CN116716132A - 生物质燃料制粒装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了生物质燃料制粒装置，包括制粒筒，所述制粒筒转动连接在底座的顶部且为卧式状态，该制粒筒的外周壁开设有均匀分布的棒料孔道，所述切刀设置在制粒筒的底部，所述制粒筒的一端贯穿设置有转轴，该转轴的外部转动连接有至少三个位于制粒筒内的所述压辊，该压辊和制粒筒平行，至少三个所述压辊相对转轴为周向环绕分布且为靠近制粒筒的内周壁设置。本发明中，通过在制粒筒的外周壁开设棒料孔道、在制粒筒内设置环绕分布的压辊和用来支撑压辊的转轴，在压辊上设置破碎桩，使得本制粒装置具有出粒量大的优点，而且具有将破碎和挤压集成设置的功能，大大提高了制粒的效率，大大降低制粒占用的空间。

Description

生物质燃料制粒装置

技术领域

本发明涉及生物质制粒技术领域，尤其涉及生物质燃料制粒装置。

背景技术

生物质颗粒燃料作为新型清洁燃料，被广泛应用。而在生物质燃料的制作过程中，主要通过制粒装置将物料制成粒状，制粒装置的核心原理是用压辊挤压破碎后的生物质原料，破碎后的生物质原料被挤压后通过挤出孔挤出，然后使用切割刀将挤出的棒料切断形成颗粒。

目前生物质燃料的原料通常是农林废弃物，比如秸秆、锯末、甘蔗渣、稻糠等大小体积不等的结构，在制粒加工时通常先对上述废弃物进行破碎，然后在将破碎后的生物质燃料原料投放至制粒设备中进行挤压制粒。但是现有的制粒设备还存在不足：1、现有的制粒设备通常是制粒筒的端部出粒，该种出粒结构导致出粒量低，出粒速度缓慢；2、在制粒时需要先对大小体积不等的生物质原料进行破碎加工，然后再将破碎加工后的碎料转入制粒筒内进行制粒，该种制粒方式步骤繁多，制粒效率低下；3、现有的制粒设备通常配套单独的上料驱动系统，这就导致现有的制粒设备结构复杂，占用空间大，成本高。

为此，本发明提供了生物质燃料制粒装置。

发明内容

本发明的目的在于：为了解决背景技术中提到的问题，而提出的生物质燃料制粒装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

生物质燃料制粒装置，包括底座、制粒筒、压辊和切刀，所述制粒筒转动连接在底座的顶部且为卧式状态，该制粒筒的外周壁开设有均匀分布的棒料孔道，所述切刀设置在制粒筒的底部，所述制粒筒的一端贯穿设置有转轴，该转轴的外部转动连接有至少三个位于制粒筒内的所述压辊，该压辊和制粒筒平行，至少三个所述压辊相对转轴为周向环绕分布且为靠近制粒筒的内周壁设置，所述压辊的外周壁开设有沿着轴向排列的导向孔，所述导向孔内轴向弹性滑动连接有破碎桩。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述转轴上固定套设有左三棱架和右三棱架，所述压辊的两端固定连接有分别与左三棱架和右三棱架上的棱板转动连接的支撑轴。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述压辊上轴向排列的导向孔的排数为三排，三排所述导向孔为周向均匀分布。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述导向孔内设置有复位弹簧，该复位弹簧的一端和破碎桩的一端相抵。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述破碎桩的另一端设置有圆锥头，该圆锥头的小端朝向导向孔的外部。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述制粒筒的另一端同轴连接有进料管，所述底座上设置有一端和进料管连通的传输管，该传输管的顶部固定连接有进料漏斗，所述转轴的一端延伸至传输管内且其上固定连接有覆盖进料管和传输管内腔的螺旋叶片。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述制粒筒的另一端固定连接有套设在转轴外部的定位套，所述底座的上端面固定连接有左支板和右支板，所述左支板和右支板的顶部分别固定连接有套设在进料管和定位套外部的左承载套和右承载套，所述进料管和定位套分别与左承载套和右承载套转动连接。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述制粒筒的一端固定连接有驱动齿圈，所述转轴的另一端固定连接有驱动齿轮。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明中，通过设置卧式状态的旋转的制粒筒，在制粒筒的外周壁开设有均匀分布的棒料孔道，在制粒筒的一端贯穿设置转轴，转轴上环绕连接有压辊，在制粒筒的底部设置切刀，控制制粒筒旋转时，在离心力的作用下，压辊滚压制粒筒的内壁，制粒筒外周壁会均匀挤出棒料，然后被切刀切割，该种制粒结构大大提高了制粒量。

2、本发明中，通过在压辊上设置轴向排列分布的破碎桩，破碎桩为轴向弹性滑动连接，压辊在被制粒筒带动自转的过程中，破碎桩会轴向往复运动，破碎桩向外凸出时会对制粒筒内大体积的生物质原料进行破碎加工，也就是说本制粒装置的压辊具有挤压和破碎双重功能，大大简化了生物质原料制粒的步骤。

3、本发明中，通过在制粒筒的另一端设置进料管，进料管连接有传输管，传输管上设置进料漏斗，转轴的一端设置有覆盖传输管和进料管的螺旋叶片，该种设置使得转轴还具有向制粒筒内传输生物质原料的功能，具有进一步简化制粒设备的功能，降低了成本的投入。

附图说明

图1为本发明提出的生物质燃料制粒装置的结构示意图；

图2为图1的主视图结构示意图；

图3为本发明提出的生物质燃料制粒装置的转轴、压辊和制粒筒配合的结构示意图；

图4为本发明提出的生物质燃料制粒装置的破碎桩和压辊配合剖视的结构示意图；

图5为本发明提出的生物质燃料制粒装置的制粒筒、底座、转轴和传输管详细连接的结构示意图。

图例说明：

1、底座；11、左支板；111、左承载套；121、右承载套；12、右支板；2、制粒筒；21、进料管；22、定位套；23、棒料孔道；3、压辊；31、导向孔；32、支撑轴；4、切刀；5、转轴；51、左三棱架；52、右三棱架；6、破碎桩；61、圆锥头；7、复位弹簧；8、传输管；81、进料漏斗；9、螺旋叶片；101、驱动齿圈；102、驱动齿轮。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1-4，生物质燃料制粒装置，本制粒装置具有出粒量大的优点，而且具有将破碎和挤压集成设置的功能，大大提高了制粒的效率，大大降低制粒占用的空间。

本装置包括底座1、制粒筒2、压辊3和切刀4，制粒筒2转动连接在底座1的顶部且为卧式状态，该制粒筒2的外周壁开设有均匀分布的棒料孔道23，均匀分布的棒料孔道23增大了出粒面积，提高了出棒量，切刀4设置在制粒筒2的底部，制粒筒2旋转，切刀4会对棒料孔道23挤出的棒状物进行切割，进而大大提高了燃料的出粒量。

在制粒筒2的一端贯穿设置有转轴5，该转轴5的外部转动连接有至少三个位于制粒筒2内的压辊3，具体的连接结构是在转轴5上固定套设有左三棱架51和右三棱架52，压辊3的两端固定连接有分别与左三棱架51和右三棱架52上的棱板转动连接的支撑轴32。该压辊3和制粒筒2平行，至少三个压辊3相对转轴5为周向环绕分布且为靠近制粒筒2的内周壁设置，压辊3起到对制粒筒2内的物料向棒料孔道23内挤压的作用，制粒筒2旋转时利用离心力会将较为细化的碎料向周壁传输，也就是说碎料会贴合在制粒筒2的内周壁上，且处于均匀分布状态，当保持转轴5静止或者相对制粒筒2低速旋转状态的过程中，控制制粒筒2旋转时，压辊3会制粒筒2内壁被挤压的物料带动滚动，由此，三个压辊3会同时滚压制粒筒2内壁的均匀分布的物料，制粒筒2的外周壁的棒料孔道23会会均匀出料，进而能大大提高本制粒筒2的出粒量。

压辊3的外周壁开设有沿着轴向排列的导向孔31，优选的是，压辊3上轴向排列的导向孔31的排数为三排，三排导向孔31为周向均匀分布。导向孔31内轴向弹性滑动连接有破碎桩6，具体滑动配合结构是在导向孔31内设置有复位弹簧7，该复位弹簧7的一端和破碎桩6的一端相抵，复位弹簧7起到复位破碎桩6的作用。三个压辊3之间形成的空间为撕碎空间，压辊3在自转的过程中，破碎桩6会轴向运动，具体的说就是当破碎桩6和制粒筒2的内壁相抵时会被推动并向导向孔31内滑动，当破碎桩6脱离制粒筒2时会被弹出，破碎桩6的自由端伸出导向孔31，此时破碎桩6起到撕碎生物质大体积原料的作用，也就是说本装置制粒筒2具有破碎和挤压同步进行的功能，大大减缓了制粒生产的步骤，

其中，上述破碎桩6的另一端设置有圆锥头61，该圆锥头61的小端朝向导向孔31的外部，该圆锥头61的设置使得压辊3的自转更加顺畅，降低噪音。

实施例2

请参阅图3和图5，和实施例1的区别为，制粒筒2的另一端同轴连接有进料管21，进料管21和制粒筒2的内腔连通，底座1上设置有一端和进料管21连通的传输管8，该传输管8的顶部固定连接有进料漏斗81，进料漏斗81用来投放未被破碎加工的生物质原料，转轴5的一端延伸至传输管8内且其上固定连接有覆盖进料管21和传输管8内腔的螺旋叶片9，转轴5旋转时会带动螺旋叶片9旋转，螺旋叶片9能将生物质原料传输至制粒筒2的内腔中，具有生物质原料上料更加便捷的优点，而且螺旋叶片9的运转由转轴5驱动，大大简化了上料传动的结构。

其中底座1、制粒筒2和转轴5具体的连接结构是，在制粒筒2的另一端固定连接有套设在转轴5外部的定位套22，底座1的上端面固定连接有左支板11和右支板12，左支板11和右支板12的顶部分别固定连接有套设在进料管21和定位套22外部的左承载套111和右承载套121，进料管21和定位套22分别与左承载套111和右承载套121转动连接，也就是整个底座1起到支撑制粒筒2的作用。

进一步的，在制粒筒2的一端固定连接有驱动齿圈101，可以在外部设置驱动电机，驱动电机的输出轴固定连接传动齿轮一，传动齿轮和驱动齿圈101啮合，由此实现制粒筒2旋转的控制。在转轴5的另一端固定连接有驱动齿轮102，可以在外部设置控制电机，控制电机的输出轴固定连接有传动齿轮二，传动齿轮二和驱动齿轮102啮合，由此来实现转轴5旋转和停止旋转的控制。

工作原理：

一、制粒上料，将生物质原料投放至进料漏斗81内，然后控制转轴5旋转，螺旋叶片9运转将掉落至传输管8内的生物质原料导入制粒筒2内。

二、初始破碎和制粒，控制制粒筒2旋转，控制转轴5旋转，控制转轴5和制粒筒2旋转的方向相同，控制转轴5的旋转速度低于制粒筒2旋转的速度，此时压辊3在生物质原料的挤压下处于速度较低旋转状态，此为制粒初期，方便对生物质原料进行碾压和碎化，碎化的颗粒会贴合在制粒筒2的内周壁上，并会被挤入棒料孔道23内。

三、提速破碎和制粒，提高制粒筒2旋转的速度，然后控制转轴5处于静止状态，压辊3在挤压阻力的作用下自转速度提高，此时在离心力的作用下碎化的物料会均匀在制粒筒2的内周壁上，并被滚动的压辊3持续挤压进入棒料孔道23内，同时旋转的压辊3上的破碎桩6会对制粒筒2中部的大体积的物料进行撕碎处理，此时制粒筒2外周壁棒料孔道23向外出料，切刀4对伸出的棒料进行切割，由此完成制粒。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.生物质燃料制粒装置，包括底座(1)、制粒筒(2)、压辊(3)和切刀(4)，其特征在于，所述制粒筒(2)转动连接在底座(1)的顶部且为卧式状态，该制粒筒(2)的外周壁开设有均匀分布的棒料孔道(23)，所述切刀(4)设置在制粒筒(2)的底部，所述制粒筒(2)的一端贯穿设置有转轴(5)，该转轴(5)的外部转动连接有至少三个位于制粒筒(2)内的所述压辊(3)，该压辊(3)和制粒筒(2)平行，至少三个所述压辊(3)相对转轴(5)为周向环绕分布且为靠近制粒筒(2)的内周壁设置，所述压辊(3)的外周壁开设有沿着轴向排列的导向孔(31)，所述导向孔(31)内轴向弹性滑动连接有破碎桩(6)。

2.根据权利要求1所述的生物质燃料制粒装置，其特征在于，所述转轴(5)上固定套设有左三棱架(51)和右三棱架(52)，所述压辊(3)的两端固定连接有分别与左三棱架(51)和右三棱架(52)上的棱板转动连接的支撑轴(32)。

3.根据权利要求2所述的生物质燃料制粒装置，其特征在于，所述压辊(3)上轴向排列的导向孔(31)的排数为三排，三排所述导向孔(31)为周向均匀分布。

4.根据权利要求3所述的生物质燃料制粒装置，其特征在于，所述导向孔(31)内设置有复位弹簧(7)，该复位弹簧(7)的一端和破碎桩(6)的一端相抵。

5.根据权利要求4所述的生物质燃料制粒装置，其特征在于，所述破碎桩(6)的另一端设置有圆锥头(61)，该圆锥头(61)的小端朝向导向孔(31)的外部。

6.根据权利要求1所述的生物质燃料制粒装置，其特征在于，所述制粒筒(2)的另一端同轴连接有进料管(21)，所述底座(1)上设置有一端和进料管(21)连通的传输管(8)，该传输管(8)的顶部固定连接有进料漏斗(81)，所述转轴(5)的一端延伸至传输管(8)内且其上固定连接有覆盖进料管(21)和传输管(8)内腔的螺旋叶片(9)。

7.根据权利要求6所述的生物质燃料制粒装置，其特征在于，所述制粒筒(2)的另一端固定连接有套设在转轴(5)外部的定位套(22)，所述底座(1)的上端面固定连接有左支板(11)和右支板(12)，所述左支板(11)和右支板(12)的顶部分别固定连接有套设在进料管(21)和定位套(22)外部的左承载套(111)和右承载套(121)，所述进料管(21)和定位套(22)分别与左承载套(111)和右承载套(121)转动连接。

8.根据权利要求7所述的生物质燃料制粒装置，其特征在于，所述制粒筒(2)的一端固定连接有驱动齿圈(101)，所述转轴(5)的另一端固定连接有驱动齿轮(102)。