1、n粉碎切割机械设备（优选）粉碎切割机械设备一、物料粉碎相关知识一、物料粉碎相关知识n粉碎粉碎指大块固体物料破碎成小块物料，或小块物料进一步破碎成粉末状物料。n物料粉碎的必要性n利于溶解和混合n加快物料蒸煮、液化、糖化、发酵的反应速度n机械粉碎的5种形式（5种粉碎力）：挤压、冲击、研磨、剪切和劈力。图3.1 物料粉碎受力图n粒径范围 粗 碎 原料粒度401500 mm，成品粒度550 mm 中细碎 原料粒度550 mm，成品粒度0.15 mm 微粉碎 原料粒度510 mm，成品粒度100m 超微粉碎 原料粒度0.55 mm，成品粒度1025mn粉碎比（粉碎度），粉碎前后的粒度比粉碎比，粗碎为26
2、，中、细碎为550，磨碎为50以上。总粉碎比是经过几道粉碎步骤后的总结果。式中x 粉碎比；d1 粉碎前物料直径，m；d2 粉碎后物料直径，m；（3-1）21ddx 对于物料的粉碎，必须根据物料的特性及粉碎要求选择合适的粉碎方法：对于坚硬的和脆性的物料，挤压和冲击很有效，对韧性物料剪切力作用较好，对方向性物料则劈碎较好。任何一种粉碎机，都是几种方法的结合，这样最有效。n原料粉碎对粉碎机的基本要求n粉碎后的颗粒均匀n已被粉碎的物料能立即从轧压部位排出n操作自动化n易磨损部件容易更换n产生粉尘少n发生故障时能自动停车n单位产品消耗能量小二、固体物料粉碎设备固体物料粉碎设备粉碎机冲击式粉碎机转辊式粉碎
3、机磨介式粉碎机机械冲击式粉碎机气流式粉碎机盘磨机辊式磨粉机球（棒）磨机振动磨搅拌磨类型与特点类型：锤击式锤击式和盘击式盘击式。优点：（与其它型式粉碎机比）具有单位功率粉碎能力大，粉碎粒度易于调节，应用范围广，占地面积小，易实现连续化的闭路粉碎等优点。缺点:由于部件的高速旋转及与颗粒的冲击或碰撞，不可避免地会产生磨损问题磨损问题，因而不适宜用来处理硬度太大的物料不适宜用来处理硬度太大的物料。（一）（一）冲击式粉碎机1.机械冲击式粉碎机（1）锤击式粉碎机 这种粉碎机利用高速旋转的锤头或锤片产生的作用力使利用高速旋转的锤头或锤片产生的作用力使物料粉碎物料粉碎，既适用于脆性物料，也可用于部分韧性物料甚
4、至纤维性物料的粉碎，所以常被称为万能粉碎机。锤击式类型图 3.2 锤片式粉碎机类型 锤片的种类和形状 锤片是主要的易损件，一般寿命为200500 h，为了延长使用寿命，通常需进行热处理。锤片的形状很多，其基本类型如图3.3所示。图 3.3 锤片的种类 筛网 筛网材料通常为冷轧钢板，物料粉碎的粒度取决于筛网孔径的大小。筛网对转子的包角随进料方式不同而异：切向喂入式粉碎机的180；轴向喂入式的=360；径向喂入式的360。工作过程 物料从进料口进入粉碎室后，便受到随转子高速回转的锤片的打击，进而飞向固定在机体上的筛板（或筛网）而发生碰撞。落入筛面与锤片之间的物料则受到强烈的冲击、挤压和摩擦作用，逐
5、渐被粉碎。当粉粒体的粒径小于筛孔直径时便被排出粉碎室，较大碎粒继续粉碎，直至全部排出机外。特点粉碎过程基本上没有选择性，粉碎粒度不能严格控制粉碎粒度不能严格控制。在不同的粉碎条件下，粉碎比可以在很大的范围内变粉碎比可以在很大的范围内变化化。优点：锤击式粉碎机具有构造简单，用途广泛，生产率高，易于控制产品粒度，无空转损伤等。缺点：锤击式粉碎机的应用 锤击式粉碎机的应用十分广泛。许多食品原料及其中间产品的加工过程中均用到它，例如薯干、玉米、大豆、咖啡、薯干、玉米、大豆、咖啡、可可、蔗糖、大米、麦类以及各种饲料可可、蔗糖、大米、麦类以及各种饲料等的粉碎均可使用锤击式粉碎机。（2）盘击式粉碎机（齿爪式
6、粉碎机）基本结构 如图3.3所示。工作元件由两个两个互相靠近的圆盘组成圆盘组成，每每个圆盘上有很多依同个圆盘上有很多依同心圆排列的指爪心圆排列的指爪。而且一个圆盘上的每层指爪伸入到另一圆盘的两层指爪之间。一般沿整个机壳周边安筛网。图 3.3 齿爪式粉碎机 工作原理 轴向进入的物料在两个运动的圆盘间，受到盘间旋转指爪的冲击力用、分割或拉碎的作用而得到粉碎。其工作原理与锤击式粉碎机有相似之处。特点优点：粉碎作用强度高，产品粒度小且均匀，适用于谷物的粉碎。作业噪声较大，物料温升较高，产品中含铁量较大。因磨齿与磨盘间为刚性连接，过载能力差，使用时必须对进料进行除铁处理，避免金属异物进入粉碎室，造成设备
7、的损坏。缺点：较适于韧性较强的纤维质食品的粉碎韧性较强的纤维质食品的粉碎。应用2.气流式粉碎机 气流式粉碎机是比较成熟的超微粉碎设备。它使用空气、过热蒸汽或其它气体通过喷嘴喷射作用成为高能气流。高能气流使物料颗粒在悬浮输送状态下相互之间发生剧烈的冲击、碰撞和摩擦等作用，加上高速喷射气流对颗粒的剪切冲击作用，使物料得到充分研磨而成超微粒子。（1）立式环形喷射气流粉碎机 基本结构 结构组成如右图3.4所示。主要由立式环形粉碎室、分级器和文丘里加料器等组成。图 3.4 立式环形喷射气流粉碎机 工作过程 从若干个喷嘴5喷出的高速压缩空气气流将喂入的物料加速并形成紊流状，致使物料在粉碎室6中相互高速冲撞
8、、摩擦而达到粉碎。粉碎后的粉粒体随气流经环形轨道上升，由于环形轨道的离心力作用，使粗粉粒靠向轨道外侧运动，细粉粒则被挤往内侧。回转至分级器入口9处时，由于内吸气流旋涡的作用，细粉粒被吸入分级器8中分离而排出机外，粗粉粒则继续沿环形轨道外侧远离分级器入口处通过而被送回粉碎室6中，再度与新输入物料一起进行粉碎。n磨介材料的相对密度大，则球磨机的产量大，粉碎效率高；n定量辊直径较大而转速较慢，主要起拨料及向两端分散物料的作用，并通过扇形活门形成的间隙完成喂料定量控制。n振动磨内研磨介质对物料产生的粉碎作用力来自三个方面：高频振动、循环运动（公转）和自转运动。n普通绞肉机中，一般只配一块格板和一件绞刀
9、，但也有将一块以上不同粗细孔的格板与一件或一件以上的绞刀组合在一起的。n20所示，由进料斗、喂料螺杆、螺套、绞刀、格板等构成。n中细碎 原料粒度550 mm，成品粒度0.n25所示，旋转刀的刀片数量为36片，按一定规律装在刀轴上，相邻两刀片安装相位差为180，其刀轴座为固定支撑。n（2）切割装置和卸料装置n锤片的形状很多，其基本类型如图3.n物料从两磨辊间通过时，受到磨辊的研磨作用而被破碎。n在不同的粉碎条件下，粉碎比可以在很大的范围内变化。n锤片的形状很多，其基本类型如图3.n研磨介质粒径要根据成品粒径要求进行选择。n非冻结肉块属于质地柔软、刚度差、韧性强的物料，高效切制几何形状整齐规范肉丁
10、需要采用专门的切丁机。n目的是避免空气进入肉糜，防止脂肪氧化，保证产品风味；n片料的厚度取决于定刀刃口和相对应的机壳内壁之间的距离，通过调整定刀片伸入切片室的深度，可调整定刀片刃口和相对应的机壳内壁之间的距离，从而实现对于片料厚度的调整。n在盘磨机内，物料放在辊子和圆盘之间，由于辊子的快速旋转而得以粉碎。n由于部件的高速旋转及与颗粒的冲击或碰撞，不可避免地会产生磨损问题，因而不适宜用来处理硬度太大的物料。n根据产品及进料粒度将不同尺寸的磨介按一定比例配合使用，通常可以达到最佳效果。n振动磨在干法和湿法状态下均可工作。（2）对冲式气流粉碎机 构成如右图3.5所示。主要工作部件有冲击室、分级室、喷
11、管、喷嘴等。基本结构图 3.5 对冲式气流粉碎机 物料经料斗2入机后，先与压缩空气混合形成气固混合流，之后以超音速由喷嘴喷入粉碎室5，使物料在粉碎室5内发生强烈的对冲冲击、碰撞、摩擦等作用而被粉碎。其粒度可达1m的超微粉碎机内设有粒度分级机构，微粒排出后，粗粒返回粉碎室内继续粉碎。工作过程（二）转辊式粉碎机 转辊式粉碎机利用转动的辊子产生摩擦、挤压挤压或剪切等作用力，达到粉碎物料的目的。根据物料与转辊的相对位置，转辊式粉碎机有盘磨机和辊磨机等专用设备。1.盘磨机类型：圆盘固定式和圆盘转动式原理：在盘磨机内，物料放在辊子和圆盘之间，由于辊子的快速旋转而得以粉碎。n 磨盘固定式：如右图3.6所示，
12、由两个碾辊和一个磨盘组成。当碾轮绕着立轴和其本身的横轴转动时，物料就在碾轮与磨盘之间受挤压和研磨力而被碾碎。n 磨盘转动式 碾轮对立轴并不转动。优点如下：比较容易固定碾轮，且操作稳定；比较容易卸出碾碎后的物料；在碾轮上没有离心力的作用。图 3.6 碾辊盘磨机2.辊式磨粉机 辊式磨粉机结构 图3.7所示为复式对辊式磨粉机的结构。主要由以下六个部分组成：a.磨辊b.传动部分c.轧距调节机构d.喂料机构e.磨辊的清理机构f.吸风装置图 3.7 复试对辊式磨粉机a.磨辊磨辊n辊式磨粉机的主要工作机构是磨辊，一般有一对或两对磨辊，分别称为单式和复式辊式磨粉机。在复式磨粉机中，每一对磨辊组成一个独立的工作
13、单元。n物料从两磨辊间通过时，受到磨辊的研磨作用而被破碎。磨辊在单式磨粉机内呈水平排列，在复式磨粉机内，有水平排列的（如美国的磨粉机），也有倾斜排列的（如欧洲和我国使用的大、中型磨粉机）。b.传动部分传动部分n传动部分主要给磨辊提供工作动力，使两磨辊作相对方向的转动，其中一个为快辊，另一个为慢辊。n因为以同一速度相向旋转的磨辊对小麦只能起到轧扁、挤压作用，得不到良好的研磨效果；只有当两磨辊以不同速度相向旋转时，才能对小麦起到研磨作用。n传动部分的作用就在于保证磨辊按照一定的速度转动，而且快慢辊之间要保持一定的转速比。c.轧距调节机构轧距调节机构n两磨辊之间的径向距离称为轧距。n用来调节两磨辊距
14、离的机构称为轧距调节机构。缺少这一机构，磨粉机就不能与各种粒度的研磨物相适应，也不能根据工艺要求随时改变磨粉机的研磨强度。n倾斜排列的磨辊，上辊为快辊，它的轴承因固定在磨粉机的机壳上，故位置不能移动；下辊为慢辊，它的轴承装在可以上下移动的轴承臂上，轴承臂通过弹簧与轧距调节机构相联，因此慢辊的位置可调节改变。n改变两辊间的轧距以达到一定的研磨效果，是轧距调节机构的主要作用。d.喂料机构喂料机构n设在磨辊的上方，由贮料筒、料斗、喂料辊及喂料活门等组成。n喂料辊有两个：定量辊和分流辊。n定量辊直径较大而转速较慢，主要起拨料及向两端分散物料的作用，并通过扇形活门形成的间隙完成喂料定量控制。n分流辊直径
15、较小，转速较高，其表面线速度为定量辊34倍，其作用是将物料呈薄层状抛掷于磨辊研磨区。e.磨辊的清理机构磨辊的清理机构n磨辊的清理机构用于清除其所黏附的粉层，保证其运转平稳。n清理磨辊粉层常用刷帚或刮刀，它们一般安装在磨辊的下方。n刷帚以鹅翎或猪鬃、棕毛制成，用弹簧压紧在辊面上用以清理齿辊表面。n刮刀用于清理光辊表面，它安装在铰支的杠杆上，靠配重压在辊面上，当磨粉机停车时有一金属链将配重拉起，刮刀离开辊面以避免辊和刀接触处的磨蚀。f.吸风装置吸风装置该装置有以下3个作用:目前大多数面粉厂采用气力输送来垂直提升各道磨粉机研磨后的物料。提升管通过溜管与磨粉机出口相接，已具备相对于磨膛的吸风作用，故不
16、需再单独安装吸风管。n用以吸去磨辊工作时产生的热量和水蒸气，降低磨下物的温度，提高研磨物料的筛理性能。n冷却磨辊、降低料温。n使磨粉机内的粉尘不向外飞扬。*说明说明 上述六大部分结构是所有磨粉机的基本组成。无论哪种型式的磨粉机，具体的结构形式都可能有所变化，操作方法和精密程度也有可能有所不同。但就其作用来说，这六部分结构是不可缺少的。磨辊的配置 磨辊的相对位置决定了磨粉机的总体布置，如图3.7所示。图 3.8 磨辊配置示意图n根据产品及进料粒度将不同尺寸的磨介按一定比例配合使用，通常可以达到最佳效果。n振动磨内研磨介质对物料产生的粉碎作用力来自三个方面：高频振动、循环运动（公转）和自转运动。n
17、两磨辊之间的径向距离称为轧距。n7 复试对辊式磨粉机n粉碎过程基本上没有选择性，粉碎粒度不能严格控制。n总粉碎比是经过几道粉碎步骤后的总结果。n搅拌磨能满足成品粒子的超微化、均匀化要求，成品的平均粒度最小可达到数微米。n球（棒）磨机是历史比较悠久的古老粉碎设备，至今仍广泛应用着。n锤片的形状很多，其基本类型如图3.n11所示，其研磨容器与电动机驱动的能产生高频振动的偏心振子一起安装在振动机架上，机架的下方为减振器。n孔板的孔型除了轴向圆柱孔外，还有进口端孔径较小的圆锥形孔，这种孔形具有较好的通过性能。n主要工作部件有冲击室、分级室、喷管、喷嘴等。n球（棒）磨机是历史比较悠久的古老粉碎设备，至今
18、仍广泛应用着。n片料经机壳顶部出口通过定刀刃口向外移动。n14 蘑菇定向切片机结构示意图n圆筒机壳固定在机架上，切割刀片装入刀架后固定在机壳侧壁的刀座上。n19 肉用多功能切丁机切割装置n7 复试对辊式磨粉机n通常，球磨机的合适转速n可按下式求得：n轴向进入的物料在两个运动的圆盘间，受到盘间旋转指爪的冲击力用、分割或拉碎的作用而得到粉碎。n4 立式环形喷射气流粉碎机（三）磨介式粉碎机n磨介式粉碎机是指借助于处于运动状态、具有一定形状和尺寸的研磨介质所产生的冲击、摩擦、剪切、研摩擦、剪切、研磨磨等作用力使物料颗粒破碎的研磨粉碎机。n粉碎效果受磨介的尺寸、形状、配比及运动形式、物料的充满系数、原料
19、粒度的影响。n这种粉碎机生产率低，成品粒径小，多用于微粉碎及超微粉碎。n典 型 机 型 有 球（棒）磨 机球（棒）磨 机（粉 碎 成 品 粒 径 可 达40100m）、振动磨振动磨（成品粒径可达2m以下）和搅拌磨（成品粒径可达1m以下）三类。1.球（棒）磨机n结构n工作原理n研磨介质n球磨机与棒磨机比较n影响操作的因素n特点 球（棒）磨机是历史比较悠久的古老粉碎设备，至今仍广泛应用着。（1）结构 主要由转筒和硬质球体组成，如图3.8所示。圆柱形筒体的两端有端盖，端盖中部的圆筒形颈部称为中空轴颈，它支承于轴承上。筒体上固定有大齿圈，电动机带动大齿圈使筒体缓缓转动。图 3.9 球磨机示意图（2）工
20、作原理 当筒体转动时，磨介随筒体上升至一定高度后，呈抛物线抛落或呈泻落下滑，如图3.8（右）所示。由于端盖有中空轴颈，物料从左方的中空轴颈进入筒体逐渐向右方扩散移动。在自左而右的运动过程中，物料受到钢球的冲击、研磨而逐渐粉碎，最终从右方的中空轴颈排出机外，如图3.8（左）所示。（3）研磨介质n球磨机常用的研磨介质有钢球（相对密度7.8）、氧化锆球（相对密度5.6）、氧化铝球（相对密度3.6）和瓷球（相对密度2.3）等，有时也用无规则形状的鹅卵石或燧石等。磨介材料的相对密度大，则球磨机的产量大，粉碎效率高；相对密度较小，会使产量与效率降低。研磨介质的大小会直接影响球磨机的粉碎效果和成品颗粒的粒度
21、大小。n棒磨机常用直径50100 mm的钢棒作研磨介质，其筒体长度与直径的比值一般为1.52。它有溢流型、开口型和周边排料型等形式。n棒磨机与球磨机相比，冲击力和摩擦力仍是粉碎的主要作用力，但因转速比通常的小，故冲击力的作用减小。n棒磨机的特点是棒与物料的接触是线接触而不是点接触，故在大块和小块的混合料中大块料先受到粉碎，这样粉碎较均匀且过度粉碎较少。而且因为棍棒重量大，对于黏结性物料，不像小球那样易被物料黏成一团而失去粉碎的作用，故适合于处理潮湿黏结性物料。球磨机与棒磨机比较：球磨机与棒磨机比较：n优点：结构简单，易于制造、检修，工作可靠；粉碎比大（可达300以上），通用性好；干法与湿法均可
22、适用。n缺点：粉碎周期长，能耗大，生产能力低；磨介易破碎，筒体易磨损。（4）特点n滚筒转速 n磨介充填系数 n磨介尺寸 n物料的含水率（5）影响球磨机操作的因素图 3.10 圆球在球磨机内运动的3种情况a.滚筒转速通常，球磨机的合适转速n可按下式求得：式中 D 转筒直径（m）。Dn32（3-1）b.磨介充填系数 磨介充填系数过大将减缓冲击粉碎作用，一般为28%40%，其中湿法可取高限。c.磨介尺寸 磨介尺寸与进料和出料粒度有关，进料粒度越小，产品进料粒度越小，产品粒度越小，应选用较小的磨介粒度越小，应选用较小的磨介。根据产品及进料粒度将不同尺寸的磨介按一定比例配合使用，通常可以达到最佳效果。d
23、.物料的含水率 为防粉末黏结，干法粉碎中的含水率一般要求小于干法粉碎中的含水率一般要求小于2%；湿法粉碎湿法粉碎中的固形物含量过低时，因不易在磨介表面挂浆而降低生产能力及粉碎效率，但过高，则因浮力增大而减缓冲击作用，一般选用含水率一般选用含水率6082。2.振动磨 振动磨是振动源装置的球（棒）磨机。通常，一个振动装置可以同时带动数个筒体振动。但以单筒、双筒结构的振动磨最为常见。振动磨在干法和湿法状态下均可工作。n结构n振动磨原理n特点n粉碎比大（可达300以上），通用性好；n微粉碎 原料粒度510 mm，成品粒度100mn回转至分级器入口9处时，由于内吸气流旋涡的作用，细粉粒被吸入分级器8中分
24、离而排出机外，粗粉粒则继续沿环形轨道外侧远离分级器入口处通过而被送回粉碎室6中，再度与新输入物料一起进行粉碎。n搅拌磨的筒体（容器）不转动，既可用于湿法粉碎也可用于干法粉碎，但多用在湿法超微粉碎。n常见的切割机械有：切片机、切丁机、切段机等。n振动装置使振动磨筒体，从而使筒内的球形或棒形研磨介质作高频振动，这种磨介振动产生的冲击、摩擦和剪切作用力，可实现对物料颗粒的超微粉碎，同时还能起到混合分散的作用。n齿形刀片如图3.n蘑菇定向切片机一般用于片装蘑菇罐头的菇切片。n根据加工要求可选择不同的刀片及间距挂接在刀架下，刀架分别由各自的曲柄驱动，一起构成曲柄滑块机构。n两磨辊之间的径向距离称为轧距。
25、n11所示，其研磨容器与电动机驱动的能产生高频振动的偏心振子一起安装在振动机架上，机架的下方为减振器。n它是加工乳化灌肠制品和午餐肉罐头的关键设备之一。n片料经机壳顶部出口通过定刀刃口向外移动。n用来调节两磨辊距离的机构称为轧距调节机构。n齿条刀片齿形一致，所得碎块均匀；n4 立式环形喷射气流粉碎机n3）等，有时也用无规则形状的鹅卵石或燧石等。n喂料辊有两个：定量辊和分流辊。（1）振动磨结构 结构如图3.11所示，其研磨容器与电动机驱动的能产生高频振动的偏心振子一起安装在振动机架上，机架的下方为减振器。高频振动的频率范围为10001500 Hz，振幅范围为320 mm。图 3.11 振动磨结构
26、示意图n振动装置使振动磨筒体，从而使筒内的球形或棒形研磨介质作高频振动，这种磨介振动产生的冲击、摩擦和剪切作用力，可实现对物料颗粒的超微粉碎，同时还能起到混合分散的作用。n振动磨内研磨介质对物料产生的粉碎作用力来自三个方面：高频振动、循环运动（公转）和自转运动。这些运动使得磨介之间和磨介与筒体内壁之间产生剧烈的冲击、摩擦和剪切等作用力，从而在短时间内将物料颗粒研磨成细小的超微粒子。（2）振动磨原理n优点：采用磨介尺寸小，研磨效率高，比滚筒式高数倍至十几倍；成品粒度小，平均粒径可达23m以下；充填系数大（60%80%)，生产能力强，约为滚筒式的10倍；可封闭式作业，操作环境好。n缺点：噪声大，对
27、机械结构强度要求高。（3）特点n结构n原理 n介质粒度与产品粒度3.搅拌磨 搅拌磨是在球磨基础上发展起来的设备。在球磨机内，一定范围内磨介尺寸越小则成品粒度也越细。但磨介尺寸的减小有一定限度，当磨介小到一定程度时，它与液体浆料的黏着力增大，这会使磨介与浆料的翻动停止。在球磨机基础上，增添搅拌机构，使磨介与物料产生翻动，这便是搅拌磨主要特征。搅拌磨的筒体（容器）不转动，既可用于湿法粉碎也可用于干法粉碎，但多用在湿法超微粉碎。（1）结构图 3.12 搅拌磨结构示意图n结构如图3.12所示，其主体由搅拌器、带冷却夹套的立桶和磨介等构成。其外围设备包括分离器和输料泵等。n搅拌轴一般为直径较粗大的空心轴
28、，目的在于缩小靠近轴心的无效研磨区。根据需要，沿轴向安装若干分散器。分散器有多种形式，参见图3.11（3）。n搅拌磨常用球形磨介，所用磨介材料有玻璃珠、钢珠、氧化铝珠和氧化铅珠（食品工业不宜使用）等，由于最初使用的是天然玻璃砂，故搅拌磨又经常称为砂磨机（sandmill）（2）原理 搅拌磨的超微粉碎原理是，在分散器高速旋转产生的离心力作用下，研磨介质和液体浆料颗粒冲向容器内壁，产生强烈的剪切剪切、摩擦冲击摩擦冲击和挤压挤压等作用力（主要是剪切力）将浆料颗粒粉碎。搅拌磨能满足成品粒子的超微化、均匀化要求，成品的平均粒度最小可达到数微米。（3）介质粒度与产品粒度 研磨介质粒径要根据成品粒径要求进行
29、选择。成品粒成品粒径一般与研磨介质粒径成正比径一般与研磨介质粒径成正比。磨介的粒径必须大于浆料磨介的粒径必须大于浆料原始平均颗粒粒径的原始平均颗粒粒径的10倍。倍。要求得到粒度小于15m和525m的成品时，可分别选用粒度范围在0.61.5 mm和23mm之间的磨介。但应注意，磨介过小反而会影响研磨效率。如果对成品粒径要求不高时，使用较大的研磨介质，可以缩短研磨时间并提高成品产量。3.2 切割碎解机械切割碎解机械n切割碎解机械是一类用于加工高水分含量食品原料的食品机械。n这类机械设备大多利用刀刃切割所产生的局部冲击力和剪切力对物料进行切割或碎解。n由于所处理的原料来源和种类不同，要求得到的产品不
30、同，因此，这类设备机械种类繁多。常见的切割机械有：切片机切片机、切丁机切丁机、切段机切段机等。常见碎解机械设备有：用于果蔬物料的破碎机破碎机、打浆机打浆机；用于肉类制品的绞肉机绞肉机和斩拌机斩拌机等。一、切片机 切片机械是将物料切割成厚度均匀一致的片状产品的机械。切片机可有不同形式，有些对原料的适应性较强，如离心式切片机，有些则专用于某种物料，如蘑菇定向切片机。n离心式切片机n蘑菇定向切片机（一）离心式切片机n结构n工作原理n特点1.离心式切片机结构 主要由圆筒机壳圆筒机壳、回转叶轮回转叶轮、刀片刀片和机架机架组成。圆筒机壳固定在机架上，切割刀片装入刀架后固定在机壳侧壁的刀座上。回转叶轮上固定
31、有数个叶片。图 3.13 离心切片示意图2.工作原理 以一定速度（约260 r/min）回转的叶轮带动料块作圆周运动，使得料块在离心力作用下被抛向机壳内壁，此离心力可达到其自过程身重量的7倍，使物料紧压在机壳内壁并与固定刀片作相对运动，此相对运动将料块切成厚度均匀的薄片，切下的薄片从排料槽卸出。n优点：结构简单，生产能力较大，具有良好的通用性。切割时的滑切作用不明显，切割阻力大，物料受到较大的挤压作用，故适用于有一定刚度、能够保持稳定形状的块状物料，如苹果、土豆、萝卜等球形果蔬。n缺点：不能定向切片。3.离心式切片机特点（二）蘑菇定向切片机 蘑菇定向切片机一般用于片装蘑菇罐头的菇切片。它可以满
32、足厚薄均匀、切向一致，并且边片要分开的切片要求。1.结构 如 图3.14所示。主要由定定向供料装向供料装置置、切割切割装置装置和卸卸料装置料装置等构成。图 3.14 蘑菇定向切片机结构示意图（1）供料装置 定向供料装置包括曲柄连杆机构、料斗、滑槽、供水管等，滑槽的横截面为弧形，其曲率半径略大于菇盖的半径，整体呈下倾布置。供水管提供的水流用于减少蘑菇在滑槽内滑动的阻力。（2）切割装置和卸料装置n切割装置包括一组按一定间距组装的圆盘刀和橡胶垫辊，两者均主动旋转，圆盘刀的间距可调，以适应不同的切割厚度要求。n淋水管提供的淋水用于降低切割过程中的摩擦阻力。n卸料挡梳固定安装于圆盘刀之间（图3.14）。
33、图 3.15 圆刀、挡梳和垫辊之间的关系切刀菇盖菇柄正片边片图 3.16 蘑菇同一方向切片示意图2.工作过程 蘑菇被提升机送入料斗，料斗下方的上压板控制蘑菇定量地进入滑槽，形成单层单列队式，因曲柄连杆机构的作用，滑槽作轻微振动。供水管连续向滑槽供水。由于蘑菇的重心靠近菇盖一端，在滑槽振动、滑槽形状和水流等的共同作用下，使得蘑菇呈菇盖朝下的稳定状态向下滑动，从而定向进入圆盘刀组被定向切割成数片（见图3.16），切成的菇片最后由卸料装置从刀片间取出，并将正片和边片分开后，从出料斗排出。n这种切片机圆盘刀的刃口锋利，滑切作用强，切割时的正压力小，物料不易破碎；切片厚度均匀，断面质量好；钳住性能差。n
34、对于刚度较大的物料，使用这种数片同时切割的刀组，刀片对于片料的正压力较大，切割的摩擦阻力大，强制卸出的片料易破碎。3.特点 二二、切丁机、切丁机n果蔬切丁机n肉用切丁机 切丁机一般是指将果蔬和肉等切成正立方体几何形状的设备，其对物料的切割必须在三个方向上完成。（一）果蔬切丁机（一）果蔬切丁机 用于将各种瓜果、蔬菜（如哈密瓜、萝卜和番茄等）切成立方体、块状或条状。n结构n工作过程1.果蔬切丁机的结构 如图3.17所示：主要由机壳、叶轮、定刀片、圆盘刀、横切刀和挡梳等组成。其中定刀片、圆盘刀和横切刀分别起切片、切条和切丁的作用。图 3.17 果蔬切丁机n原料经喂料斗进入离心切片室内，在回转叶轮1的
35、驱动下，因离心力作用，迫使原料靠紧机壳的内表面，同时回转叶轮的叶片带动原料在通过定刀片3处时被切成片料。片料经机壳顶部出口通过定刀刃口向外移动。n片料的厚度取决于定刀刃口和相对应的机壳内壁之间的距离，通过调整定刀片伸入切片室的深度，可调整定刀片刃口和相对应的机壳内壁之间的距离，从而实现对于片料厚度的调整。n片料在露出切片室机壳外后，随即被横切刀切成条料，并被推向纵切圆盘刀，切成立方体或长方体，并由梳状卸料板卸出。2.工作过程（二）肉用切丁机（二）肉用切丁机 非冻结肉块属于质地柔软、刚度差、韧性强的物料，高效切制几何形状整齐规范肉丁需要采用专门的切丁机。1.肉用切丁机的结构 图3.18所示为Tr
36、eif肉用切丁机，可一次完成肉块的切丁。进料装置由进料槽、盖板和推料杆构成，其中进料槽与盖板可形成封闭筒状结构。进料口为方形，设置有分别作往复运动的纵向和横向刀栅。图 3.18 肉用多功能切丁机切割装置切割装置n根据加工要求可选择不同的刀片及间距挂接在刀架下，刀架分别由各自的曲柄驱动，一起构成曲柄滑块机构。n为避免刀片的横向变形，设置有刀片限位架，其端面开设有纵横刀槽，工作时刀片在各自的刀槽内滑动。n切断盘刀为具有良好滑切性能的凸刃口结构，可降低切断阻力，同时避免在切断过程中因压力过大使得肉块变形而造成产品切断面不齐。n各切割构件均为快速拆装结构，便于作业后的清洗。图 3.19 肉用多功能切丁
37、机切割装置三、绞肉机n基本构成 n格板与切刀的组合n工作过程n切割-生产能力-品质 绞肉机是一种将肉料切割制成保持原有组织结构细小肉粒的设备。它广泛应用于香肠、火腿、鱼丸、鱼酱等的肉料加工，还可用于混合切碎蔬菜和配料等操作。1.绞肉机的基本构成 如图3.20所示，由进料斗、喂料螺杆、螺套、绞刀、格板等构成。图 3.20 绞肉机结构示意图（1）格板与切刀的组合 普通绞肉机中，一般只配一块格板和一件绞刀，但也有将一块以上不同粗细孔的格板与一件或一件以上的绞刀组合在一起的。如图3.21所示为一种五件刀具（三个格板和两把绞刀）的装配关系。图 3.21 绞肉机刀具组装图u格板也称为孔板或筛板（图3.22
38、），厚度一般为1012 mm，其上面布满一定直径的轴向圆孔或其它形状的孔，在切割过程中固定不动，起定刀作用。u其规格可根据产品要求进行更换，孔径为810 mm的孔板通常用于脂肪的最终绞碎或瘦肉的粗绞碎，孔径为35 mm的孔板用于细绞碎工序。u孔板的孔型除了轴向圆柱孔外，还有进口端孔径较小的圆锥形孔，这种孔形具有较好的通过性能。（2）格板图 3.22 格板形式u绞刀（图3.23）一般为十字形，也有双翼或三翼形的，还有的采用刚度和强度较高的辐轮结构，随螺杆一同转动，起动刀作用。u绞刀刃角较大，属于钝型刀，其刃口为光刃，由工具钢制造；为保证切割过程的钳住性能，大中型绞肉机上的绞刀为前倾直刃口或凹刃口
39、。u绞刀的结构形式有整体结构和组合结构两种，其中组合结构的切割刀片安装在十字刀架上，为可拆换刀片，因此刀片可采用更好的材料制造。切刀与孔板间依靠锁紧螺母压紧。（3）绞刀图 3.23 绞刀形式2.绞肉的工作过程 机器启动正常后，将块状物料加入料斗内，在重力作用下落到变节距推送螺旋内。在螺旋作用下迫使肉料变形而进入格板孔眼，进入孔眼中的肉料由紧贴格板的旋转切刀切断。被切断的肉料在后面肉料的推挤下从格板孔眼中排出。n绞肉机的生产能力不由螺旋供料器决定，而由切刀的切割能力来决定。因为只有将物料切割后从格板孔眼中排出，供料器才能继续送料，否则继续送料反而会产生物料堵塞和磨碎现象。n粗绞时，螺旋转速可比细
40、绞时快些，但转速不能过高，因为格板上的孔眼总面积一定，即排料量一定，当供料螺旋转速太快时，会使物料在切刀附近堵塞，造成负荷增加，对电动机不利。n另外，使用时刀具要锋利，使用一段时间后刀具会变钝，应调换新刀或修磨，否则将影响切割效率，甚至使有些物料不是切碎后从格板孔眼中排出，而是由挤压、磨碎后成浆状排出，直接影响成品质量。3.切割-生产能力-品质四、斩拌机四、斩拌机n常压斩拌机n真空斩拌机 斩拌机用于肉（鱼）制品的加工，其功能是将原料肉切割剁碎成肉（鱼）糜，并同时将剁碎的原料肉（鱼）与添加的各种辅料相混合，使之成为达到工艺要求的物料。它是加工乳化灌肠制品和午餐肉罐头的关键设备之一。（一）常压斩拌
41、机 外形结构如图3.24所示。主要由电气控制部分、传动系统、斩肉盘、斩刀轴斩刀轴、出料出料转盘转盘、旋转料盘、刀盖、出料盘等部分组成。1.结构图 3.24 常压斩拌机外形斩刀（1）斩拌机刀轴及斩肉刀 如图3.25所示，旋转刀的刀片数量为36片，按一定规律装在刀轴上，相邻两刀片安装相位差为180，其刀轴座为固定支撑。图 3.25 斩拌机刀轴装置及斩肉刀（2）出料转盘 如图3.26所示，转盘可以上下左右摆动，斩拌时向上抬起静置，欲出料时回位（即放下摆进斩肉盘的凹槽）。图 3.26 出料转盘2.斩拌机工作过程 斩拌机的工作过程为，需斩拌的物料盛放在料盘内，随着料盘的旋转，肉料受到高速旋转的刀的斩拌，
42、斩拌完成后，放下出料器，随着料盘和出料器的旋转，肉糜产品被卸出料盘。n目的是避免空气进入肉糜，防止脂肪氧化，保证产品风味；n可释放出更多的盐溶性蛋白质，得到最佳的乳化效果n减少产品中的细菌数量，延长产品贮藏期，稳定肌红蛋白的颜色，保证产品的最佳色泽；n保证肉糜的结构致密，避免产品出现气孔缺陷。（二）真空斩拌机为何使用真空斩拌机?1.真空斩拌机结构 如图3.27所示，与普通斩拌机不同，设置有密封罩，与下部机体共同形成密封腔，旋转料盘和旋转刀是在真空环境下进行斩拌作的。图 3.27 真空斩拌机 具有环形料槽的旋转料盘可实现循环连续切割直至达到斩拌质量为止，料盘转速一般在520 r/min之间；切割
43、过程属于无支撑切割，刀片速度高，其转速一般在20004000 r/min之间，以肉类物料的黏滞性提供切割过程所必需的支撑，各刀片的组装顺序有利于利用物料的黏滞性。2.工作过程与特点五、水果破碎机五、水果破碎机 水果破碎机常作果蔬榨汁操作的前处理设备，将果蔬破碎成不规则碎块。常见的水果破碎机有鱼鳞孔刀式、齿刀式和齿辊式等结构形式。n鱼鳞孔刀式破碎机n齿刀式破碎机n其它破碎机械（锤式水果破碎机锤式水果破碎机和和水果磨碎机水果磨碎机）n结构n工作过程n特点n应用（一）鱼鳞孔刀式破碎机 一种以切割作用为主的破碎机。1.鱼鳞孔刀式破碎机结构 如图3.28所示，如图所示，主要由进料斗、破碎刀筒、驱动叶轮、
44、排料口和机壳等构成。由于整体呈立式桶形结构，故通常称为立式水果破碎机。破碎刀筒用薄不锈钢板制成，筒壁上冲制有鱼鳞孔，形成孔刀，筒内为破碎室；驱动叶轮的上表面设有辐射状凸起，其主轴为铅垂方向布置，一般由电机直接驱动。图 3.28 鱼鳞孔刀式破碎机2.工作过程 物料由上部喂入口进入破碎室后，在驱动圆盘的驱动下作圆周运动，因离心力作用而压紧于固定的刀筒内壁上，受到切割和折断从而得到破碎。破碎后的物料随之穿过鱼鳞刀孔眼，在刀筒外侧通过排料口排出。3.特点 孔刀均匀一致可得到粒度均匀的碎块；但刀筒壁薄易变形，不耐冲击，寿命短；排料有死角；生产能力低，适于小型厂使用。4.应用 一般用于苹果、梨的破碎，不适
45、于过硬物料（如红薯、土豆）；在使用时需要注意清理物料，以免硬杂质进入破碎室而损坏刀筒。（二）齿刀式破碎机有立式和卧式卧式两种。卧 式 齿刀式破碎机结构式如图3.29所示，主要由筛圈、齿刀、喂料螺旋、打板、破碎室活门等构成。图 3.29 齿刀式破碎机1.齿刀式破碎机结构（1）齿刀 齿形刀片如图3.30所示，用厚的不锈钢板制成，呈矩形结构，其两侧长边顺序开有三角形刀齿，刀齿规格依碎块粒度要求选用，刀片插入筛圈壁的长槽内固定。刀片为对称结构，磨损后可翻转使用，从而可提高刀片材料的利用率。图 3.30 齿形刀片n喂料螺旋与打板安装于同一转轴上，其前端位于进料口，后端伸入到破碎室。n打板固定于螺旋轴的末
46、端，强制驱动物料沿筛圈内壁表面周向移动。n破碎室活门用于方便打开破碎室，进行检修、更换刀片。（2）喂料螺旋/打板/破碎室活门2.破碎机工作过程 物料由料斗进入喂入口后，在物料螺旋的强制推动下进入破碎室，在螺旋及打板的驱动下压紧在筛圈内壁上作圆周运动，因受到其内壁上固定的齿条刀的刮剥、折断作用而形成碎块，所得到的碎块随后由筛圈上的长孔排出破碎室外，经机壳收集到其下方的料斗内。3.齿刀式破碎机破碎机特点 齿条刀片齿形一致，所得碎块均匀；齿条刀片刚度好，耐冲击，寿命长；采用强制喂入，破碎、排料能力强，生产率高，适于大型果汁厂使用；因打板与螺旋固定于同一转轴上，无法反转而使刀片翻转作业增加两次；立式结构齿刀式破碎机有效利用了全部筛圈。六、打浆机六、打浆机n单道打浆机n打浆机组 打浆机主要用于浆果、番茄等原料的打浆、去果皮、去果核等，使果肉、果汁等与其它部分分离，便于果汁的浓缩和其它后续工序的完成。打浆机分单道打浆机和多道打浆机，后者也称为打浆机组。
