CN104399408A - 卧式生物质颗粒制粒机 - Google Patents

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Abstract

一种卧式生物质颗粒制粒机，包括动力装置和主机，所述主机包括齿轮箱和造粒装置；所述齿轮箱包括齿轮箱体、传动轴和驱动轴；所述传动轴与驱动轴相互平行；传动轴和驱动轴之间通过齿轮副连动；所述动力装置与传动轴连接；造粒装置包括机壳、环模和至少1个压辊；压辊的轴向、环模的轴向和驱动轴的轴向相互平行；并且所述环模的轴线方向是竖直的。所述环模的位置在机壳内；机壳的内部空间被环模隔成两个区域，即环模内的物料挤压区域和环模外的出粒区域；物料挤压区域与进料口连接，出粒区域与出料口连接；在驱动轴驱动下，压辊与环模差速转动；压辊在物料挤压区域。本机轴承的所有滚珠/辊筒均匀受力。螺旋送料机水平强制喂料改为垂直重力式喂料，喂料无需动力。

Description

卧式生物质颗粒制粒机
技术领域
本技术方案属于颗粒机械领域，具体是一种卧式生物质颗粒制粒机.
背景技术
生物质能源总量是世界主要能源燃料消耗的10倍，而作为能源利用的还不足总量的1％，通过生物质能转换技术可以高效的利用生物质能源。目前利用的生物质能源主要包括秸秆，薪柴，谷物壳，禽兽粪便，生物垃圾和有机废渣，其中主要以秸秆为主，总量达到7.2亿吨。相当于3.6亿吨标煤，除去1.2亿吨作为饲料，造纸，纺织和建材其余均可作为能源。合理开发，利用生物质能源是解决能源和环境污染问题的重大战略举措，有良好的环境和经济效益。
为此，现有技术转用饲料颗粒机来对秸秆、木屑、碎木头等进行造粒。成熟的造粒机的原理主要有平模造粒、环模造粒、对辊造粒这几种形式，其中环模造粒机市场占有率较高，运用比较广泛。
近几年，人们利用饲料颗粒机来生产生生物质颗粒，主要问题是产量低、设备相当不稳定，不能长时间连续生产，能耗高，维修成本高，有近40-50％的生产颗粒的企业是亏损的。
发明内容
经过对传统的颗粒造粒机的分析发现，环模转动、压辊不转动的方式中，环模自重+环模与驱动轮之间的传动轮重量+固定环模与传动轮的抱箍重量≥450kg，它们同时在160-260rpm转速下转动，消耗的大部分功率都是在做无用功。为了输出大功率，则配以大功率电机等，这样，当原料为碎木块等难于挤压的物料时，主轴就常常因为扭矩太大而扭断。为了解决这两个问题，造粒机的设计陷入了死循环。
经过上述技术分析，本技术方案从另一个角度着手，来解决现有技术中存在的上述问题。本技术方案设计出一种专用于提出针对秸秆、木屑、碎木头等原料造粒的新的生物质颗粒制粒机，具体如下：
一种卧式生物质颗粒制粒机，包括动力装置和主机，所述主机包括齿轮箱和造粒装置；所述齿轮箱包括齿轮箱体、传动轴和驱动轴；所述传动轴与驱动轴相互平行；传动轴和驱动轴之间通过齿轮副连动；所述动力装置与传动轴连接；造粒装置包括机壳、环模和至少1个压辊；压辊的轴向、环模的轴向和驱动轴的轴向相互平行；并且所述环模的轴线方向是竖直的(本机把传统的卧式传动改为立式传动，传动平稳，寿命长——卧式传动时候，位于轴下方的轴承滚珠/辊筒一直受重力，而立式传动，轴承的所有滚珠/辊筒均匀受力。螺旋送料机水平强制喂料改为垂直重力式喂料，喂料无需动力)。
所述环模的位置在机壳内；机壳的内部空间被环模隔成两个区域，即环模内的物料挤压区域和环模外的出粒区域；物料挤压区域与进料口连接，出粒区域与出料口连接；在驱动轴驱动下，压辊与环模差速转动；压辊的转动轴线偏离驱动轴的转动轴线，压辊的外径小于环模的内径；压辊在物料挤压区域，且压辊转动所成圆周的外壁与环模的内壁对应，且二者的间距可调。
所述环模固定在机壳内；所述压辊通过压辊连接机构与驱动轴连接。本方案的环模为固定在机壳内，仅压辊转动的方式，省去了抱箍，省下的功率全都用来对物料进行制粒。同时，环模的高度也可相应改为110mm，出料模孔为3-4排，可确保每只孔都能出料(传统方式中，原来环模总宽度为200mm，出料模孔为8-9排，有效出料模孔并不多，布料不均匀，以一台制粒机每年配用10只环模，可节省环模锻件原材料1.5t，仅环模成本一年可节约2.5万元)。
所述压辊连接机构包括圆形底座、压辊轴和压板；压辊轴的一端连接在圆形底座一面上，压辊轴的另一端连接压板，各个压辊通过轴承分别装在一个压辊轴上，且在压板与圆形底座之间；圆形底座上连接有压板连接柱，压板连接柱垂直于圆形底座的圆心位置；压板固定在压板连接柱上；所述驱动轴穿过机壳连接圆形底座的另一面；对于物料挤压区域，圆形底座构成为物料挤压区域的底、环模的内壁构成为物料挤压区域的壁；驱动轴与机壳之间通过轴承连接。
或者是，所述环模转动连接在机壳内；与驱动轴连接有环模连接板，环模与环模连接板通过抱箍连接；所述压辊通过压辊连接机构连接柱环模内。该方式为现有技术中传统的方式，即驱动轴驱动环模主动转动，由于物料的摩擦作用，压辊进行从动转动。对于每个压辊，压辊本身围绕压辊轴自转，同时压辊围绕环模的轴线公转。
所述压辊包括2个或多个；各个压辊关于驱动轴的轴心成中心对称。
压辊的总成包括压盖、挡油环、隔圈、压辊轴、压辊和轴承；压辊轴通过轴承与压辊连接，轴承外侧设有挡油环，挡油环外侧设有压盖；还包括油碗，油碗扣在压盖的外侧，且油碗内壁与压盖外壁构成密闭的储油槽，该储油槽内填有润滑脂；压辊的总成的油路结构包括：压辊轴内的油路：沿压辊轴的轴向设有竖直油路，沿压辊轴的径向设有水平油路，该竖直油路与水平油路相互连接；轴承的油路：轴承的滚动机构所在空间构成油路，该油路与压辊轴内的水平油路连通；挡油环的油路：挡油环内设有油路，该油路与轴承的油路连通；压盖的油路：压盖上设有油路，该油路连接储油槽和挡油环的油路。
本技术方案的原理是，由于压辊总成工作时候产生大量热，就会把膏状的润滑脂融化，进入油路中来补充消耗掉的润滑油。这样，就无需人工即时监控润滑油的消耗量，定期补充润滑脂即可。而压辊轴内的油路则作为正常添加润滑油用。
所述油碗上设有补油管；补油管与储油槽连通，可以在不拆卸油碗的基础上往储油槽内添加润滑脂。
还包括进料罩；进料罩的一边与物料挤压区域开口端的环模的侧边连接，进料罩的另一边开设进料口。
还包括出料罩，出料罩罩在环模外，出料罩的内壁和环模的外壁构成所述出粒区域；所述出料罩上开设出料口。
所述进料口位于物料挤压区域的上方；
还包括机座，机座设有中空；动力装置和主机装在机座上，动力装置与传动轴之间的连接结构在该中空内。动力装置与传动轴之间的连接结构是皮带轮式传动结构或链轮式传动结构。
进料口位于物料挤压区域的上方，喂料方式为垂直重力式喂料，喂料无需动力。而现有技术的进料口在侧面，需要用螺旋推进器强制喂料。
还包括油循环装置；油循环装置包括油泵、油箱和油管；油泵的进油口通过油管连接油箱；所述齿轮箱体内浸有润滑油，齿轮箱体的下部开有出油口，出油口通过油管连接油箱；所述传动轴和驱动轴的轴承处设有油嘴，该油嘴通过油管连接油泵的出油口；传动轴和驱动轴之间的齿轮副位置处设有油嘴，该油嘴通过油管连接油泵的出油口；所述齿轮箱体上设有可拆卸的透明视窗，用于观察齿轮箱体内情况。(在齿轮箱体内油量不足时候，增加油泵的注油量即可。同时，齿轮箱体内的情况观察分别，同时，透明视窗可拆卸，齿轮箱内维修方便。润滑油循环润滑和冷却，保证轴承及齿轮不会缺油，而且油温低，延长了齿轮，轴承的使用寿命，传统的油浸式润滑，油温高，且齿轮箱容易漏油)。
所述出粒区域内设有刮刀和刮刀驱动装置；刮刀驱动装置包括电机、大齿轮和大齿轮连接杆；电机的输出轴上连接有小齿轮，小齿轮与大齿轮构成齿轮副；大齿轮连接杆有多个，它们连接在出料罩上，且成中心对称；每个连接杆的末端都连接有“T”形辊轴，所述大齿轮的一个面设有截面为倒“T”形的环形槽，所述“T”形辊轴嵌在环形槽内，且“T”形辊轴嵌与环形槽滑动连接；刮刀连接在大齿轮的另一个面上，且随大齿轮转动，刮刀的刃口的轨迹为一个环形，且该环形与环模的外壁的位置对应。(本结构可以用刮刀把出料模孔出来的料切断，并且，利用调节电机的转速来控诉刮刀的转速，进而调节料粒的长度。同时，也用刮刀把料粒送到出料口)。该电机为调速电机。
与现有技术相比，统的产量为1-1.5T/h的颗粒机，主机动力为90kw，而采用本方案后，产量在1-1.5T，动力只需45kw。按每台制粒机生产3000-4000吨/年生物质颗粒计算，可节约电费12-15万元，大大降低了投资成本，提高经济效率。同时，设备的寿命从根本上得到了保障。
附图说明
图1是本技术方案实施例(环模的轴向为竖直的)结构示意图；
图2是压辊总成的油路结构示意图；
图3是大齿轮连接杆部分局部示意图；
图中：动力装置1、齿轮箱2、传动轴3、驱动轴4、机壳5、环模6、压辊7、物料挤压区域8、出粒区域9、进料口10、出料口11、圆形底座12、压辊轴13、压板14、压板连接柱15、进料罩16、出料罩17、油泵18、油箱19、油管20、刮刀21、电机22、大齿轮23、大齿轮连接杆24、小齿轮25、“T”形辊轴26、压盖2-1、挡油环2-2、隔圈2-3、轴承2-4、补油管2-5、油碗2-6、方格部分为油路。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本技术方案进一步说明如下：
如图1、2、3，一种卧式生物质颗粒制粒机，包括动力装置和主机，所述主机包括齿轮箱和造粒装置；所述齿轮箱包括齿轮箱体、传动轴和驱动轴；所述传动轴与驱动轴相互平行；传动轴和驱动轴之间通过齿轮副连动；所述动力装置与传动轴连接；造粒装置包括机壳、环模和至少1个压辊；压辊的轴向、环模的轴向和驱动轴的轴向相互平行；并且所述环模的轴线方向是竖直的。
所述环模的位置在机壳内；机壳的内部空间被环模隔成两个区域，即环模内的物料挤压区域和环模外的出粒区域；物料挤压区域与进料口连接，出粒区域与出料口连接；所述压辊通过压辊连接机构与驱动轴连接，且压辊的转动轴线偏离驱动轴的转动轴线，压辊的外径小于环模的内径；压辊在物料挤压区域，且压辊随驱动轴转动所成圆周的外壁与环模的内壁对应，且二者的间距可调(间距调节机构在本领域为常用技术，例如专利申请201120312805.1中记载的偏心轴结构)。
所述环模固定在机壳内。所述压辊通过压辊连接机构与驱动轴连接。本例采用该方案。
所述压辊包括2个或多个(本例中为2个)；各个压辊关于驱动轴的轴心成中心对称。
所述压辊连接机构包括圆形底座、压辊轴和压板；压辊轴的一端连接在圆形底座一面上，压辊轴的另一端连接压板，各个压辊通过轴承分别装在一个压辊轴上，且在压板与圆形底座之间；圆形底座上连接有压板连接柱，压板连接柱垂直于圆形底座的圆心位置；压板固定在压板连接柱上；所述驱动轴穿过机壳连接圆形底座的另一面；对于物料挤压区域，圆形底座构成为物料挤压区域的底、环模的内壁构成为物料挤压区域的壁；驱动轴与机壳之间通过轴承连接。
还包括出料罩，出料罩罩在环模外，出料罩的内壁和环模的外壁构成所述出粒区域；所述出料罩上开设出料口。
所述进料口位于物料挤压区域的上方；还包括机座，机座设有中空；动力装置和主机装在机座上，动力装置与传动轴之间的连接结构在该中空内。
压辊的总成包括压盖、挡油环、隔圈、压辊轴、压辊和轴承；压辊轴通过轴承与压辊连接，轴承外侧设有挡油环，挡油环外侧设有压盖；还包括油碗，油碗扣在压盖的外侧，且油碗内壁与压盖外壁构成密闭的储油槽，该储油槽内填有润滑脂；压辊的总成的油路结构包括：压辊轴内的油路：沿压辊轴的轴向设有竖直油路，沿压辊轴的径向设有水平油路，该竖直油路与水平油路相互连接；轴承的油路：轴承的滚动机构所在空间构成油路，该油路与压辊轴内的水平油路连通；挡油环的油路：挡油环内设有油路，该油路与轴承的油路连通；压盖的油路：压盖上设有油路，该油路连接储油槽和挡油环的油路。所述油碗上设有补油管；补油管与储油槽连通。
还包括油循环装置；油循环装置包括油泵、油箱和油管；油泵的进油口通过油管连接油箱；所述齿轮箱体内浸有润滑油，齿轮箱体的下部开有出油口，出油口通过油管连接油箱；所述传动轴和驱动轴的轴承处设有油嘴，该油嘴通过油管连接油泵的出油口；传动轴和驱动轴之间的齿轮副位置处设有油嘴，该油嘴通过油管连接油泵的出油口；所述齿轮箱体上设有可拆卸的透明视窗，用于观察齿轮箱体内情况。

Claims (10)

1.一种卧式生物质颗粒制粒机，包括动力装置和主机，其特征是所述主机包括齿轮箱和造粒装置；
所述齿轮箱包括齿轮箱体、传动轴和驱动轴；所述传动轴与驱动轴相互平行；传动轴和驱动轴之间通过齿轮副连动；所述动力装置与传动轴连接；
造粒装置包括机壳、环模和至少1个压辊；压辊的轴向、环模的轴向和驱动轴的轴向相互平行；并且所述环模的轴线方向是竖直的；
所述环模的位置在机壳内；机壳的内部空间被环模隔成两个区域，即环模内的物料挤压区域和环模外的出粒区域；物料挤压区域与进料口连接，出粒区域与出料口连接；
在驱动轴驱动下，压辊与环模差速转动；压辊的转动轴线偏离驱动轴的转动轴线，压辊的外径小于环模的内径；压辊在物料挤压区域，且压辊转动所成圆周的外壁与环模的内壁对应，且二者的间距可调。
2.根据权利要求1所述的生物质颗粒制粒机，其特征是所述环模固定在机壳内；所述压辊通过压辊连接机构与驱动轴连接。
3.根据权利要求2所述的生物质颗粒制粒机，其特征是所述压辊连接机构包括圆形底座、压辊轴和压板；
压辊轴的一端连接在圆形底座一面上，压辊轴的另一端连接压板，各个压辊通过轴承分别装在一个压辊轴上，且在压板与圆形底座之间；
圆形底座上连接有压板连接柱，压板连接柱垂直于圆形底座的圆心位置；压板固定在压板连接柱上；
所述驱动轴穿过机壳连接圆形底座的另一面；对于物料挤压区域，圆形底座构成为物料挤压区域的底、环模的内壁构成为物料挤压区域的壁；驱动轴与机壳之间通过轴承连接。
4.根据权利要求1所述的生物质颗粒制粒机，其特征是所述环模转动连接在机壳内；与驱动轴连接有环模连接板，环模与环模连接板通过抱箍连接；所述压辊通过压辊连接机构连接柱环模内。
5.根据权利要求1所述的生物质颗粒制粒机，其特征是所述压辊包括2个或多个；各个压辊关于驱动轴的轴心成中心对称。
6.根据权利要求1所述的生物质颗粒制粒机，其压辊的总成包括压盖、挡油环、隔圈、压辊轴、压辊和轴承；压辊轴通过轴承与压辊连接，轴承外侧设有挡油环，挡油环外侧设有压盖；还包括油碗，油碗扣在压盖的外侧，且油碗内壁与压盖外壁构成密闭的储油槽，该储油槽内填有润滑脂；压辊的总成的油路结构包括：
压辊轴内的油路：沿压辊轴的轴向设有竖直油路，沿压辊轴的径向设有水平油路，该竖直油路与水平油路相互连接；
轴承的油路：轴承的滚动机构所在空间构成油路，该油路与压辊轴内的水平油路连通；
挡油环的油路：挡油环内设有油路，该油路与轴承的油路连通；
压盖的油路：压盖上设有油路，该油路连接储油槽和挡油环的油路。
所述油碗上还设有补油管；补油管与储油槽连通。
7.根据权利要求6所述的生物质颗粒制粒机，其特征是所述压辊的总成的轴承有两个，两个轴承之间设置隔圈；隔圈与压辊轴之间有空隙，该空隙与压辊轴内的水平油路连通。
8.根据权利要求1所述的生物质颗粒制粒机，其特征是还包括进料罩；进料罩的一边与环模的侧边连接，环模的该侧边靠近物料挤压区域开口端的，进料罩的另一边开设进料口；所述进料口位于物料挤压区域的上方；还包括机座，机座设有中空；动力装置和主机装在机座上，动力装置与传动轴之间的连接结构在该中空内；
还包括出料罩，出料罩罩在环模外，出料罩的内壁和环模的外壁构成所述出粒区域；所述出料罩上开设出料口。
9.根据权利要求1所述的生物质颗粒制粒机，其特征是还包括油循环装置；油循环装置包括油泵、油箱和油管；油泵的进油口通过油管连接油箱；
所述齿轮箱体内浸有润滑油，齿轮箱体的下部开有出油口，出油口通过油管连接油箱；
所述传动轴和驱动轴的轴承处设有油嘴，该油嘴通过油管连接油泵的出油口；
传动轴和驱动轴之间的齿轮副位置处设有油嘴，该油嘴通过油管连接油泵的出油口；
所述齿轮箱体上设有可拆卸的透明视窗。
10.根据权利要求7所述的生物质颗粒制粒机，其特征是所述出粒区域内设有刮刀和刮刀驱动装置；刮刀驱动装置包括电机、大齿轮和大齿轮连接杆；电机的输出轴上连接有小齿轮，小齿轮与大齿轮构成齿轮副；大齿轮连接杆有多个，它们连接在出料罩上，且成中心对称；每个连接杆的末端都连接有“T”形辊轴，所述大齿轮的一个面设有截面为倒“T”形的环形槽，所述“T”形辊轴嵌在环形槽内，且“T”形辊轴嵌与环形槽滑动连接；刮刀连接在大齿轮的另一个面上，且随大齿轮转动，刮刀的刃口的轨迹为一个环形，且该环形与环模的外壁的位置对应。
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