中国粉体网讯 粉碎就是使颗粒从大到小的过程，通过能量的传递将机械能传递到物料本身，完
成物料的粉碎。粉碎机按粉碎原理分类可分为锤片式、齿爪式、对辊式、劲锤式等。因锤片粉碎机拥有通用性广、构造简易、操作便捷、体积小巧、使用安全以及价格经济等特点，成为目前粉碎加工生产中普遍应用的一款粉碎机型。
锤片式粉碎机
锤片式粉碎机式按主轴的安装方式分类又可分为卧式和立式两种。以卧式锤片粉碎机为例，粉碎机的主要结构由锤片和粉碎室组成，其中粉碎室的主要工作部件由齿板和筛片组成。工作原理为：物料从上边入料口进入粉碎室，在高速锤片和齿板的撞击下粉碎，符合粒度的物料透过筛片，从下部的出料口排出，不符合粒度的物料接着在锤片和齿板间来回撞击粉碎，如此周而复始。
传统卧式锤片式粉碎机
影响锤片式粉碎机性能的主要因素
（1）物料特性
物料含水率对粉碎效果起至关重要的作用。物料含水量和纤维含量越高，其韧性越大，导致物料在粉碎过程中极易发生塑性变形而很难被粉碎，从而致使粉碎效率大大下降，能耗增加，生产成本增加。此外，物料含水量越高，粉碎时湿度越大，导致物料在粉碎过程中极容易附着在筛片表面而致使筛孔堵塞，从而致使筛孔出料率大大减少，生产率和产量下降。
（2）锤片
作为粉碎机中重要零件之一的锤片常常受到磨损破坏，它的尺寸、形状、排列方式以及转速等因素均会对其粉碎效率产生一定影响。
（3）筛片
筛片作为粉碎机排料的装置，于粉碎性能有着至关重要作用。根据筛片在粉碎室之中安装的位置，可分为底筛、环筛及侧筛。侧筛虽使用寿命长但不易更换筛片，由于环筛的筛面可占面积超过3/4个内机膛的周面积，且筛理面积大，生产效率能有效提高，应用较为普遍。筛片不仅可通过物料筛分来调控物料的粉碎程度大小，而且还能与物料群发生磨擦，将物料进一步研磨。因此，筛片的形状、孔径、开孔率等参数要求均会影响粉碎机的工作性能。
（4）其他因素
粉碎室形状与宽度：粉碎机运行时，锤片转子快速转动带动物料发生环流现象，产生物料-空气环流层，因此粉碎室腔体形状改变是破坏物料-空气环流层最直接的方式。目前粉碎室的形状已经由圆形扩展至水滴型、椭圆型、涡流式、偏心式等，在一定程度上可以对物料-空气环流层进行有效破坏，提高粉碎机的工作效率。粉碎室腔体宽度大小直接影响锤片与物料有效撞击和物料颗粒的过筛率。粉碎室宽度过小，有效筛理面积缩小，过筛率减少，从而导致生产率下降；粉碎室宽度过大，则锤片和物料有效碰撞次数减少，从而导致粉碎性能减退。目前，锤片粉碎机中粉碎室宽度基本分布在50～300mm之间。
通风量：相关研究表明，适度的通风量有助于物料透过筛孔，有利于度电产量和生产率的提高，及粉碎性能的改善。但粉碎机通风量不宜太大、太快，太多的物料进入粉碎腔体会减弱粉碎效果，并且过大的通风量会带走物料大部分的水分，而且还容易导致电机过热；通风量过低则无法对物料-空气环流层进行破坏。
锤片式粉碎机国内外研究现状
（1）生产率方面的研究
对于传统卧式粉碎机，破坏物料—空气环流层，可以提高生产率。大量学者研究出了各种方法，主要有：改变粉碎室形状、增加通风系统、筛板引入振动、偏心式转子和改变转子结构。改变粉碎室形状破坏环流层，本质上其实就是改变锤筛之间的间隙，有研究人员分别设计了梯形筛片、翼形筛片和翼形三角组合形筛片，并且通过粉碎试验验证了新设计的筛片生产率均有所提升。除了改变粉碎室形状破坏环流层，也有学者提出在粉碎室内引入高压气体来破坏环流层。由于环流层极其复杂，以上研究大都宏观定性，缺乏必要的理论支撑。
在通风系统方面，也有学者对通风参数方面做了一些研究。王德福和马力通过不同的通风量对生产率及度电产量的试验研究得出：过大和过小的通风量都对物料筛分产生不利的影响。
（2）噪声方面的研究
想要降低噪声，首要任务就是找出噪声源，目前已知噪声源有气动性噪声、机械性噪声和电磁噪声。对于传统卧式粉碎机，武佩等对五台不同型号的粉碎机在空载和额定负载工况下的噪声进行频谱分析，得出：额定负载的噪声低于空载的噪声，粉碎机的主要噪声源为气动性噪声，且属于锤片的是旋转离散噪声。张弘玉利用Fluent和Virtual Lab进行联合模拟的方法来研究粉碎机中的气动性噪声问题，得出：粉碎机的气动性噪声主要由出料口和机身壳体向外辐射，并且气动性噪声峰值处在基频166.7Hz。
（3）粉碎粒度方面的研究
影响物料粒度的参数很多，最主要还是筛片的孔径大小。
（4）锤片磨损方面的研究
锤片作为粉碎机的关键工作部件，锤片的磨损会降低生产率，导致转子质心偏移，从而引起振动，造成一系列的恶性问题。沈再春等通过试验研究得出：不同种类的物料对锤片的磨损量不一样，且经过水洗的物料比没经过水洗的物料磨损量更少。
（5）结构分析及优化方面的研究
为了验证粉碎机的可靠性及提升粉碎机的性能，在粉碎机零部件结构分析及优化中，很多学者基于有限元的数值模拟软件ANSYS Workbench，对其锤片、主轴、锤架板、转子结构等部件进行了大量的分析和研究，虽然得到了许多成果，但是缺乏必要的试验来进行验证。
小结：
锤式粉碎机发展至今已有100余年的历史，锤式粉碎机利用粉碎腔内的锤头击打物料使其粉碎，其优点是生产效率高、能耗低、产品力度均匀、结构简单、易维修和更换；缺点是粉碎机衬板磨损过快，冲击部件使用寿命低下。而要提高锤片式粉碎机的产量、性能，不是光靠某一种方法来解决，其中涉及的因素很多。因此，对于设备的创新升级，除了根据粉碎的主要物料特性和粉碎要求外，从细节出新也是设备创新的出路之一。
参考来源：
1、郝静.铝屑冲击粉碎机关键技术研究与应用
2、秦方圆.扫膛式锤片粉碎机设计与试验研究
3、李洪成.锤片式粉碎机工作性能影响机理与优化研究
4、杨李海.新型锤片式粉碎机圆弧形分离装置设计及研究
（中国粉体网编辑整理/青黎）
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