[实用新型]具有撞击粉碎和挤压剪切粉碎功能的粉碎机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种具有撞击粉碎和挤压剪切粉碎功能的粉碎机，该粉碎机在谷物加工、饲料加工、冶金、化学工程、塑料、医药、建筑、电子和能源等诸多领域用于将一定粒度的各种脆性或塑性固态物料粉碎成细小颗粒。

背景技术

国内外小麦制粉行业广泛使用一种名为撞击式磨粉机的粉碎机械。撞击磨粉机由机壳，转子部件、定子部件和电机组成。其中转子部件包括轮毂，固定在轮毂上的圆盘形转子盘和安装在转子盘上至少3圈、每圈数十个转子柱销。定子部件包括盖板、固定在盖板上的定子盘和安装在定子盘上的至少3圈、每圈数十个定子柱销。现有撞击磨粉机主要靠高速运动的转子柱销强烈撞击位于转子柱销和定子柱销之间1～2mm内的物料颗粒达到粉碎物料的目的。十几年在小麦制粉行业大面积推广应用的大量实践证明撞击磨粉机具有结构简单、粉碎效率、售价低廉，安装维修方便和能耗低等许多优点，但同时也有撞击后物料温升偏高和撞击含麦皮等杂质多时产出面粉灰分提高等缺欠。另外，因空间撞击作用力有限，撞击磨粉粉碎橡胶和塑料等韧性材料时，效率偏低，且不能用于粉碎矿石等高强度物料。因此适用面偏窄也是现有撞击磨粉机的缺欠。

在粉体工程（研究将固态物料粉碎成粉末状的工艺与设备及各种粉体的特性等的一门跨学科、跨行业的综合性极强的技术学科）领域有一种由两个截锥体组成的圆锥破碎机。圆锥破碎机的定锥（又称外锥）是机架的一部分，动锥（又称内锥）固定在主轴上。主轴的中心线与定锥的中心线相交于O点, 主轴悬挂在交点O上，主轴下端活动地插在偏心衬套中（衬套的中心在定锥的中心线上），这样，主轴旋转时，动锥沿定锥的内表面做偏旋运动。在靠近定锥处，物料受动锥挤压和剪切作用而被粉碎；在偏离定锥处，已破碎的物料靠自身重力下落排出。圆锥破碎机是以挤压－剪切粉碎方式工作的机械。它具有生产能力大，粉碎比（入机平均粒径与出机平均粒径的比值）大，单位电耗低等优点，但亦有结构复杂、投资费用大、检修维护困难和只能用于破碎较大颗粒物料等缺点。而粉体工程领域应用非常广泛的球磨机虽然有适应性强、生产能力大、粉碎比大、结构简单、操作可靠和密封性好等优点，但亦有机体笨重、投资大、需配昂贵减速机、工作时噪声大、研磨体及衬板消耗大和工作效率低等缺点。其中有效电能利用率仅为2%左右是其最突出和危害最大的缺欠。

中国专利申请201210481139.3公布了一项名为具有撞击粉碎和挤压剪切粉碎功能的粉碎机的新技术（以下均简称已公布新技术），该技术也是本申请发明人的研发成果。该项技术试图通过以下技术手段来提高设备粉碎功能、延长柱销使用寿命以及使粉碎机具有挤压剪切粉碎功能：①设计一个焊接横截面为L形的耐磨构件的柱销；②在耐磨构件上设置与切向工作面夹角为15°～35°的倾斜工作面；③在将定子柱销安装到定子盘上时，使定子柱销的切向工作面和与其相交的以定子盘轴线为中心线的圆柱面的切面夹角为10°～30°（以下均简称定子柱销扭转 10°～30°）。在提交专利申请后，我们研发出样机并做了试验，发现样机粉碎功能的试验检测结果与预期值差距很大。

试验后，本申请的发明人又创造性地使用耐磨损试验（即用样机加工细砂）来分析原因试验结果与预期值相差很大的原因。根据样机粉碎功能和耐磨损试验结果分析，申请人发现此前述专利申请中的技术存在如下明显缺欠：

1. 用样机加工粒度在0.5mm以下的小麦胚乳检测出的取粉率只比对比试验加工同种物料的现有撞击磨粉机高15%左右，远未达到专利文件中分析的粉碎功能提高1倍的水平。这证明当时理论分析的依据有误或分析不够全面，分析方法不够全面、合理。

2. 耐磨损试验进行20个小时后，检测发现转子柱销切向工作面第一个锯齿刚有磨到的痕迹（锯齿尖端表面凸起的棱线尖端磨出光泽），但定子柱销切向工作面末端锯齿的尖端已看出明显有磨削量（锯齿尖端表面凸起的棱线被磨掉，有光泽部分比凸起棱线宽数倍）。据此分析，定子柱销切向工作面末端锯齿磨损过快（各部分磨损速度不均匀），导致转子柱销与定子柱销之间最小间隙快速增大，虽系部分磨损，但最小间隙快速增大后也导致设备粉碎率降低和柱销使用寿命难以达到前述专利文件中所述的指标，这成为已公布新技术的一大缺欠。

3. 耐磨损试验进行20个小时后，检测发现转子柱销切向工作面只有第一个锯齿尖端有被磨到的痕迹，后面的锯齿则都没有被磨到的痕迹。这证明第一个锯齿以后的锯齿不起作用，未与物料发生相互作用，该专利说明书中相关论述与事实不符，事实表明转子柱销切向工作面的锯齿形结构未起到应有的作用，这成为已公布新技术的缺欠。