磨粉机是现代面粉厂制粉车间的关键设备之一,磨粉机内的磨辊通过挤压、剪切物料,达到对物料的粉碎和研磨效果。由于两对辊之间有很大的挤压力,磨辊对物料的挤压和摩擦会使磨辊和物料之间产生大量的热。长时间工作的磨辊表面温度可达到60℃~80℃。磨辊温度过高,不仅会使物料烧糊粘结在磨辊上,减小磨辊对小麦的剪切作用,而且会增加电耗,缩短磨辊的使用寿命。高温会使面粉中的蛋白质改性和淀粉糊化,大大降低面粉的质量。所以磨辊温度过高的问题必须解决。针对以上存在的问题,武文斌、杨军伟、李东梁等人把热管和磨辊相结合,设计出旋转热管式冷却磨辊。由于热管式冷却磨辊结构及散热端散热面积不足等原因,热管式冷却磨辊的散热效果并不理想,而且磨辊结构的改变给磨辊的生产带来很多难点。本文在前人研究的热管式冷却磨辊基础上,改进磨辊和散热端的结构,重新设计了冷却磨辊的相关参数,使其散热性能更好,制造安装方便,更利于工业化规模生产。并且通过真空试验,验证了散热端拆装方便,密封可靠,生产性能优良。论文的主要研究如下:1.利用热传导的知识分析了磨辊在研磨物料过程中的传热过程和每个过程当中的热阻情况,在设计过程中设法较小主要热阻,使辊体更利于传热。2.为了减小热阻,在辊体内径普遍是100 mm的小空心辊的基础上,增大为150 mm的大空心辊,28 mm的辊轴孔径增大为32 mm,利用有限元软件对孔径增大后的辊体进行应力应变分析,得出辊体刚度与强度符合使用要求,并深入磨辊生产企业调研,150mm孔径的辊体符合压轴条件(辊体内径过大压轴时容易开裂)。3.根据相容性原理和工质的传输品质因数计算,选取水为热管内工作介质。利用Streltsov公式计算出最佳的工质充液量为4.79%。4.为了提高散热面积,重新设计散热翅片的尺寸和安装方式,使其更利于安装与拆卸,符合生产实际。5.热管式磨辊密封结构的设计,确定磨辊造真空的方式,设计真空实验装置,验证密封结构的合理性和可靠性,并进行真空实验分析。