高效粉碎设备：颚式、辊式、锤式和气流粉碎机

粉碎原理：固体物料的粉碎是利用机械的方法克服物料内部的结合力而使其分裂到一定粒度的过程，也是靠机械力将物料由大块破碎成小块。粉碎前后物料的粒度之比成为粉碎比，即实际上粉碎前后的物料粒度是不均匀的，同时颗粒的形状也是多样性的，所以一般工程中采用平均粒度。粉碎的作用力有拉、压和剪切三种形式，由于结构上的限制，物料的拉力一般是由弯曲来实现的。冲击力只是就力的作用时间较短（瞬间）而言的。根据对物料的施加破坏力的方法不同，物料的粉碎方式有挤压、弯曲、剪切、冲击、研磨等。

1.挤压

待粉碎的固体物料受到工作构件或物料间相互挤压，使物料由弹性形变、塑性变形直至压应力达到其抗压强度极限而被粉碎。这种粉碎方式仅仅适用于脆性物料，颚式粉碎机是利用挤压物料粉碎的设备。杂粮制品中普遍使用的是辊式磨粉机，例如可加工成片状物，如燕麦片等。

颚式破碎机如图4-5所示，结构主要有机架、偏心轴、大皮带轮、飞轮、动颚、侧护板、肘板、肘板座、调隙螺杆、复位弹簧、固定颚板与活动颚板等组成，其中肘板还起到保险作用。颚式破碎机破碎方式为曲动挤压型，电动机驱动皮带和皮带轮，通过偏心轴使动颚上下运动，当动颚上升时，肘板和动颚间夹角变大，从而推动动颚板向定颚板接近，与此同时物料被挤压、搓、碾等多重破碎；当动颚下行时，肘板和动颚间夹角变小，动颚板在拉杆、弹簧的作用下离开定颚板，此时已破碎物料从破碎腔下口排出，随着电动机连续转动，破碎机动颚做周期性的压碎和排料，实现批量生产。

图4-5　颚式破碎机

2.弯曲

待粉碎的物料承受到工作构件或物料间施加的弯曲作用，当物料内的应力达到物料的强度极限时被折断。这种方式一般用来粉碎长或薄的较大块的脆性物料，一般粉碎率较低。

3.剪切

待粉碎的物料受到工作构件或物料间施加的剪切力作用，当物料受到剪切应力达到物料的剪切强度极限时，物料沿着剪切力作用线的方向破裂。这是一种能耗较低的粉碎方式。可以粉碎韧性较好的物料，一般配备齿辊的辊式磨粉机在粉碎物料时，剪切起到重要作用。(www.xing528.com)

4.冲击

待粉碎的物料与工作构件或物料与物料间以一定的相对速度发生撞击时，物料受到作用时间极短的冲击力而破坏。冲击粉碎的适应性很强，既可以用于粉碎脆性物料，也可以用于有一定韧性的物料，同时从粗破碎到超微粉碎都可以完成。锤式粉碎机和气流粉碎机是利用冲击作用粉碎物料的粉碎设备。

（1）锤式粉碎机

如图4-6所示，锤式粉碎机主要是靠冲击作用来破碎物料的。物料进入锤式粉碎机中，遭受到高速回转的锤头的冲击而粉碎，粉碎了的物料，从锤破机锤头处获得动能，以高速冲向架体内挡板、筛条，与此同时物料相互撞击，遭到多次破碎，小于筛条之间间隙的物料，从间隙中排出，个别较大的物料，在筛条上再次经锤头的冲击、研磨、挤压而破碎，物料从间隙中挤出，从而获得所需粒度的产品。

图4-6　锤式粉碎机

（2）气流粉碎机

如图4-7所示，原料由文丘里喷嘴加入粉碎区，气流经一组喷嘴喷入不等径变曲率的O型循环管式粉碎室，并加速颗粒使之相互冲击、碰撞、摩擦而粉碎。同时旋流还带动被粉碎的颗粒沿上行管向上运动进入分级区。在分级区离心力场的作用下，使密集的料流分流，细粒在内层经百叶窗式惯性分级器分级后排出，即为产品；粗粒在外层沿下行管返回继续循环粉碎。循环管的特殊形状具有加速颗粒运动和加大离心力场的功能，以提高粉碎和分级效果。

5.研磨

物料与工作构件或物料与物料表面之间在一定的压力和相对运动的条件下，物料表层受到剪切力的作用，当剪切力达到物料的剪切强度极限时，物料就经层层剥落而粉碎。辊式研磨机（图4-8）研磨燕麦、荞麦等物料时，配备不同的辊面参数和两辊线速差，就可以获得以剥开麦粒和刮下大颗粒胚乳为目的的前路皮磨、以刮净麸皮上残留的胚乳为目的的后路皮磨、以将麸皮与胚乳分开为目的的渣磨、以将胚乳研磨成粉为目的的心磨等。