CN109228491A - 一种液压式压棒机 - Google Patents

Abstract

一种液压式压棒机，包括储料仓、送料装置、落料机构和成型机构；本发明的液压式压棒机的送料装置、落料机构和成型机构配合可一次成型多组成品，效率高；落料装置采用落料斗、压头、连接管和活塞杆的配置均使用常规材质即可，不采用特殊的材料，同时减少了零部件的种类数量，大幅度的降低设备制造成本；压头将物料压入连接管内，方便压头对物料的切割；落料机构采用角度可调节的压块，解决一般压棒机经常堵料的问题，以及堵料难掏的难题；同时，大幅度提高设备的可靠性，现有压棒机存在的问题如：堵料、零部件断裂等问题，满足各种不同的物料压棒工作，比如：长短植物梗签或粉尘、过干或过湿的散料等，适用性更广。

Description

一种液压式压棒机

技术领域

本发明涉及一种液压式压棒机。

背景技术

目前国内和国外生产压棒设备(对散状物料进行固体压缩)，这类设备一般称为压棒机或压块机。从挤压方式来分类，主要为三种类型：机械(飞轮)挤压式、液压挤压式和螺杆挤压式。

压棒机或压块机能将散状的物料挤压成固体状(呈圆形棒或方形棒)，压棒的原理是散状物料通过一个管道(成型套)时，管道前端出口处的通道(截面积)变得足够小，并能阻碍物料往前运动，在挤压机构(含有驱动、挤压杆、冲头)的推动挤压下，因此散状物料逐渐被压缩成固体状，并被挤出通道口。

机械(飞轮)式压棒机，通过一个电机来驱动一个大飞轮，利用飞轮的惯性带动一组连杆推拉一根圆形挤压杆，挤压杆在一个密闭的园管内作往复式直线运动，同时把储料仓内落下来的散料往前出口挤压。成型套安装圆管的前端，通常设计成一个出口内径不断缩小的内圆锥管，出口内径的大小采用人工通过大螺母来调节。物料从内部被挤出来后，在成型套内挤压成圆形固体(圆棒)，并被挤出成型套口。

液压式压棒机，通过液压缸来驱动活塞杆(挤压杆)，活塞杆把散状物料挤压进入在挤压腔以及成型套内，成型套采用合金弹簧钢设计，呈空心圆柱体状，并在距离根部50mm往上，两侧切开了5mm左右的长缝。在成型套外段布置了一组夹钳油缸，设备工作时，夹钳油缸夹紧使得成型套出口的变小。物料在成型套内运动时就被挤压成圆形固体(圆棒)，并被挤出成型套口。

螺旋挤压式压棒机，通过电机来驱动一个挤压螺杆在管道内旋转，管道出口安装一个成型套，螺杆持续不断的往前挤压散料，在成型套的作用下，散料被挤压成固体状并掉下。

目前国内外这些压棒机存在有一些问题和缺陷.

(一)机械式压棒机主要缺点：

1.挤压力不可调，压棒松紧不可调；

2.挤压阻力大小不可知，成型套阻力固定，无法根据挤压阻力来自动调节，容易堵料。

3.压棒机适应性不广。

4.连杆机构复杂，需要强迫注润滑油。

5.只能是单机单头压棒，压棒机能力小。

(二)液压式压棒机主要缺点：

1.可靠性还是较差，比如：经常堵料、成型套断裂、冲头断裂、液压系统故障和漏油等。

2.成型套材料必须用定制特殊的材料，而且对热处理要求很高，如果热处理在不过关，工件就会产生内部应力不均，在使用中容易断裂。

3.材料和制造成本过高，零部件种类过多。

4.对压棒的物料成分要求较高，如不能压烟梗和水分过高或过低的粉尘。

(三)螺旋式压棒机主要缺点：

1.挤压螺杆很容易磨损，更换备件成本高。

2.成型套阻力无法自动调节，容易堵料。

3.对挤压物料的水分和粗细成分很敏感，适用性差。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明提供一种液压式压棒机。

本发明提供的技术方案为：

一种液压式压棒机，包括储料仓、送料装置、落料机构和成型机构；

所述送料装置用于将所述储料仓内的物料推送到所述落料机构上方使物料落入到所述落料机构内；

所述落料机构包括落料斗、压头、连接管和活塞杆；所述落料斗的顶部为物料存储部，所述落料斗的底部为收纳口，所述收纳口与所述连接管的顶部开放部连通，所述压头用于将所述落料斗内的物料压入到所述连接管内，所述活塞杆配置于所述连接管的后部，所述活塞杆用于将所述连接管内的物料向所述成型机构推送；

所述成型机构包括成型槽、液压机构和压块；所述成型槽与所述连接管连通，所述成型槽为顶部开放式，所述压块的一端通过销轴配置于所述成型槽的上部且位于所述物料进入所述成型槽的一侧，所述压块的另一端通过液压机构可深入地配置于所述成型槽内。

优选的是，所述液压机构的一端通过销轴配置在固定板上，另一端通过销轴配置在所述压块上。

优选的是，所述成型槽的截面为顶部开放的矩形、多边形或圆形，所述压块的深入到所述成型槽的部分的截面根据所述成型槽的截面相应地配置。

优选的是，所述落料机构的压头外径、所述连接管的内径和所述收纳口的内径均相同；

所述压头的侧部为剪切面。

优选的是，所述压头的截面为半圆形。

优选的是，所述活塞杆的用于推送物料的端部配置有硬质合金冲头，所述硬质合金冲头和所述活塞杆之间配置有弹性件。

优选的是，所述压头和活塞杆均通过双向液压缸驱动系统驱动，所述双向液压缸驱动系统包括液压油冷却装置。

优选的是，所述送料装置为所述送料装置为螺旋送料器，所述落料机构两个为一组，至少配置一组；一个所述螺旋送料器与一组落料机构对应；一组的两个所述落料机构分别相对地配置于所述螺旋送料器的两侧，所述螺旋送料器通过正反转分别向所述落料机构内运送物料，两个相对的落料机构之间共用一个连接管和活塞杆，所述活塞杆向左右运动时将物料推送到相应的成型机构内；每个所述落料机构分别配置相应的成型机构。

优选的是，所述储料仓的中部包括通过电机驱动的刮料旋转机构。

本发明的有益效果：

本发明的液压式压棒机的送料装置、落料机构和成型机构配合可一次成型多组成品，效率高；落料装置采用落料斗、压头、连接管和活塞杆的配置均使用常规材质即可，不采用特殊的材料，同时减少了零部件的种类数量，大幅度的降低设备制造成本；压头将物料压入连接管内，方便压头对物料的切割；落料机构采用角度可调节的压块，解决一般压棒机经常堵料的问题，以及堵料难掏的难题；同时，大幅度提高设备的可靠性，现有压棒机存在的问题如：堵料、零部件断裂等问题，满足各种不同的物料压棒工作，比如：长短植物梗签或粉尘、过干或过湿的散料等，适用性更广。

附图说明

图1为本发明的液压式压棒机的结构示意图；

图2为本发明的液压式压棒机的落料机构部分(图1中左侧落料机构视角)的结构示意图；

图3为本发明的液压式压棒机的落料机构的第二方向的结构示意图；

图4为本发明的液压式压棒机的落料机构的工作过程的结构示意图；

图5为本发明的液压式压棒机的活塞杆的结构示意图；

图6为本发明的液压式压棒机的成型机构的结构示意图；

图7为本发明的液压式压棒机的成型槽为圆形时的工作过程示意图；

图8为本发明的液压式压棒机的成型槽为矩形时的工作过程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明，如图1和图2所示，一种液压式压棒机，包括储料仓1、送料装置2、落料机构3和成型机构4；

所述送料装置2用于将所述储料仓1内的物料推送到所述落料机构3上方使物料落入到所述落料机构3内；所述储料仓1采用碳钢制作，上方为矩形结构，下方为漏斗结构，漏斗两侧宽和中心垂线的角度不大于30°，便于散装物料自动滑下。储料仓1的仓体上方可布置三组料位传感器，用来检测仓内物料的高度，并自动指令设备进行如待机、开机或停机等命令。

送料装置2为螺旋送料器，螺旋送料器采用一个液压马达来驱动一根细长的螺旋体，通过正反转来输送物料到两侧的落料机构3口内，通过电磁阀精确的控制液压马达的启停时间，达到精确控制喂料的目的。

如图2、图3和图4所示，所述落料机构3包括落料斗5、压头6、连接管7和活塞杆8；所述落料斗5的顶部为物料存储部，其为漏斗形结构最后收纳到收纳口10，即所述落料斗5的底部为收纳口10，所述收纳口10与所述连接管7的顶部开放部连通，所述压头6用于通过液压机构11将所述落料斗5内的物料压入到所述连接管7内，所述落料机构3的压头6外径、所述连接管的内径7和所述收纳口10的内径均相同，所述压头6的侧部为剪切面，与所述连接管的内径7配合对物料进行切割；为方便切割，所述压头6的截面为半圆形。

如图5所示，所述活塞杆8配置于所述连接管7的后部，如此在活塞杆8运动时将连接管7内存储的物料向外顶出，所述活塞杆8用于将所述连接管7内的物料向所述成型机构4推送；所述活塞杆8的用于推送物料的端部配置有硬质合金冲头9，所述硬质合金冲头9和所述活塞杆8之间配置有弹性件12，并通过螺栓13将硬质合金冲头9和活塞杆8连接在一起。

硬质合金冲头9是用来挤压散料成型的很重要的零件，它承受着最恶劣的工况。冲头断裂是一般压棒机最常见的故障之一，硬质合金冲头9和活塞杆8之间增加一个弹性件12垫块，补偿了硬质合金冲头9的端面和活塞杆8端面由于加工的误差而存在不平行的缝隙，同时设计了四颗螺栓13连接，提高了冲头受力的均匀性，从而提高了冲头寿命，解决了一般压棒机冲头经常断裂的问题；而一般压棒机冲头直接和活塞杆或挤压杆连接，受力不均匀，所以容易断裂。

为实现一组多出，所述落料机构3两个为一组，至少配置一组；一个所述螺旋送料器与一组落料机构3对应；一组的两个所述落料机构3分别相对地配置于所述螺旋送料器的两侧，所述螺旋送料器通过正反转分别向所述落料机构3内运送物料，两个相对的落料机构3之间共用一个连接管7和活塞杆8，所述活塞杆8向左右运动时将物料推送到相应的成型机构4内；每个所述落料机构3分别配置相应的成型机构，如此可实现双出头压棒或四出头压棒，为四出头压棒时，配两个送料装置2，四个落料机构3和四个成型机构4即可，并使用两个共用的连接管7和活塞杆8，同时共用一个储料仓1和液压泵站；所述储料仓1的中部包括通过电机驱动的刮料旋转机构，如此使物料更均匀并起到削尖的作用。同时，所述压头6和活塞杆8均通过双向液压缸驱动系统驱动，所述双向液压缸驱动系统包括液压油冷却装置。

如图4所示，设备在工作时，储料仓1下部的螺旋送料器可以精确控制进料的量喂到落料机构3内，此时液压机构11控制压头6提起，物料从落料斗5上方直接落到收纳口10以及连接管7内；接着液压机构11控制压头6变为下压，压头6下方的物料被压进连接管7内，压头6和连接管7呈圆管型的封闭状态。

压头6是一个半圆的结构，它的圆直径和连接管7内径大小一样，它的切边是锋利的，能起到剪切的功能，它与收纳口10内壁配合能将呈拱桥状支在圆筒内壁上长的植物梗一并剪断一并压进连接管7内，如此防止卡料或造成出料不顺。

压头6和连接管7呈圆管型的封闭状态的优点是使得硬质合金冲头9在封闭圆管内往前挤压时，主要受到轴向的作用力和反作用力(前后受力)，尽可能的减少活塞杆或挤压杆受到径向力(横向的需要剪切长梗植物和侧壁挂拱的力)，防止过量磨损。

现有压棒机不能对长梗植物或水分含量多的散料压棒，原因除了成型套结构以及压缩成型原理缺陷外，还有一个重要的原因就是落料机构结构设计原因，由于长梗植物在落料时，会呈鸟巢一样的起拱，并支在落料斗侧壁上，即使有搅拌轴搅拌也无法完全破坏拱型结构，使散料完全落下到送挤压杆腔(压缩腔)内。即使能把这些长梗植物送进压缩腔内，挤压时活塞杆或挤压杆会受到了径向力，工作阻力增大。综合这些各种因素，一般压棒机在挤压不同散料时，经常会产生堵料，而本发明解决了这一问题。

如图6所示，所述成型机构4包括成型槽14、液压机构15和压块16；所述成型槽14与所述连接管7连通，所述成型槽14为顶部开放式的C形槽，所述压块16的一端通过销轴17配置于所述成型槽14的上部且位于所述物料进入所述成型槽14的一侧，所述压块16的另一端通过液压机构15可深入地配置于所述成型槽14内。具体地，所述液压机构15的一端通过销轴配置在固定板上，另一端通过销轴配置在所述压块16上。

成型机构4由一个开放式三面槽体的成型槽14和一个可绕着固定销轴17摆动的压块16组成，压块16尾部通过销轴17设计成可以转动的支点，其头部由液压机构15油缸向下推拉使压块16绕着销轴17来摆动。

在工作时，压块16头部被压进成型槽14内，成型槽14和压块16组成封闭的而且出口逐渐变小的通道。散料物料从连接管7内推入到成型槽14的通道并被挤出时受到了阻力阻碍，并在活塞杆8以及硬质合金冲头9的挤压下被压缩成固体形状。通过微调节压块16的摆动幅度，可以任意调节生产的压棒的阻力大小和棒料的松紧。压块16在液压机构15的作用下，前端上下最大摆动的幅度可以达到30°，具有很大的调节范围，因此能满足不同的物料压棒。

设备不工作或维修时，压块16可以往上摆动，离开成型槽，成型槽呈开放的三面槽，这些结构设计和功能完全解决了现有压棒机经常产生堵料的问题，以及堵料之后难以掏料的问题。

如图7和图8所示，所述成型槽14的截面为顶部开放的矩形、多边形或圆形，所述压块16的深入到所述成型槽的部分的截面根据所述成型槽14的截面相应地配置。成型槽14和压块16不需要特殊定制材料，采用一般碳钢制作，为了延长使用寿命，可在表面设计布置一层耐磨衬板。由于成型槽结构式三面开放式，相比现有压棒机圆形管加工制作，整个制造成本预计仅为一般压棒机同类零部件的1/3。

Claims (9)

1.一种液压式压棒机，其特征在于：

包括储料仓、送料装置、落料机构和成型机构；

所述送料装置用于将所述储料仓内的物料推送到所述落料机构上方使物料落入到所述落料机构内；

所述落料机构包括落料斗、压头、连接管和活塞杆；所述落料斗的顶部为物料存储部，所述落料斗的底部为收纳口，所述收纳口与所述连接管的顶部开放部连通，所述压头用于将所述落料斗内的物料压入到所述连接管内，所述活塞杆配置于所述连接管的后部，所述活塞杆用于将所述连接管内的物料向所述成型机构推送；

所述成型机构包括成型槽、液压机构和压块；所述成型槽与所述连接管连通，所述成型槽为顶部开放式，所述压块的一端通过销轴配置于所述成型槽的上部且位于所述物料进入所述成型槽的一侧，所述压块的另一端通过液压机构可深入地配置于所述成型槽内。

2.根据权利要求1所述的液压式压棒机，其特征在于：

所述液压机构的一端通过销轴配置在固定板上，另一端通过销轴配置在所述压块上。

3.根据权利要求1所述的液压式压棒机，其特征在于：

所述成型槽的截面为顶部开放的矩形、多边形或圆形，所述压块的深入到所述成型槽的部分的截面根据所述成型槽的截面相应地配置。

4.根据权利要求1所述的液压式压棒机，其特征在于：

所述落料机构的压头外径、所述连接管的内径和所述收纳口的内径均相同；

所述压头的侧部为剪切面。

5.根据权利要求4所述的液压式压棒机，其特征在于：

所述压头的截面为半圆形。

6.根据权利要求1所述的液压式压棒机，其特征在于：

所述活塞杆的用于推送物料的端部配置有硬质合金冲头，所述硬质合金冲头和所述活塞杆之间配置有弹性件。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的液压式压棒机，其特征在于：

所述压头和活塞杆均通过双向液压缸驱动系统驱动，所述双向液压缸驱动系统包括液压油冷却装置。

8.根据权利要求1至6中任意一项所述的液压式压棒机，其特征在于：

所述送料装置为所述送料装置为螺旋送料器，所述落料机构两个为一组，至少配置一组；一个所述螺旋送料器与一组落料机构对应；一组的两个所述落料机构分别相对地配置于所述螺旋送料器的两侧，所述螺旋送料器通过正反转分别向所述落料机构内运送物料，两个相对的落料机构之间共用一个连接管和活塞杆，所述活塞杆向左右运动时将物料推送到相应的成型机构内；每个所述落料机构分别配置相应的成型机构。

9.根据权利要求1至6中任意一项所述的液压式压棒机，其特征在于：

所述储料仓的中部包括通过电机驱动的刮料旋转机构。