引言 饲料原料的粉碎是饲料加工中非常重要的一个环节 ,通过粉碎可增大单位质量原 料颗粒的大总表面积,增加饲料养分在动物消化液中的溶解度 ,提高动物的消化率;同时, 粉碎原料粒度的小对后续工序的难易程度和成品质量都有着非常重要的影响 ;而且,粉 碎粒度的大小直接影响着生产成本 ,在生产粉状配合饲料时 ,粉碎工序的电耗约为总电 耗的 50%～70%。粉碎粒度越小,越有利于动物消化吸收,也越有利于制粒,但同时电耗 会相应增加,反之亦然。我国每年粉碎加工总量达 2 亿多吨。饲料粉碎机作为饲料工业

的主要装备 ,对饲料质量、饲料报酬、饲料加工成本的形成是一个重要因素。所以 ,恰 当地掌握粉 碎技术、选用适当的粉碎机型是饲料生产不可忽视的问题。

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第一章 概述 粉碎机械是应用机械力对固体物料进行粉碎作业,使之变为小块、细粒或粉末的机 械。粉碎机械是破碎机械和粉磨机械的总称。两者通常按排料粒度的大小作大致的区 分：排料中粒度大于 3 毫米的含量占总排料量 50%以上者称为破碎机械；小于 3 毫

米的含量占总排料量 50%以上者则称为粉磨机械。有时也将粉磨机械称为粉碎机械， 这是粉碎机械的狭义含意。 本课题设计的是为一种小型的，经济型的粉碎机——9FZ-37 型锤片粉碎机设计。 该机结构简单，使用方便，主要运用于粮食加工行业和食品加工行业，比较适合小型 作业的用户。

1.1 饲料粉碎机的主要种类 根根据原料粉碎后的粒径不通，可以分为普通粉碎机，微粉碎机，超微粉碎机。 普通粉碎机加工的产品粒度比较大，一般可以通过 6 到 60 目的筛孔。微粉碎机所的

产品的粒度比较细，一般通过 80 到 170 目的筛孔。超微粉碎机所得产品的粒度很细， 一般可通过 200 到 325 目的筛孔。

常用的普通粉碎机主要有锤片式和爪齿式两种。常用的微粉碎机有涡轮式和立式 无筛式两种，常见的超微粉碎机有卧式超微粉碎机和超音速喷射式粉碎机还有立式环 形喷射式粉碎机。

1.2 锤片式粉碎机特点 锤片式粉碎机基本构造包括圆筒筛板、锤片转子、锤片和固定在锤片转子周围的 冲击齿板。其工作原理是将物料引入冲击齿板、筛板与旋转锤片之间的空间,利用锤片 等对物料的打击和搓擦作用,将物料破碎成若干小粒,是一种冲击式粉碎设备。工作时 , 被加工的物料进入粉碎室内,受到高速旋转的锤片的反复冲击、摩擦和在齿板上的碰撞, 从而被逐步粉碎至需要的粒度通过筛孔漏下。锤片式饲料粉碎机因其占地面积小、构

造简单、粉碎效率高、耗电量小、生产率高、用途广泛、易于控制产品粒度、无空转 损伤等优点,在目前饲料工业中得到了广泛的普及应用。

1.3 锤片式粉碎机结构的异同 虽然大多数锤片式粉碎机尽管有许多相同之处，但仍存在很大区别，其重要原因 在于饲料厂所用原料的不同。欧洲的饲料厂多为混合粉碎（先配料后粉碎），且经常没 有任何谷物原料；而大多数美国的饲料配方是以 50%的玉米或小麦为基础的，很少使 用难以粉碎的比如燕麦、大麦之类的谷物等，原料水分也略低于欧洲；国内的情况与 后者基本相似。

大多数锤片式粉碎机都具有结构对称，转子可正反转以利用锤片两侧的特点，外 形多为上部带斜角的矩形，同时水滴式的也较流行，转速多为 3000r/min 或 1500r/min 左右。它们的主要区别在于美国的产品追求筛板面积大，而欧洲的讲究 冲击齿板面积大。例如，美国的 Champion 公司及 Jacobson 公司等标榜自己的产 品为全周筛，而欧洲最为典型的是荷兰的 VanAarsen 公司的 2D 系列锤片式粉碎机， 其冲击齿板面积几乎达整个粉碎室外周围面积的一半（占 46%）。其次在于筛板的安 装。美国锤片式粉碎机在安装、更换筛板时必须停机并且打开机壳才能进行，而欧洲 的许多锤片式粉碎机是从轴向插入式，不需停机和打开机壳即可抽出原有筛板，插入 新换筛板；还有的机型可沿轴的一端插入从另一端抽出，更进一步的还可自动遥控换

筛，VanAarsen 公司的 2D 系列锤片式粉碎机两侧装有遥控电动换筛装置，在运行中 即可更换。

1.4 锤片式粉碎机转速的演变

1 .从单速到双速，最早的锤片式粉碎机都只有一个运行速度， MIAG 公司在上世 纪 50 年代研制的 H880 型锤片式粉碎机同时配用两台转速不同的电动机，使该公司 当时不仅在制粒方面，而且在锤片式粉碎领域都处于领先地位。该机型可称为第一台

真正用于配合饲料工业的锤片式粉碎机。当时，人们对转子的转速 3000r/min 是很 推崇的。

2.从较高速到较低速：在以后的数年，人们的注意力集中在降低锤片式粉碎 机的工作噪声上，其主要措施之一是降低转子的转速，一般降为 1000～1500r/min。 为保持恰当的锤片末端线速度，粉碎机的转子直径必然要同时增大。Biihler-Beka 公 司研制了这类机型的第一代产品——— zinal 系列粉碎机，其转子直径约为 1100～ 1200mm，粉碎室宽度为 350～650mm。随后又有被称为大型粉碎机的产品不断问 世，典型的如 Lame-miag 公司产品，其粉碎室直径为 1200mm ，筛板宽度达 1100mm；Amanduskahl 公司生产的 Akana2000 型，其转子直径为 1200mm，

筛板宽度 1000mm，配用动力 355kW；Afall/zaragoza 公司的产品，其粉碎室直径 达 1446mm，筛板宽度达 1100mm。

1.5 粉碎机的发展现状 我国饲料粉碎机的技术发展现状 20 世纪 90 年代以来,我国饲料机械行业中以江苏溧阳粮机厂、江苏扬州粮机厂为 代表的企业适应改革潮流,先后组建了江苏正昌集团和江苏牧羊集团。这些企业大胆引 进国外先进技术和设备,根据当前国际上饲料粉碎机发展的潮流 ,先后开发生产 160～ 200kW 的水滴型粉碎机、立轴式粉碎机,冠以水滴王、冠军、优胜等名称。如其中的

水滴型粉碎机采用了有利于提高效率的水滴型粉碎室 ,锤筛间隙可调 ,实现了粗细微粉 碎,还可以实现自动负荷控制等特点。

我国企业最新研制开发的横宽形振动筛锤片式粉碎机,它是由电动机、多层筛体、 振动器、机体等组成。具有饲料的粗粉碎和超细粉碎两者可以通用 ;效率高;粉粒比较

均匀;对水分较高的原料和含纤维的原料有较好的适应性 ;易损件筛片寿命长 ;锤片更换 周期长等优点。

3 我国饲料粉碎机生产企业的现状 目前,我国饲料粉碎机的生产企业约有 300 多家,生产的产品品种、规格齐全,能基 本满足我国畜牧、水产养殖业发展的需要,但还有一些有特殊要求的饲料粉碎机和特大 功率的机型,仍然需要从国外进口。我国现在生产的许多规格的产品已经能替代进口产 品,在主要的技术指标已经接近国际先进水平 ,而且在价格上有很大的优势。在我国生

产的各种机型都有不同数量的出口 ,其中小型粉碎机的出口批量较大 ,主要销往东南 亚、非洲等第三世界国家。

现在国内生产粉碎机企业的经济性质主要有股份制、集体、三资、私营的企业其 中很大一部分是由那些成立于五六十年代的各地农机修造企业 ,通过转制而成的股份 制或私营企业。还有一部分是在近几年里迅速崛起的私营企业。在粉碎机行业中绝大 部分都是小型企业只有部分能根据市场需求来调整产品结构 ,并具有自主开发能力 ,能 下力气进行技术改造的企业 ,成为了行业中的龙头企业 ,如江苏正昌集团、江苏牧羊集

团。其余大部份企业,还只是在生产一些老型号的产品 ,有些是维持状况,有些就走下坡 路,难于维持生机。

4 国外饲料粉碎机的发展情况 锤片式粉碎机在国外饲料工业生产中应用最为广泛。由于在饲料所用原料上的差 异,在欧洲的饲料多采用混合粉碎 ,且经常没有任何谷物原料 ;而美国的饲料配方是以 50%的玉米或小麦为基础的 ,很少使用难以粉碎的比如燕麦、大麦之类的谷物等 ,原料 水分也略低于欧洲。这样也就使得锤片式粉碎机向两个方向发展:首先在于美国的产品 追求筛板面积大 ,而欧洲的讲究冲击齿板面积大。例如 , 美国的 Champion 公司及 Jacobson 公司等标榜自己的产品为全周筛,而欧洲最为典型的是荷兰的 VanAarsen 公司的 2D 系列锤片式粉碎机,其冲击齿板面积几乎达整个粉碎室外周围面积的一半占; 其次在于筛板的安装。美国锤片式粉碎机在安装、更换筛板时必须停机并且打开机壳 才能进行 ,而欧洲的许多锤片式粉碎机是从轴向插入式 ,不需停机和打开机壳即可抽出 原有筛板,插入新换筛板;还有的机型可沿轴的一端插入从另一端抽出 ,还可实现自动遥 控换筛,如 VanAarsen 公司的 2D 系列锤片式粉碎机两侧装有遥控电动换筛装置,在运 行中就可以更换筛片。为使粉碎粒度均匀合理,饲料行业尝试引入循环粉碎,先粉后筛、 筛后再粉的分步粉碎工艺将粉碎机与筛分设备按一定的关系进行组合 ,粉碎机只负责 粉碎,把控制粉碎物料粒度的任务交给了相配套的筛分设备。这样也就提高了粉碎产量 和粉碎效率,降低了粉碎的电耗。为避免不必要的料粒运动 ,还有其它变型粉碎机,如涡 轮粉碎机,其特点为在粉碎室筛板的末尾或在与进料口约成 270°角处,使未过筛的粗 粒物料沿垂直方向向上抛出粉碎室,然后靠重力作用返回粉碎区。该机型的优点是不需

配备外设筛分设备,粗粒物料在机内自行循环 ;缺点是整机结构不对称 ,不能通过简单调 换转子旋转方向来利用锤片的两侧。

第二章 粉碎机的结构设计及计算 2.1 总体方案的确定 2.1.1 粉碎机械种类的选择和确定 1 、物料粉碎的方法种类

物料粉碎的方法类型繁多，但按施力方法不同．对物料粉碎有挤压、弯曲、冲击、

剪切和研磨等方法。而在粉碎机械中，施力情况很复杂，往往是几种施力同时存在， 当然在某一台粉碎机械中也只有一种或二种主要施力。

由于物料颗粒的形状是不规则的、而且物料的物性不同，所以采用的粉研方法也 不同．利用机械力粉碎物料按施加外力的不同有如下几种方法。