CN104069775A - 阶梯凹槽模盘塔式同步滚轮颗粒机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种阶梯凹槽模盘塔式同步滚轮颗粒机，包括盛料桶，盛料桶内安装环形模盘，环形模盘的中部开设通孔，环形模盘的上表面开设至少两条环状凹槽，环状凹槽的外沿内壁为斜面，环状凹槽内开设模孔，模孔均布在环状凹槽内，通孔内安装支撑座，支撑座中间的轴孔内安装纵向传动轴，传动轴由电机驱动，纵向传动轴上端穿过支撑座的轴孔位于盛料桶内，纵向传动轴上安装支撑轴，支撑轴的两端分别安装碾压盘，碾压盘上均分别设置滚轮，滚轮的直径不同呈塔式分布，滚轮与相应的环状凹槽配合并在相应的环状凹槽内转动，支撑座与环形模盘固定连接。本发明的滚轮与环状凹槽的严格配合，使滚轮的使用寿命长，并能够使模孔处的挤压力均衡。

Description

阶梯凹槽模盘塔式同步滚轮颗粒机
技术领域
本发明涉及颗粒机，是一种阶梯凹槽模盘塔式同步滚轮颗粒机。
背景技术
用秸杆或秸杆与粉煤等混合物挤压成燃料的设备已公开了多种结构，例如：平模制粒机、滚轮挤压机等。但是，这些设备在使用中发现仍存在不足：秸杆的混合物在加工时易四溅，使秸杆与其它物料的比例失衡，直接影响最终产品的质量，同时加工效率低；在达到燃料较高密度要求时需要多种混合物的严格比例及添加剂，生产的柱体颗粒不能用于燃气轮机；由于物料聚集在模孔周围的压力不能集中，易造成模孔逐步缺少挤压力、造成模孔堵塞，无法正常挤出颗粒；滚轮运转阻力大，易产生扭曲变形，影响对模孔的挤压力，无法形成正常颗粒，导致产量降低，维修量增加。
发明内容
本发明的目的是，提供一种阶梯凹槽模盘塔式同步滚轮颗粒机，它能够解决现有技术的不足。
本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：阶梯凹槽模盘塔式同步滚轮颗粒机，包括盛料桶，盛料桶内安装环形模盘，环形模盘的中部开设通孔，环形模盘的上表面开设至少两条环状凹槽，环状凹槽的外沿内壁为斜面，每条环状凹槽内均开设模孔，模孔均布在环状凹槽360°的范围内，通孔内安装支撑座，支撑座中间的轴孔内安装纵向传动轴，传动轴由电机驱动，纵向传动轴上端穿过支撑座的轴孔位于盛料桶内，纵向传动轴上安装支撑轴，支撑轴的两端分别安装第一碾压盘和第二碾压盘，第一碾压盘和第二碾压盘上均分别设置至少两个滚轮，滚轮的直径不同，呈塔式分布，滚轮与相应的环状凹槽配合并在相应的环状凹槽内转动，支撑座与环形模盘固定连接。每两条环状凹槽间是斜面连接，斜面的高端位于直径小的环状凹槽外边沿，斜面的低端位于直径大的环状凹槽内边沿，最小直径的环状凹槽的上表面高于任一条环状凹槽的上表面。第一碾压盘和第二碾压盘上分别设置3个滚轮，环形模盘的上表面开设三条环状凹槽，最外沿环状凹槽的深度大于其它两条环状凹槽的深度，三条环状凹槽分别与碾压盘上的滚轮相配合。第一碾压盘安装在第一轴套上，第一轴套安装在第一轴承上，第一轴承安装在支撑轴的一侧，第二碾压盘安装在第二轴套上，第二轴套安装在第二轴承上，第二轴承安装在支撑轴的另一侧。支撑轴上、与第一轴承的一端面紧密配合安装第一石墨根盘，支撑轴上、与第二轴承的一端面紧密配合安装第二石墨根盘，第一石墨根盘的外端面与第一轴套的外端面位于同一垂直平面内，第二石墨根盘的外端面与第二轴套的外端面位于同一垂直平面内。支撑座的上端与第三轴套连接，支撑座的下端与第四轴套连接，支撑座安装在轴承上。环状凹槽的深度以最大直径的环状凹槽的深度为准，其它环状凹槽向模盘的中心部位依次逐渐变小。环状凹槽的内底平面的两边沿处为圆弧状，滚轮的端面外沿为圆角，环状凹槽底平面的宽度L1比滚轮端面宽度L2大1-2毫米。每条环状凹槽内的模孔直径和高度均相等，模孔的高度为40-60毫米，直径为7-15毫米。每条环状凹槽的宽度均为20-40毫米。
本发明的阶梯凹槽模盘塔式同步滚轮颗粒机，采用塔式滚轮等结构组合，滚轮的直径由模盘的中间部位向外逐渐加大，模盘的环状凹槽的直径由模盘中间部位向外逐渐加大，各环状凹槽间采用斜面连接，使秸杆或秸杆及粉煤混合物进入颗粒机后，靠自身重量依次滑入各道环状凹槽，使物料在揉合、挤压过程中，不产生秸杆等物料飞溅的现象，使各物料的混合比例不发生变化，挤出的柱体颗粒质量稳定；颗粒机可用于挤压秸杆物料、秸杆与粉煤的混合物料、粉煤物料、固体煤等各种纯天然物料等，不需要添加任何粘接剂，各物料经过本颗粒机的碾压、揉合及挤压形成的柱体颗粒均匀度好、柔软度好、不产生裂纹、不破碎，生产效率高、不出现堵塞模孔的现象，滚轮在运转中阻力小，不产生扭曲变形，对模孔的挤压力均衡，不出现打滑现象，本发明颗粒机的使用寿命比现有技术提高1-2倍，维修率极低，特别是滚轮与环状凹槽的严格配合，使滚轮的使用寿命长，并能够使物料均布在模孔处使模孔处的挤压力均衡等。
附图说明
附图1是本发明结构示意图；附图2是图1中环形模盘的放大结构示意图；图3是本发明的实施例之一结构示意图。
具体实施方式
对照附图对本发明做进一步说明。
本发明所述的阶梯凹槽模盘塔式同步滚轮颗粒机，有一个盛料桶15，盛料桶15内安装环形模盘1，环形模盘1的中部开设通孔21，环形模盘1的上表面开设至少两条环状凹槽，环状凹槽的外沿内壁为斜面，每条环状凹槽内均开设模孔2，模孔2均布在环状凹槽360°的范围内，通孔21内安装支撑座19，支撑座19中间的轴孔内安装纵向传动轴23，传动轴23由电机驱动，纵向传动轴23上端穿过支撑座19的轴孔位于盛料桶15内，纵向传动轴23上安装支撑轴11，支撑轴11的两端分别安装第一碾压盘25和第二碾压盘26，第一碾压盘25和第二碾压盘26上均分别设置至少两个滚轮，滚轮的直径不同，呈塔式分布，滚轮与相应的环状凹槽配合并在相应的环状凹槽内转动，支撑座19与环形模盘1固定连接。
本发明的优选方案是：每两条环状凹槽间是斜面连接，斜面的高端位于直径小的环状凹槽外边沿，斜面的低端位于直径大的环状凹槽内边沿，最小直径的环状凹槽的上表面高于任一条环状凹槽的上表面。使物料均匀滑入环状凹槽内，不出现堆积。
本发明所述的颗粒机设置的滚轮优选的方案为三个，其结构为：第一碾压盘25和第二碾压盘26上分别设置3个滚轮，环形模盘1的上表面开设三条环状凹槽，最外沿环状凹槽的深度大于其它两条环状凹槽的深度，三条环状凹槽分别与碾压盘上的滚轮相配合。这种结构的特点是使用寿命与自身设备的重量组合达到较好值，使滚轮的维修量降至较低水平。第一环状凹槽4的深度H1、第二环状凹槽6的深度H2和第三环状凹槽8的深度H3均为15-25毫米。
本发明进一步优选的方案是：第一碾压盘25安装在第一轴套10上，第一轴套10安装在第一轴承9上，第一轴承9安装在支撑轴11的一侧，第二碾压盘26安装在第二轴套24上，第二轴套24安装在第二轴承30上，第二轴承30安装在支撑轴11的另一侧。
为了增加碾压盘、轴套的使用寿命，增加散热效果，在支撑轴11上、与第一轴承9的一端面紧密配合安装第一石墨根盘12，支撑轴11上、与第二轴承30的一端面紧密配合安装第二石墨根盘31，第一石墨根盘12的外端面与第一轴套10的外端面位于同一垂直平面内，第二石墨根盘31的外端面与第二轴套24的外端面位于同一垂直平面内。第一轴承9和第二轴承30的厚度以70-180毫米为适宜。
本发明所述的进一步具体结构为：支撑座19的上端与第三轴套22连接，支撑座19的下端与第四轴套23连接，支撑座19安装在轴承20上。
本发明进一步的优选方案是：环状凹槽的深度以最大直径的环状凹槽的深度为准，其它环状凹槽向模盘的中心部位依次逐渐变小。使线速度达到最佳状态时，生产效率大幅提高。
本发明所述的环状凹槽的内底平面的两边沿处为圆弧状，滚轮的端面外沿为圆角，环状凹槽底平面的宽度L1比滚轮端面宽度L2大1-2毫米。圆弧状与圆角的配合使滚轮的端面压力更均匀一致，出料效率更高，
本发明优选的方案是：每条环状凹槽内的模孔直径和高度均相等，模孔的高度为40-60毫米，直径为7-15毫米。每条环状凹槽的宽度均为20-40毫米。
本发明颗粒机加工出的柱体颗粒是一种燃料，主要用于燃气轮机或蒸汽轮机的燃料。用于燃气轮、蒸汽轮机联合发电燃料。本发明的颗粒机可使料物的含水量达到20-25%，在碾压、揉合、挤压中使物料的温度达到100℃左右，使细泥状物料在湿热状态下挤压成柱体颗粒。柱体颗粒燃料在气化炉内能产生无氧煤气用以替代天然气。柱体颗粒在燃气炉内600-900℃的干馏层，能无阻碍释放焦油、苯、酚、硫气体，能达到90%回收；在蒸气与高温热碳中释放H2、CO和CH4，达到75%以上，总热量能够相当于煤热值的93%左右。本发明柱体颗粒做燃料与气化剂转换热值效率：与氧气、蒸汽气化产生热值大于28KJ/g，效率超过90%；与富氧、蒸汽气化产生热值为21KJ/g，效率达到70%；与空气、蒸汽气化产生热值为18KJ/g，效率达到50%。上述数据是在气化炉连续燃烧21天内做出的115次数据测试结果。
本发明柱体颗粒含水量小于20%，直接进入气化炉干燥段中，高温下柱体颗粒的水分迅速蒸发，使柱体颗粒内部成为气流通畅的“蜂窝”颗粒进入干馏层，释放碳氢、焦油气体，同时，接触氧化面积增大达到高气化效果。用本发明颗粒机生产的燃料成本低，不含任何添加剂、灰分量小，无有害气体排放。
本发明柱体颗粒的直径为12-18毫米，长度为30-200毫米为适合。
本发明颗粒机实施例之一如图3所示，它可以将两个或两个以上模盘串联安装在纵向传动轴上，由此，相应的安装支撑轴以及支撑轴上的塔式滚压盘，以及开设滚压盘配合的环状凹槽等结构，它可以直接安装在气化炉顶部使用，柱体颗粒燃料直接进入气化炉。当用图3所示多个模盘串联的结构组合时，最上层模盘的模孔大于下层模盘上的模孔。图中3是第一滚轮，5是第二滚轮，7是第三滚轮，27是第四滚轮，28是第五滚轮，29是第六滚轮。

Claims (10)

1. 阶梯凹槽模盘塔式同步滚轮颗粒机，包括盛料桶（15），其特征在于：盛料桶（15）内安装环形模盘（1），环形模盘（1）的中部开设通孔（21），环形模盘（1）的上表面开设至少两条环状凹槽，环状凹槽的外沿内壁为斜面，每条环状凹槽内均开设模孔（2），模孔（2）均布在环状凹槽360°的范围内，通孔（21）内安装支撑座（19），支撑座（19）中间的轴孔内安装纵向传动轴（23），传动轴（23）由电机驱动，纵向传动轴（23）上端穿过支撑座（19）的轴孔位于盛料桶（15）内，纵向传动轴（23）上安装支撑轴（11），支撑轴（11）的两端分别安装第一碾压盘（25）和第二碾压盘（26），第一碾压盘（25）和第二碾压盘（26）上均分别设置至少两个滚轮，滚轮的直径不同，呈塔式分布，滚轮与相应的环状凹槽配合并在相应的环状凹槽内转动，支撑座（19）与环形模盘（1）固定连接。
2.根据权利要求1所述的阶梯凹槽模盘塔式同步滚轮颗粒机，其特征在于：每两条环状凹槽间是斜面连接，斜面的高端位于直径小的环状凹槽外边沿，斜面的低端位于直径大的环状凹槽内边沿，最小直径的环状凹槽的上表面高于任一条环状凹槽的上表面。
3.根据权利要求1或2所述的阶梯凹槽模盘塔式同步滚轮颗粒机，其特征在于：第一碾压盘（25）和第二碾压盘（26）上分别设置3个滚轮，环形模盘（1）的上表面开设三条环状凹槽，最外沿环状凹槽的深度大于其它两条环状凹槽的深度，三条环状凹槽分别与碾压盘上的滚轮相配合。
4.根据权利要求1所述的阶梯凹槽模盘塔式同步滚轮颗粒机，其特征在于：第一碾压盘（25）安装在第一轴套（10）上，第一轴套（10）安装在第一轴承（9）上，第一轴承（9）安装在支撑轴（11）的一侧，第二碾压盘（26）安装在第二轴套（24）上，第二轴套（24）安装在第二轴承（30）上，第二轴承（30）安装在支撑轴（11）的另一侧。
5.根据权利要求4所述的阶梯凹槽模盘塔式同步滚轮颗粒机，其特征在于：支撑轴（11）上、与第一轴承（9）的一端面紧密配合安装第一石墨根盘（12），支撑轴（11）上、与第二轴承（30）的一端面紧密配合安装第二石墨根盘（31），第一石墨根盘（12）的外端面与第一轴套（10）的外端面位于同一垂直平面内，第二石墨根盘（31）的外端面与第二轴套（24）的外端面位于同一垂直平面内。
6.根据权利要求1所述的阶梯凹槽模盘塔式同步滚轮颗粒机，其特征在于：支撑座（19）的上端与第三轴套（22）连接，支撑座（19）的下端与第四轴套（23）连接，支撑座（19）安装在轴承（20）上。
7.根据权利要求1所述的阶梯凹槽模盘塔式同步滚轮颗粒机，其特征在于：环状凹槽的深度以最大直径的环状凹槽的深度为准，其它环状凹槽向模盘的中心部位依次逐渐变小。
8.根据权利要求1所述的阶梯凹槽模盘塔式同步滚轮颗粒机，其特征在于：环状凹槽的内底平面的两边沿处为圆弧状，滚轮的端面外沿为圆角，环状凹槽底平面的宽度L1比滚轮端面宽度L2大1-2毫米。
9.根据权利要求1所述的阶梯凹槽模盘塔式同步滚轮颗粒机，其特征在于：每条环状凹槽内的模孔直径和高度均相等，模孔的高度为40-60毫米，直径为7-15毫米。
10.根据权利要求1所述的阶梯凹槽模盘塔式同步滚轮颗粒机，其特征在于：每条环状凹槽的宽度均为20-40毫米。
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