CN105034432B - 生物质燃料压块成型机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了生物质燃料压块成型机，包括成型装置与动力装置，成型装置包括十字轴、狼牙轮、下模盘，动力装置包括主轴、减速机、电动机，所述主轴底端与减速机传动连接，上端穿装过下模盘、十字轴的中心，与十字轴转动连接，狼牙轮对称转动安装在十字轴的轴端上，下模盘上表面设有圆环状模腔槽，模腔槽内开设多圈圆周状均衡排布的碾压槽孔，狼牙轮轮齿滚动碾压过碾压槽孔，所述碾压槽孔内均布多个成型出料孔，成型出料孔由上段小孔径成型孔区和下段大孔径出料孔区构成。本发明对原料要求低，原料长度10‑30cm、含水量13‑35%均达到生产工艺要求，原料无需经过前道细末粉碎、筛选和烘干工序；且适配最佳驱动力——三级行星减速机，设备输入功率75千瓦，输出转速40 r/min，额定扭矩117000NM，产量达2‑3吨/小时，动力小产量高，大幅降低生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及生物质燃料生产设备领域，具体涉及生物质燃料压块成型机。
背景技术
生物质成型燃料，多为农作物秸杆、木屑、植物壳、牧草、生活垃圾可燃物、服装边角料等经过加工产生的块状燃料。是一种可再生能源，其纯度高，不含其他不产生热量的杂物，发热量大，清洁卫生，是国家积极推广的环保能源，因而市场前景非常好。
但目前生物质成型燃料压块成型机对原料含水量和粉末目度要求较高，含水量必需在13-14%，湿度太高和太低都不能很好成型；粉末目度要求较细，否则会卡机，损坏机器，因此为了达到湿度和目度要求，很多原料需要烘干、粉碎、筛选以后才能用于制粒。这两项工艺需要消耗大量能量，使得产品生产成本较高。2008年，财政部印发《秸秆能源化利用补助资金管理暂行办法》，意在促进秸秆能源化利用产业的发展，但由于生物质成型燃料生产成本较高，且煤炭价格进一步走低，烧煤能实现经济最大化，很多企业玩起了‘挂羊头卖狗肉’的招数，从2013年开始，财政部暂停了秸秆能源化利用补贴政策。究其直接原因，主要体现为生物质成型燃料生产成本偏高问题，制约了生物质成型燃料的推广、发展。
另一方面，近年来，雾霾问题也越来越严重，农作物秸杆等废弃物的有效处理也越来越受关注。目前国家的雾霾治理政策也为生物质能源创造了前所未有的发展动力，如果以农作物秸杆等废弃物为主要原料的生物质成型燃料的生产成本能走低，将形成很好的契合点。因此新型低能耗生物质燃料压块成型机的研发是重要的一环。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种生物质燃料压块成型机，生产原料长度10-30cm、含水量13-35%均达到生产工艺要求，原料无需经过前道细末粉碎、筛选和烘干工序；且适配最佳驱动力——三级行星减速机，设备输入功率75千瓦，输出转速40 r/min，额定扭矩117000NM，产量达2-3吨/小时，动力小产量高，大幅降低生产成本。
本发明通过以下技术方案实现：
生物质燃料压块成型机，包括成型装置与动力装置，成型装置包括十字轴、狼牙轮、下模盘，动力装置包括主轴、减速机、电动机，所述主轴底端与减速机传动连接，上端穿装过下模盘、十字轴的中心，与十字轴转动连接，狼牙轮对称转动安装在十字轴的轴端上，下模盘上表面设有圆环状模腔槽，模腔槽内开设多圈圆周状均衡排布的碾压槽孔，狼牙轮轮齿滚动碾压过碾压槽孔，所述碾压槽孔内均布多个成型出料孔，成型出料孔由上段小孔径成型孔区和下段大孔径出料孔区构成。
本发明进一步改进方案是，所述模腔槽内从外向内的设置A、B、C、D四圈碾压槽孔圈，十字轴由一根长轴和一根短轴组成，长轴的两轴端分别对称套装A狼牙轮、C狼牙轮与A碾压槽孔圈、C碾压槽孔圈滚动碾压咬合，短轴的两轴端分别对称套装B狼牙轮、D狼牙轮与B碾压槽孔圈、D碾压槽孔圈滚动碾压咬合。
本发明更进一步改进方案是，所述A碾压槽孔圈均布55个碾压槽孔，B碾压槽孔圈均布47个碾压槽孔，C碾压槽孔圈均布40个碾压槽孔，D碾压槽孔圈均布32个碾压槽孔。
本发明更进一步改进方案是，碾压槽孔直径为36mm，成型孔区直径为10mm，出料孔区直径为10.5mm，模腔槽深5mm，碾压槽孔深13mm，A圈成型孔区深28.5mm，A圈出料孔区深33.5mm，B圈成型孔区深29.5mm，B圈出料孔区深32.5mm，C、D圈成型孔区深33.5mm，C、D圈出料孔区深28.5mm。
本发明更进一步改进方案是，狼牙轮上均布16个狼牙齿，狼牙齿为锥齿，每个狼牙齿的齿高为15mm、锥上面圆径为23mm、锥底面圆径为31mm。
本发明更进一步改进方案是，所述成型出料孔由七个孔组成，一个孔位于碾压槽孔中心，另外六个孔呈圆周状均布。
本发明更进一步改进方案是，所述减速机为三级行星减速机，输入功率75KW，输入转速980r/min，传动比为24.5。
本发明与现有技术相比，具有以下明显优点：
一、本发明下模盘的模腔槽内开设四圈共174个碾压槽孔，每个碾压槽孔内均布7个成型出料孔，整个平模腔内共1218个小孔，八个狼牙轮共128个轮齿滚动碾压过碾压槽孔。原料从上方的进料口送入压块成型机内部后均匀地分散到狼牙轮与下模盘之间的工作区，两者间留有约5毫米的间隙，主轴带动狼牙轮转动时，对物料起到碾压粉碎、升温烘干的作用，物料被强制从下模盘中的碾压槽孔、成型出料孔中成块状挤出，碾压槽孔、成型出料孔的不同深度、直径要求，构成了成型机最佳成型结构，因此生产原料长度10-30cm、含水量13-35%均达到生产工艺要求，原料无需经过前道细末粉碎、筛选和烘干工序，大大节约了生物质成型燃料生产能耗，降低了生物质燃料生产成本。
二、本发明驱动装置包括电机和三级行星减速机，减速机输入转速980r/min，传动比为24.5，减速后转速40 r/min，输入功率75KW，输出额定扭矩117000NM，与本发明的碾压成型装置结构形成最佳动力适配，产量达2-3吨/小时，传统压块成型机减速后转速100 r/min，110KW输入功率，额定扭矩力约几千NM，产量仅达1吨/小时左右。本发明动力小产量高，生产效率大幅提升，降低生产成本。
附图说明
图1为本发明正视剖视结构示意图。
图2为沿十字轴长轴的纵向剖面结构示意图。
图3为沿十字轴短轴的纵向剖面结构示意图。
图4为十字轴与狼牙轮结合俯视图。
图5为下模盘俯视图。
具体实施方式
如图1至图5所示，本发明包括成型装置与动力装置，成型装置包括十字轴1、狼牙轮2、下模盘3，动力装置包括主轴4、减速机5、电动机6，电动机6连接减速机5，所述主轴4底端与减速机5传动连接，上端穿装过下模盘3、十字轴1的中心，与十字轴1转动连接，十字轴1由一根长轴11和一根短轴12组成，八个狼牙轮2两两对称转动安装在十字轴1的轴端上，下模盘3上表面设有圆环状模腔槽31，模腔槽31内从外向内的开设四圈圆周状均衡排布的碾压槽孔32，形成A、B、C、D四圈碾压槽孔圈3-A、3-B、3-C、3-D，长轴11的两轴端分别对称套装A狼牙轮2-A、C狼牙轮2-C与A碾压槽孔圈3-A、C碾压槽孔圈3-C滚动碾压咬合，短轴12的两轴端分别对称套装B狼牙轮2-B、D狼牙轮2-D与B碾压槽孔圈3-B、D碾压槽孔圈3-D滚动碾压咬合。狼牙轮2轮齿21滚动碾压过碾压槽孔32，所述碾压槽孔32内均布七个成型出料孔33，其中一个孔位于碾压槽孔32中心，另外六个孔呈圆周状均布，成型出料孔33由上段小孔径成型孔区34和下段大孔径出料孔区35构成。
所述A碾压槽孔圈3-A均布55个碾压槽孔，B碾压槽孔圈3-B均布47个碾压槽孔，C碾压槽孔圈3-C均布40个碾压槽孔，D碾压槽孔圈3-D均布32个碾压槽孔。
碾压槽孔32直径为36mm，成型孔区34直径为10mm，出料孔区35直径为10.5mm，模腔槽31深5mm，碾压槽孔32深13mm，A圈成型孔区A34深28.5mm，A圈出料孔区A35深33.5mm，B圈成型孔区B34深29.5mm，B圈出料孔区B35深32.5mm，C、D圈成型孔区C34、D34深33.5mm，C、D圈出料孔区C35、D35深28.5mm。
狼牙轮2上均布16个狼牙齿21，狼牙齿21为锥齿，每个狼牙齿的齿高为15mm、锥上面圆径为23mm、锥底面圆径为31mm。
所述成型出料孔（33）由七个孔组成，
本发明动力由电动机6提供，电动机6输出功率为75KW、输出转速980r/min，经传动比为24.5的三级行星减速机5减速后，输出转速40r/min，输出额定扭矩117000NM。动力装置与成型装置形成最佳适配。
Claims (6)
1.生物质燃料压块成型机，包括成型装置与动力装置，成型装置包括十字轴（1）、狼牙轮（2）、下模盘（3），动力装置包括主轴（4）、减速机（5）、电动机（6），所述主轴（4）底端与减速机（5）传动连接，上端穿装过下模盘（3）、十字轴（1）的中心，与十字轴（1）转动连接，狼牙轮（2）对称转动安装在十字轴（1）的轴端上，其特征在于：下模盘（3）上表面设有圆环状模腔槽（31），模腔槽（31）内开设多圈圆周状均衡排布的碾压槽孔（32），狼牙轮（2）轮齿（21）滚动碾压过碾压槽孔（32），所述碾压槽孔（32）内均布多个成型出料孔（33），成型出料孔（33）由上段小孔径成型孔区（34）和下段大孔径出料孔区（35）构成；所述减速机（5）为三级行星减速机，输入功率75KW，输入转速980r/min，传动比为24.5。
2.根据权利要求1所述的生物质燃料压块成型机，其特征在于：所述模腔槽（31）内从外向内的设置A、B、C、D四圈碾压槽孔圈（3-A、3-B、3-C、3-D），十字轴（1）由一根长轴（11）和一根短轴（12）组成，长轴（11）的两轴端分别对称套装A狼牙轮（2-A）、C狼牙轮（2-C）与A碾压槽孔圈（3-A）、C碾压槽孔圈（3-C）滚动碾压咬合，短轴（12）的两轴端分别对称套装B狼牙轮（2-B）、D狼牙轮（2-D）与B碾压槽孔圈（3-B）、D碾压槽孔圈（3-D）滚动碾压咬合。
3.根据权利要求2所述的生物质燃料压块成型机，其特征在于：所述A碾压槽孔圈均布55个碾压槽孔，B碾压槽孔圈均布47个碾压槽孔，C碾压槽孔圈均布40个碾压槽孔，D碾压槽孔圈均布32个碾压槽孔。
4.根据权利要求2所述的生物质燃料压块成型机，其特征在于：碾压槽孔（32）直径为36mm，成型孔区（34）直径为10mm，出料孔区（35）直径为10.5mm，模腔槽（31）深5mm，碾压槽孔（32）深13mm，A圈成型孔区（A34）深28.5mm，A圈出料孔区（A35）深33.5mm，B圈成型孔区（B34）深29.5mm，B圈出料孔区（B35）深32.5mm，C、D圈成型孔区（C34、D34）深33.5mm，C、D圈出料孔区（C35、D35）深28.5mm。
5.根据权利要求1所述的生物质燃料压块成型机，其特征在于：狼牙轮（2）上均布16个狼牙齿（21），狼牙齿（21）为锥齿，每个狼牙齿的齿高（211）为15mm、锥上面圆径（212）为23mm、锥底面圆径（213）为31mm。
6.根据权利要求1所述的生物质燃料压块成型机，其特征在于：所述成型出料孔（33）由七个孔组成，一个孔位于碾压槽孔中心，另外六个孔呈圆周状均布。
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