CN103935065B

CN103935065B - 一种柱塞式生物质成型机

Info

Publication number: CN103935065B
Application number: CN201410108049.9A
Authority: CN
Inventors: 俞国胜; 陈忠加; 袁湘月; 肖爱平; 王青宇
Original assignee: Beijing Forestry University
Current assignee: Beijing Forestry University
Priority date: 2014-03-21
Filing date: 2014-03-21
Publication date: 2015-08-12
Anticipated expiration: 2034-03-21
Also published as: CN103935065A

Abstract

一种柱塞式生物质成型机，属于农林业机械技术领域，目的是将农林业生物质粉末、碎料压缩颗粒状或块状，用于饲料或燃料。包括：固定的主轴，与支撑板固定连接，支撑板与底座固定连接；主轴上布置斜盘驱动大齿轮，斜盘驱动大齿轮下方固定连接斜盘；主轴上设置柱塞套，柱塞套圆周分布若干柱塞孔，柱塞孔内设置有柱塞；柱塞套下方一定距离，在主轴上套设压缩盘，压缩盘圆周平行于轴线分布若干压缩孔，与上方柱塞孔同轴线；压缩孔内设置螺纹，与模具连接。斜盘转动时压迫柱塞，柱塞向压缩孔内挤入物料，物料从模具内被挤出成型。

Description

一种柱塞式生物质成型机

技术领域

本发明属于农业机械技术领域，是一种柱塞式生物质成型机。

背景技术

目前国内外生物质成型机，用于将粉碎了的农林业枝叶、秸秆等压缩成颗粒状或块状，通常采用环模或平模成型原理，存在能耗大，压辊和成型模具磨损较为严重的问题。本发明所涉及的生物质成型机为柱塞压缩式，克服了现有产品成型磨具与压辊之间磨损问题，且能保证较高的生产效率。

发明内容

本发明目的是提供一种高效低能耗生物质燃料、饲料成型机。

具体的说，该装置包括：底座（16），用于固定和支撑整个成型机；驱动轴（17）通过支架设置在底座（16）上，为系统提供动力；驱动轴（17）上设置斜盘驱动小齿轮（3）；主轴（14）与驱动轴（17）平行设置，主轴（14）自上而下依次套设有斜盘驱动大齿轮（4）、斜盘（5）、柱塞套（8）、压缩盘（11）；主轴（14）固定连接在支撑板（15）上，支撑板（15）与底座（16）固定连接；斜盘驱动大齿轮（4）由斜盘驱动小齿轮（3）输入动力；斜盘驱动大齿轮（4）下端面固定连接斜盘（5）；斜盘（5）下方一定距离设置所述柱塞套（8），柱塞套（8）周向布置若干柱塞孔（81），柱塞孔（81）内设置有柱塞（6）；与柱塞套（8）间隔一定距离，在主轴（14）上设置有所述压缩盘（11），压缩盘（11）周向布置若干与其轴线平行的压缩孔（111），压缩孔（111）与上方柱塞孔（81）同轴布置；压缩孔（111）内设置螺纹，用于固定连接模具（12）；斜盘（5）转动时压迫柱塞（6），柱塞（6）向其下方的压缩孔（111）内挤压物料，由模具（12）内挤出成型。

柱塞（6）上部为滚动体座（62），内置滚动体（61），滚动体（61）与斜盘（5）接触，柱塞（6）下部为柱塞杆（63），柱塞杆（63）与滚动体座（62）固定连接；柱塞杆（63）外设置复位弹簧（64），复位弹簧（64）上端与滚动体座（62）接触，下端与柱塞套（8）上表面接触，以使滚动体（61）始终与斜盘（5）接触。

压缩盘（11）为上小下大两个圆柱体的组合，上方小圆柱体外设置料斗驱动大齿轮（10），其上端面与小圆柱体上端面平齐；由驱动轴（17）上设置的料斗驱动小齿轮（2）输入动力后，料斗驱动大齿轮（10）可绕压缩盘（11）旋转；料斗驱动大齿轮（10）上表面固定连接料斗（7），用于盛放物料；料斗（7）底部开口，底部边缘设置安装孔；斜盘驱动大齿轮（4）与斜盘驱动小齿轮（3）齿数比等于料斗驱动大齿轮（10）与料斗驱动小齿轮（2）齿数比。

柱塞套（8）外圆柱面设置若干固定拨料杆（9），用于搅拌物料并将物料拨落至料斗（7）底部。

料斗（7）底部设置旋转拨料杆（13），用于将料斗（7）内物料拨入压缩盘（11）上的压缩孔（111）内及孔上方。

斜盘驱动大齿轮（4）与斜盘（5）固定连接为一体，与主轴（14）之间设置轴承，可绕主轴（14）旋转；斜盘（5）下端面为斜面，旋转时斜面低处可压迫柱塞（6）向下运动，转至高点时所述复位弹簧（64）使柱塞（6）回位。

斜盘驱动大齿轮（4）与料斗驱动大齿轮（10）同步旋转；旋转拨料杆（13）设置在料斗（7）底部、斜盘（5）下端斜面高点下方，以防止拨料时和柱塞（6）相碰。料斗驱动大齿轮（10）与压缩盘（11）小圆柱体配合的圆柱面上方设置挡环（112），与压缩盘（11）固定连接，用于轴向定位料斗驱动大齿轮（10）。

压缩盘（11）或模具（12）上设置加热装置，以使物料中木质素软化，更加容易成型。

模具（12）为整体式或为轴线方向分段连接而成；模具长度和内径比大于5：1。

附图说明

图1为本发明的整体结构图

图2为柱塞的结构图

图3为本发明移除料斗和部分弹簧、柱塞的局部放大图

图4为料斗的结构图

图5为本发明试验效果图

图号说明

1-减速电机、2-料斗驱动小齿轮、3-斜盘驱动小齿轮、4-斜盘驱动大齿轮、5-斜盘、6-柱塞、7-料斗、8-柱塞套、9-固定拨料杆、10-料斗驱动大齿轮、11-压缩盘、12-模具、13-旋转拨料杆、14-主轴、15-支撑板、16-底座、17-驱动轴、61-滚动体、62-滚动体座、63-柱塞杆、64-复位弹簧、81-柱塞孔、111-压缩孔、112-挡环。

具体实施方式

下面结合附图和附图标记，对该发明具体实施例进行说明。

本实施例中装置包括：底座（16），为板状，竖直放置，用于固定和支撑整个成型机；驱动轴（17）从减速电机（1）输入动力，通过支架竖直设置在底座（16）上，为系统提供动力；驱动轴（17）上端布置斜盘驱动小齿轮（3）；主轴（14）与驱动轴（17）平行设置，主轴（14）自上而下依次套设有斜盘驱动大齿轮（4）、斜盘（5）、柱塞套（8）、压缩盘（11），其间设置若干轴向定位套筒；主轴（14）固定连接在支撑板（15）上，支撑板（15）与底座（16）固定连接；斜盘驱动大齿轮（4）通过一个堕齿轮从斜盘驱动小齿轮（3）输入动力；斜盘驱动大齿轮（4）下端面固定连接斜盘（5），斜盘（5）上端面为平面，下端面为斜面；斜盘（5）下方一定距离设置有柱塞套（8），柱塞套（8）周向布置4个柱塞孔（81），柱塞孔（81）内设置有柱塞（6）；与柱塞套（8）间隔一定距离，在主轴（14）上设置有压缩盘（11），压缩盘（11）周向设置4个与其轴线平行的压缩孔（111），压缩孔（111）与上方柱塞孔（81）同轴布置；压缩孔（111）内设置螺纹，用于固定连接模具（12）；斜盘（5）转动时压迫柱塞（6），柱塞（6）向其下方的压缩孔（111）内挤压物料，物料由模具（12）内挤出成型。

柱塞（6）上部为滚动体座（62），内置滚动体（61），滚动体（61）与斜盘（5）接触，柱塞（6）下部为柱塞杆（63），柱塞杆（63）与滚动体座（62）固定连接；柱塞杆（63）外设置复位弹簧（64），复位弹簧（64）上端与滚动体座（62）下端面接触，复位弹簧（64）下端与柱塞套（8）上表面接触，以使滚动体（61）始终与斜盘（5）下端面接触。

压缩盘（11）为上小下大两个圆柱体的组合，上方小圆柱体外设置料斗驱动大齿轮（10），其上端面与小圆柱体上端面平齐；由驱动轴（17）上设置的料斗驱动小齿轮（2）经过一个堕齿轮输入动力后，料斗驱动大齿轮（10）可绕压缩盘（11）旋转；料斗驱动大齿轮（10）上表面固定连接料斗（7），用于盛放物料，物料随料斗（7）旋转；旋转拨料杆（13）设置在料斗（7）底部；料斗（7）底部开口，底部边缘设置若干安装孔，用于连接料斗驱动大齿轮（10）和旋转拨料杆（13）。

斜盘驱动大齿轮（4）与斜盘（5）固定连接为一体，与主轴（14）之间设置轴承，当有动力输入斜盘驱动大齿轮（4）时，斜盘驱动大齿轮（4）与斜盘（5）绕主轴（14）旋转；斜盘（5）下端面为斜面，旋转时斜面低处可压迫柱塞（6）向下运动，旋转至斜面高点时复位弹簧（64）使柱塞（6）回位。

斜盘驱动大齿轮（4）与斜盘驱动小齿轮（3）齿数比等于料斗驱动大齿轮（10）与料斗驱动小齿轮（2）齿数比，保证斜盘驱动大齿轮（4）与料斗驱动大齿轮（10）同步旋转；旋转拨料杆（13）设置在料斗（7）底部、斜盘（5）下端斜面高点下方，且旋转时始终位于斜盘（5）下端斜面高点下方，以防止拨料时和柱塞（6）相碰。

料斗驱动大齿轮（10）与压缩盘（11）小圆柱体配合的圆柱面上方设置挡环（112），与压缩盘（11）固定连接，用于轴向定位料斗驱动大齿轮（10）及防止物料落入料斗驱动大齿轮（10）与压缩盘（11）间的配合面内。

工作时，斜盘驱动大齿轮（4）与斜盘（5）作为一体转动，料斗（7）被料斗驱动大齿轮（10）带动转动，且与斜盘（5）同步转动；物料随着料斗（7）旋转，旋转过程被柱塞套（8）外圆柱面上固定拨料杆（9）搅拌并拨落到料斗（7）底部，落下后被旋转拨料杆（13）拨入压缩盘（11）的压缩孔（111）内及孔上方；柱塞（6）在斜盘（5）转动时被压迫，向其下方的压缩孔（111）内挤压物料，物料由模具（12）内挤出成型；物料成型密度由模具（12）的长度调节，相同孔径和原料品种时，模具（12）长度越长，成型密度越大。图5中所示为本发明所涉及的生物质成型机试验效果图。

Claims

1.一种柱塞式生物质成型机，包括：底座（16），用于固定和支撑整个成型机；驱动轴（17）通过支架设置在底座（16）上，为系统提供动力；驱动轴（17）上设置斜盘驱动小齿轮（3）；主轴（14）与驱动轴（17）平行设置，主轴（14）自上而下依次套设有斜盘驱动大齿轮（4）、斜盘（5）、柱塞套（8）、压缩盘（11）；主轴（14）固定连接在支撑板（15）上，支撑板（15）与底座（16）固定连接；斜盘驱动大齿轮（4）由斜盘驱动小齿轮（3）输入动力；斜盘驱动大齿轮（4）下端面固定连接斜盘（5）；斜盘（5）下方一定距离设置所述柱塞套（8），柱塞套（8）周向布置若干柱塞孔（81），柱塞孔（81）内设置有柱塞（6）；与柱塞套（8）间隔一定距离设置所述压缩盘（11），压缩盘（11）周向布置若干与其轴线平行的压缩孔（111），压缩孔（111）与上方柱塞孔（81）同轴布置；压缩孔（111）内设置螺纹，用于固定连接模具（12）；斜盘（5）转动时压迫柱塞（6），柱塞（6）向其下方的压缩孔（111）内挤压物料，由模具（12）内挤出成型；所述柱塞（6）上部为滚动体座（62），内置滚动体（61），滚动体（61）与斜盘（5）接触，柱塞（6）下部为柱塞杆（63），柱塞杆（63）与滚动体座（62）固定连接；柱塞杆（63）外设置复位弹簧（64），复位弹簧（64）上端与滚动体座（62）接触，下端与柱塞套（8）上表面接触，以使滚动体（61）始终与斜盘（5）接触；所述压缩盘（11）为上小下大两个圆柱体的组合，上方小圆柱体外设置料斗驱动大齿轮（10），其上端面与小圆柱体上端面平齐；由驱动轴（17）上设置的料斗驱动小齿轮（2）输入动力后，料斗驱动大齿轮（10）可绕压缩盘（11）旋转；料斗驱动大齿轮（10）上表面固定连接料斗（7），用于盛放物料；料斗（7）底部开口，底部边缘设置安装孔。

2.如权利要求1所述的一种柱塞式生物质成型机，其特征在于：所述柱塞套（8）外圆柱面设置若干固定拨料杆（9），用于搅拌物料并将物料拨落至料斗（7）底部。

3.如权利要求1所述的一种柱塞式生物质成型机，其特征在于：所述料斗（7）底部设置旋转拨料杆（13），用于将料斗（7）内物料拨入压缩盘（11）上的压缩孔（111）内及孔上方。

4.如权利要求1所述的一种柱塞式生物质成型机，其特征在于：所述斜盘驱动大齿轮（4）与斜盘（5）固定连接为一体，与主轴（14）之间设置轴承，可绕主轴（14）旋转；斜盘（5）下端面为斜面，旋转时斜面低处可压迫柱塞（6）向下运动，转至高点时所述复位弹簧（64）使柱塞（6）回位。

5.如权利要求3所述的一种柱塞式生物质成型机，其特征在于：所述斜盘驱动大齿轮（4）与料斗驱动大齿轮（10）同步旋转；旋转拨料杆（13）设置在料斗（7）底部、斜盘（5）下端斜面高点下方，以防止拨料时和柱塞（6）相碰。

6.如权利要求1所述的一种柱塞式生物质成型机，其特征在于：所述料斗驱动大齿轮（10）与压缩盘（11）小圆柱体配合的圆柱面上方设置挡环（112），挡环（112）与压缩盘（11）固定连接，用于轴向定位料斗驱动大齿轮（10）。

7.如权利要求1所述的一种柱塞式生物质成型机，其特征在于：所述压缩盘（11）或模具（12）上设置加热装置。

8.如权利要求1所述的一种柱塞式生物质成型机，其特征在于：所述模具（12）为整体式或为轴线方向分段连接而成；模具长度和内径比大于5：1。

9.如权利要求1所述的一种柱塞式生物质成型机，其特征在于：所述斜盘驱动大齿轮（4）与斜盘驱动小齿轮（3）齿数比等于料斗驱动大齿轮（10）与料斗驱动小齿轮（2）齿数比。