式粉碎机,径向（顶部）进料式,切向进料式,轴向进料式,有筛式,无筛式,环形粉碎室,水滴形粉碎室,一般构造,二、锤片粉碎机的工作过程,当粉碎机作业时，原料由进料管进

12、入料斗，经磁选器、进料导向机构送入粉碎室，受高速旋转锤片的打击和筛板的摩擦作用而被粉碎，并在离心力和气流作用下穿过筛孔经底座出料口排出，再经出料、输送装置送至中间仓；气流则经除尘器滤尘消风。,原料由粉碎机顶部靠重力自流进料方式落入粉碎机进料口，原料在转子的上方受到锤片的第一次打击，随后，颗粒物料流被锤片加速形成沿着筛片内表面运动的环流层，环流层的速度略低于锤片末端的速度。贴近筛面的粉碎物料受到筛面的磨擦作用而降低其环流速度，并受到与筛面垂直的离心力、压力和气流作用，使其能排出筛外。,顶部进料式锤片式粉碎机的工作过程:,（1）物料进入粉碎室，被锤片旋转产生的气流带动，然后受到锤片的偏心冲击，使物

13、料在粉碎室内发生旋转，边缘处稍有破裂。 （2）加速的颗粒再次受到锤片的打击（多为正面冲击)而破碎。 （3）锤片与物料、筛片（或齿板）与物料以及物料相互之间的摩擦、搓擦作用。,（一）粉碎颗粒受到冲击,（二）粉碎室内形成环流层由于粉碎室结构和物料受高速锤片的冲击作用，物料在离心动力作用下贴着筛面形成圆周运动，产生环流层，大颗粒的物料在外层，小颗粒的物料在内层，粉碎达到粒度要求后小颗粒不能及时从筛孔正常排出，出现了物料与锤片的反复冲击，形成物料的过度粉碎。,粉碎机的工作机理有过许多研究，饲料制造工艺学介绍的重力自流进料、具有空气辅助系统的锤片粉碎机的工作机理： 原料靠重力进料方式落入粉碎机进料口，下

14、落速度约1.643.28ms。原料在转子的上方受到锤片的第一次打击(图4-8)，初始破碎区原料与锤片端部的速度差异极大，大部分被粉碎或碎裂，粉碎程度因物料种类而异。这一区域是粉碎室内唯一的物料流与筛面呈几乎垂直、可利用筛孔整个直径的筛分能力的区域。随后，料流被锤片加速形成环流层，环流层的速度略低于锤片末端的速度。愈贴近筛面的料层速度愈低，而靠近锤片末端的料层速度则较高。此区域较窄并被称为加速区。贴近筛面的物料，受到筛面的摩擦作用环流速度降低，并受到与筛面垂直的离心力、压力和气流作用排出筛外。环流层沿筛面的运动速度很高，使受离心力作用影响大颗粒贴近筛面的细颗粒不能及时排出，造成锤片筛片的磨损、料

15、温升高以及过度粉碎。,潮湿原料料温过度升高影响粉碎物料的进出仓过程。粉碎时物料温度升高还会导致缩耗，即粉碎物料的水分损失。当采用气力输送出料粉碎系统时，含水量15以上的玉米平均缩耗为1.2：含水量14或以下的玉米平均缩耗为0.81。 Boose(1984)报道，粉碎玉米时料温升高5.98.3是正常的，如温升超过8.3；则表示机器磨损，过多的机械能变成了无用而有害的热能。可以用温度传感器来监控粉碎物料的温升，从而知到粉碎机的磨损情况。,供料装置,机体（转子、齿板、筛片),排料装置,控制系统,三、锤片粉碎机主要结构,锤片式粉碎机由机座、上机壳、转子、操作门、进料导向机构、磁选器、料斗及减震器等组成

16、。,粉碎机底座由4只或8只减震器支承，联接上机座并支承粉碎机各部件，使粉碎机各部分形成一个整体。 粉碎成品由底座下面排出。 上机壳和底座两侧分别装有两块筛板，与转子一起组成粉碎室。 转子包括主轴、锤架板、销轴、锤片和轴承等，是粉碎机的主要运动部件。转子转速较高，要求进行静、动平衡校验。 在更换筛板或锤片时须开启操作门，筛板靠操作门夹紧。 进料导向机构使物料从左边或右边进入粉碎室，它通过行程开关自动控制电动机的旋转方向，使与进料方向相符合。 磁选器可清除物料中的铁杂。 料斗是为了能使物料均匀地进入粉碎室，使粉碎机负荷平稳。,(一) 供料装置 向粉碎机定量供给稳定连续、均匀一致、具有良好流动性的洁

17、净料流，同时供给一定量的空气流。,手工进料,负压进料,机械进料,螺旋供料器 电磁振动供料器 自控给料器,重力进料装置,强制进料装置,1.重力进料 粉碎机上方设置料斗,通过底部手动闸门控制进料量。结构简单,但进料量不准确。,植物粉碎机,小型锤片粉碎机,料斗,2. 强制进料 手工进料 负压进料 机械进料,（1）手工进料 粉碎机进口处设置一个倾斜槽,手工喂入物料。缺点：喂料不均匀。为通用式小型粉碎机的进料方式。,强制进料,（2）负压进料 粉碎机自带风机或外部配有风机,机内和送风管道内形成负压向粉碎机供料。 使用方便可靠,但功耗大。,强制进料,（3）机械进料 可调节供料量，供料均匀、连续、可靠，保证粉

18、碎机在额定负荷下稳定工作。 a)螺旋供料器 b)电磁振动供料器 c)自动控制给料器,强制进料,a)螺旋供料器：通过改变绞龙转速调节供料量。优点：结构简单，供料均匀、连续。缺点：粉碎机轴向上布料不均匀，料流有脉动现象。,b)电磁振动供料器：利用不平衡块旋转产生的强力振动使物料定向跳动达到供料的目的。驱动功率小，可进行无级调速,实现自控供料。缺点：工作时噪声较大。,C)叶轮供料器 由自清或磁选机构、进出料口、叶轮传动装置、叶轮及壳体、调风板等组成。叶轮传动装置由变频器根据粉碎主机电流而控制其主轴转速，实现物料流量的闭环控制。工作时，根据待粉碎仓中料位器信号，启动自控供料器的变频调速电机，物料经叶轮

19、流至自清式磁选机构，铁杂被除去后流人粉碎机，使主机电流上升，通过和电流设定值比较，由PID调节控制变频器，使叶轮达到合适的转速。 这种由变频器控制的自动叶轮供料器进料稳定，主机电流波动小，调节方便可靠。清除铁杂可在不停机状态下进行，可确保粉碎机24小时连续作业。,旋转给料器：,自动控制给料器依据粉碎机转速、工作电流或负荷功率，自动调节喂料量，实现粉碎机满负荷工作，进料稳定，粉碎效率高。,d)气动自控供料器： 由进料斗、负荷控制仪和气动系统组成。,粉碎机自动控制喂料器包括进料斗、气动系统和负荷控制仪三大部分。 原料由进料口落下，通过放料闸门和导流板，经风选和磁选，由出料口进入粉碎机进行粉碎。泥块

20、砂石等落人储杂斗，铁钉等铁杂被吸附在平板磁铁上被定期清除。放料闸门开启程度由负荷控制仪(图中未示出)据粉碎机实际负荷大小与人工设定的负荷程度进行分析对比，然后通过气动系统控制气动薄膜阀来调节。 自控喂料器在粉碎机正常运转、吸风系统正常工作及气动系统压缩空气达到正常值时，开启负荷控制仪即实现进料过程的自动控制。如待粉碎仓未装下料位器，则不能实现有料时自动开启放料闸门功能；此时需人工给出信号方可开始自动放料。如粉碎机吸风系统配套不合理、吸风量不能推动进风门动作时，可将负荷控制仪直接与风机联锁，即风机不运转时负荷控制仪不能工作。在负荷控制仪或气动系统有故障时，可用手动放料手柄人工控制放料，并将手柄开

21、度固定，也即采用人工控制。,e)变频调速自控供料器： 由负荷自动调节器、带式磁选喂料器和粉碎机三部分组成。调节器采用微型计算机和模糊控制技术，通过实时检测粉碎机电机的工作电流，自动连续调节喂料速度，使粉碎机始终处在满负荷工作状态。,调节器由电流传感器、电流变换器、温度传感器、温度变送器、微机、输出控制器、变频器、声光报警器、面板操作数码显示器等单元组成。 调节器的功能：稳定粉碎机负荷、输出空载或过载报警，空载时喂料器能自动低速运转等待物料，电源缺相保护等。调节器设有自动和手动两种工作方式，可平滑切换；可储存8种不同物料的工作参数供选用。 根据青岛正大有限公司使用上海申德机械有限公司制作的自动负

22、荷控制器半年，结果证明，在原用电磁滑差手动调节喂料于泰国进口的25th粉碎机(实际产量17th)上，平均耗电8.85kWht，改造后耗电8.21kWht，故使用此种自动负荷控制器后电耗降低了7.23。,（二）进料口,按进料方向可分为切向、径向和轴向进料式。进料口的作用是使物料能均衡地进入粉碎机。按进料方向可分为切向、径向和轴向进料式。切向进料式锤片式粉碎机多用半圆形底筛，通常小型粉碎机中采用较多。轴向进料可在最大范围内安装筛板，有利于及时地排出粉碎的细物料。径向进料式锤片粉碎机，适合于加工谷物、饼粕或其它颗粒不很大的原料以及产量较大的粉碎机。进料挡板可以调节进料方向，转子可作正反向旋转，这样，

23、锤片一个角磨损后，将转子反转不必调换锤片，就可以用锤片的另一个边角锤击物料，减少更换锤片的次数。,切向进料。 =60-70：适用于粒料及茎秆,不反料,易架空。多用半圆形底筛，通常小型粉碎机中采用较多。=30：无架空现象，粉碎茎秆饲料时，反料现象严重。 径向进料：=90：顶部进料。不反料、不架空，适合于加工谷物、饼粕或其它颗粒不很大的原料以及产量较大的粉碎机。进料挡板可以调节进料方向，转子可作正反向旋转，这样，锤片一个角磨损后，将转子反转不必调换锤片，就可以用锤片的另一个边角锤击物料，减少更换锤片的次数。 轴向进料：轴向进料可在最大范围内安装筛板，有利于及时地排出粉碎的细物料。适用于潮湿茎杆、谷

24、物饲料饲料的进料。,（三）转子转子是锤片粉碎机的主要工作部件，包括锤片、销轴、锤片架及中心轴等等。锤片通过销轴连接在锤片架上，锤片架由主轴带动高速旋转，进而使锤片获得很高的线速度，在锤片的高速撞击下物料被粉碎。 （四）筛片筛片包在转子外面，所包围的空间称为粉碎室，物料在粉碎室内被锤片击碎后，细的粒子通过筛孔排出，筛片主要起控制粉碎粒度的作用。同时筛片在粉碎期间也对物料起搓擦、剪切作用。筛片所包围的粉碎室部分所对应的圆心角，称为包角，包角是筛片的主要参数之一。筛片属易损部件。 （五）机体机体的作用主要是支撑固定工作部件、保证物料顺利进入粉碎室，在机体的内腔装有筛片，同时将被粉碎且能穿过筛孔的物料

25、收集，使之从下部排料口顺利排出。,(六)出料和空气辅助系统 出料系统是锤片式粉碎机重要的组成部分。粉碎机后的物料可借重力、机械输送或气力输送系统输送至料仓中。 1.自重落料：最简单的出料输送装置，将锤片式粉碎机安装在粉碎仓上方，从粉碎机排出的物料直接借重力落于贮仓中。小型粉碎系统采用此种出料方式，但贮仓中的空气粉尘及热量无处导出，应在该系统中安装空气辅助系统，以克服此缺点。,2.负压吸送：粉碎物料顺利地通过筛孔排出，降低粉碎室内压力、降低温升，减少粉尘，降低动力消耗。空气辅助系统的生产量高1540。 高速旋转的转子使粉碎室和进出输送设备内产生静压。沈再春(1963)对粉碎室内静压力分布测定，位

26、于转子旋转中心的最大负压值达到140mm汞柱，而靠近筛面则为正静压310mm汞柱。在筛片里外造成70100mm汞柱的压差，有利于粉碎物料排出机外。由风机造成的机外负压有利于排粉，提高筛片的筛落能力。空气辅助系统可在粉碎室内产生的50125mm汞柱的静压降。通过粉碎室的静压降，随产品、筛片筛孔大小及该系统风量的不同而异。大多数空气辅助系统都设计成每平方米筛面每分钟抽风量为4488立方米。,应在粉碎机进料口附近开设进气口，进气口宽度与进料口宽度相等，面积也相等；空气伴随物料进入粉碎室，也由气流将粉碎物料携出机外。 出料输送装置的输送能力要求是在粉碎机最大产量时，充满系数为40左右。输送机的上部将是

27、容纳空气的空间。在粉碎机出料处应设过渡段，其横截面积与出料口相等，深度为460毫米以上，以利粉碎物沉降避免被气流带到除尘器内而造成损失。,3.机械吸风：最常见的出料装置。使用螺旋输送机加吸风出料系统。螺旋输送机应是U型槽式的，可以在上半部分给气流留出较大空间。在出料中段与吸风管连接处，有较平缓的过渡段或断面积较大的沉降室，降低气流被吸入风管的初速，避免粉碎细粉被抽走。集尘器内的物料仍可返回螺旋输送机内被重新利用。 机械吸风与气力输送出料系统比较，效率高，成本低，缩耗也较低。据资料，粉碎系统的平均水分损失，机械吸风出料为0.22，而气力输送出料为0.95。 气力输送出料因其动力消耗大、粉尘与噪声

28、不易控制，作业成本高和缩耗大等原因，目前饲料工厂仅在一些特殊场合下采用。,粉碎机的负压吸风系统 1.锤片粉碎机 2.螺线输送机 3.风机 4.旋风分离器 5.关风器,（四）粉碎机负荷自动控制,粉碎机自动控制，是通过控制器调节粉碎机的进料流量，使粉碎机在满负荷（额定电流）工况下高效运行。度电产量越高，粉碎效率越高。但是，粉碎机不能长时间超过其额定负荷10%运行，否则将造成跳闸停机，甚至造成机电设备损坏。因此，要保持粉碎机高效、稳定和安全状态下工作，对粉碎机负荷进行自动控制以及对其工况进行监控是必须的。,1. 粉碎机自控特点与功能要求（1）恒值控制：粉碎机负荷控制是一种典型的恒值控制系统。对于不同

29、物料，人工设定不同的粉碎机核定负荷。当设定电流（输入量）恒定时，通过控制器调节，粉碎机负荷（输出量）将与设定电流保持一致。（2）纯滞后环节：当粉碎机给料量发生变化时，粉碎机工作电流需要滞后一些时间后才会发生相应变化。根据粉碎机的固有特点以及选用执行机构的不同，纯滞后时间也有所不同。纯滞后时间愈短，控制的响应速度则愈快，系统的控制对象愈稳定。,（3）主要参数及功能（1）控制范围 0100% FS（任意设定）。（2）控制精度 2%8% FS。（3）能够实时显示人工设定电流以及实际工作电流。（4）具有手动和自动控制两种方式，其切换时无扰动。（5）对缺料及超负荷实行声光报警以及实时处理。（6）设备工况

30、联锁，风机、粉碎机运行与进料机构的联锁。,2.系统的组成和工作原理 粉碎机负荷闭环控制系统主要有输入设定量、比较环节、控制器、执行机构、控制对象（输出量）和检测反馈环节组成1.输入设定量：通过控制器键盘或拔盘开关设定电流或额定电流的百分数，该设定值要求在粉碎机运行时随时可以修改。2.检测反馈环节：检测器件是电流互感器，规格为300A/0.1A，适用于22210kW的粉碎机主电机、电流互感器串在主电机的一次回路内，以检测粉碎机实际的工作电流。3.比较环节：把输入设定电流与电流互感器检测到的实际工作电流相比较，其误差值作为PID控制的输入量。4.控制器：是以单片微处理器为核心的仪表，以其自动控制的

31、输出去控制执行机构。5.执行机构：粉碎机的执行机构就是给料机构，常用的有滑差调速绞龙、电磁振动给料机和自流式气动薄膜调节阀。下面以气动薄膜调节阀为例，粉碎机负荷自动调节过程为：当实际粉碎机电流小于设定值时，其比较的差值通过控制器PID运算后，输出一个比原来大的控制值，使调节阀实现自动控制的目的。,3.粉碎机负荷自动控制调节参数的整定自动控制系统调节稳定、控制目标值与实际值之间误差达到工艺指标要求、当有干扰时，过渡过程时间短，这些都是衡量自控系统品质的主要指标。调节参数是使自控系统获得最佳的控制效果。调节参数主要有控制周期、P（比例系数）、I（积分系数）和D（微分系数）。1.控制周期：被控对象确

32、定后，纯滞后时间通过秒表可测，控制周期主要依据纯滞后时间的大小整定。从系统稳定角度看，希望纯滞后时间越短越好，有利于快速消除系统的静差。但对于纯滞后控制对象，快速控制反而引起系统的不稳定，严重时会产生振荡。通过测定，粉碎机所配置的执行机构不同，其纯滞后时间也不同。电磁振动给料机和气动薄膜调节阀的纯滞后时间一般为3秒；绞龙给料的纯滞后时间一般为5秒。绞龙愈长，其纯滞后时间也愈长。为了控制器自控的通用性，要求控制器控制周期的整定范围在27秒。2.PID参数整定：如何调节才能使系统获得最佳的控制效果，PID参数整定是关键，为了更能说明问题，可以采用图示法，对控制曲线加以分析。,四、锤片粉碎机主要工作

33、部件 锤片 筛片 齿板,（一）锤片粉碎机最主要、最易损耗的工作部件，锤片由销轴连结在锤架板上，工作时借离心力的作用而张开，将物料击碎，如遇过硬物料，则可以摆动让开，而不致损坏机器。锤片的形状尺寸、工作密度与排列方式、材料材质与制造工艺等，对粉碎效率和工作质量均有较大的影响。,两个销连孔,锤片,影响粉碎效率的因素,形状尺寸,工作密度,排列方式,材料材质,制造工艺,我国锤片粉碎机的锤片已标准化，锤片的形式为矩形双销孔。,我国锤片粉碎机锤片末端线速度为8090m/s。,1.锤片的形状和尺寸,牧草纤维饲料，耐磨性差。,形状：板条状矩形，制造简单,通用性好。有两个销孔，其中一孔串在销轴上，轮换使用四角工

34、作。,bcd：工作边涂焊、堆焊碳化钨或耐磨合金，使用寿命长，制造成本高。 efg :四角梯形、棱角和尖角，粉碎牧草，耐磨性差。 h 环形，一个销孔，自动变换工作角，磨损均匀，寿命长。 I 复合钢矩形锤片：表层硬度大，中间夹层韧性好。,锤片长度:一般不超过200mm。长度适当，有利于提高度电产量，但过长则金属耗量增加，度电产量降低。,厚度：降低锤片厚度，可提高粉碎效率，但锤片过薄，影响耐磨性能，缩短使用寿命。根据粉碎机的生产能力及物料特性确定其厚度。,Richard试验证明，粉碎玉米时使用厚度1/16寸的锤片比1/8寸的锤片提高效率23；比14寸的锤片提高效率48。刘蔓茹报道，粉碎玉米时用1.6

35、mm锤片比6.25mm的效率提高 45；比5mm的效率提高25。,表2-7标准锤片尺寸,2. 锤片的制造质量- - 材料、热处理及加工精度 锤片材料与热处理 材料：低碳钢、中碳钢、特种铸铁、复合钢等。,a）低碳钢：固体渗碳淬火，渗碳深度0.8-1.2mm（锤片厚度为2mm时，为0.3-0.5mm），表面硬度HRC56-62，销孔圆周4mm范围内硬度不超过HRC28。特点:工艺简单，成本低廉，锤片表层硬、内层软，具有一定耐磨性。但渗碳层磨损后，内层则磨损很快。b）中碳钢：热处理后淬火区硬度为HRC50-57，非淬火区硬度不超过HRC28，一般使用60-100h须换角。若整体淬火，则易发生裂纹。c

36、）特种铸铁：有“激冷白口铸铁”、“白口铸铁等温淬火”、“中猛球墨铸铁”和“可锻铸铁”等。铸铁取材方便，经激冷后，耐磨性高，成本低；但须严格控制锤片的材料成分和生产工艺，确保质量，防止使用中发生断裂事故。,钢是钢材含碳量在0.04%-2.3%之间的铁碳合金。为保证韧性和塑性，含碳量一般不超过1.7%。钢的主要元素除铁、碳外，还有硅、锰、硫、磷等。低碳钢的含碳量为0.06%0.28%中碳钢的含碳量为0.25%0.55%高碳钢的含碳量为0.60%1.03%,淬火:将钢材加热到某一温度，保持一定时间，急速冷却，以提高钢的强度和硬度，增加耐磨性。JB/T 9822.21999：10、20钢应进行渗碳处理

37、，渗碳层深度：锤片厚度5 mm时，为0.8-1.2 mm；锤片厚度3 mm时，为0.3-0.5 mm。,热处理,表面渗碳淬火 表面堆焊碳化钨等,堆焊：在锤片工作棱角堆焊1-3mm的碳化钨或特殊耐磨合金。使用寿命提高7-8倍，成本增加两倍多。堆焊锤片粉碎玉米试验：比通用锤片的使用寿命提高6.9倍，耗用钢材减少6/7，每吨饲料锤片费用降低2/3。,锤片的精度 锤片是高速运转部件，其制造精度影响粉碎机转子的平衡性能。 任意两组锤片之间的重量差不能超过g。 锤片出厂、安装以一套为单位。不允许套与套之间随意交换。 锤片换面掉头使用时，粉碎机内所有的锤片必须一齐换面掉头。,（1）更换废弃锤片时，为防止转子

38、重量失去平衡，要成套更换，避免只更换部分锤片的做法。当锤片尖角磨钝后，可反面调角使用；若一端两角都已磨损，则应调头使用。在调角或调头时，全部锤片应同时进行，锤片四角磨损后，应全部更换，每组锤片重量差不得大于5克；主轴、圆盘、定位套、销轴、锤片装好后，应做静平衡试验，以保持转子平衡，防止机组振动。此外，固定锤片的销轴及安装销轴的圆孔由于磨损，销轴会逐渐磨细、圆孔会逐渐磨大，当销轴直径比原尺寸缩小1毫米，圆孔直径较原尺寸磨大1毫米时，应焊修或更换。 （2）对应两组锤片重量之差超过5克。排除的方法是调整锤片重量，使相应两组重量之差少于5克。 （3）个别锤片卡得太紧，运行中没有甩开。可停机后用手转动观

39、察，想办法使锤片转动灵活。 （4）转子上其他零件重量不平衡，应仔细检查调整平衡。,转子上对应两组锤片质量差不超过5g。,3.锤片排列及密度 锤片的排列：锤片安装在转子销轴上的位置，即转 子上各组锤片之间及同组锤片之间的相对位置关系。 锤片的排列要求： 转子转动时，每个锤片的运动轨迹不重复； 锤片运动时，物料不会在锤片的推移下在粉碎室内发生向一侧偏移的现象(特殊要求除外); 转子受力平衡，高速运转时不产生振动。,排列方式,螺旋线排列,对称排列,交错平衡排列,对称交错排列,螺旋线排:分单螺旋和双螺旋两种。 排列方式简单，轨迹分布均匀，且不重复，但会将物料推向一侧，使螺旋线最后一侧锤片磨损加剧。此外

40、，转子高速旋转时，由于力矩不平衡会使机器产生震动。使螺旋线最后一侧锤片磨损加剧。 销轴I和III（或II或IV）上离心力的合力R1和R3（或R2和R4）的作用线相距e0，两力不能平衡，当转子旋转时，出现不平衡力矩，使机器产生震动。 这种排列方式只在配套动力很小、转速很低的小型粉碎机以及工艺需要的粉碎机上应用。,对称排列：对应两销轴、和、上的锤片对称安装，对称销轴的离心力合力作用线重合e=0且大小相等，转子运转平衡，物料分布均匀，无侧移现象，锤片磨损比较均匀，所需要的隔套种类很少，锤片安装简单方便，应用较多。国内使用最多的FSP系列和SFSP系列锤片粉碎机采用的就是这种方式。 缺点：对称的锤片运

41、转轨迹重复，要保持同样的锤片密度，所需要的锤片数要成倍增加。,交错平衡排列：分单片和双片两种，双片交错排列。锤片轨迹均匀而不重复，对称销轴上离心力合力可相互平衡，转子运转平稳。缺点是工作时物料略有推移，销轴间隔套规格较多，在更换锤片时较繁杂。,对称交错排列：从理论上讲，这是最好的一种排列方式。轨迹均匀而不重复，锤片排列左右对称，四根销轴的离心合力作用在同一平面上，对称的两根轴相互平衡，故平衡性好，也是应用较广的一种锤片排列方式。而且4根销轴上的合力作用在同一平面上，对称的两根销轴互相平衡，有利于转子的动、静平衡。 国产粉碎机的锤片主要采用交错平衡排列和对称交错排列。 锤片粉碎机更换锤片，必须按

42、说明书或完全恢复锤片排列方式进行重新安装，以免破坏转子平衡。,锤片排列密度：单位转子宽度上锤片的数量(锤片密度)。密度过大则转子启动转矩大、物料受打击次数多，度电产量降低;密度过小影响粉碎机的产量。,B粉碎室宽度(m)； 转子上边缘锤片到粉碎室内腔壁的间距(m)； Z锤片数目； b每片锤片的厚度(m)。, 锤片间隙超过40mm，粉碎效率低，靠近筛面层物料流动性差，高压风机在筛片外面吸风导致物料堵住筛孔。 锤片过密,间距小于18mm, 造成物料严重跟转，同样会降低粉碎效率。 锤片间距20mm-30mm。破碎比例提高,出筛率高。,4.锤片线速度 锤片线速度：转子运转时锤片末端的线速度。 线速度越高

43、，打击能力越强。一定范围内提高锤片速度，可提高生产率、增加产品细度。 速度过高，空载功率增加，振动和噪声加大，粉碎效率反而降低。 不同物料要求的锤片最佳线速度不同（p59）。,（二）筛片 筛片是锤片粉碎机主要的、易损部件之一，其形状和尺寸对粉碎效率和粉碎质量有较大影响。,1.筛片分类及规格 锤片式粉碎机上所用的筛片有圆柱形孔筛、圆锥形孔筛和鱼鳞孔筛三种。由于圆柱形孔筛结构简单、制造方便，应用最广。圆柱形孔筛又有冲孔筛和钻孔筛两种。因冲孔筛的开孔率高于钻孔筛，所以冲孔筛的粉碎效率优于后者。 按筛片配置的形式，可将筛片分为底筛、环筛和侧筛按筛孔直径大小一般分为四级：小孔1-2mm，中孔3-4mm，

44、粗孔5-6mm，大孔8mm以上。我国多用15mm、20mm、25mm和30mm筛片。,圆柱形孔筛,圆锥形孔筛,筛片,鱼鳞孔筛,冲孔筛,钻孔筛,筛孔直径,小孔,中孔,粗孔,大孔,12mm,34mm,56mm,8mm,2.筛孔排列及开孔率 筛片的开孔率指筛片上筛孔总面积占整个筛面面积的百分比。 开孔率越高，粉碎机的生产能力越大。 增大开孔率的途径有增大筛孔直径或缩小筛孔中心距。前者将使饲料产品粒度增大，均匀性降低；后者将削弱筛片的强度。 生产中为了减少能耗，常采用大筛孔筛片粉碎物料再对粉碎产品进行分级的循环粉碎工艺。,3.筛片包角和通过能力 筛片包在转子外面，所包围的空间称为粉碎室，物料在粉碎室内

45、被锤片击碎后，细的颗粒通过筛孔排出，故筛片主要起着控制粉碎粒度的作用。同时筛片在粉碎期间也对物料起搓擦、剪切作用。筛片所包围的粉碎室部分所对应的圆心角，称为包角，包角是筛片的主要参数之一。,筛片包角,轴向进料,切向进料,包角,360,径向进料,300,180,筛片安装在粉碎机转子外围，根据不同的进料形式筛片形成不同的包角。轴向进料的粉碎机一般形成环筛筛片包角360度，切向进料粉碎机筛片包角为180度，也称半筛。径向进料（顶部进料）粉碎机，筛片包角为300度，有时也制成水滴形。因顶部进料或切向进料，物料随气流直接进入锤片最大线速度区内，所以粉碎效果较好。,筛片宽度一定时，筛片包角决定着筛片面积的

46、大小。故包角愈大，粉碎效率愈高。而且筛孔直径越小，筛片包角对度电产量的影响越大。因而粉碎机在使用小的筛孔时，应尽量采用较大的筛片包角，从而提高度电产量，产品粒度更均匀。,安装筛网时，应使筛孔带毛刺的一面朝里，光面朝外，筛片和筛架要贴合严密。环筛筛片在安装时，其搭接里层茬口应顺着旋转方向，以防物料在搭接处卡住。 为了提高筛片的筛理能力，常采用满负荷工作，适当增加筛孔直径，采用鱼鳞或吸风出料等措施，控制粉碎室气流状态，提高粉碎效率。,4.锤筛间隙 锤筛间隙指转子运转时锤片顶端到筛片内表面的距离，影响粉碎效率。 间隙过大：靠筛面层物料流动慢而可能出现的堵筛，由于环流层的存在，外层粗颗粒受锤片打击少，

47、内层小颗粒没能出筛而被重复打击，造成过度粉碎。 间隙过小：环流层速度增大，降低锤片对物料的打击力，物料粉碎后不易通过筛孔，锤片磨损加快。,各种物料的最佳锤筛间隙R可通过试验求得。国外资料介绍，粉碎谷物R=8mm，粉碎茎蔓类R=14mm。我国设计粉碎机系列的正交试验结果推荐：谷物R=4-8mm，秸秆AR=10-14mm，通用型AR=12mm。 SFY系列粉碎机把锤筛间隙缩小至5-6毫米，即锤片打不到筛网为标准。粉碎时锤片能带动紧靠筛面层物料防止堵筛，提高出筛比率。,（三）齿板,作用：加强对物料的碰撞、搓擦作用，同时可以阻滞粉碎室内物料环流层的运动并降低其速度,人字形,直齿形,高齿槽形,齿形,2.

48、水滴形锤片式粉碎机 水滴形锤片式粉碎机因其粉碎室呈水滴状而得名。图4-15是江苏正昌公司生产SF-SPll250C水滴形锤片式粉碎机，它由转子、进料机构、上机壳、底座、操作门等组成。上部采用叶轮式喂料器喂料，通过主机电流的反馈控制可实现喂料量的自动控制。转子的锤片4组共90片真空熔焊硬质合金锤片，采用对称平衡排列。每副寿命可达9001000t以上。粉碎室下部中央设有底槽，将锤片打击的料层重新翻动分层、打击粉碎，可提高粉碎机的过筛能力和产量。电机和粉碎机安装于同一底座上。底座下安装有万能减震垫。电动机用蛇形弹簧联轴器直接传动。底座下部的气力输送底座是选配件，用于气力输送出料。,SF-SPll25

49、0C水滴形锤片式粉碎机的特点是水滴形粉碎室可破坏物料的环流层，提高粉碎效率。底部的底槽有再粉碎作用。采用双孔筛配置，在同一筛片上的不同部位有不同的筛孔直径，有利及时出料。改善锤片在转子上的位置，可形成两种锤筛间隙，分别适用于普通粉碎和细粉碎。门盖上有调风板，便于清理筛片；叶轮式喂料器上的调风板可调节喂料进风量。蛇形弹簧联轴器传递动力，运行平衡。快启式检修门，维修方便，锁紧快速可靠。快启式压筛机构，更换筛片快速，压紧可靠。底座用厚钢板焊接整体刚性好，振动小，噪声低。采用自控叶轮式喂料器可实现喂料的自动控制，使粉碎机在额定负荷下作业。,上海申德机械有限公司生产的SDHM水滴形锤片式粉碎机有10种机

50、型，摘要见表4-7。,锤片粉碎机在开车前，应用手转动皮带轮或联轴器，检查转子转动是否灵活，有无卡碰和摩擦现象。,第五节 粉碎机的评定及选用 一、选择合适的机型 (1)正确选择类型： (2)选择合理的生产率 粉碎机额定生产能力一般是以粉碎玉米，含水量约13%和直径1.2毫米孔径筛片状态下的台时产量为准。粉碎机的生产能力应略大于实际需要，避免因锤片磨损、风道漏风等影响连续生产。 (3)确定配套功率,二、锤片粉碎机的正确使用 1.安装：锤片粉碎机应安装在地下室或一楼单独隔声房间里，并打好混凝土基础，中、大型粉碎机应安有匹配的减震器以减少振动和噪声，保证固定作业的粉碎机运转平稳。 2.使用 （1）开机

51、前检查各部分连接螺栓、传动皮带的松紧度以及电源线是否良好。 （2）检查锤片、筛片的孔径是否合适，有无损坏。,锤片粉碎机工作时产生强烈震动的主要原因是轴承损坏。,锤片粉碎机生产率下降的主要原因有： （1）锤片磨损严重 （2）喂料不均匀 （3）原料水分过高。,调角使用锤片是排除锤片粉碎机生产率显著下降的主要方法之一。,转子不平衡时引起锤片粉碎机轴承过热的主要原因。,锤片粉碎机进料口返料。 （1）物料受力不平衡影响。 （2）进料口过大。 （3）筛片磨损。通常情况下，筛片与物料的摩擦系数较大，筛片磨损严重时，摩擦系数降低，产生返料。 （4）破物料的大小差异太大，容易出现返料的现象。,排除锤片粉碎机进料口反喷故障，首先要更换筛片。,（3）开机后先空转2-3分钟，检查转子转向、声音是否正常。在额定转速下转动平稳后才可工作。 （4）工作中随时注意粉碎机的运转情况，注意粉碎机的负荷。粉碎机对供料量很敏感，要经常注意粉碎机的负荷电流，及时调节喂入量，最好采用调频自控供料量。 送料要均匀以防阻塞，禁止长时间超负荷工作。 （5）待粉碎的物料应仔细检查，不得混有石块、金属等异物，以免损坏机器。 3.维护：及时调头或更换锤片和筛片,7、工作时操作人员不得离开，不得拆机，维修工具不得放在机器或填料上。 8