文献综述(油料磨粉机)-毕业论文.doc

宁波大红鹰学院

毕业设计（论文）文献综述

文献综述题目 ： 油料磨粉机

所在学院： 机械与电气工程学院
班 级： 08机自4
姓 名： 陈伟
学 号： 08141010402
指导教师： 陈光群
合作导师：

日期： 2011 年 11 月 20 日

目录
第1章 概述 1
第2章 国内外磨粉机发展历史现状 2
第3章 磨粉机发展的几大关键点 4
3.1 磨辊是关键 4
3.2 喂料系统的自动控制 5
3.3 磨壳的设计 6
参考文献 7

第1章 概述
磨粉机是最重要的制粉设备，已具有近200年的发改进配方和工艺，硬度虽略有降低，耐磨性却有所提高。古老的磨粉机结构简单，只有一对磨辊，接长约为20mm，不设喂料辊。配有4根磨辊和4根喂料辊的大中型磨粉机，于20世纪初开始普及应用，历经百年发展，基本结构形式迄今未变。具体设计形式则不断更新，目前的新型磨粉机与百年前的老产品比较，在外型、结构和性能等方面已大相径庭。回顾已往展望未来，在磨辊，喂料、传动、机壳，自动化和智能化方面，磨粉机的设计仍有广阔的发展前景，各项性能必将进一步完善。目前面粉厂采用的磨辊基本都是离心浇铸磨辊。外层是含有镍铬元素的激冷合金白口铸铁，内层为灰口铸铁，磨辊表面硬度和耐磨性较高，但与国外同类材料和相同制造工艺生产的磨辊相比，在辊面硬度，辊体表面粗糙度和使用寿命方面尚存在一定的差距。目前磨辊质量的提高，国内外主要是通过改进功能合金层的配方和磨辊铸造工艺的方法。
食用植物油作为传统行业，同时也是关乎国计民生的基础性产业。近年来我国食用油行业发展得如火如荼，已经激发出巨大的市场活力。榨油过程中的油料粉碎作为其工艺重要环节之一，本课题设计的体积小、占场地少、工效高、操作安全的油料磨粉机为其提供了优良的解决方案，是磨粉工艺中的核心设备。

第2章 国内外磨粉机发展历史现状
磨粉机是最重要的制粉设备，已具有近200年的发展历史。古老的磨粉机结构简单，只有一对磨辊，接长约为20mm，不设喂料辊。配有4根磨辊和4根喂料辊的大中型磨粉机，于20世纪初开始普及应用，历经百年发展，基本结构形式迄今未变。随着科学技术的进步，具体设计形式则不断更新，目前的新型磨粉机与百年前的老产品比较，在外型、结构和性能等方面已大相径庭。回顾已往展望未来，在磨辊、喂料、传动、机壳，自动化和智能化方面，磨粉机的设计仍有广阔的发展前景，各项性能必将进一步完善。
磨粉机超微粉碎技术是近几年伴随着现代高技术和新材料产业而发展起来的一项新的粉碎工程技术，现已成为最重要的工业矿物及其他原材料深加工技术之一，对现代高新技术产业的发展具有重要意义。物料经超细化后，随着其表面积的聚增，可引起其它性能的变化，而大幅度地提高材料的使用效果和利用率对辊机。超细微粉正在渗入整个工业部门和高技术领域，被誉为现代高新技术的原点冲击破。超微粉碎技术已被广泛应用于化工、冶金、矿业、建材、日化、食品、医药、衣业、环保和航空航天等诸多领域锤式粉碎机。
中国粉体行业已成为一个跨行业、跨学科的大产业，全国粉体业的产值已占到第一 、二产业产值总和的一半以上，在国民经济当中占有重要的地位。中国粉体工业协会理事长胡荣泽教授指出“粉体工业由于它的广泛性、前沿性和实用性，在整个国民经济中具有十分重要的战略地位。”
近年来国内磨粉机行业飞速猛进的发展，涌现出了一批又一批精英企业。中国粉体技术从粉体生产、应用和设备制造的科研开发进展速度非常快，不断有新设备、新产品在市场上出现，显示出旺盛的生机和活力磨粉设备。江苏常州武晋化工机械有限公司研制的新型高效粉粒体混合设备SLH型双螺旋锥形混合机由于性能优异，广泛适用于石油化工、农药食品、饲料、冶金矿山、颜料、医药、染料等行业物料混合。该产品由顶端的电动机带动双级双出轴摆线针轮行星减速器，输出公转自转两种速度，经传动分配路、齿轮传动，两根螺旋轨作行星式的运转。两根非对称的螺旋轴白转，并同时沿简体壁作行星式的运动，短螺旋靠近小心部位运动，改善了中心部位的混合，从而达到快速均匀的混合效果。该产品混合物料适应性强，特别对于热敏物料不产生过热，对颗粒物料不易压溃和磨碎，对比重粒度差别较大的物料均能混匀且不发生分层离析现象，同时对各种粗料、细料、超细粉料以及多维或片状物料的混合也有较好的适应性。上海世邦机器有限公司完全自主专利权的超压梯形磨粉机、直通式离心磨粉机、高压悬绲磨粉机等设备，一步一步将中国磨粉机科技推向了世界科技前沿。
随着中国经济突飞猛进的发展，磨粉机设备在其工程项目领地必定会发挥其至关重要的作用。如今的磨粉机行业已经走过了依靠低廉劳动力优势和牺牲环境为代价的粗放式发展阶段，顺应国际低碳经济发展趋势，磨粉机行业正在积极地向着探索节能环保的发展路径。这不仅是各级政府需要进一步转变观念的事情，也是广大磨粉机生产制造企业需要进一步解放思想，开阔视野，更需要以国际化的战略眼光来对待产业的发展。

第3章 磨粉机发展的几大关键点
3.1 磨辊是关键
磨辊是磨粉机最重要的零部件，性能直接影响着设备的研磨效果。早期的磨粉机使用瓷辊和普通铸铁辊，1 874年后开始采用硬度高和耐磨性能良好的激冷铸铁辊，以后又改为含有镍、铬等元素的合金激冷铸铁，一直沿用至今。百余年来磨辊制造的技术不断发展，1953年开始采用离心铸造，以后又改为双层不同品种的铸铁，并逐步推广应用电炉冶炼、配方改进、自动浇注、快速检测和毛坯热处理等先进技术，产品的质量日趋完善。如何进一步发展提高，当前的关键是提高耐磨性能，以延长磨辊更换周期。适当提高铸铁硬度可以增加耐磨性，但必须保证切削加工性能良好，以便于磨光拉丝。中国20世纪的行业标准规定，辊体表面的硬度为66～78HS。以后为适应光辊表面粗糙化处理的需要，一般齿辊的硬度为68～74 HS，光辊的硬度为6l～67 HS，由于改进配方和工艺，硬度虽略有降低，耐磨性却有所提高。西班牙FB公司，新推出经热处理的齿辊硬度为550～600HB，光辊为350-400 HB。日本明治公司齿辊的硬度为72HS，光辊为70HS，偏差为+4和一3度。光辊的硬度适当增大有利于提高耐磨性，但拉丝的技术要求高，表面粗糙化处理需采用轧砂法。中国山东利江科技公司创新发明的高硬磨辊，运用等离子和表面改性技术，在表面加工完毕后的磨辊表层，形成一层硬度超过60 HRC的坚硬薄膜。与未经处理的激冷铸铁磨辊比较，更换周期可延长2～6倍。由于硬膜的厚度很薄，当磨辊需要更换时己基本被磨损，不会影响再次磨光拉丝。高硬磨辊还具有可以改善研磨效果和节省磨粉机耗电的效果。山东省科学技术厅委托聊城市科学技术局主持，于2007年11月2日，在山东省高唐县召开了山东利江粮油科技发展有限公司研发的“高硬辊加工及应用技术”鉴定会。鉴定委员会一致认为：“高硬辊加工及应用技术”的研发是成功的。磨辊等离子表面改性技术在国内外属首创，并已获国家发明专利(专利ZL2004 l0024051．4)，达到了国际领先水平，同意通过鉴定。磨辊的传动轴也在不断发展改进，早期的实心辊配置贯通的长轴，离心浇注的空心辊两端的轴为加压镶入。明治公司磨辊轴的毛坯为一端镦粗的锻件，不仅强度高、镶嵌牢固，而且空心辊体的内径大、质量轻，运输搬运时更为轻便。为提高传动轴的强度，优质磨辊轴的材料采用调质的合金钢。数控的磨光拉丝机和切削机床，以及各种精密检测仪器的应用，使得磨辊轴和表面加工的质量日益精密。

3.2 喂料系统的自动控制
喂料系统和研磨机构，是磨粉机最重要的两个组成部分。喂料系统的功能是将进入磨粉机的物料，按磨辊接长均匀地展开，喂入两辊轧距上方，并控制喂料量和入磨物的平衡。老式磨粉机的喂料系统用人工凭经验微调螺栓，控制喂料间隙的大小调节喂料量。人工操作往往不能保证喂料量与入磨物的平衡，难免磨粉机因喂料少使物料上溢而瘪堵，或因喂料多而使磨粉机断料跑空的弊病。
20世纪后期生产的磨粉机，大都设有喂料自动控制系统，可以根据磨上观察筒中积存物料的盈亏，自动调整喂料量以取得与入磨物的平衡。根据工作原理，喂料系统可分为机械式和电气式两大类。机械式自控喂料系统，根据设在观察筒内的重力式传感器测得的料位讯号，通过气动等执行机构控制喂料间隙调节喂料量。受传感器灵敏度差和间隙调整梯度大的影响，机械式喂料自控系统可以缓解喂料量和入磨物的不平衡，仍难以彻底消除入磨物上溢和断料跑空问题。
近期生产的新型磨粉机，大多采用灵敏度较高的电气式自控喂料系统。该系统由料位传感器、喂料辊调速机构和控制装置组成。常用的料位传感器有电容式和红外式两类，都可以测得料位高低的电讯号，直接输向控制装置。用调频电动机驱动的喂料辊，可以根据控制器的指令改变转速调节喂料量，取得喂料量和入磨物的平衡。如果维护操作得当，可以彻底避免磨粉机入磨物上溢和断料跑空。电气式自控系统的不足之处，是结构复杂和造价较高，而且当喂料辊转速变动较大时，会因落点偏移而影响喂料效果。在自控喂料系统尚未应用以前，磨粉机都是采用人工操作螺栓，改变喂料间隙调节喂料量的。长期的实践表明，有经验的操作工人根据人磨物的流量变化，及时精细地调节喂料间隙，也可以取得喂料量和入磨物的平衡。因此可以考虑自控喂料系统，不必采用改变喂料辊转速控制喂料量，改为变动喂料间隙的大小，执行机构既可以手动进行粗调，又可以自动控制进行微调。这样不仅可以简化机构，又可以避免喂料落点偏移。

3.3 磨壳的设计
磨壳的设计也在不断发展更新。古老磨粉机外壳的材料上半部分为木材，下半部分为铸铁，轴承和带轮等传动装置全部露置在机壳外。20世纪中期后逐渐改为钢板焊接制作，传动装置封闭在防护罩内，外形更为整齐美观。近期生产的优质磨粉机，磨壳采用多种材料制作：支承磨辊轴承的墙板支架，采用减震性良好的铸铁；外壳及内衬分别采用钢、合金铝和不锈钢的板材，防护罩和一些小零件，采用玻璃钢和工程塑料等。多种材料并用充分发挥了不同材料的特性，不仅提升了整机的性能，而且降低了劳务成本，外形更为美观大方。
20世纪后半期快慢辊斜置的磨粉机，陆续改为两辊一平置型式，整机的高度增加，操作更为方便。磨粉机设有上下两扇检查门，调节喂料辊时开启上门，检查研磨效果时开启下门。设有喂料白控系统的磨粉机，喂料辊很少需要调整，频繁开启操作的是下门。根据操作需要和人体工程学原理，目前的磨粉机下门和整机的高度还可以进一步增大。磨粉机快辊与电动机的传动方式，大多为隔楼层的V带传动，一般带长约为5 m。小轮在下方的长中心距传动，效率低下，传动效果不佳。磨粉机的高度适当增大后，下部的空间更为宽阔，通风散热条件改善，电动机可以置在磨下就近传动快辊。还可以考虑将磨膛提料改为用接料器在磨下接料，以降低气力输送的阻力损失和节约用电。

参考文献
[1] 徐宏彤，庞建强.一种新型双磨盘式磨粉机的研究[J].甘肃科技，2006，22（9）：63～64.
[2] 刘文生，李永强等.一种小型实验磨粉机的分析与设计[J].粮油加工与食品机械，2005（4）：65～66.
[3] 张更超，应富强.超细粉碎技术现状及发展趋势[J].中国粉体技术，2003，9(2)：44～48.
[4] 马克明，王富祥.粉体深加工技术与设备的现状与发展[J].中国化工装备，2000（3）：7～24.
[5] 顾鹏程.碾压磨粉机的研制及应用前景[J].粮食与饲料工业，2007（6）：13～14.
[6] 武文斌.盘式磨粉机的技术及应用[J]．粮食与饲料工业，2004（1）：5．
[7] 李则选.谈我国制粉技术开始第三次创新中的三大进展[J]．面粉通讯，2005（3）：3～7．
[8] 吕钊钦，李汝莘.超小型磨粉机设计研究[J]．农业机械学报，1999，30（5）：107～111.
[9] 北京制粉研究所编.磨粉机的发展[J]．粮油加工，2007（12）:34～36.
[10] 王志健，王洪福.关于撞击磨粉机的研制与使用[J]．西部粮油科技，2003（3）：8～11.
[11] Ali Yıldırım. Mustafa Bayram. Bulgur milling using a helical disc mill. Food Engineering,2008(87):564–570.
[12] Mustafa Bayram. Mehmet D. Oner. Bulgur milling using roller, double disc and vertical disc mills. Food Engineering,2007(79):181–187.
[13] Mustafa Bayram. Mehmet Durdu Oner. Stone, disc and hammer milling of bulgur. Cereal Science,2005(41):291–296.

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