1、問題提出
我場在進行某一物料粉碎時,選用了一臺對輥式粉碎機,該機由兩個直徑相等的粉碎輥;兩個速比等于1,齒數相等的圓柱齒輪;兩個刮刀及機架等部件組成,粉碎輥直徑100mm,寬度300mm,
粉碎機結構如圖1所示。
工藝要求物料進料粒度為4mm,出料粒度1mm以下。
試車中發現當調定兩粉碎輥間隙后,有時由于操作不當其粉碎后的物料呈連續片狀,類似于面條壓面機所壓的面片,不能保證正常的生產需求。
2、問題的分析
由于粉碎機兩齒輪速比等于1,兩粉碎輥直徑相同,因此線速度相等,輥子表面為光面形式,造成物料粉碎的形式是擠壓。
根據物料受擠壓變形原理,壓力和變形量之間關系曲線如圖2所示,圖中縱坐標為壓力,橫坐標為物料變形量。物料在受壓過程中先是被壓碎階段,后是被壓實階段。
在壓碎階段開始時,顆粒間間隙較大,與壓頭接觸的顆粒數量較少,壓碎后的微小顆粒能很容易的向四周擴散,所以盡管壓力很小,變形速度還是很快的。此后,隨著壓力增加,與壓頭接觸的顆粒數量增多,顆粒間間隙減小,壓碎后的小顆粒向四周擴散受到少量阻力,使變形速度減慢,圖形上曲線開始變陡。在這一階段,物料壓碎是主流。
在壓實階段,當壓力繼續增加,顆粒的間隙越來越小,壓碎后的微小顆粒向四周擴散受周邊物料的阻止變得越來越困難。處于中間位置的顆粒在變形過程中,需向四周擴散,而此擴散又受到外層區域顆粒的限制,顆粒間的間隙變的越來越小,造成顆粒間相互壓實,產生結塊、結片現象,壓力越大,結塊、結片現象越嚴重。從理論上講,當顆粒間的縫隙不存在時,若通過壓力再使其改變形狀,需改變其晶格常數,用常規方法是不可能做到的。
當粉碎機工作時,物料的進給沒有控制和布料機構,都是人工操作,帶有隨機性,在給料量大和沿輥子軸向布料不均勻時,物料就會在壓實階段被破碎,以致產生物料結片和結塊現象
3、結論
根據以上原因分析,對輥粉碎機應選擇在壓碎階段工作,為了避免在壓實階段工作,應在對輥粉碎機制造和使用中解決好以下問題:
(1)需保證下料均勻,下料速度與粉碎輥的線速度合理匹配,粉碎輥的線速度要稍大于下料速度,不能出現積料現象。
(2)沿粉碎輥軸向要布料均勻。
(3)粉碎輥表面應根據粉碎物料的特性選擇合適的齒紋線,并使兩輥之間有一定的線速度差,在粉碎物料時產生一定的剪切作用,提高單位輥長的生產率和避免物料粘連及結片現象。
(4)對于粉碎有腐蝕性的物料,為了提高粉碎機的壽命和減少維修時間,粉碎輥及與物料接觸的地方應選用耐腐蝕材料。
根據以上結論,我們修改了加料裝置,取得滿意的效果。