CN114653304B - 一种新型生物质颗粒制粒成型机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型生物质颗粒制粒成型机，属于生物质原料颗粒化技术领域，包括筒体和设置在筒体内的对辊制粒机构，对辊制粒机构包括固定安装在筒体内且互相平行的凸模轴和凹模轴，凸模轴和凹模轴上分别转动安装有凸模辊筒和凹模辊筒，凸模辊筒的周向上设置有若干个凸模单元，凹模辊筒的周向上设置有若干个与凸模单元配合的凹模单元。本发明通过设置对辊制粒机构，凸模单元和凹模单元能够配合压制出生物质颗粒，而凸模柱能够在凸模顶出限位块的作用下部分顶入凹模单元中，在生物质颗粒上压出助燃槽，从而实现生产台型颗粒，台型颗粒由于存在助燃槽，台型颗粒与氧气的接触面积更大，能更快的更充分的燃烧。

Description

一种新型生物质颗粒制粒成型机

技术领域

本发明涉及一种新型生物质颗粒制粒成型机，属于生物质原料颗粒化设备技术领域。

背景技术

生物质成型颗粒燃料，简称“颗粒燃料”是采用农林废弃物（如各种秸秆、木屑、树枝、碎木屑等）作为原材料，经过粉碎、烘干、混合、挤压等工艺流程，制成的成型（如颗粒状、棒状、块状和球状等）燃料。但现有的生物质颗粒都是实心的颗粒，不利于氧气的进入，不利于促进燃烧充分，现有的生物质颗粒制粒机也无法生产带有助燃孔的生物质颗粒。

发明内容

本发明提供一种新型生物质颗粒制粒成型机，以解决现有制粒机无法制造带有助燃孔的生物质颗粒的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种新型生物质颗粒制粒成型机，包括筒体和设置在筒体内的对辊制粒机构，对辊制粒机构包括固定安装在筒体内且互相平行的凸模轴和凹模轴，凸模轴和凹模轴上分别转动安装有凸模辊筒和凹模辊筒，凸模辊筒的周向上设置有若干个凸模单元，凹模辊筒的周向上设置有若干个与凸模单元配合的凹模单元，凸模单元包括开设在凸模辊筒上的凸模顶出孔和设置在凸模顶出孔端部的凸模压头，凸模顶出孔内活动穿插有能够伸出凸模压头的凸模柱，凸模轴上固定连接有固定件，固定件上固定连接有用于将凸模柱部分顶出凸模顶出孔的凸模顶出限位块。

优选地，凸模柱靠近固定件的一端固定连接有连接杆一，连接杆一和凸模辊筒之间的凸模柱上套接有弹簧，连接杆一与固定件之间设置有凸模限位圈，凸模限位圈与固定件固定连接，连接杆一能够抵靠在凸模限位圈上。

优选地，凸模顶出限位块与连接杆一配合的一侧为曲面，凸模顶出限位块的下侧滑动安装有回拉限位块，固定件的一侧设置有回拉机构，在凸模柱与凹模槽配合压制生物质颗粒的过程中，回拉机构能够抵住回拉限位块，使回拉限位块能够抵住凸模柱；当凸模柱与凹模槽配合压制完生物质颗粒后，回拉机构能够拉回回拉限位块，使回拉限位块将凸模柱拉出凹模槽。

优选地，回拉机构包括转动安装在固定件一侧的回拉限位轮和用于连接回拉限位轮与凸模辊筒的传动机构，回拉限位轮包括支撑部和回拉部，回拉限位块靠近回拉限位轮的一侧铰接有回拉连接件，回拉连接件能够在支撑部和回拉部上滑动，回拉限位块靠近连接杆一的一侧设置有能够扣住连接杆一的回拉卡板。

优选地，传动机构包括固定连接在凸模辊筒一端的第一齿轮，第一齿轮与凸模辊筒同心，固定件上转动安装同步转动的第二齿轮和第三齿轮，第二齿轮的直径小于第三齿轮，回拉限位轮的一侧固定安装有同心的第四齿轮，第二齿轮与第一齿轮啮合，所处第三齿轮与第四齿轮啮合。

优选地，凹模单元包括开设在凹模辊筒上的凹模槽和活动穿插在凹模槽中的顶出柱，凹模轴上固定连接有凹模限位内圈，凹模限位内圈与凹模辊筒之间设置有凹模限位外圈，顶出柱靠近凹模限位内圈的一端固定连接有连接杆二，连接杆二的端部滑动安装在凹模限位内圈和凹模限位外圈之间，连接杆二远离凹模槽的一侧能够抵靠在凹模限位内圈上。

优选地，凹模限位内圈和凹模限位外圈上分别设置有内圈凸起部和外圈凸起部，当连接杆二经过内圈凸起部与外圈凸起部时，顶出柱能够将加工好的生物质颗粒从凹模槽中顶出。

优选地，凸模辊筒和凹模辊筒下方设置有倾斜的第一筛料架，第一筛料架下方设置有倾斜的且与第一筛料架相配合的第二筛料架，第一筛料架和第二筛料架之间设置有隔渣板，隔渣板能够将第一筛料架筛除的碎渣导入筒体的底部，筒体底部设置有排渣口。

优选地，第一筛料架和第二筛料架均包括若干个间隔均匀的筛料杆，第一筛料架的最低端设置有呈弧形的抛转台，第二筛料架上设置有接料垫。

优选地，筒体一侧设置有电机，凸模辊筒和凹模辊筒上分别固定套接有从动齿圈一和从动齿圈二，从动齿圈一和从动齿圈二啮合，电机的输出端设置有与从动齿圈一啮合的主动齿轮。

与现有技术对比，本发明的有益效果为：

通过设置对辊制粒机构，凸模单元和凹模单元能够配合压制出生物质颗粒，而凸模柱能够在凸模顶出限位块的作用下部分顶入凹模单元中，在生物质颗粒上压出助燃槽，从而实现生产台型颗粒，台型颗粒由于存在助燃槽，台型颗粒与氧气的接触面积更大，能更快的更充分的燃烧；通过设置回拉机构和传动机构，回拉机构能够快速拉回凸模柱，避免凸模柱对压制好的台型颗粒造成破坏，保证台型颗粒的完整性；通过设置第一筛料架和第二筛料架，实现对台型颗粒的多次筛分，抛转台能够促进台型颗粒与碎渣原料的分离，分离出的原料可再次从进料口加入。

附图说明

图1为本发明的整体结构立体图；

图2为本发明去除一侧筒罩后的结构示意图；

图3为本发明的整体结构剖视立体图；

图4为本发明的整体结构剖视平面图；

图5为图4中A处的局部放大图；

图6为本发明凸模辊筒和凹模辊筒的立体图；

图7为本发明凸模辊筒和凹模辊筒的整体剖视图；

图8为本发明凸模辊筒和凹模辊筒配合时的局部剖视图；

图9为本发明凸模辊筒的局部剖视图；

图10为本发明所制作的生物质颗粒立体图。

图中：1、筒体，11、进料口，12、排渣口，13、出料口，14、电机，141、主动齿轮，2、凹模轴，21、凹模辊筒，211、凹模单元，2111、凹模槽，2112、顶出柱，212、连接杆二，213、凹模限位内圈，2131、内圈凸起部，214、凹模限位外圈，2141、外圈凸起部，215、从动齿圈二，3、凸模轴，31、凸模辊筒，311、凸模单元，3111、凸模顶出孔，3112、凸模柱，3113、凸模压头，3114、连接杆一，3115、弹簧，312、凸模限位圈，313、凸模顶出限位块，314、回拉限位块，3141、回拉连接件，3142、回拉卡板，315、回拉限位轮，3151、支撑部，3152、回拉部，316、从动齿圈一，317、固定件，4、第一齿轮，41、第二齿轮，42、第三齿轮，43、第四齿轮，5、第一筛料架，51、第二筛料架，52、抛转台，53、隔渣板，54、接料垫，6、台型颗粒，61、助燃槽。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施中的技术方案进行清楚，完整的描述，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图9所示，本发明实施例提供的一种新型生物质颗粒制粒成型机，能够生产如图10所示的台型颗粒6，该台型颗粒6带有助燃槽61，可促进空气的进入，从而提高燃烧性能。本发明包括筒体1和安装在在筒体1内的对辊制粒机构，筒体1的一侧设置驱动装置，驱动装置能够驱动对辊制粒机构工作。筒体1顶部为进料口11，对辊制粒机构下方的筒体1上开设有出料口13。

具体地，对辊制粒机构包括固定安装在筒体1内且互相平行的凸模轴3和凹模轴2，即凸模轴3和凹模轴2不会转动。凸模轴3和凹模轴2上分别通过轴承安装有凸模辊筒31和凹模辊筒21，凸模辊筒31的周向上设置有若干个凸模单元311，凹模辊筒21的周向上设置有若干个与凸模单元311配合的凹模单元211，从图3中可以看出，凸模单元311和凹模单元211都是一排排分布在周向上。当凸模辊筒31和凹模辊筒21相对转动时便能够对物料进行挤压，凸模单元311和凹模单元211配合压制出台型颗粒6。

凸模单元311包括开设在凸模辊筒31上的凸模顶出孔3111和设置在凸模顶出孔3111端部的凸模压头3113，凹模单元211包括开设在凹模辊筒21上的凹模槽2111和活动穿插在凹模槽2111中的顶出柱2112，凸模顶出孔3111内活动穿插有能够伸出凸模压头3113的凸模柱3112，从图8中可以看出，在压制台型颗粒6时，凸模压头3113、凹模槽2111和顶出柱2112形成一个台型封闭空间，凸模柱3112的端部插入台型封闭空间中，使台型颗粒6形成助燃槽61。

由于凸模柱3112的端部插入了台型颗粒6中，为了保证凸模辊筒31和凹模辊筒21转动时，凸模柱3112不会对已经成型的台型颗粒6造成破坏，因此凸模柱3112的端部设置成台型，与此同时凸模轴3上还设置有能够快速拉回凸模柱3112的装置。具体地，凸模轴3上固定连接有固定件317，凸模柱3112靠近固定件317的一端固定连接有连接杆一3114，同一排的凸模柱3112可连接在一根连接杆一3114上，连接杆一3114和凸模辊筒31之间的凸模柱3112上套接有弹簧3115，同时，固定件317上固定连接有凸模限位圈312和用于将凸模柱3112部分顶出凸模顶出孔3111的凸模顶出限位块313。凸模限位圈312位于连接杆一3114与固定件317之间，凸模限位圈312与固定件317固定连接，在弹簧3115的作用下连接杆一3114能够抵靠在凸模限位圈312上，此时凸模柱3112的端部收回凸模顶出孔3111中。凸模顶出限位块313与连接杆一3114配合的一侧为曲面，在连接杆一3114与凸模顶出限位块313配合的过程中，凸模柱3112被逐渐挤出凸模顶出孔3111，凸模顶出限位块313的下侧滑动安装有回拉限位块314，当连接杆一3114移动到与回拉限位块314接触时，凸模柱3112的端部达到与凹模槽2111配合的最深位置。

这之后，需要快速回拉凸模柱3112，为此，在固定件317的一侧设置回拉机构，回拉机构包括转动安装在固定件317一侧的回拉限位轮315以及用于连接回拉限位轮315与凸模辊筒31的传动机构，其中，回拉限位轮315又包括支撑部3151和回拉部3152，从图7中可以看出，支撑部3151为圆柱状，回拉部3152为凹陷的曲面，回拉限位块314靠近回拉限位轮315的一侧铰接有回拉连接件3141，回拉部3152和支撑部3151上设有连贯的滑槽，回拉连接件3141的一端能够在支撑部3151和回拉部3152上的滑槽内滑动，回拉限位块314靠近连接杆一3114的一侧设置有能够扣住连接杆一3114的回拉卡板3142。

通过上述设置，在凸模柱3112与凹模槽2111配合压制台型的生物质颗粒的过程中，回拉限位块314的一端抵在支撑部3151上，因此回拉机构能够抵住回拉限位块314，使回拉限位块314能够抵住凸模柱3112，为压制颗粒提供充足的支撑力；当凸模柱3112与凹模槽2111配合压制完生物质颗粒后，回拉限位块314的一端开始与回拉部3152配合，此时回拉连接件3141在回拉部3152的作用下拉回回拉限位块314，回拉卡板3142将凸模柱3112拉出凹模槽2111。

为了实现回拉限位轮315的循环转动，传动机构包括固定连接在凸模辊筒31一端的第一齿轮4，并且第一齿轮4与凸模辊筒31同心，在固定件317上转动安装同步转动的第二齿轮41和第三齿轮42，即第二齿轮41和第三齿轮42相对固定，两者的角速度相同，第二齿轮41的直径小于第三齿轮42，回拉限位轮315的一侧固定安装有同心的第四齿轮43，第二齿轮41与第一齿轮4啮合，所处第三齿轮42与第四齿轮43啮合，通过合理设置每个齿轮的直径，可到达一定的传动比，实现回拉机构与每个凸模柱3112都能实现上述配合。

相应地，为了能够促进凹模槽2111内的台型颗粒6排出，在凹模轴2上固定连接凹模限位内圈213，在凹模限位内圈213与凹模辊筒21之间设置凹模限位外圈214，并在顶出柱2112靠近凹模限位内圈213的一端固定连接连接杆二212，同一排的顶出柱2112可以连接在同一个连接杆二212上，连接杆二212的端部能够在凹模限位内圈213和凹模限位外圈214之间滑动，连接杆二212远离凹模槽2111的一侧能够抵靠在凹模限位内圈213上，这样在压制台型颗粒6时，凹模限位内圈213能够间接为顶出柱2112提供支撑力。

同时在凹模限位内圈213和凹模限位外圈214上分别设置有内圈凸起部2131和外圈凸起部2141，这样，当连接杆二212经过内圈凸起部2131与外圈凸起部2141时，连接杆二212就能够在凹模辊筒21的径向上移动，使顶出柱2112能够将加工好的生物质颗粒从凹模槽2111中顶出，实现脱料。

而为了驱动凹模辊筒21和凸模辊筒31相对转动，在凸模辊筒31的端部固定套接从动齿圈一316，在凹模辊筒21的端部固定套接从动齿圈二215，从动齿圈一316和从动齿圈二215啮合，在筒体1一侧设置电机14，电机14的输出端设置有与从动齿圈一316啮合的主动齿轮141。这样电机14就能够驱动凹模辊筒21和凸模辊筒31相对转动了。

对辊制粒机构在工作时，由于凹模辊筒21、凸模辊筒31和筒体1之间存在间隙，因此会有原料往下掉落并与压制出的台型颗粒6混在一起。为了进一步解决这个问题，如图3至图5所示，在凸模辊筒31和凹模辊筒21下方设置倾斜的第一筛料架5，在第一筛料架5下方设置倾斜的且与第一筛料架5相配合的第二筛料架51，台型颗粒6可从第一筛料架5上滑落到第二筛料架51上，并最终从第二筛料架51滑落到出料口13。第一筛料架5和第二筛料架51均包括若干个间隔均匀且平行的筛料杆，原料碎渣可从筛料杆之间的缝隙落下，同时由于筛料杆表面光滑，台型颗粒6不会与筛料杆之间发生反复碰撞，因此可降低对台型颗粒6的破坏。第一筛料架5的最低端设置有呈弧形的抛转台52，台型颗粒6滑落到抛转台52时会在惯性的作用下被抛出，抛出时会发生反转，从而促进台型颗粒6上的碎渣原料掉落。第二筛料架51上设置有皮革材质的柔性接料垫54，接料垫54能够接触台型颗粒6。第一筛料架5和第二筛料架51之间设置隔渣板53，这样隔渣板53能够将第一筛料架5筛除的碎渣导入筒体1的底部，从而避免筛掉的碎渣原料再次与台型颗粒6混合，筒体1底部设置有排渣口12，筛除的碎渣原料最终从排渣口12排出。

通过设置第一筛料架5和第二筛料架51，实现对台型颗粒6的多次筛分，实现成品与碎渣原料的分离。分离出的原料可再次从进料口11加入。

使用时：启动电机14，从进料口11加入生物质原料，电机14通过主动齿轮141、从动齿圈一316和从动齿圈二215实现凹模辊筒21和凸模辊筒31的相对转动。凹模辊筒21和凸模辊筒31相对转动时对生物质原料进行挤压，将生物质原料压入凹模槽2111中，并在凸模辊筒31与凹模辊筒21的相切处，实现最大程度的挤压，此时，该处的凸模压头3113、凹模槽2111和顶出柱2112形成一个台型封闭空间，凸模柱3112的端部插入台型封闭空间中，使台型颗粒6形成助燃槽61。在传动机构的作用下，回拉限位轮315也在快速转动，当台型颗粒6压制好后，回拉限位块314也开始与回拉限位轮315的回拉部3152配合，回拉卡板3142和弹簧3115的共同作用下，凸模柱3112被快速拉回，避免在凹模辊筒21和凸模辊筒31相对转动时对台型颗粒6造成破坏。当凹模辊筒21转动到一定程度时，连接杆二212在内圈凸起部2131的作用下使顶出柱2112顶动台型颗粒6，促使台型颗粒6从凹模槽2111中脱落。脱落后的台型颗粒6经过第一筛料架5和第二筛料架51的筛分后，碎渣原料从排渣口12排出，而加工好的台型颗粒6从出料口13排出，实现新型生物质颗粒的制粒加工。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神和基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种新型生物质颗粒制粒成型机，其特征在于，包括筒体（1）和设置在筒体（1）内的对辊制粒机构，所述对辊制粒机构包括固定安装在筒体（1）内且互相平行的凸模轴（3）和凹模轴（2），所述凸模轴（3）和凹模轴（2）上分别转动安装有凸模辊筒（31）和凹模辊筒（21），所述凸模辊筒（31）的周向上设置有若干个凸模单元（311），所述凹模辊筒（21）的周向上设置有若干个与凸模单元（311）配合的凹模单元（211），所述凸模单元（311）包括开设在凸模辊筒（31）上的凸模顶出孔（3111）和设置在凸模顶出孔（3111）端部的凸模压头（3113），所述凸模顶出孔（3111）内活动穿插有能够伸出凸模压头（3113）的凸模柱（3112），所述凸模轴（3）上固定连接有固定件（317），所述固定件（317）上固定连接有用于将凸模柱（3112）部分顶出凸模顶出孔（3111）的凸模顶出限位块（313），所述凸模柱（3112）靠近固定件（317）的一端固定连接有连接杆一（3114），所述连接杆一（3114）和凸模辊筒（31）之间的凸模柱（3112）上套接有弹簧（3115），所述连接杆一（3114）与固定件（317）之间设置有凸模限位圈（312），所述凸模限位圈（312）与固定件（317）固定连接，所述连接杆一（3114）能够抵靠在凸模限位圈（312）上，所述凸模顶出限位块（313）与连接杆一（3114）配合的一侧为曲面，所述凸模顶出限位块（313）的下侧滑动安装有回拉限位块（314），所述固定件（317）的一侧设置有回拉机构，在所述凸模柱（3112）与凹模槽（2111）配合压制生物质颗粒的过程中，所述回拉机构能够抵住回拉限位块（314），使回拉限位块（314）能够抵住凸模柱（3112）；当所述凸模柱（3112）与凹模槽（2111）配合压制完生物质颗粒后，所述回拉机构能够拉回回拉限位块（314），使回拉限位块（314）将凸模柱（3112）拉出凹模槽（2111），所述回拉机构包括转动安装在固定件（317）一侧的回拉限位轮（315）和用于连接回拉限位轮（315）与凸模辊筒（31）的传动机构，所述回拉限位轮（315）包括支撑部（3151）和回拉部（3152），所述回拉限位块（314）靠近回拉限位轮（315）的一侧铰接有回拉连接件（3141），所述回拉连接件（3141）能够在支撑部（3151）和回拉部（3152）上滑动，所述回拉限位块（314）靠近连接杆一（3114）的一侧设置有能够扣住连接杆一（3114）的回拉卡板（3142）。

2.根据权利要求1所述的一种新型生物质颗粒制粒成型机，其特征在于，所述传动机构包括固定连接在凸模辊筒（31）一端的第一齿轮（4），所述第一齿轮（4）与凸模辊筒（31）同心，所述固定件（317）上转动安装同步转动的第二齿轮（41）和第三齿轮（42），所述第二齿轮（41）的直径小于第三齿轮（42），所述回拉限位轮（315）的一侧固定安装有同心的第四齿轮（43），所述第二齿轮（41）与第一齿轮（4）啮合，所处第三齿轮（42）与第四齿轮（43）啮合。

3.根据权利要求1所述的一种新型生物质颗粒制粒成型机，其特征在于，所述凹模单元（211）包括开设在凹模辊筒（21）上的凹模槽（2111）和活动穿插在凹模槽（2111）中的顶出柱（2112），所述凹模轴（2）上固定连接有凹模限位内圈（213），所述凹模限位内圈（213）与凹模辊筒（21）之间设置有凹模限位外圈（214），所述顶出柱（2112）靠近凹模限位内圈（213）的一端固定连接有连接杆二（212），所述连接杆二（212）的端部滑动安装在凹模限位内圈（213）和凹模限位外圈（214）之间，所述连接杆二（212）远离凹模槽（2111）的一侧能够抵靠在凹模限位内圈（213）上。

4.根据权利要求3所述的一种新型生物质颗粒制粒成型机，其特征在于，所述凹模限位内圈（213）和凹模限位外圈（214）上分别设置有内圈凸起部（2131）和外圈凸起部（2141），当所述连接杆二（212）经过内圈凸起部（2131）与外圈凸起部（2141）时，所述顶出柱（2112）能够将加工好的生物质颗粒从凹模槽（2111）中顶出。

5.根据权利要求1所述的一种新型生物质颗粒制粒成型机，其特征在于，所述凸模辊筒（31）和凹模辊筒（21）下方设置有倾斜的第一筛料架（5），所述第一筛料架（5）下方设置有倾斜的且与第一筛料架（5）相配合的第二筛料架（51），所述第一筛料架（5）和第二筛料架（51）之间设置有隔渣板（53），所述隔渣板（53）能够将第一筛料架（5）筛除的碎渣导入筒体（1）的底部，所述筒体（1）底部设置有排渣口（12）。

6.根据权利要求5所述的一种新型生物质颗粒制粒成型机，其特征在于，所述第一筛料架（5）和第二筛料架（51）均包括若干个间隔均匀的筛料杆，所述第一筛料架（5）的最低端设置有呈弧形的抛转台（52），所述第二筛料架（51）上设置有接料垫（54）。

7.根据权利要求1所述的一种新型生物质颗粒制粒成型机，其特征在于，所述筒体（1）一侧设置有电机（14），所述凸模辊筒（31）和凹模辊筒（21）上分别固定套接有从动齿圈一（316）和从动齿圈二（215），所述从动齿圈一（316）和从动齿圈二（215）啮合，所述电机（14）的输出端设置有与从动齿圈一（316）啮合的主动齿轮（141）。

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