新型粉碎机的工作原理分析及探讨

　　锥盘式冲击磨机粉碎机理分析锥盘式冲击磨机具备一般机械式冲击磨的特点，即依靠高速旋转的离心元件来加速颗粒，使颗粒以很高的线速度互相撞击或使颗粒撞击粉碎体。它具有自己的特点：在被加速过程中由于锥角的存在，沿锥面母线方向存在一个分力，使颗粒沿锥面母线方向存在一个分速度，颗粒运动的轨迹为螺旋线。锥盘内的颗粒粉碎包括：物料和锥壁、叶片，物料之间的冲击粉碎；物料与锥壁、叶片，物料之间磨擦剪切疲劳粉碎。前者由颗粒速度决定的，后者是由于锥盘角的存在使颗粒受多种力所引起的。冲击即碰撞的关键是其相互碰撞的速度，在碰撞区颗粒的受力与碰撞的速度成正比，且与材料的性质有关。当受力超过颗粒的强度极限时，颗粒就会产生永久变形或破裂。材料一般都存在着一些缺陷―裂纹，由于冲击的作用，被撞击物在瞬间受到很大的压力，接触区产生很大的应力而使裂缝加速扩展，材料表现为脆性破坏。所以要提高粉碎效果必须给物料以足够的能量，即提高颗粒运动的速度。

　　当物料群呈流态化的圆周、螺旋运动或其它曲线运动时，运动颗粒将受到与其运动速度相垂直的离心力作用，在相互接触的颗粒间以及颗粒与锥壁、叶片间将产生较大的摩擦力。但单个颗粒的大小形状各不相同，摩擦力在流态化运动中是变化的，故颗粒受一种交变剪切力作用，使物料沿着天然的纹理、裂隙等缺陷处产生疲劳破坏。其速度愈高所产生的剪切应力愈大，就愈易粉碎。双锥盘冲击式磨机的构想与工艺特征双锥盘冲击破碎的构想一般来说，提高机械式冲击磨机内的物料速度可以通过提高转速来实现，但转速不可能一味地增大。在对喷式气流磨中，颗粒相对撞击，其相对速度是单个颗粒的两倍，如果机械加速的颗粒从两个方向高速对撞，则有可能产生同气流磨一样的粉碎效果，由此提出了双锥盘冲击破碎构想：用两个水平相对放置的锥盘作为离心元件，以此来加速物料，物料从锥盘高速飞出，相互碰撞，相对速度是单个颗粒的两倍，这样即使不提高转速，也会使颗粒相对冲击速度提高两倍。未被粉碎的物料，会被锥盘再次加速、撞击，直到被粉碎为止。据此构想设计了双锥冲击磨。通过检索，在国内尚未发现类似报道，在国外仅有俄罗斯一家研究所做过类似探讨。

　　双锥冲击磨机的设计根据前述的双锥冲击破碎构想，设计了实验磨机，实验模型机的结构特点是：两个相同锥盘相对放置，盘间圆环带为粉碎区；物料从两小端喂入；锥盘与转轴联结，由两台电机分别驱动。实验设计与实验分析，实验磨机及工艺流程为研究双锥磨的粉碎机理及其有关参数之间的关系，设计了实验磨机，实验磨机主要参数如下：锥盘小径为150mm，大径为300mm，锥角45°，直叶片；电机功率为2.2kW×2。配置了开路粉磨工艺流程，与实验磨机相配的排风机，选用离心式风机，其型号为9194，风压为766～272Pa，风量824～1209m3/h，通过阀门调节风量；收尘袋用羊毛毡制作；为了研究转速对粉碎效果的影响，用变频器来调节电机转速，用数字钳型表来测量双锥磨起动及运转过程中的电流。