CN112221430A - 对辊式双环模制粒均衡进料预压缩制粒机 - Google Patents

Abstract

一种对辊式双环模制粒均衡进料预压缩制粒机，它包括制粒机机体、料仓、第一对辊环模、第二对辊环模、进料调压辊、拨料辊和档料板工作时，通过进料调压辊与对辊双环模相对、相互的作用，实现对辊式双环模制粒机的均衡进料和预压缩的控制。均衡进料预压缩系统是对辊双环模制粒机的重要组成部分，本发明具有结构简单、适用性强的特点，可保证对辊式环模制粒机稳定、高效工作，为生物质颗粒成型，特别是为秸秆（草）类生物质颗粒成型提供相关技术和装备。

Description

对辊式双环模制粒均衡进料预压缩制粒机

技术领域

本发明涉及生物质压缩致密成型技术领域，尤其是涉及卧式对辊式双环模制粒机，具体地说是一种对辊式双环模制粒均衡进料预压缩制粒机。

背景技术

随着人们对环境污染问题的关注程度不断提高，如何正确处理农作物秸秆已经成为我国当前研究的焦点之一，生物质致密成型技术的出现，为高效再利用秸秆资源提供了一条很好的途径。

秸秆致密成型设备按照成型方式的不同具有多种结构形式，近年来，国内外开始研发一种对辊式双环模制粒机，如德国克罗尼（KRONE）田间移动式颗粒成型机，适用于田间秸秆的捡拾、粉碎和制粒一体化作业。但是，无论何种挤压致密成型技术和设备，根据其工作过程和原理可知，均衡、有效地向挤压区供料都是影响挤压致密成型设备的适应性、工作稳定性、生产效率、单位能耗、关键工作部件磨损等问题的重要因素之一。

德国克罗尼（KRONE）田间移动式颗粒成型机，对辊式双环模采用了两轴线上下（立式）布置方式，均衡进料预压缩系统采用的是平皮带输送和预压缩的结构形式，由于是田间作业，秸秆的收集和喂入量是相对均衡，因此很好地解决了均衡进料及预压缩问题。国内如：CN109433105A《颗粒机》，CN110252199A《颗粒机辊筒及颗粒机》等专利，在借鉴了国外技术的基础上，将对辊式双环模改为了两轴线水平（卧式）布置方式，均衡进料预压缩系统仍然采用平皮带输送和预压缩的结构形式，并将对辊式双环模制粒机用于固定作业，其结果是使得“均衡进料预压缩系统”无法正常工作。图2为德国技术及我国仿制 “颗粒机喂料机构及颗粒机”（CN 109513399A）的结构示意图。

CN205288324U《一种双环模对辊式制粒机》、CN205288326U《一种用于制粒机的双环模挤压装置》专利，是国内企业与国外联合开发的另一种固定式双环模对辊式制粒机技术，其“均衡进料及预压缩系统”采用的技术路线是：1、“均衡进料系统”：采用双螺旋喂料器从分料仓分为两路分别向两个对辊环模单独供料（权利要求1、4）；2、“预压缩系统”：采用了“两个环模的一侧各对应设置一个压辊”，分别构成了两组“预压缩系统”。仅就其“均衡进料及预压缩系统”而言，就存在着结构过于复杂、制造成本高和不能对压缩区物料进行预压缩等问题。图3～4为该 “双环模对辊式制粒机”中的“螺旋喂料系统”及“均料和预压缩系统”。

发明内容

本发明是针对现有的颗粒成型设备存在的不足，提供一种对辊式双环模制粒机均衡进料预压缩系统及制粒机。在颗粒机进料方式上，采用了上进料方式，优化了颗粒机的进料系统，简化整机结构；在均衡喂料、均料和预压缩的技术和系统上，采用一种进料调压辊与对辊双环模之间相对、相互作用的技术，实现用尽可能简单的技术方案，以解决对辊式环模制粒机的工作稳定和高效的问题。

本发明的技术方案是：

一种对辊式双环模制粒均衡进料预压缩制粒机，其特征在于：该对辊式双环模制粒机采用上进料方式，它包括制粒机机体01、料仓02、第一对辊环模1、第二对辊环模2、进料调压辊3、拨料辊4和挡料板5，第一对辊环模1和第二对辊环模2水平配置在机体1中、料仓02的下部，进料调压辊3安装在第一对辊环模1、第二对辊环模2相啮合处的上部，三者之间形成一个预压缩区6，第一对辊环模1和进料调压辊3的旋转方向相同；挡料板5安装在进料调压辊3的上部用于防止原料进入进料调压辊3与第二对辊环模2之间的料仓空间中造成原料供应不畅，拨料辊4安装在第一对辊环模1上方、进料调压辊3的一侧以便对料仓02中的原料打散、混合，防止搁料，使进料更为均衡顺畅；工作时，通过进料调压辊3与第一对辊环模1、第二对辊环模2的相对、相互作用，实现均衡进料和预压缩的控制。

所述的料仓02设置在机体01内的上部，第一对辊环模1、第二对辊环模2和进料调压辊3三轴线相互平行并回转地支承在机体01中，第一对辊环模1与第二对辊环模2轴线水平布置，进料调压辊3位于第一对辊环模1和第二对辊环模2对称中心的上方，且可在垂直方向进行位置调节和固定。

所述的进料调压辊3旋转方向与第一对辊环模1的旋转方向相同；并且，进料调压辊3的转速可以调整。

所述的进料调压辊3的圆柱面上，均匀设置有齿槽。

所述的进料调压辊3的圆柱面上均匀设置的齿槽为三角凸棱。

所述的进料调压辊3的圆柱面上均匀设置的三角凸棱为人字形三角螺旋凸棱。

本发明的有益效果是：

1、该均衡进料预压缩系统是对辊双环模制粒机不可或缺的重要组成部分。具有结构简单、适用的特点，可保证对辊式环模制粒机稳定、高效工作，为生物质颗粒成型，特别是为秸秆（草）类生物质颗粒成型提供相关技术和装备。

2、通过调整进料调压辊与环模间的间隙，均衡控制向压缩区的供料量，提高对辊环模制粒机的工作稳定性。

3、对进入压缩区的物料进行预压缩，特别是对于容重较低的秸秆类生物质物料进行预压缩，可有效提高制粒生产效率。

4、利用进料调压辊的结构和与环模间的速度差关系，可以将物料沿环模轴向均匀摊平，进一步对压缩区中的物料构成“二次预压缩”，提高制粒机工作的平稳性和生产效率。

5、本发明结构紧凑，占地面积小，制粒效率和成品率同比提高30%以上。

6、本发明具有结构简单、适用性强的特点，可保证对辊式环模制粒机稳定、高效工作，为生物质颗粒成型，特别是为秸秆（草）类生物质颗粒成型提供相关技术和装备。

附图说明

图1 是常规对辊双环模喂料系统示意图；

图2 是德国田间移动式颗粒机的送料、喂料、均料及预压缩系统结构示意图；

图3 是国内企业与国外联合开发颗粒机的螺旋喂料系统；

图4 是国内企业与国外联合开发颗粒机的均料及预压缩系统；

图5是本发明的对辊式双环模制粒均衡进料预压缩系统及制粒机的结构示意图。

图6是本发明的进料调压辊的结构示意图之一。

图7是本发明的进料调压辊的结构示意图之二。

图中：01-机体，02-料仓，1-第一对辊环模，2-第二对辊环模，3-进料调压辊，4-拨料辊，5-档料板，6-压缩区。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作详细的说明。

由图1可知，若常规对辊双环模颗粒机若没有均衡喂料、均料和预压缩系统，则极容易造成物料的攫入量过大，特别是对秸秆等纤维类的物料，直接影响到设备的工作稳定性，甚至造成设备闷车或部件损坏的情况。

如图5-7所示。

一种对辊式双环模制粒均衡进料预压缩制粒机，它采用上进料方式，具体包括制粒机机体01、料仓02、第一对辊环模1、第二对辊环模2、进料调压辊3、拨料辊4和挡料板5，如图5所示，第一对辊环模1和第二对辊环模2水平配置在机体1中、料仓02的下部，进料调压辊3安装在第一对辊环模1、第二对辊环模2相啮合处的上部，三者之间形成一个预压缩区6，第一对辊环模1和进料调压辊3的旋转方向相同；挡料板5安装在进料调压辊3的上部用于防止原料进入进料调压辊3与第二对辊环模2之间的料仓空间中造成原料供应不畅，拨料辊4安装在第一对辊环模1上方、进料调压辊3的一侧以便将进入料仓02中的原料打散、混合，防止搁料，使进料更为均衡顺畅；工作时，通过进料调压辊3与第一对辊环模1、第二对辊环模2的相对、相互作用，实现均衡进料和预压缩的控制。由图5可见，第一对辊环模1、第二对辊环模2和进料调压辊3三轴线相互平行并回转地支承在机体01中，第一对辊环模1与第二对辊环模2轴线水平布置，进料调压辊3位于第一对辊环模1和第二对辊环模2对称中心的上方，且可在垂直方向进行位置调节和固定。进料调压辊3的转速可以调整。为了实现高效的预压缩，具体实施时最好在进料调压辊3的圆柱面上均匀设置有齿槽，齿槽可采用图6所示的三角凸棱，也可采用图7所示的人字形三角螺旋凸棱，实验证明，人字形三角螺旋凸棱结构具有自动分配原料的独特效果。对预压缩和均衡进行均有无法替代的作用和效果。

详述如下：

一种对辊式双环模制粒均衡进料预压缩系统及制粒机，适用于上进料方式的对辊式双环模制粒机。该均衡进料预压缩系统构成上，包括：制粒机机体01、料仓02、第一对辊环模1、第二对辊环模2、进料调压辊3、拨料辊4和档料板5，工作时，通过进料调压辊3与对辊环模1，2相对、相互的作用，实现对辊式双环模制粒机的均衡进料和预压缩的控制。该均衡进料预压缩系统的结构布置上，采用了将料仓02设置在机体01内的上部，第一对辊环模1、第二对辊环模2和进料调压辊3三轴线相互平行并回转地支承在机体0中，第一对辊环模1与第二对辊环模2轴线水平布置，并且中心距可调，进料调压辊3位于第一对辊环模1和第二对辊环模2的对称中心的上方，且可在垂直方向进行位置调节和固定。对辊式双环模制粒机工作时，通过调压辊3沿垂直方向进行上下位置调整和固定，控制进料调压辊3与第一对辊环模1、第二对辊环模2之间的径向间隙，以达到控制对辊式双环模制粒机的均衡进料量和预压缩量。

本发明的工作过程和机理为：设备工作时，当松散的生物质物料经对辊式双环模制粒机上进料口进入机体01内的上部的料仓02中，由第一对辊环模1旋转带动料仓中的物料向压缩区输送。

（1）由于第一对辊环模1与进料调压辊3的转向相同，并且有旋转线速度的差，第一对辊环模1利用与物料之间存在摩擦和牵连性，带动一定量的物料均衡地进入第一对辊环模1与进料调压辊3之间的间隙，经过预压缩后送入对辊环模压缩区6，进而由对辊双环模1，2压缩完成制粒。进料调压辊3与第一对辊环模1共同作用实现了送料和对松散物料的第一次预压缩，可提高设备生产效率；

（2）对于送料过程中超过一定高度的多余物料，则受到进料调压辊3转动方向及进料调压辊3上的人字形三角凸棱的作用，将多余的物料向物料运动相反的方向推（带）出，以实现均衡送料的目的，有利于提高设备的工作稳定性；

（3）进料调压辊3上的人字形三角凸棱，还可以将第一对辊环模1上及进入压缩区6的物料，沿轴线方向均匀摊平，实现了均匀布料的功能，有利于提高对辊式双环模制粒机的工作稳定性；

（4）进料调压辊3与第一对辊环模1、第二对辊环模2所构成的“品字形”结构和相对运动、相互作用的关系，对压缩区6中的物料进一步构成“二次预压缩”，并向挤压区推进，有利于提高对辊式双环模制粒机的生产效率。

本发明的对辊式双环模制粒均衡进料预压缩制粒机中还包括拨料辊4。拨料辊4位于对辊式双环模制粒机机体内的进料调压辊3与第一对辊环模1上方的料仓02中，拨料辊4的转动方向与进料调压辊3和第一对辊环模1的转向相反。拨料辊4的作用和目的是对料仓02中的物料及时打散，可有效地防止出现“搁料”现象，保证对辊式双环模制粒机的稳定工作。

挡料板5的作用是：（1）作为料仓02一侧的侧板；（2）更为重要的是，通过调整挡料板5下端与进料调压辊3外径之间的间隙配合，防止进料调压辊3运动过程中将物料过多地带出料仓02。

本发明未涉及部分与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (6)

1.一种对辊式双环模制粒均衡进料预压缩制粒机，其特征在于：该对辊式双环模制粒机采用上进料方式，它包括制粒机机体（01）、料仓（02）、第一对辊环模（1）、第二对辊环模（2）、进料调压辊（3）、拨料辊（4）和挡料板（5），第一对辊环模（1）和第二对辊环模（2）水平配置在机体（1）中、料仓（02）的下部，进料调压辊（3）安装在第一对辊环模（1）、第二对辊环模（2）相啮合处的上部，三者之间形成一个预压缩区（6），第一对辊环模（1）和进料调压辊（3）的旋转方向相同；挡料板（5）安装在进料调压辊（3）的上部用于防止原料进入进料调压辊（3）与第二对辊环模（2）之间的料仓空间中造成原料供应不畅，拨料辊（4）安装在第一对辊环模（1）上方、进料调压辊（3）的一侧以便对料仓（02）中的原料打散、混合，防止搁料，使进料更为均衡顺畅；工作时，通过进料调压辊（3）与第一对辊环模（1）、第二对辊环模（2）的相对、相互作用，实现均衡进料和预压缩的控制。

2.根据权利要求1所述的对辊式双环模制粒均衡进料预压缩制粒机，其特征在于：料仓（02）设置在机体（01）内的上部，第一对辊环模（1）、第二对辊环模（2）和进料调压辊（3）三轴线相互平行并回转地支承在机体（01）中，第一对辊环模（1）与第二对辊环模（2）轴线水平布置，进料调压辊（3）位于第一对辊环模（1）和第二对辊环模（2）对称中心的上方，且可在垂直方向进行位置调节和固定。

3.根据权利要求1或2所述的对辊式双环模制粒均衡进料预压缩制粒机，其特征在于：所述的进料调压辊（3）旋转方向与第一对辊环模（1）的旋转方向相同；并且，进料调压辊（3）的转速可以调整。

4.根据权利要求1或2所述的对辊式双环模制粒均衡进料预压缩制粒机，其特征在于：所述的进料调压辊（3）的圆柱面上均匀设置有齿槽。

5.根据权利要求4所述的对辊式双环模制粒均衡进料预压缩制粒机，其特征在于：所述的进料调压辊（3）的圆柱面上均匀设置的齿槽为三角凸棱。

6.根据权利要求5所述的对辊式双环模制粒均衡进料预压缩制粒机，其特征在于：所述的进料调压辊（3）的圆柱面上均匀设置的三角凸棱为人字形三角螺旋凸棱。

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