燃料木粉粉碎機磨機結構設計與實現

摘要：分析和研究了燃料木粉特性一，設計了一種適用于燃料木粉加工的設備，重點對磨機進行了計算。設計的燃料木粉粉碎機能夠滿足燃料木粉對木粉粒度的要求。在經濟能耗的條件下，盡量簡化了結構，使整個粉碎機布局緊湊，節約材料以及占地面積，以利于實際使用的安放與控制操作，提高粉碎效率和粉碎質量，最大限度地提高粉碎機系列化與部件通用化的程度，確保粉碎機能高效地完成粉碎要求。工作時，震動、粉碎時產生余熱等負面影響要充分予以考慮和解決，防爆要符合要求。

關鍵詞：燃料木粉 粉碎機 磨機 主軸

0 引言

燃料木粉是木質生物質顆粒、生物油以及木材氣化等工農業生產中重要的原材料，是木質生物質質能利用的一種重要形式，但目前國內還沒有對粒度均勻、形狀規則的燃料木粉進行過系統的研究。雖然國內外對燃料木粉的加工已經有了一些研究報道和成果，但是針對燃料木粉及其粉碎裝備的設計理論方面的研究還非常缺乏。因此，迫切需要開展這方面的研究，這對加快燃料木粉加工技術的發展具有重要的促進作用。

1 磨機工作原理

通過對國內外各種先進的木材粉碎機的粉碎原理進行綜合與分析，取代了傳統粉碎機直接進料的方式，該機進料口采用自吸式進料，采用雙層機體，集多種粉碎方式為一體，并能同時完成燃料木粉粗料粉碎與分選加工工序。在刀片切割粉碎過程中，轉子產生高速氣流，隨刀片切割方向旋轉，木基粗料在氣流中加速，并反復沖擊使木基粗料同時受到多重粉碎，加速木基物料的粉碎率。被粉碎的木粉隨氣流進入旋風分離器進行分級，由于在受到分離器轉子離心力作用時又受到氣流向心力的作用，所以當離心力大于向心力時，細粒子隨氣流進入集粉器收集，粗粒子進入磨機內繼續粉碎直至達到您所滿意的細度。

2 磨機總體設計

2.1 磨機計算和選擇

磨機主要由進料口、粉碎軸組件、上箱體、下箱體、出料口、冷卻系統及潤滑系統組成。設計的燃料木粉粉碎機磨機主要結構如圖2-1所示。

2.2 主要計算

2.2.1 磨機所需功率的計算

式中：

p0——磨機理論功率，KW

K——動力系數，取K=1.35

p0=0.184×Di×Vi×n

其中：

Di——磨機有效內徑，m，取Di=0.36m

Vi——磨機有效容積，m3，取Vi=0.046m3

n——磨機轉速，rpm，n=3500rpm

可得，p0=10.66KW

則磨機所需要功率：pT=K×p0=1.35×10.66=14.3KW，取pT=15KW

q0——單位理論功率，KW

2.2.2 磨機產量計算

式中：

p0——磨機理論功率，KW，取p0=10.66KW

q0——單位理論功率

3 磨機主軸組件設計

粉碎機主軸組件是燃料木粉粉碎機中最重要的部件，在主軸上安裝有小皮帶輪、離心風機、磨削組件、絞龍、刀具和刀架等，采用高速沖擊、鋒利切割、間隙研磨和流動自磨原理，并能同時完成燃料木粉粗料粉碎與分選加工工序。在刀片切割粉碎過程中，轉子產生高速氣流，隨刀片切割方向旋轉，木基粗料在氣流中加速，并反復沖擊使木基粗料同時受到多重粉碎，加速木基物料的粉碎率。設計的粉碎軸組件如圖2-2所示。

4 結論

結合國內外木材加工、木粉原料制備等方面最新技術及各種木基材料的細胞和木纖維的結構，設計了一種燃料木粉粉碎機。該機取代了傳統粉碎機直接進料的方式，具有生產的燃料木粉的效率較高、產生的污染較小、投資較少等優點，彌補了傳統燃料木粉加工方法中雜質多、纖維質量差、木粉的目數不均勻等缺點，開創出一種新的燃料木粉生產方式。

參考文獻：

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通訊作者：楊蘭玉，常熟理工學院機械工程學院教師，副教授，博士。