粉碎是飼料加工生產過程中主要的工序之一，一般飼料中需粉碎的原料占配方比例的50%～80%。我國每年粉碎總量巨大，原料粉碎已經遍及許多行業。錘片式粉碎機在加工業機械中占據重要的地位，因此對錘片式粉碎機的研究顯得尤為重要，而此類機械中的工作部件即錘片是決定其工作性能及質量的關鍵。另外，錘片是易損部件，所以對粉碎機錘片進行改造設計，可降低生產成本，提高生產效率，是當前的一個研究方向。
1、錘片粉碎機的結構及工作原理
錘片粉碎機結構見圖l。圖1所示，錘片粉碎機系統一般由供料裝置、機體、轉子、齒板篩片（板）、排料裝置，以及控制系統等部分組成。錘架板和錘片組構成的轉子由軸承支撐在機體內，上機體內安有齒板，下機體內安有篩片包圍整個轉子，構成粉碎室。錘片用銷子連接在錘架板的四周，錘片之間有隔套（或墊片），使錘片彼此錯開，按一定規律均勻地沿軸向分布排列。
錘片式粉碎機工作時，原料從喂料斗進入粉碎室，受到高速回轉錘片的打擊而破裂，以較高的速度飛向齒板，經齒板撞擊進一步破碎，如此反復打擊、撞擊，使物料粉碎成小碎粒。在打擊和撞擊的同時，原料還受到錘片端部與篩面的摩擦、搓擦作用而進一步粉碎，在此期間，較細顆粒再次受到粉碎，直到從篩片的篩孔漏出。錘片式粉碎機的工作過程主要由兩方面構成：一是物料受錘片的沖擊作用；二是錘片與物料、篩片（或齒板）與物料，以及物料相互間的摩擦作用。對于谷物等脆性物料，主要受沖擊作用而粉碎；對于韌性大的物料，主要受摩擦作用而粉碎。無論何種物料的粉碎，都是沖擊、摩擦和搓擦等作用的綜合結果，富通新能源生產銷售秸稈顆粒機、秸稈粉碎機等生物質燃料成型、木屑烘干等機械設備。
在加工過程中，錘片的機械性能、硬度、耐磨性能、結構尺寸等直接影響原料的加工水平。錘片磨損嚴重時會產生破碎，打壞主設備機體，不僅降低生產加工效率，而且嚴重影響產品質量。所以該文將對錘片的形狀、尺寸、材料熱處理方式進行了改進。
2、工作部件形狀的設計
2.1 T型錘片
2.1.1把錘片端部面積加大，以提高其正面沖擊率物料進入粉碎室后，由于離心作用，物料在篩片、齒板附近作環形運動，因而錘片沖擊部位在錘片端部。如果將整個錘片加厚，正面沖擊率可以提高，但非工作部分推動空氣運動的面積也加大了，使空氣環流速度加快，從而減少了錘片對物料的相對沖擊速度，降低了物料的破碎效率。如果只加大工作部分的面積，減少非工作部分的面積，既可提高正面沖擊率。又可減少空氣環流速度，從而增加了錘片對物料的相對沖擊速度，提高了物料的破碎效率。
2.1.2給沖擊部分一個斜面，減少粉碎對篩孔的入射角標準錘片端部是平直的，玉米受到錘片正面沖擊后的碎粒，幾乎與錘片沖擊面成垂直的角度返回。玉米碎粒的這種運動路線存在兩個問題：一是碎粒不能很快逃離錘片打擊范圍。由于碎粒速度比錘片速度慢得多，它會被錘片再次打擊；二是碎粒對篩孔的入射角很大，比篩孔直徑小得多的碎粒也不一定能通過篩孔出去，在它碰到篩片孔邊后跳回而受錘片再次沖擊。這兩種狀況都會造成不必要的特細粉末，降低生產效率，浪費能量。如果給沖擊部位一個斜角a!，使玉米與錘片沖擊面斜碰，這樣，受錘片沖擊的物料碎粒就向篩片方向反射，大大減小了物料碎粒對篩孔的入射角。這樣就加快了物料的排出速度，減少了重復沖擊，因而提高了效率，降低了能耗，而且提高了物料顆粒的均勻度。
2.1.3 T型錘片的裝機數量減少 由于錘片工作部位面積加大，它的裝機數量減少，粉碎機轉子的體質量也隨之減輕，從而減少了粉碎機的內部能耗。
2.2有效工作尺寸的改進
在加工過程中，原料通過高速旋轉的主軸上安裝的錘片的錘頭部分撞擊物料而達到粉碎作用，錘片的其余部分只是為錘頭部分服務的，不直接參與加工，不會造成磨損。改進后的錘片見圖2。原用錘片見圖3。圖2表明，錘頭增
厚，相當于增加了一個錘頭或增加了一塊錘片（形成復式使用）。圖2與圖3比較，圖2增加的尺寸只在錘頭一小部分，增加質量0,19 ks．但在原錘頭另一工作面（原工作面）處減少了0.19 kg，使總質量1.60 kg保持不變，不增加主機的負荷，不影響主軸及設備的平衡；由于錘片易磨損面是電機主軸運轉方向的逆向面，因此，圖2的錘片在正面磨損后，可將錘片反過來安裝，一塊錘片可2次使用，錘片壽命比原錘片壽命延長I倍。
錘片厚度對粉碎機工作性能的影響很大。錘片厚度不同，所產生的打擊力和接觸面積也不同。一般來說，隨著錘片厚度變薄，粉碎機生產效率會有所上升，即錘片越薄粉碎效果越好。粉碎機在粉碎玉米等脆性物料時，主要靠錘片高速沖擊使物料顆粒粉碎；在粉碎莖蔓類物料時，則是靠錘片的高速沖擊而使物料與篩片、錘片棱角，以及齒板發生劇烈搓擦來粉碎物料。試驗證明，薄錘片有利于這兩個過程的進行。但錘片不能過薄，否則錘片的耐磨性變差，使用效率下降。因此在不影響錘片使用壽命的情況下，應采用較薄的錘片，一般為2—5mm。
3、錘片材料及熱處理的設計
3.1 選用材料及熱處理的方式
若選用低碳鋼，固體滲碳淬火，滲碳層厚度一般為0.8．．1.2 mm(錘片厚度2哪時為0_3—0.5 mm)，表面硬度一般為HRC56-62．跟銷孔周4 mm范圍內硬度不超過HRC28。其特點是工藝簡單，錘片表面硬、內層軟，當滲碳磨損后，內層磨損則很快。
若選用中碳鋼，其熱處理后淬火區硬度為HRC50～57，非淬火區硬度不超過HRC28。整體淬火，易發生裂紋。
特種鑄鐵有激冷白口鑄鐵、白口鑄鐵等溫淬火、中錳球磨淬火和可鍛鑄鐵等。鑄鐵錘片取材方便，經激冷后，耐磨性高、成本低；但必須控制錘片的生產工藝，確保質量，防止使用中發生斷裂而導致嚴重事故。
3.2根據結構進行局部強化
在錘片工作棱角處，須堆焊碳化鎢合金，焊層厚1--3 mm。堆焊碳化鎢合金錘片比65 Mn整體淬火錘片的使用壽命將大大提高。堆焊碳化鎢錘片的焊接工藝要求高，而且粉碎轉子平衡的要求高；或將原有錘片材料改為“ZG45#+3q的錳、鉻、鎳”；澆鑄成合金鑄鋼，同時進行表面淬火處理，可以提高其表面硬度和耐磨性能。
3.3錘片在鑄造過程中的均勻冷卻
錘片在鑄造過程中，特別是400℃~700qC時，須均勻冷卻，以減低錘片在冷卻過程巾的變形，從而改變錘片的強度，疲勞極限和剛性等重要性能，以適應錘片的工作要求。
4、錘片數量、排列以及速度的確定原則與方法
4.1錘片數量
錘片數目的多少對粉碎機的性能有一定的影響。錘片數目多、密度偏大，粉碎機工作時，單位時間內錘片打擊物科的次數可能增加，粉碎能力高。同時，啟動轉子所需力矩增大，空載功率偏高，粉碎機有效功率相對減少；錘片數目少，在單位時間內錘片打擊物料的次數偏少，粉碎能力降低，效率下降。合理的錘片數目只能通過實驗來確定。
4.2錘片排列方式
錘片有螺旋、對稱、交錯、對稱交錯4種排列方式。不同的排列方式，會使物料環流層運動狀態沿軸向分布也不同。錘片的高速沖擊，一方面使環流層加速，另一方面產生向側后方向的渦流。由錘片沖擊造成的環流氣，沿軸向成周期性的梯度分布，靠近錘片中心處的速度最大，從錘片中心向兩側沿軸向逐漸減少，相鄰兩片中間的速度最小，環流層沿軸向的平均速度梯度對粉碎機的性能有較大影響。此值過大，意味著環流層的平均速度較低，有助于物料通過篩孔，同時錘片運動軌跡過少，直接影響粉碎效果。此值過小，則要增加錘片數量，增加不必要的原材料和能量消耗。因此，根據粉碎機的不同情況，選擇合適的錘片排是非常必要的。在飼料的生產過程中，對錘片的排列方式是：錘片運動軌跡盡量不重復，沿粉碎室工作寬度錘片的運動軌跡分布均勻，物料不推向一側，有利于轉子的運動平衡。
4.3錘片速度
錘片速度對粉碎機的生產率和功率消耗有很大影響。錘片速度過低時打擊能力下降，抽吸粉料的風力也小，故生產率低，電耗增加；錘片速度高時，粉碎能力和排粉能力加大，使生產率提高。但由于轉子的鼓風作用增大，粉碎室渦旋作用加強，導致空載功率消耗增加，同時也使物料速度過高，排出篩孔的機會減少，因此粉碎效率也相對下降；此外，如果錘片速度過高，軸承摩擦和攪動空氣的功率消耗就會劇增，使單位產品能耗明顯提高。根據國內外資料，最佳錘片線速度隨不同物料的物理和機械特性而不同，據介紹，當使用5.2 mm孔徑的篩片時，幾種常見物料的最佳線速度見表1。
線速度過快，空載功率就加大，振動與噪音就加大。為了降低噪音，可采用大直徑、低轉速粉碎機。如粉碎機轉速由2 550 r/min降到2200 r/min時，噪音可降低2~3dB。在實際生產中，粉碎機的應用是多元的，需要有較強的通用性。常用錘片式粉碎機錘片末端的線速度大多為80-90 m/s。
5、結果與建議
對于普通的原料加工，錘片式粉碎機的應用廣泛，錘片是粉碎過程中易損部件，是影響生產效率、產品質量和生產成本的重要因素。該文對其工作部件的形狀及相關參數進行了研究設計，可以有效地提高粉碎機的性能，降低加工成本。錘片在采用表面硬化處理時，不得低于所規定的強度指標。熱處理后的錘片不允許有裂紋，扭曲不大于1mm。錘片銷孔的周圍不允許有毛刺等缺陷。錘片應涂防銹劑，并且應儲存在清潔、干凈、通風處，不得接觸酸性等有害物質。該設計不是最優的設計，在實際生產中還可以不斷改進，以便達到最優效果。
