饲料粉碎机

一、粉碎目的和对粉碎机的要求

饲料粉碎的目的：

(1)提高饲料的消化率因粉碎能减小饲料粒度，增大饲料粒子的表面积比率，进而增加了消化酶作用的机会，提高了消化率；

(2)改善适口性饲料粉碎可破坏颗粒结构，进而改善适口性；

(3)便于不同原料组分的混合粉碎可降低不同物料之间的粒度差异，有利于组分混合均匀；

(4)便于饲料制粒加工饲料经粉碎至合适的粒度，才能制出优质颗粒饲料；

(5)便于饲料的搬运与贮存油饼类和粗饲料经粉碎后，可以方便地进行机械输送和贮存；

(6)在输送混合好的饲料时，不易出现分离现象；

(7)扩大饲料来源。

对粉碎机的要求：

(1)粉碎效率高，能耗低；

(2)有一定的通用性，能适应不同类型的饲料；

(3)粉碎粒度调节方便，以适应不同的要求；

(4)粉碎产品粒度均匀，形成的细粉末少；

(5)工作部件耐磨，操作、维修方便，安全性、可靠性好；

(6)噪声小、粉尘少。

二、粉碎粒度及测定方法

在粉碎后的料堆中，其粒子大小各异，形状也不规则，且粒子数极多而细。饲料粒子大小的度量与测定必须借助于统计方法。一般饲料的粒度仅在50～微米，不便对每一个粒子进行大小测定，而可用筛选法进行测定。筛选测定法大致如下：取样品放入多层套筛上，在摇筛机上进行筛理。筛理一定的时间或筛净后，称取各层筛上物的质量，根据不同的测定目的，选以下几种方法表示粒度。

（一）限制筛层法

限制筛层法要求饲料产品在某两层筛之间，或某层筛筛上物不超过样品总量的某一百分比。我国饲料质量国家标准中就采用这种表示方法。限制筛层法使用筛格少，测定过程简单，便于生产测试。如国家标准中对仔猪饲料粒度规定为99%通过2.80mm编织筛，并不得有整粒谷物，1.40mm编织筛筛上物不得大于15%。

（二）算术平均粒径Ｍ

式中Ｍ－算术平均粒径(mm)；

di－自下而上第i层筛孔尺寸(mm),其中i=0为底盘；

Pi－第i层筛上物料质量(g)；

－样品总质量(g)。

该法测得的平均粒径与实际颗粒平均粒径有较大的差异，并且不能表示出不同粒径粒子的分布状况，但计算简单方便。

（三）粒度曲线

为了便于了解粉料堆中各种粒度粒子的分布情况，可以筛孔尺寸为横坐标，以各层筛上物的累积质量分数为纵坐标，画出粒度累积曲线。这种方法直观性强，从曲线就可以看出样品中不同粒子的质量比例，见图4－37a。也可以粒度为横坐标，以各层筛上物质量分数为纵坐标，连接成粒度的分布曲线，见图4－37b。同一样品而得的粒度累积曲线和粒度分布曲线可以相互转换。

三、粉碎方法

饲料加工过程中的粉碎就是用机械力克服物体分子间的内聚力并使之碎裂的过程。粉碎的基本方法有：

1.击碎（图4-38a所示）利用高速转动的锤片将饲料击碎。适合粉碎坚硬和脆性的谷物饲料。它适应性广、效率高，但能耗大、噪声高。

2.磨碎（图4-38b所示）利用两个磨盘（石，钢）的刻有齿槽的坚硬表面，对饲料进行切削和摩擦而碎裂。适合加工物料干燥而不含油质的饲料。它所需动力小、粒度细，但产生粉末多、饲料温度高。

3.压碎（图4-38c所示）利用两个表面光滑的压辊以相同速度转动（相对），将饲料压碎。常用于压扁燕麦等饲料，也用于制粒后的大颗粒的破碎。不能用来加工含油率高、湿度大的饲料。

4.劈碎（图4-38d所示）利用两个表面有齿而转速不同的齿辊将饲料锯切碎。用于大块物料（如饼粕）的初步粉碎。

通常在一种粉碎机中同时存在几种粉碎方法。但它总是以某种粉碎方法为主粉碎物料。由于粉碎方法会影响到粉碎质量和耗能量，故应根据待粉碎物料的物理特性，正确选择粉碎物料的方法。

四、粉碎机的类型

粉碎机的种类很多，分类方法也很多。根据物料粉碎后粒径不同，可将其分为普通粉碎机、微粉碎机和超微粉碎机。见表4-1。

注：粉碎比指粉碎前后颗粒尺寸之比。

按粉碎机的结构特征不同，可将其分为锤片式粉碎机、爪式粉碎机、磨盘式粉碎机、压扁机、对辊式粉碎机和齿辊式粉碎机。

锤片式粉碎机因其有适应性广、生产率高、操作维修方便等优点，在国内外大中小型饲料厂中被普遍采用。锤片式粉碎机按照进料方向不同，可分为切向喂入式、径向喂入式和轴向喂入式粉碎机（图4—39所示）。按筛片形式，又可分为底筛式、环筛式、水滴筛式、侧筛式和无筛式粉碎机。按转子轴的位置不同，可分为卧式和立式粉碎机。

五、锤片式粉碎机

（一）一般结构和工作过程现以9FQ-50型切向喂入锤片式粉碎机为例，介绍锤片式粉碎机的一般结构及工作过程。

9FQ-50型切向喂入式锤片式粉碎机如图4—40所示，它由机体、转子、销连在转子上的锤片、筛片、齿板及进、出料口等组成（见图4—41）

机体分上机体和下机体两部分，两者铰接在一起，由固紧装置紧固，拆装方便，它是整台机器的骨架。上机体内安有齿板，并设有切向进料的进料口；下机体内安装有筛片9，用螺钉固定在下机体两端，可以更换，且设有排料口。转子位于机体的中间，围成的空间称为粉碎室。

图4—FQ-50型粉碎机图4—FQ-50型切向粉碎机工作过程

1.下机体2.上机体3.齿板4.回风口5.颗粒料斗6.进料斗7.锤片8.锤架板9.筛片10.转子11.弯管12.集尘布袋13.出风管14.集料筒15.输送管16.排粉口17.集粉布袋18.风机

转子包括转子轴、锤架板、销轴、锤片和间隔套等。转子上固定有三块圆盘形锤架板8，锤架板四周有四个圆孔，分别安装四根锤片销轴，12片锤片7交错套在销轴上。每根销轴上分别装有2～4片锤片，锤片间用间隔套隔开，端部用开口销固定。

为了便于出料，该机还装有风机。风机与转子同轴安装，风机的进风口用弯管与下机体侧壁的排料口相连，出风口经输送管与集料筒相连。上机体顶部设有回风口，需要用回风装置时，在回风口上安装回风管；不用回风装置时，用布将回风口扎严，以免跑粉。

9FQ—50型切向粉碎机工作时，配有输送管道、集料筒（离心式卸料器）、集粉布袋等设备。饲料从喂料斗沿转子切线方向进入粉碎室，首先受到高速旋转的锤片打击而破裂，并在打击力作用下飞向齿板，与之撞击后被弹回，再次受到锤片的打击和齿板的撞击，如此不断反复，使饲料被碎成小碎粒，由筛孔漏出，留在筛面上的较大颗粒，再次受到锤片打击和在锤片与筛片之间磨擦，直至从筛孔中漏出。从筛孔漏出的粉粒饲料由风机吸出，经输送管，送入集料筒。带饲料粉粒的气流在集料筒内分离，粉料通过排粉口流入集粉布袋，气流及粉尘从出风管排出，为防止粉尘外逸污染环境，在出口处用集尘布袋收集粉尘，也可通过回料管与粉碎机顶部的回风口相连，将其引回粉碎机。

（二）轴向喂入式粉碎机

轴向喂入式粉碎机结构见图4—42。常为自吸喂入式，其转子是两个圆盘8，靠盖子2的圆盘中部有圆形开口，两圆盘之间有四个叶片9，叶片与圆盘构成一个整体，各叶片端部销连了四个锤片，转子周围有包角为°的筛片3。转子轴后端另安有风扇叶片5。转子高速回转时，圆盘之间的四个叶片9起风机的作用，将饲料和空气一起由盖2中部的接头1吸入，并甩向四周使其受到锤片的击碎，粉碎的饲料通过筛孔排出，由风扇叶片5从出料管7排出。吸入的水平距离可达50m，送出距离达m。机器的侧面还开有一个进料口12，不需要粉碎的物料可从此口进入粉碎机，并在风送管路中与粉碎饲料混合。适于小型饲料加工机组和畜禽场饲料车间使用。

图4—42轴向喂入式粉碎机

1.吸入管接头2.盖子3.筛片4.轴5.风扇叶片6.隔板7.出料管8.圆盘9.转子叶片10.锤片11.机体12.不需粉碎的物料进口

图4—43径向喂入式粉碎机1.操作门2.底座3.上机壳4.进料导向机构5.转子

（三）径向喂入式粉碎机

径向喂入式粉碎机结构见图4—43。由转子、进料机构、机壳、底座和操作门等部分组成。转子上装有6组锤片，锤片为Ⅱ型锤片，对称排列；上机壳与底座内腔分别装有两块筛片，构成粉碎室；进料机构可令原料从左边或右边进入粉碎室，进料导向机构通过行程开关，自动控制电动机的旋转方向，使与进料方向配合；在粉碎机的底座下面安装有减震器。操作门可为更换磨损的锤片、筛片、排除粉碎室内堵料提供方便。

工作时，原料由与粉碎机相配的喂料器从顶部垂直喂入，经导向机构导向后，落入粉碎室中粉碎，被粉碎的饲料通过筛孔由下方带吸风的螺旋输送器排出。这种粉碎机的优点是整个机体左右对称，且进口处有进料导向机构，可改变饲料喂入的方向，使转子能正反转向工作，达到使锤片磨损均匀，并减少锤片调头次数的目的，筛片的包角较大，有利于粉料的排出，进出料口可与外界隔绝，便于自动控制生产过程。缺点是只能用于粒状饲料的粉碎。在大中型饲料厂中，常用此种形式的粉碎机。

粉碎机粉碎饲料时，由于离心力的作用，被粉碎的物料将在筛面上形成“环流层”，贴近筛面的外层粗粒多，靠近转子的内层细粒多。这样，内层的细粒不易从筛孔排出，降低了生产率，增加了能量消耗，并使饲料碎粒的均匀度下降。为破坏环流层，可将粉碎室设计成水滴形，配以水滴筛，它能阻止环流层的形成，提高机器的生产率，并降低电耗。

（四）锤片式粉碎机的主要工作部件

1.锤片锤片是粉碎机上的主要工作部件，同时也是易损件，它的形状很多。常用的锤片是矩形锤片（见图4-44a），锤片上有两孔，其中一个孔销连在销轴上，可轮换使用四个角来粉碎饲料。为了延长锤片的使用寿命，可在其工作角上堆焊碳化钨或特殊的耐磨合金（见图4-44b，c，d），但制造成本较高。梯形、多角形和尖角锤片（见图4-44e，f，g），角多而尖，粉碎效果好，多用于粉碎纤维状物料，但耐磨性差。环形锤片（见图4-44h），工作中自动变换工作角，磨损均匀，使用寿命较长，但结构复杂，不易制造。复合钢矩形锤片（见图4-44i），制造简单，使用寿命长，但需特殊材料。

我国饲料粉碎机所用锤片已标准化，有三种规格，都是矩形锤片，其中Ⅰ型锤片用于小型粉碎机，Ⅱ、Ⅲ型用于大中型粉碎机。

图4—44锤片型式

a.矩形b.c.d.堆焊锤片e.阶梯形f.多角形g.尖角形h.环形i.复合钢矩形

制造锤片的材料有10号、20号低碳钢或65Mn钢。其中10号、20号低碳钢应进行渗碳淬火处理，锤片厚度5mm和8mm时渗碳深度0.8～1.2mm，锤片厚度2mm时，渗碳深度0.3～0.5mm，表面硬度为HRC56～62，距销孔周围4mm处硬度不超过HRC28。65Mn钢热处理后淬火区硬度为HRC50～70，非淬火区硬度不超过HRC28。制造锤片时，各锤片间重量允许误差为锤片重量的2%，以免引起机器运转时的振动。

粉碎机转子上锤片的排列方式，直接关系到转子的平衡、物料在粉碎室内的分布和锤片的磨损均匀程度，对锤片排列的要求是：沿粉碎室工作宽度锤片运动轨迹分布均匀，物料不推向一侧，有利于转子的动平衡。常见的锤片排列的形式有四种，一是螺旋线排列（图4—45a）。分单螺旋线和双螺旋线两种，螺旋线排列方式最简单，轨迹均匀，且不重复。但工作时物料将顺螺旋线向一侧移动，使一侧锤片磨损加剧，此外，销轴Ⅰ和Ⅲ、Ⅱ和Ⅳ上锤片离心力的合力不平衡，当转子高速旋转时，出现不平衡力矩，使机器产生振动。二是对称排列(图4—45b)。对称两销轴Ⅰ、Ⅲ和Ⅱ、Ⅳ上的锤片对称安装。对称排列的锤片运动轨迹重复。在同样轨迹密度下，需增加锤片数量，耗用钢材多。但其对称销轴的离心力合力可以相互平衡，故转子运转平稳，物料无侧移现象，锤片磨损也比较均匀。三是交错平衡排列(图4—45c)。有单锤片交错平衡排列和双锤片交错平衡排列两种。锤片轨迹均匀，不重复。对称销轴上离心力合力相互平衡，转子运转平稳，但工作时物料略有推移，销轴间隔套品种较多，不便于更换锤片。四是对称交错排列(图4－45d)。不仅轨均匀，不重复，而且锤片排列左右对称，四根销轴上的离心力合力相互平衡，因此转子运转平衡性好，但间隔套种类较多。

2.筛片

筛片的形状和尺寸对粉碎性能有重大影响，它也是易损件。锤片式饲料粉碎机上所用的筛片有冲孔筛、圆锥孔筛和鱼鳞筛等数种。由于圆柱形冲孔筛结构简单，制造方便，应用最广，筛孔直径分四个等级：小孔1～2mm，中孔3～4mm，粗孔5～6mm，大孔8mm。

按筛片配置的形式，可将筛片分为底筛、环筛和侧筛。底筛和环筛安于转子的四周，弯成圆孤形和圆圈状，侧筛安于转子的侧面，呈平圆形，侧筛的使用寿命长，适于加工坚硬的物料，缺点是换筛不便。我国粉碎机多用底筛与环筛。

图4—46a为圆柱形冲孔筛筛片的展开形状。筛片采用冷轧钢板制造。

筛孔的排列应呈品字形，即三相邻孔的中心连线成等边三角形(图4—46b)，因为筛孔的排列应在保证筛片强度和刚度的前提下，使物料的通过性尽可能大些。

3.齿板齿板的作用是阻碍饲料环流的运动，降低饲料在粉碎室内的运动速度，增强对物料的碰撞、剪切、搓擦和磨擦作用，它对粉碎效率是有影响的。一般来说，粉碎物料易于破碎，含水量少，且筛片孔径较小，物料的排出性能较好时，齿板的作用不大显著，而对于纤维多、韧性大，湿度高的物料，齿板的作用就比较明显。齿板一般用铸铁制造，其表面激冷成白口，可增强其耐磨性。齿板的齿形有人字形、直齿形和高齿槽形三种（见图4—47）。

六、爪式粉碎机

爪式粉碎机的结构如图4—48所示，是利用固定在转子上的齿爪粉碎物料的。它主要由进料斗、动齿盘、定齿盘、包角°的环筛和排料口等组成。定齿盘上有两圈定齿，齿的断面呈扁矩形，动齿盘上安装有三圈齿，其横截面呈圆形或扁矩形。工作时，饲料由喂料斗经流量调节插门、进料管进入粉碎室，受到定、动齿和筛片的冲击，碰撞与搓擦等作用，最终被粉碎成粉粒状排出机外。动齿和定齿间的间隙为3.5mm。

爪式粉碎机的特点是结构简单，粉碎室比较窄，筛片包角为°，生产效率比较高，但噪声和粉尘比较大。对长纤维饲料不适应。

七、无筛式粉碎机

无筛式粉碎机结构如图4—49所示，它由机体、转子、控制室和风机等组成。主要用于粉碎贝壳等矿物质原料。

贝壳先经过对辊破碎机破碎后进入粉碎机，贝壳由喂入口1进入粉碎室后，受到高速转动的转子与锤块4和粉碎室内的侧齿板2、弧形齿板3的作用，而被击碎、剪切碎和磨碎，成品粒度通过调节控制轮5与衬套间的间隙而得到控制，即合格的粉粒通过控制轮而被风吸出，不合格的粗粒被控制叶片挡回粉碎室重新粉碎。也可以通过调节锤块与齿板的间隙来控制成品粒度。

锤块、齿板、风机叶片为易损件，经试验，锤块与齿板用耐磨铸铁制造较好，风机叶片用65锰钢经淬火处理为好。

图4—48爪式粉碎机

1.机壳2.进料管3.定齿盘4.闸门5.喂入斗6.环形筛7.齿爪8.动齿盘9.皮带轮10.轴承

11.主轴12.出粉管13.电机架

图4—49无筛粉碎机

1.喂入口2.侧齿板3.弧形齿板4.转子与锤块5.控制轮与叶片6.风机叶轮7.机体

八、齿辊式粉碎机

齿辊式粉碎机结构如图4—50所示，它由主、被动齿辊、喂入口、出料口、传动机构、机架等部分组成。齿辊是由等间距套在齿辊轴上的星形刀盘和间环构成，是粉碎机的主要工作部件。齿辊有两个，一个称为主动齿辊，另一个称为被动齿辊，安装时，使一齿辊星形刀

盘之齿正好对着另一齿辊刀盘的两齿之间。其中的主动齿辊由皮带轮5带动，转速较快，被动齿辊则由齿轮带动，转速较慢，两者回转方向相反。主要用于油粕饼的破碎。工作时，油粕饼从顶部喂入口进入粉碎室，由于两个齿辊的转速不同，对油粕饼产生锯切作用，将其粉碎成40～50mm的碎块，碎块由底部的出料口排出。

九、卧式超微粉碎机

卧式超微粉碎机结构如图4—51所示。这是一种卧轴、双室、气流分级式粉碎机，主要依靠冲击粉碎原理工作，在粉碎的同时能够进行分级和清除杂质。物料从喂料斗送入粉碎腔，而粉碎腔被两个锥形套划为三个室，沿轴向排列，左侧为第一粉碎室，中间为第二粉碎室，右侧为风机室，主轴水平穿过三个室的中心，在粉碎室相对应的轴上装有粉碎部件和分级部件，在风机室相对应的轴上装有风扇叶片，机壳的内壁有固定磨环。环上有齿板以增强粉碎效果。第二粉碎室的内径比第一粉碎室大，粉碎和分选作用都比第一粉碎室强。在第二粉碎室右侧也有锥形套管与风机相连，粉碎成品与气流一起经风机由排料口排出。第一粉碎室中的转子有径向叶片5～6片，叶片向输送方向倾斜；第二粉碎室中的转子有径向叶片5片，但不倾斜。两室转子均分为两部分。

室的左端与机壳圆筒部分内壁相对，右侧则与圆锥部分内壁相对，分别形成了很小的间隙，一般为2～5mm。调节该间隙的大小，可以控制成品的粒度，间隙越小，粒度越细；反之则越粗。在两个粉碎室的下面，各设有一个卸料口，并与机身下方的螺旋卸料器相通。粉碎中、高硬度、大比重的粗粒，可以从气流中分离出来，靠离心力甩到粉碎室外围，进入卸料口，通过螺旋卸料器送出机外。螺旋卸料器可以清除重杂物，提高成品品质，保持粒度均匀。微粉产品从排料口排出后，通常被高压离心风机的轴向管道吸入，再从风机的出风口送入脉冲布袋过滤器进行料气分离，符合粒度要求的收集入容器，较粗粒子返回粉碎机的喂料斗重新粉碎。

工作时，喂入的原料应是经过粗碎的粒径为5mm以下的物料。该粉碎机适用于脱脂大豆粉、谷粉、矿物质添加剂等超微粉碎。