CN108452748A - 一种粮食混合搅拌制粒机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种粮食混合搅拌制粒机，其特征在于包括：料斗、支架、螺钉、内六角花型沉头螺钉、普通切向键、旋转叶轮、模腔底座、基体底座、挡圈、小带轮、普通楔键、电机、V型带、六角螺钉、带防尘盖深沟球轴承、大带轮、主轴、垫圈、内层可调螺筛、中层可调螺筛、外层可调螺筛、刮刀、搅拌叶片、套圈、开槽圆柱头螺钉、刮刀支架、六角法兰面锁紧螺母、出料台、内六角圆柱头螺钉、张紧轮轴、张紧轮、张紧轮支架。采用立式结构，将搅拌物料与挤压物料集成在一个腔体内，通过旋转叶轮、可调螺筛等关键结构能够解决现有制粒机稳定性不足、可靠性差、效率低下、适应性差等缺点。

Description

一种粮食混合搅拌制粒机

技术领域

本发明涉及粮食机械领域，尤其涉及一种粮食混合搅拌制粒机。

背景技术

随着我国粮食机械工业制造技术不断的提高，粮食制粒机的加工装备及加工工艺也得到了迅速的发展。粮食制粒机是粮食机械及畜牧业重要的机械加工设备之一，能够将处理过的粮食细小颗粒或粉末与水或营养液混合搅拌后挤压制成球形或短圆柱形颗粒，用于喂养牲口或用作肥料滋养土地。

目前根据制粒系统中成型部件的不同，可将制粒机分为窝眼辊式制粒机，齿轮啮合式制粒机，螺旋式制粒机，滚轮式(也可称压辊式)制粒机。其中滚轮式制粒机应用最为广泛，通常把滚轮式制粒机分为平模式制粒机和环模式制粒机两种。相对于平模式制粒机，环模式制粒机的生产工艺水平和技术性能有了很大的提高,能耗也比平模式制粒机要少，因此环模式制粒机市场占有率更高。环模式制粒机通常是指以玉米、豆粕、秸秆、草、稻壳等的粉碎物直接压制颗粒的饲料加工机械。根据功能不同划分，环模颗粒机整体结构主要分为喂料部分和挤压部分，喂料部分主要采用机械强迫式进料，使物料高速旋转离心分布进入制粒室，通过刮刀来截断物料。挤压部分主要在钢制模具内完成，在环模内设置两个压辊，工作时，在环模与压辊形成楔形挤压室，通过环模与压辊的相对转动，楔形挤压室内的物料被强大的作用力挤出内环模，完成制粒。然而，在实际应用中，环模颗粒机存在诸多技术缺陷影响其加工效率、加工质量及加工适应性。例如，采用两压辊或多辊挤压混料时容易出现失衡状态，出现卡死或压料不均匀的情况。再如，钢制环模表面加工的孔必须根据颗粒加工直径的技术要求进行钻削加工，当混料颗粒直径改变时，必须加工并更换新的钢制环模，不仅拆卸与装配困难，而且延误了工时降低了加工效率。另外，常规环模颗粒机通过料斗送入混合物料，处理棉柴颗粒、秸秆、木屑等硬质物料时容易结拱堵料，使其在模腔内分布不匀而造成压辊受力不均，造成主轴弯曲变形，引起机身强烈振动，破坏轴承。因此，在环模制粒机工作原理基础上，发明出一种动力足，体积小，稳定性好、互换性强、效率高、适应性强的制粒机是目前粮食机械、畜牧业、化工等多种行业亟待解决的技术难题。

发明内容

针对以上问题，本发明综合现有制粒机的结构优点，开发出一种粮食混合搅拌制粒机，该装置能够解决现有制粒机稳定性不足、可靠性差、效率低下、适应性低下等缺点，主要通过以下技术方案来实现。

一种粮食混合搅拌制粒机，包括料斗、支架、螺钉、内六角花型沉头螺钉、普通切向键、旋转叶轮、模腔底座、基体底座、挡圈、小带轮、普通楔键、电机、V型带、六角螺钉、带防尘盖深沟球轴承、大带轮、主轴、垫圈、内层可调螺筛、中层可调螺筛、外层可调螺筛、刮刀、搅拌叶片、套圈、开槽圆柱头螺钉、刮刀支架、六角法兰面锁紧螺母、出料台、内六角圆柱头螺钉、张紧轮轴、张紧轮、张紧轮支架。

运动原理：电机通过普通楔键与小带轮连接，挡圈防止小带轮沿轴向窜动，提供动力，小带轮通过V型带与大带轮建立连接，张紧轮支架通过六角螺钉固定在底座上，张紧轮通过张紧轮轴安装在张紧轮支架上，通过张紧轮支架控制张紧轮位置，使V型带张紧，大带轮通过普通楔键与主轴连接，主轴与基体底座通过带防尘盖深沟球轴承传递转矩，主轴通过普通切向键与旋转叶轮连接，再在上面套上垫圈，通过普通切向键与搅拌叶片连接，再通过垫圈用六角法兰面锁紧螺母锁紧固定，完成加工传动功能。模腔底座通过内六角圆柱头螺钉与基体底座连接固定，通过内六角圆柱头螺钉与出料台连接固定，内层可调螺筛通过内六角花型沉头螺钉与模腔底座连接，外层可调螺筛通过内六角花型沉头螺钉与内层可调螺筛和基体底座连接固定，套圈通过内六角花型沉头螺钉与中层可调螺筛连接固定，在往上通过开槽圆柱头螺钉将刮刀支架安装在搅拌叶片外边缘处，再将刮刀用开槽圆柱头螺钉固定连接在刮刀支架上，完成外壳的初步组装。将支架罩在出料台上，通过六角螺钉进行连接固定，在其上用螺钉将支架固定连接，最后将料斗套在支架上，完成外壳的总体组装。当电机启动时，动力通过小带轮、V型带、大带轮传递到主轴，然后带动旋转叶轮、搅拌叶片，将物料强制挤压通过一定孔径的筛网或孔板制粒，挤出呈条状的物料，再通过搅拌叶片带动刮刀支架上的刮刀旋转进行切割物料，完成制粒过程。

进一步的，作为一种具体的结构形式，本发明所述的小带轮与大带轮采用3V型三角带连接，电机主轴中心与主轴中心之间设置张紧装置，张紧轮轴线靠近主轴一侧三分之一处。

进一步的，作为一种具体的结构形式，本发明所述的电机采用立式单相异步电机，型号选择YC90L-2、电压220V、转速2850转/分，额定功率1.5KW。

进一步的，作为一种具体的结构形式，本发明所述的搅拌叶片采用铸钢ZG15一次成型，通过普通切向键与主轴过盈连接，搅拌叶片用于将固体物料与液体物料混合搅拌。

进一步的，作为一种具体的结构形式，本发明所述的旋转叶轮采用35CrMoVA材料，通过精密铸造一次成型，热处理后屈服强度不低于700MPa, 抗拉强度不低于800MPa,硬度不低于300HBS，叶片数量为3~6个，与叶轮轴的径向方向垂直的叶片的横截面呈渐变形状，厚度逐渐减小，形成渐变的螺旋曲面。旋转叶轮转动时推动并挤压物料从螺筛表面的孔挤出。

进一步的，作为一种具体的结构形式，本发明所述的内层螺筛通过螺钉固定在模腔底座上，采用Q235碳素结构钢钢板经过卷板机卷成筒形，底部焊接预先切割而成的环状法兰，法兰上加工有均布通孔用于固定内层螺筛。内层螺筛在经过卷板机加工之前，通过钻削加工均布圆孔及锥孔，圆孔直径为H且5mm<H<12mm，内层螺筛加工成卷筒后直线度误差<0.1mm，圆柱度误差<0.1mm。

进一步的，作为一种具体的结构形式，本发明所述的中层螺筛通过螺钉固定在支架上，采用Q235碳素结构钢钢板经过卷板机卷成筒形，顶部焊接预先切割而成的环状法兰，法兰上加工有均布通孔用于固定中层螺筛。中层螺筛在经过卷板机加工之前，通过钻削加工出均布的圆形通孔与锥孔，圆孔直径分别为H与H’，且满足5mm<H’<H<12mm，直径为H的通孔与锥孔交替排列，该锥孔大圆直径为H，小圆直径为H’，能够消除内层螺筛与中层螺筛间配合时孔之间产生的台阶，从而减小挤压阻力，中层螺筛加工成卷筒后直线度误差<0.1mm，圆柱度误差<0.1mm。

进一步的，作为一种具体的结构形式，所述的外层螺筛通过螺钉固定在模腔底座上，采用Q235碳素结构钢钢板经过卷板机卷成筒形，底部焊接预先切割而成的环状法兰，法兰上加工有均布通孔用于固定外层螺筛。中层螺筛在经过卷板机加工之前，通过钻削加工均布圆形通孔，圆孔直径分别为H与h，且满足5mm<h<H’<H<12mm，直径为H的通孔与锥孔交替排列，该锥孔大圆直径为H，小圆直径为h，能够消除中层螺筛与外层螺筛间配合时孔之间产生的台阶，从而减小挤压阻力，外层螺筛加工成卷筒后直线度误差<0.1mm，圆柱度误差<0.1mm。

进一步的，作为一种具体的结构形式，所述的内层螺筛、中层螺筛与外层螺筛，在工作过程中内层螺筛固定不动，中层螺筛可根据制粒的直径要求通过人工旋转固定角度，外层螺筛也可根据制粒的直径要求通过人工旋转固定角度，以满足加工要求。例如，当物料颗粒要求直径为H’时，中层螺筛旋转使表面H’的孔与内层螺筛的H孔对齐，外层螺筛旋转使表面H的孔与中层螺筛的H’孔对齐，便可挤出直径为H’的物料。内层螺筛与中层螺筛之间，中层螺筛与外层螺筛之间均保持间隙配合，配合间隙小于0.1mm。

进一步的，作为一种具体的结构形式，本发明所述的刮刀,采用GCr15滚动轴承钢锻造并经磨制和热处理淬硬制成，刮刀通过开槽圆柱头螺钉固定连接在刮刀支架上，刮刀支架通过开槽圆柱螺钉与搅拌叶片固连，搅拌叶片转动时带动刮刀转动，将物料从螺筛表面刮掉。

附图说明

下面利用附图来对本发明作进一步的说明，但是附图中的实施例不构成对本发明的任何限制。

图1为本发明的一种粮食混合搅拌制粒机的轴测图；

图2为本发明的一种粮食混合搅拌制粒机的主视图；

图3为本发明的一种粮食混合搅拌制粒机的左视图；

图4为本发明的一种粮食混合搅拌制粒机的俯视图；

图5为本发明的一种粮食混合搅拌制粒机的搅拌叶片主视图；

图6为本发明的一种粮食混合搅拌制粒机的搅拌叶片左视图；

图7为本发明的一种粮食混合搅拌制粒机的搅拌叶片俯视图；

图8为本发明的一种粮食混合搅拌制粒机的旋转叶片主视图；

图9为本发明的一种粮食混合搅拌制粒机的旋转叶片左视图；

图10为本发明的一种粮食混合搅拌制粒机的旋转叶片俯视图；

图11为本发明的一种粮食混合搅拌制粒机的基体底座主视图；

图12为本发明的一种粮食混合搅拌制粒机的基体底座左视图；

图13为本发明的一种粮食混合搅拌制粒机的基体底座俯视图；

图14为本发明的一种粮食混合搅拌制粒机的大带轮主视图；

图15为本发明的一种粮食混合搅拌制粒机的大带轮左视图；

图16为本发明的一种粮食混合搅拌制粒机的小带轮主视图；

图17为本发明的一种粮食混合搅拌制粒机的小带轮左视图；

图18为本发明的一种粮食混合搅拌制粒机的张紧轮支架主视图；

图19为本发明的一种粮食混合搅拌制粒机的张紧轮支架左视图；

图20为本发明的一种粮食混合搅拌制粒机的张紧轮支架俯视图；

图21为本发明的一种粮食混合搅拌制粒机的内层筛主视图；

图22为本发明的一种粮食混合搅拌制粒机的内层筛左视图；

图23为本发明的一种粮食混合搅拌制粒机的内层筛俯视图；

图24为本发明的一种粮食混合搅拌制粒机的中层筛主视图；

图25为本发明的一种粮食混合搅拌制粒机的中层筛左视图；

图26为本发明的一种粮食混合搅拌制粒机的中层筛俯视图；

图27为本发明的一种粮食混合搅拌制粒机的外层筛主视图；

图28为本发明的一种粮食混合搅拌制粒机的外层筛左视图；

图29为本发明的一种粮食混合搅拌制粒机的外层筛俯视图；

图30为本发明的一种粮食混合搅拌制粒机的加工直径为H时的螺筛的剖面图；

图31为本发明的一种粮食混合搅拌制粒机的加工直径为H’时的螺筛的剖面图；

图32为本发明的一种粮食混合搅拌制粒机的加工直径为h时的螺筛的剖面图。

具体实施方式

如图1至图32所示，一种粮食混合搅拌制粒机包括料斗（1）、支架（2）、螺钉（3）、支架（4）、内六角花型沉头螺钉（5）、普通切向键（6）、旋转叶轮（7）、普通切向键（8）、内六角花型沉头螺钉（9）、底座（10）、挡圈（11）、小带轮（12）、普通楔键（13）、电机（14）、V型带（15）、六角螺钉（16）、普通楔键（17）、带防尘盖深沟球轴承（18）、基体底座（19）、大带轮（20）、挡圈（21）、主轴（22）、垫圈（23）、内六角花型沉头螺钉（24）、外层可调螺筛（25）、中层可调螺筛（26）、内层可调螺筛（27）、刮刀（28）、搅拌叶片（29）、六角螺钉（30）、套圈（31）、开槽圆柱头螺钉（32）、开槽圆柱头螺钉（33）、刮刀支架（34）、垫圈（35）、六角法兰面锁紧螺母（36）、出料台（37）、内六角圆柱头螺钉（38）、张紧轮轴（39）、张紧轮（40）、张紧轮支架（41）、内六角圆柱头螺钉（42）。电机（14）通过普通楔键（13）与小带轮（12）连接，挡圈（11）防止小带轮（12）沿轴向窜动，提供动力，小带轮（12）通过V型带（15）与大带轮（20）建立连接，张紧轮支架（41）通过六角螺钉（16）固定在底座（19）上，张紧轮（40）通过张紧轮轴（39）安装在张紧轮支架（41）上，通过张紧轮支架（41）控制张紧轮（40）位置，使V型带（15）张紧，大带轮（20）通过普通楔键（17）与主轴（22）连接，主轴（22）与基体底座（19）通过带防尘盖深沟球轴承（18）传递转矩，主轴（22）通过普通切向键（8）与旋转叶轮（7）连接，再在上面套上垫圈（35），通过普通切向键（6）与搅拌叶片（29）连接，再通过垫圈（35）用六角法兰面锁紧螺母（36）锁紧固定，完成加工传动功能。模腔底座（10）通过内六角圆柱头螺钉（42）与基体底座（19）连接固定，通过内六角圆柱头螺钉（38）与出料台（37）连接固定，内层可调螺筛（27）通过内六角花型沉头螺钉（24）与模腔底座（10）连接，外层可调螺筛（25）通过内六角花型沉头螺钉（9）与内层可调螺筛（27）和基体底座（10）连接固定，套圈（31）通过内六角花型沉头螺钉（5）与中层可调螺筛（26）连接固定，在往上通过开槽圆柱头螺钉（32）将刮刀支架（34）安装在搅拌叶片（29）外边缘处，再将刮刀（28）用开槽圆柱头螺钉（33）固定连接在刮刀支架（34）上，完成外壳的初步组装。将支架（4）罩在出料台（37）上，通过六角螺钉（30）进行连接固定，在其上用螺钉（3）将支架（2）固定连接，最后将料斗（1）套在支架（2）上，完成外壳的总体组装。当电机启动时，动力通过小带轮（12）、V型带（15）、大带轮（20）传递到主轴（22），然后带动旋转叶轮（7）、搅拌叶片（29），将物料强制挤压通过一定孔径的筛网或孔板制粒，挤出呈条状的物料，再通过搅拌叶片（29）带动刮刀支架（34）上的刮刀（28）旋转进行切割物料，完成制粒过程。

实施例1

如图30所示，当加工要求制粒机制备直径为H的物料颗粒时，无需更换螺筛与旋转叶轮，在以上机械结构的基础上，转动中层螺筛使其筒面上的直径为H的通孔与内层螺筛筒面上的H通孔对齐，然后转动外层螺筛使其筒面上的直径为H的通孔与中层螺筛筒面上的H通孔对齐即可形成自内而外的直径为H的通孔，中层螺筛在该位置通过螺钉固定在支架上，外层螺筛在该位置通过螺钉固定在模腔底座上，旋转叶轮转动对物料施加离心力及向外的推力，使物料被迫挤出。

实施例2

如图31所示，当加工要求制粒机制备直径为H’的物料颗粒时，无需更换螺筛与旋转叶轮，在以上机械结构的基础上，转动中层螺筛使其筒面上的直径为H’的锥孔与内层螺筛筒面上的H通孔对齐，然后转动外层螺筛使其筒面上的直径为H的通孔与中层螺筛筒面上的H’锥孔对齐，中层螺筛在该位置通过螺钉固定在支架上，外层螺筛在该位置通过螺钉固定在模腔底座上，旋转叶轮转动对物料施加离心力及向外的推力，使物料被迫挤出，可加工出直径为H’的物料。

实施例3

如图32所示，当加工要求制粒机制备直径为h的物料颗粒时，无需更换螺筛与旋转叶轮，在以上机械结构的基础上，转动中层螺筛使其筒面上的直径为H’的锥孔与内层螺筛筒面上的H通孔对齐，然后转动外层螺筛使其筒面上的直径为h的锥孔与中层螺筛筒面上的H’锥孔对齐，中层螺筛在该位置通过螺钉固定在支架上，外层螺筛在该位置通过螺钉固定在模腔底座上，旋转叶轮转动对物料施加离心力及向外的推力，使物料被迫挤出，可加工出直径为h的物料。

本发明不限于上述实施例，凡采用等同替换或等效替换形式的技术方案均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种粮食混合搅拌制粒机，其特征在于包括：料斗、支架、螺钉、、内六角花型沉头螺钉、普通切向键、旋转叶轮、模腔底座、基体底座、挡圈、小带轮、普通楔键、电机、V型带、六角螺钉、带防尘盖深沟球轴承、大带轮、主轴、垫圈、内层可调螺筛、中层可调螺筛、外层可调螺筛、刮刀、搅拌叶片、套圈、开槽圆柱头螺钉、刮刀支架、六角法兰面锁紧螺母、出料台、内六角圆柱头螺钉、张紧轮轴、张紧轮、张紧轮支架，电机通过普通楔键与小带轮连接，挡圈防止小带轮沿轴向窜动，提供动力，小带轮通过V型带与大带轮建立连接，张紧轮支架通过六角螺钉固定在底座上，张紧轮通过张紧轮轴安装在张紧轮支架上，通过张紧轮支架控制张紧轮位置，使V型带张紧，大带轮通过普通楔键与主轴连接，主轴与基体底座通过带防尘盖深沟球轴承传递转矩，主轴通过普通切向键与旋转叶轮连接，再在上面套上垫圈，通过普通切向键与搅拌叶片连接，再通过垫圈用六角法兰面锁紧螺母锁紧固定，完成加工传动功能，模腔底座通过内六角圆柱头螺钉与基体底座连接固定，通过内六角圆柱头螺钉与出料台连接固定，内层可调螺筛通过内六角花型沉头螺钉与模腔底座连接，外层可调螺筛通过内六角花型沉头螺钉与内层可调螺筛和基体底座连接固定，套圈通过内六角花型沉头螺钉与中层可调螺筛连接固定，在往上通过开槽圆柱头螺钉将刮刀支架安装在搅拌叶片外边缘处，再将刮刀用开槽圆柱头螺钉固定连接在刮刀支架上，完成外壳的初步组装,将支架罩在出料台上，通过六角螺钉进行连接固定，在其上用螺钉将支架固定连接，最后将料斗套在支架上，完成外壳的总体组装, 当电机启动时，动力通过小带轮、V型带、大带轮传递到主轴，然后带动旋转叶轮、搅拌叶片，将饲料强制挤压通过一定孔径的筛网或孔板制粒，挤出呈条状的物料，再通过搅拌叶片带动刮刀支架上的刮刀旋转进行切割物料，完成制粒过程。

2.根据权利要求1所述的一种粮食混合搅拌制粒机，其特征在于所述的小带轮与大带轮采用3V型三角带连接，电机主轴中心与主轴中心之间设置张紧装置，张紧轮轴线靠近主轴一侧三分之一处。

3.根据权利要求1所述的一种粮食混合搅拌制粒机，其特征在于所述的电机采用立式单相异步电机，型号选择YC90L-2、电压220V、2850转/分，额定功率1.5KW。

4.根据权利要求1所述的一种粮食混合搅拌制粒机，其特征在于所述的搅拌叶片采用铸钢ZG15一次成型，通过普通切向键与主轴过盈连接，搅拌叶片用于将固体物料与液体物料混合搅拌。

5.根据权利要求1所述的一种粮食混合搅拌制粒机，其特征在于所述的旋转叶轮采用35CrMoVA材料采用精密铸造一次成型，热处理后屈服强度不低于700MPa, 抗拉强度不低于800MPa,硬度不低于300HBS，叶片数量为3~6个，与叶轮轴径向方向垂直的叶片的横截面呈渐变形状，厚度逐渐减小，形成渐变的螺旋曲面，旋转叶轮转动时推动并挤压物料从螺筛孔挤出。

6.根据权利要求1所述的一种粮食混合搅拌制粒机，其特征在于所述的内层螺筛通过螺钉固定在模腔底座上，采用Q235碳素结构钢钢板经过卷板机卷成筒形，底部焊接预先切割而成的环状法兰，法兰上加工有均布通孔用于固定内层螺筛，内层螺筛在经过卷板机加工之前，通过钻削加工均布圆孔，圆孔直径为H且5mm<H<12mm，内层螺筛卷筒后直线度误差<0.1mm，圆柱度误差<0.1mm。

7.根据权利要求1所述的一种粮食混合搅拌制粒机，其特征在于所述的中层螺筛通过螺钉固定在支架上，采用Q235碳素结构钢钢板经过卷板机卷成筒形，顶部焊接预先切割而成的环状法兰，法兰上加工有均布通孔用于固定中层螺筛，中层螺筛在经过卷板机加工之前，通过钻削加工出均布圆形通孔与锥孔，圆孔直径分别为H与H’，且满足5mm<H’<H<12mm，直径为H的通孔与锥孔交替排列，该锥孔大圆直径为H，小圆直径为H’，能够消除内层螺筛与中层螺筛间配合时孔之间产生的台阶，从而减小挤压阻力，中层螺筛加工成卷筒后直线度误差<0.1mm，圆柱度误差<0.1mm。

8.根据权利要求1所述的一种粮食混合搅拌制粒机，其特征在于所述的外层螺筛通过螺钉固定在模腔底座上，采用Q235碳素结构钢钢板经过卷板机卷成筒形，底部焊接预先切割而成的环状法兰，法兰上加工有均布通孔用于固定外层螺筛，中层螺筛在经过卷板机加工之前，通过钻削加工的均布圆形通孔与锥孔，圆孔直径分别为H与h，且满足5mm<h<H’<H<12mm，直径为H的通孔与锥孔交替排列，该锥孔大圆直径为H，小圆直径为h，能够消除中层螺筛与外层螺筛间配合时孔之间产生的台阶，从而减小挤压阻力，外层螺筛加工成卷筒后直线度误差<0.1mm，圆柱度误差<0.1mm。

9.根据权利要求1所述的一种粮食混合搅拌制粒机，其特征在于所述的内层螺筛、中层螺筛与外层螺筛，在工作过程中内层螺筛固定不动，中层螺筛可根据制粒的直径要求通过人工旋转固定角度、外层螺筛也可根据制粒的直径要求通过人工旋转固定角度，以满足加工要求。

10.根据权利要求1所述的一种粮食混合搅拌制粒机，其特征在于所述的刮刀采用GCr15滚动轴承钢锻造并经磨制和热处理淬硬制成，刮刀通过开槽圆柱头螺钉固定连接在刮刀支架上，刮刀支架通过开槽圆柱螺钉与搅拌叶片固连，搅拌叶片转动带动刮刀转动，将物料从螺筛表面刮掉。