马腾飞+匡兴红+吴子岳+薛宸楠+魏鹏+邹明明+赵梦晗
摘 要：随着农业现代化设备的普及和发展，市场上出现了多种多用途的粉碎机。通常使用的秸秆粉碎机，结构较为简单，粉碎效果不理想，或者是结构较为复杂，制造及使用成本高。文章设计了一种立式多级秸秆粉碎机，在优化了结构的同时，提高了粉碎效率，同时节约能源，较为环保。
关键词：粉碎机；立式；高效
引言
农作物秸秆是一种重要的生物资源，如果处置不当，不仅会造成资源的浪费，更会对环境造成极大地破坏[1]。大部分的农业秸秆原料在使用前都需要进行相应的处理，如切割、粉碎等，必须要使得秸秆的规格符合一定的尺寸要求。这时，合理的粉碎装置就成为了亟待解决的问题。
粉碎机的研制在国内已有几十年的立式，其主要集中在饲料粉碎和农作物秸秆切碎等方面[2]。在我国，秸秆粉碎机普遍采用的是锤片式和爪齿式粉碎。文章设计了一种立式多级秸秆粉碎机，它不但能行之有效地粉碎秸秆，而且结构合理，粉碎效率高，操作方便。
1 整体结构设计
文章设计的立式多级秸秆粉碎机包括支撑架、马达、震动臂座、支架、下料槽、底座、外机壳、进料托盘、顶盖等，见图1。整个设计采用立式结构，有效地节约了空间，便于在多种场地放置。
2 关键部件的结构设计
2.1 内部结构设计
本发明的立式多级秸秆粉碎机的内筛筒结构设计为由底层筒体、中层筒体及上层筒体所形成，如图2所示。上层筒体、中层筒体及底层筒体周壁上均分别均布有直径为7mm的上层筒体筛孔、中层筒体筛孔及底层筒体筛孔。上层筒体内底面上均布有直径为25mm的上层底面筛孔，且落料大小为15-25mm。中层筒体内底面上均布有直径为15mm的中层底面筛孔，且落料大小为10-15mm。底层筒体内底面上均布有直径为7mm的底层底面筛孔，且落料大小为3-7mm。底层筒体的内底面设为呈凹形球面状，以防止碎料积聚或堵塞筛孔。在底层筒体内安设方齿锤片粉碎刀与凹槽锤片粉碎刀，在中层筒体内安设小弯刃粉碎刀与大弯刃粉碎刀，在上层筒体内安设粗切刀，由此可使固定在同一传动轴上的粗切刀、小弯刃粉碎刀与大弯刃粉碎刀及方齿锤片粉碎刀与凹槽锤片粉碎刀同时分别在上层筒体、中层筒体及底层筒体内进行粗切粉碎，使秸秆粉碎为秸秆粉碎颗粒一步到位。
2.2 马达震动部位设计
震动马达驱动可以使整个内筛筒上下振动，以确保秸秆碎料不会在上层筒体的上层筒体筛孔与上层底面筛孔、中层筒体的中层筒体筛孔与中层底面筛孔及底层筒体的底层筒体筛孔与底层底面筛孔处积聚甚至堵塞筛孔。振动幅度可通过调节螺母调节。
3 结束语
文章设计的立式多级秸秆粉碎机结构合理，操作方便，生产效率高。秸秆从顶盖与外机壳的上端口之间均布的支撑处空间插入，并经过上层筒体、中层筒体及底层筒体内层层粗切、粉碎，最后成为秸秆粉碎颗粒落入下料槽。秸秆粉碎颗粒达到3-7mm，出产率为1吨/小时。该立式多级秸秆粉碎机已获得发明专利（专利号：2014102911485）。
参考文献
[1]祖宇，郝玲，董良杰.我国秸秆粉碎机的研究现状与展望[J].安徽农业科学，2012（03）.
[2]钱春华.桑枝削片粉碎机三维设计与结构分析的研究[D].南京： 南京林业大学，2006.
作者简介：马腾飞（1991-），男，上海海洋大学研究生，主要研究电气控制及结构优化。
