CN104587896A - 窄环模生物质颗粒造粒机 - Google Patents

Abstract

一种窄环模生物质颗粒造粒机，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；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；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；环模的宽度为90mm～150mm，出料模孔为3～4排；所述环模固定在机壳内，且环模的轴线方向是竖直的；所述压辊通过压辊连接机构与驱动轴连接；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。

Description

窄环模生物质颗粒造粒机

技术领域

本技术方案属于颗粒机械领域，具体是一种窄环模生物质颗粒造粒机。

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。

从技术层面分析，传统方式中，环模总宽度较大，约为200mm，出料模孔为8～9排，有效出料模孔并不多，布料不均匀。

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，当制粒机遇到难于挤压或不利于制粒的物料时，主轴就常常因为扭矩太大而扭断，造成设备瘫痪。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：

一种窄环模生物质颗粒造粒机，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；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；

环模的宽度为90mm～150mm，出料模孔为3～4排；所述环模固定在机壳内，且环模的轴线方向是竖直的；所述压辊通过压辊连接机构与驱动轴连接；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。

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，环模的宽度也可相应改为90mm～150mm，出料模孔为3-4排，可确保每只孔都能出料，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。

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。

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。

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。

本机的传动平稳，寿命长——环模的轴线方向是水平时，位于轴下方的轴承滚珠/辊筒一直受重力，而环模的轴线方向是竖直时，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。所述电机为调速电机。

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。

附图说明

图1是本技术方案(环模的轴向为竖直的)的结构示意图；

图2是环模示意图，D为环模的宽度。

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。

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、2，一种窄环模生物质颗粒造粒机，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；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；

环模的宽度为90mm～150mm，出料模孔为3～4排；所述环模固定在机壳内，且环模的轴线方向是竖直的；所述压辊通过压辊连接机构与驱动轴连接；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(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。

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。

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。

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。所述电机为调速电机。

本例中，还外设了由油泵、油箱和油管构成的润滑油外循环/冷却系统，用来对齿轮箱内的润滑油进行冷却和补充。

Claims (6)

1.一种窄环模生物质颗粒造粒机，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；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；

其特征是环模的宽度为90mm～150mm，出料模孔为3～4排；所述环模固定在机壳内，且环模的轴线方向是竖直的；所述压辊通过压辊连接机构与驱动轴连接；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。

3.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。

4.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。

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。

6.根据权利要求5所述的生物质颗粒制粒机，其特征是所述电机为调速电机。