锤片
锤 片
锤片是粉碎机的最重要的也是最容易磨损的工作部件。其形状、尺寸、排列方法、制造质量等，对粉碎效率和产品质量有很大影响。
图5-6 锤片的种类
（一）锤片的形状和尺寸
目前应用的锤片形状很多，如图5-6，但使用最广泛的是板状矩形锤片（图5-6a），因它形状简单，易制造，通用性好。它有两个销轴上，其中一孔串在销轴上，可轮换使用四角来工作。图5-6b、c、d为工作边涂焊、堆焊碳化钨或焊上一块特殊的耐磨合金，以延长使用寿命，但制造成本较高。图5-6e、f、g将四角作成梯形、棱角和尖角，提高其对牧草纤维饲料的粉碎效果，但耐磨性差。图5-6h环形锤片只有一个销孔，工作中自动变换工作角，因此磨损均匀，使用寿命较长，但结构复杂。图5-6i复合钢矩形锤片是由轧钢厂提供的两表层硬度大中间夹层韧性好的钢板，造制简单、成本低。
试验表明，锤片长度适当，有利于提高度电产量，但
图5-7
过长则金属耗量增加，度电产量降低。另据中国农业机械化研究院用1.6mm、3.0mm、5.0mm、6.25mm四种厚度锤片作玉米粉碎试验得出，1.6mm比6.25mm锤片粉碎效果提高45%，比5mm提高25.4%。用薄锤片粉碎效率高，但使用寿命相对缩短。用多厚的锤片，应视粉碎对象和机型大小而异。
我国饲料粉碎机的锤片已标准化。机械工业部定有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型三种标准锤片（都是矩形双孔锤片），其规格和尺寸见图5-7和表5-1。
(二)锤片制造质量
锤片制造质量主要体现在它的材料、热处理以及加工精度上。
1.锤片的材料与热处理 目前国内使用的锤片材料主要有低碳钢、中碳钢、特种铸铁等。热处理和表面硬化（包括表面渗碳淬火及表面堆焊碳化钨等）能很好地改善锤片耐磨性能、提高锤片使用寿命。简述如下。
（1）低碳钢[Q235(新标准，相当原A3钢)、15#、20#]：固体渗碳淬火，渗碳深度一般为0.8~1.2mm（锤片厚度为2mm时，为0.3~0.5mm），表面硬度一般为HRC56~62，跑销孔圆周4mm范围内硬度不超过HRC28。其特点是工艺简单，成本低廉，锤片表层硬、内层软，具有一定耐磨性。但渗碳层磨损后，内层则磨损很快。
（2）中碳钢（45#、65#、65SiMn）：热处理后淬火区硬度为HRC50~57，非淬火区硬度不超过HRC28，一般使用60~100h须换角。若整体淬火，则易发生裂纹。
（3）特种铸铁：有“激冷白口铸铁”、“白口铸铁等温度淬火”、“中猛球墨铸铁”和“可锻铸铁”等。铸铁取材方便，经激冷后，耐磨性高，成本低；但须严格控制锤片的材料成分和生产工艺，确保质量，防止使用中发生断裂事故。
（4）表面硬化处理：在锤片工作棱角堆焊碳化钨合金，焊层厚1~3mm。据试验结果，堆焊碳化钨合金锤片比65Mn整体淬火锤片的使用寿命提高7~8倍，但前者制造成本要高两倍多。通过粉碎玉米试验，比通用锤片的使用寿命提高6.9倍，耗用钢材仅是普通锤片的1/7，加工每吨饲料的锤片费用仅为普通锤片的1/3。江苏牧羊集团率先引进美国技术，建成堆焊碳化乌锤片半自动生产线。
2.锤片的加工精度 锤片是一种高速运转部件，它的制造精度对粉碎机转子的平衡性影响很大。一般要求转子上任意两组锤片之间的质量差不能超过5g。因此，锤片在加工过程中要严格控制精度，特别堆焊碳化钨锤片要严格保证堆焊工艺质量。锤片出厂应以一套为单位。锤片安装时应该每天安装成套的锤片，不允许套与套之间随意交换。
（三）锤片的磨损与更换
锤片是粉碎机中直接打击物料的工作部件，因而也是磨损最快、更换最频繁的易损件。锤片的磨损指的是锤片工作角的磨损，锤片四个工作角磨损了，该锤片也就报废了。图5-8是普通锤片和表面硬化处理锤片的磨损情况。
图5-8 两种锤片的磨损情况
A．普通锤片 B．表面硬化处理锤片
a.新锤片 b. 部分磨损 c.完全磨损
从图中可以看出，两种锤片的磨损情况是不一样的。因此，它们的磨损对粉碎过程的影响也不一样。比如普通锤片的端部全磨损（锤片尺寸变短），随着锤片磨损的加剧，粉碎室内气物环流层会逐渐变大，粉碎过程随之恶化，粉碎效率降低。而表面硬化处理的锤片，它的磨损是从侧面开始的，端部磨损的速度很慢，则其锤筛间隙基本保持定，粉碎过程也较稳定，直到锤片报废。因此，对普通锤片四角磨损后要及时更换锤片，以免粉碎机性能恶化。
（四）锤片的数量与排列
锤片粉碎机转子上锤片的数量与排列方式，影响到转子的平衡、物料在粉碎室内的分布、锤片磨损的均匀程度以及粉碎机的工作效率。
锤片的数量用单位转子宽度上锤片的数量（锤片密度）来衡量，密度过大则转子启动转矩大、物料受打击次数多，度电产量降低；密度过小则粉碎机的产量将受到影响。
锤片的排列是指转子上各组锤片之间及同组锤片之间的相对位置关系。锤片的排列方式最好达到下列要求：转子转动时，每块锤片的运动轨迹不重复；物料不会在锤片的推移下粉碎室内发生向一侧偏移的现象（特殊要求除外）；转子受力平衡，高速运转时不产生振动。图5-9是常见的几种锤片排列方式的平面展开图，它们表示的是四组锤片在转子上的相对位置。
图5-9 锤片排列方式
a．螺旋线排列 b．对称排列 c．交错排列 d．对称交错排列
1.螺旋线排列（图5-9a） 这是最简单的一种排列方式，分单螺旋和双螺旋两种。它的锤片分布均匀，轨迹不重复。但转子转动时，受力极不均匀，整个设备振动很大，且所有锤片的运动轨迹形成一条螺旋线，将物料向粉碎室的一侧推移，造成锤片受力不均，物料偏移多的一侧锤片磨损加剧。因此，这种排列方式只有配套动力很小、转速很低的小型粉碎机以及工艺需要的粉碎机上应用。
2.对称排列（图5-9b） 对应两组锤片对称安装，因而，转子上对称两销轴所受的离心力可以相互平衡，转子运转平衡，粉碎室内物料分布均匀，所有锤片磨损同步。同时，这种排列方式所需要的隔套种类很少，锤片安装简单方便。现在国内饲料生产中使用最多的FSP系列和SFSP系列锤片粉碎机采用的就是这种方式。但是，相互对称的锤片其运转轨迹是重复的，这样，要保持同样的锤片密度，所需要的锤片数便要成倍增加。
3.交错排列（图5-9c） 分单片和双片两种。交错排列的锤片轨迹均匀不重复，对称销轴上所受的离心力相互平衡，但工作时物料略有偏移，且锤片定位所需要隔套品种较多，合得锤片的安装不甚方便。
4.对称交错排列（图5-9d） 从理论上讲，这是最好的一种排列方式，不仅轨迹均匀不重复，物料不发生推移，而且四根销轴受力中心在同一平面上，对称轴相互平衡，因而转子的平衡性能好。
（五）锤片的线速度
转子运转时锤片末端的线速度对粉碎机的工作性能影响很大。锤片粉碎机粉碎饲料原料主要依靠锤片对饲料原料的冲击作用，锤片线速度越高则锤片对饲料颗粒的冲击力越大，粉碎能力也就越强。因此，在一定范围内提高锤片线速度可以提高粉碎机的粉碎能力——降低能耗和产品粒度。但是，速度过高，会增加粉碎机的空载电耗，并使粉碎粒度过细，增加电耗。而且速度过高会对转子的平衡性能甚至整个粉碎机的制造质量提出更高的要求。所以，锤片的最佳线速度要根据具体情况而定。目前国内粉碎机锤片的线速度一般取80~90m/s。