CN101554783B - 生物质固体燃料成型机强制喂料器 - Google Patents

Abstract

本发明专利公开了一种用于生物质固体燃料成型机强制喂料器，属于农业机械技术领域。技术方案包括：强制喂料轴(4)和水平螺旋输送轴(3)，其特征在于，强制喂料轴(4)通过内接口(8)与水平螺旋输送轴(3)活动连接，且表面为间低两侧高是弧形面(6)，防止下落的秸秆堆积在轴(4)的末端；呈圆周分布的刮板(5)焊接或铸造在弧形面(6)上，且横向有一定的间距，有效避免了下落的秸秆缠绕在轴(4)上，且加物料的下落速度。本强制喂料器有效解决了生物质原料在输送下落过程中的缠绕和堆积现象，提高了输送效率，可更换的强制喂料轴能够适应于多种原料，同时磨损失效后方便更换。本发明为生物质原料固体燃料成型机的顺利进料提供技术保障。

Description

生物质固体燃料成型机强制喂料器

技术领域

本发明属于农业机械技术领域，是一种生物质物料输送装置，具体是应用于加工农作物秸秆、林业剩余物等生物质固体燃料成型机上的强制喂料器。

背景技术

我国具有丰富的农作物秸秆资源和森林资源，据统计农作物年产量每年6亿吨左右，约折合3亿吨标准煤，林业剩余物约1.5亿吨。生物质固体成型燃料技术是在一定温度与压力作用下，将原来分散的、没有一定形状的生物质经干燥和粉碎压制成具有一定形状的、密度较大的各种成型燃料的高新技术，体积缩小6～8倍，密度为1.0～1.4t/m3，能源密度相当于中质烟煤，使用时火力持久，炉膛温度高，燃烧特性明显得到了改善，既可作为农村居民的炊事和取暖燃料，也可作为城市区域供热和发电厂的燃料，近年来越来越受到人们的广泛关注。在我国资源条件等适宜的地区推广生物质固体成型燃料技术，促进生物质能源的清洁、高效利用，让广大的城镇居民使用上清洁能源，有利于减少化石燃料消费，改善生态环境。

由于农作物秸秆和林业剩余物成分复杂，特性各异，如在不同季节，不同作物秸秆的含水率、硬度、抗破碎性性等有很大差别，因此给固体燃料成型机的原料喂入带来了很大困难，因此在秸秆固体挤压成型过程中，秸秆如何通过螺旋输送器稳定连续喂入固体燃料成型机是秸秆固体成型燃料的瓶颈技术之一。

目前的秸秆螺旋输送装置有以下几种：

在《粉状物料螺旋输送机结构的改进》(《矿冶》2007年12月)、《螺旋输送机的技改》(《磷肥和复肥》2008年5月)等文章以及专利号为02260632.7(申请日2002.10.09)的专利中，介绍了螺旋输送机的设计以及改进，但主要是对输送器密封性、传动方面的设计，而螺旋输送器在结构上仍然采用全螺旋，即在出料口上方仍然是螺旋结构，没有解决物料在螺旋输送器末端的间断、堆积和堵塞问题。

发明内容

本发明的目的是在农作物秸秆、林业剩余物等生物质原料挤压成型前，解决物料输送过程中的缠绕和堆积现象，保证各种原料连续稳定主动喂入，能够提高喂料效率，同时能够适应于不同类型物料。为农作物秸秆、林业剩余物等生物质原料固体成型机的进料提供技术保障。

为达到这一目的所采取的技术方案包括水平螺旋输送轴和强制喂料轴，其特征在于，水平螺旋输送轴和强制喂料轴通过内接口活动连接，强制喂料轴的表面为凹型弧面，呈圆周分布的刮板焊接或者铸造在凹型弧面上，且在轴向上两个刮板之间有一定间距，所述间距在25mm～100mm范围内，根据不同的物料采用不同的强制喂料轴，增加喂料器的适应性。

上述的生物质固体成型燃料强制喂料器中，强制喂料轴的表面为凹型弧面，且中间低两端高，为凹型弧面。使物料更容易被推进到出料口，后端高从而避免物料缠绕在输送轴上。

上述的生物质固体成型燃料强制喂料器中，刮板焊接或者铸造在凹型弧面上，且刃口方向与强制喂料轴的转动方向一致，能够增加物料下降的速度，提高喂料器的效率。

上述的生物质固体成型燃料强制喂料器中，刮板呈圆周分布在凹型弧面的横截面上，按照生物质原料种类的不同，可以分为3组、4组、5组刮板，即相邻两组刮板角度分别为120°、90°、72°。对于含水量较大的物料采用5组刮板，对于含水量较小的物料采用4组刮板，这样能够解决稳定连续喂料问题。

上述的生物质固体成型燃料强制喂料器中，在轴向上两个刮板之间有一定间距，按照生物质原料种类的不同，间距分别为25mm、50mm、100mm。按照物料的形状，即物料粉碎后尺寸不同，采用不同间距刮板的强制喂料轴。

上述的生物质固体成型燃料强制喂料器中，刮板的两侧有锋利的刃口，能够增强搅拌能力，加快进料速度，提高喂料效率。

上述的生物质固体成型燃料强制喂料器中，强制喂料轴通过内接口与水平螺旋输送轴连接，磨损失效后能够方便更换，可提高整个喂料器的使用寿命，节约原材料，降低制造成本。

本发明专利生物质固体成型燃料强制喂料器，水平螺旋输送轴解决了物料的水平输送问题，而本发明中的强制喂料轴结构设计合理，使物料在输送过程中避免了缠绕、堆积和堵塞现象，提高了喂料效率；强制喂料轴的凹型弧面为中间低两端高，即为凹型弧面，且后端高，这样使物料更容易被推进到出料口，也避免物料缠绕在输送轴上。刮板呈圆周分布，通过焊接或者铸造在凹型弧面上，且两侧有锋利的刃口。按照物料含水量的不同，刮板可以分为3组、4组、5组刮板，即相邻两组刮板角度分别为120°、90°、72°；按照物料尺寸的大小不同，两个刮板的间距可采用25mm、50mm、100mm。这样能够解决原料多样化的喂料问题。强制喂料轴通过内接口与水平螺旋输送轴活动连接，因此强制喂料轴磨损失效后能够方便更换，能够提高喂料器的使用寿命，节约原材料，降低制造成本。

具有以上结构特点的生物质固体成型燃料强制喂料器所具有的优点如下：强制喂料轴能够保证物料连续稳定顺畅地进入固体燃料成型机，凹型弧面解决了物料传输过程中的缠绕和在末端堆积堵塞的问题，而刮板能够提高物料的喂入能力和速度，同时通过更换不同的强制喂料轴，即在轴上安装不同的刮板，能够适应不同种类、不同含水率量和机械特性的物料，提高了强制喂料器的适应性。因此本发明能够解决农作物秸秆、林业剩余物等生物质原料在喂料过程中的缠绕、堆积和堵塞现象，提高了喂料器的适应性，也提高物料喂入效率，为生物质固体燃料成型机的连续稳定顺畅喂料提供了技术保障。

附图说明：

图1为生物质固体成型燃料强制喂料器主视图；

图2为强制喂料轴示意图；

图3为3组刮片(刮片横向间距100mm)的强制喂料轴示意图；

图4为3组刮片(刮片横向间距50mm)的强制喂料轴示意图；

图5为3组刮片(刮片横向间距25mm)的强制喂料轴示意图；

图6为4组刮片(刮片横向间距50mm)的强制喂料轴示意图；

图7为5组刮片(刮片横向间距50mm)的强制喂料轴示意图；

具体实施方式：

下面结合附图对本发明的实施例进行描述：

如图1、图2所示：1为电机，2为进料口，3为水平螺旋输送轴，4为强制喂料轴，5为刮板，6为弧形面，7为出料口，8为内接口。

强制喂料轴4通过内接口8与螺旋输送器3活动连接，可以采用螺纹、插接、键等方式进行连接，可以根据不同类型的原料进行更换强制喂料轴4，提高了生物质原料的适应性。同时磨损失效后能够方便拆卸、更换，降低了整个输送装置的设计成本。

强制喂料轴4的表面为弧形面6，其结构为中间低两端高，即为凹型弧面。这样使秸秆经过输送轴3水平输送后，更容易经过强制输送轴4被推进到出料口7。强制喂料轴4前端(即接口8部分)高，防止反料问题；后端高避免了物料缠绕在输送轴的末端，解决了秸秆堆积和堵塞问题。

刮板5呈圆周分布在弧形面(6)的横截面上，如图2，通过焊接或者铸造在弧形面6上，刃口方向与强制喂料轴4的转动方向一致，且两侧有锋利的刃口，能够提高物料的输送下降速度。

每组刮板中两个刮板间有一定的间距，按照物料的不同，间距分别为25mm、50mm、100mm，如图3、图4、图5。在固体成型前需要对生物质原料进行粉碎，试验结果表明，按照粉碎后的物料长度可以将目前的生物质原料大体分为三类，一是灌木林、枝条等林业剩余物；二是棉秆、玉米秆等灰色秸秆；三是花生壳、稻壳等。本发明专利结合图例说明如下：图3为3组刮片且刮片横向间距100mm的强制喂料轴，能够用于灌木林、枝条等粉碎后，但长度仍然较长的生物质原料；图4为3组刮片且刮片横向间距50mm的强制喂料轴，能够用于棉秆、玉米秆等粉碎后仍然有一定长度的生物质原料。图5为3组刮片且刮片横向间距25mm的强制喂料轴，能够用于花生壳、稻壳等长度较小生物质原料。这样能够适应于不同种类的物料，可以按照不同的物料更换强制喂料轴，提高了喂料器的适应性。

生物质物料不仅种类多元化，而且对于同一物料，由于收获季节、收获地区等的不同，含水量是不同的，这增加了物料输送难度，因此本发明专利设计了多组类型的刮板，可以分为3组、4组、5组刮板，即相邻两组刮板角度分别为120°、90°、72°，如图4、6、7。本发明专利以棉秆、玉米秆等灰色秸秆输送为例，结合图4、图6、图7说明实施情况。图3为3组刮片且刮片横向间距50mm的强制喂料轴，能够应用于秸秆含水量较低、散落性较好的棉秆、玉米秆等生物质物料；图6为4组刮片且刮片横向间距50mm的强制喂料轴，能够应用于含水量中等、散落性一般的棉秆、玉米秆等生物质物料；图7为5组刮片且刮片横向间距50mm的强制喂料轴，能够应用于含水量高、散落性较差的棉秆、玉米秆等生物质物料；这样能够解决物料不同含水量的问题，可以根据收购物料含水量的不同，来采用不同的强制输送轴，进一步提供输送效率，同时也提高了喂料器的适应性。

因此根据不同种类的物料、含水量的物料，本发明专利设计了9种强制输送轴4，即3组、4组、5组刮板，相邻两组刮板角度分别为120°、90°、72°；以及挡板5的横向间距分别为25mm、50mm、100mm。

在农作物秸秆、林业剩余物等生物质原料输送过程中，电机1通过传动系统带动螺旋输送轴3转动，经粉碎后的物料通过进料口2进入螺旋输送器3，先水平输送，然后经过强制喂料轴4，强制改变输送方向，进行垂直输送，进入出料口7。强制喂料轴4设计合理，解决了物料缠绕、堆积和堵塞问题，增强了搅拌能力，也提高了喂料速度，同时采用活动连接，根据不同物料更换强制输送轴，提供了输送装置的适应性。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种用于生物质固体燃料成型机的强制喂料器，包括水平螺旋输送轴(3)和强制喂料轴(4)，其特征在于，水平螺旋输送轴(3)和强制喂料轴(4)通过内接口(8)活动连接，强制喂料轴(4)的表面为凹型弧面(6)，呈圆周分布的刮板(5)焊接或者铸造在凹型弧面(6)的横截面上，且在轴向上两个刮板(5)之间有一定间距，所述间距在25mm～100mm范围内。

2.根据权利要求1所述的生物质固体燃料成型机强制喂料器，其特征在于强制喂料轴(4)的表面为凹型弧面(6)，且中间低两端高，为凹型弧面。

3.根据权利要求1所述的生物质固体燃料成型机强制喂料器，其特征在于刮板(5)焊接或者铸造在凹型弧面(6)上，且刃口方向与强制喂料轴(4)的转动方向一致。

4.根据权利要求1所述的生物质固体燃料成型机强制喂料器，其特征在于刮板(5)呈圆周分布在凹型弧面(6)的横截面上，按照生物质原料种类的不同，可以分为3组、4组、5组刮板，即相邻两组刮板角度分别为120°、90°、72°。

5.根据权利要求1所述的生物质固体燃料成型机强制喂料器，其特征在于在轴向上两个刮板(5)之间有一定间距，按照生物质原料种类的不同，间距分别为25mm、50mm、100mm。

6.根据权利要求1所述的生物质固体燃料成型机强制喂料器，其特征在于刮板(5)的两侧有锋利的刃口。

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