振动磨

X射线荧光光谱仪用粉末压片法制样被广泛采用，要求粉末细度达到200目（0.074毫米），样品在粉碎过程中不能被污染，以避免分析误差。用振动式粉碎机（振动磨）来制备这些粉末是被广泛采用的，振动粉碎机粉碎执行器，磨盒（比较主流的称呼有料钵、磨盘）它是将粗料磨成细粉的执行器。磨盒大致分为三种材质：碳化钨、氧化锆、玛瑙、用户依据实际需求选用

振动磨通过安装在电机轴端的偏心锤，将电机的回转能量转换为具有一定频率的振荡、冲击力，使粉碎装置的冲击环、冲击块在料钵内对物料撞击、碾压和研磨，使物料达到粉碎的目的。其结构主要由电机偏心锤、粉碎装置、压紧装置、机架、机壳及定时器等主要部件组成。其中粉碎装置由冲击座、冲击环、冲击块和压盖组成；压紧装置是通过压紧手柄扣压两个滚动小轴承快速卡紧料钵压盖，并由锁紧插销固定压紧装置，从而实现永不松动、安全可靠。

①本机使用电源为50赫兹／380V电源，用户需自行配接三相五线制闸刀开关，蓝色线为零线；双色线为接地线，应安全可靠接地。

②将设备置于清洁、干燥、无腐蚀性气体的地方，一般不打基础，但须放平稳。在底座下垫上橡胶板，可有效地减轻工作时的振动和噪音。

③为了减少和杜绝样品混杂，使用前应将冲击环、冲击块、冲击座以及压盖擦拭干净，为保证制样的纯度和准确可靠，最好先用少量试样做一次清罐试验，然后正式加工制样。

④将冲击块、冲击环放入冲击座内，待加工的料样放入冲击件间隙内，套上橡胶垫圈，快速压紧装置盖好压盖，最后将设备盖放下。

⑤接通电源，按实际需要工作时间调妥定时器，按下启动按钮，由电动机带动冲击装置作高频振动，进行料样的粉碎加工。

⑥待机器按设定时间停止运转后，打开设备盖，松开压紧装置，取下料罐，打开压盖，取出冲击环、冲击块，倒出冲击座中已粉碎的试样，粒度一般在80～200目，可不做筛分，直接装袋送交化验室。

⑦压紧装置未锁紧、设备盖未放下前，不得通电运转。电动机未停稳时，不准打开设备盖松开压紧装置，运行过程中，打开设备盖将自动断电。

⑧研磨样品必须干燥，如潮湿可能沾在冲击座内而不易倒出。每次加工的料样重量和粒度不能超过规定的限度，必须保证装料后冲击块和冲击环之间有适应间隙，使电机回转后，相互间有撞击的工作间隙，不会因料多粒大而卡死。

⑨若要制备比200网目更细的料样，需适当延长粉碎时间，或在料钵中加入适量酒精等溶剂，进行湿式粉碎加工，即可达到目的。

⑩每次使用后，应将粉碎装置和压紧装置擦拭干净，机器外部也需打扫清洁。

1.振动磨是电机带动偏心轮产生的振动力，工作时压紧装置也同时受到振动，所以压紧装置应坚固结实，压紧度至少能微调，若工作时压紧装置不能完全压紧磨盒，则磨盒外壁和磨盒座会因互相撞击而加速损坏，磨盒内粉尘外溢，甚至磨盒脱离压紧装置。2.振动磨的偏心率和转速也不易同时过大，这样可能会导致磨盒内物料受到击环击块的撞击力过大，磨盒内温度快速升高，物料结块，粘住磨具。3.振动力也会波及控制电气部分，减震设计和电气部分设计也应牢靠合理，否则会导致振动磨停机时摆晃。4.电机和振动装置的连轴器部分应设计、用材合理，既要有保护电机的作用，且自身不能易损。

若振动磨振动频率和振动力过高会让磨盒内部温度迅速升高，导致某些样品发粘，时间过短又达不到粉碎细度，为了得到最佳的粉碎效果，用户可根据振动磨的振动频率和样品实际情况来调整粉碎时间，必要时添加合适的助磨剂，简单来说，在能满足出料细度的情况下，磨盒工作时间尽量短，以减少样品污染风险，但也不能为了追求快而过大设计振动力以避免作用力过剩、磨盒内部高温现象，粘附在磨盒内部表面上不同样品的残留物要清理干净，正式粉碎样品前可先出废样（俗称：刷锅）。

轻型振动磨是利用筒体内研磨介质对物料的高频碰撞和研磨剪切作用，而使物料粉碎的一种细磨或超细磨设备。

轻型振动磨基本结构：

主要由电机、激振器、机架、研磨筒、弹簧、底板等组成。

轻型振动磨工作原理：

电机带动激振器产生高频振动，由于激振器与研磨筒都固定在机架上，激振器使研磨筒也产生高频振动，研磨筒内的研磨介质对物料产生冲击、剪切和摩擦力而粉碎；主要应用于冶金、矿山建材、耐火材料、磨料、玻璃、陶瓷等行业的细磨 和超细粉磨、金属行业粉磨煅白。特别是化工染料、特种陶瓷、粉沫冶金和高级耐火材料等产品生产中作原料的超细加工。

振动磨机可用于连续作业也可用于间歇作业，将各种物料磨成较细的最终产品，既可用于湿磨又可用于干磨。

振动磨机与其他磨机相比，具有以下优点：

1． 由于是高速工作，可直接与电动机相连，机重和占地面积小；

2． 研磨介质填充率和振动频率高，单位容积筒体的处理量大；

3． 功耗较小，不需用分级机进行闭路磨碎；

4． 产品粒度细，可以细磨或超细磨碎；

5． 用软管可与物料和排料装置连接，便于密封；还可以进行一些特殊磨碎，如连接液氮，进行超低温磨碎。

前面所提到的振动磨存在的缺陷极大地阻碍了它的发展，为了攻克这一难题，各国学者从多种途径进行了大量工作，也取得了卓有成效的成绩。

振动磨机旋转腔式振动磨

德国柏林大学E. Gock教授和Kurren教授1985年推出了“旋转腔式振动磨”，如图2。

磨腔中心设置一个三叶片叶轮，它将磨腔空间一分为三并随介质一起回转，通过仓轮直接将振动能量传递内中心区，使比能耗降低了30%，产率提高2倍。但旋转腔式振动磨的缺点是叶轮动负荷很大，叶轮扭曲变形，叶片断裂，内衬损伤严重，且功耗明显高于常规振动磨机。

振动磨机异型腔振动磨

Hoffl教授吸收了“旋转腔式振动磨”的优点，在“旋转腔式振动磨”的基础上，以固定结构代替旋转叶轮，于1991年研制了“异型腔振动磨”。在磨筒内固接两块折流板，其设计理论是在磨机工作时，左侧的滑板使介质产生向下的加速度，右侧的凸板使介质产生指向磨筒中心的加速度，从而激活中心区域介质。该机采用异型衬板代替传统的对称规则衬板，使能量在筒体整个截面上分布更加均匀，理论上可以消除磨机筒体中心运动死区。但尚未见到该机型的应用报告。

振动磨机偏心式振动磨

由于诸多原因，上述改进机型均未在实际中推广应用。E.Gock等人又于1995年开发了“偏心式振动磨”。“偏心式振动磨”的实质是在以上两种振动磨的基础上，将激振器移出设备重心，使机体产生一种主轴可变的椭圆运动轨迹，增大筒内散体的转动速度，使低能区的散体迅速转移到能量高的区域，从而改善磨腔内部的能量分布以减小低能量区。己有这种机型在一些领域的应用报告。

振动磨机MGZ-1型振动磨机

上海理工大学王树林教授等人则强调正向挤压碰撞作用，认为活化介质与提高能量利用率并无自然联系，主张低频高幅，以提高能量传递的接触面积和正向挤压碰撞作用，达到提高产量和降低功耗的目的。并研制出了MGZ-1型振动磨机，其生产能力高于同规格Pulla U型振动磨3-4倍，比功耗降低30%。但由于激振器轴承的负荷加大，能耗增加，整机可靠性降低，该机尚未得到推广应用。

应当肯定，上述工作确实在一定程度上减小了振动磨低能区，均化了内部能量分布，但其技术却均未得到广泛推广。究其原因，这些工作或者因未能改变能量从磨筒内壁向中心通过介质间的碰撞单向逐层传输的方式，不可能从根本上改变介质能量过于偏心分布的情况，或者未能有效地解决振动磨的可靠性问题而难以推广。因此有效地克服低能量区仍是振动磨研究的主要方向之一。