CN108093894B - 一种剪切式秸秆超细粉碎装置 - Google Patents

Abstract

一种剪切式秸秆超细粉碎装置，涉及一种秸秆粉碎装置。本发明的目的是可以粉碎出300目的超细秸秆粉体；技术要点：一级粉碎器置于一级粉碎室内，二级粉碎器置于二级粉碎室内；主轴与粉碎电机连接，粉碎电机带动主轴转动；粉碎器包括粉碎定刀片组件、粉碎动刀片组件、粉碎刀架和粉碎挡板；粉碎动刀片组件固定在主轴上；粉碎定刀片组件同轴设置在粉碎动刀组件的外围，两者间留有间隙；粉碎定刀片组件安装在粉碎刀架上，粉碎刀架的上端安装有粉碎挡板；本发明采用二级粉碎机构，动定刀粉碎器，降低了对粉碎比的要求，从而提高了粉碎效率，粉碎出300目的超细秸秆粉体，本发明用于秸秆类生物质粉碎。

Description

一种剪切式秸秆超细粉碎装置

技术领域

本发明涉及一种秸秆粉碎装置，具体涉及一种剪切式秸秆超细粉碎装置，属于生物质能源利用技术领域。

背景技术

我国从古至今一直都是农业大国，每年在生产大量粮食的同时也产生了大量秸秆，秸秆利用率低，既造成资源的浪费，焚烧也会造成环境与土地的污染，将秸秆超细粉碎后，可以实现高附加值的利用，使其不再仅仅局限于供热、饲料等低附加值利用区域，还可大大减轻各行业对木粉需求的压力，从而达到节约资源，保护环境的目的。

如今越来越多的人意识到这点，研发出多种粉碎方式的秸秆超细粉碎设备，如专利号为201520754535.8的专利说明书公开了一种玉米秸秆超细粉碎装置，其中主要工作原理是靠磨筒来进行超细粉碎。磨碎一般适用于花生等非纤维类物料，用于秸秆粉碎，耗能高，且又添加了冷却装置，增加了功耗。专利号为2015200150825.1的专利说明书公开了一种秸秆超细粉碎装置，采用一级绞碎和二级对辊切割粉碎，能耗大。因此，亟待设计一种低耗能的剪切式秸秆超细粉碎装置。

发明内容

在下文中给出了关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

鉴于此，本发明的目的是解决上述技术问题，提供一种应用于秸秆的新型剪切式秸秆超细粉碎设备，可以粉碎出300目的超细秸秆粉体。

本发明所采取的方案为：一种剪切式秸秆超细粉碎装置，包括粉碎机构，所述粉碎机构包括一级粉碎器、二级粉碎器、粉碎筒体、粉碎电机和主轴；所述粉碎筒体的中部设置有圆环形隔板，圆环形隔板将粉碎筒体上下分为一级粉碎室和二级粉碎室，一级粉碎器置于一级粉碎室内，二级粉碎器置于二级粉碎室内；所述主轴设置在粉碎筒体内，其下端伸出粉碎筒体与粉碎电机连接，粉碎电机带动主轴转动；所述一级粉碎器包括一级粉碎定刀片组件、一级粉碎动刀片组件、一级粉碎刀架和一级粉碎挡板；二级粉碎器包括二级粉碎定刀片组件、二级粉碎动刀片组件、二级粉碎刀架和二级粉碎挡板；所述一级粉碎动刀片组件和二级粉碎动刀片组件上下固定在主轴上；一级粉碎定刀片组件同轴设置在一级粉碎动刀组件的外围，两者间留有间隙；一级粉碎定刀片组件安装在一级粉碎刀架上，一级粉碎刀架的下端安装在圆环形隔板上，一级粉碎刀架的上端安装有一级粉碎挡板；二级粉碎定刀片组件同轴设置在二级粉碎动刀片组件的外围，两者间留有间隙；二级粉碎定刀片组件安装在二级粉碎刀架上，二级粉碎刀架的上端通过二级粉碎挡板安装在圆环形隔板上，二级粉碎刀架的下端与粉碎筒体的内壁连接。

进一步地：所述一级粉碎动刀片组件和二级粉碎动刀片组件均包括轴套、多个动刀片和环形刀盘，所述轴套与主轴键连接，轴套的圆周面上环形阵列多个动刀片。如此设置，便于安装、找正及更换刀具组件。

进一步地：所述一级粉碎定刀片组件和二级粉碎定刀片组件均包括多个定刀片和两个齿圈，所述两个齿圈上下布置且通过多个连接柱连接，多个定刀片环形阵列构成定刀片组，且相邻两个定刀片按照粉碎粒度要求的间隙紧密配合，定刀片组的上下两端与齿圈啮合，定刀片组与动刀片之间留有间隙，齿圈固定安装在一级粉碎刀架和二级粉碎刀架上。如此设置，便于安装、找正及更换刀具组件。

进一步地：所述一级粉碎刀架和二级粉碎刀架均由两个上下布置的环形板构成，齿圈固定在环形板上。如此设置，便于安装。

进一步地：所述主轴通过传动装置与粉碎电机建立连接。所述传动装置可以采用带轮传动、链轮传动或者齿轮传动等传动连接方式。

进一步地：所述一级粉碎挡板和二级粉碎挡板均为倒置的空心圆台形。

进一步地：所述一种剪切式秸秆超细粉碎装置还包括入料机构，入料机构安装在粉碎机构的第一端盖上，所述入料机构包括给料电机和给料机，给料电机驱动给料机给料，给料机出口与粉碎机构入口连通。如此设置，便于给料。

进一步地：所述一种剪切式秸秆超细粉碎装置还包括筛分机构，筛分机构与粉碎机构并列设置，两者通过输料机构进行物料传输。

进一步地：所述筛分机构包括筛网振动器、筛分筒体、气泵、挡环、筛网、机架、弹簧和输气管；所述筛网通过挡片与挡环安装在筛分筒体内，筛网振动器安装在筛分筒体的侧壁上，用于驱动筛网高频振动，所述机架置于筛分筒体的下方，并通过弹簧与筛分筒体建立弹性连接，所述气泵通过输气管向筛分筒体内部输送高速气流。如此设置，采用气流与振动组合的筛分方式，提高筛分效率，防止筛孔堵塞。

进一步地：所述输料机构包括两个螺旋输料机，分别定义为第一螺旋输料机和第二螺旋输料机，第一螺旋输料机的进口端连接粉碎机构的出口端，第一螺旋输料机的出口端连接筛分机构的第二端盖上的进口端，第二螺旋输料机的进口端连接筛分机构侧壁上出口端，筛分机构侧壁上出口端位于筛网上方，第二螺旋输料机的出口端连接粉碎机构侧壁上的进口端，物料传输至二级粉碎器内部。如此设置，实现全自动粉碎，自动化程度高。

本发明所达到的效果为：

1)采用了适用于纤维状物料特性的剪切式粉碎方式；

2)采用二级粉碎机构，动定刀粉碎器，降低了对粉碎比(i＝D/d)的要求，从而提高了粉碎效率，粉碎出300目的超细秸秆粉体；

3)采用装配式动定刀，方便更换刀片；

4)采用气流与振动组合的筛分方式，筛分效率提高了15％，筛孔堵塞率降低了20％；

5)可实现从进料到出料全自动进行，自动化程度高，降低工人劳动强度。

附图说明

图1为本发明的一种剪切式秸秆超细粉碎装置的整体结构示意图；

图2为本发明的粉碎机构的主剖结构示意图；

图3为本发明的粉碎机构的内部结构立体图；

图4为本发明的粉碎定刀片组件与粉碎动刀片组件安装关系立体图；

图5为本发明的粉碎定刀片组件立体图；

图6为本发明的粉碎动刀片组件立体图；

图7为本发明的筛分机构的主剖结构示意图。

图中：

I-入料机构；II-粉碎机构；III-输料机构；IV-筛分机构；1-给料机；2-给料电机；3-第一端盖；4-粉碎筒体；6-粉碎电机；7-一级粉碎挡板；8-一级粉碎刀架；9-一级粉碎定刀片组件；11-二级粉碎挡板；12-二级粉碎刀架；13-齿圈；14-二级粉碎定刀片组件；15-主轴；16-一级粉碎动刀片组件；17-二级粉碎动刀组件；18-筛网振动器；19-第二端盖；20-筛分筒体；21-气泵；22-挡片；23-挡环；24-筛网；25-机架；27-弹簧；28-输气管；29-圆环形隔板；30-一级粉碎室；31-二级粉碎室；32-传动装置；33-轴套；34-动刀片；35-环形刀盘；36-定刀片；37-连接柱。

具体实施方式

为了清楚和简明起见，在说明书中并未描述实际实施方式的所有特征。然而，应该了解，在开发任何这种实际实施例的过程中必须做出很多特定于实施方式的决定，以便实现开发人员的具体目标，例如，符合与系统及业务相关的那些限制条件，并且这些限制条件可能会随着实施方式的不同而有所改变。此外，还应该了解，虽然开发工作有可能是非常复杂和费时的，但对得益于本发明公开内容的本领域技术人员来说，这种开发工作仅仅是例行的任务。

在此，还需要说明的一点是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在申请文件中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的装置结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。

实施例：参见图1-图3，本实施方式的一种剪切式秸秆超细粉碎装置，包括入料机构I、粉碎机构II、输料机构III和筛分机构IV；

所述粉碎机构包括一级粉碎器、二级粉碎器、粉碎筒体4、粉碎电机6和主轴15；所述粉碎筒体4的中部设置有圆环形隔板29，圆环形隔板29将粉碎筒体4上下分为一级粉碎室30和二级粉碎室31，一级粉碎器置于一级粉碎室30内，二级粉碎器置于二级粉碎室31内；所述主轴15设置在粉碎筒体4内，其下端伸出粉碎筒体与粉碎电机6连接，粉碎电机带动主轴15转动；

所述一级粉碎器包括一级粉碎定刀片组件9、一级粉碎动刀片组件16、一级粉碎刀架8和一级粉碎挡板7；所述二级粉碎器包括二级粉碎定刀片组件14、二级粉碎动刀片组件17、二级粉碎刀架12和二级粉碎挡板11；

所述一级粉碎动刀片组件16和二级粉碎动刀片组件17上下固定在主轴15上；一级粉碎定刀片组件9同轴设置在一级粉碎动刀组件16的外围，两者间留有间隙；一级粉碎定刀片组件9安装在一级粉碎刀架8上，一级粉碎刀架8的下端安装在圆环形隔板29上，一级粉碎刀架8的上端安装有一级粉碎挡板7；二级粉碎定刀片组件14同轴设置在二级粉碎动刀片组件17的外围，两者间留有间隙；二级粉碎定刀片组件14安装在二级粉碎刀架12上，二级粉碎刀架12的上端通过二级粉碎挡板11安装在圆环形隔板29上，二级粉碎刀架12的下端与粉碎筒体4的内壁连接；

所述入料机构I安装在粉碎机构II的第一端盖3上，所述入料机构包括给料电机2和给料机1，给料电机2驱动给料机给料，给料机1出口与粉碎机构II入口连通；

所述筛分机构IV与粉碎机构II并列设置，两者通过输料机构III进行物料传输。

更为具体地：参见图6，所述一级粉碎动刀片组件16和二级粉碎动刀片组件17均包括轴套33、多个动刀片34和环形刀盘35，所述轴套33与主轴15键连接，轴套33的圆周面上环形阵列多个动刀片34。如此设置，便于安装、找正及更换刀具组件。

更为具体地：参见图5，所述一级粉碎定刀片组件9和二级粉碎定刀片组件14均包括多个定刀片36和两个齿圈13，所述两个齿圈13上下布置且通过多个连接柱37连接，多个定刀片36环形阵列构成定刀片组，且相邻两个定刀片按照粉碎粒度要求的间隙紧密配合，定刀片组的上下两端与齿圈13啮合，定刀片组与动刀片34之间留有间隙，齿圈13固定安装在一级粉碎刀架8和二级粉碎刀架12上。如此设置，便于安装、找正及更换刀具组件。图5中由于定刀片密集，影响位置关系表示，故而省略了部分定刀片。

更为具体地：参见图4，所述一级粉碎刀架8和二级粉碎刀架12均由两个上下布置的环形板构成，齿圈固定在环形板上。如此设置，便于安装。图4中由于定刀片密集，影响位置关系表示，故而省略了部分定刀片。

更为具体地：参见图1，所述主轴15通过传动装置32与粉碎电机6建立连接。所述传动装置可以采用带轮传动、链轮传动或者齿轮传动等传动连接方式。

更为具体地：参见图3，所述一级粉碎挡板7和二级粉碎挡板11均为倒置的空心圆台形。

更为具体地：参见图7，所述筛分机构IV包括筛网振动器18、筛分筒体20、气泵21、挡片22、挡环23、筛网24、机架25、弹簧27和输气管28；所述筛网24通过挡片22与挡环23安装在筛分筒体20内，筛网振动器18安装在筛分筒体20的侧壁上，用于驱动筛网24高频振动，所述机架25置于筛分筒体20的下方，并通过弹簧27与筛分筒体建立弹性连接，所述气泵21通过输气管28向筛分筒体内部输送高速气流。如此设置，采用气流与振动组合的筛分方式，提高筛分效率，防止筛孔堵塞。

更为具体地：参见图1，所述输料机构III包括两个螺旋输料机，分别定义为第一螺旋输料机和第二螺旋输料机，第一螺旋输料机的进口端连接粉碎机构II的出口端，第一螺旋输料机的出口端连接筛分机构IV的第二端盖19上的进口端，第二螺旋输料机的进口端连接筛分机构IV侧壁上出口端，筛分机构IV侧壁上出口端位于筛网上方，第二螺旋输料机的出口端连接粉碎机构II侧壁上的进口端，物料传输至二级粉碎器内部。如此设置，实现全自动粉碎，自动化程度高。

工作原理：剪切式秸秆超细粉碎装置，定刀组刀片通过上下齿圈压紧固定，方便更换刀片，粉碎时由两级粉碎进行工作，同时通过高速气流与高频振动筛网进行筛分工作，并将未达到粒度要求的秸秆返回粉碎室继续粉碎。

具体为：给料机电机2驱动给料机1进料，秸秆通过一级粉碎挡板7的引导进入一级粉碎室30，在离心力的作用下向四周扩散，粉碎电机6驱动主轴15高速转动，主轴15通过键带动一级粉碎动刀片对秸秆高速切割，一级粉碎后的秸秆粉末通过定刀片的间隙经二级粉碎挡板11进入二级粉碎室31，在离心力的作用下向四周扩散，粉碎电机6驱动主轴15高速转动，主轴15通过键带动二级粉碎动刀片对秸秆高速切割，二级粉碎后的秸秆粉末经输料机构III进入筛分机构Ⅳ。

物料进入筛分机构IV后，气泵21向筛分机构IV输送高速气流，同时筛网24经筛网振动器18高频振动，将300目的秸秆粉末筛选入下方集料室，由出料口排出，未达到300目的秸秆粉末经螺旋送料器输送回二级粉碎室31继续粉碎。

虽然本发明所揭示的实施方式如上，但其内容只是为了便于理解本发明的技术方案而采用的实施方式，并非用于限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭示的核心技术方案的前提下，可以在实施的形式和细节上做任何修改与变化，但本发明所限定的保护范围，仍须以所附的权利要求书限定的范围为准。

Claims (8)

1.一种剪切式秸秆超细粉碎装置，其特征在于：包括粉碎机构（II），所述粉碎机构包括一级粉碎器、二级粉碎器、粉碎筒体（4）、粉碎电机（6）和主轴（15）；所述粉碎筒体（4）的中部设置有圆环形隔板（29），圆环形隔板（29）将粉碎筒体（4）上下分为一级粉碎室（30）和二级粉碎室（31），一级粉碎器置于一级粉碎室（30）内，二级粉碎器置于二级粉碎室（31）内；所述主轴（15）设置在粉碎筒体（4）内，其下端伸出粉碎筒体与粉碎电机（6）连接，粉碎电机带动主轴（15）转动；所述一级粉碎器包括一级粉碎定刀片组件（9）、一级粉碎动刀片组件（16）、一级粉碎刀架（8）和一级粉碎挡板（7）；二级粉碎器包括二级粉碎定刀片组件（14）、二级粉碎动刀片组件（17）、二级粉碎刀架（12）和二级粉碎挡板（11）；所述一级粉碎动刀片组件（16）和二级粉碎动刀片组件（17）上下固定在主轴（15）上；一级粉碎定刀片组件（9）同轴设置在一级粉碎动刀组件16的外围，两者间留有间隙；一级粉碎定刀片组件（9）安装在一级粉碎刀架（8）上，一级粉碎刀架（8）的下端安装在圆环形隔板（29）上，一级粉碎刀架（8）的上端安装有一级粉碎挡板（7）；二级粉碎定刀片组件（14）同轴设置在二级粉碎动刀片组件（17）的外围，两者间留有间隙；二级粉碎定刀片组件（14）安装在二级粉碎刀架（12）上，二级粉碎刀架（12）的上端通过二级粉碎挡板（11）安装在圆环形隔板（29）上，二级粉碎刀架（12）的下端与粉碎筒体（4）的内壁连接；

所述一级粉碎动刀片组件（16）和二级粉碎动刀片组件（17）均包括轴套（33）、多个动刀片（34）和环形刀盘（35），所述轴套（33）与主轴（15）键连接，轴套（33）的圆周面上环形阵列多个动刀片（34）；

所述主轴（15）通过传动装置（32）与粉碎电机（6）建立连接。

2.根据权利要求1所述的一种剪切式秸秆超细粉碎装置，其特征在于：所述一级粉碎定刀片组件（9）和二级粉碎定刀片组件（14）均包括多个定刀片（36）和两个齿圈（13），所述两个齿圈（13）上下布置且通过多个连接柱（37）连接，多个定刀片（36）环形阵列构成定刀片组，且相邻两个定刀片按照粉碎粒度要求的间隙紧密配合，定刀片组的上下两端与齿圈（13）啮合，定刀片组与动刀片（34）之间留有间隙，齿圈（13）固定安装在一级粉碎刀架（8）和二级粉碎刀架（12）上。

3.根据权利要求2所述的一种剪切式秸秆超细粉碎装置，其特征在于：所述一级粉碎刀架（8）和二级粉碎刀架（12）均由两个上下布置的环形板构成，齿圈固定在环形板上。

4.根据权利要求3所述的一种剪切式秸秆超细粉碎装置，其特征在于：所述一级粉碎挡板（7）和二级粉碎挡板（11）均为倒置的空心圆台形。

5.根据权利要求4所述的一种剪切式秸秆超细粉碎装置，其特征在于：所述一种剪切式秸秆超细粉碎装置还包括入料机构（I），入料机构安装在粉碎机构（II）的第一端盖（3）上，所述入料机构包括给料电机（2）和给料机（1），给料电机（2）驱动给料机给料，给料机（1）出口与粉碎机构（II）入口连通。

6.根据权利要求5所述的一种剪切式秸秆超细粉碎装置，其特征在于：所述一种剪切式秸秆超细粉碎装置还包括筛分机构（IV），筛分机构（IV）与粉碎机构（II）并列设置，两者通过输料机构（III）进行物料传输。

7.根据权利要求6所述的一种剪切式秸秆超细粉碎装置，其特征在于：所述筛分机构（IV）包括筛网振动器（18）、筛分筒体（20）、气泵（21）、挡片（22）、挡环（23）、筛网（24）、机架（25）、弹簧（27）和输气管（28）；所述筛网（24）通过挡片（22）与挡环（23）安装在筛分筒体（20）内，筛网振动器（18）安装在筛分筒体（20）的侧壁上，用于驱动筛网（24）高频振动，所述机架（25）置于筛分筒体（20）的下方，并通过弹簧（27）与筛分筒体建立弹性连接，所述气泵（21）通过输气管（28）向筛分筒体内部输送高速气流。

8.根据权利要求7所述的一种剪切式秸秆超细粉碎装置，其特征在于：所述输料机构（III）包括两个螺旋输料机，分别定义为第一螺旋输料机和第二螺旋输料机，第一螺旋输料机的进口端连接粉碎机构（II）的出口端，第一螺旋输料机的出口端连接筛分机构（IV）的第二端盖（19）上的进口端，第二螺旋输料机的进口端连接筛分机构（IV）侧壁上出口端，筛分机构（IV）侧壁上出口端位于筛网上方，第二螺旋输料机的出口端连接粉碎机构（II）侧壁上的进口端，物料传输至二级粉碎器内部。