CN106351048B - 一种秸秆纤维多功能一体机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种秸秆纤维多功能一体机，包括壳体、传动单元、搅拌混合翻料单元和打浆单元，所述壳体为中空结构，所述传动单元设于壳体的上面；所述搅拌混合翻料单元和打浆单元均设于所述壳体内；所述打浆单元设于所述搅拌混合翻料单元的下方；所述传动单元包括电机、万向节和变速器；所述搅拌混合翻料单元包括螺旋轴、导流筒、导流筒支撑架；所述打浆单元包括拨料盘、刀盘和刀片；所述壳体的底部一侧设有出料口。本发明提供了一种秸秆纤维多功能一体机，设备结构简单、操作方便、用水量小、耗电低、可以完成蒸煮、漂白和打浆三道工序。

Description

一种秸秆纤维多功能一体机

技术领域

本发明涉及农业秸秆类原料加工技术领域，尤其涉及一种秸秆纤维多功能一体机。

背景技术

目前制浆行业内同类设备中国内外均采用蒸煮、漂白、打浆三道工序分步进行，每道工序分别对应不同的设备；如蒸煮工段，现有设备分间歇蒸煮（蒸球和蒸锅）和连续蒸煮（横管蒸煮和斜管蒸煮）都是在高压（0.6-0.8MPa）高温（160-170℃）蒸煮，而且只能蒸煮不能漂白和打浆，要完成三项任务只能蒸煮后进入漂白设备，然后进入打浆设备，不能在同一设备同一时间完成。现有传统设备用水量大，耗电多，纤维得率低，强度差，生产周期长，效率低下。

中国发明专利（201610360967.X：秸秆纤维浆板的生产加工系统）其特征在于： 其包括依次设置的对秸秆进行清洗的植物粉末清除装置，对清洗后的秸秆进行粉碎的推料切割装置，对粉碎后的秸秆颗粒进行蒸煮的秸秆蒸煮装置，对蒸煮后的秸秆颗粒进行烘干的烘干装置，通过混合搅拌装置将添加的滑石粉与烘干后的秸秆颗粒进行混合并获取混合物A，再将适当的水倒入混合物A内并通过混合搅拌装置均匀搅拌混合获取粘稠状混合物B，通过脱水装置对粘稠状混合物B进行脱水并获取混合物C， 通过压模机对混合物C进行热压成型从而获取成品；

植物粉末清除装置，其包括清洗外筒体、套接于清洗外筒体内并与其同心布置的清洗内筒体、安装于清洗内筒体上端并且可开合的清洗上盖体，清洗外筒体底壁的中心位置安装有可绕自身轴线转动的定位转轴，清洗内筒体的底壁上设置有与定位转轴相匹配的定位孔槽，清洗内筒体的侧壁上设置有清洗滤孔，清洗内筒体的底壁上设置有若干进水孔，清洗上盖体的上端面设置有与清洗外筒体同心布置的清洗驱动轴，清洗内筒体的外壁滑动套接杂质滤环的内圈，清洗内筒体可绕自身轴线转动，杂质滤环的外环与清洗外筒体的内壁相固定，杂质滤环上设置有若干滤水孔；清洗滤孔最低点所在的水平面高于杂质滤环上表面所在的水平面1cm以上；

推料切割装置，包括粉碎上筒体、安装于粉碎上筒体下方的粉碎下筒体、安装于粉碎上筒体与粉碎下筒体之间的进料中间体，进料中间体内设置有与连通上筒体内腔、下筒体内腔的塞料通孔，粉碎上筒体内滑动套接有内粉碎轴，内粉碎轴可绕自身轴线转动并可沿其轴线方向发生伸缩，进料中间体上设置有与塞料通孔相连通的进料管，内粉碎轴上设置有若干个沿其轴线方向布置的移位刀组，移位刀组包括沿内粉碎轴圆周方向分布的均匀间隔的若干个移位刀具组成，移位刀具沿内粉碎轴的径向分布并向外延伸，粉碎下筒体的内壁上设置有沿粉碎下筒体筒深方向分布的若干定位刀组，定位刀组包括沿粉碎下筒体内壁圆周方向分布的若干均匀间隔的定位刀具，定位刀具按照粉碎下筒体的径向分布并朝向粉碎下筒体的中心轴线延伸，定位刀具的悬置端距离粉碎下筒体中心轴线的距离大于内粉碎轴的半径；内粉碎轴的驱动端连接双动力装置；

上述的双动力装置，其包括动力箱、主轴套筒、连接壳体、副轴，主轴套筒的一端与动力箱的壳体连接，主轴套筒的另一端与连接壳体连接，主轴套筒的内壁上设置有沿其轴线方向布置的主筒导向槽，主轴套筒内分别套接有主轴、定位转动装置、主轴丝杆，主轴丝杆的驱动端与动力箱的第一动能输出端相连接，定位转动装置套接于主轴丝杆，主轴的驱动端设置有与定位转动装置相匹配的主轴内槽，定位转动装置包括分别套接于主轴丝杆的移位块体、主轴套环、主轴承、 主轴垫环，主轴、主轴丝杆、移动块体均同轴线布置，移位块体通过丝母与丝杆连接，移位块体上设置有与主筒导向槽相匹配的移位凸起块，移位块体上还设置有与其同轴线布置的台阶，台阶上套接有主轴套环、主轴承、主轴垫环，主轴套环、主轴垫环均与台阶活动连接并且可绕自身轴线转动，台阶与主轴承的内圈相固定，主轴垫环放置于主轴内槽内并与主轴内槽底壁相贴合，主轴承的外圈与主轴内槽的壁部相固定，主轴套环与主轴的驱动端相固定；主轴的壁部设置有沿其轴线方向布置的主轴导向键槽；连接壳体内布置有相互啮合的副轴齿轮、主轴齿轮，主轴齿轮套接于主轴外部，通过键连接主轴齿轮与主轴，键与主轴导向键槽相匹配；副轴齿轮内套接有副轴，副轴的驱动端与动力箱的第二动能输出端相连接；主轴的动能输出端连接内粉碎轴；

秸秆蒸煮装置，包括蒸煮筒体、可拆卸安装于蒸煮筒体顶端的蒸煮盖体、 安装于蒸煮筒体内部并且与其同心布置的蒸煮导向杆，蒸煮盖体上安装有蒸汽进气管以及蒸汽排气管，蒸煮导向杆穿过蒸煮盖体的中心部位并与其滑动连接，蒸煮导向杆可在竖直方向滑动，蒸煮导向杆上套接有若干个内蒸盘，内蒸盘通过移动锁紧机构与蒸煮导向杆相连接，所述的锁紧机构包括套接于蒸煮导向杆下连接块体、套接于蒸煮导向杆并与下连接块体相连接的上连接块体，内蒸盘与下连接块体相固定，下连接块体包括若干个均匀间隔分布的弹性块体，若干个弹性块体拼接成锥形，下连接块体上还设置有位于弹性块体连接部下端的外螺纹，上连接块体内设置有与弹性块体相匹配的锥形凹槽，上连接块体上还设置有与外螺纹相匹配的内螺纹槽；相邻的两个内蒸盘之间的间隔区域为秸秆的容置区域；内蒸盘上设置有若干个沿其轴线方向连通的轴向气孔，内蒸盘上还设置有若干个沿其径向分布并且连通轴向气孔的径向气孔；

烘干装置，包括烘干筒体、套接于烘干筒体内的烘干转台、设置于烘干转台上方的烘干托盘、设置于烘干转台下方的振动盘体、与烘干转台活动连接的振动杆，烘干托盘上布置有散热孔，烘干转台包括烘干转板、烘干转轴，烘干托盘与烘干转板固定连接，烘干筒体的壁部和/或烘干转板上安装有烘干热源，烘干转板的下端面固定连接烘干转轴的输出端，烘干转轴穿过烘干筒体底壁的中心位置并且可绕自身轴线转动，烘干转板上圆周阵列有以烘干转轴轴线为圆心的若干振动通孔，振动杆与振动通孔相匹配并且振动杆在振动通孔内竖直方向滑动，振动杆上端部滑动套接于烘干托盘，振动杆可相对于烘干托盘竖直方向滑动，振动盘体上设置有与振动杆下端部相匹配的振动导向槽，振动杆在振动导向槽内沿圆周方向转动，振动导向槽内固定有坡面倾斜块，坡面倾斜块的下端面与振动导向槽的底壁相贴合，坡面倾斜块上端部设置有倾斜的坡面，坡面低位指向坡面高位在水平面上的分解方向与烘干转台的转动方向相同；

混合搅拌装置，其包括混合搅拌筒体、安装于混合搅拌筒体中心轴线处并可绕自身轴线转动的内搅拌轴、内搅拌轴连接有若干个沿其圆周方向均匀间隔分布的支撑支架、与支撑支架活动连接的混合扇叶，内搅拌轴上设置有沿其轴线方向延伸的定位导向槽；支撑支架的形状为两端面连通的矩形框架，矩形框架的中心位置处设置有连接两侧边并且与内搅拌轴中心轴线相垂直的中心轴，支撑支架的侧边上设置有与定位导向槽相匹配的定位导向凸起；混合扇叶与中心轴活动连接， 混合扇叶包括结构形状相同的叶片a、叶片b，叶片a和叶片b为弯曲的弧形板， 叶片a的弯曲开口方向与叶片b的弯曲开口方向相反，叶片a与叶片b的连接位置处设置有与中心轴相匹配的连接部， 连接部上设置有与中心轴相匹配的轴孔， 混合扇叶可绕中心轴进行偏转。

上述发明专利提供的秸秆纤维浆板的生产加工系统中的蒸煮、漂白和打浆是分别采用不同的装置完成的，由此增加了整个系统的体积，且操作过程也较为复杂，设备用水量大、耗电多；对于蒸煮、漂白和打浆在一个设备中完成，上述发明专利提供的秸秆纤维浆板的生产加工系统是不可以实现的。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明提供了一种秸秆纤维多功能一体机，设备结构简单、操作方便、用水量小、耗电低、可以完成蒸煮分离、漂白和打浆三道工序。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是本发明提供了一种秸秆纤维多功能一体机，包括壳体、传动单元、搅拌混合翻料单元和打浆单元，其中，所述壳体为中空结构，所述传动单元设于壳体的上面；所述搅拌混合翻料单元和打浆单元均设于所述壳体内；所述打浆单元设于所述搅拌混合翻料单元的下方；

所述搅拌混合翻料单元包括螺旋轴、导流筒、导流筒支撑架；所述螺旋轴的一端贯穿所述导流筒并伸出壳体底部，且其端部设有轴承；

所述打浆单元包括拨料盘、刀盘和刀片；所述拨料盘设于所述导流筒的下面，所述刀盘设于所述拨料盘的下面，所述刀盘上面设有刀片；所述导流筒的位置可以根据纤维种类及具体的工艺要求进行确定；

所述壳体的底部一侧设有出料口。

优选地，所述传动单元包括电机、万向节和变速器；所述电机采用卧式电机，所述电机的输出轴通过所述万向节与所述变速器的输入轴连接；所述变速器的输出轴与所述螺旋轴的另一端连接。

优选地，所述导流筒固定安装于所述导流筒支撑架上，结合物料种类不同、动力不同，导流筒筒体的直径大小、长短、及上下位置也可随之改变，由此节约了电耗和辅料，保证了产品的质量。

优选地，所述变速器、螺旋轴、导流筒、拨料盘、刀盘同轴布置。

优选地，所述壳体的下面设有地面支撑架，用于支撑壳体。

采用所述的秸秆纤维多功能一体机进行秸秆纤维制备，包括如下步骤：

（1）向壳体内加入一定比例的水和辅料，将需要加工的秸秆原料一次性投入壳体内；

（2）启动传动单元，传动单元中的变速器带动螺旋轴转动，螺旋轴转动对壳体内的秸秆原料进行搅拌，同时在壳体内加入蒸汽，使秸秆原料在常压低温环境下沿导流管自上而下翻动，在化学、热力、机械力的共同作用下破坏纤维与非纤维物质间的链接，使纤维变为单根状态，完成秸秆纤维的分离；

（3）向壳体内加入漂白剂，分离后的秸秆原料在漂白剂的作用下变为所需的白度；

（4）将壳体内分离、漂白后的秸秆原料由导流筒自上而下输送至拨料盘，拨料盘上的秸秆原料再输送至刀盘，在刀盘旋转的作用下自下而上进入导流筒，多次反复此过程后得到的秸秆原料在刀盘上刀片的作用下达到一定的打浆度，完成秸秆原料的打浆,完成打浆过程的原料从出料口排出。

优选地，所述的水与辅料的比例取值为1:0.01%-1：0.05%。

优选地，所述的常压低温中低温的取值范围是70-95度。

优选地，所述漂白剂的含量取值为千分之一至千分之十五。

与现有技术相对比，本发明产生的有益效果是：

（1）本发明提供的秸秆纤维多功能一体机结构简单、用水量少、耗电低、生产周期短、纤维得率高、工作效果高；

（2）本发明提供的秸秆纤维多功能一体机采用卧式电机并设置于壳体的上面，减少了设备的总体高度，维修方便；同时解决了因密封问题传动单元出现的漏水漏浆现象；

（3）本发明中的秸秆纤维物料的运动方式为内下外上分界明显，减少了动力消耗；

（4）本发明中的导流筒可结合物料种类不同、动力不同，筒体的直径大小、长短及上下位置也不同，由此可以实现节约电耗、物料混合均匀，节约辅料，保证产品的质量。

附图说明

图1是本发明提供的秸秆纤维多功能一体机的结构示意图；

其中，附图中各个标记的具体含义如下：

1：电机；2：万向节；3：螺旋轴；4：壳体；5：导流筒；6：拨料盘；7：刀片；8：出料口；9：变速器；10：导流筒支撑架；11：刀盘；12：轴承；13：地面支撑架。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明中的具体实施例作详细的阐述。

参图1所示，图1为本发明提供的秸秆纤维多功能一体机的结构示意图，包括壳体4、传动单元、搅拌混合翻料单元和打浆单元，其中传动单元包括电机1、万向节2和变速器9，搅拌混合翻料单元包括螺旋轴3、导流筒5和导流筒支撑座10，打浆单元包括拨料盘6、刀盘11和刀片7；其中，传动单元设于壳体4的上面，电机1的输出轴通过万向节2与变速器9的输入轴连接，变速器9的输出轴与螺旋轴3的一端连接；搅拌混合翻料单元和打浆单元均设于壳体内，且打浆单元设于搅拌混合翻料单元的下方，螺旋轴3的另一端贯穿导流筒5并伸出壳体4的底部，且其端部设有轴承12；导流筒5安装于导流筒支撑架10上；拨料盘6设于导流筒5的下面，刀盘11设于拨料盘6的下面，且刀盘11上设有刀片13；壳体4的底部一侧设有出料口8，壳体4的下面设有地面支撑架13，用于支撑壳体4。变速器9、螺旋轴3、导流筒5、拨料盘6、刀盘11同轴布置。

利用本发明提供的秸秆纤维多功能一体机进行秸秆纤维制备的过程如下：向壳体内加入一定比例的水和辅料，将需要加工的秸秆原料一次性投入壳体内；启动传动单元，传动单元中的变速器9带动螺旋轴3转动，螺旋轴3转动对壳体4内的秸秆原料进行搅拌，同时加入蒸汽，使秸秆原料在常压低温下沿导流管自上而下翻动，在化学、热力、机械力等的共同作用下破坏纤维与非纤维物质间的连接，同时脱出木素、果胶及丹宁，使纤维变为单根状态，完成秸秆纤维的蒸煮分离；向壳体4中加入漂白剂，蒸煮分离后的秸秆原料在漂白剂的作用下变为所需的白度；将壳体4内分离、漂白后的秸秆原料由导流筒5自上而下输送至拨料盘6，拨料盘6上的秸秆原料再输送至刀盘11，在刀盘11旋转的作用下自下而上进入导流筒5，多次反复此过程后得到的秸秆原料早刀盘11上刀片7的作用下达到一定的打浆度，完成秸秆原料的打浆，完成打浆过程的原料从出料口8排出。

上文所述的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并不是用以限制本发明的保护范围，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，在不脱离本发明宗旨的前提下作出的各种变化均属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.秸秆纤维多功能一体机，包括壳体、传动单元、搅拌混合翻料单元和打浆单元，其特征在于，所述壳体为中空结构，所述传动单元设于壳体的上面；所述搅拌混合翻料单元和打浆单元均设于所述壳体内；所述打浆单元设于所述搅拌混合翻料单元的下方；所述搅拌混合翻料单元包括螺旋轴、导流筒、导流筒支撑架；所述螺旋轴的一端贯穿所述导流筒并伸出壳体底部，且其端部设有轴承；所述打浆单元包括拨料盘、刀盘和刀片；所述导流筒固定安装于所述导流筒支撑架上；所述拨料盘设于所述导流筒的下面，所述刀盘设于所述拨料盘的下面，所述刀盘上面设有刀片；所述壳体的底部一侧设有出料口；所述传动单元包括电机、万向节和变速器；所述电机采用卧式电机，所述电机的输出轴通过所述万向节与所述变速器的输入轴连接；所述变速器的输出轴与所述螺旋轴的另一端连接。

2.如权利要求1所述的秸秆纤维多功能一体机，其特征在于，所述变速器、螺旋轴、导流筒、拨料盘、刀盘同轴布置。

3.如权利要求1所述的秸秆纤维多功能一体机，其特征在于，所述壳体的下面设有地面支撑架，用于支撑壳体。

4.采用如权利要求1-3任一所述的秸秆纤维多功能一体机进行秸秆纤维的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）向壳体内加入一定比例的水和辅料，将需要加工的秸秆原料一次性投入壳体内；（2）启动传动单元，传动单元中的变速器带动螺旋轴转动，螺旋轴转动对壳体内的秸秆原料进行搅拌，同时在壳体内加入蒸汽，使秸秆原料在常压低温环境下沿导流管自上而下翻动，在化学、热力、机械力的共同作用下破坏纤维与非纤维物质间的链接，使纤维变为单根状态，完成秸秆纤维的分离；（3）向壳体内加入漂白剂，分离后的秸秆原料在漂白剂的作用下变为所需的白度；（4）将壳体内分离、漂白后的秸秆原料由导流筒自上而下输送至拨料盘，拨料盘上的秸秆原料再输送至刀盘，在刀盘旋转的作用下自下而上进入导流筒，多次反复此过程后得到的秸秆原料在刀盘上刀片的作用下达到一定的打浆度，完成秸秆原料的打浆,完成打浆过程的原料从出料口排出。

5.如权利要求4所述的秸秆纤维的制备方法，其特征在于，所述的水与辅料的比例取值为1:0.01%-1：0.05%。

6.如权利要求4所述的秸秆纤维的制备方法，其特征在于，所述的常压低温中低温的取值范围是70-95度。

7.如权利要求4所述的秸秆纤维的制备方法，其特征在于，所述漂白剂的含量取值为千分之一至千分之十五。