CN111495275A - 一种柱塞式连续挤压制粒机及活性炭制粒工艺 - Google Patents

Abstract

一种柱塞式连续挤压制粒机，该制粒机包括多套制粒单元和一套驱动单元。每套所述制粒单元包括推动装置、储料缸、压缩装置。其中：推动装置包括滚轮、压杆、压头。压杆的一端连接压头，压杆的另一端设置有滚轮。储料缸包括缸壁和压铸模。缸壁设置在储料缸的两侧和底部。压铸模设置在储料缸的一端，压头位于储料缸内，缸壁、压铸模和压头构成框型结构。压缩装置包括弹簧支架、弹簧、连杆。弹簧支架设置在缸壁上。连杆设置在压杆上。弹簧连接弹簧支架和连杆。驱动单元包括凸轮和驱动轴。凸轮连接驱动轴，凸轮与滚轮接触并驱动滚轮转动。本发明的制粒机为一种原理简单、产量高、运行平稳、可靠性高的活性炭成型制粒机。

Description

一种柱塞式连续挤压制粒机及活性炭制粒工艺

技术领域

本发明涉及一种制粒机，具体涉及一种柱塞式连续挤压制粒设备和活性炭的制粒工艺，属于冶金烧结领域。

背景技术

近年来随着中国环保政策的落实，用于烟气净化的活性炭(大颗粒活性炭，下同)产业得到极速发展，国内活性炭需求量持续增长，活性炭供应严重短缺。

目前，活性炭生产企业规模小、生产工艺还不完善，没有统一的工艺标准及生产设备，产量及品质低下且不稳定。随着活性炭脱硫脱硝技术在钢铁行业烟气净化处理领域的日益普及，现有活性炭产能与生产技术已无法满足活性炭日常消耗的供给，且已严重制约到活性炭脱硫脱硝技术的继续发展。

已有活性炭生产技术的瓶颈是成型设备的产能不够，设备产量低，磨损快，运行稳定性差。因此，解决活性炭产能问题的关键是解决活性炭制粒设备的产能问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种原理简单、产量高、运行平稳、可靠性高的活性炭成型制粒机。

根据本发明提供的第一种实施方案，提供一种柱塞式连续挤压制粒机。

一种柱塞式连续挤压制粒机，该制粒机包括多套制粒单元和一套驱动单元。每套所述制粒单元包括推动装置、储料缸、压缩装置。其中：推动装置包括滚轮、压杆、压头。压杆的一端连接压头，压杆的另一端设置有滚轮。储料缸包括缸壁和压铸模。缸壁设置在储料缸的两侧和底部。压铸模设置在储料缸的一端，压头位于储料缸内，缸壁、压铸模和压头构成框型结构。压缩装置包括弹簧支架、弹簧、连杆。弹簧支架设置在缸壁上。连杆设置在压杆上。弹簧连接弹簧支架和连杆。驱动单元包括凸轮和驱动轴。凸轮连接驱动轴，凸轮与滚轮接触并驱动滚轮转动。

在本发明中，该制粒机包括N套制粒单元。其中：N为1-100，优选为2-80，更优选为3-60。

在本发明中，所有所述制粒单元的滚轮均与驱动单元的凸轮接触，凸轮驱动所有所述制粒单元的滚轮转动。

在本发明中，N套制粒单元分为M层布置。其中：M为1-20，优选为2-10，更优选为3-8。

作为优选，每一层包括1-20套所述制粒单元，优选为每一层包括2-10套所述制粒单元，更优选为每一层包括3-8套所述制粒单元。

作为优选，所述凸轮为多边凸轮，多边凸轮具有多个凸起部位，多个所述凸起部位均为设置在凸轮的四周。

作为优选，所述凸轮为双边凸轮，双边凸轮的两个凸起位置设置在凸轮直径的两端。

作为优选，所述制粒机还包括储料单元。储料单元包括存料斗、输料管。存料斗上设有存料斗出料口。每一套所述制粒单元的缸壁上设有制粒单元进料口。输料管连接存料斗出料口和制粒单元进料口。

作为优选，所述制粒机还包括压杆导向装置。压杆导向装置设置在缸壁上，并且位于压杆的两侧，即压杆从压杆导向装置中间穿过。

作为优选，所述压铸模包括压铸腔、凸台、套装孔、耐磨内衬。压铸腔的侧壁上设有套装孔。套装孔的底部设有凸台。套装孔的侧壁上设有耐磨内衬，并且耐磨内衬的底部与凸台的顶部接触或连接。

作为优选，所述制粒机还包括挡料板。挡料板设置在压头上，并且位于制粒单元进料口的下方。

在本发明中，N套制粒单元分一层或多层均匀地布置在驱动单元的四周，并且N套制粒单元均位于储料单元的下方；

在本发明中，每套所述压铸模上设有1-5000个套装孔，优选为2-4000个套装孔，更优选为10-2000个套装孔。

根据本发明提供的第二种实施方案，提供一种柱塞式连续挤压制粒机的用途。

采用第一种实施方案中所述的一种柱塞式连续挤压制粒机用于制备活性炭。

根据本发明提供的第三种实施方案，提供一种活性炭制粒工艺。

一种活性炭制粒工艺或采用第一种实施方案中所述的一种柱塞式连续挤压制粒机制备活性炭的方法，该方法包括以下步骤：

1)活性炭原料储存在存料斗上，驱动单元中的驱动轴驱动凸轮转动；

2)所有所述制粒单元中与凸轮的远端(非凸起部位)接触的滚轮，在弹簧的作用下，弹簧驱使压杆和压头向凸轮方向移动；压头处于最大行程处，弹簧处于释放状态；存料斗中的活性炭通过输料管从制粒单元进料口进入储料缸内；

3)随着凸轮的转动，所有所述制粒单元中与凸轮的近端(凸起部位)接触的滚轮，在凸轮的转动作用下，通过滚轮推动压杆和压头向压铸模端移动；压头从最大行程状态向最小行程状态变化，弹簧慢慢压缩；此时，制粒单元进料口停止向储料缸内进料，储料缸内的物料在压头的作用下，经压铸模上的套装孔挤出，形成活性炭炭条；

4)随着凸轮的继续转动，上述步骤3)位置于滚轮连接的压杆和压头在弹簧的作用下，从最小行程状态向最大行程状态变化，存料斗中的活性炭继续通过输料管从制粒单元进料口进入储料缸内；凸轮继续作用于凸轮转动方向下游的制粒单元，循环制粒。

在本发明中，当凸轮的远端(非凸起部位)接触的滚轮时，与该滚轮连接的压杆和压头处于靠近凸轮的位置，设置在压头上的挡料板移开，活性炭原料从制粒单元进料口进入储料缸内。

在本发明中，当凸轮的近端(凸起部位)接触的滚轮时，与该滚轮连接的压杆和压头处于靠近压铸模的位置，设置在压头上的挡料板正好位于制粒单元进料口的正下方，活性炭原料停止从制粒单元进料口进入储料缸内。

作为优选，压杆在压杆导向装置的导向作用下移动，保证压杆垂直于压铸模的内表面移动。

在本发明中，储料缸内的活性炭原料经过压铸模上的耐磨内衬从套装孔挤出。耐磨内衬承载活性炭的载荷和摩擦。凸台承载耐磨内衬的载荷。

在本发明中，一台柱塞式连续挤压制粒机，该制粒机包括多套制粒单元和一套驱动单元。驱动单元驱动制粒单元运行，采用凸轮连接和驱动，通过驱动轴驱动凸轮旋转，凸轮与所有制粒单元中的滚轮接触，但凸轮凸起部位与滚轮接触时，凸轮驱使与该滚轮连接的压杆和压头往压铸模的方向移动，从而挤压储料缸内的活性炭原料，使得活性炭原料从压铸模上套装孔挤出。此时，凸轮的非凸起部位与其他制粒单元的滚轮接触，此状态下的其他制粒单元的滚轮、压杆和压头在压缩装置中弹簧的作用下，使得压杆和压头往凸轮的方向移动，制粒单元进料口位置处于开启状态，储料单元中的活性炭原料进入储料缸内。随着凸轮的不断旋转，凸轮不断挤压其旋转方向下游的制粒单元中的滚轮，循环上述挤挤压储料缸中活性炭原料的过程。而凸轮旋转方向上游的制粒单元，在其压缩装置中弹簧的作用下回复原状(弹簧释放状态)，制粒单元进料口也处于开启状态，储料单元中活性炭不断向储料缸中输送活性炭原料。如此循环。

在本发明中，压铸模是一种可以提高压铸模中压铸腔抗磨损性能的压铸模，压铸腔上设有套装孔、耐磨内衬、凸台组成。其原理是将原压铸模上的成型孔改成内衬套装孔，并在套装孔的下部加工出一个凸台，凸台用以承载活性炭施加于耐磨内衬上的载荷。炭粉在压铸的过程中产生的巨大摩擦力全部由耐磨内衬承担，由于耐磨衬套由高耐磨材料制成，大大提高了压铸模的使用寿命，更换周期延长，设备作业率提高。同时，如果长时间使用该装置，导致压铸模的磨损需要更换，只需要更换耐磨内衬即可，大大节约了设备的消耗成本。

在本发明中，当凸轮远端与滚轮接触时，压头处于最大行程位置，在弹簧的作用下，带动压杆和连杆运动，弹簧7逐渐释放，此时存料斗出料口、制粒单元进料口打开，存料斗中的炭粉经过输料管运送到储料缸中。当凸轮远端离开滚轮时，随着凸轮的运动，推动连杆并带动压杆将压头由最大行程处推向最小行程处，压头处于最小行程时，凸轮近端与滚轮接触，此时，制粒单元进料口在挡料板的作用停止向储料缸中进料，弹簧处于压缩状态，同储料缸中已有的物料在压头的作用下，经压铸模的套装孔挤出，形成炭条。随着凸轮的继续运动，在弹簧的作用下，压头由最小行程位置运动到最大行程位置，当压头越过制粒单元进料口时，制粒单元进料口开启，炭粉原料进入储料缸，为下一循环的压制准备原料，此过程循环进行，实现连续生产。由于多套制粒单元循环往复工作，大大提高了生产效率。

在本发明中，一套驱动单元同时配备多套制粒单元，改变现有技术中一套驱动单元只能驱动一套制粒单元的缺陷，本发明的技术方案成倍的增加了制粒设备的产能。此外，本发明的柱塞式连续挤压制粒机中，可以将多套制粒单元分层布置，分为多层重叠或交错的制粒单元，实现一套驱动单元驱动多套(多层)制粒单元的效果。实现上述技术方案，本发明巧妙的将驱动单元设计为驱动轴和凸轮的结构，利用凸轮具有凸起部位和非凸起部位的特征，使得该制粒机在制粒过程中，一部分制粒单元(与凸轮凸起部位接触的制粒单元)处于挤压成型炭条的工艺过程，另一部分制粒单元(与凸轮非凸起部位接触的制粒单元)处于活性炭原料的进料过程；随着凸轮在驱动装置的作用下不断旋转，时刻改变着制粒单元的状态，使得单个制粒单元处于“进料-制粒-进料”的循环过程中，使得所有制粒单元中部分制粒单元处于“进料”状态，另一部分制粒单元处于“制粒”状态。

在本发明中，巧妙的利用凸轮的结构特点，实现一套驱动单元配备多套制粒单元特点的制粒机，节约成本和空间的同时，成倍的增加了活性炭的制粒效率。如果配备4套制粒单元，则本发明的制粒机的产能效率是现有技术的4倍。如果配备12套制粒单元，则本发明的制粒机的产能效率是现有技术的12倍。如果配备更多套制粒单元，则本发明的制粒机的产能效率比现有技术高更多倍。

在本发明中，采用凸轮结构，改变现有技术中单套制粒单元导致产能低的缺陷，本发明实现一套制粒机中，多套制粒单元和/或多层制粒单元集中的技术效果。通过特殊的设计，采用滚轮、压杆、压头、压缩装置的设计，结合凸轮的特点，使得每套制粒单元循环“制粒-进料”的过程。

在本发明中，压杆的一端连接压头，另一端设置有滚轮。滚轮与凸轮配合，当凸轮中凸起位置旋转至滚轮位置时，由于凸轮的驱动力，通过压杆驱使压头向压铸模的方向移动，从而压缩和挤压储料缸内的活性炭原料，活性炭原料通过压铸模上的套装孔挤压成炭条，实现活性炭的制粒工艺。当凸轮中非凸起部位旋转至滚轮位置是时，由于压缩装置中弹簧存在回复原状的弹力，驱使弹簧回复形变，产生弹力，弹力驱使压杆向凸轮位置方向移动，从而带动压头向凸轮位置移动，设置在压头上的挡料板也从制粒单元进料口的下方已开，使得制粒单元进料口处于开启状态，存料斗中的活性炭原料通过输料管进入储料缸内，等下下一周期凸轮的凸起部位旋转至该滚轮，进行下一次制粒过程。

在本发明中，如果采用单边凸轮，也就是凸轮只有一个凸起位置的凸轮。一套制粒单元的制粒速度与凸轮旋转的速率相等，凸轮旋转一次，每套制粒单元完成一次“制粒-进料”或“进料-制粒”的完整过程。如果凸轮在单位时间内旋转v次，该制粒机设有N套制粒单元，则单位时间内，本发明的制粒机完成v*N次制粒。N套制粒单元可以分一层或多层均匀布置在凸轮的上、下四周。

作为优选方案，本发明的制粒机可以采用多边凸轮，也就是说凸轮为具有多个凸起部位的凸轮，在上述制粒机的基础上，进一步实现成倍提高活性炭的制粒效率。一套制粒单元的制粒速度为凸轮旋转的速率的数倍，凸轮旋转一次，每套制粒单元完成数次“制粒-进料”或“进料-制粒”的完整过程，完成的次数与多边凸轮的凸起数相同。加入多边凸轮的凸起数目为n个，多边凸轮旋转一周，每套制粒单元完成n此制粒。如果凸轮在单位时间内旋转v次，该制粒机设有N套制粒单元，则单位时间内，本发明的制粒机完成n*v*N次制粒。

例如，采用双边凸轮，双边凸轮具有两个凸起部位，两个凸起部位位于凸轮直径方向的两端，双边凸轮旋转一周，每套制粒单元完成两次“制粒-进料”或“进料-制粒”的完整过程。N套制粒单元工完成2N次“制粒-进料”或“进料-制粒”的完整过程。

在本发明中，压杆导向装置起导向作用，使得压杆在设定的方向上移动，保证压头的外表面平行于压铸模的内表面移动，从而保证挤压储料缸内活性炭原料的效果。

在本发明中，压铸模的套装孔内壁设有耐磨内衬，避免活性炭对压铸模的磨损，使得活性炭的摩擦和载荷全部由耐磨内衬承载，长时间使用，只需要更换耐磨内衬即可，减少整个设备的损耗。

在本发明中，挡料板跟随压头一起移动。凸轮的旋转，使得凸轮上凸起位置时刻发生变化，通过凸轮上凸起位置和压缩装置的作用，使得压头在水平方向上左右移动。当压头向压铸模位置方向移动时，挡料板跟随压头移动，挡料板挡住制粒单元进料口，使得制粒单元进料口处于关闭状态，此时不进料，压头挤压储料缸内的活性炭原料。当压头在弹簧作用下向凸轮位置方向移动时，挡料板跟随压头移动，挡料板移开制粒单元进料口，使得制粒单元进料口处于开启状态，此时活性炭原料从存料斗进入储料缸中。

在本发明中，凸轮的远端为凸轮的非凸起部位，此位置与滚轮接触，滚轮受到弹簧的弹力作用，使得与该滚连接的轮压头处于最大行程位置，弹簧处于释放状态(或者是压缩量最小的状态)。此位置，储料缸进料。

在本发明中，凸轮的近端为凸轮的凸起部位，此位置与滚轮接触，滚轮受到弹簧的弹力小于凸轮施加在滚轮上的力，滚轮在凸轮的作用下，使得与该滚连接的压头处于最小行程位置，弹簧处于压缩状态(或者是压缩量最大的状态)。此位置，储料缸不再进料，储料缸内的物料在压头的作用下，经压铸模上的套装孔挤出，形成活性炭炭条。

在本发明中，驱动单元中的驱动轴可以与现有技术中所有能够产生驱动力的装置连接，例如电机等。电机通过变速器后连接驱动轴，驱动轴驱动凸轮旋转。

在本发明中，储料缸为圆形或多边形，优选为方形结构。储料缸的长度(平行于压杆轴向方向)为100-5000mm，优选为200-4000mm，进一步优选为300-3000mm，更优选为500-2000mm。储料缸的宽度(水平面内，垂直于压杆轴线方向)为50-4000mm，优选为100-3000mm，进一步优选为200-2000mm，更优选为300-1000mm。储料缸的高度(竖直方向上)为50-4000mm，优选为100-3000mm，进一步优选为200-2000mm，更优选为300-1000mm。

在本发明中，压杆连接压头和滚轮。压杆的长度为100-10000mm，优选为200-8000mm，进一步优选为300-6000mm，更优选为500-3000mm。

在本发明中，弹簧的轴线方向平行于压杆的轴向方向。弹簧的长度为P＝δ+50mm～δ+1500mm，优选为P＝δ+100mm～δ+1200mm，进一步优选为P＝δ+150mm～δ+1000mm，更优选为P＝δ+250mm～δ+950mm。其中δ为弹簧达到最大压缩量时的长度。

与现有技术相比较，本发明的技术方案具有以下有益技术效果：

1、本发明采用凸轮结构，改变现有技术中单套制粒单元导致产能低的缺陷，本发明实现一套制粒机中，多套制粒单元和/或多层制粒单元集中的技术效果，由于多套制粒单元循环往复工作，大大提高了生产效率。

2、本发明通过特殊的设计，采用滚轮、压杆、压头、压缩装置的设计，结合凸轮的特点，使得每套制粒单元循环“制粒-进料”的过程。

3、本发明的制粒机可以采用多边凸轮，也就是说凸轮为具有多个凸起部位的凸轮，在上述制粒机的基础上，进一步实现成倍提高活性炭的制粒效率。

4、本发明中压铸模的套装孔内壁设有耐磨内衬，避免活性炭对压铸模的磨损，使得活性炭的摩擦和载荷全部由耐磨内衬承载，长时间使用，只需要更换耐磨内衬即可，减少整个设备的损耗。

附图说明

图1为本发明一种柱塞式连续挤压制粒机的机构示意图；

图2为本发明一种柱塞式连续挤压制粒机中凸轮旋转180°后的结构示意图；

图3为本发明一种柱塞式连续挤压制粒机中凸轮为双边凸轮的结构示意图；

图4为本发明一种柱塞式连续挤压制粒机中储料单元连接示意图；

图5为本发明一种柱塞式连续挤压制粒机中压铸模的结构示意图；

图6为本发明的活性炭工艺制备流程图。

附图标记：

A：制粒单元；1：推动装置；2：储料缸；3：压缩装置；101：滚轮；102：压杆；103：压头；201：缸壁；20101：制粒单元进料口；202：压铸模；20201：压铸腔；20202：凸台；20203：套装孔；20204：耐磨内衬；301：弹簧支架；302：弹簧；303：连杆；B：驱动单元；4：凸轮；5：驱动轴；C：储料单元；6：存料斗；601：存料斗出料口；7：输料管；8：压杆导向装置；9：挡料板。

具体实施方式

根据本发明提供的第一种实施方案，提供一种柱塞式连续挤压制粒机。

一种柱塞式连续挤压制粒机，该制粒机包括多套制粒单元A和一套驱动单元B。每套所述制粒单元A包括推动装置1、储料缸2、压缩装置3。其中：推动装置1包括滚轮101、压杆102、压头103。压杆102的一端连接压头103，压杆102的另一端设置有滚轮101。储料缸2包括缸壁201和压铸模202。缸壁201设置在储料缸2的两侧和底部。压铸模202设置在储料缸2的一端，压头103位于储料缸2内，缸壁201、压铸模202和压头103构成框型结构。压缩装置3包括弹簧支架301、弹簧302、连杆303。弹簧支架301设置在缸壁201上。连杆303设置在压杆102上。弹簧302连接弹簧支架301和连杆303。驱动单元B包括凸轮4和驱动轴5。凸轮4连接驱动轴5，凸轮4与滚轮101接触并驱动滚轮101转动。

在本发明中，该制粒机包括N套制粒单元A。其中：N为1-100，优选为2-80，更优选为3-60。

在本发明中，所有所述制粒单元A的滚轮101均与驱动单元B的凸轮4接触，凸轮4驱动所有所述制粒单元A的滚轮101转动。

在本发明中，N套制粒单元A分为M层布置。其中：M为1-20，优选为2-10，更优选为3-8。

作为优选，每一层包括1-20套所述制粒单元A，优选为每一层包括2-10套所述制粒单元A，更优选为每一层包括3-8套所述制粒单元A。

作为优选，所述凸轮4为多边凸轮，多边凸轮具有多个凸起部位，多个所述凸起部位均为设置在凸轮4的四周。

作为优选，所述凸轮4为双边凸轮，双边凸轮的两个凸起位置设置在凸轮4直径的两端。

作为优选，所述制粒机还包括储料单元C。储料单元C包括存料斗6、输料管7。存料斗6上设有存料斗出料口601。每一套所述制粒单元A的缸壁201上设有制粒单元进料口20101。输料管7连接存料斗出料口601和制粒单元进料口20101。

作为优选，所述制粒机还包括压杆导向装置8。压杆导向装置8设置在缸壁201上，并且位于压杆102的两侧，即压杆102从压杆导向装置8中间穿过。

作为优选，所述压铸模202包括压铸腔20201、凸台20202、套装孔20203、耐磨内衬20204。压铸腔20201的侧壁上设有套装孔20203。套装孔20203的底部设有凸台20202。套装孔20203的侧壁上设有耐磨内衬20204，并且耐磨内衬20204的底部与凸台20202的顶部接触或连接。

作为优选，所述制粒机还包括挡料板9。挡料板9设置在压头103上，并且位于制粒单元进料口20101的下方。

在本发明中，N套制粒单元A分一层或多层均匀地布置在驱动单元B的四周，并且N套制粒单元A均位于储料单元C的下方；

在本发明中，每套所述压铸模202上设有1-5000个套装孔20203，优选为2-4000个套装孔20203，更优选为10-2000个套装孔20203。

根据本发明提供的第二种实施方案，提供一种柱塞式连续挤压制粒机的用途。

采用第一种实施方案中所述的一种柱塞式连续挤压制粒机用于制备活性炭。

根据本发明提供的第三种实施方案，提供一种活性炭制粒工艺。

一种活性炭制粒工艺或采用第一种实施方案中所述的一种柱塞式连续挤压制粒机制备活性炭的方法，该方法包括以下步骤：

1)活性炭原料储存在存料斗6上，驱动单元B中的驱动轴5驱动凸轮4转动；

2)所有所述制粒单元A中与凸轮4的远端(非凸起部位)接触的滚轮101，在弹簧302的作用下，弹簧302驱使压杆102和压头103向凸轮4方向移动；压头103处于最大行程处，弹簧302处于释放状态；存料斗6中的活性炭通过输料管7从制粒单元进料口20101进入储料缸2内；

3)随着凸轮4的转动，所有所述制粒单元A中与凸轮4的近端(凸起部位)接触的滚轮101，在凸轮4的转动作用下，通过滚轮101推动压杆102和压头103向压铸模202端移动；压头103从最大行程状态向最小行程状态变化，弹簧302慢慢压缩；此时，制粒单元进料口20101停止向储料缸2内进料，储料缸2内的物料在压头103的作用下，经压铸模202上的套装孔20203挤出，形成活性炭炭条；

4)随着凸轮4的继续转动，上述步骤3)位置于滚轮101连接的压杆102和压头103在弹簧302的作用下，从最小行程状态向最大行程状态变化，存料斗6中的活性炭继续通过输料管7从制粒单元进料口20101进入储料缸2内；凸轮4继续作用于凸轮4转动方向下游的制粒单元A，循环制粒。

在本发明中，当凸轮4的远端(非凸起部位)接触的滚轮101时，与该滚轮101连接的压杆102和压头103处于靠近凸轮4的位置，设置在压头103上的挡料板9移开，活性炭原料从制粒单元进料口20101进入储料缸2内。

在本发明中，当凸轮4的近端(凸起部位)接触的滚轮101时，与该滚轮101连接的压杆102和压头103处于靠近压铸模202的位置，设置在压头103上的挡料板9正好位于制粒单元进料口20101的正下方，活性炭原料停止从制粒单元进料口20101进入储料缸2内。

作为优选，压杆102在压杆导向装置8的导向作用下移动，保证压杆102垂直于压铸模202的内表面移动。

在本发明中，储料缸2内的活性炭原料经过压铸模202上的耐磨内衬20204从套装孔20203挤出。耐磨内衬20204承载活性炭的载荷和摩擦。凸台20202承载耐磨内衬20204的载荷。

下面对本发明的技术方案进行举例说明，本发明请求保护的范围包括但不限于以下实施例。

实施例1

如图1和2所示，一种柱塞式连续挤压制粒机，该制粒机包括4套制粒单元A和一套驱动单元B。每套所述制粒单元A包括推动装置1、储料缸2、压缩装置3。其中：推动装置1包括滚轮101、压杆102、压头103。压杆102的一端连接压头103，压杆102的另一端设置有滚轮101。储料缸2包括缸壁201和压铸模202。缸壁201设置在储料缸2的两侧和底部。压铸模202设置在储料缸2的一端，压头103位于储料缸2内，缸壁201、压铸模202和压头103构成框型结构。压缩装置3包括弹簧支架301、弹簧302、连杆303。弹簧支架301设置在缸壁201上。连杆303设置在压杆102上。弹簧302连接弹簧支架301和连杆303。驱动单元B包括凸轮4和驱动轴5。凸轮4连接驱动轴5，凸轮4与滚轮101接触并驱动滚轮101转动。

实施例2

重复实施例1，只是该制粒机包括12套制粒单元A。所有所述制粒单元A的滚轮101均与驱动单元B的凸轮4接触，凸轮4驱动所有所述制粒单元A的滚轮101转动。12套制粒单元A分为3层布置。每一层包括4套所述制粒单元A。12套制粒单元A分一层或多层均匀地布置在驱动单元B的四周，并且12套制粒单元A均位于储料单元C的下方。

实施例3

重复实施例1，只是该制粒机包括24套制粒单元A。所有所述制粒单元A的滚轮101均与驱动单元B的凸轮4接触，凸轮4驱动所有所述制粒单元A的滚轮101转动。24套制粒单元A分为4层布置。每一层包括6套所述制粒单元A。24套制粒单元A分一层或多层均匀地布置在驱动单元B的四周，并且24套制粒单元A均位于储料单元C的下方。

实施例4

如图3所示，重复实施例1，只是所述凸轮4为双边凸轮，双边凸轮的两个凸起位置设置在凸轮4直径的两端。

实施例5

重复实施例1，只是所述凸轮4为四边凸轮，四边凸轮具有4个凸起部位，4个所述凸起部位均为设置在凸轮4的四周。

实施例6

如图4所示，重复实施例1，只是所述制粒机还包括储料单元C。储料单元C包括存料斗6、输料管7。存料斗6上设有存料斗出料口601。每一套所述制粒单元A的缸壁201上设有制粒单元进料口20101。输料管7连接存料斗出料口601和制粒单元进料口20101。

实施例7

重复实施例6，只是所述制粒机还包括压杆导向装置8。压杆导向装置8设置在缸壁201上，并且位于压杆102的两侧，即压杆102从压杆导向装置8中间穿过。所述制粒机还包括挡料板9。挡料板9设置在压头103上，并且位于制粒单元进料口20101的下方。

实施例8

如图5所示，重复实施例7，只是所述压铸模202包括压铸腔20201、凸台20202、套装孔20203、耐磨内衬20204。压铸腔20201的侧壁上设有套装孔20203。套装孔20203的底部设有凸台20202。套装孔20203的侧壁上设有耐磨内衬20204，并且耐磨内衬20204的底部与凸台20202的顶部接触或连接。每套所述压铸模202上设有800个套装孔20203。

实施例9

重复实施例8，只是每套所述压铸模202上设有1500个套装孔20203。

实施例10

如图6所示，一种活性炭制粒工艺，该方法包括以下步骤：

1)活性炭原料储存在存料斗6上，驱动单元B中的驱动轴5驱动凸轮4转动；

2)所有所述制粒单元A中与凸轮4的远端(非凸起部位)接触的滚轮101，在弹簧302的作用下，弹簧302驱使压杆102和压头103向凸轮4方向移动；压头103处于最大行程处，弹簧302处于释放状态；存料斗6中的活性炭通过输料管7从制粒单元进料口20101进入储料缸2内；

3)随着凸轮4的转动，所有所述制粒单元A中与凸轮4的近端(凸起部位)接触的滚轮101，在凸轮4的转动作用下，通过滚轮101推动压杆102和压头103向压铸模202端移动；压头103从最大行程状态向最小行程状态变化，弹簧302慢慢压缩；此时，制粒单元进料口20101停止向储料缸2内进料，储料缸2内的物料在压头103的作用下，经压铸模202上的套装孔20203挤出，形成活性炭炭条；

4)随着凸轮4的继续转动，上述步骤3)位置于滚轮101连接的压杆102和压头103在弹簧302的作用下，从最小行程状态向最大行程状态变化，存料斗6中的活性炭继续通过输料管7从制粒单元进料口20101进入储料缸2内；凸轮4继续作用于凸轮4转动方向下游的制粒单元A，循环制粒。

实施例11

重复实施例10，只是当凸轮4的远端(非凸起部位)接触的滚轮101时，与该滚轮101连接的压杆102和压头103处于靠近凸轮4的位置，设置在压头103上的挡料板9移开，活性炭原料从制粒单元进料口20101进入储料缸2内。当凸轮4的近端(凸起部位)接触的滚轮101时，与该滚轮101连接的压杆102和压头103处于靠近压铸模202的位置，设置在压头103上的挡料板9正好位于制粒单元进料口20101的正下方，活性炭原料停止从制粒单元进料口20101进入储料缸2内。

实施例12

重复实施例11，只是压杆102在压杆导向装置8的导向作用下移动，保证压杆102垂直于压铸模202的内表面移动。储料缸2内的活性炭原料经过压铸模202上的耐磨内衬20204从套装孔20203挤出。耐磨内衬20204承载活性炭的载荷和摩擦。凸台20202承载耐磨内衬20204的载荷。

本发明采用凸轮结构，改变现有技术中单套制粒单元导致产能低的缺陷，本发明实现一套制粒机中，多套制粒单元和/或多层制粒单元集中的技术效果，由于多套制粒单元循环往复工作，大大提高了生产效率。通过特殊的设计，采用滚轮、压杆、压头、压缩装置的设计，结合凸轮的特点，使得每套制粒单元循环“制粒-进料”的过程。采用多边凸轮，也就是说凸轮为具有多个凸起部位的凸轮，在上述制粒机的基础上，进一步实现成倍提高活性炭的制粒效率。

Claims (10)

1.一种柱塞式连续挤压制粒机，该制粒机包括多套制粒单元(A)和一套驱动单元(B)；每套所述制粒单元(A)包括推动装置(1)、储料缸(2)、压缩装置(3)；其中：推动装置(1)包括滚轮(101)、压杆(102)、压头(103)，压杆(102)的一端连接压头(103)，压杆(102)的另一端设置有滚轮(101)；储料缸(2)包括缸壁(201)和压铸模(202)，缸壁(201)设置在储料缸(2)的两侧和底部，压铸模(202)设置在储料缸(2)的一端，压头(103)位于储料缸(2)内，缸壁(201)、压铸模(202)和压头(103)构成框型结构；压缩装置(3)包括弹簧支架(301)、弹簧(302)、连杆(303)，弹簧支架(301)设置在缸壁(201)上，连杆(303)设置在压杆(102)上，弹簧(302)连接弹簧支架(301)和连杆(303)；驱动单元(B)包括凸轮(4)和驱动轴(5)，凸轮(4)连接驱动轴(5)，凸轮(4)与滚轮(101)接触并驱动滚轮(101)转动。

2.根据权利要求1所述的柱塞式连续挤压制粒机，其特征在于：该制粒机包括N套制粒单元(A)，其中：N为1-100，优选为2-80，更优选为3-60；所有所述制粒单元(A)的滚轮(101)均与驱动单元(B)的凸轮(4)接触，凸轮(4)驱动所有所述制粒单元(A)的滚轮(101)转动；和/或

N套制粒单元(A)分为M层布置，其中：M为1-20，优选为2-10，更优选为3-8；作为优选，每一层包括1-20套所述制粒单元(A)，优选为每一层包括2-10套所述制粒单元(A)，更优选为每一层包括3-8套所述制粒单元(A)。

3.根据权利要求1或2所述的柱塞式连续挤压制粒机，其特征在于：所述凸轮(4)为多边凸轮，多边凸轮具有多个凸起部位，多个所述凸起部位均为设置在凸轮(4)的四周；和/或

所述凸轮(4)为双边凸轮，双边凸轮的两个凸起位置设置在凸轮(4)直径的两端。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的柱塞式连续挤压制粒机，其特征在于：所述制粒机还包括储料单元(C)；储料单元(C)包括存料斗(6)、输料管(7)；存料斗(6)上设有存料斗出料口(601)，每一套所述制粒单元(A)的缸壁(201)上设有制粒单元进料口(20101)，输料管(7)连接存料斗出料口(601)和制粒单元进料口(20101)；和/或

所述制粒机还包括压杆导向装置(8)，压杆导向装置(8)设置在缸壁(201)上，并且位于压杆(102)的两侧，即压杆(102)从压杆导向装置(8)中间穿过。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的柱塞式连续挤压制粒机，其特征在于：所述压铸模(202)包括压铸腔(20201)、凸台(20202)、套装孔(20203)、耐磨内衬(20204)；压铸腔(20201)的侧壁上设有套装孔(20203)，套装孔(20203)的底部设有凸台(20202)，套装孔(20203)的侧壁上设有耐磨内衬(20204)，并且耐磨内衬(20204)的底部与凸台(20202)的顶部接触或连接；和/或

所述制粒机还包括挡料板(9)，挡料板(9)设置在压头(103)上，并且位于制粒单元进料口(20101)的下方。

6.根据权利要求2-5中任一项所述的柱塞式连续挤压制粒机，其特征在于：N套制粒单元(A)分一层或多层均匀地布置在驱动单元(B)的四周，并且N套制粒单元(A)均位于储料单元(C)的下方。

7.根据权利要求5所述的柱塞式连续挤压制粒机，其特征在于：每套所述压铸模(202)上设有1-5000个套装孔(20203)，优选为2-4000个套装孔(20203)，更优选为10-2000个套装孔(20203)。

8.采用权利要求1-7中任一项所述的一种柱塞式连续挤压制粒机用于制备活性炭。

9.一种活性炭制粒工艺或采用权利要求1-7中任一项所述的一种柱塞式连续挤压制粒机制备活性炭的方法，该方法包括以下步骤：

1)活性炭原料储存在存料斗(6)上，驱动单元(B)中的驱动轴(5)驱动凸轮(4)转动；

2)所有所述制粒单元(A)中与凸轮(4)的远端接触的滚轮(101)，在弹簧(302)的作用下，弹簧(302)驱使压杆(102)和压头(103)向凸轮(4)方向移动；压头(103)处于最大行程处，弹簧(302)处于释放状态；存料斗(6)中的活性炭通过输料管(7)从制粒单元进料口(20101)进入储料缸(2)内；

3)随着凸轮(4)的转动，所有所述制粒单元(A)中与凸轮(4)的近端接触的滚轮(101)，在凸轮(4)的转动作用下，通过滚轮(101)推动压杆(102)和压头(103)向压铸模(202)端移动；压头(103)从最大行程状态向最小行程状态变化，弹簧(302)慢慢压缩；此时，制粒单元进料口(20101)停止向储料缸(2)内进料，储料缸(2)内的物料在压头(103)的作用下，经压铸模(202)上的套装孔(20203)挤出，形成活性炭炭条；

4)随着凸轮(4)的继续转动，上述步骤3)位置于滚轮(101)连接的压杆(102)和压头(103)在弹簧(302)的作用下，从最小行程状态向最大行程状态变化，存料斗(6)中的活性炭继续通过输料管(7)从制粒单元进料口(20101)进入储料缸(2)内；凸轮(4)继续作用于凸轮(4)转动方向下游的制粒单元(A)，循环制粒。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：当凸轮(4)的远端接触的滚轮(101)时，与该滚轮(101)连接的压杆(102)和压头(103)处于靠近凸轮(4)的位置，设置在压头(103)上的挡料板(9)移开，活性炭原料从制粒单元进料口(20101)进入储料缸(2)内；当凸轮(4)的近端接触的滚轮(101)时，与该滚轮(101)连接的压杆(102)和压头(103)处于靠近压铸模(202)的位置，设置在压头(103)上的挡料板(9)正好位于制粒单元进料口(20101)的正下方，活性炭原料停止从制粒单元进料口(20101)进入储料缸(2)内；和/或

压杆(102)在压杆导向装置(8)的导向作用下移动，保证压杆(102)垂直于压铸模(202)的内表面移动；和/或

储料缸(2)内的活性炭原料经过压铸模(202)上的耐磨内衬(20204)从套装孔(20203)挤出，耐磨内衬(20204)承载活性炭的载荷和摩擦，凸台(20202)承载耐磨内衬(20204)的载荷。

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