CN106823998A - 新型智能生物质颗粒燃料制粒设备 - Google Patents
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Abstract
本发明的新型智能生物质颗粒燃料制粒设备，包括主轴、传动盘、环模和压辊以及控制模块，其传动盘安置在主轴上，传动盘上安置着环模，压辊通过压辊轴安置在机盖上，压辊靠近环模内壁；所述控制模块分别连接电源开关和安置在电机端的用于检测电机负荷大小的电机检测传感器。由于压辊与主轴分离，环模与压模实现了分离安置，没有了空轴，主轴直接带动环模旋转，主轴没有间隙，能够承受更大的压力，而且不容易断裂；电机检测传感器可以检测电机负荷大小，当主轴压力过大时，控制模块发出指令控制电源开关断开，使电机停止转动，更好地保护主轴。本发明的设备机子稳定性大大增加，维修时间大大减少，进料速度可以提高，大大提高生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及生物质能源设备，具体是新型智能生物质颗粒燃料制粒设备。
背景技术
生物质是太阳能的一种储存形式，土地、水和空气直接或间接通过光合作用而产生的各种有机体，即一切有生命的可以生长的有机物质通称为生物质。无用的生物质以及生物质废弃物，如秸秆、稻草、稻壳、花生壳、玉米芯、油茶壳、棉籽壳等以及“三剩物”，可以被利用而产生能源，即生物质能源。
生物能源技术的研究与开发已成为世界重大热门课题之一，许多国家都制定了相应开发研究计划，如日本的阳光计划、印度的绿色能源工程、美国的能源农场等，其中生物能源的开发利用占有相当大的份额。以美国、瑞典和奥地利等国为例，生物能源的应用规模，分别占该国一次性能源消耗量的4%、16%和10%。中国也十分重视生物能源的开发和利用。20世纪80年代以来，中国政府一直将生物质能源利用技术的研究与应用列为重点科技攻关项目，开展了生物质能利用新技术的研究和开发，使生物质能技术有了进一步提高。
生物质燃料成型技术是生物能源技术研发的一个重要方面。生物质燃料制造设备主要有生物质燃料压块设备和生物质燃料制粒设备两种主机加上粉碎设备，干燥设备及打包设备等辅助设备构成整个成套设备系统。由于颗粒状生物质燃料比压块状有运输方便，燃烧充分等优势，绝大多数公司采用的主机为生物质颗粒燃料制粒设备。
目前，大多数生物质颗粒燃料的制造都是通过饲料环模制粒机来代替完成，造成非常多的问题。由于饲料颗粒与木屑颗粒特点不同，饲料制粒机压力较小，环模开孔率较高，使用的是不锈钢模具比较昂贵，导致了制造生物质颗粒燃料时，破裂模具很多，主机的主轴有容易断裂，生产成本非常昂贵，其中约三分之一的费用为设备维修和配件采购费用，相比饲料的5%大大超出。
为了适应木屑颗粒特点，大都通过以下几个方法改造饲料制粒机，一是将原有的饲料制粒机结构加强，如电机更换更大功率，主轴，机体的刚性设计更加强化；二是将饲料环模由不锈钢改为合金钢，降低了模具制造成本，和破裂时的损失。但是由于整个机构还是套用饲料制粒机的，没有针对木屑颗粒进行整体的机构改进，还存在如下问题：因为木屑的压力太大，主轴和环模等主要部件更换频繁，成本非常高，一般一台新机，第二年就要换主轴，每只约2万元，以后每年都要换一到两次；电耗高；单位产量较少（大多数机型低于1吨/小时）等问题。
另一种自动生物质燃料制粒设备由 CN201988365U公开，所述的制粒机在料仓下方固定有一辊子轴，辊子轴的两端固定有两个锥形辊子，在锥形辊子的下方设有锥形平模板，锥形平模板的斜面上设有多个模孔，锥形平模板固定在电机减速机的输出轴上。物料送入制粒机中后，粉末的物料落到锥形平模板上，锥形平模板在电机减速器的带动下在水平方向上做旋转，带动锥形辊子在锥形平模板上从动旋转，根据物料不同和锥形辊子与锥形平模板的磨损程度可以通过辊子轴两端的调整螺钉调整锥形辊子和锥形平模板的间隙，物料在锥形辊子的挤压下进入锥形平模板的模孔；挤好的连续物料下行抵达切刀上时，被切刀切断成颗粒。然而由于锥形平模板固定在电机减速机输出轴上， 在锥形辊子高挤压力不平衡时，容易使锥形平模板受力不匀，锥形平模板晃动，从而损坏主轴甚至电机。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷，本发明提供一种新型智能生物质颗粒燃料制粒设备。
本发明的新型智能生物质颗粒燃料制粒设备，包括主轴、传动盘、环模和压辊以及控制模块，其特征在于：传动盘安置在主轴上，传动盘上安置着环模，压辊通过压辊轴安置在机盖上，压辊靠近环模内壁；所述控制模块分别连接电源开关和安置在电机端的用于检测电机负荷大小的电机检测传感器，用于处理电机检测传感器采集的电机负荷数据，并根据处理结果发出指令控制电源开关动作。
现有技术中，由饲料环模制粒机改造所得的结构是，主轴带动压辊，主轴外有一个空轴，用于带动着传动盘，传动盘上安装环模，电机是带动空轴转动，环模为主动，压辊为从动。由于主轴和空轴中间有间隙，而木屑颗粒挤压力远大于饲料颗粒，而且里面的杂质更多，更易压到异物，所以经常产生晃动，导致主轴瞬间压力过大，直至发生断裂。而本发明采取了完全不同的结构，压辊与主轴分离，环模与压模实现了分离安置，没有了空轴，主轴直接带动环模旋转，环模为主动、压辊为从动，但是主轴因为没有间隙，能够承受更大的压力，而且不容易断裂。而且，电机检测传感器可以检测电机负荷大小，感知生物质颗粒燃料制粒过程中的主轴瞬间压力，当该压力过大（超过预设值）时，控制模块发出指令控制电源开关断开，使电机停止转动，更好地保护主轴。
本发明的技术方案解决了现有技术的问题，实现了发明目的。
对上述技术方案进一步的改进或技术特征的选择、等同替换，包括：
为了使压辊的安装固定和运转稳定，压辊轴的两端分别置于机盖和总成压盖上。由于机盖和总成压盖位于环模两端，所以压辊在环模中的位置可以更加确定，并稳定运转。
为了保护环模以及使得环模旋转更加平稳，传动盘与环模之间设置耐磨套。
使用不同的原料，以及生产不同规格的产品，为了更顺利将粉末挤出，需要合适的压力，因而也就需要调节压辊与环模之间的位置远近，为此，本发明设置用于调节压辊轴位置的压辊调节装置。
作为优选，压辊调节装置设置在机盖外，便于操作。
作为一种便于调节压辊与环模之间的位置关系的方式，选择压辊轴为偏心轴，是非常简便和有效的。
通过试验，用木屑试机制造生物质颗粒燃料获得了成功。本发明的生物质颗粒燃料制粒设备，由于机子稳定性大大增加，维修时间大大减少，主轴能够承受更大的压力，进料速度可以提高。每小时产量可以比传统机械提供1.5-2倍；三年以来主轴没有换过一根，环模等易损件消耗降低20%以上，电耗也能降低10%左右。
附图说明
图1是本发明的新型智能生物质颗粒燃料制粒设备总体结构剖视图。
图2是图1所示的新型智能生物质颗粒燃料制粒设备的右侧视图旋转90o所得，显示机盖外侧的视图。
图3是本发明的新型智能生物质颗粒燃料制粒设备
图中技术特征标记如下：
机盖1，总成压盖2，减速机轴3，传动盘4，耐磨套5，箱体6，压辊7，环模8，偏心轴9，偏心轴头10，进料口11，调节外环12，上调节杆13，上调节固定块14，调节外环凸耳15，下调节固定块16，下调节杆17，电源线18，电源开关19，控制模块20，电机检测传感器21，电机22，电机输出轴23，电机动力线24。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1所示。
本发明的生物质颗粒燃料制粒设备，与饲料环模制粒机类似，传动盘4安置在主轴3上，传动盘4与环模8之间设置耐磨套5，通过连接件（如螺杆）将传动盘4、耐磨套5与环模8连接成一个整体，形成制粒设备的旋转部分。在动力如电机带动作用下，主轴3旋转，从而使得传动盘4、耐磨套5与环模8一起旋转。
压辊7的压辊轴为偏心轴9，偏心轴9的两端分别置于机盖1和总成压盖2上，机盖1和总成压盖2位于环模8两端，形成接料和挤压的空间，在这个空间内，压辊7靠近环模8内壁。在环模8内对称位置设置两套压辊，提高生产效率。机盖1通过连接件（如螺杆）固定于箱体6。机盖1、总成压盖2、压辊7、偏心轴9和箱体6形成制粒设备的非旋转部分。
开机后，制粒设备的旋转部分旋转，环模8是旋转的，带着生物质粉末物料（如木屑）运动，进入环模8内壁与压辊7形成的有宽到窄的挤压区域，压辊7在挤压力的作用下产生从动转动，压辊7外周排列着轴向料槽，从动转动的压辊7的通过轴向料槽连续不断地将生物质粉末物料带入到挤压区域，通过挤压力将物料挤入环模8壁上的膜孔，最终挤出膜孔到环模8外壁，被箱体内的切到切断成颗粒。
见图2。机盖1上设置有进料口11。压辊调节装置设置在机盖1外。偏心轴头10伸出到机盖1外，偏心轴头10上设置齿，偏心轴头10是与偏心轴头10上的齿相配合的调节外环12，调节外环12有与调节外环12成为一体的调节外环凸耳15。机盖1上位于调节外环凸耳15上下分别设置上调节固定块14和下调节固定块16，上调节杆13和下调节杆17均采取螺纹方式分别穿过上调节固定块14和下调节固定块16，实现上调节杆13和下调节杆17与调节外环凸耳15的接触推动调节外环12转动，并带动偏心轴9转动产生偏心轴9位置变化，从而调节压辊7与环模8之间的位置远近。
作为其它的实施方式，可在上述方案的基础上，将偏心轴头10上设置的齿，改为凹槽，调节外环12则设置成与凹槽的形式。
又或者，直接在偏心轴头10上设置轴头凸耳，上调节杆13和下调节杆17直接接触推动该轴头凸耳。这样可不需要调节外环12，简化结构。
此外，还可以采取只设置一根调节杆的方式，如在上调节杆13的下端设置成“工”字结构，将凸耳放置在“工”字结构中，“工”字的上“横”（实际是块或者片）可向下接触推动凸耳，“工”字的下“横”（实际是块或者片）可向上接触推动凸耳，从而实现偏心轴头10正转或者反转，起到调节压辊7与环模8之间的位置远近的作用。
如图3。控制模块20分别连接电源开关19和安置在电机22端的用于检测电机22负荷大小的电机检测传感器21，用于处理电机检测传感器21采集的电机21负荷数据，并根据处理结果发出指令控制电源开关19动作。
生物质颗粒燃料制粒过程中，当电机检测传感器21感知电机负荷过大（超过预设值）时，控制模块20发出指令控制连接着电源线18的电源开关19断开，电机动力线24断电，使电机22停止转动，电机输出轴23没有动力输出，更好地保护主轴。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.新型智能生物质颗粒燃料制粒设备，包括主轴、传动盘、环模和压辊以及控制模块，其特征在于：传动盘安置在主轴上，传动盘上安置着环模，压辊通过压辊轴安置在机盖上，压辊靠近环模内壁；所述控制模块分别连接电源开关和安置在电机端的用于检测电机负荷大小的电机检测传感器，用于处理电机检测传感器采集的电机负荷数据，并根据处理结果发出指令控制电源开关动作。
2.根据权利要求1所述的新型智能生物质颗粒燃料制粒设备，其特征在于：压辊轴的两端分别置于机盖和总成压盖上。
3.根据权利要求1所述的新型智能生物质颗粒燃料制粒设备，其特征在于：传动盘与环模之间设置耐磨套。
4.根据权利要求1所述的新型智能生物质颗粒燃料制粒设备，其特征在于：设置用于调节压辊轴位置的压辊调节装置。
5.根据权利要求4所述的新型智能生物质颗粒燃料制粒设备，其特征在于：压辊调节装置设置在机盖外。
6.根据权利要求1所述的新型智能生物质颗粒燃料制粒设备，其特征在于：压辊轴为偏心轴。
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