0、前言
大米加工從使用“黃谷”碾米機(jī)轉(zhuǎn)向使用小型集中加工的組合碾米設(shè)備，適應(yīng)了各糧庫(kù)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)糧站和糧食加工專業(yè)戶的需要，目前市場(chǎng)擁有量達(dá)數(shù)萬(wàn)臺(tái)（套），產(chǎn)生了很大的經(jīng)濟(jì)效益。將谷殼有效地粉碎成統(tǒng)糠，以作他用，藉此進(jìn)一步提高經(jīng)濟(jì)效益。使用一般粉碎機(jī)加工統(tǒng)糠能耗高、配件消耗大，因此需要有一種適應(yīng)的谷殼粉碎機(jī)相配套。我廠根據(jù)長(zhǎng)期生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和對(duì)粉碎機(jī)技術(shù)的研究經(jīng)驗(yàn)，近兩年開(kāi)發(fā)出AXF56系列自吸式谷殼粉碎機(jī)，已有5種規(guī)格產(chǎn)品，能與日產(chǎn)大米12-15t組合碾米設(shè)備配套，也適合日產(chǎn)80t以上大米加工廠使用。經(jīng)檢測(cè)，統(tǒng)糠電耗小于40kW-h/t，玉米粉電耗小于11kw.W/t(統(tǒng)糠篩孔為+2mm，下同)，成功地解決了配套問(wèn)題，富通新能源專業(yè)生產(chǎn)
秸稈粉碎機(jī)、
鋸末粉碎機(jī)等粉碎機(jī)械設(shè)備。
1、谷殼粉碎機(jī)的要求
1.1能有效地清理谷殼含糧
大米加工受設(shè)備及工藝局限，谷殼含糧不可避免。若谷殼分離風(fēng)網(wǎng)的風(fēng)力調(diào)整不當(dāng)，將導(dǎo)致谷殼中嚴(yán)重含糧。因此，大米加工企業(yè)把谷殼含糧量作為一個(gè)控制指標(biāo)，操作規(guī)程中要求是每千克谷殼含飽滿糧粒不超過(guò)30粒。組合碾米設(shè)備受設(shè)備制造水平、操作技術(shù)水平影響，其谷殼含糧更是嚴(yán)重超標(biāo)，一般超標(biāo)10倍左右，甚至100倍以上。以日產(chǎn)20t大米的組合碾米設(shè)備為例：若含糧超標(biāo)10倍，每小時(shí)生產(chǎn)的谷殼中僅飽滿谷粒就達(dá)1.8kg以上，按每天1班計(jì)算，全年就有4.5t，價(jià)值6000元以上。若把數(shù)萬(wàn)臺(tái)組合碾米設(shè)備加工的谷殼含糧清理出來(lái)，就相當(dāng)于無(wú)形增加幾萬(wàn)公頃糧田，增加經(jīng)濟(jì)效益上億元。如何有效地清理出谷殼含糧，達(dá)到節(jié)約糧食，提高經(jīng)濟(jì)效益的目的，是糧食加工中的一個(gè)重要課題。在粉碎谷殼的同時(shí)，達(dá)到分離出糧食的目的，則是一種極為經(jīng)濟(jì)有效的途徑。
1.2能排除雜物
谷殼在堆積過(guò)程中會(huì)混入砂石、水泥塊、鐵釘?shù)入s物。這些雜物進(jìn)入粉碎室后極易損壞篩片等機(jī)件，甚至破壞機(jī)殼，既增加使用成本，又影響統(tǒng)糠質(zhì)量，增大操作難度。谷殼粉碎機(jī)一定要具有排除雜物的功能。
1.3具有通用性
既要能粉碎谷殼，又要能粉碎玉米、豆桿、藤蔓等原料，有利于飼料加工。
1.4具有配套性
粉碎機(jī)的統(tǒng)糠產(chǎn)量要與組合碾米設(shè)備的谷殼產(chǎn)量相配套。過(guò)大，電耗高，過(guò)小則造成谷殼積壓。目前，組合碾米設(shè)備有日產(chǎn)大米12、15、20、30、50t等多種規(guī)格，時(shí)產(chǎn)谷殼分別為140、175、240、350、580kg左右，要有稍大于以上產(chǎn)量的格規(guī)粉碎機(jī)配套，以供選用。
1.5節(jié)能
粉碎機(jī)的設(shè)計(jì)水平是否先進(jìn)，其能耗是主要指標(biāo)之一。根據(jù)機(jī)電部JB/NQ142.1-3-88標(biāo)準(zhǔn)。
由表可見(jiàn)，秸蔓類（玉米桿、紅薯藤等）的能耗比玉米高出3.5 -5.5倍，φ2mm的篩孔比巾3mm的篩孔能耗高10%。谷殼比秸蔓類物料更難粉碎，統(tǒng)糠又不能太粗，篩孔一般在φ0.8～φ1.5mm之間，參照標(biāo)準(zhǔn)，僅考慮粉碎細(xì)度，以φ1.2mm為標(biāo)準(zhǔn)篩孔計(jì)算，統(tǒng)糠加工的噸耗電量應(yīng)控制在46kW·h以下，優(yōu)等品應(yīng)在40kW·h以下。
另外還有噪聲、軸承溫升、物料溫升等多個(gè)指標(biāo)要達(dá)到部頒標(biāo)準(zhǔn)。
2、一般粉碎機(jī)的性能問(wèn)題
一般粉碎機(jī)的設(shè)計(jì)不是以谷殼為粉碎對(duì)象，所以不能滿足粉碎谷殼所需的全部需求。
2.1進(jìn)料方式
一般粉碎機(jī)是徑向直落式、徑向切入式和軸向側(cè)入式，這三種進(jìn)料方式都是利用物料自身重力直接進(jìn)入粉碎室，不能分離谷殼含糧和排除雜物（也有些在進(jìn)料口裝磁鐵排除鐵器），用于粉碎谷殼不太理想。
2.2粉碎室結(jié)構(gòu)
粉碎室是粉碎機(jī)的心臟，是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵部位，涉及的技術(shù)參數(shù)很多。一般粉碎機(jī)以玉米類谷物為對(duì)象設(shè)計(jì)，由于玉米容易粉碎，主要是要快速排料，不重復(fù)粉碎，一般采用全包角篩片，即篩片包角大于3300(徑向直落式或切入式)或等于3600(軸向側(cè)入式)。但由于谷殼質(zhì)輕且難于粉碎，篩片磨損大，使用成本高，一般不容易節(jié)能降耗。大米廠用一般粉碎機(jī)加工統(tǒng)糠時(shí)，其噸電耗指標(biāo)都在60kW·h以上，有的高達(dá)80kW·h。
2.3產(chǎn)量的配套
一般粉碎機(jī)設(shè)計(jì)是以電機(jī)功率為基礎(chǔ)，確定玉米應(yīng)達(dá)到的產(chǎn)量，沒(méi)有從米廠的產(chǎn)量配套出發(fā)，專題研究谷殼加工能力，給選型作為組合碾米設(shè)備的后續(xù)設(shè)備直接配套帶來(lái)困難，不是產(chǎn)量小造成谷殼積壓或多投入幾臺(tái)，就是產(chǎn)量太大、電耗高導(dǎo)致成本費(fèi)用大。因此，必須有與組合碾米設(shè)備配套、多規(guī)格成系列的專門設(shè)計(jì)的谷殼粉碎機(jī)加工統(tǒng)糠。
3、ZXF56系列自吸式成套谷殼粉碎機(jī)的設(shè)計(jì)
按照上述谷殼粉碎機(jī)的要求，確定ZXF56系列谷殼粉碎機(jī)的轉(zhuǎn)子直徑為φ56cm，采用二級(jí)電機(jī)直聯(lián)，錘片最大線速為86m/s。
3.1整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
電機(jī)、粉碎機(jī)和風(fēng)機(jī)聯(lián)成整體，固定在同一機(jī)架上，采用沙克龍卸料（也可采用集塵房卸料）。電機(jī)與粉碎機(jī)用聯(lián)軸器直聯(lián)，風(fēng)機(jī)葉輪裝在粉碎機(jī)主軸一端聯(lián)動(dòng)，風(fēng)機(jī)殼固定在粉碎機(jī)機(jī)殼上；統(tǒng)糠出料口從徑向側(cè)面開(kāi)，用風(fēng)管連接風(fēng)機(jī)吸料；做到結(jié)構(gòu)緊湊占地小。采用減震器代替地腳螺栓并穩(wěn)定整體，工作時(shí)不移位，達(dá)到操作簡(jiǎn)便，投入使用快的目的。
3.2進(jìn)料方式設(shè)計(jì)
根據(jù)谷殼具有質(zhì)輕、易吸走的特點(diǎn)，采用切向吸人式進(jìn)料方式。料斗插板門從側(cè)面開(kāi)，主機(jī)進(jìn)料口也側(cè)面開(kāi)。谷殼從料斗的一側(cè)落下，經(jīng)過(guò)進(jìn)料口時(shí)，在負(fù)壓的作用下被切向吸入粉碎室，而谷殼中的糧食、砂石、鐵釘?shù)容^重物質(zhì)不能吸入（有調(diào)節(jié)風(fēng)門調(diào)節(jié)負(fù)壓大小），會(huì)自由下落，經(jīng)重物排料槽收集到一起，進(jìn)行再處理。
該設(shè)計(jì)方案具有三個(gè)優(yōu)點(diǎn)：①能有效清糧排雜。不需增加設(shè)備，可簡(jiǎn)便地達(dá)到清糧排雜的目的。②操作簡(jiǎn)便。風(fēng)門調(diào)節(jié)穩(wěn)定后，不需再費(fèi)工操作，可保證統(tǒng)糠質(zhì)量。③降低組合碾米設(shè)備的操作難度。谷殼分離風(fēng)網(wǎng)的風(fēng)力可調(diào)大些，以保證糙米不含谷殼為原則，谷殼含糧，不需控制那么嚴(yán)格，吹出的糧粒會(huì)自動(dòng)分離后回收，給操作和管理都帶來(lái)很大方便。
3.3粉碎室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.3.1采用篩片與齒板相結(jié)合的方式
經(jīng)設(shè)計(jì)計(jì)算，確定篩片包角為180°，齒板有效包角為120°。由于齒板耐磨、較厚、錘齒間隙小，既利于谷殼粉碎，又達(dá)到有效排料，減少重復(fù)粉碎，降低物料溫升的目的。
3.3.2增加側(cè)齒板
在粉碎室的兩個(gè)側(cè)面分別加裝圓形的側(cè)齒板，既可進(jìn)一步提高粉碎效率，又可保護(hù)內(nèi)壁，減少機(jī)殼磨損，提高主機(jī)使用壽命。
3.3.3錘片錯(cuò)向交替排列
使每一組錘片之間的軸向排列位置不同，增加粉碎面積，既提高粉碎效率，又使錘片在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的風(fēng)力有助于排料，降低能耗。
3.4附件設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)谷殼粉碎機(jī)還要考慮能粉碎玉米等其他物料，具有通用性并不失先進(jìn)性。在粉碎機(jī)的進(jìn)料口處增裝一個(gè)溜料槽，當(dāng)玉米等顆料物料從料斗側(cè)面落下時(shí)，經(jīng)過(guò)溜料槽再折和進(jìn)入粉碎室。同時(shí)，在粉碎機(jī)底部也開(kāi)有一個(gè)排料口直接落料。秸蔓類物料可順箭頭方向直接送入，出料時(shí)視物料輕重不同，可直接落料，也可吸料。這種附件設(shè)計(jì)可使谷殼粉碎機(jī)做到一機(jī)多用，同時(shí)電耗水平達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
3.5多品種規(guī)格系列化設(shè)計(jì)
谷殼粉碎機(jī)的設(shè)計(jì)既要滿足各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)要求，又要形成系列產(chǎn)品，以滿足與不同規(guī)格的組合米機(jī)設(shè)備配套。由于對(duì)統(tǒng)糠的細(xì)度要求不同，粉碎機(jī)的統(tǒng)糠產(chǎn)量要高于米機(jī)谷殼產(chǎn)量。ZXF56系列谷殼粉碎機(jī)已開(kāi)發(fā)出56x16A型、56x20A型、56x25A型、56x32型、56x36A型五種規(guī)格，可分別與日產(chǎn)品12～50t的大米加工沒(méi)備配套使用，其中56x32A型和56x36A型適合于日產(chǎn)80t以上的大米廠使用。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和多規(guī)格系列設(shè)計(jì)后，ZXF56系列自吸式成套粉碎機(jī)的各種技術(shù)參數(shù)經(jīng)國(guó)家技術(shù)監(jiān)督部門檢測(cè)，達(dá)到或優(yōu)于各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)鑒定認(rèn)為：具有創(chuàng)新性達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。從投入市場(chǎng)的使用效果后，達(dá)到了清糧排雜、節(jié)能降耗、一機(jī)多用、產(chǎn)量配套的要求，經(jīng)濟(jì)效益顯著。
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