破碎機是大豆預處理中破碎、脫皮必要的設備。正確地操作和管理破碎機可獲得大小一致的顆粒和較好的殼分離效果，同時產生最少量的粉末。因為整粒大豆具有相當大的研磨性，當操作和維護這些機器時，應考慮它對輥齒的磨耗。另外，如今的大豆加工商對預處理車間的單機設備日加工能力要求較高，并尋求在有限工作空間可獲最大加工量。
    羅斯坎普一錢皮恩公司是在油料加工業具有30多年歷史的破碎機供應商，在破碎機的結構和性能設計方面具有豐富的經驗。機器的性能表現在一些重要的操作參數（輥齒、輥差速比、快速輥輥速）和機器的物理特性（輥的長度和直徑）和它們對破碎機的影響。
1、歷史概要
    1940年，為了提取植物油，破碎機首先用于大豆的預處理。雙對輥（二雙高對輥）和三對輥（三雙高對輥）機器被用于將整粒大豆破碎到期望的小粒子。軋坯機普遍裝有直徑20in輥子，可加工相對小的薄片，現有的浸出器設計例如立式籃筐浸出器依靠小的薄片取得適當的容積密度進而達到浸出器的加工能力。
    這些最初的機器通常裝有直徑10in的對輥，而且大部分有簡單的平軸承；巴氏合金軸承襯或青銅軸套。由于軸承材料的原因，這些早期的機器在輥子速度和荷載兩方面都受到限制。普通的動力傳輸系統依靠平皮帶將動力傳輸到破碎機，它限制了輥子加工率，降低了輥間差速。輥齒重新拉絲時間間隔相當長，因為處理能力(t/d)是相當有限的。對于10×24的機器，輥速度通常在200 - 300r/min，其處理能力為200 - 250t/d。
    在二十世紀40年代后期和50年代，大多新的機器被設計成使用滾珠或輥柱摩擦軸承，對于特定的輥子尺寸而言，輥速、荷載得以提高，從而獲得更高生產能力在動力傳輸設備方面也有了改善，例如，無聲鏈和V形帶的應用使得設備荷載能力和生產能力得以提高。輥速在300 - 450r/min的10×42的輥，其生產能力可達350t/d。
    在二十世紀60年代和70年代，許多生產廠家開始通過分離破碎大豆中的部分殼而生產高蛋白粕。這就引起大豆加工者開始較多注意由破碎機生產出來粒子的大小和分布狀態。由于殼分離大部分是由吸風完成的，任何小顆粒（粉末）容易與殼一并隨風吸走而造成殼中脂肪含量高，使大多榨油廠出現經濟上的損失。輥子速度繼續提高，而且雙對輥配置成為絕大多數的加工者的標準。由于增加加工能力(t/d)，對輥齒重新拉絲變得更頻繁。因此設備制造者逐漸地設計出易于保養維修的破碎機。對于10×42、輥速在550 - 750r/min范圍的輥子+其生產能力可達250 - 400t/d。這時期一些較大的輥開始采用，尤其是12×52的輥子。由于相對低的速度和有限的壓力，這些機器的生產能力被限制在400 -550t/d。
    在二十世紀80年代內，Sulzer/Escher Wyss公司的熱脫皮系統使破碎機的速度和差速比提高。到目前為止，快速輥輥速在800 - 900r/min之間，而且2:1速度比的輥是被應用于有效地剪切熱的、有彈力的大豆顆粒。大豆熱脫皮系統要求采用相當銳利的齒形以避免搗碎大豆，而且在許多情況下對輥齒重新拉絲的時間間隔減少到數星期左右。一個10 x42輥的最大生產能力可達450t/d左右，比較長的輥(10×52)其生產能力可達550t/d。當這些機器每天增大處理能力時，其輥齒壽命（輥重新拉絲周期是數星期或數月）相應減短。
    在二十世紀80年代后期和90年代初期，快速輥的技術被應用在破碎機，用于傳統的預處理系統和熱脫皮系統。采用現有輥子的尺寸，當輥速度較高時可獲較高生產能力，而且可根據情況調整輥速，生產大小適當的豆粒而不產生不必要的粉末。由于增加生產能力，機器在需要重新拉絲之前所運轉的小時數減少。較大的輥子可提高產量，輥齒重新拉絲時間間隔適中。12 x52的輥處理量為710t/d，而12×72的輥處理量為l000t/d。各種尺寸軋輥在不同年代的產量見圖l，圖2為破碎機軋輥轉速與圓周速度的關系。
2、破碎機生產能力
    破碎機生產能力本質上取決于輥子的大小和運轉速度。預知破碎機的生產能力的一個方法是計算輥子的表面積及輥子圓周速度，破碎機產量計算公式如下：
    基于物料以“緞帶”形式通過輥子間隙，可以測定物料體積。，假定有了物料的容積密度和充填入料效率，對于特定尺寸的對輥，就可預測它的實際生產能力。破碎機軋輥尺寸與產量的關系見表1。正如大家所預期的那樣，當輥子尺寸增大（長度和直徑），機器的生產能力將會增加。顯然，輥子長度是它的一個關鍵要素，但是隨著長度加大，輥子直徑一定隨著加大以維持“堅挺度”。在油料破碎的實際應用中，6：1的直徑與長度比仍可達到適當的“堅挺度”。
    輥速提高雖然可增大產量，但是輥子的磨損度和物料粉末度也會增大。在如今的實踐中，破碎機輥速通常被降低30% - 50%以提高輥齒的壽命。當加工廠家一個或多個破碎機，出現故障時，可通過加大通過設備的物料流率來實現整廠滿負荷連續生產。如降低生產能力則可減少輥子間負荷，這樣也可少產生粉末。實際的輥子圓周速度的變化范圍將會在1500ft/min到3000ft/min。
3、小結
    圖3中有3種輥齒齒形可被選用。它們是鋸齒形(sawtooth)、圓底V形(RBV or Round Bottom Vee)和B&W形。
    采用粗大的輥齒可獲得大小合適的豆粒，是將粉末度降到最小程度和提高輥齒壽命的最好方法。對于熱脫皮系統，上部對輥需每英寸含有3 - 1/2個輥齒，底部對輥通常需每英寸含有5個輥齒。對冷脫皮加工，上部對輥需每英寸含有3 - 1/2或5個輥齒，這取決于加工的大豆品種和大小。底部對輥通常需每英寸含有5個或6個輥齒。在頂部和底部都使用一個5-5組合輥可減少備件的儲存量，極大減少輥子安裝錯位的機會。
    使用B&W齒形可獲得最佳輥齒壽命，因為此類齒有深的凹槽深度和相當數量的輥齒可維系生產。銳利的齒尖非常有效、整潔地將大豆切成碎塊，而且有助于殼分離。需要特別注意的是，當這些輥是被重新拉絲、輥安裝和運轉操作時，要確保他們齒形關系的正確（鋒對鋒）。因為B&W輥齒是較難機加工的，有必要與專業拉絲的單位合作，確保維持適當的輥齒齒形。
    對于熱脫皮系統，要求破碎機有較高的輥速差速比，通常是2:1的速比可保證大豆切口的整潔。雖然如此，來自熱脫皮系統的破碎大豆會被拉長并且它的粒子長度比在冷脫皮處理要長。當單對輥設備被簡單地使用于破碎豆子成1/2瓣時，采用1.5：1較低速比通常是可行的。
    在冷加工處理中，1.5：l輥速比對減少粉末產生來說效果最佳，同時有利于殼分離。如果破碎機得到適當的維護和操作，1.5：1輥速比也將會提高輥齒的壽命。
    破碎機快速輥的輥速對于提高機器生產能力和減少皮帶的張緊都是重要的。對于各種輥子直徑，快速輥輥速從750 – 1000r/min．產生圓周速度從2500ft/min（10in直徑）到3100ft/min（12in和16in直徑）的輥最能提高生產能力。較低的輥速可能由于滑料減少而提高輥齒壽命，但是會導致產品粉末度加大，因為輥間夾縫處有更高的載荷力。


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