中國粉體網訊 粉碎就是使顆粒從大到小的過程，通過能量的傳遞將機械能傳遞到物料本身，完
成物料的粉碎。粉碎機按粉碎原理分類可分為錘片式、齒爪式、對輥式、勁錘式等。因錘片粉碎機擁有通用性廣、構造簡易、操作便捷、體積小巧、使用安全以及價格經濟等特點，成為目前粉碎加工生產中普遍應用的一款粉碎機型。
錘片式粉碎機
錘片式粉碎機式按主軸的安裝方式分類又可分為臥式和立式兩種。以臥式錘片粉碎機為例，粉碎機的主要結構由錘片和粉碎室組成，其中粉碎室的主要工作部件由齒板和篩片組成。工作原理為：物料從上邊入料口進入粉碎室，在高速錘片和齒板的撞擊下粉碎，符合粒度的物料透過篩片，從下部的出料口排出，不符合粒度的物料接著在錘片和齒板間來回撞擊粉碎，如此周而復始。
傳統臥式錘片式粉碎機
影響錘片式粉碎機性能的主要因素
（1）物料特性
物料含水率對粉碎效果起至關重要的作用。物料含水量和纖維含量越高，其韌性越大，導致物料在粉碎過程中極易發生塑性變形而很難被粉碎，從而致使粉碎效率大大下降，能耗增加，生產成本增加。此外，物料含水量越高，粉碎時濕度越大，導致物料在粉碎過程中極容易附著在篩片表面而致使篩孔堵塞，從而致使篩孔出料率大大減少，生產率和產量下降。
（2）錘片
作為粉碎機中重要零件之一的錘片常常受到磨損破壞，它的尺寸、形狀、排列方式以及轉速等因素均會對其粉碎效率產生一定影響。
（3）篩片
篩片作為粉碎機排料的裝置，于粉碎性能有著至關重要作用。根據篩片在粉碎室之中安裝的位置，可分為底篩、環篩及側篩。側篩雖使用壽命長但不易更換篩片，由于環篩的篩面可占面積超過3/4個內機膛的周面積，且篩理面積大，生產效率能有效提高，應用較為普遍。篩片不僅可通過物料篩分來調控物料的粉碎程度大小，而且還能與物料群發生磨擦，將物料進一步研磨。因此，篩片的形狀、孔徑、開孔率等參數要求均會影響粉碎機的工作性能。
（4）其他因素
粉碎室形狀與寬度：粉碎機運行時，錘片轉子快速轉動帶動物料發生環流現象，產生物料-空氣環流層，因此粉碎室腔體形狀改變是破壞物料-空氣環流層最直接的方式。目前粉碎室的形狀已經由圓形擴展至水滴型、橢圓型、渦流式、偏心式等，在一定程度上可以對物料-空氣環流層進行有效破壞，提高粉碎機的工作效率。粉碎室腔體寬度大小直接影響錘片與物料有效撞擊和物料顆粒的過篩率。粉碎室寬度過小，有效篩理面積縮小，過篩率減少，從而導致生產率下降；粉碎室寬度過大，則錘片和物料有效碰撞次數減少，從而導致粉碎性能減退。目前，錘片粉碎機中粉碎室寬度基本分布在50～300mm之間。
通風量：相關研究表明，適度的通風量有助于物料透過篩孔，有利于度電產量和生產率的提高，及粉碎性能的改善。但粉碎機通風量不宜太大、太快，太多的物料進入粉碎腔體會減弱粉碎效果，并且過大的通風量會帶走物料大部分的水分，而且還容易導致電機過熱；通風量過低則無法對物料-空氣環流層進行破壞。
錘片式粉碎機國內外研究現狀
（1）生產率方面的研究
對于傳統臥式粉碎機，破壞物料—空氣環流層，可以提高生產率。大量學者研究出了各種方法，主要有：改變粉碎室形狀、增加通風系統、篩板引入振動、偏心式轉子和改變轉子結構。改變粉碎室形狀破壞環流層，本質上其實就是改變錘篩之間的間隙，有研究人員分別設計了梯形篩片、翼形篩片和翼形三角組合形篩片，并且通過粉碎試驗驗證了新設計的篩片生產率均有所提升。除了改變粉碎室形狀破壞環流層，也有學者提出在粉碎室內引入高壓氣體來破壞環流層。由于環流層極其復雜，以上研究大都宏觀定性，缺乏必要的理論支撐。
在通風系統方面，也有學者對通風參數方面做了一些研究。王德福和馬力通過不同的通風量對生產率及度電產量的試驗研究得出：過大和過小的通風量都對物料篩分產生不利的影響。
（2）噪聲方面的研究
想要降低噪聲，首要任務就是找出噪聲源，目前已知噪聲源有氣動性噪聲、機械性噪聲和電磁噪聲。對于傳統臥式粉碎機，武佩等對五臺不同型號的粉碎機在空載和額定負載工況下的噪聲進行頻譜分析，得出：額定負載的噪聲低于空載的噪聲，粉碎機的主要噪聲源為氣動性噪聲，且屬于錘片的是旋轉離散噪聲。張弘玉利用Fluent和Virtual Lab進行聯合模擬的方法來研究粉碎機中的氣動性噪聲問題，得出：粉碎機的氣動性噪聲主要由出料口和機身殼體向外輻射，并且氣動性噪聲峰值處在基頻166.7Hz。
（3）粉碎粒度方面的研究
影響物料粒度的參數很多，最主要還是篩片的孔徑大小。
（4）錘片磨損方面的研究
錘片作為粉碎機的關鍵工作部件，錘片的磨損會降低生產率，導致轉子質心偏移，從而引起振動，造成一系列的惡性問題。沈再春等通過試驗研究得出：不同種類的物料對錘片的磨損量不一樣，且經過水洗的物料比沒經過水洗的物料磨損量更少。
（5）結構分析及優化方面的研究
為了驗證粉碎機的可靠性及提升粉碎機的性能，在粉碎機零部件結構分析及優化中，很多學者基于有限元的數值模擬軟件ANSYS Workbench，對其錘片、主軸、錘架板、轉子結構等部件進行了大量的分析和研究，雖然得到了許多成果，但是缺乏必要的試驗來進行驗證。
小結：
錘式粉碎機發展至今已有100余年的歷史，錘式粉碎機利用粉碎腔內的錘頭擊打物料使其粉碎，其優點是生產效率高、能耗低、產品力度均勻、結構簡單、易維修和更換；缺點是粉碎機襯板磨損過快，沖擊部件使用壽命低下。而要提高錘片式粉碎機的產量、性能，不是光靠某一種方法來解決，其中涉及的因素很多。因此，對于設備的創新升級，除了根據粉碎的主要物料特性和粉碎要求外，從細節出新也是設備創新的出路之一。
參考來源：
1、郝靜.鋁屑沖擊粉碎機關鍵技術研究與應用
2、秦方圓.掃膛式錘片粉碎機設計與試驗研究
3、李洪成.錘片式粉碎機工作性能影響機理與優化研究
4、楊李海.新型錘片式粉碎機圓弧形分離裝置設計及研究
（中國粉體網編輯整理/青黎）
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