CN109968728A - 秸秆粉末制取生物质能源的冲压成型工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公布了秸秆粉末制取生物质能源的冲压成型工艺，其步骤在于：将秸秆粉末倒至储料仓内；动力源运行一周期，前四分之一周期，盛取机构铲取秸秆粉末并使其正对于四组冲压槽中朝向储料仓进料口的冲压槽；后四分之三周期，盛取机构停止运行且控制机构切换至打开状态，压缩气体经控制机构进入冲压机构，冲压机构将秸秆粉末推送至四组冲压槽中朝向储料仓进料口的冲压槽内并进行冲压；动力源继续运行三周期，使四组冲压槽中朝向储料仓进料口的冲压槽随之转至位于最下方，同时压缩气体经脱模机构进入该冲压槽内并将秸秆块吹送走，脱模完毕，在动力源继续运行三周期过程中，定量盛取装置与冲压机构会依次对剩余三组冲压槽进行送料冲压，如此往复。

Description

秸秆粉末制取生物质能源的冲压成型工艺

技术领域

本发明涉及秸秆加工领域，具体涉及对秸秆粉末冲压成块的工艺。

背景技术

秸秆原本是农产品的废弃物，大多时候会被当成草一烧了之，不仅没有任何效益，还污染环境，现今的先进技术可以将秸秆、稻壳等农业废弃物转化为可替代石油基能源的高分子材料，并可随意调节降解时间，但是不论是秸秆整体，还是秸秆粉碎后的秸秆粉末，都不易运输，将秸秆粉末冲压成便于运输的块状势在必行。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的是提供对秸秆粉末冲压成块的工艺，秸秆粉末的送料、冲压、脱模工序以及气动马达运行均是以气泵提供的压缩气体为动力源，整个过程全自动化，无需人工操作，降低了劳动强度，同时气动马达使用寿命长并不受外界因素影响，更加安全可靠。

为实现上述技术目的，本发明所采用的技术方案如下。

秸秆粉末制取生物质能源的冲压成型工艺，其步骤在于：

S1：通过现有技术或人工操作将秸秆粉末倾倒至定量盛取装置内；

所述的定量盛取装置包括用于存储秸秆粉末的储料仓、用于为秸秆粉末冲压提供模具的模具机构、用于盛取秸秆粉末并使其正对于模具机构的盛取机构，所述的储料仓为设置有存储内腔的壳体结构，储料仓上还开设有用于秸秆粉末进料的进料口；

通过现有技术或人工操作并经储料仓进料口将秸秆粉末倾倒至储料仓内；

S2：动力源以外界气泵提供的压缩气体作为驱动源开始运行，并通过动力传递装置牵引定量盛取装置与冲压成型装置运行；

所述的模具机构内部的模具体沿自身圆周方向阵列设置有四组冲压槽，且一组冲压槽位于模具体最上方、一组冲压槽位于模具体最下方、一组冲压槽朝向储料仓进料口、一组冲压槽背离储料仓进料口；

所述的冲压成型装置包括用于对秸秆粉末进行冲压的冲压机构、用于控制冲压机构开闭的控制机构、用于对冲压成型后的秸秆块进行脱模的脱模机构，脱模机构正对于四组冲压槽中位于最下方的冲压槽；

所述的动力传递装置包括用于盛取机构与控制机构之间动力连接并使两者之间呈周期性转动的动力连动机构、用于接收动力源动力并将其传递至动力连动机构的动力传递机构；

动力源运行一周期，其中前四分之一周期内，盛取机构铲取秸秆粉末并使其正对于四组冲压槽中朝向储料仓进料口的冲压槽，同时控制机构未切换状态；

S3：所述的控制机构的运动状态可分为自身内部未能使压缩气体流通的关闭状态、自身内部可使压缩气体流通的打开状态，控制机构的初始状态为关闭状态；

动力源运行的后四分之三周期内，盛取机构停止运行并且控制机构切换至打开状态，此时外界气泵提供的压缩气体可通过控制机构进入至冲压机构内，冲压机构以压缩气体为驱动源并将秸秆粉末推送至四组冲压槽中朝向储料仓进料口的冲压槽内，同时进行冲压工序；

冲压完毕后，控制机构在自身内部卷簧弹力作用下切换至关闭状态，同时冲压机构在自身内部复位弹簧弹力作用下恢复至原状；

S4：动力源继续运行三周期，使得四组冲压槽中朝向储料仓进料口的冲压槽随之转动至位于最下方，同时压缩气体通过脱模机构进入至该冲压槽内，并将该冲压槽内的秸秆块吹送走，即脱模完毕；

在动力源继续运行三周期的过程中，定量盛取装置与冲压机构会依次对剩余三组冲压槽进行送料冲压，如此往复。

作为本技术方案的进一步改进。

所述的动力源包括气动马达、气阀、进气管道、过渡导管，气动马达固定于底座上，气阀为设置有内腔的矩形壳体结构，气阀的底部开设有进气接口，气阀的侧面开设有三组出气接口并分别为出气接口一、出气接口二、出气接口三；

所述的进气管道的一端与外界气泵连接接通、另一端与进气接口连接接通，过渡导管的一端与出气接口一连接接通、另一端与气动马达连接接通。

作为本技术方案的进一步改进。

所述的盛取机构设置于储料仓内，盛取机构包括呈水平布置的主动辊以及从动辊，主动辊与从动辊的轴向均平行于储料仓的宽度方向，且两者均活动安装于储料仓内并可绕自身轴向转动，并且主动辊位于从动辊的正下方，主动辊的动力输入端与从动辊的动力输出端均伸出至储料仓外部且两者分别位于储料仓沿自身宽度方向的一侧；

所述的主动辊与从动辊之间设置有传送带且两者之间通过传送带进行动力连接传递，传送带上还设置有延伸方向平行于主动辊轴向的盛取勺，且盛取勺沿传送带的延伸方向阵列设置有若干组，并且位于传送带朝向储料仓进料口一侧的盛取勺朝背离地面的方向弯曲；

所述的储料仓位于进料口与主动辊之间的腔壁呈倾斜布置，且该腔壁与传送带之间的距离由下至上递增；

所述的储料仓进料口处匹配安装有进料漏斗，进料漏斗为两端开口且延伸方向垂直于地面的台体结构，进料漏斗的小端与储料仓进料口连接接通。

作为本技术方案的进一步改进。

所述的模具机构安装于储料仓的侧面，且模具机构与从动辊动力输出端位于储料仓的同一侧；

所述的模具机构包括模具体、密封端盖，模具体为圆柱体结构且其同轴固定于从动辊的动力输出端外部，模具体内还设置有贯穿其轴向的冲压槽，冲压槽沿模具体的圆周方向阵列设置有四组，且一组冲压槽位于模具体最上方、一组冲压槽位于模具体最下方、一组冲压槽朝向储料仓进料口、一组冲压槽背离储料仓进料口；

所述的密封端盖与储料仓之间设置有固定支架且两者之间通过固定支架进行固定安装，密封端盖位于模具体背离储料仓的一侧，且密封端盖用于密封冲压槽背离储料仓的开口；

所述的密封端盖背离储料仓的端面设置有卸料管道，且卸料管道与四组冲压槽中位于最下方的冲压槽接通；

所述的密封端盖背离储料仓的端面还设置有引导件，引导件为两端开口的壳体结构，且卸料管道的自由端位于引导件内，引导件的上/下端面呈倾斜布置，且上/下端面与密封端盖之间的距离由下至上递减；

所述的引导件的上腔壁匹配设置有缓冲垫。

作为本技术方案的进一步改进。

所述的冲压机构安装于储料仓的侧面，且冲压机构与主动辊动力输入端位于储料仓的同一侧；

所述的冲压机构包括安装外壳、活塞、冲压杆、导气管一，安装外壳为一端开口、一端封闭的壳体结构，且安装外壳开口端匹配安装有安装端盖，并且安装外壳的封闭端固定于储料仓的侧面，安装外壳的封闭端开设有穿设孔一，储料仓的侧面开设有与穿设孔一同轴布置的穿设孔二；

所述的活塞设置于安装外壳内且两者之间构成滑动导向配合，所述的冲压杆的一端与活塞固定连接、另一端为冲压端且该端穿过穿设孔一与穿设孔二并位于储料仓内，冲压杆的冲压端正对于四组冲压槽中朝向储料仓进料口的冲压槽；

所述的冲压杆位于安装外壳内的部分套设有复位弹簧，复位弹簧的弹力使冲压杆做靠近安装端盖的运动；

所述的安装端盖上设置有连接嘴，且导气管一与连接嘴连接接通。

作为本技术方案的进一步改进。

所述的控制机构安装于储料仓的侧面，且控制机构与冲压机构位于储料仓的同一侧；

所述的控制机构包括控制阀、复位构件、触发构件、导气管二，控制阀包括控制阀壳、控制阀芯、控制阀杆，控制阀壳为一端开口、一端封闭的壳体结构，且其开口端匹配安装有阀盖，控制阀壳封闭端固定于储料仓侧面，控制阀壳的外表面开设有三组通气接口并分别为位于朝向储料仓进料口的侧面的通气接口一、位于下端面的通气接口二、位于上端面的通气接口三；

所述的控制阀芯设置于控制阀壳内且两者之间构成密封式转动配合，控制阀芯的外表面设置有通气接口四，控制阀芯背离阀盖的端面设置有通气接口五；

所述的阀盖开设有避让孔一，所述的控制阀杆延伸方向平行于主动辊轴向，控制阀杆的一端与控制阀芯固定连接、另一端穿过避让孔并位于控制阀壳外部；

所述的复位构件包括容纳外壳、卷簧，容纳外壳为一端开口、一端封闭的壳体结构，且容纳外壳开口端固定于阀盖上，容纳外壳的封闭端开设有与避让孔一同轴布置的避让孔二，控制阀杆的自由端穿过避让孔二并位于容纳外壳外部，所述的卷簧设置于容纳外壳腔壁与控制阀杆之间，卷簧的弹力使控制阀杆做牵引控制阀芯转动并最终使通气接口四与通气接口二接通；

所述的触发构件包括转轴、转杆、触发杆，转轴轴向平行于控制阀杆轴向，转轴固定于储料仓侧面并位于控制阀的正下方，转杆固定于转轴外部，触发杆固定于控制阀杆外部，且触发杆位于转杆朝向储料仓进料口的一侧，并且两者接触；

所述的导气管二的一端与气阀的出气接口三连接接通、另一端与通气接口一连接接通；

所述的控制机构的运动状态可分为通气接口四与通气接口二接通并使压缩气体未能流通的关闭状态、通气接口四与通气接口一接通并使压缩气体能够流通的打开状态，控制机构的初始状态为关闭状态。

作为本技术方案的进一步改进。

所述的脱模机构包括脱模管道、导气管三，所述的储料仓朝向冲压机构的侧面开设有通孔，所述的脱模管道固定于储料仓内，且其一端穿过通孔并位于储料仓外部、另一端与四组冲压槽中位于最下方的冲压槽接通；

所述的导气管三的一端与脱模管道连接接通、另一端与气阀的出气接口二连接接通；

所述的脱模管道内腔分为两段并分别为靠近导气管三的圆台段、靠近模具体的圆柱段，圆柱段与圆台段的大端接通。

作为本技术方案的进一步改进。

所述的动力传递装置包括用于转轴与主动辊之间动力连接并使两者之间呈周期性转动的动力连动机构、用于接收气动马达动力并将其传递至动力连动机构的动力传递机构；

所述的动力连动机构为槽轮间歇机构，动力连动机构包括主动拨盘、槽轮，主动拨盘同轴固定于转轴外部，主动拨盘背离储料仓的端面设置有凸锁止弧、圆柱销。

所述的槽轮为矩形板体，且槽轮固定于主动辊的动力输入端外部，并且固定点位于槽轮的中间位置处，槽轮的四角处均设置有朝背离主动辊方向弯曲的弧形缺口，并且弧形缺口处形成的弧面为与凸锁止弧相匹配的凹锁止弧；

所述的槽轮位于相邻两凹锁止弧之间的部分为间歇段，且间歇段上设置有径向槽，并且径向槽对应设置有四组，所述的圆柱销的自由端位于四组径向槽中的任意一组径向槽内；

所述的动力传递机构包括齿轮轴，齿轮轴轴向平行于主动辊轴向，且齿轮轴固定于储料仓侧面；

所述的齿轮轴与气动马达之间设置有带传动构件且两者之间通过带传动构件进行动力连接传递，齿轮轴与转轴之间设置有齿轮构件且两者之间通过齿轮构件进行动力连接传递。

本发明与现有技术相比的有益效果在于，秸秆粉末的送料、冲压、脱模工序以及气动马达运行均是以气泵提供的压缩气体为动力源，整个过程全自动化，无需人工操作，降低了劳动强度，同时气动马达使用寿命长并不受外界因素影响，更加安全可靠，除此之外，定量盛取装置与冲压成型装置之间共用同一动力源，减小了两者配合并对木质颗粒进行冲压的过程中的误差，冲压过程更加平稳顺利，并且脱模管道内腔的圆台段与圆柱段配合有效降低了脱模过程中的噪音。

附图说明

图1为本发明的整机结构示意图。

图2为本发明的动力源的结构示意图。

图3为本发明的气阀的剖视图。

图4为本发明的定量盛取装置与冲压成型装置的配合图。

图5为本发明的定量盛取装置与冲压成型装置的内部配合图。

图6为本发明的盛取机构的结构示意图。

图7为本发明的模具机构的结构示意图。

图8为本发明的模具体与密封端盖的配合图。

图9为本发明的引导件的剖视图。

图10为本发明的冲压成型装置与模具体的配合图。

图11为本发明的冲压机构的剖视图。

图12为本发明的控制机构的结构示意图。

图13为本发明的控制阀壳的剖视图。

图14为本发明的控制阀的剖视图。

图15为本发明的触发构件的结构示意图。

图16为本发明的脱模机构与模具体的配合图。

图17为本发明的脱模管道的剖视图。

图18为本发明的动力传递装置的结构示意图。

图19本发明的动力传递机构的结构示意图。

图20为本发明的动力连动机构、转轴、主动辊的配合图。

图21为本发明的动力连动机构的结构示意图。

具体实施方式

秸秆粉末制取生物质能源的冲压成型工艺，其步骤在于：

S1：通过现有技术或人工操作将秸秆粉末倾倒至定量盛取装置200内；

所述的定量盛取装置200包括用于存储秸秆粉末的储料仓210、用于为秸秆粉末冲压提供模具的模具机构220、用于盛取秸秆粉末并使其正对于模具机构220的盛取机构230，所述的储料仓210为设置有存储内腔的壳体结构，储料仓210上还开设有用于秸秆粉末进料的进料口；

通过现有技术或人工操作并经储料仓210进料口将秸秆粉末倾倒至储料仓210内；

S2：动力源100以外界气泵提供的压缩气体作为驱动源开始运行，并通过动力传递装置400牵引定量盛取装置200与冲压成型装置300运行；

所述的模具机构220内部的模具体221沿自身圆周方向阵列设置有四组冲压槽，且一组冲压槽位于模具体221最上方、一组冲压槽位于模具体221最下方、一组冲压槽朝向储料仓210进料口、一组冲压槽背离储料仓210进料口；

所述的冲压成型装置300包括用于对秸秆粉末进行冲压的冲压机构310、用于控制冲压机构310开闭的控制机构320、用于对冲压成型后的秸秆块进行脱模的脱模机构330，脱模机构330正对于四组冲压槽中位于最下方的冲压槽；

所述的动力传递装置400包括用于盛取机构230与控制机构320之间动力连接并使两者之间呈周期性转动的动力连动机构420、用于接收动力源100动力并将其传递至动力连动机构420的动力传递机构410；

动力源100运行一周期，其中前四分之一周期内，盛取机构230铲取秸秆粉末并使其正对于四组冲压槽中朝向储料仓210进料口的冲压槽，同时控制机构320未切换状态；

S3：所述的控制机构320的运动状态可分为自身内部未能使压缩气体流通的关闭状态、自身内部可使压缩气体流通的打开状态，控制机构320的初始状态为关闭状态；

动力源100运行的后四分之三周期内，盛取机构230停止运行并且控制机构320切换至打开状态，此时外界气泵提供的压缩气体可通过控制机构320进入至冲压机构310内，冲压机构310以压缩气体为驱动源并将秸秆粉末推送至四组冲压槽中朝向储料仓210进料口的冲压槽内，同时进行冲压工序；

冲压完毕后，控制机构320在自身内部卷簧324弹力作用下切换至关闭状态，同时冲压机构310在自身内部复位弹簧314弹力作用下恢复至原状；

S4：动力源100继续运行三周期，使得四组冲压槽中朝向储料仓210进料口的冲压槽随之转动至位于最下方，同时压缩气体通过脱模机构330进入至该冲压槽内，并将该冲压槽内的秸秆块吹送走，即脱模完毕；

在动力源100继续运行三周期的过程中，定量盛取装置200与冲压机构310会依次对剩余三组冲压槽进行送料冲压，如此往复。

本发明通过定量盛取装置与冲压成型装置的配合对秸秆粉末进行冲压成型的优越性在于，秸秆粉末的送料、冲压、脱模工序以及气动马达运行均是以气泵提供的压缩气体为动力源，整个过程全自动化，无需人工操作，降低了劳动强度，同时气动马达使用寿命长并不受外界因素影响，更加安全可靠，除此之外，定量盛取装置与冲压成型装置之间共用同一动力源，减小了两者配合并对木质颗粒进行冲压的过程中的误差，冲压过程更加平稳顺利，并且脱模管道内腔的圆台段与圆柱段配合有效降低了脱模过程中的噪音。

秸秆粉末冲压成型机，包括底座、动力源100、定量盛取装置200、冲压成型装置300、动力传递装置400，所述的秸秆粉末储存于定量盛取装置200内，底座水平安装于地面，定量盛取装置200用于为秸秆粉末冲压成型提供模具且可定量盛取秸秆粉末并使其正对于模具，冲压成型装置300用于对秸秆粉末进行冲压工序，动力源100用于为定量盛取装置200与冲压成型装置300工作提供动力，动力传递装置400用于动力源100、定量盛取装置200、冲压成型装置300三者之间的动力连接传递。

通过现有技术或人工操作将秸秆粉末倾倒至定量盛取装置200内，定量盛取装置200运行并盛取秸秆粉末至正对于自身内部的模具冲压口处，而后冲压成型装置300运行并对秸秆粉末进行冲压成型，冲压完成后，定量盛取装置200继续运动并使成型后的秸秆块正对于模具脱模口处，随后冲压成型装置300使得秸秆块由模具内被脱模。

所述的动力源100包括气动马达110、气阀120、进气管道130、过渡导管140，气动马达110固定于底座上，气阀120为设置有内腔的矩形壳体结构，气阀120的底部开设有进气接口121，气阀120的侧面开设有三组出气接口并分别为出气接口一122、出气接口二123、出气接口三124。

所述的进气管道130的一端与外界气泵连接接通、另一端与进气接口121连接接通，过渡导管140的一端与出气接口一122连接接通、另一端与气动马达110连接接通。

外界气泵提供的压缩气体可通过进气管道130、气阀120、过渡导管140进入至气动马达110内，并使气动马达110运行。

所述的定量盛取装置200包括用于存储秸秆粉末的储料仓210、用于为秸秆粉末冲压提供模具的模具机构220、用于盛取秸秆粉末并使其正对于模具机构220的盛取机构230。

所述的储料仓210为设置有存储内腔的壳体结构，且储料仓210固定于底座上，储料仓210上还开设有用于秸秆粉末进料的进料口。

所述的盛取机构230设置于储料仓210内，盛取机构230包括呈水平布置的主动辊231以及从动辊232，主动辊231与从动辊232的轴向均平行于储料仓210的宽度方向，且两者均活动安装于储料仓210内并可绕自身轴向转动，并且主动辊231位于从动辊232的正下方，主动辊231的动力输入端与从动辊232的动力输出端均伸出至储料仓210外部且两者分别位于储料仓210沿自身宽度方向的一侧。

所述的主动辊231与从动辊232之间设置有传送带233且两者之间通过传送带233进行动力连接传递，传送带233上还设置有延伸方向平行于主动辊231轴向的盛取勺234，且盛取勺234沿传送带233的延伸方向阵列设置有若干组，并且位于传送带233朝向储料仓210进料口一侧的盛取勺234朝背离地面的方向弯曲。

主动辊231转动并牵引传送带233运动，传送带233运动并牵引盛取勺234同步运动，盛取勺234运动的同时还铲取存储于储料仓210内的秸秆粉末。

优选的，所述的储料仓210位于进料口与主动辊231之间的腔壁呈倾斜布置，且该腔壁与传送带233之间的距离由下至上递增；秸秆粉末经进料口进入储料仓210内后，会堆积至主动辊231附近，便于盛取勺234将秸秆粉末铲取至自身内部，若该腔壁为水平布置，则本冲压成型机运行至最后时，会有部分秸秆粉末水平放置至储料仓210的腔底处并且未能够得到冲压。

优选的，为了便于秸秆粉末经进料口进入至储料仓210内，所述的储料仓210进料口处匹配安装有进料漏斗211，进料漏斗211为两端开口且延伸方向垂直于地面的台体结构，进料漏斗211的小端与储料仓210进料口连接接通。

所述的模具机构220安装于储料仓210的侧面，且模具机构220与从动辊232动力输出端位于储料仓210的同一侧。

所述的模具机构220包括模具体221、密封端盖222，模具体221为圆柱体结构且其同轴固定于从动辊232的动力输出端外部，模具体221内还设置有贯穿其轴向的冲压槽，冲压槽沿模具体221的圆周方向阵列设置有四组，且一组冲压槽位于模具体221最上方、一组冲压槽位于模具体221最下方、一组冲压槽朝向储料仓210进料口、一组冲压槽背离储料仓210进料口。

所述的密封端盖222与储料仓210之间设置有固定支架且两者之间通过固定支架进行固定安装，密封端盖222位于模具体221背离储料仓210的一侧，且密封端盖222用于密封冲压槽背离储料仓210的开口。

所述的密封端盖222背离储料仓210的端面设置有卸料管道223，且卸料管道223与四组冲压槽中位于最下方的冲压槽接通。

盛取机构230通过盛取勺234盛取秸秆粉末并使其正对于四组冲压槽中朝向储料仓210进料口的冲压槽，而后冲压成型装置300运行并将秸秆粉末推送至该冲压槽内并进行冲压工序，完成冲压后，盛取机构230继续运行三个周期并通过从动辊232牵引模具体221同步运行三个周期后，该冲压槽位于四组冲压槽最下方，而后冲压成型装置300运行并对该冲压槽内的秸秆块进行脱模工序，即使秸秆块经该冲压槽、卸料管道223被取出；盛取机构230继续运行三个周期的过程中，盛取机构230与冲压成型装置300配合并会依次将秸秆粉末推送至剩余三组冲压槽内进行冲压工序。

优选的，所述的密封端盖222背离储料仓210的端面还设置有引导件224，引导件224为两端开口的壳体结构，且卸料管道223的自由端位于引导件224内，引导件224的上/下端面呈倾斜布置，且上/下端面与密封端盖222之间的距离由下至上递减；秸秆块由卸料管道223的自由端被取出后，经引导件224的上/下端面引导平稳滑落至地面。

优选的，为避免秸秆块由卸料管道223的自由端被取出后经引导件224引导滑落的过程中，秸秆块与引导件上腔壁发生碰撞并造成秸秆块碎裂，所述的引导件224的上腔壁匹配设置有缓冲垫225。

所述的冲压成型装置300包括用于对秸秆粉末进行冲压的冲压机构310、用于控制冲压机构310开闭的控制机构320、用于对冲压成型后的秸秆块进行脱模的脱模机构330。

所述的冲压机构310安装于储料仓210的侧面，且冲压机构310与主动辊231动力输入端位于储料仓210的同一侧。

所述的冲压机构310包括安装外壳311、活塞312、冲压杆313、导气管一315，安装外壳311为一端开口、一端封闭的壳体结构，且安装外壳311开口端匹配安装有安装端盖，并且安装外壳311的封闭端固定于储料仓210的侧面，安装外壳311的封闭端开设有穿设孔一，储料仓210的侧面开设有与穿设孔一同轴布置的穿设孔二。

所述的活塞312设置于安装外壳311内且两者之间构成滑动导向配合，所述的冲压杆313的一端与活塞312固定连接、另一端为冲压端且该端穿过穿设孔一与穿设孔二并位于储料仓210内，冲压杆313的冲压端正对于四组冲压槽中朝向储料仓210进料口的冲压槽。

所述的冲压杆313位于安装外壳311内的部分套设有复位弹簧314，复位弹簧314的弹力使冲压杆313做靠近安装端盖的运动。

所述的安装端盖上设置有连接嘴，且导气管一315与连接嘴连接接通。

外界气泵提供的压缩气体通过进气管道130、气阀120、控制机构320、导气管一315进入至安装外壳311内的位于安装端盖与活塞312之间的区域，从而推动活塞312及冲压杆313做靠近模具体221的运动，即冲压机构310对四组冲压槽中朝向储料仓210进料口的冲压槽内的秸秆粉末进行冲压成型工序，冲压完成后，控制机构320阻止压缩气体进入至冲压机构310，冲压机构310在复位弹簧314的弹力作用下恢复至原状。

所述的控制机构320安装于储料仓210的侧面，且控制机构320与冲压机构310位于储料仓210的同一侧。

所述的控制机构320包括控制阀、复位构件、触发构件、导气管二328，控制阀包括控制阀壳321、控制阀芯322、控制阀杆323，控制阀壳321为一端开口、一端封闭的壳体结构，且其开口端匹配安装有阀盖，控制阀壳321封闭端固定于储料仓210侧面，控制阀壳321的外表面开设有三组通气接口并分别为位于朝向储料仓210进料口的侧面的通气接口一3211、位于下端面的通气接口二3212、位于上端面的通气接口三3213。

所述的控制阀芯322设置于控制阀壳321内且两者之间构成密封式转动配合，控制阀芯322的外表面设置有通气接口四3221，控制阀芯322背离阀盖的端面设置有通气接口五3222。

所述的阀盖开设有避让孔一，所述的控制阀杆323延伸方向平行于主动辊231轴向，控制阀杆323的一端与控制阀芯322固定连接、另一端穿过避让孔并位于控制阀壳321外部。

所述的复位构件包括容纳外壳、卷簧324，容纳外壳为一端开口、一端封闭的壳体结构，且容纳外壳开口端固定于阀盖上，容纳外壳的封闭端开设有与避让孔一同轴布置的避让孔二，控制阀杆323的自由端穿过避让孔二并位于容纳外壳外部，所述的卷簧324设置于容纳外壳腔壁与控制阀杆323之间，卷簧324的弹力使控制阀杆323做牵引控制阀芯322转动并最终使通气接口四3221与通气接口二3212接通。

所述的触发构件包括转轴325、转杆326、触发杆327，转轴325轴向平行于控制阀杆323轴向，转轴325固定于储料仓210侧面并位于控制阀的正下方，转杆326固定于转轴325外部，触发杆327固定于控制阀杆323外部，且触发杆327位于转杆326朝向储料仓210进料口的一侧，并且两者接触。

所述的导气管二328的一端与气阀120的出气接口三124连接接通、另一端与通气接口一3211连接接通。

所述的控制机构320的运动状态可分为通气接口四3221与通气接口二3212接通并使压缩气体未能流通的关闭状态、通气接口四3221与通气接口一3211接通并使压缩气体能够流通的打开状态，控制机构320的初始状态为关闭状态。

转轴325转动并牵引转杆326同步转动，转杆326转动过程中会推动触发杆327并使控制阀杆323转动，最终使控制机构320切换至打开状态，外界压缩气体能够经控制机构320流入至冲压机构310内，冲压机构310可进行冲压工序；冲压完毕后，转杆326脱离与触发杆327接触，控制机构320在卷簧324弹力作用下恢复至原状，即切换至关闭状态，此时控制机构320阻止压缩气体进入至冲压机构310。

所述的脱模机构330包括脱模管道331、导气管三332，所述的储料仓210朝向冲压机构310的侧面开设有通孔，所述的脱模管道331固定于储料仓210内，且其一端穿过通孔并位于储料仓210外部、另一端与四组冲压槽中位于最下方的冲压槽接通。

所述的导气管三332的一端与脱模管道331连接接通、另一端与气阀120的出气接口二123连接接通。

外界气泵提供的压缩气体通过进气管道130、气阀120、导气管三332进入至脱模管道331内，最终使得四组冲压槽中位于最下方的冲压槽内的秸秆块被压缩气体吹送走，即完成脱模工序。

优选的，所述的脱模管道331内腔分为两段并分别为靠近导气管三332的圆台段、靠近模具体221的圆柱段，圆柱段与圆台段的大端接通；其意义在于，使压缩气体通过脱模管道331的过程更加平稳顺利，同时避免出现气旋现象，即降低了噪音。

所述的动力传递装置400包括用于转轴325与主动辊231之间动力连接并使两者之间呈周期性转动的动力连动机构420、用于接收气动马达110动力并将其传递至动力连动机构420的动力传递机构410。

所述的动力连动机构420为槽轮间歇机构，动力连动机构420包括主动拨盘421、槽轮423，主动拨盘421同轴固定于转轴325外部，主动拨盘421背离储料仓210的端面设置有凸锁止弧、圆柱销422。

所述的槽轮423为矩形板体，且槽轮423固定于主动辊231的动力输入端外部，并且固定点位于槽轮423的中间位置处，槽轮423的四角处均设置有朝背离主动辊231方向弯曲的弧形缺口，并且弧形缺口处形成的弧面为与凸锁止弧相匹配的凹锁止弧424。

所述的槽轮423位于相邻两凹锁止弧424之间的部分为间歇段425，且间歇段425上设置有径向槽426，并且径向槽426对应设置有四组，所述的圆柱销422的自由端位于四组径向槽426中的任意一组径向槽426内。

转轴325转动并牵引主动拨盘421同步转动，主动拨盘421转动并通过圆柱销422与径向槽426的配合使得槽轮423同步转动，槽轮423转动并牵引主动辊231同步转动，当转轴325转动四分之一周期时，圆柱销422脱离径向槽426，此后的四分之三周期内，转轴325转动不再牵引槽轮423转动，同时凸锁止弧将凹锁止弧424锁住，槽轮423静止不动，在转轴325的后四分之三周期转动完毕后，圆柱销422重新位于径向槽426，并且凸锁止弧与凹锁止弧424重新脱离，可进行下一轮的运动，如此往复。

所述的动力传递机构410包括齿轮轴411，齿轮轴411轴向平行于主动辊231轴向，且齿轮轴411固定于储料仓210侧面。

所述的齿轮轴411与气动马达110之间设置有带传动构件412且两者之间通过带传动构件412进行动力连接传递，齿轮轴411与转轴325之间设置有齿轮构件413且两者之间通过齿轮构件413进行动力连接传递。

气动马达110运行并通过带传动构件412、齿轮轴411、齿轮构件413向转轴325传递动力，使得转轴325可绕自身轴向转动。

实际工作时，外界气泵提供的压缩气体使得气动马达110运行，气动马达110运行并通过动力传递机构410使转轴325绕自身轴向转动，转轴325前四分之一周期转动并通过动力连动机构420牵引主动辊231同步转动，后四分之三周期停止牵引主动辊231转动；

其中前四分之一周期内，主动辊231运行并使一组盛取勺234铲满秸秆粉末并正对于四组冲压槽中朝向储料仓210进料口的冲压槽，同时使转杆326与触发杆327接触；后四分之三周期内，转轴325转动并通过转杆326与触发杆327的配合使得控制机构320切换至打开状态，外界压缩气体可通过控制机构320进入至冲压机构310内，并使冲压机构310将秸秆粉末推送至四组冲压槽中朝向储料仓210进料口的冲压槽内，并进行冲压工序，冲压完成后，转杆326脱离与触发杆327接触，控制机构320切换至关闭状态，同时冲压机构310在复位弹簧314弹力作用下恢复至原状；

而后转轴325继续转动三周期、主动辊231继续转动四分之三周期，此时四组冲压槽中朝向储料仓210进料口的冲压槽随之转动至位于最下方，同时压缩气体进入至脱模管道331并将该冲压槽内的秸秆块吹送走，即脱模完毕；

在转轴325继续转动三周期、主动辊231继续转动四分之三周期的过程中，定量盛取装置200与冲压机构310会依次对剩余三组冲压槽进行送料冲压。

Claims (9)

1.秸秆粉末制取生物质能源的冲压成型工艺，其步骤在于：

S1：通过现有技术或人工操作将秸秆粉末倾倒至定量盛取装置内；

所述的定量盛取装置包括用于存储秸秆粉末的储料仓、用于为秸秆粉末冲压提供模具的模具机构、用于盛取秸秆粉末并使其正对于模具机构的盛取机构，所述的储料仓为设置有存储内腔的壳体结构，储料仓上还开设有用于秸秆粉末进料的进料口；

通过现有技术或人工操作并经储料仓进料口将秸秆粉末倾倒至储料仓内；

S2：动力源以外界气泵提供的压缩气体作为驱动源开始运行，并通过动力传递装置牵引定量盛取装置与冲压成型装置运行；

所述的模具机构内部的模具体沿自身圆周方向阵列设置有四组冲压槽，且一组冲压槽位于模具体最上方、一组冲压槽位于模具体最下方、一组冲压槽朝向储料仓进料口、一组冲压槽背离储料仓进料口；

所述的冲压成型装置包括用于对秸秆粉末进行冲压的冲压机构、用于控制冲压机构开闭的控制机构、用于对冲压成型后的秸秆块进行脱模的脱模机构，脱模机构正对于四组冲压槽中位于最下方的冲压槽；

所述的动力传递装置包括用于盛取机构与控制机构之间动力连接并使两者之间呈周期性转动的动力连动机构、用于接收动力源动力并将其传递至动力连动机构的动力传递机构；

动力源运行一周期，其中前四分之一周期内，盛取机构铲取秸秆粉末并使其正对于四组冲压槽中朝向储料仓进料口的冲压槽，同时控制机构未切换状态；

S3：所述的控制机构的运动状态可分为自身内部未能使压缩气体流通的关闭状态、自身内部可使压缩气体流通的打开状态，控制机构的初始状态为关闭状态；

动力源运行的后四分之三周期内，盛取机构停止运行并且控制机构切换至打开状态，此时外界气泵提供的压缩气体可通过控制机构进入至冲压机构内，冲压机构以压缩气体为驱动源并将秸秆粉末推送至四组冲压槽中朝向储料仓进料口的冲压槽内，同时进行冲压工序；

冲压完毕后，控制机构在自身内部卷簧弹力作用下切换至关闭状态，同时冲压机构在自身内部复位弹簧弹力作用下恢复至原状；

S4：动力源继续运行三周期，使得四组冲压槽中朝向储料仓进料口的冲压槽随之转动至位于最下方，同时压缩气体通过脱模机构进入至该冲压槽内，并将该冲压槽内的秸秆块吹送走，即脱模完毕；

在动力源继续运行三周期的过程中，定量盛取装置与冲压机构会依次对剩余三组冲压槽进行送料冲压，如此往复。

2.根据权利要求1所述的秸秆粉末制取生物质能源的冲压成型工艺，所述的动力源包括气动马达、气阀、进气管道、过渡导管，气动马达固定于底座上，气阀为设置有内腔的矩形壳体结构，气阀的底部开设有进气接口，气阀的侧面开设有三组出气接口并分别为出气接口一、出气接口二、出气接口三；

所述的进气管道的一端与外界气泵连接接通、另一端与进气接口连接接通，过渡导管的一端与出气接口一连接接通、另一端与气动马达连接接通。

3.根据权利要求1或2所述的秸秆粉末制取生物质能源的冲压成型工艺，所述的盛取机构设置于储料仓内，盛取机构包括呈水平布置的主动辊以及从动辊，主动辊与从动辊的轴向均平行于储料仓的宽度方向，且两者均活动安装于储料仓内并可绕自身轴向转动，并且主动辊位于从动辊的正下方，主动辊的动力输入端与从动辊的动力输出端均伸出至储料仓外部且两者分别位于储料仓沿自身宽度方向的一侧；

所述的主动辊与从动辊之间设置有传送带且两者之间通过传送带进行动力连接传递，传送带上还设置有延伸方向平行于主动辊轴向的盛取勺，且盛取勺沿传送带的延伸方向阵列设置有若干组，并且位于传送带朝向储料仓进料口一侧的盛取勺朝背离地面的方向弯曲；

所述的储料仓位于进料口与主动辊之间的腔壁呈倾斜布置，且该腔壁与传送带之间的距离由下至上递增；

所述的储料仓进料口处匹配安装有进料漏斗，进料漏斗为两端开口且延伸方向垂直于地面的台体结构，进料漏斗的小端与储料仓进料口连接接通。

4.根据权利要求3所述的秸秆粉末制取生物质能源的冲压成型工艺，所述的模具机构安装于储料仓的侧面，且模具机构与从动辊动力输出端位于储料仓的同一侧；

所述的模具机构包括模具体、密封端盖，模具体为圆柱体结构且其同轴固定于从动辊的动力输出端外部，模具体内还设置有贯穿其轴向的冲压槽，冲压槽沿模具体的圆周方向阵列设置有四组，且一组冲压槽位于模具体最上方、一组冲压槽位于模具体最下方、一组冲压槽朝向储料仓进料口、一组冲压槽背离储料仓进料口；

所述的密封端盖与储料仓之间设置有固定支架且两者之间通过固定支架进行固定安装，密封端盖位于模具体背离储料仓的一侧，且密封端盖用于密封冲压槽背离储料仓的开口；

所述的密封端盖背离储料仓的端面设置有卸料管道，且卸料管道与四组冲压槽中位于最下方的冲压槽接通；

所述的密封端盖背离储料仓的端面还设置有引导件，引导件为两端开口的壳体结构，且卸料管道的自由端位于引导件内，引导件的上/下端面呈倾斜布置，且上/下端面与密封端盖之间的距离由下至上递减；

所述的引导件的上腔壁匹配设置有缓冲垫。

5.根据权利要求1或4所述的秸秆粉末制取生物质能源的冲压成型工艺，所述的冲压机构安装于储料仓的侧面，且冲压机构与主动辊动力输入端位于储料仓的同一侧；

所述的冲压机构包括安装外壳、活塞、冲压杆、导气管一，安装外壳为一端开口、一端封闭的壳体结构，且安装外壳开口端匹配安装有安装端盖，并且安装外壳的封闭端固定于储料仓的侧面，安装外壳的封闭端开设有穿设孔一，储料仓的侧面开设有与穿设孔一同轴布置的穿设孔二；

所述的活塞设置于安装外壳内且两者之间构成滑动导向配合，所述的冲压杆的一端与活塞固定连接、另一端为冲压端且该端穿过穿设孔一与穿设孔二并位于储料仓内，冲压杆的冲压端正对于四组冲压槽中朝向储料仓进料口的冲压槽；

所述的冲压杆位于安装外壳内的部分套设有复位弹簧，复位弹簧的弹力使冲压杆做靠近安装端盖的运动；

所述的安装端盖上设置有连接嘴，且导气管一与连接嘴连接接通。

6.根据权利要求5所述的秸秆粉末制取生物质能源的冲压成型工艺，所述的控制机构安装于储料仓的侧面，且控制机构与冲压机构位于储料仓的同一侧；

所述的控制机构包括控制阀、复位构件、触发构件、导气管二，控制阀包括控制阀壳、控制阀芯、控制阀杆，控制阀壳为一端开口、一端封闭的壳体结构，且其开口端匹配安装有阀盖，控制阀壳封闭端固定于储料仓侧面，控制阀壳的外表面开设有三组通气接口并分别为位于朝向储料仓进料口的侧面的通气接口一、位于下端面的通气接口二、位于上端面的通气接口三；

所述的控制阀芯设置于控制阀壳内且两者之间构成密封式转动配合，控制阀芯的外表面设置有通气接口四，控制阀芯背离阀盖的端面设置有通气接口五；

所述的阀盖开设有避让孔一，所述的控制阀杆延伸方向平行于主动辊轴向，控制阀杆的一端与控制阀芯固定连接、另一端穿过避让孔并位于控制阀壳外部；

所述的复位构件包括容纳外壳、卷簧，容纳外壳为一端开口、一端封闭的壳体结构，且容纳外壳开口端固定于阀盖上，容纳外壳的封闭端开设有与避让孔一同轴布置的避让孔二，控制阀杆的自由端穿过避让孔二并位于容纳外壳外部，所述的卷簧设置于容纳外壳腔壁与控制阀杆之间，卷簧的弹力使控制阀杆做牵引控制阀芯转动并最终使通气接口四与通气接口二接通；

所述的触发构件包括转轴、转杆、触发杆，转轴轴向平行于控制阀杆轴向，转轴固定于储料仓侧面并位于控制阀的正下方，转杆固定于转轴外部，触发杆固定于控制阀杆外部，且触发杆位于转杆朝向储料仓进料口的一侧，并且两者接触；

所述的导气管二的一端与气阀的出气接口三连接接通、另一端与通气接口一连接接通；

所述的控制机构的运动状态可分为通气接口四与通气接口二接通并使压缩气体未能流通的关闭状态、通气接口四与通气接口一接通并使压缩气体能够流通的打开状态，控制机构的初始状态为关闭状态。

7.根据权利要求6所述的秸秆粉末制取生物质能源的冲压成型工艺，所述的脱模机构包括脱模管道、导气管三，所述的储料仓朝向冲压机构的侧面开设有通孔，所述的脱模管道固定于储料仓内，且其一端穿过通孔并位于储料仓外部、另一端与四组冲压槽中位于最下方的冲压槽接通；

所述的导气管三的一端与脱模管道连接接通、另一端与气阀的出气接口二连接接通；

所述的脱模管道内腔分为两段并分别为靠近导气管三的圆台段、靠近模具体的圆柱段，圆柱段与圆台段的大端接通。

8.根据权利要求6所述的秸秆粉末制取生物质能源的冲压成型工艺，所述的动力传递装置包括用于转轴与主动辊之间动力连接并使两者之间呈周期性转动的动力连动机构、用于接收气动马达动力并将其传递至动力连动机构的动力传递机构；

所述的动力连动机构为槽轮间歇机构，动力连动机构包括主动拨盘、槽轮，主动拨盘同轴固定于转轴外部，主动拨盘背离储料仓的端面设置有凸锁止弧、圆柱销。

9.所述的槽轮为矩形板体，且槽轮固定于主动辊的动力输入端外部，并且固定点位于槽轮的中间位置处，槽轮的四角处均设置有朝背离主动辊方向弯曲的弧形缺口，并且弧形缺口处形成的弧面为与凸锁止弧相匹配的凹锁止弧；

所述的槽轮位于相邻两凹锁止弧之间的部分为间歇段，且间歇段上设置有径向槽，并且径向槽对应设置有四组，所述的圆柱销的自由端位于四组径向槽中的任意一组径向槽内；

所述的动力传递机构包括齿轮轴，齿轮轴轴向平行于主动辊轴向，且齿轮轴固定于储料仓侧面；

所述的齿轮轴与气动马达之间设置有带传动构件且两者之间通过带传动构件进行动力连接传递，齿轮轴与转轴之间设置有齿轮构件且两者之间通过齿轮构件进行动力连接传递。