CN104194859B - 一种立式锥辊锥模的生物质颗粒燃料机 - Google Patents

Abstract

一种立式锥辊锥模的生物质颗粒燃料机，涉及一种生物质燃料加工设备，电机减速机（20）设置在机座（19）上与主轴（17）相连，中段经承压短轴（10）、摆动轴（2）、横担（1）经油缸（5）与锥形压辊（15）相连，锥形压辊（15）与主轴（17）与锥面环模（14）连接，摆动轴（2）通过承压短轴（10）安装在压力套（7）上，投料斗（9）安装在料仓（12）的上沿，断料器（13）通过断料器托辊（16）安装在锥面环模（14）的外沿上，锥形压辊（15）设在压辊轴（33）上，压辊轴（33）制成空心。本发明通过挤压力及摩擦热将生物质物料（秸秆、果壳、谷壳、木材下脚料、枯木枝才）压实成型为高密度的生物质燃料，或压缩成饲料的生产设备。

Description

一种立式锥辊锥模的生物质颗粒燃料机

技术领域

本发明涉及一种生物质燃料加工设备，特别是涉及一种立式锥辊锥模的生物质颗粒燃料机。

背景技术

为了满足生产、生活的需要，每年要消耗大量的热能，这一热能多数从煤炭、石油及太阳能转化而来。矿物质燃料燃烧过程产生对人类生存环境构成污染的硫化物及其它有害物质。我国是个能源资源匮乏，仅有的矿物能源越采越少，几近枯竭。而生物质特别是一年一季或多季的农作物秸秆、废渣将其燃烧将产生可观的热量，但是由于物质轻泡直接燃烧时单位体积热值不高，经过机械挤压，增加密度提高了单位体积的燃烧热值，其热值相当与常规矿物质燃料。是一种清洁可再生的能源，每两吨秸秆燃烧的热值相当于一吨标准煤，燃烧过程排放的二氧化硫只有千分之几，可见其开发利用价值。

将秸秆挤压成颗粒，提高了密度，提高了单位体积的燃烧热值。挤压后其体积缩小，便于运输，特别是用做动物饲料的颗粒还能减少长期存储过程产生的霉变。

将秸秆挤压成颗粒需要高效、节能的机械设备。

目前市场供应的生物质颗粒燃料机设备结构都比较复杂，为搅拌式的结构，承受的压力比较大，扭力也比较大，既消耗了动力，且部件易于发热磨损，存在着能耗大、寿命短的弊端。因而提供一种高产出、低能耗的设备对当前市场是非常必要的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种立式锥辊锥模的生物质颗粒燃料机，该设备多辊滚动挤压立式工作，被粉碎物料从锥面环模的模孔中挤出，在压力、摩擦温度的作用下形成高密度的颗粒状物体，因此能耗小、易损件寿命长，噪音低、维修换件方便。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种立式锥辊锥模的生物质颗粒燃料机，所述生物质颗粒燃料机包括横担、摆动轴、导油缸止动支架、导油缸、油缸、锥罩、压力套、压力短轴、投料斗、承压短轴、物料摊铺摆动刮板、料仓、断料器、锥面环模、压辊、断料器托辊、主轴、排料溜槽、机座、电机减速机、平键、摆动刮板、料量控制开关、油泵、滚轮、档铁挺杆、连杆、挡铁、行程开关、挺杆、压辊套、轴承盖、压辊轴、密封圈、密封环、螺塞、轴承、油杯、导油缸、导油杆、进出油口、出油口、出油口、上半活塞、下半活塞、油缸、螺柱、出油口；电机减速机设置在机座上与主轴相连，中段经承压短轴、摆动轴、横担经油缸与锥形压辊相连，锥形压辊经压力套与主轴连接，锥罩安装在油缸的上端，摆动轴通过承压短轴安装在压力套上，导油缸止动支架通过立柱安装在机座上，投料斗安装在料仓的上沿，断料器通过断料器托辊安装在锥面环模的外沿上，锥形压辊设在压辊轴上，经轴承装有压辊套，压辊套的小端用轴承盖将轴承密封，轴承大端装有密封圈，压辊轴制成空心，以轴端螺塞封堵，润滑脂经油杯将润滑脂注入轴心部，轴体上制有轴孔，档铁挺杆与挺杆通过连杆连接在一起、并安装在行程开关开关座中，导油缸通过密封件安装在导油杆上，上半活塞、下半活塞经内六角螺钉组合在一起。

所述的一种立式锥辊锥模的生物质颗粒燃料机，所述主轴的上端装有沿平键滑动的压力套。所述的一种立式锥辊锥模的生物质颗粒燃料机，所述压力套上端经螺柱与油缸连接。

所述的一种立式锥辊锥模的生物质颗粒燃料机，所述摆动轴的一侧装有料量控制摆动摆动刮板、料量控制开关，摆动轴的另一侧，安装有物料摊铺摆动刮板。

所述的一种立式锥辊锥模的生物质颗粒燃料机，所述压辊以两个为一组翘铰交联一体。

所述的一种立式锥辊锥模的生物质颗粒燃料机，所述压辊安装组合后的压辊轴线为45°角度。

本发明的优点与效果是：

1.本发明液压油缸上抬、锥形压辊离开锥面环模实现空载启动，可降低启动电流；选配电机时，可以减少启动超载部分，从而减小选配功率。锥形压辊降至锥面环模工作时如遇异物或阻力过大，此时超限电流将反馈至液压系统使换向阀换向。液压油缸上抬，锥形压辊随之上抬，从而避免闷车烧坏电机，由于工作时的挤压力来源于液压缸，滚压工作时如瞬间阻力过大可以反推液压油缸越过阻力峰值。

2.本发明锥形压辊通过压力套、承压短轴、摆动轴安装在横担上，形成了压辊工作时可相对于平面摆动，从而实现了压辊工作时主轴只传递扭力，不承受弯曲力的浮动状态。由于具有摆动功能，压辊工作于锥面环模，无论环模表面变形多少，相对于锥模压辊可以实现仿形工作。由于压辊具有摆动功能，工作时瞬间单辊阻力过大，前辊上抬后辊下压产生差动效应，有利压辊力避过瞬间阻力峰值，摆动横担可使压辊在安装调试中做到压辊面与环模面贴合，从而降低了加工难度。锥形压辊安装组合后压辊轴线呈45°角状态，空心压辊轴内的润滑脂即时补充使轴承保持良好的润滑状态，从而延长了轴承的使用寿命。

3.本发明锥面环模在工作投料时，由于散料具有自然流动特点，可以使物呈居中状态，加之在料量控制摆动刮板，料量控制开关作用下使进料量定量均衡，在摊铺摆动刮板作用下锥面环模内的物料均匀的摊铺成一定厚度，压辊工作时实现真正减少阻力，滚动挤压，降低电能消耗。

附图说明

图1是本发明整体结构示意图；

图2是本发明的俯视图；

图3是本发明料量控制装置示意图；

图4是本发明料量开关示意图；

图5是本发明料量开关剖视图；

图6是本发明锥形压辊结构示意图；

图7是本发明油缸及导油缸结构示意图；

图8是本发明锥形压辊连接结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图所示实施例，对本发明作进一步详述。

本发明包括横担1、摆动轴2、导油缸止动支架3、导油缸4、油缸5、锥罩6、压力套7、压力短轴8、投料斗9、承压短轴10、物料摊铺摆动刮板11、料仓12、断料器13、锥面环模14、压辊15、断料器托辊16、主轴17、排料溜槽18、机座19、电机减速机20、平键21、摆动刮板22、料量控制开关23、摆臂24、滚轮25、档铁挺杆26、连杆27、挡铁28、行程开关29、挺杆30、压辊套31、轴承盖32、压辊轴33、密封圈34、密封环35、螺塞36、轴承37、油杯38、导油缸39、导油杆40、进出油口41、出油口42、垂直出油口43、上半活塞44、下半活塞45、油缸46、螺柱47、出油口48。

电机减速机20将电机降速后经机座19传至主轴17，主轴17的上端装有沿平键21滑动的压力套7，压力套上端经螺柱与油缸5连接，中段经承压短轴10、摆动轴2、横担1、将油缸5的压力传至锥形压辊15，锥形压辊15在主轴17的旋转带动下在锥面环模14内物料摩擦力带动下被动滚动，将物料从模孔中挤出。在油缸5压力下，挤压摩擦生热的物料由碎料状转变呈高密度的固体状态，挤出的颗粒可以按用户要求用切断装置将挤出料切断成需要长度。颗粒成品经排料溜槽18排出。摆动轴2通过承压短轴10安装在压力套7上，通过压力套7中段经承压短轴10交联的摆动轴2可以像翘板样摆动，装在摆动轴2两端的横担1又可在其间摆动，从而使锥形压辊15工作时可全方位浮动，工作中在锥面环模中实现仿形。导油缸止动支架3通过立柱安装在机座上，投料斗9安装在料仓12的上沿，断料器13通过断料器托辊16，安装在锥面环模14的外沿上，锥形压辊15设在压辊轴33上，经轴承装有压辊套31，压辊套的小端用轴承盖32将轴承保护封死，轴承端装有密封圈34，迷宫密封环35对轴承实施密封，压辊轴33制成空心，以轴端螺塞36封堵，润滑脂经油杯38将润滑脂注入轴心部，再由出油孔留到轴承37溢出为止。档铁挺杆26与挺杆30通过连杆27连接在一起并安装在行程开关29开关座中，通过挡铁28控制行程开关29，导油缸39通过密封件安装在导油杆40上，上半活塞44、下半活塞45经内六角螺钉组合在一起。

本发明均衡供料、均厚摊铺实现滚动挤压是降低电能消耗的有效措施。

为了实现均衡定量供料，在摆动轴2的一侧装有料量控制摆动摆动刮板22、料量控制开关23，工作开始，主轴17在电动机带动下转动，液压油缸及其压辊15处于升起状态，由于料量控制摆动刮板22自然垂直状态，料量控制开关23中的行程开关29在通电位置，控制着送料装置，送料装置是由摆动刮板送料，或搅笼送料，或高位流下往料仓12中送料。当物料输送有一定堆高，在物料堵挡下，料量控制摆动摆动刮板22会向主轴17转动的反方向摆动。此时滚轮25会摆动至使挺杆30升起的位置。在连杆27的带动下，使挺杆30下降从而使挡铁28落下。使行程开关29处于断电状态，控制送料装置停止送料。如果料仓12物料不足，摆动摆动刮板22下垂，挺杆30挺起，行程开关29通电，继续送料。如此重复实现相对均衡送料。

为了均厚摊铺，在摆动轴2的另一侧，安装有物料摊铺摆动刮板11随主轴17转动将物料均匀摊铺，颗粒机工作时锥形压辊15的压力除部自重外全部由液压油缸5来实现，液压油经油泵换向阀输送至导油缸4的进出油口41及出油口42，通过导油杆40的内部油道，油缸46需要上升时，压力油经上半活塞44的垂直出油口43进入油缸46的上部，在螺柱47的带动下，压力套8及至锥形压辊升起。油缸46需要下降时换向阀换向，压力油经下半活塞45的出油口48进入油缸46的下部。在螺柱47的带动，压力套7及至锥形压辊降下实施滚动挤压。

锥辊锥面环模工作时尽力减少速度差，锥形压辊相对于锥面环模，尽量减少工作中由于压辊小径与大径速度差产生滚动工作时的拖拽现象。外部导油、液压油缸加力，以实现锥辊锥面环模间隙补偿、空载启动，超载反推克服瞬间阻力。锥辊间翘铰交联，相对锥面环模仿形工作，偶遇阻力，可差动越峰。在摆动轴上装有均衡定量供料的摆动摆动刮板。均匀摊铺物料的固定摆动刮板，实现压辊工作时滚动挤压，减少搅拌发热，降低动能消耗。工作开始时，先启动液压系统的油泵电机，液压油缸处于抬起位置，再启动主机电动机，经减速机将动力传至主轴旋转，启动液压系统换向阀，压力油缸下降，活塞杆固定油缸运动，液压力作用在套在主轴上的压力套上，经承压短轴、摆动轴、横担，于主轴传动同时转动，此时锥形压辊在锥面环模中在先期投入锥面环模中的物料摩擦力带动下被动地滚动，被层层滚动挤压的物料通过锥面环模上的模孔挤出，经过切断而成需要长度的颗粒。颗粒机工作时将控制一定水分量的粉碎物料，定量均衡摊铺锥面环模14的模面上，在液压油缸5的压力下，主轴17转动带动锥形压辊15滚动，将物料一层层一遍遍从锥面环模的模孔中挤出。在一定压力下及摩擦温度中挤压成高密度的颗粒状。用作燃料热值近乎于标准煤的一半，用作饲料，便于运输，便于储存，防止霉变。

Claims (3)

1.一种立式锥辊锥模的生物质颗粒燃料机，其特征在于，所述生物质颗粒燃料机包括横担（1）、摆动轴（2）、导油缸止动支架（3）、导油缸（4）、油缸（5）、锥罩（6）、压力套（7）、压力短轴（8）、投料斗（9）、承压短轴（10）、物料摊铺摆动刮板（11）、料仓（12）、断料器（13）、锥面环模（14）、锥形压辊（15）、断料器托辊（16）、主轴（17）、排料溜槽（18）、机座（19）、电机减速机（20）、平键（21）、料量控制摆动刮板（22）、料量控制开关（23）、摆臂（24）、滚轮（25）、档铁挺杆（26）、连杆（27）、挡铁（28）、行程开关（29）、挺杆（30）、压辊套（31）、轴承盖（32）、压辊轴（33）、密封圈（34）、密封环（35）、螺塞（36）、轴承（37）、油杯（38）、导油缸缸套（39）、导油杆（40）、进出油口（41）、导油缸出油口（42）、垂直出油口（43）、上半活塞（44）、下半活塞（45）、油缸缸套（46）、螺柱（47）、油缸出油口（48）；电机减速机（20）将电机降速后经机座（19）传至主轴（17），主轴（17）的上端装有沿平键（21）滑动的压力套（7），压力套上端经螺柱与油缸（5）连接，中段经承压短轴（10）、摆动轴（2）、横担（1）、将油缸（5）的压力传至锥形压辊（15），主轴与锥面环模（14）连接，锥罩（6）安装在油缸（5）的上端，摆动轴（2）通过承压短轴（10）安装在压力套（7）上，导油缸止动支架（3）通过立柱安装在机座上，投料斗（9）安装在料仓（12）的上沿，断料器（13）通过断料器托辊（16）安装在锥面环模（14）的外沿上，锥形压辊（15）设在压辊轴（33）上，经轴承装有压辊套（31），压辊套的小端用轴承盖（32）将轴承密封，轴承大端装有密封圈（34），压辊轴（33）制成空心，以轴端螺塞（36）封堵，润滑脂经油杯（38）将润滑脂注入轴心部，轴体上制有透孔，料量控制开关（23）中的行程开关（29），档铁挺杆（26）与挺杆（30）通过连杆（27）连接在一起、并安装在行程开关（29）开关座中，导油缸缸套（39）通过密封件安装在导油杆（40）上，上半活塞（44）、下半活塞（45）经内六角螺钉组合在一起；

所述摆动轴（2）的一侧装有料量控制摆动刮板（22）、料量控制开关（23），摆动轴（2）的另一侧，安装有物料摊铺摆动刮板（11）； 料量控制摆动刮板（22）会向主轴（17）转动的反方向摆动；此时滚轮（25）会摆动至使挺杆（30）升起的位置；在连杆27的带动下，使挺杆（30）下降从而使挡铁（28）落下；使行程开关（29）处于断电状态，控制送料装置停止送料；如果料仓（12）物料不足，料量控制摆动刮板（22）下垂，挺杆（30）挺起，行程开关（29）通电，继续送料；

所述在摆动轴（2）的另一侧，安装有物料摊铺摆动刮板（11）随主轴（17）转动将物料均匀摊铺，颗粒机工作时锥形压辊（15）的压力除自重外全部由液压油缸（5）来实现，液压油经油泵换向阀输送至导油缸（4）的进出油口（41）及导油缸出油口（42），通过导油杆（40）的内部油道，油缸缸套（46）需要上升时，压力油经上半活塞（44）的垂直出油口（43）进入油缸缸套（46）的上部，在螺柱(47)的带动下，压力套（7）及至锥形压辊升起；油缸缸套（46）需要下降时换向阀换向，压力油经下半活塞（45）的油缸出油口（48）进入油缸缸套（46）的下部；在螺柱（47）的带动，压力套（7）及至锥形压辊降下实施滚动挤压。

2.根据权利要求1所述的一种立式锥辊锥模的生物质颗粒燃料机，其特征在于，所述锥形压辊以两个为一组翘铰交联一体。

3.根据权利要求2所述的一种立式锥辊锥模的生物质颗粒燃料机，其特征在于，所述锥形压辊安装组合后的压辊轴线为45°角度。