逆向立式砂辊碾米机的结构分析与探讨

扶宇阳

(湖南郴州粮油机械有限公司，湖南 郴州 423000)



逆向立式砂辊碾米机的结构分析与探讨

扶宇阳

(湖南郴州粮油机械有限公司，湖南 郴州 423000)

立式砂辊碾米机作为一种先进的碾米设备，具有碾白精度高、均匀度好、碎米率低等特点。立式砂辊碾米机按进出料方式或米粒流体流动方向与重力方向是相同还是相反，可分为顺向和逆向立式砂辊碾米机。介绍了这两种立式砂辊碾米机特点，重点对逆向立式砂辊碾米机的结构特点、应用进行了分析与探讨。

立式砂辊碾米机；逆向；顺向；结构特点

碾米机是粮食加工机械的一种,用于去除糙米皮层,碾制成符合质量要求的成品大米。碾米机机械、工艺性能优劣直接影响着成品大米的质量。立式砂辊碾米机基于碾削碾白的原理设计，糙米在一定压力的碾白室内，米粒与高速转动的砂辊的砂粒锋刃相碰撞，获得速度，具有一定速度的米粒与米粒相互碰撞，产生相对运动；速度较低的米粒与筛板内壁和阻力条等零件碰撞，也会产生相对运动。米粒在与砂辊的不同碰撞运动中，砂粒锋刃产生的切削力和切离力，将米粒皮层切开，使米粒皮层与胚乳脱离。性能优越的碾米机，对提高碾白精度、均匀度、出米率和保证大米完整性，降低电耗和物料消耗具有重要的意义。

立式砂辊碾米机与卧式砂辊碾米机结构不同，其碾白室呈垂直状态，砂辊、主轴为垂直设计。立式砂辊碾米机按进出料方式或米粒流体[1]流动方向与重力方向是相同还是相反，可分为顺向和逆向立式砂辊碾米机。顺向立式砂辊碾米机和逆向立式砂辊碾米机的结构、工艺都各自有不同特点。本研究重点分析和探讨了逆向立式砂辊碾米机设计原理、结构特点、应用等，以期为大米生产企业提供参考。

1 逆向立式砂辊碾米机结构型式

逆向立式砂辊碾米机总体结构如图1所示，它主要由碾白室、进料装置、吸糠系统、机架及传动机构等部分组成。

图1 逆向立式砂辊碾米机的结构 1.机架部件;2.吸糠器部件;3.电流表座;4.出料部件;5.碾白室; 6.喷风罩;7.消声器;8.喷风风机;9.电机;10.进料装置;11.传动机构

逆向立式砂辊碾米机采用下进料上出料方式，米粒流体逆着米粒重力方向运动，自下而上排出机外。料流的运动轨迹是自下而上绕着砂辊上升的螺旋线。原粮由进料斗经过螺旋喂料输料装置，由推进器自下推向碾白室底部，在推进力、风力、重力、砂辊、筛板、阻力条等，及一定相对转速的相互作用下，自下而上经过整流机构流出机外，达到开糙、碾白的目的。

2 逆向立式砂辊碾米机特点分析

逆向立式砂辊碾米机结构设计紧凑，采用下进料上出料方式，多台设备可配套串联加工，中间不需要提升机，如图2所示。该方式可减少因提升机带来的增碎，且占地面积小。进料装置设计为螺旋喂料传输装置，配备的驱动电机为1.5～2.2 kW，配套的电气控制系统可以自动控制料流大小，保证进料均匀，同时保证足够进料推进力，控制料流稳定而不受风量波动的影响，使产量保持均匀。自带喷风装置与外置风网组合，喷、吸系统使碾白室内料流产生一定的碰撞、翻滚，米粒受到的摩擦擦离和碾削作用更均匀。碾白室的下部回转式排糠器，有助于米糠及时、顺利排出机外，减少碾白室内部的米糠残留量，缩短糠粉在碾白室内停留的时间。逆向立式砂辊碾米机出料装置的设计采用整流机构、料门调节机构，当料流不稳定的时候可以自行整流，稳定流量，通过调节料门上的压砣可以控制产量和碾白精度。配套的电气控制系统，根据生产加工运行情况实时显示电流和负荷大小，通过预先设定电机上、下限电流，实现过载保护，避免堵机，同时起到保护电机作用。

在逆向立式砂辊碾米机中，影响碾白效果的因素有：推进器、砂辊、筛片、筛片与砂辊的间隙即“存气”、拨料辊、喷风和吸风风机的风量及风压等。设计减小了螺旋式推进器的升角，加大了砂辊长度，增加了碾削能力。砂辊槽形自下而上，槽深由深变浅，槽宽由宽变窄；从而加大了对米粒流体向上的推进力，砂辊碾削能力向上逐步加强。喷风风机吹出的气流由原先轴内输送改进为砂辊内输送，这样气流在“存气”内不同区域更加均匀，已达到碾白精度的米粒更易克服米粒流体的自身重力及风力的影响排出机外，糠粉及时顺利通过筛片孔流出碾白室外，极大地降低了碎米率，风力的作用还起到了降低米温的效果。

逆向立式砂辊碾米机筛托架采用分体式设计，分为支撑架与筛框，在更换筛片时只需要拆卸相应位置的筛框即可，方便快捷，省时省力。采用压紧式固定，简化安装和拆卸步骤，米机既能很好地实现糠粉的排出，又具有方便安装和拆卸、易损部件更换容易以及成本低的特点[2]。螺旋式耐磨砂辊设计成由多个单元组合的形式，能很容易从设备顶部抽出。

图2 逆向立式砂辊碾米机组

3 与顺向立式砂辊米机比较

顺向立式砂辊碾米机采用上进料下出料的方式，米粒流体在碾白室内流动方向与米粒重力方向相同。原粮从立式砂辊碾米机的上方进入碾白室，在砂辊离心力和米粒重力的共同作用下，米粒流体从碾白室下方排出机外。米粒流体在碾白室内自上而下绕砂辊作垂直螺旋运动。这种自上而下的设计方式，重力直接作用于料流的输送，可省略水平轴向螺旋喂料输送装置。逆向立式砂辊碾米机则需配备带1.5～2.2 kW功率电机的喂料输送装置，用于将料流输送到碾白室内推进器的下端。

相同条件下，逆向立式砂辊碾米机碾白室内单位压力大于顺向立式砂辊碾米机[3]。逆向立式砂辊碾米机的碾白室内，料流受到推进器、砂辊推进力、阻力条的撞击翻滚以及重力等作用，致使碾白室内单位压力较大，米粒流体在碾白室内多次翻滚，碾白更加均匀。顺向立式砂辊碾米机的碾白室中米粒流体的重力作用加大了米粒在碾白室内流动的速度，缩短了停留的时间，米粒受到砂辊的碾削作用减弱，同时受到阻力条作用影响相对较小，导致米粒翻滚的次数较少，碾白的均匀性降低。因米粒流体在碾白室内停留时间短，碰撞、翻滚、摩擦擦离和碾削作用力减小。在多台机组串联加工时，顺向立式砂辊碾米机还需要配备额外的提升机来进行米机与米机之间料流的输送。

4 工程应用

逆向立式砂辊碾米机汇集了多种立式碾米机的最新技术，能适应粳糙米、普通籼糙米及优质籼糙米等开糙和碾白，最大限度满足客户加工不同精度等级大米的要求。既可一机出白加工标一米，又可二机或多机串联出白加工精制米。MNSL9000A立式砂辊碾米机在满足碾白精度、均匀度，保证大米完整率的前提下，产量可高达12～15 t/h。除适用于大米加工外，还可用于碾除大麦、燕麦、青稞、玉米和高粱的皮层，具有广阔的应用前景。目前，逆向立式砂辊碾米机广泛应用于安徽、吉林、辽宁、黑龙江、哈尔滨、湖南、湖北、江苏等地区和国外许多家大米及杂粮加工企业。在生产选型中建议充分利用其优势，在保证碾白均匀度、降低增碎率的同时，减少米机的数量，降低动耗，达到降低成本的目的。

[1] 顾尧臣.粮食加工设备工作原理、设计和应用[M].武汉：湖北科学技术出版社，1998.

[2] 谢利辉，吴杰俊，扶宇阳，等.一种立式碾米机筛托架及采用此筛托架的立式碾米机：CN204699755U[P].2015-10-14.

[3] 刘协舫，郑 晓，丁应生，等.食品机械[M].武汉：湖北科学技术出版社，2002.

(责任编辑：俞兰苓)

Analysis and discussion of reverse vertical sand roller rice mill

FU Yu-yang

(Hunan Chenzhou Grain & Oil Machinery Co., Ltd. Chenzhou 423000，China)

Vertical sand roller rice milling machine as a kind of advanced milling equipment, have the advantages of high precision, good uniformity and low broken rate.Vertical sand roller rice mill, can be divided into forward and backward vertical sand roller rice mill, according to the way of import and export, or the direction of grain flow and gravity the same or not. Two kinds of vertical sand roller rice mill were introduced,the structure characteristics and application of reverse vertical sand roller rice mill were analyzed and discussed.

vertical sand roller rice mill； reverse；forward；structural characteristics

2016-08-20；

2016-12-28

扶宇阳(1986-)，男，工程师，硕士研究生，主要从事粮食机械的设计与研发。

10.7633/j.issn.1003-6202.2017.01.001

TS213.2;TS215

A

1003-6202(2017)01-0001-03