CN106076566A - 自动调节磨隙的生物质磨粉设备 - Google Patents
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Abstract
一种自动调节磨隙的生物质磨粉设备，涉及到生物质的制粉设备，主要由支撑筒体、磨腔壳体、磨头、弹簧罩和顶压弹簧组成，在磨腔壳体中部的外侧有环形突台，磨腔壳体的后半部设置在支撑筒体之中，磨腔壳体后半部外壁上分布的轴向滑条置于支撑筒体内侧壁体上的轴向滑槽之中；磨头前半部的圆锥台结构伸入到磨腔壳体前半部的圆锥台内空间中，磨头后半部的圆柱体结构置于磨腔壳体后半部的圆柱体内空间中，磨头的外表面与磨腔壳体的内壁之间有磨削间隙；顶压弹簧紧顶在磨腔壳体的环形突台上。本发明具有自动调节磨粉间隙的作用，避免磨头被卡住，使装置正常运行；避免生成纤维团而使磨粉持续进行，提高了磨粉效率，并且降低生物质原料的干燥要求。
Description
技术领域
本发明涉及生物质燃料的前期处理技术，特别涉及到生物质的制粉设备。
背景技术
生物质是一种可再生能源，生物质能在生长过程中吸收二氧化碳、再通过光合作用贮存的太阳能。生物质燃料在燃烧时几乎不产生污染，几乎没有二氧化硫产生，是二氧化碳中性的燃料，用生物质燃料代替化石燃料对减少温室效应有极大的好处，环保和生态效果突出。
我国的生物质资源非常丰富，农作物秸秆、芦苇、竹子等非木材纤维就年产超过10亿吨，加上大量木材加工剩余物，都是巨大的能源“仓库”。然而，我国目前的农林剩余物质资源浪费惊人，除小部分农村用来发酵生产沼气外，大部分都被直接燃烧、填埋、腐烂掉了。推广利用生物质能将为我国能源可持续发展助力，同时可以为农林业的发展带来很大机遇。
生物质型煤是把生物质粉料和煤粉按一定比例掺混，加入少量固硫剂，利用生物质中的木质素、纤维素、半纤维素等的黏结，经高压成型机压制而成。生物质型煤在燃烧过程中形成微孔，增大了与空气的接触面积，因而能够充分燃烧，改变煤炭燃烧冒黑烟的现象。由于生物质原料是非脆性材料，现有的制粉设备在磨粉过程中易生成纤维团而使制粉效率低，并且需把生物质原料烘干的程度很高，使制粉成本提高。
发明内容
本发明的目的是要克服现有生物质制粉设备存在的缺点，提供一种在磨粉过程中不易生成纤维团的自动调节磨隙的生物质磨粉设备，以提高制粉效率，并且降低生物质原料的干燥要求，减少生物质原料的烘干成本。
本发明的一种自动调节磨隙的生物质磨粉设备，包括减速电机、联轴器、支撑盘、转轴、磨粉机具和机座，减速电机和磨粉机具安装在机座上，支撑盘的中心有滑动轴承，转轴的中部轴体安装在滑动轴承中，减速电机的输出轴通过联轴器连接到转轴的后端，其特征是磨粉机具主要由支撑筒体（1）、磨腔壳体（2）、磨头（3）、弹簧罩（4）和顶压弹簧（5）组成，其中，支撑筒体（1）的内侧壁体上有轴向滑槽；磨腔壳体（2）的前半部内空间呈圆锥台结构，磨腔壳体（2）的后半部内空间呈圆柱体结构，在磨腔壳体（2）后半部的外壁上分布有轴向滑条（2-2），在磨腔壳体（2）中部的外侧有环形突台（2-3）；磨头（3）的前半部为圆锥台结构，磨头（3）的后半部为圆柱体结构；磨腔壳体（2）的后半部设置在支撑筒体（1）之中，磨腔壳体（2）后半部外壁上分布的轴向滑条（2-2）置于支撑筒体（1）内侧壁体上的轴向滑槽之中；支撑盘（8）安装在磨腔壳体（2）的后端，磨头（3）安装在转轴（9）的前部轴体上，磨头（3）前半部的圆锥台结构伸入到磨腔壳体（2）前半部的圆锥台内空间中，磨头（3）后半部的圆柱体结构置于磨腔壳体（2）后半部的圆柱体内空间中，磨头（3）的外表面与磨腔壳体（2）的内壁之间有磨削间隙，磨腔壳体（2）前半部的圆锥台内空间构成细磨腔（Ⅲ），磨腔壳体（2）的后半部圆柱体内空间构成粗磨腔（Ⅳ），磨腔壳体（2）的前端开口构成出料口（Ⅰ），在粗磨腔（Ⅳ）的壁体上有进料口（3-5）；弹簧罩（4）安装在支撑筒体（1）的前端，顶压弹簧（5）置于弹簧罩（4）之内，顶压弹簧（5）紧顶在磨腔壳体（2）的环形突台（2-3）上。
本发明中，在磨腔壳体（2）前半部的内壁上分布有螺旋裁剪槽（2-4），在磨腔壳体（2）后半部的内壁上分布有磨削直槽（2-5）；在磨头（3）的外表面上有磨削糙面（3-2），在磨头（3）的壁体外侧分布有螺旋剪切槽（3-1）；转轴（9）的轴体中有供水通道（Ⅷ）和回水通道（Ⅵ），在磨头（3）的体内有冷却腔（Ⅴ），供水通道（Ⅷ）通过磨头（3）体内的冷却腔（Ⅴ）连通到回水通道（Ⅵ）；在转轴（9）的后部轴体上有供水轴套（14）和回水轴套（17），供水轴套（14）中有供水腔（Ⅸ），供水腔（Ⅸ）连通到转轴（9）体中的供水通道（Ⅷ），供水腔（Ⅸ）有进水接口（15）接入，回水轴套（17）中有回水腔（Ⅶ），回水腔（Ⅶ）连通到转轴（9）体中的回水通道（Ⅵ），回水腔（Ⅶ）有回水接口（18）接出；供水轴套（14）的底座和回水轴套（17）的底座安装在机座（11）上；支撑筒体（1）上有过料口（1-1），支撑筒体（1）上的过料口（1-1）与粗磨腔（Ⅳ）壁体上的进料口（3-5）贯通；装置中有料斗（20），料斗（20）安装在支撑筒体（1）上的过料口（1-1）上。
本发明在生物质燃料生产线的前级工序中应用，所述的生物质包括农作物秸秆、芦苇、竹子、木材加工废弃物和生活垃圾。使用时，起动减速电机12运行，减速电机12的输出轴通过转轴9驱动磨头3旋转；把经过脱水处理的生物质原料送到料斗20中，然后通过进料口进入到粗磨腔Ⅳ中进行粗磨处理，经过粗磨处理的生物质颗粒进入到细磨腔Ⅲ中被磨削为微细粉末从出料口Ⅰ输出。本发明在磨粉机具中设置顶压弹簧（5），并使顶压弹簧（5）紧顶在磨腔壳体（2）环形突台（2-3）上，顶压弹簧（5）使磨腔壳体（2）朝向磨头3顶压，使细磨腔Ⅲ中的生物质原料受到弹压，磨头3对受弹压的生物质原料进行磨削制粉，磨制的粉末更细小，当进入到细磨腔Ⅲ中的生物质颗粒较大时，磨腔壳体（2）会克服顶压弹簧（5）的压力而前移，使磨头3与细磨腔Ⅲ壁体之间的间隙增大，受到顶压弹簧（5）作用的磨腔壳体（2）具有自动调节磨粉间隙的作用，避免磨头3被卡住，使装置正常运行。本发明使生物质原料依次在粗磨腔Ⅳ、细磨腔Ⅲ中进行二次磨削，使磨制的粉料细小而均匀。
在上述磨粉过程中，磨头3与生物质原料进行磨擦会发热，如不把热量及时移去，会造成生物质原料过热产生黏性，黏结在磨头3的表面，或黏结成团，不利磨粉；本发明在磨头3的体中有冷却腔Ⅴ，冷却腔Ⅴ中有循环流动的冷却水，使磨头3与生物质原料磨擦产生的热量通过磨头3的壁体传递到循环冷却水中，把热量移去，使磨粉顺利进行。
由于生物质原料是非脆性材料，在磨粉过程中易生成纤维团而影响磨粉。上述的发明中，在磨头3的壁体外侧分布有螺旋剪切槽3-1，在细磨腔Ⅲ的内壁上分布有螺旋裁剪槽2-4，在粗磨腔Ⅳ的内壁上分布有磨削直槽2-5，其中，螺旋剪切槽3-1为动态的剪切槽，螺旋裁剪槽2-4和磨削直槽2-5为静态的剪切槽。工作时，旋转的螺旋剪切槽3-1与静止的螺旋裁剪槽2-4、磨削直槽2-5进行动静配合，形成剪切作用，把生物质原料的纤维剪断，避免生成纤维团而使磨粉持续进行，提高制粉效率和提高制粉品质。旋转的螺旋剪切槽3-1同时具有推料和出粉功能。本发明具有的旋转螺旋剪切槽3-1和静止的螺旋裁剪槽2-4、磨削直槽2-5结构，形成剪切作用，在磨粉过程中不会生成纤维团，因此，可以降低生物质原料的干燥要求，从而节省烘干成本。
本发明的有益效果是：在磨粉机具中设置顶压弹簧（5），顶压弹簧（5）使磨腔壳体（2）朝向磨头3顶压，使细磨腔Ⅲ中的生物质原料受到弹压，磨头3对受弹压的生物质原料进行磨削制粉，磨制的粉末更细小，受到顶压弹簧（5）作用的磨腔壳体（2）具有自动调节磨粉间隙的作用，避免磨头3被卡住，使装置正常运行；设备运行时，旋转的螺旋剪切槽3-1与静止的螺旋裁剪槽2-4、磨削直槽2-5进行动静配合，形成剪切作用，避免生成纤维团而使磨粉持续进行，提高了磨粉效率，并且降低生物质原料的干燥要求，减少生物质原料的烘干成本。
附图说明
图1是本发明的自动调节磨隙的生物质磨粉设备的结构图。
图2是本发明磨粉设备中的磨腔壳体结构图。
图中：1.支撑筒体，1-1.过料口，2.磨腔壳体，2-1.进料口，2-2.轴向滑条，2-3.弹簧顶压面，2-4.螺旋裁剪槽，2-5.磨削直槽，3.磨头，3-1.螺旋剪切槽，3-2.磨削糙面，4.弹簧罩，5.顶压弹簧，6.紧固螺母，7.密封圈，8.支撑盘，9.转轴，9-1.过水孔，9-2.锁紧螺头，9-3.通水孔，10.联轴器，11.机座，12.减速电机，13.轴封，14.供水轴套，15.进水接口，16.轴封，17.回水轴套，18.回水接口，19.滑动轴承，20.料斗，Ⅰ.出料口，Ⅱ.弹簧室，Ⅲ.细磨腔，Ⅳ.粗磨腔，Ⅴ.冷却腔，Ⅵ.回水通道，Ⅶ.回水腔，Ⅷ.供水通道，Ⅸ.供水腔。
具体实施方式
实施例 图1和图2所示的实施方式中，自动调节磨隙的生物质磨粉设备主要由减速电机（12）、联轴器（10）、支撑盘（8）、转轴（9）、支撑筒体（1）、磨腔壳体（2）、磨头（3）、弹簧罩（4）、顶压弹簧（5）和机座（11）组成，减速电机（12）和支撑筒体（1）安装在机座上，支撑盘（8）的中心有滑动轴承（19），转轴9的中部轴体安装在滑动轴承19中，减速电机12的输出轴通过联轴器10连接到转轴的后端；支撑筒体（1）的内侧壁体上有轴向滑槽；磨腔壳体（2）的前半部内空间呈圆锥台结构，磨腔壳体（2）的后半部内空间呈圆柱体结构，在磨腔壳体（2）后半部的外壁上分布有轴向滑条（2-2），在磨腔壳体（2）中部的外侧有环形突台（2-3），在磨腔壳体（2）前半部的内壁上分布有螺旋裁剪槽（2-4），在磨腔壳体（2）后半部的内壁上分布有磨削直槽（2-5）；磨头（3）的前半部为圆锥台结构，磨头（3）的后半部为圆柱体结构，在磨头（3）的外表面上有磨削糙面（3-2），在磨头（3）的壁体外侧分布有螺旋剪切槽（3-1）；磨腔壳体（2）的后半部设置在支撑筒体（1）之中，磨腔壳体（2）后半部外壁上分布的轴向滑条（2-2）置于支撑筒体（1）内侧壁体上的轴向滑槽之中；支撑盘（8）安装在磨腔壳体（2）的后端，磨头（3）安装在转轴（9）的前部轴体上，磨头（3）前半部的圆锥台结构伸入到磨腔壳体（2）前半部的圆锥台内空间中，磨头（3）后半部的圆柱体结构置于磨腔壳体（2）后半部的圆柱体内空间中，磨头（3）的外表面与磨腔壳体（2）的内壁之间有磨削间隙，磨腔壳体（2）前半部的圆锥台内空间构成细磨腔（Ⅲ），磨腔壳体（2）的后半部圆柱体内空间构成粗磨腔（Ⅳ），磨腔壳体（2）的前端开口构成出料口（Ⅰ），在粗磨腔（Ⅳ）的壁体上有进料口（3-5）；弹簧罩（4）安装在支撑筒体（1）的前端，顶压弹簧（5）置于弹簧罩（4）之内，顶压弹簧（5）紧顶在磨腔壳体（2）的环形突台（2-3）上。本实施例中，转轴（9）的轴体中有供水通道（Ⅷ）和回水通道（Ⅵ），在磨头（3）的体内有冷却腔（Ⅴ），供水通道（Ⅷ）由过水孔（9-1）连通到磨头（3）体内的冷却腔（Ⅴ），冷却腔（Ⅴ）由通水孔（9-3）连通到回水通道（Ⅵ），在转轴（9）的后部轴体上有供水轴套（14）和回水轴套（17），供水轴套（14）中有供水腔（Ⅸ），供水腔（Ⅸ）连通到转轴（9）体中的供水通道（Ⅷ），供水腔（Ⅸ）有进水接口（15）接入，回水轴套（17）中有回水腔（Ⅶ），回水腔（Ⅶ）连通到转轴（9）体中的回水通道（Ⅵ），回水腔（Ⅶ）有回水接口（18）接出；供水轴套（14）的底座和回水轴套（17）的底座安装在机座（11）上；支撑筒体（1）上有过料口（1-1），支撑筒体（1）上的过料口（1-1）与粗磨腔（Ⅳ）壁体上的进料口（3-5）贯通；装置中有料斗（20），料斗（20）安装在支撑筒体（1）上的过料口（1-1）上；磨腔壳体2选用球墨铸铁材料，磨头3选用球墨铸铁材料或耐磨陶瓷材料。
本实施例在生物质燃料生产线的前级工序中应用，使用时，起动减速电机12运行，减速电机12的输出轴通过转轴9驱动磨头3旋转；把经过脱水处理的生物质原料送到料斗20中，然后通过进料口进入到粗磨腔Ⅳ中进行粗磨处理，经过粗磨处理的生物质颗粒进入到细磨腔Ⅲ中被磨削为微细粉末从出料口Ⅰ输出。工作过程中，顶压弹簧（5）使磨腔壳体（2）朝向磨头3顶压，使细磨腔Ⅲ中的生物质原料受到弹压，磨头3对受弹压的生物质原料进行磨削制粉，磨制的粉末更细小，当进入到细磨腔Ⅲ中的生物质颗粒较大时，磨腔壳体（2）会克服顶压弹簧（5）的压力而前移，使磨头3与细磨腔Ⅲ壁体之间的间隙增大，受到顶压弹簧（5）作用的磨腔壳体（2）具有自动调节磨粉间隙的作用，避免磨头3被卡住，使装置正常运行。本实施例使生物质原料依次在粗磨腔Ⅳ、细磨腔Ⅲ中进行二次磨削，使磨制的粉料细小而均匀。磨头3体中的冷却腔Ⅴ有循环流动的冷却水，磨头3与生物质原料磨擦产生的热量通过磨头3的壁体传递到循环冷却水中，把热量移去，使磨粉顺利进行。
上述的实施例在工作时，旋转的螺旋剪切槽3-1与静止的螺旋裁剪槽2-4、磨削直槽2-5进行动静配合，形成剪切作用，把生物质原料的纤维剪断，避免生成纤维团而使磨粉持续进行，提高制粉效率和提高制粉品质，降低生物质原料的干燥要求，从而节省烘干成本，旋转的螺旋剪切槽3-1同时具有推料和出粉功能。
Claims (6)
1.一种自动调节磨隙的生物质磨粉设备，包括减速电机、联轴器、支撑盘、转轴、磨粉机具和机座，减速电机和磨粉机具安装在机座上，支撑盘的中心有滑动轴承，转轴的中部轴体安装在滑动轴承中，减速电机的输出轴通过联轴器连接到转轴的后端，其特征是磨粉机具主要由支撑筒体（1）、磨腔壳体（2）、磨头（3）、弹簧罩（4）和顶压弹簧（5）组成，其中，支撑筒体（1）的内侧壁体上有轴向滑槽；磨腔壳体（2）的前半部内空间呈圆锥台结构，磨腔壳体（2）的后半部内空间呈圆柱体结构，在磨腔壳体（2）后半部的外壁上分布有轴向滑条（2-2），在磨腔壳体（2）中部的外侧有环形突台（2-3）；磨头（3）的前半部为圆锥台结构，磨头（3）的后半部为圆柱体结构；磨腔壳体（2）的后半部设置在支撑筒体（1）之中，磨腔壳体（2）后半部外壁上分布的轴向滑条（2-2）置于支撑筒体（1）内侧壁体上的轴向滑槽之中；支撑盘（8）安装在磨腔壳体（2）的后端，磨头（3）安装在转轴（9）的前部轴体上，磨头（3）前半部的圆锥台结构伸入到磨腔壳体（2）前半部的圆锥台内空间中，磨头（3）后半部的圆柱体结构置于磨腔壳体（2）后半部的圆柱体内空间中，磨头（3）的外表面与磨腔壳体（2）的内壁之间有磨削间隙，磨腔壳体（2）前半部的圆锥台内空间构成细磨腔（Ⅲ），磨腔壳体（2）的后半部圆柱体内空间构成粗磨腔（Ⅳ），磨腔壳体（2）的前端开口构成出料口（Ⅰ），在粗磨腔（Ⅳ）的壁体上有进料口（3-5）；弹簧罩（4）安装在支撑筒体（1）的前端，顶压弹簧（5）置于弹簧罩（4）之内，顶压弹簧（5）紧顶在磨腔壳体（2）的环形突台（2-3）上。
2.根据权利要求1所述的一种自动调节磨隙的生物质磨粉设备，其特征是在磨腔壳体（2）前半部的内壁上分布有螺旋裁剪槽（2-4），在磨腔壳体（2）后半部的内壁上分布有磨削直槽（2-5）。
3.根据权利要求1所述的一种自动调节磨隙的生物质磨粉设备，其特征是在磨头（3）的外表面上有磨削糙面（3-2），在磨头（3）的壁体外侧分布有螺旋剪切槽（3-1）。
4.根据权利要求1所述的一种自动调节磨隙的生物质磨粉设备，其特征是转轴（9）的轴体中有供水通道（Ⅷ）和回水通道（Ⅵ），在磨头（3）的体内有冷却腔（Ⅴ），供水通道（Ⅷ）通过磨头（3）体内的冷却腔（Ⅴ）连通到回水通道（Ⅵ）。
5.根据权利要求1或4所述的一种自动调节磨隙的生物质磨粉设备，其特征是在转轴（9）的后部轴体上有供水轴套（14）和回水轴套（17），供水轴套（14）中有供水腔（Ⅸ），供水腔（Ⅸ）连通到转轴（9）体中的供水通道（Ⅷ），供水腔（Ⅸ）有进水接口（15）接入，回水轴套（17）中有回水腔（Ⅶ），回水腔（Ⅶ）连通到转轴（9）体中的回水通道（Ⅵ），回水腔（Ⅶ）有回水接口（18）接出；供水轴套（14）的底座和回水轴套（17）的底座安装在机座（11）上。
6.根据权利要求1所述的一种自动调节磨隙的生物质磨粉设备，其特征是支撑筒体（1）上有过料口（1-1），支撑筒体（1）上的过料口（1-1）与粗磨腔（Ⅳ）壁体上的进料口（3-5）贯通；装置中有料斗（20），料斗（20）安装在支撑筒体（1）上的过料口（1-1）上。
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
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