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破碎机的工作原理浅析
时间:2019-04-19 8:58:10  浏览:次


 

在植物油籽加工厂,油籽破碎是预处理加工的重要工序之一。本文以大豆加工为例,分析此工序所使用的加工设备—破碎机的工作原理及破碎辊的一般维护。

在大豆加工过程中,一般要求将大豆破碎到4-8瓣,以便于下一步的加工。所使用的破碎机一般配备了双对破碎辊,为分析其工作原理,我们将对其中的一对破碎辊进行分析。

大家可能都留意到破碎机的辊的拉丝并不是直的平行线的方式,那么这样的拉丝方式对破碎机的运行的稳定性、破碎机的运行电流、设备的振动、破碎机的破碎效果及设备(轴承,皮带等等)的使用寿命等将产生怎样的影响?

为了详细分析、了解大豆破碎工序的工作原理,我们将从两个视角进行分析:1)与破碎辊轴线相垂直的截面。

首先,在一对破碎辊的制作过程中,要求快、慢两只破碎辊的直径和长度、齿形的大小、前后角的大小及方向、拉丝的螺旋角度和旋转方向相同。但是,在大豆加工的破碎工序中,快、慢辊的相对转速是不同的,以便使工作区中相对应的两个齿运动的线速度不同,产生相对运动,对大豆产生“剪切”和“挤压”的效果。一般来说,快、慢辊的速差大,剪切的效果会大一些,速差小,挤压的效果会增大。一定要注意。

如果经过AB虚线,作出一个与大豆运动方向相一致的垂直面CDEF。再将快、慢破碎辊的圆柱表面都由外侧向中间展开,并且并入此垂直面。

如果只在此图中选取快、慢破碎辊上各一条破碎齿条来分析,可以看到,在其焦点M处正是两个齿条在相对运动中剪切大豆的位置。

在任意的下一个瞬间或PQ线所代表的瞬间,可以看到,剪切点的数量基本相当。这一点非常重要,它表示在破碎辊的旋转过程中,任何瞬间所破碎大豆的数量、所需要的驱动力的大小是近乎相同的。

为了更好的产生“剪切”的效果,破碎辊齿条与破碎辊的轴线之间有一个角度,如图-6中的S所代表的角度。这个角度不能等于零,也不能过大。

假设S角度等于零,就表示快、慢辊上所有齿条都与破碎辊的轴线平行。在破碎辊的整个长度上,快、慢辊的齿条在某一瞬间同时相遇,同时剪切、挤压大豆。而在下一个瞬间,两根齿条没有一点相交,没有剪切发生。这是不可想象的。因为,在所有点位上同时剪切时,需要非常大的动力。而没有剪切时,所需的动力近乎为零。如此,动力大幅度的,频繁的变化或脉动,对设备产生的震动和损害、对破碎工序的稳定性、对破碎的效果、对破碎工序所需的电力、对齿形的锋利程度和其机械强度等,都会造成严重的影响。

假设S角度过大,就会在对大豆的破碎或剪切过程中,对大豆产生过大的水平分力,并“推动”大豆和豆瓣沿破碎辊的轴向(水平方向)运动。这不但会影响破碎效果、影响对其它大豆的破碎过程,也降低了破碎的效率和加工量。另外,由此水平分力产生的反作用力,也会“推动”破碎辊沿其轴向向另一端移动,并对破碎辊的轴承产生不利作用。

另外,适当的S角度,不但可以避免上述各种不利状况,还可以适当提高齿形的锋利程度和强度,增强其使用寿命。S角度的选择可能设定在5-12度之间。各破碎机的生产厂家、破碎辊齿形的修复厂家、生产企业的生产人员和设备维护人员已对此角度有具体的选择,在此不做过多叙述。只希望生产企业依据自身的实际需要,找出最适合的角度,进一步提高生产效率。

当破碎辊工作一段时间后,其齿形会逐渐磨损,降低其锋利的程度,从而降低了剪切的效果,而越来越依靠挤压来破碎大豆。这样,即影响了破碎效果和破碎的颗粒度、生产效率,也增加了动力消耗。此时,有经验的操作工或维修工会依据自己的实际操作经验,判断破碎辊的替换和修复周期。有的企业也会定期更换。但是,这种依据个人经验的判断,或定期的更换不尽合理。

 

因为对于参数指标不同来源的大豆,或调质时温度、水分的变化、大豆中杂质的性质和数量都可能对破碎辊的使用寿命产生影响,不同的操作工和维修工对齿形磨损的判断也不相同。但是,如果依据图-8中齿形的高度H值为准,用游标卡尺、专用工具或模板来测量磨损后齿形的高度差,再结合大家的经验,确定一个合理的数值,可以使新、老员工都能对破碎辊更换周期做出合理判断,做到更加简洁、合理、有效。

安全提示

1)破碎机启动前,要确保防止粉尘爆炸、着火的措施到位;

2)破碎豆取样器应由铝质材料、或其它不产生火花的材料制作;

3)取样器的设计和制作,应保证在使用中不会对取样员造成任何伤害,取样器不会因脱手落入到物料中;

4)破碎机的所有护罩完好、固定到位。如需开启,必须满足安全要求;

5)所有观察孔、取样口的盖板都必须安全、可靠。

6)注意检查确保破碎机齿辊安全间隙以防止两破碎辊可能的意外碰撞

7)开机前需检查确保两辊间不得存有物料

8)停机时应先停止喂料,待两辊间没有物料时方可停机(可通过程序联锁设定)


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