CN109833953A - 一种双粉碎室螺旋刀片式生物质秸秆超细粉碎装置 - Google Patents

Abstract

一种双粉碎室螺旋刀片式生物质秸秆超细粉碎装置，属于生物质能源利用技术领域。本发明解决了现有秸秆粉碎装置无法在粉碎出超细秸秆粉体的同时兼顾生产效率和能耗的问题。创新点：上粉碎筒和下粉碎筒上下布置，上下粉碎筒连通，两组粉碎刀具同轴转动安装于上粉碎筒和下粉碎筒内，两组粉碎刀具的刀轴上各安装有一个小带轮；粉碎电机的输出轴通过弹性联轴器与主轴连接，主轴上固定安装有大带轮，两个小带轮通过皮带各自与大带轮连接；粉碎刀具包括刀轴和螺旋线性排布在刀轴上的粉碎刀片，粉碎刀片的刀刃面与刀轴的横截面呈20度夹角。本发明产能达到570kg/h，并且可以粉碎出300目的秸秆超细粉体，用于秸秆类生物质粉碎。

Description

一种双粉碎室螺旋刀片式生物质秸秆超细粉碎装置

技术领域

本发明涉及一种生物质秸秆超细粉碎装置，具体涉及一种双粉碎室螺旋刀片式生物质秸秆超细粉碎装置，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，由于秸秆回收利用技术不成熟，产业链不发达，大量秸秆不能回收，既造成了资源的浪费，也造成了环境与土地的污染。而将秸秆超细粉碎后，则可以实现其高附加值的利用，使之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，研发出不同结构和粉碎方式的秸秆超细粉碎设备，例如：

1、申请人为太原理工大学，专利号为201710092333.5，专利名称为一种挤压层碎研磨式超细粉碎装置，其中主要工作原理是靠研磨盘和研磨筒来进行超细粉碎，对粒径差别较大的大量物料可以一次粉碎成功；磨碎一般适用于花生等非纤维类物料，用于秸秆粉碎时，存在效率低、耗能高的问题，而且因为其为三级研磨机构，功耗大、易损耗。

2、申请人为浙江南磁实业股份有限公司，专利号为201820736392.1，专利名称为一种气流磨超细粉碎装置，其切削刀片Ⅰ、切削刀片Ⅱ和切削刀片Ⅲ的体积依次减小，针对不同大小的碎物进行粉碎，采用气流的冲击和刀片的切割作用粉碎原料，存在能耗大、效率低的问题。

目前，研发人员一直在致力于研究秸秆超细粉碎粒度以及生产效率问题，技术发展至今，粉碎出300目的超细秸秆粉体已不再是研发重点，如何能够在粉碎出超细秸秆粉体的同时兼顾生产效率，减少能耗，才是本领域研发人员面临的新的课题。因此，亟待设计一种低耗能高效率的秸秆超细粉碎装置。

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，为了解决现有秸秆粉碎装置无法在粉碎出超细秸秆粉体的同时兼顾生产效率和能耗的问题，进而本发明提出了一种双粉碎室螺旋刀片式生物质秸秆超细粉碎装置，该秸秆超细粉碎装置在同等能耗下，产能达到570kg/h并且可以粉碎出300目的秸秆超细粉体。

方案：一种双粉碎室螺旋刀片式生物质秸秆超细粉碎装置，包括支撑定位架、上粉碎筒、小带轮、皮带、大带轮、主轴、弹性联轴器、粉碎电机、机架、粉碎刀具、下粉碎筒和上下粉碎筒连接筒；

所述上粉碎筒和下粉碎筒上下布置，上粉碎筒的下置出料口与下粉碎筒的上置进料口通过上下粉碎筒连接筒连通，所述上粉碎筒和下粉碎筒通过支撑定位架安装于机架上，两组粉碎刀具同轴转动安装于上粉碎筒和下粉碎筒内，两组粉碎刀具的刀轴上各安装有一个小带轮；所述粉碎电机安装于机架上，粉碎电机的输出轴通过弹性联轴器与主轴连接，主轴上固定安装有大带轮，两个小带轮通过皮带各自与大带轮连接；粉碎刀具包括刀轴和螺旋线性排布在刀轴上的粉碎刀片，所述粉碎刀片的刀刃面与刀轴的横截面呈20度夹角。

进一步地：所述支撑定位架上开设有上固定孔和下固定孔，上粉碎筒安装于上固定孔内，两者过盈配合；下粉碎筒安装于下固定孔内，两者过盈配合。如此设置，保证机构的稳定性。

进一步地：所述支撑定位架为两组，两组支撑定位架左右并列设置。如此设置，机构更为稳定。

进一步地：所述支撑定位架通过刚性弹簧和空气弹簧固定在机架上，刚性弹簧和空气弹簧两两组成一对弹性组件，共有四对弹性组件对称放置在机架上；每组支撑定位架通过两对弹性组件与机架形成弹性连接。机架与支撑定位架之间的刚性弹簧和空气弹簧设计，可以有效避免粉碎时产生的振动，减小噪声，保护设备不受损坏。

进一步地：所述粉碎刀片横截面刀刃的夹角为5度，相邻刀片的大小不同。便于切割粉碎秸秆。

进一步地：所述粉碎刀具通过径向推力轴承安装在上粉碎筒和下粉碎筒的两端的盖板上，每个盖板分别通过螺栓固定在上粉碎筒和下粉碎筒的两端。

进一步地：所述弹性联轴器包括多个弹性薄片和两个轴套，两个轴套同轴对称设置，多个弹性薄片绕轴套轴线环形阵列，并通过螺栓连接于两个轴套之间，粉碎电机的输出轴固定于一个轴套内，主轴固定于另一个轴套内。

进一步地：所述上粉碎筒内的粉碎刀具的旋进方向向左，下粉碎筒内的粉碎刀具的旋进方向向右。

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螺旋刀片式粉碎方式；

2)螺旋线性排布并且倾斜20度角的带有刀刃的粉碎刀片粉碎效果更好，降低了对粉碎比的要求，粉碎出300目的超细秸秆粉体，与串联的粉碎形式及装置传动方式联合作用提高了粉碎效率，产能达到570kg/h；

3)采用上下粉碎筒相串联的粉碎室连接结构，双料筒粉碎，可以大大节省粉碎时间，提高产量，粉碎效率提高，使秸秆粉碎得更加充分；

4)通过大带轮带动两个小带轮转动，进而带动粉碎刀具转动粉碎秸秆，精简优化了粉碎结构，降低了能耗；

5)机架与支撑定位架之间的刚性弹簧和空气弹簧设计，有效避免粉碎时产生的振动，减小噪声，保护设备不受损坏，工作噪声仅为30分贝，空转噪声为26分贝；

6)一个电机同时带动两个粉碎机构转动，结构简单，能效比高。

附图说明

图1为本发明的一种双粉碎室螺旋刀片式秸秆超细粉碎装置的立体图；

图2为本发明的一种双粉碎室螺旋刀片式秸秆超细粉碎装置的主视图；

图3为图2的A-A剖视图；

图4为本发明的一种双粉碎室螺旋刀片式秸秆超细粉碎装置的部分剖视图；

图5为本发明的机架的立体图；

图6为本发明的粉碎刀具的立体图；

图7为本发明的粉碎刀具的主视图；

图8为本发明的粉碎刀具的侧视图；

图9为本发明的粉碎筒的立体图；

图10为本发明的支撑定位架的立体图；

图11为本发明的刚性弹簧的立体图；

图12为本发明的空气弹簧的立体图；

图13为本发明的弹性联轴器的立体图；

图14为本发明的弹性联轴器的主视图；

图15为本发明的弹性联轴器的侧视图。

图中：1-支撑定位架；2-上粉碎筒；3-凸台；5-小带轮；6-皮带；7-大带轮；8-主轴；9-弹性联轴器；10-粉碎电机；11-机架；12-粉碎刀具；14-空气弹簧；15-弹簧；16-下粉碎筒；17-粉碎刀片；18-径向推力轴承；21-刀轴；22-上固定孔；23-下固定孔；24-上下粉碎筒连接筒；28-上粉碎筒的下置出料口；29-下粉碎筒的上置进料口；31-盖板；36-轴套；40-弹性薄片。

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：参见附图，本实施例的一种双粉碎室螺旋刀片式生物质秸秆超细粉碎装置，主要包括有上粉碎筒2、下粉碎筒16、支撑定位架1、机架11、粉碎电机10、主轴8、大带轮7、小带轮5、粉碎刀具12、上下粉碎筒连接筒24、刚性弹簧15和空气弹簧14。

所述支撑定位架1通过刚性弹簧15和空气弹簧14与机架11建立弹性连接，两个支撑定位架1通过四对刚性弹簧和空气弹簧的配对组合与机架11连接。

所述上粉碎筒2和下粉碎筒16采用过盈连接固定在支撑定位架1的上固定孔22和下固定孔23内，上粉碎筒2和下粉碎筒16上下平行放置，上粉碎筒的下置出料口28与下粉碎筒的上置进料口29对应开设，中间使用上下粉碎筒连接筒24连接，使用螺栓固定连接。

所述粉碎刀具12通过径向推力轴承18安装在上粉碎筒2和下粉碎筒16的两端的盖板31上，每个盖板31分别通过螺栓固定在上粉碎筒2和下粉碎筒16的两端。

所述粉碎刀具12包括刀轴21和螺旋线性排布在刀轴上的粉碎刀片17，所述粉碎刀片17的刀刃面与刀轴21的横截面呈20度夹角，粉碎刀片17横截面刀刃的夹角为5度，相邻刀片的大小不同。

所述粉碎电机10安装在机架11的一侧，粉碎电机10与主轴8之间用弹性联轴器9连接。

所述主轴8上安装有大带轮7，大带轮7与主轴8之间用键连接周向固定，使用轴肩轴向固定。

所述大带轮7上有四个皮带槽，分别安装四根皮带与上下两个粉碎刀具12的刀轴上的小带轮5连接传递动力。

所述小带轮5上有两个皮带槽，分别和大带轮7上的两个皮带槽对应，上方的粉碎刀具的刀轴比下方的粉碎刀具的刀轴短两个皮带槽的长度。

更为具体地：参见图1、2、4，粉碎筒有两个，分别为上粉碎筒2和下粉碎筒16，两者上下平行布置，每个粉碎筒内分别安装有粉碎刀具12，粉碎刀具12与粉碎筒的盖板31之间通过径向推力轴承18连接，在粉碎刀具的刀轴与小带轮使用键周向固定，使用轴肩轴向固定。

更为具体地：参见图1、2、4、5，所述粉碎电机10安装在机架11的一侧，机架11的另一侧通过支撑定位架1固定有上粉碎筒2和下粉碎筒16。

更为具体地：参见图1、5，所述刚性弹簧15和空气弹簧14分别组合成四对，分别安装在机架11的四个支柱上端，刚性弹簧15使用凸台3固定，空气弹簧14使用螺钉固定。

更为具体地：参见图1，所述大带轮7安装在主轴8上通过轴肩进行轴向固定，小带轮5固定在粉碎刀具12的刀轴一端，通过皮带6分别和大带轮7连接传递动力。

更为具体地：参见图6-8，所述粉碎刀片17的刀刃面与刀轴21的横截面呈20度夹角，粉碎刀片17横截面刀刃的夹角为5度，相邻刀片的大小不同。

更为具体地：参见图2、9，上粉碎筒上还设有进料口，下粉碎筒还设有出料口。

更为具体地：参见图10，所述支撑定位架1上开设有上固定孔22和下固定孔23，上粉碎筒2安装于上固定孔22内，两者过盈配合；下粉碎筒16安装于下固定孔23内，两者过盈配合.

更为具体地：参见图1、5、11、12，空气弹簧14的上下端面上有用以固定在机架11和支撑定位架1上的螺钉，上端面有三个，下端面有两个，刚性弹簧15使用凸台与机架11和支撑定位架1固定。

更为具体地：参见图13-15，弹性联轴器9分为三部分，两端的是用以固定在主轴和粉碎电机输出轴上的轴套36，中间分布有六个弹性薄片40，等距分布，分别使用螺栓固定。

工作原理：需要粉碎的秸秆原料在上粉碎筒粉碎之后通过螺旋刀片的冲击和气流的带动通过上下粉碎筒的连接管进入下粉碎筒继续粉碎，直到粉碎到预期的颗粒度数再从下粉碎筒的出料口排出，再由人工进行收集。具体为：粉碎电机10通过弹性联轴器9连接主轴8带动主轴转动，通过大带轮7与小带轮5之间的皮带6连接带动上下的粉碎刀具12旋转粉碎筒内的秸秆，由于刀片的倾斜设计，粉碎刀片17的刀刃面与刀轴21的横截面呈20度夹角，在粉碎时产生气流，带动秸秆颗粒在粉碎筒内循环，由上粉碎筒2进入下粉碎筒16，能够更加充分的粉碎，最后通过下粉碎筒的出料口排出由人工进行收集。

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)

1.一种双粉碎室螺旋刀片式生物质秸秆超细粉碎装置，其特征在于：包括支撑定位架(1)、上粉碎筒(2)、小带轮(5)、皮带(6)、大带轮(7)、主轴(8)、弹性联轴器(9)、粉碎电机(10)、机架(11)、粉碎刀具(12)、下粉碎筒(16)和上下粉碎筒连接筒(24)；

所述上粉碎筒(2)和下粉碎筒(16)上下布置，上粉碎筒的下置出料口(28)与下粉碎筒的上置进料口(29)通过上下粉碎筒连接筒(24)连通，所述上粉碎筒(2)和下粉碎筒(16)通过支撑定位架(1)安装于机架(11)上，两组粉碎刀具(12)同轴转动安装于上粉碎筒(2)和下粉碎筒(16)内，两组粉碎刀具(12)的刀轴(21)上各安装有一个小带轮(5)；所述粉碎电机(10)安装于机架(11)上，粉碎电机(10)的输出轴通过弹性联轴器(9)与主轴(8)连接，主轴(8)上固定安装有大带轮(7)，两个小带轮(5)通过皮带(6)各自与大带轮(7)连接；粉碎刀具(12)包括刀轴(21)和螺旋线性排布在刀轴上的粉碎刀片(17)，所述粉碎刀片(17)的刀刃面与刀轴(21)的横截面呈20度夹角。

2.根据权利要求1所述的一种双粉碎室螺旋刀片式生物质秸秆超细粉碎装置，其特征在于：所述支撑定位架(1)上开设有上固定孔(22)和下固定孔(23)，上粉碎筒(2)安装于上固定孔(22)内，两者过盈配合；下粉碎筒(16)安装于下固定孔(23)内，两者过盈配合。

3.根据权利要求2所述的一种双粉碎室螺旋刀片式生物质秸秆超细粉碎装置，其特征在于：所述支撑定位架(1)为两组，两组支撑定位架(1)左右并列设置。

4.根据权利要求3所述的一种双粉碎室螺旋刀片式生物质秸秆超细粉碎装置，其特征在于：所述支撑定位架(1)通过刚性弹簧(15)和空气弹簧(14)固定在机架(11)上，刚性弹簧(15)和空气弹簧(14)两两组成一对弹性组件，共有四对弹性组件对称放置在机架(11)上；每组支撑定位架(1)通过两对弹性组件与机架(11)形成弹性连接。

5.根据权利要求4所述的一种双粉碎室螺旋刀片式生物质秸秆超细粉碎装置，其特征在于：所述粉碎刀片(17)横截面刀刃的夹角为5度，相邻刀片的大小不同。

6.根据权利要求5所述的一种双粉碎室螺旋刀片式生物质秸秆超细粉碎装置，其特征在于：所述粉碎刀具(12)通过径向推力轴承(18)安装在上粉碎筒(2)和下粉碎筒(16)的两端的盖板(31)上，每个盖板(31)分别通过螺栓固定在上粉碎筒(2)和下粉碎筒(16)的两端。

7.根据权利要求6所述的一种双粉碎室螺旋刀片式生物质秸秆超细粉碎装置，其特征在于：所述弹性联轴器(9)包括多个弹性薄片(40)和两个轴套(36)，两个轴套(36)同轴对称设置，多个弹性薄片(40)绕轴套轴线环形阵列，并通过螺栓连接于两个轴套(36)之间，粉碎电机(10)的输出轴固定于一个轴套内，主轴(8)固定于另一个轴套内。

8.根据权利要求7所述的一种双粉碎室螺旋刀片式生物质秸秆超细粉碎装置，其特征在于：所述上粉碎筒(2)内的粉碎刀具(12)的旋进方向向左，下粉碎筒(16)内的粉碎刀具(12)的旋进方向向右。