CN111558439A

CN111558439A - 一种卧式粉碎装置

Info

Publication number: CN111558439A
Application number: CN202010471531.4A
Authority: CN
Inventors: 刘泽龙; 任顺成; 张慧娟; 王静
Original assignee: Beijing Technology and Business University
Current assignee: Beijing Technology and Business University
Priority date: 2020-05-28
Filing date: 2020-05-28
Publication date: 2020-08-21

Abstract

本发明涉及物料粉碎设备技术领域，具体涉及一种卧式粉碎装置，包括：筒体，具有分设在相向设置的第一端面和第二端面上的进料口和出料口；粉碎机构，设于所述筒体内部，靠近所述进料口设置，所述粉碎机构与所述筒体同轴设置；分级机构，设于所述筒体内部，靠近所述出料口设置，且所述分级机构与所述筒体偏心设置。本发明提供了一种粉碎效率高的卧式粉碎装置。

Description

一种卧式粉碎装置

技术领域

本发明涉及物料粉碎设备技术领域，具体涉及一种卧式粉碎装置。

背景技术

卧式超微粉碎机，又称冲击磨，由包含分级器的粉碎机头、轴承套、联轴器、主电机、机架等组成，能连续进料、粉碎、分级，广泛用于化工、轻工、制药、食品、环保等行业。其工作原理为：物料通过气力输送进入粉碎腔，在围绕水平或垂直轴高速旋转的“动刀”胁迫下受离心力作用而冲向固定的“静刀”，物料在“动刀”和“静刀”间相互冲击、碰撞、摩擦、剪切，而被粉碎成细粉。“动刀”一般固定在与旋转轴同轴连接的粉碎盘的边缘处，可以为棒、锤、块、片等形状。细粉在粉碎腔内圆周运动的同时也受到进料口与出料口或进气口与或出气口的压差的作用，从而向分级器运动，并在分级器旋转叶轮施加的离心力和气力输送的共同作用下，被排出粉碎腔或返回粉碎腔继续粉碎。该类型机器具有粉碎量大、粉碎细度高，粒度可控性好等优点。

但是，该类型机器目前也存在缺陷，由于入料口在磨盘一侧的主机筒壁，出料口在主机粉碎腔安装有分级器的另一侧，物料被气力送入粉碎腔后，物料主要经过近入料口部分的磨盘粉碎。当粉碎粮食类物料时，物料成分复杂，比如胚乳、胚芽、种皮等部分强度有差别，较轻质的细粉和纤维物料也会随气流先到达分级区，碰到分级叶轮并无法排出时返弹回粉碎区。由于纤维类材质韧性高难粉碎，同时主机筒体一般为圆柱形，中心搅拌时，分级区边缘处的切向力以及分级叶轮底部的轴向力比较小，在这些区域内湍动强度比较小，粉体间的混合过程缓慢并且容易沉降，造成在粉碎盘的远端会出现死角，所以会出现粉体滞留在粉碎腔内的现象，从而降低了粉碎效率，影响了产品组成的均一性，增加了生产成本。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的卧式粉碎装置粉碎效率低的缺陷，从而提供一种粉碎效率高的卧式粉碎装置。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种卧式粉碎装置，包括：

筒体，具有分设在相向设置的第一端面和第二端面上的进料口和出料口；

粉碎机构，设于所述筒体内部，靠近所述进料口设置，所述粉碎机构与所述筒体同轴设置；

分级机构，设于所述筒体内部，靠近所述出料口设置，且所述分级机构与所述筒体偏心设置。

所述的卧式粉碎装置，所述分级机构的偏心率为0.04－0.3。

所述的卧式粉碎装置，所述筒体为锥台状，且所述第一端面的直径大于所述第二端面的直径。

所述的卧式粉碎装置，所述筒体的侧壁与所述筒体的轴线之间的夹角为3－15°。

所述的卧式粉碎装置，所述分级机构为锥台状的分级叶轮，所述分级叶轮靠近所述出料口的一端的直径大于远离所述出料口的另一端的直径。

所述的卧式粉碎装置，所述分级叶轮靠近所述出料口的一端的直径与所述筒体的第二端面的直径的比值为0.45－0.65。

所述的卧式粉碎装置，所述分级叶轮的侧壁与所述分级叶轮的轴线之间的夹角不大于45°。

所述的卧式粉碎装置，还包括与所述粉碎机构对应设置的出料腔，所述出料腔外接于所述第二端面上，且所述出料口设于所述出料腔上。

所述的卧式粉碎装置，所述分级机构的输出轴延伸至所述出料腔中，且与驱动机构连接。

所述的卧式粉碎装置，所述粉碎机构包括粉碎盘、设于所述粉碎盘外周的第一刀体和设于所述筒体内壁上的第二刀体，所述第一刀体和所述第二刀体相对设置，且沿所述粉碎盘径向，所述第一刀体和所述第二刀体之间预留有允许物料进入的间隙。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的卧式粉碎装置，粉碎机构与筒体同轴设置，分级机构与筒体偏心设置，这样到达分级机构附近边缘处的物料由于受到分级机构转动时的偏心力，会获得较大的旋转速度，并再次回到粉碎机构附近被粉碎，降低了物料沉降在分级机构下方的概率，提高了粉碎效率。

2.本发明提供的卧式粉碎装置，分级机构的偏心率越大，物料到达分级机构附近获得的速度越大，分级机构下方的积料量越少，粉碎效果越好。

3.本发明提供的卧式粉碎装置，筒体的侧壁和筒体的轴线之间夹角的设置，使得分级机构下方未被粉碎的物料可以在重力及振动和气流作用下朝向粉碎机构运动，以进一步提高粉碎效果。

4.本发明提供的卧式粉碎装置，分级叶轮靠近出料口的一端的直径与筒体的第二端面的直径的比值的设定以及分级叶轮的侧壁与分级叶轮的轴线之间的夹角的设置，进一步加大了分级叶轮中心和边缘处物料的运动速度，使得分级叶轮附近的物料运动速度更加均匀，减少积料，提高粉碎效率，降低能耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的卧式粉碎装置的示意图；

图2为图1中的B部分放大示意图；

图3为图1的A－A向示意图；

图4为分级机构处于偏心位置的示意图；

图5为图4的C部分放大示意图。

附图标记说明：

1、筒体；2、分级机构；3、机架；4、进料管；5、出料管；6、粉碎盘；7、第一刀体；8、第二刀体；9、主机轴总成；10、联轴器；11、主电机；12、输出轴；13、出料腔；14、传送皮带；15、驱动机构。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1至5所示的卧式粉碎装置的一种具体实施方式，可用于粮食的粉碎，本实施例以小麦的全籽粒粉碎为例，包括筒体1和设于所述筒体1内部的粉碎机构及分级机构2。

筒体1水平固定在机架3上，即相向设置的第一端面和第二端面垂直于机架3设置，第一端面和第二端面上分设有进料口和出料口，进料口和出料口处分别安装有进料管4和出料管5，进料管4设置在下，出料管5设置在中部。第一端面上还开设有进气口。

粉碎机构靠近所述进料口设置。所述粉碎机构包括粉碎盘6、设于所述粉碎盘6外周的第一刀体7和设于所述筒体1内壁上的第二刀体8，所述第一刀体7和所述第二刀体8相对设置，且沿所述粉碎盘6径向，所述第一刀体7和所述第二刀体8之间预留有允许物料进入的间隙。粉碎盘6的转轴穿过第一端面后依次与主机轴总成9、联轴器10和主电机11连接。如图3所示，第二刀体8为沿筒体1内壁设置的环形齿板，第一刀体7为沿周向等间隔设置在粉碎盘6边缘的锤头，锤头靠近环形齿板的边缘成型有齿，粉碎盘6与环形齿板之间形成有空隙，物料在经过该空隙时，进入锤头和环形齿板之间被粉碎。粉碎盘6、环形齿板、筒体1和主机轴总成9为同轴设置。

分级机构2靠近所述出料口设置，且所述分级机构2与所述筒体1偏心设置。具体的，所述分级机构2的偏心率e为0.04－0.3。如图4和5所示，偏心率为偏心距离d与筒体1的第二端面的直径R的比值，其中偏心距离d为分级机构2的圆心O1与第二端面的圆心O2之间的距离。

所述分级机构2为锥台状的分级叶轮，所述分级叶轮靠近所述出料口的一端的直径大于远离所述出料口的另一端的直径，由此形成具有一定倾斜角度的侧壁，以调节转动产生的气流大小，并使得到达分级区的物料运动速度更加均匀。所述分级叶轮的侧壁与所述分级叶轮的轴线之间的夹角α不大于45°。如图4所示，所述分级叶轮靠近所述出料口的一端的直径r与所述筒体1的第二端面的直径R的比值为0.45－0.65。

为了进一步提高粉碎效率，所述筒体1设为锥台状，且所述第一端面的直径大于所述第二端面的直径，即出料口侧的水平位置高于进料口侧的水平位置，以使得物料在重力作用下朝向进料口运动。如图2所述，所述筒体1的侧壁与所述筒体1的轴线之间的夹角θ为3－15°。即，分级叶轮直径较大的一端与筒体1直径较小的第一端面接触固定。

为便于驱动分级叶轮，筒体1的第一端面设有允许分级叶轮的输出轴12贯穿的开孔，所述分级机构2的输出轴延伸至与所述粉碎机构对应设置的出料腔13中，所述出料腔13外接于所述第二端面上，且所述出料口设于所述出料腔13上。分级机构2的输出轴的另一端通过传送皮带14与作为驱动机构15的分级器电机连接。

待粉碎物料通过进料管4进入筒体1中，首先在粉碎区被锤头和环形齿板挤压、剪切进行初步粉碎。然后初步粉碎后的物料在粉碎盘6产生的旋转气流，以及进料口和出料口间的气体输送压差作用下由粉碎区进入分级区。在分级区通过分级叶轮的部分物料经出料腔13排出，剩余物料则在分级叶轮的偏心作用下重新返回粉碎区继续粉碎，直至符合要求排出。由于原先位于分级叶轮边缘和中心的物料受到的分级叶轮产生的气流的作用较小，因此沉降在分级区的下方。而本申请则由于分级叶轮为偏心设置，因此位于分级叶轮边缘和中心的物料也能受到较大的气流作用，使得运动速度增加，及时返回粉碎区继续粉碎；即使有少量物料沉降在分级区的下方，由于筒体1的侧壁靠近出料口的一端高于靠近进料口的一端设置，因此沉降的少部分物料在重力、振动和气流的作用下绝大部分也能返回粉碎区进一步粉碎，减少了筒体1中的积料，提高了粉碎效率。

下表为以小麦的全籽粒粉碎(山东白麦)为例，分别用本申请的卧式粉碎装置和现有的卧式粉碎装置进行粉碎，检测粉碎结束后的积料量和产品中膳食纤维的含量，具体结果如下：

项目	实施例1	实施例2	实施例3	对比例1
					θ	3	10	15	0
e	0.04	0.2	0.3	0
					α	0	20	45	0
r/R	0.65	0.45	0.5	0.45
					粉碎盘直径，m	1	1	1	1
主电机频率，Hz	50	50	50	50
					分级器电机频率，Hz	10	10	10	10
细度控制(D90≤)，μm	150	150	150	150
					处理量，t	2	2	2	2
处理能力，t/h	1.63	1.81	1.75	1.5
					积料量，kg	10.5	3.2	5.6	30
产品中膳食纤维含量，％	12.68％	12.77％	12.75％	12.20％

由上表可以看出，处理等量的物料，本申请的卧式粉碎装置的积料量明显少于现有装置的积料量，而产品中膳食纤维含量则高于现有装置，由此减少了积料，降低了产品中膳食纤维的损失，提高了产品组分的均一性。

作为替代的实施方式，进料口还可以设置在第一端面的上方。

作为替代的实施方式，粉碎机构还可以为相互啮合的多个齿轮。

作为替代的实施方式，第二端面的出料口可以直接设置物料收集结构。

作为替代的实施方式，在筒体1的第二端面上沿径向设有滑槽，分级叶轮通过安装块安装在滑槽的非圆心位置，可根据需要调整分级叶轮在滑槽上的安装位置。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims

1.一种卧式粉碎装置，其特征在于，包括：

筒体(1)，具有分设在相向设置的第一端面和第二端面上的进料口和出料口；

粉碎机构，设于所述筒体(1)内部，靠近所述进料口设置，所述粉碎机构与所述筒体(1)同轴设置；

分级机构(2)，设于所述筒体(1)内部，靠近所述出料口设置，且所述分级机构(2)与所述筒体(1)偏心设置。

2.根据权利要求1所述的卧式粉碎装置，其特征在于，所述分级机构(2)的偏心率为0.04－0.3。

3.根据权利要求1或2所述的卧式粉碎装置，其特征在于，所述筒体(1)为锥台状，且所述第一端面的直径大于所述第二端面的直径。

4.根据权利要求3所述的卧式粉碎装置，其特征在于，所述筒体(1)的侧壁与所述筒体(1)的轴线之间的夹角为3－15°。

5.根据权利要求1－4任一项所述的卧式粉碎装置，其特征在于，所述分级机构(2)为锥台状的分级叶轮，所述分级叶轮靠近所述出料口的一端的直径大于远离所述出料口的另一端的直径。

6.根据权利要求5所述的卧式粉碎装置，其特征在于，所述分级叶轮靠近所述出料口的一端的直径与所述筒体(1)的第二端面的直径的比值为0.45－0.65。

7.根据权利要求5或6所述的卧式粉碎装置，其特征在于，所述分级叶轮的侧壁与所述分级叶轮的轴线之间的夹角不大于45°。

8.根据权利要求1-7任一项所述的卧式粉碎装置，其特征在于，还包括与所述粉碎机构对应设置的出料腔(13)，所述出料腔(13)外接于所述第二端面上，且所述出料口设于所述出料腔(13)上。

9.根据权利要求8所述的卧式粉碎装置，其特征在于，所述分级机构(2)的输出轴延伸至所述出料腔(13)中，且与驱动机构(15)连接。

10.根据权利要求1-9任一项所述的卧式粉碎装置，其特征在于，所述粉碎机构包括粉碎盘(6)、设于所述粉碎盘(6)外周的第一刀体(7)和设于所述筒体(1)内壁上的第二刀体(8)，所述第一刀体(7)和所述第二刀体(8)相对设置，且沿所述粉碎盘(6)径向，所述第一刀体(7)和所述第二刀体(8)之间预留有允许物料进入的间隙。