CN106221844B - 制造以竹木屑为原料的环保生物燃料的自动化挤压设备 - Google Patents

Abstract

制造以竹木屑为原料的环保生物燃料的自动化挤压设备，包括挤压机架、PLC控制装置、进料机构以及挤压机构；所述挤压机构包括和所述进料机构相通的挤压管、间隙配合插接在所述挤压管内的挤压活塞、固定在所述挤压活塞一端的挤压杆以及用于带动所述挤压活塞在所述挤压管内往复移动的挤压油缸，所述挤压管包括直管段和锥形挤压段；还包括用于感应挤压活塞位置的挤压活塞原位传感器、挤压活塞终点传感器，PLC控制装置和挤压活塞原位传感器、挤压活塞终点传感器连接；所述直管段上设有敲击机构。本发明其挤压效果好，工作效率高。

Description

制造以竹木屑为原料的环保生物燃料的自动化挤压设备

技术领域

本发明涉及机械制造装置技术领域，特别涉及一种采用木屑、竹屑、秸秆等为原料，制造环保锅炉用生物燃料的自动化挤压设备。

背景技术

在节能环保深入社会各个角落的今天，如何控制污染物的排放一直是全社会关注的问题，而现在工厂中使用的锅炉，很多都采用煤炭作为燃料，其在燃烧的尾气中产生大量包括硫化物在内的污染物，为此，现在很多工厂都改用生物质燃料锅炉，申请号为201210436902.0、 申请日为2012-11-05的中国发明专利就公开了一种生物质锅炉，包括底盘、一个上锅炉、两个下锅炉和一个控制器，两个所述下锅炉首尾排列并通过管道相连接。本发明的新式结构，导致炉墙蓄热较少，如此，在安装时，即可避免搭建厚厚的炉墙，同时，节省或可少用设置不用耐火材料。降低成本，减少安装成本，降低了安装复杂程度。

生物锅炉工作时候才有的生物质燃料，是利用可再生的生物燃料作为燃料，生物燃料由木屑和/或竹屑和/或秸秆以及胶水等制成，变废为宝而且对环境污染小，在制造的时候，将上述成分混合后，放入挤压机中进行挤压成型，现有的挤压设备挤压效果不够好，效率不够高。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足之处，提供一种制造以竹木屑为原料的环保生物燃料的自动化挤压设备，其挤压效果好，工作效率高。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：制造以竹木屑为原料的环保生物燃料的自动化挤压设备，包括挤压机架、PLC控制装置、进料机构以及挤压机构；其特征在于：所述挤压机构包括和所述进料机构相通的挤压管、间隙配合插接在所述挤压管内的挤压活塞、固定在所述挤压活塞一端的挤压杆以及用于带动所述挤压活塞在所述挤压管内往复移动的挤压油缸，所述挤压管包括直管段和锥形挤压段；还包括用于感应挤压活塞位置的挤压活塞原位传感器、挤压活塞终点传感器，PLC控制装置和挤压活塞原位传感器、挤压活塞终点传感器连接；所述直管段上设有敲击机构；所述敲击机构包括旋转曲轴、带动所述旋转曲轴旋转的曲轴伺服电机、和所述曲轴铰接的活动连杆、铰接在所述活动连杆下端上的滑动活塞、用于安装所述滑动活塞的导向筒、设在所述直管段上的套环、设在所述套环上的敲击活塞以及用于对所述敲击活塞进行复位的复位弹簧；所述进料机构包括具有进料口和出料口的进料料斗、安装架、第一减速电机、和所述第一减速电机输出轴固定连接的凸轮、设在所述安装架上的旋转驱动部以及安装在所述安装架上由所述凸轮驱动进行上下移动并由所述旋转驱动部带动旋转的通料部。

作为本发明的优选技术方案，所述锥形挤压段上均布多个开口缝隙，相邻两个开口缝隙之间为挤压筋板，所述锥形挤压段外部设有紧固部件。

作为本发明的优选技术方案，所述紧固部件包括刚性外环、内部充满油液的弹性中间层以及设在所述弹性中间层上的多个挤压铜块，所述挤压铜块位置和所述挤压筋板相应，每一个所述挤压铜块由多个分挤压铜块构成。

作为本发明的优选技术方案，所述挤压杆上均布设有四个延伸挤压快，还包括用于带动所述挤压活塞旋转的旋转机构。

作为本发明的优选技术方案，所述旋转机构包括设在所述挤压活塞上的短直齿轮、和所述短直齿轮啮合的长直齿轮、带动所述长直齿轮旋转的伺服电机以及防转机构。

作为本发明的优选技术方案，所述防转机构包括伸缩板、和所述伸缩板连接的伸缩气缸、设在所述伸缩板端部上的弹性球以及设在所述伸缩板端部上两个位于所述弹性球两侧的长直齿轮齿面贴合块。

作为本发明的优选技术方案，所述挤压活塞端部设有连接孔、和所述连接孔相通的连接腔以及和所述连接孔以及连接腔相通的侧向开口，所述挤压油缸的活塞杆上固定有位于所述连接腔中的连接环，所述连接环和所述连接腔靠近所述连接孔的侧面之间形成冲击腔。

作为本发明的优选技术方案，所述进料机构包括具有进料口和出料口的进料料斗、安装架、第一减速电机、和所述第一减速电机输出轴固定连接的凸轮、设在所述安装架上的旋转驱动部以及安装在所述安装架上由所述凸轮驱动进行上下移动并由所述旋转驱动部带动旋转的通料部。

采用通料部对进料料斗进行通料，通过第一减速电机带动凸轮，实现通料部的上下移动通料，通过旋转驱动部带动通料部进行旋转通料。

作为本发明的优选技术方案，所述通料部包括设在所述安装架上的旋转轴、设在所述旋转轴上的轴向腔、设在所述轴向腔中的花键孔、和所述花键孔配合的花键轴、固定在所述花健轴上的下通料杆、固定在所述花健轴上的上顶杆、设在所述轴向腔底面和所述花键轴之间的弹性复位件以及固定在所述旋转轴上的从动轮。

作为本发明的优选技术方案，所述旋转驱动部包括第二减速电机以及用于带动所述从动轮转动的主动轮。

作为本发明的优选技术方案，所述弹性复位件为弹簧。

作为本发明的优选技术方案，所述从动轮和所述主动轮都是齿轮。

作为本发明的优选技术方案，所述下通料杆下端设有多个下倾斜板以及位于所述下倾斜板上方的多个上倾斜板。

作为本发明的优选技术方案，所述下倾斜板为下端和所述下通料杆连接且向上同时向外延伸的倾斜板，且所述下倾斜板和所述下通料杆成8-10°夹角；所述上倾斜板为上端和所述下通料杆连接且向下同时向外延伸的倾斜板，且所述上倾斜板和所述下通料杆成8-10°夹角。

作为本发明的优选技术方案，所述下倾斜板和所述下通料杆铰接，所述上倾斜板和所述下通料杆铰接，且所述下倾斜板上端和所述下通料杆之间设有支撑弹簧；所述上倾斜板下端和所述下通料杆之间设有拉簧。

作为本发明的优选技术方案，所述下通料杆底面上设有滚动钢球。

作为本发明的优选技术方案，所述下通料杆上设有圆环，所述圆环下表面设有圆锥体，所述圆环和所述下通料杆之间有偏心距。

作为本发明的优选技术方案，所述下通料杆上设有圆环，所述圆环通过关节轴承和所述下通料杆连接。

作为本发明的优选技术方案，所述下倾斜板上端向下并向内弯曲形成上折弯板，所述下通料杆下端固定有搅拌管，所述搅拌管下端设有锥形内孔，所述锥形内孔中设有支撑圆台，所述支撑圆台上固定有插接在所述搅拌管中的连接杆，所述连接杆上套装复位弹簧，所述搅拌管下端均布多个开口槽，相邻两个开口槽之间形成膨胀筋板。

作为优选，所述直管段上设有敲击机构。

作为优选，所述敲击机构包括旋转曲轴、带动所述旋转曲轴旋转的曲轴伺服电机、和所述曲轴铰接的活动连杆、铰接在所述活动连杆下端上的滑动活塞、用于安装所述滑动活塞的导向筒、设在所述直管段上的套环、设在所述套环上的敲击活塞以及用于对所述敲击活塞进行复位的复位弹簧。

作为优选，所述套环套装在所述直管段上，所述套环上设有从动齿轮、和所述从动齿轮啮合的主动齿轮以及带动所述主动齿轮旋转的转动伺服电机，设在所述套环上的敲击活塞为六个，且敲击活塞的直径沿着顺时针方向逐渐变大。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

其挤压效果好，工作效率高，采用PLC控制装置进行控制，自动化程度高，而且，在进料的时候，通过通料部的伸缩和旋转，对进料料斗内的木屑、竹屑、秸秆等的混合物进行松动，避免了进料料斗的堵塞，保证了挤压机的正常工作。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构示意图；

图2为本发明中紧固部件结构图；

图3为本发明中长直齿轮和短直齿轮啮合示意图；

图4为本发明进料机构结构图；

图5为图4中通料部的立体结构示意图；

图6为本发明实施例2的结构示意图；

图7为本发明实施例3的结构示意图；

图8为本发明实施例4的结构示意图；

图9为图8中从动齿轮和主动齿轮啮合图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步说明。

实施例1：如图1、2、3所示，制造以竹木屑为原料的环保生物燃料的自动化挤压设备，包括挤压机架3、PLC控制装置、进料机构1以及挤压机构2；所述挤压机构2包括和所述进料机构1相通的挤压管201、间隙配合插接在所述挤压管201内的挤压活塞202、固定在所述挤压活塞202一端的挤压杆203以及用于带动所述挤压活塞202在所述挤压管201内往复移动的挤压油缸204，所述挤压管201包括直管段201a和锥形挤压段201b；还包括用于感应挤压活塞位置的挤压活塞原位传感器、挤压活塞终点传感器（图中未画出），PLC控制装置和挤压活塞原位传感器、挤压活塞终点传感器连接，当挤压活塞在进行挤压的时候，到达终点的时候，挤压活塞终点传感器发出信号，PLC控制装置使得挤压油缸停止动作，并退回，当挤压活塞到达原位的时候，挤压活塞原位传感器阀信号给PLC控制装置，使得挤压油缸停止动作；挤压油缸固定在挤压机架上，挤压管和进料机构相通，从进料机构进来的挤压料进入挤压管内被挤压，线经过直管段然后进入锥形挤压段。

进一步的，所述锥形挤压段201b上均布多个开口缝隙201c，相邻两个开口缝隙201c之间为挤压筋板201d，所述锥形挤压段201b外部设有紧固部件205，开口缝隙为3-8个，宽度为1-2mm

所述紧固部件205包括刚性外环205a、内部充满油液的弹性中间层205b以及设在所述弹性中间层205b上的多个挤压铜块205c，所述挤压铜块205c位置和所述挤压筋板201d相应，每一个所述挤压铜块205c由多个分挤压铜块构成；弹性中间层采用液压软油管的结构，内部充满液压油，挤压铜块和挤压筋板接触，对挤压筋板进行挤压。

所述挤压杆203上均布设有四个延伸挤压快206，还包括用于带动所述挤压活塞202旋转的旋转机构4；相邻两个延伸挤压快206成90°夹角；为了提高挤压效果，所述旋转机构4包括设在所述挤压活塞202上的短直齿轮401、和所述短直齿轮401啮合的长直齿轮402、带动所述长直齿轮402旋转的伺服电机403以及防转机构404；伺服电机带动所述挤压活塞每次旋转的角度小于90°，其中，较佳的为30°或45°，长直齿轮的长度为短直齿轮长度的3-5倍。

所述防转机构404包括伸缩板404a、和所述伸缩板404a连接的伸缩气缸404b、设在所述伸缩板404a端部上的弹性球404c以及设在所述伸缩板404a端部上两个位于所述弹性球404c两侧的长直齿轮齿面贴合块404d；所述挤压活塞202端部设有连接孔5、和所述连接孔5相通的连接腔6以及和所述连接孔以及连接腔相通的侧向开口，所述挤压油缸204的活塞杆上固定有位于所述连接腔中的连接环7，侧向开口的形成，便于连接环进入连接腔，所述连接环7和所述连接腔6靠近所述连接孔的侧面之间形成冲击腔8，也就是说，靠近连接孔的连接腔底面和连接环之间，是有间隙的，这个间隙就形成了冲击腔，冲击腔的结构，能够使得挤压活塞顺利退回。

见附图4、5，所述进料机构包括具有进料口和出料口的进料料斗101、安装架102、第一减速电机103、和所述第一减速电机103输出轴固定连接的凸轮104、设在所述安装架102上的旋转驱动部106以及安装在所述安装架102上由所述凸轮104驱动进行上下移动并由所述旋转驱动部106带动旋转的通料部105；所述通料部105包括设在所述安装架102上的旋转轴10501、设在所述旋转轴10501上的轴向腔10502、设在所述轴向腔10502中的花键孔10503、和所述花键孔10504配合的花键轴10505、固定在所述花健轴10505上的下通料杆10506、固定在所述花健轴10505上的上顶杆10507、设在所述轴向腔10502底面和所述花键轴10505之间的弹性复位件10508以及固定在所述旋转轴10501上的从动轮10509；在工作的时候，第一减速电机103旋转，进而带动凸轮104转动，由凸轮105对上顶杆10507进行冲击，使得花键轴在花键孔内做竖向移动，利用下通料杆进行通料，同时，旋转驱动部带动旋转轴旋转，因为花键轴和花键孔的连接方式，旋转轴能够带动下通料杆进行转动，这样，下通料杆在进行通料的时候，就能够以竖向移动以及同时旋转的方式进行通料，通料效果好，所述旋转驱动部106包括第二减速电机以及用于带动所述从动轮10509转动的主动轮；所述弹性复位件10508为弹簧；所述从动轮和所述主动轮都是齿轮，相互啮合。

所述下通料杆10506下端设有多个下倾斜板108以及位于所述下倾斜板108上方的多个上倾斜板107；所述下倾斜板108为下端和所述下通料杆10506连接且向上同时向外延伸的倾斜板，且所述下倾斜板108和所述下通料杆10506成8-10°夹角，一般为9°；所述上倾斜板107为上端和所述下通料杆10506连接且向下同时向外延伸的倾斜板，且所述上倾斜板107和所述下通料杆10506成8-10°夹角，一般为9°。

所述下倾斜板108和所述下通料杆10506铰接，所述上倾斜板107和所述下通料杆10506铰接，且所述下倾斜板108上端和所述下通料杆10506之间设有支撑弹簧，支撑弹簧是的下倾斜板向外延伸扩展；所述上倾斜板107下端和所述下通料杆10506之间均设有拉簧，拉簧使得上倾斜板向内收缩。

所述下通料杆10506底面上设有滚动钢球111。

所述下通料杆10506上设有圆环112，圆环通过关节轴承安装在下通料杆上；所述圆环112下表面设有圆锥体113，所述圆环112和所述下通料杆10506之间有偏心距。

实施例2，见附图6，在本实施方式中，和实施例1不同的地方在于，所述下通料杆10506下端没有设置滚动钢球111，而是设有搅拌管115 ，所述搅拌管115下端设有锥形内孔，所述锥形内孔中设有支撑圆台116，支撑圆台能够在锥形孔中移动，所述支撑圆台116上固定有插接在所述搅拌管115中的连接杆117，所述连接杆117上套装复位弹簧118，所述搅拌管115下端均布多个开口槽119，相邻两个开口槽之间形成膨胀筋板120，开口槽宽度1-2mm；进一步的，所述下倾斜板108上端向下并向内弯曲形成上折弯板（图中未显示）。

实施例3，见附图7，在本实施方式中，和实施例1不同的地方在于，为了提高通料效果；所述下通料杆10506和搅拌管115之间设有冲击杆109，下通料杆10506插接在冲击杆109中，冲击杆设有和下通料杆10506配合的插接孔以及直径大于所述插接孔的限位孔，冲击杆下端伸入限位孔中和限位螺母或限位块固定，在下通料杆10506外圆周面设有多个轴向槽110，所述冲击杆上固定有伸入圆周槽内的限位销114，限位销和轴向槽之间有冲击空间a。

实施例4，见附图8、9；和实施例1相比，所述直管段201a上设有敲击机构9，所述敲击机构9包括旋转曲轴901、带动所述旋转曲轴901旋转的曲轴伺服电机902、和所述曲轴铰接的活动连杆903、铰接在所述活动连杆903下端上的滑动活塞904、用于安装所述滑动活塞904的导向筒905、设在所述直管段201a上的套环906、设在所述套环906上的敲击活塞907以及用于对所述敲击活塞907进行复位的复位弹簧908，旋转曲轴安装在曲轴座上，由曲轴伺服电机902带动进行旋转，进而带动滑动活塞在导向筒中进行滑动升降，实现对敲击活塞的敲击，进而实现对直管段的敲击；进一步的，所述套环906套装在所述直管段201a上，所述套环906上设有从动齿轮909、和所述从动齿轮909啮合的主动齿轮910以及带动所述主动齿轮910旋转的转动伺服电机，设在所述套环906上的敲击活塞907为六个，且敲击活塞907的直径沿着顺时针方向逐渐变大，一般的，以1.1的倍数逐渐变大；转动伺服电机带动主动齿轮旋转，进而带动从动齿轮，使得套环在直管段上转动，实现每次不同的敲击活塞对直管段敲击。

Claims (6)

1.制造以竹木屑为原料的环保生物燃料的自动化挤压设备，包括挤压机架（3）、PLC控制装置、进料机构（1）以及挤压机构（2）；其特征在于：所述挤压机构（2）包括和所述进料机构（1）相通的挤压管（201）、间隙配合插接在所述挤压管（201）内的挤压活塞（202）、固定在所述挤压活塞（202）一端的挤压杆（203）以及用于带动所述挤压活塞（202）在所述挤压管（201）内往复移动的挤压油缸（204），所述挤压管（201）包括直管段（201a）和锥形挤压段（201b）；还包括用于感应挤压活塞位置的挤压活塞原位传感器、挤压活塞终点传感器，PLC控制装置和挤压活塞原位传感器、挤压活塞终点传感器连接；所述直管段（201a）上设有敲击机构（9）；所述敲击机构（9）包括旋转曲轴（901）、带动所述旋转曲轴（901）旋转的曲轴伺服电机（902）、和所述曲轴铰接的活动连杆（903）、铰接在所述活动连杆（903）下端上的滑动活塞（904）、用于安装所述滑动活塞（904）的导向筒（905）、设在所述直管段（201a）上的套环（906）、设在所述套环（906）上的敲击活塞（907）以及用于对所述敲击活塞（907）进行复位的复位弹簧（908）；所述进料机构包括具有进料口和出料口的进料料斗（101）、安装架（102）、第一减速电机（103）、和所述第一减速电机（103）输出轴固定连接的凸轮（104）、设在所述安装架（102）上的旋转驱动部（106）以及安装在所述安装架（102）上由所述凸轮（104）驱动进行上下移动并由所述旋转驱动部（106）带动旋转的通料部（105）；所述锥形挤压段（201b）上均布多个开口缝隙（201c），相邻两个开口缝隙（201c）之间为挤压筋板（201d），所述锥形挤压段（201b）外部设有紧固部件（205）；所述紧固部件（205）包括刚性外环（205a）、内部充满油液的弹性中间层（205b）以及设在所述弹性中间层（205b）上的多个挤压铜块（205c），所述挤压铜块（205c）位置和所述挤压筋板（201d）相应，每一个所述挤压铜块（205c）由多个分挤压铜块构成。

2.根据权利要求1所述的制造以竹木屑为原料的环保生物燃料的自动化挤压设备，其特征在于：所述挤压杆（203）上均布设有四个延伸挤压快（206），还包括用于带动所述挤压活塞（202）旋转的旋转机构（4）。

3.根据权利要求2所述的制造以竹木屑为原料的环保生物燃料的自动化挤压设备，其特征在于：所述旋转机构（4）包括设在所述挤压活塞（202）上的短直齿轮（401）、和所述短直齿轮（401）啮合的长直齿轮（402）、带动所述长直齿轮（402）旋转的伺服电机（403）以及防转机构（404）。

4.根据权利要求3所述的制造以竹木屑为原料的环保生物燃料的自动化挤压设备，其特征在于：所述防转机构（404）包括伸缩板（404a）、和所述伸缩板（404a）连接的伸缩气缸（404b）、设在所述伸缩板（404a）端部上的弹性球（404c）以及设在所述伸缩板（404a）端部上两个位于所述弹性球（404c）两侧的长直齿轮齿面贴合块（404d）。

5.根据权利要求3所述的制造以竹木屑为原料的环保生物燃料的自动化挤压设备，其特征在于：所述挤压活塞（202）端部设有连接孔（5）、和所述连接孔（5）相通的连接腔（6）以及和所述连接孔以及连接腔相通的侧向开口，所述挤压油缸（204）的活塞杆上固定有位于所述连接腔中的连接环（7），所述连接环（7）和所述连接腔（6）靠近所述连接孔的侧面之间形成冲击腔（8）。

6.根据权利要求1所述的制造以竹木屑为原料的环保生物燃料的自动化挤压设备，其特征在于：所述套环（906）套装在所述直管段（201a）上，所述套环（906）上设有从动齿轮（909）、和所述从动齿轮（909）啮合的主动齿轮（910）以及带动所述主动齿轮（910）旋转的转动伺服电机，设在所述套环（906）上的敲击活塞（907）为六个，且敲击活塞（907）的直径沿着顺时针方向逐渐变大。