振動(dòng)磨介紹

X射線熒光光譜儀用粉末壓片法制樣被廣泛采用，要求粉末細(xì)度達(dá)到200目（0.074毫米），樣品在粉碎過(guò)程中不能被污染，以避免分析誤差。用振動(dòng)式粉碎機(jī)（振動(dòng)磨）來(lái)制備這些粉末是被廣泛采用的，振動(dòng)粉碎機(jī)粉碎執(zhí)行器，磨盒（比較主流的稱呼有料缽、磨盤）它是將粗料磨成細(xì)粉的執(zhí)行器。磨盒大致分為三種材質(zhì)：碳化鎢、氧化鋯、瑪瑙、用戶依據(jù)實(shí)際需求選用

振動(dòng)磨通過(guò)安裝在電機(jī)軸端的偏心錘，將電機(jī)的回轉(zhuǎn)能量轉(zhuǎn)換為具有一定頻率的振蕩、沖擊力，使粉碎裝置的沖擊環(huán)、沖擊塊在料缽內(nèi)對(duì)物料撞擊、碾壓和研磨，使物料達(dá)到粉碎的目的。其結(jié)構(gòu)主要由電機(jī)偏心錘、粉碎裝置、壓緊裝置、機(jī)架、機(jī)殼及定時(shí)器等主要部件組成。其中粉碎裝置由沖擊座、沖擊環(huán)、沖擊塊和壓蓋組成；壓緊裝置是通過(guò)壓緊手柄扣壓兩個(gè)滾動(dòng)小軸承快速卡緊料缽壓蓋，并由鎖緊插銷固定壓緊裝置，從而實(shí)現(xiàn)永不松動(dòng)、安全可靠。

1.振動(dòng)磨是電機(jī)帶動(dòng)偏心輪產(chǎn)生的振動(dòng)力，工作時(shí)壓緊裝置也同時(shí)受到振動(dòng)，所以壓緊裝置應(yīng)堅(jiān)固結(jié)實(shí)，壓緊度至少能微調(diào)，若工作時(shí)壓緊裝置不能完全壓緊磨盒，則磨盒外壁和磨盒座會(huì)因互相撞擊而加速損壞，磨盒內(nèi)粉塵外溢，甚至磨盒脫離壓緊裝置。2.振動(dòng)磨的偏心率和轉(zhuǎn)速也不易同時(shí)過(guò)大，這樣可能會(huì)導(dǎo)致磨盒內(nèi)物料受到擊環(huán)擊塊的撞擊力過(guò)大，磨盒內(nèi)溫度快速升高，物料結(jié)塊，粘住磨具。3.振動(dòng)力也會(huì)波及控制電氣部分，減震設(shè)計(jì)和電氣部分設(shè)計(jì)也應(yīng)牢靠合理，否則會(huì)導(dǎo)致振動(dòng)磨停機(jī)時(shí)擺晃。4.電機(jī)和振動(dòng)裝置的連軸器部分應(yīng)設(shè)計(jì)、用材合理，既要有保護(hù)電機(jī)的作用，且自身不能易損。

①本機(jī)使用電源為50赫茲／380V電源，用戶需自行配接三相五線制閘刀開關(guān)，藍(lán)色線為零線；雙色線為接地線，應(yīng)安全可靠接地。

②將設(shè)備置于清潔、干燥、無(wú)腐蝕性氣體的地方，一般不打基礎(chǔ)，但須放平穩(wěn)。在底座下墊上橡膠板，可有效地減輕工作時(shí)的振動(dòng)和噪音。

③為了減少和杜絕樣品混雜，使用前應(yīng)將沖擊環(huán)、沖擊塊、沖擊座以及壓蓋擦拭干凈，為保證制樣的純度和準(zhǔn)確可靠，最好先用少量試樣做一次清罐試驗(yàn)，然后正式加工制樣。

④將沖擊塊、沖擊環(huán)放入沖擊座內(nèi)，待加工的料樣放入沖擊件間隙內(nèi)，套上橡膠墊圈，快速壓緊裝置蓋好壓蓋，最后將設(shè)備蓋放下。

⑤接通電源，按實(shí)際需要工作時(shí)間調(diào)妥定時(shí)器，按下啟動(dòng)按鈕，由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)沖擊裝置作高頻振動(dòng)，進(jìn)行料樣的粉碎加工。

⑥待機(jī)器按設(shè)定時(shí)間停止運(yùn)轉(zhuǎn)后，打開設(shè)備蓋，松開壓緊裝置，取下料罐，打開壓蓋，取出沖擊環(huán)、沖擊塊，倒出沖擊座中已粉碎的試樣，粒度一般在80～200目，可不做篩分，直接裝袋送交化驗(yàn)室。

⑦壓緊裝置未鎖緊、設(shè)備蓋未放下前，不得通電運(yùn)轉(zhuǎn)。電動(dòng)機(jī)未停穩(wěn)時(shí)，不準(zhǔn)打開設(shè)備蓋松開壓緊裝置，運(yùn)行過(guò)程中，打開設(shè)備蓋將自動(dòng)斷電。

⑧研磨樣品必須干燥，如潮濕可能沾在沖擊座內(nèi)而不易倒出。每次加工的料樣重量和粒度不能超過(guò)規(guī)定的限度，必須保證裝料后沖擊塊和沖擊環(huán)之間有適應(yīng)間隙，使電機(jī)回轉(zhuǎn)后，相互間有撞擊的工作間隙，不會(huì)因料多粒大而卡死。

⑨若要制備比200網(wǎng)目更細(xì)的料樣，需適當(dāng)延長(zhǎng)粉碎時(shí)間，或在料缽中加入適量酒精等溶劑，進(jìn)行濕式粉碎加工，即可達(dá)到目的。

⑩每次使用后，應(yīng)將粉碎裝置和壓緊裝置擦拭干凈，機(jī)器外部也需打掃清潔。

若振動(dòng)磨振動(dòng)頻率和振動(dòng)力過(guò)高會(huì)讓磨盒內(nèi)部溫度迅速升高，導(dǎo)致某些樣品發(fā)粘，時(shí)間過(guò)短又達(dá)不到粉碎細(xì)度，為了得到最佳的粉碎效果，用戶可根據(jù)振動(dòng)磨的振動(dòng)頻率和樣品實(shí)際情況來(lái)調(diào)整粉碎時(shí)間，必要時(shí)添加合適的助磨劑，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，在能滿足出料細(xì)度的情況下，磨盒工作時(shí)間盡量短，以減少樣品污染風(fēng)險(xiǎn)，但也不能為了追求快而過(guò)大設(shè)計(jì)振動(dòng)力以避免作用力過(guò)剩、磨盒內(nèi)部高溫現(xiàn)象，粘附在磨盒內(nèi)部表面上不同樣品的殘留物要清理干凈，正式粉碎樣品前可先出廢樣（俗稱：刷鍋）。

輕型振動(dòng)磨是利用筒體內(nèi)研磨介質(zhì)對(duì)物料的高頻碰撞和研磨剪切作用，而使物料粉碎的一種細(xì)磨或超細(xì)磨設(shè)備。

輕型振動(dòng)磨基本結(jié)構(gòu)：

主要由電機(jī)、激振器、機(jī)架、研磨筒、彈簧、底板等組成。

輕型振動(dòng)磨工作原理：

電機(jī)帶動(dòng)激振器產(chǎn)生高頻振動(dòng)，由于激振器與研磨筒都固定在機(jī)架上，激振器使研磨筒也產(chǎn)生高頻振動(dòng)，研磨筒內(nèi)的研磨介質(zhì)對(duì)物料產(chǎn)生沖擊、剪切和摩擦力而粉碎；主要應(yīng)用于冶金、礦山建材、耐火材料、磨料、玻璃、陶瓷等行業(yè)的細(xì)磨 和超細(xì)粉磨、金屬行業(yè)粉磨煅白。特別是化工染料、特種陶瓷、粉沫冶金和高級(jí)耐火材料等產(chǎn)品生產(chǎn)中作原料的超細(xì)加工。

振動(dòng)磨機(jī)可用于連續(xù)作業(yè)也可用于間歇作業(yè)，將各種物料磨成較細(xì)的最終產(chǎn)品，既可用于濕磨又可用于干磨。

振動(dòng)磨機(jī)與其他磨機(jī)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1． 由于是高速工作，可直接與電動(dòng)機(jī)相連，機(jī)重和占地面積小；

2． 研磨介質(zhì)填充率和振動(dòng)頻率高，單位容積筒體的處理量大；

3． 功耗較小，不需用分級(jí)機(jī)進(jìn)行閉路磨碎；

4． 產(chǎn)品粒度細(xì)，可以細(xì)磨或超細(xì)磨碎；

5． 用軟管可與物料和排料裝置連接，便于密封；還可以進(jìn)行一些特殊磨碎，如連接液氮，進(jìn)行超低溫磨碎。

前面所提到的振動(dòng)磨存在的缺陷極大地阻礙了它的發(fā)展，為了攻克這一難題，各國(guó)學(xué)者從多種途徑進(jìn)行了大量工作，也取得了卓有成效的成績(jī)。

振動(dòng)磨機(jī)旋轉(zhuǎn)腔式振動(dòng)磨

德國(guó)柏林大學(xué)E. Gock教授和Kurren教授1985年推出了“旋轉(zhuǎn)腔式振動(dòng)磨”，如圖2。

磨腔中心設(shè)置一個(gè)三葉片葉輪，它將磨腔空間一分為三并隨介質(zhì)一起回轉(zhuǎn)，通過(guò)倉(cāng)輪直接將振動(dòng)能量傳遞內(nèi)中心區(qū)，使比能耗降低了30%，產(chǎn)率提高2倍。但旋轉(zhuǎn)腔式振動(dòng)磨的缺點(diǎn)是葉輪動(dòng)負(fù)荷很大，葉輪扭曲變形，葉片斷裂，內(nèi)襯損傷嚴(yán)重，且功耗明顯高于常規(guī)振動(dòng)磨機(jī)。

振動(dòng)磨機(jī)異型腔振動(dòng)磨

Hoffl教授吸收了“旋轉(zhuǎn)腔式振動(dòng)磨”的優(yōu)點(diǎn)，在“旋轉(zhuǎn)腔式振動(dòng)磨”的基礎(chǔ)上，以固定結(jié)構(gòu)代替旋轉(zhuǎn)葉輪，于1991年研制了“異型腔振動(dòng)磨”。在磨筒內(nèi)固接兩塊折流板，其設(shè)計(jì)理論是在磨機(jī)工作時(shí)，左側(cè)的滑板使介質(zhì)產(chǎn)生向下的加速度，右側(cè)的凸板使介質(zhì)產(chǎn)生指向磨筒中心的加速度，從而激活中心區(qū)域介質(zhì)。該機(jī)采用異型襯板代替?zhèn)鹘y(tǒng)的對(duì)稱規(guī)則襯板，使能量在筒體整個(gè)截面上分布更加均勻，理論上可以消除磨機(jī)筒體中心運(yùn)動(dòng)死區(qū)。但尚未見到該機(jī)型的應(yīng)用報(bào)告。

振動(dòng)磨機(jī)偏心式振動(dòng)磨

由于諸多原因，上述改進(jìn)機(jī)型均未在實(shí)際中推廣應(yīng)用。E.Gock等人又于1995年開發(fā)了“偏心式振動(dòng)磨”?！捌氖秸駝?dòng)磨”的實(shí)質(zhì)是在以上兩種振動(dòng)磨的基礎(chǔ)上，將激振器移出設(shè)備重心，使機(jī)體產(chǎn)生一種主軸可變的橢圓運(yùn)動(dòng)軌跡，增大筒內(nèi)散體的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，使低能區(qū)的散體迅速轉(zhuǎn)移到能量高的區(qū)域，從而改善磨腔內(nèi)部的能量分布以減小低能量區(qū)。己有這種機(jī)型在一些領(lǐng)域的應(yīng)用報(bào)告。

振動(dòng)磨機(jī)MGZ-1型振動(dòng)磨機(jī)

上海理工大學(xué)王樹林教授等人則強(qiáng)調(diào)正向擠壓碰撞作用，認(rèn)為活化介質(zhì)與提高能量利用率并無(wú)自然聯(lián)系，主張低頻高幅，以提高能量傳遞的接觸面積和正向擠壓碰撞作用，達(dá)到提高產(chǎn)量和降低功耗的目的。并研制出了MGZ-1型振動(dòng)磨機(jī)，其生產(chǎn)能力高于同規(guī)格Pulla U型振動(dòng)磨3-4倍，比功耗降低30%。但由于激振器軸承的負(fù)荷加大，能耗增加，整機(jī)可靠性降低，該機(jī)尚未得到推廣應(yīng)用。

應(yīng)當(dāng)肯定，上述工作確實(shí)在一定程度上減小了振動(dòng)磨低能區(qū)，均化了內(nèi)部能量分布，但其技術(shù)卻均未得到廣泛推廣。究其原因，這些工作或者因未能改變能量從磨筒內(nèi)壁向中心通過(guò)介質(zhì)間的碰撞單向逐層傳輸?shù)姆绞?，不可能從根本上改變介質(zhì)能量過(guò)于偏心分布的情況，或者未能有效地解決振動(dòng)磨的可靠性問題而難以推廣。因此有效地克服低能量區(qū)仍是振動(dòng)磨研究的主要方向之一。