摘要：研究了农作物秸秆类物料对农业机械迫切的需求以及国内外木质生物质发电技术对粉碎机机械的需求情况，设计了一种用于将目数较小的物料及类似材料粉碎成100目的粉碎机。减少了传动部件，简化了结构，利于制造及降低成本；在原有的主轴部件设计上增加飞轮结构，使得粉碎机高速运动时稳定性得到增强，减小了振动，降低了噪声。
　　关键词：木粉　粉碎机　飞轮　主轴组件
　　0　引言
　　木粉是可持续能源的重要组成部分，其粉碎加工技术是木材工业的一个重要课题，是木材工业的一个新研究方向。木粉粉碎设备为适应木粉生产需求，必须能够加工不同粒度的木粉，其关键就是设计制造出能够得到各种目数木粉的粉碎机，要求其加工适应性广，能加工各种类型的木质材料；粉碎粒度应尽量均匀；配套动力合理、度电产量高、提高生产率、降低能耗；结构简单、操作方便、不需要较大的技术要求；工作部件耐磨性好，减少更换次数，以降低生产成本，提高经济效益；噪音低、粉尘少，以减少环境污染及机型结构简单、尺寸紧凑、体积小、占地少、成本低。
　　1　总体方案设计
　　1.1　粉碎方案确定
　　粉碎方式确定为锯片式的刀具粉碎方式，利用铣刀高速旋转的过程中由于雷诺效应产生的动压高压和静压形成的高压叠加，形成高速切削离心粉碎需要的高压，依靠冲击动能把木粉原料粉碎成符合粒度要求的木粉。确定了该机床采用横轴式，铣刀为锯片。该方式具有结构简单，制造成本低，噪音小，环保等优点。同时确定方案的设计主要包括传动系统的设计、主轴部件的设计、粉碎部件的设计、制动装置的设计等。
　　1.2　整机布置
　　本设计的粉碎机采用立式的机架结构，通过下置的电动机与其设计的SPZ型V型窄带将动力传给主轴，而主轴则设计成横置在机架上方，这不仅取决于本设计的功能需要，也取决于横置的设计可以增强轴在旋转时的稳定性，便于提高转速，同时由于存在动刀的设计，横置的主轴也便于刀片的安装与固定。粉碎室位于主轴的一端，带轮位于主轴的另一端，中间部分采用轴承与飞轮过度。粉碎室的上进下出设计处于对生产实用的考虑，便于原料的输送，与成品的收集。如图1-1为整机布置方案图。
　　2　结构设计
　　2.1　主轴组件设计
　　由于主轴转速达到3888rpm，主轴长约400mm，主轴上主要安装了小带轮、轴承、飞轮、刀片、叶片。这样的设计保证了粉碎机的工作性，且短轴可以让本设计的粉碎机的刚性更好，实用寿命更长，由于主轴上并没有过多的零件与部件，使得主轴的加工变得简单，降低了本设计的粉碎机成本，两个轴承座的设计也使得主轴的变形减小，旋转时更加稳定，降低了噪音与振动，也保证了刀片的磨损相对来说较均匀。主轴组件结构图，如图2-1所示。
　　2.2　粉碎腔结构设计
　　粉碎腔分上、下两半仓，两仓之间要安装橡胶密封板，料斗内安装50目的进料口筛；进风口内安装进风口筛；粉碎腔内安装有6个50目的仓内筛；出料口安装100目的出料筛。为了方便对堵塞的筛网进行清理，粉碎腔可以从3个不同方向装拆。粉碎部件结构，如图2-2所示为粉碎腔结构简图。
　　2.3　制动系统结构设计
　　粉碎机在启动后转速迅速由0升到约3800rpm，由于主轴上配有飞轮，断电后主轴不能马上停止。不能立刻停止有时候除了带来功能上的不完善，有时候也是出于安全的考虑，当需要机器停止时，必须立刻达到规定的转速，迅速停下。为此设计了的制动装置，如图2-3所示，支撑板1通过螺栓5、螺母6和弹射垫圈7固定在支撑架上，制动轴2安装在支撑板1上。扳手3通过开口销及销轴压缩弹簧可以对转动着的主轴施加阻力来实现的制动的目的。
　　2.4　整机结构
　　3　结论
　　粉碎机是经济型的粉末制品成形设备，适应国民经济的发展，通过对农作物秸秆类纤维质物料以及木粉的特性分析，对100目粉碎机的各个部件结构设计作了全面的方案设计，材料选择，尺寸确定和理论分析计算。同时对粉碎机传动系统中的带传动进行了设计计算，对主轴部件，粉碎部件和制动装置进行了设计。利用该粉碎机生产的物料粒度能够达到100目，完全满足设计要求。
　　参考文献：
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　　通讯作者：杨兰玉，常熟理工学院机械工程学院教师，副教授，博士。