CN102631866B - 动辊式环模制粒机 - Google Patents

Abstract

本发明属于饲料成形加工技术领域，涉及一种动辊式环模制粒机，动辊式环模制粒机主要包括环模以及在环模内水平设置的一对互相平行的左压辊和右压辊，左压辊和右压辊分别同轴固接在左压辊主轴和右压辊主轴中部，左压辊主轴和右压辊主轴通过轴承分别与左压辊支承座和右压辊支承座构成转动连接，左压辊主轴和右压辊主轴分别由左压辊主轴驱动电机和右压辊主轴驱动电机独立驱动，通过各自的压辊滑动丝杠副分别独立调节左压辊和右压辊与环模的间隙。本发明压辊为主动、环模为从动的结构以及压辊和环模均独立安装于底座，实现了停机或非停机状态下均能进行环模与压辊间隙调节，避免了饲料与黄油的交叉污染，适用于饲料、木屑和秸秆等生物质原料制粒加工。

Description

动辊式环模制粒机

技术领域

本发明属于饲料成形加工技术领域，特别涉及一种动辊式环模制粒机。

背景技术

环模制粒机是一种能够将粉状物料挤压成颗粒料的机械，在饲料生产中，应用十分广泛。其结构主要包括有环模和压辊，环模为中空圆筒状，环模上钻有若干模孔，压辊一般为2组或3组，均匀分布在环模内侧。制粒机根据运动特性分为动模式和动辊式，在平模制粒机中有动模式和动辊式两种类型，现有环模制粒机都是采用动模式设计。当环模转动时，将物料推挤到环模和压辊的间隙中，在摩擦力的作用下压辊随环模一起转动并挤压物料，将粉状的物料从模孔中挤出，经切刀切断后形成颗粒物料。环模和压辊之间间隙是环模制粒机的重要参数，与粉状料粒径、物料品种、饲料配方和蒸汽的添加量等有关。改变饲料品种或更换饲料配方，或者环模的磨损程度发生变化，为了保证颗粒饲料成形质量均需要对环模和压辊之间的间隙进行调整，以达到最佳的挤出效果。

因此环模制粒机环模与压辊之间间隙调整工作成为影响制粒机正常工作的一个很重要因素。如何实现环模制粒机环模与压辊之间间隙的不停机调整一直是饲料机械加工企业与科研机构研究的课题。在现有的设备中， 环模的旋转方向为顺时针方向, 如配有两只压辊的制粒机, 开始安装压辊时应将左侧压辊的最大偏心凸边安装在环模内左上半区, 右侧压辊的最大偏心凸边安装在环模内右下半区内。如配有多只压辊制粒机，也应保证当偏心调节块沿环模旋转的相反方向转动时, 压辊应向与环模相接触的方向移动, 否则说明压辊安装不正确。当压辊安装完成后，如需调节环模与压辊之间间隙必须在停机的条件下，然后通过环模制粒机中的压辊和环模间隙调节装置，经过粗调和微调的方法调节环模和压辊之间的间距。压辊与环模的间隙一般为0.3mm～0.5mm，调节时通常使压辊的外表面与旋转环模的内表面轻微接触，并在环模带动下达到似转非转。这一过程对工人的经验要求很高，耗时烦琐，如果间隙过小，则压辊与环模容易磨损，而且噪声较大，动力消耗增大。间隙过大，则挤压力不足，出料困难，不易压实，熟化程度降低，粉化率增加影响产量。

2011年的发明专利申请 “环模制粒机的环模和压辊间隙快调装置”（专利申请号201110247077.5）公开的调节装置，环模内有两至三组压辊，压辊经由轴承对应安装在偏心轴上，偏心轴上安装有从动齿轮，环模的中心位置处有一个主动齿轮，主动齿轮安装在主动齿轮轴上，主动齿轮与偏心轮上的从动齿轮相连，调节主动齿轮能够同时调节两至三组压辊与环模的间隙，这一装置使得环模和压辊之间间隙的调整方便快捷，对工人操作技能的要求有所降低。但该方法仍然需要在停机状态下使用专门的工具才能完成环模与压辊的间隙调节，没有解决环模和压辊之间间隙不停机调节的问题。因此需要设计一种不停机调整环模和压辊间隙，高效清洁的环模制粒机。

发明内容

本发明的目的为，解决背景技术所述设计一种环模和压辊间隙不停机调整，高效清洁的环模制粒机问题，提供一种动辊式环模制粒机，动辊式环模制粒机主要包括环模8以及在环模8内水平设置的一对互相平行的左压辊3和右压辊6，左压辊3和右压辊6分别与环模8内表面的间隙均不大于2mm，环模轴承座1竖直固接在底座13上，环模轴承2的轴线为水平设置，环模轴承2固接环模轴承座1在内，环模8与环模轴承2的内圆固接构成环模8与环模轴承座1的转动连接，圆锥面形的前机壳10和圆锥面形的后机壳9分别从环模8的前端和后端进入镶嵌在环模8内，前机壳10和后机壳9分别通过机壳支架固定在底座13上，前机壳10和后机壳9均与环模8的内表面间隙配合将环模8封闭，在前机壳10和后机壳9的圆锥面顶部和圆锥面上水平对称分布3个孔，在圆锥面顶部的圆孔为进料孔，圆锥面上左右两个孔分别为左压辊主轴孔和右压辊主轴孔， 2个进料斗5分别固接在前机壳10和后机壳9上，进料斗5的出料口与前机壳10或后机壳9的进料孔连通，或者1个进料斗5固接在前机壳10上，进料斗5的出料口与前机壳10的进料孔连通，后机壳9的进料孔封闭，其特征在于，左压辊3同轴固接在左压辊主轴4中部，左压辊主轴4两端分别从前机壳10和后机壳9上的左压辊主轴孔中伸出，左压辊主轴4在前机壳10和后机壳9上的左压辊主轴孔中分别与前机壳10和后机壳9有间隙，右压辊6同轴固接在右压辊主轴7中部，右压辊主轴7两端分别从前机壳10和后机壳9上的右压辊主轴孔中伸出，右压辊主轴7在前机壳10和后机壳9上的右压辊主轴孔中分别与前机壳10和后机壳9有间隙，U形的左压辊支承座12和U形的右压辊支承座18的U形口相对分别在环模轴承座1之前和之后侧卧置于底座13上，左压辊主轴4通过轴承和固接在左压辊支承座12上的左压辊轴承座11与左压辊支承座12构成转动连接，右压辊主轴7通过轴承和固接在右压辊支承座18上的右压辊轴承座17与右压辊支承座18构成转动连接，左压辊主轴驱动电机21固接在驱动电机支架23上，驱动电机支架23固接在左压辊支承座12的前壁上，左压辊主轴4的前端通过联轴器24与左压辊主轴驱动电机21的轴连接，右压辊主轴驱动电机22固接在驱动电机支架23上，驱动电机支架23固接在右压辊支承座18的前壁上，右压辊主轴7的前端通过联轴器24与右压辊主轴驱动电机22的轴连接；

左压辊3和右压辊6与环模8通过间隙和物料构成摩擦传动，左压辊3和右压辊6同向转动为主动转动，环模8的转动为从动转动，环模8与左压辊3和右压辊6同向转动；

左压辊支承座12的后部底面上有一条左右走向的燕尾形滑动导轨14，燕尾形滑动导轨14与底座13上的燕尾槽构成滑动连接，左压辊支承座12的前部底面上有一个矩形截面的左滑动螺母15，左滑动螺母15与底座13上左右走向的矩形槽构成滑动连接，左丝杠16在底座13上的矩形槽内与底座13转动连接，左丝杠16与左滑动螺母15螺纹连接构成左压辊位移丝杠副，转动左丝杠16左滑动螺母15驱动左压辊支承座12向左或向右平移，左丝杠16的左端通过联轴器与左压辊位移电机的轴连接，由左压辊位移电机调节左压辊3与环模8内表面的间隙，或者在左丝杠16的左端安装手轮，由人工调节左压辊3与环模8内表面的间隙；

右压辊支承座18的后部底面上有一条左右走向的燕尾形滑动导轨14，燕尾形滑动导轨14与底座13上的燕尾槽构成滑动连接，右压辊支承座18的前部底面上有一个矩形截面的右滑动螺母19，右滑动螺母19与底座13上的矩形槽构成滑动连接，右丝杠20在底座13上左右走向的矩形槽内与底座13转动连接，右丝杠20与右滑动螺母19螺纹连接构成右压辊位移丝杠副，转动右丝杠20，右滑动螺母19驱动右压辊支承座18向左或向右平移，右丝杠20的右端通过联轴器与右压辊位移电机的轴连接，由右压辊位移电机调节右压辊6与环模8内表面的间隙，或者在右丝杠20的右端安装手轮，由人工调节右压辊6与环模8内表面的间隙。

所述左压辊主轴4在前机壳10和后机壳9上的左压辊主轴孔中分别与前机壳10和后机壳9的间隙以及右压辊主轴7在前机壳10和后机壳9上的右压辊主轴孔中分别与前机壳10和后机壳9的间隙均为2～3mm；

所述左压辊3与环模8内表面的间隙以及右压辊6与环模8内表面的间隙的调节范围均为0～2mm；

所述左压辊3在左压辊主轴驱动电机驱动下按顺时针转动；

所述右压辊6在右压辊主轴驱动电机驱动下按顺时针转动。

动辊式环模制粒机工作时，启动左压辊主轴驱动电机和右压辊主轴驱动电机，使左压辊3和右压辊6均按顺时针转动，物料从进料斗5添加通过前机壳9和后机壳10的锥形面落入环模8内，物料进入环模8与压辊之间的间隙中，当料层高度高于压辊下表面时，在压辊的压力作用下被压入环模8的模孔中，在摩擦力的作用下，环模8也顺时针转动，在左压辊3和右压辊6的不断挤压下，成型的物料从环模8的模孔中挤出，经环模8之下的切割装置切成颗粒。

压辊与环模内表面的间隙一般为0.3mm～0.5mm，按如下的操作调节环模8内表面与压辊之间的间隙。

顺时针转动左丝杠16，左压辊位移丝杠副带动左压辊支承座12及其左压辊主轴电机、左压辊轴承座11、左压辊主轴4和左压辊3一起向着与环模8内表面相接触的方向运动。逆时针转动左丝杠16，则左压辊位移丝杠副带动左压辊支承座12及其左压辊主轴电机、左压辊轴承座11、左压辊主轴4和左压辊3一起向着离开环模8内表面的方向运动。这就实现了左压辊3与环模8内表面的间隙调节。顺时针转动右丝杠20，右压辊位移丝杠副带动右压辊支承座18及其右压辊主轴电机、右压辊轴承座17、右压辊主轴7和右压辊6一起向着与环模8内表面相接触的方向运动。逆时针转动右丝杠20，则右压辊位移丝杠副带动右压辊支承座18及其右压辊主轴电机、右压辊轴承座17、右压辊主轴7和右压辊6一起向着离开环模8内表面的方向运动。这就实现了右压辊6与环模8的间隙调节。左压辊3与环模8内表面的间隙调节以及右压辊6与环模8内表面的间隙调节分别由左压辊位移电机和右压辊位移电机独立驱动实现，并且在动辊式环模制粒机工作状态下进行，实现了环模和压辊间隙不停机可调的要求，而且两个压辊与环模内表面的间隙的调节是相互独立的。

本发明的特点：

1. 本发明属于动辊式环模制粒机，采用压辊为主动环模为从动的原理设计，该设计可以降低传动力矩，克服了现有设备中环模传动轴用皮带轮与电机连接，环模传动轴承受很大的扭矩，对传动轴加工要求很高，稍有不慎就可能造成环模传动轴断裂的问题。

2. 本发明能够避免饲料与黄油的交叉污染。本发明的结构中，压辊的轴承座安装在制粒机机壳的外部，压辊上无需加注黄油润滑，避免黄油与饲料的交叉污染，保证饲料的生产安全性。

3．本发明能够实现环模与压辊之间间隙的在线调节。本发明中，环模、压辊的装配相对独立，环模和压辊之间的工作和位置关系都是根据各自在制粒机底座上的安装位置来保证。该设计能够实现停机或非停机状态下均能调节环模与压辊之间间隙。环模与压辊之间间隙能够在生产状态下实时调节，降低了工人的操作难度。本发明为环模制粒机的自动化提供了技术支持。

本发明的有益效果为，本发明中，压辊为主动、环模为从动的传动结构，以及左压辊、右压辊和环模独立安装在底座上的机构，实现了停机或非停机状态下均能进行环模与压辊间隙调节，环模与压辊之间间隙的调节方便快捷，大大降低了工人的操作难度。能够实现生产状态下的调节，为今后工厂的自动化和现代化提供了技术的支持；压辊的质量大大小于环模的质量，因此将压辊转动设置为主动可降低传动力矩，从而实现制粒机的节能设计，同时亦避免了饲料与黄油的交叉污染。

附图说明

图1为动辊式环模制粒机示意图；

图2为动辊式环模制粒机左视示意图；

图3为动辊式环模制粒机右视示意图；

图4为主要部件相对位置俯视示意图；

图5为图2中A处放大示意图；

图6为图3中B处放大示意图。

图中，1--环模轴承座，2--环模轴承，3--左压辊，4--左压辊主轴，5--进料斗，6--右压辊，7--右压辊主轴，8--环模，9--后机壳，10--前机壳，11--左压辊轴承座，12--左压辊支承座，13--底座，14--燕尾形滑动导轨，15--左滑动螺母，16--左丝杠，17--右压辊轴承座，18--右压辊支承座，19--右滑动螺母，20--右丝杠。

具体实施方式

下面结合实施例和附图对本发明作进一步详细描述。

图1为动辊式环模制粒机实施例的示意图，动辊式环模制粒机主要包括环模8以及在环模8内水平设置的一对互相平行的左压辊3和右压辊6，左压辊3和右压辊6分别与环模8内表面的间隙均不大于2mm环模轴承座1竖直固接在底座13上，环模轴承2的轴线水平设置，环模轴承2固接环模轴承座1在内，环模8与环模轴承2的内圆固接构成环模8与环模轴承座1的转动连接。当物料进入环模8与压辊间隙中，受摩擦力的作用，环模8也做顺时针转动。

图2和图3分别为动辊式环模制粒机左视示意图和右视示意图，圆锥面形的前机壳10和圆锥面形的后机壳9分别从环模8的前端和后端进入镶嵌在环模8内，前机壳10和后机壳9分别通过机壳支架固定在底座13上，前机壳10和后机壳9均与环模8的内表面间隙配合将环模8封闭，在前机壳10和后机壳9的圆锥面顶部和圆锥面上水平对称分布3个孔，在圆锥面顶部的圆孔为进料孔，圆锥面上左右两个孔分别为左压辊主轴孔和右压辊主轴孔。

左压辊3同轴固接在左压辊主轴4中部，左压辊主轴4两端分别从前机壳10和后机壳9上的左压辊主轴孔中伸出，右压辊6同轴固接在右压辊主轴7中部，右压辊主轴7两端分别从前机壳9和后机壳10上的右压辊主轴孔中伸出。U形的左压辊支承座12和U形的右压辊支承座18的U形口相对分别在环模轴承座1之前和之后侧卧置于底座13上，如图4所示。左压辊主轴4在前机壳10和后机壳9上的左压辊主轴孔中分别与前机壳10和后机壳9的间隙以及右压辊主轴7在前机壳10和后机壳9上的右压辊主轴孔中分别与前机壳10和后机壳9的间隙均为3mm。

左压辊主轴4通过轴承和固接在左压辊支承座12上的左压辊轴承座11与左压辊支承座12构成转动连接，左压辊3在左压辊主轴驱动电机驱动下按顺时针转动。右压辊主轴7通过轴承和固接在右压辊支承座18上的右压辊轴承座17与右压辊支承座18构成转动连接，左压辊主轴驱动电机21固接在驱动电机支架23上，驱动电机支架23固接在左压辊支承座12的前壁上，左压辊主轴4的前端通过联轴器24与左压辊主轴驱动电机21的轴连接，右压辊主轴驱动电机22固接在驱动电机支架23上，驱动电机支架23固接在右压辊支承座18的前壁上，右压辊主轴7的前端通过联轴器24与右压辊主轴驱动电机22的轴连接，右压辊6在右压辊主轴驱动电机驱动下按顺时针转动。

2个进料斗5分别固接在前机壳10和后机壳9上，进料斗5的出料口与前机壳10或后机壳9的进料孔连通。

左压辊3和右压辊6与环模8通过间隙和物料构成摩擦传动，左压辊3和右压辊6互相独立的同向转动为主动转动，环模8的转动为从动转动，环模8与左压辊3和右压辊6同向转动。

左压辊支承座12的后部底面上有一条左右走向的燕尾形滑动导轨14，燕尾形滑动导轨14与底座13上的燕尾槽构成滑动连接。图5为图2中A处放大示意图，左压辊支承座12的前部底面上有一个矩形截面的左滑动螺母15，左滑动螺母15与底座13上左右走向的矩形槽构成滑动连接，左丝杠16在底座13上的矩形槽内与底座13转动连接，左丝杠16与左滑动螺母15螺纹连接构成左压辊位移丝杠副，转动左丝杠16左滑动螺母15驱动左压辊支承座12向左或向右平移，左丝杠16的左端通过联轴器与左压辊位移电机的轴连接，由左压辊位移电机调节左压辊3与环模8内表面的间隙。左压辊3与环模8内表面的间隙的调节范围为0～2mm。

右压辊支承座18的后部底面上有一条左右走向的燕尾形滑动导轨14，燕尾形滑动导轨14与底座13上的燕尾槽构成滑动连接。图6为图3中B处放大示意图，右压辊支承座18的前部底面上有一个矩形截面的右滑动螺母19，右滑动螺母19与底座13上的矩形槽构成滑动连接，右丝杠20在底座13上左右走向的矩形槽内与底座13转动连接，右丝杠20与右滑动螺母19螺纹连接构成右压辊位移丝杠副，转动右丝杠20，右滑动螺母19驱动右压辊支承座18向左或向右平移，右丝杠20的右端通过联轴器与右压辊位移电机的轴连接，由右压辊位移电机调节右压辊6与环模8内表面的间隙。右压辊6与环模8内表面的间隙的调节范围为0～2mm。

本发明采用动辊式的结构设计，解决了环模制粒机在饲料生产加工中不停机调节环模和压辊间隙的问题，避免了饲料加工中黄油与饲料的交叉污染，为今后制粒机的全面自动化提供了一个解决方案。本发明适用于饲料、木屑和秸秆等生物质原料制粒加工。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种动辊式环模制粒机，动辊式环模制粒机主要包括环模（8）以及在环模（8）内水平设置的一对互相平行的左压辊（3）和右压辊（6），左压辊（3）和右压辊（6）分别与环模（8）内表面的间隙均为0.3mm～0.5mm，环模轴承座（1）竖直固接在底座（13）上，环模轴承（2）的轴线水平设置，环模轴承（2）固接环模轴承座（1）在内，环模（8）与环模轴承（2）的内圆固接构成环模（8）与环模轴承座（1）的转动连接，圆锥面形的前机壳（10）和圆锥面形的后机壳（9）分别从环模（8）的前端和后端进入镶嵌在环模（8）内，前机壳（10）和后机壳（9）分别通过机壳支架固定在底座（13）上，前机壳（10）和后机壳（9）均与环模（8）的内表面间隙配合将环模（8）封闭，在前机壳（10）和后机壳（9）的圆锥面顶部和圆锥面上水平对称分布3个孔，在圆锥面顶部的圆孔为进料孔，圆锥面上左右两个孔分别为左压辊主轴孔和右压辊主轴孔，2个进料斗（5）分别固接在前机壳（10）和后机壳（9）上，进料斗（5）的出料口与前机壳（10）或后机壳（9）的进料孔连通，或者1个进料斗（5）固接在前机壳（10）上，进料斗（5）的出料口与前机壳（10）的进料孔连通，后机壳（9）的进料孔封闭，其特征在于，左压辊（3）同轴固接在左压辊主轴（4）中部，左压辊主轴（4）两端分别从前机壳（10）和后机壳（9）上的左压辊主轴孔中伸出，左压辊主轴（4）在前机壳（10）和后机壳（9）上的左压辊主轴孔中分别与前机壳（10）和后机壳（9）有间隙，右压辊（6）同轴固接在右压辊主轴（7）中部，右压辊主轴（7）两端分别从前机壳（10）和后机壳（9）上的右压辊主轴孔中伸出，右压辊主轴（7）在前机壳（10）和后机壳（9）上的右压辊主轴孔中分别与前机壳（10）和后机壳（9）有间隙，U形的左压辊支承座（12）和U形的右压辊支承座（18）的U形口相对分别在环模轴承座（1）之前和之后侧卧置于底座（13）上，左压辊主轴（4）通过轴承和固接在左压辊支承座（12）上的左压辊轴承座（11）与左压辊支承座（12）构成转动连接，右压辊主轴（7）通过轴承和固接在右压辊支承座（18）上的右压辊轴承座（17）与右压辊支承座（18）构成转动连接，左压辊主轴驱动电机（21）固接在驱动电机支架（23）上，驱动电机支架（23）固接在左压辊支承座（12）的前壁上，左压辊主轴（4）的前端通过联轴器（24）与左压辊主轴驱动电机（21）的轴连接，右压辊主轴驱动电机（22）固接在驱动电机支架（23）上，驱动电机支架（23）固接在右压辊支承座（18）的前壁上，右压辊主轴（7）的前端通过联轴器（24）与右压辊主轴驱动电机（22）的轴连接；

左压辊（3）和右压辊（6）与环模（8）通过间隙和物料构成摩擦传动，左压辊（3）和右压辊（6）同向转动为主动转动，环模（8）的转动为从动转动，环模（8）与左压辊（3）和右压辊（6）同向转动；

左压辊支承座（12）的后部底面上有一条左右走向的燕尾形滑动导轨（14），燕尾形滑动导轨（14）与底座（13）上的燕尾槽构成滑动连接，左压辊支承座（12）的前部底面上有一个矩形截面的左滑动螺母（15），左滑动螺母（15）与底座（13）上左右走向的矩形槽构成滑动连接，左丝杠（16）在底座（13）上的矩形槽内与底座（13）转动连接，左丝杠（16）与左滑动螺母（15）螺纹连接构成左压辊位移丝杠副，转动左丝杠（16）左滑动螺母（15）驱动左压辊支承座（12）向左或向右平移，左丝杠（16）的左端通过联轴器与左压辊位移电机的轴连接，由左压辊位移电机调节左压辊（3）与环模（8）内表面的间隙，或者在左丝杠（16）的左端安装手轮，由人工调节左压辊（3）与环模（8）内表面的间隙；

右压辊支承座（18）的后部底面上有一条左右走向的燕尾形滑动导轨（14），燕尾形滑动导轨（14）与底座（13）上的燕尾槽构成滑动连接，右压辊支承座（18）的前部底面上有一个矩形截面的右滑动螺母（19），右滑动螺母（19）与底座（13）上的矩形槽构成滑动连接，右丝杠（20）在底座（13）上左右走向的矩形槽内与底座（13）转动连接，右丝杠（20）与右滑动螺母（19）螺纹连接构成右压辊位移丝杠副，转动右丝杠（20），右滑动螺母（19）驱动右压辊支承座（18）向左或向右平移，右丝杠（20）的右端通过联轴器与右压辊位移电机的轴连接，由右压辊位移电机调节右压辊（6）与环模（8）内表面的间隙，或者在右丝杠（20）的右端安装手轮，由人工调节右压辊（6）与环模（8）内表面的间隙。

2.根据权利要求1所述的动辊式环模制粒机，其特征在于，所述左压辊主轴（4）在前机壳（10）和后机壳（9）上的左压辊主轴孔中分别与前机壳（10）和后机壳（9）的间隙以及右压辊主轴（7）在前机壳（10）和后机壳（9）上的右压辊主轴孔中分别与前机壳（10）和后机壳（9）的间隙均为2～3mm。

3.根据权利要求1所述的动辊式环模制粒机，其特征在于，所述左压辊（3）在左压辊主轴驱动电机驱动下按顺时针转动。

4.根据权利要求1所述的动辊式环模制粒机，其特征在于，所述右压辊（6）在右压辊主轴驱动电机驱动下按顺时针转动。

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