CN202482685U - 一种秸秆膨化机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种秸秆膨化机，包括机筒，机筒内设置有螺杆，机筒上连接有与机筒内部相通的加料斗，加料斗内设置有输送物料的螺旋轴，所述机筒的一端安装有机头，所述机筒内的螺杆一端与机头内壁保持一定间隙，将物料输送至机头并从机头的出料孔挤出，所述螺杆的另一端连接有减速箱，减速箱的输入端通过传动带由电机驱动。通过本实用新型秸秆膨化机，秸秆碎料从加料斗加入，经螺旋轴输送至机筒内，经螺杆加料段和压缩段，输送至机头的出料口出料。在螺杆输送过程中，通过电感应的加热圈对各段按设定温度进行加热，使秸秆所携带的水分转化为水蒸气，增加机筒内的压力，提高膨化效果，当温度超过设定值时，启动风机进行冷却。
Description
技术领域
本实用新型加工农作物秸秆的农业机械，特别涉及一种秸秆膨化机。
背景技术
我国农作物秸秆资源丰富，由于缺乏有效地利用手段，使大量的秸秆资源长期没有得到合理的开发利用。与此同时，木材资源缺乏和日益凸显的能源危机使开发其替代品的需求更加迫切。除了将秸秆加工成饲料、燃料棒(块)，利用其价廉质轻、比强度和比刚度高等优良特性，膨化后加工塑木复合材料，具有防腐耐蚀等优点。扩展了农作物秸秆的使用范围，使秸秆资源得到充分利用。
秸秆属天然植物纤维，经膨化后秸秆的皮与瓤分离，形成疏松结构，用其加工塑木复合材料，可增加界面的结合强度。现有的农作物秸秆膨化机主要用于食品、饲料加工领域，针对膨化纤维的很少。
鉴于以上缺陷，实有必要提供一种改进的秸秆膨化机以克服上述缺陷。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种秸秆膨化机，用于膨化纤维秸秆。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种秸秆膨化机，包括机筒，机筒内设置有螺杆，机筒上连接有与机筒内部相通的加料斗，加料斗内设置有输送物料的螺旋轴，所述机筒的一端安装有机头，所述机筒内的螺杆一端与机头保持一定间隙以将物料输送至机头并从机头的出料孔挤出，所述螺杆的另一端连接有减速箱，减速箱的输入端通过传动带由电机驱动。
作为本实用新型的最佳实施例，所述螺杆包括芯轴、螺纹套，以及螺杆头，所述螺纹套与芯轴以矩形花键的形式连接，所述螺杆头与芯轴以螺纹连接，其中螺纹的旋向与螺杆的转向相同，所述螺纹套通过芯轴的轴肩和螺杆头实现轴向定位；
作为本实用新型的最佳实施例，所述螺纹套为两段，分别用于加料段和压缩段，其中，加料段螺纹套约占螺杆整个输送段的1/3，压缩比约为1.5，压缩段螺纹套占螺杆输送段的2/3，压缩比约为3；
作为本实用新型的最佳实施例，所述机筒为两段式结构，通过法兰螺栓连接；
作为本实用新型的最佳实施例，在所述加料段对应的机筒内壁上沿轴向开设有圆弧状沟槽，沟槽深度约2mm，在压缩段对应的机筒内镶嵌有一层合金衬套；
作为本实用新型的最佳实施例，在所述机筒外部安装有电感应的加热圈，该加热圈与螺杆的加料段和压缩段对应；
作为本实用新型的最佳实施例，所述机筒前端的筒壁上开设探测孔，该探测孔内安装有温度传感器；
作为本实用新型的最佳实施例，所述探测孔内设置有保护罩，用以将物料与温度传感器隔开；
作为本实用新型的最佳实施例，在所述机筒外安装冷却风罩，由风机进行冷却。
与现有技术相比，本实用新型秸秆膨化机至少具有以下优点：通过本实用新型秸秆膨化机，秸秆从加料斗加入，经螺旋轴输送至机筒内，经螺杆压缩后由机头的出料口挤出。在输送过程中，通过电感应的加热圈对各段按设定温度进行加热，使秸秆所携带的水分转化为水蒸气，增加机筒内的压力，提高膨化效果。
附图说明
图1是本实用新型秸秆膨化机的结构示意图；
图2是图1的局部放大图；
图3是图1的侧视图；
图4是图1中沿A-A线的剖视图；
图5是图1中沿B-B线的剖视图；
图6是图1中沿C-C线的剖视图。
其中，图中的附图标记与元件的对应关系如下：
| 1 | 机头 | 2 | 螺杆头 |
| 3 | 芯轴 | 4 | 冷却风罩 |
| 5 | 机筒 | 6 | 压缩螺旋套 |
| 7 | 合金内衬 | 8 | 加料螺旋套 |
| 9 | 加料斗 | 10 | 小支架 |
| 12 | 小电机 | 13 | 螺旋轴 |
| 15 | 联轴器 | 16 | 减速箱 |
| 17 | 传动带 | 18 | 电机 |
| 20 | 温度传感器 | 21 | 法兰 |
| 22 | 加热圈 |
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型秸秆膨化机做详细描述：
请参阅图1及图2所示，本实用新型秸秆膨化机主要包括螺杆、机筒5、机头1、螺旋轴13、减速箱16、温控仪、加热圈22等。
所述螺杆设置在机筒5内，包括芯轴3和两段螺纹套及一个螺杆头2，螺纹套与芯轴3以矩形花键的形式连接，加工方便，定心精度高。螺杆头2与芯轴3以螺纹连接，其中螺纹的旋向与螺杆的转向相同。螺纹套通过芯轴的轴肩和螺杆头实现轴向定位。所述两段螺纹套分别为加料螺旋套8和压缩螺旋套6，分别用于加料段和压缩段，为保证具有内花键的螺纹套有足够的强度，均采用等根深变螺距的形式实现一定的压缩比。其中加料段螺旋套约占螺杆整个输送段的1/3，压缩比约为1.5。压缩段螺旋套占螺杆输送段的2/3，为使机筒内形成足够高的压力，取得显著的膨化效果，该段取较大的压缩比，约为3，则从进料处至螺杆末端的压缩比约为5。
秸秆的流动性较差，因此螺杆头2采用圆弧过渡形式，将物料导向机头1的圆形出料孔。机头1的多个出料孔沿圆周布置，为防止物料在螺杆头部积聚，机头中心也开设了出料孔。机头的内圆弧腔与螺杆头保持一定间隙，机头与机筒通过法兰21螺栓连接。为缩短物料在机头的停留时间，使物料迅速离开机头膨化并散开，采用短的出料口和较大的孔径。
由于秸秆与螺杆及机筒5处于干摩擦的状态，且螺杆的压缩比较大，将导致螺杆和机筒严重磨损，尤其是在压缩段。螺杆上的螺纹套可更换或修补，为便于机筒的更换或修补，机筒5由2段组合而成，通过法兰21螺栓连接。分段长度以保证螺纹套的拆装方便为宜，同时有足够的空间安装加热环。为增大物料与机筒壁的摩擦，防止物料打滑，在加料段对应的机筒内壁上沿轴向开设几条圆弧状沟槽，沟槽深度约2mm，在压缩段对应的机筒内镶嵌一层耐磨的合金衬套7。
机筒上开设圆形加料口，加料口安装有加料斗9，为避免靠自重加料形成“架桥”，在加料斗9内设置螺旋轴13。螺旋轴13由光轴和螺带焊接而成，起输送物料和破拱的作用，螺旋轴13由单独的小电机12带动。所述螺旋轴13和小电机12之间设置有小支架10，该小支架10分上下两层，下层支撑螺旋轴13，上层固定小电机12。
为防止输送过程中螺杆对秸秆的剪切作用太强，破环秸秆的纤维结构，需要将螺杆转速控制在较低水平。由于低转速下摩擦产生的热量有限，因此在机筒5外部安装3个电感应的加热圈22，该加热圈22与螺杆的加料段和压缩段对应，其中，加料段和压缩段对应的加热圈的加热温度不同，通过加热使秸秆软化，所含的水分变成水蒸气，增加机筒内的压力，加热圈的加热温度由温控仪控制。请特别参阅图3所示，机筒前端的筒壁上开设探测孔，该探测孔内安装有温度传感器20，由温度传感器测量机筒内的实际温度，反馈给温控仪。为避免传感器直接接触物料，用一个装在探测孔中的保护罩将物料与传感器隔开。为保证机筒内温度稳定在合理的范围内，防止秸秆纤维过热，表面炭化，以及热量传递使传动部分过热，在机筒外和安装轴承的套筒上安装冷却风罩4，由外部风机进行冷却。
所述芯轴右端由一个推力球轴承和一对角接触球轴承支撑，一级圆柱齿轮减速箱16的输出轴通过弹性柱销联轴器15与螺杆相连，输入轴通过V带的传动带17由电机18带动。
使用该膨化机时，将秸秆打碎到5mm左右，无需干燥，由加料斗9经螺旋轴送入机筒5内，经过螺杆的加料段和压缩段，同时电感应的加热圈对各段按设定温度进行加热，使秸秆所携带的水分转化为水蒸气，增加机筒内的压力，提高膨化效果。当温度传感器探测的机筒内温度超过一定值(该温度上限是防止秸秆纤维过热，表面炭化)，启动风机进行冷却。
以上所述仅为本实用新型的一种实施方式，不是全部或唯一的实施方式，本领域普通技术人员通过阅读本实用新型说明书而对本实用新型技术方案采取的任何等效的变换，均为本实用新型的权利要求所涵盖。
Claims (9)
1.一种秸秆膨化机，其特征在于：包括机筒（5），机筒内设置有螺杆，机筒（5）上连接有与机筒内部相通的加料斗（9），加料斗内设置有输送物料的螺旋轴（10），所述机筒的一端安装有机头（1），所述机筒（5）内的螺杆一端与机头相对且二者之间存在一定间隙以将物料输送至机头并从机头的出料孔挤出，所述螺杆的另一端连接有减速箱（16），减速箱的输入端通过传动带由电机（18）驱动。
2.如权利要求1所述的秸秆膨化机，其特征在于：所述螺杆包括芯轴（3）、螺纹套，以及螺杆头（2），所述螺纹套与芯轴（3）以矩形花键的形式连接，所述螺杆头（2）与芯轴（3）以螺纹连接，其中螺纹的旋向与螺杆的转向相同，所述螺纹套通过芯轴的轴肩和螺杆头实现轴向定位。
3.如权利要求2所述的秸秆膨化机，其特征在于：所述螺纹套为两段，分别用于加料段和压缩段，其中，加料段螺旋套约占螺杆整个输送段的1/3，压缩比约为1.5，压缩段螺旋套占螺杆输送段的2/3，压缩比约为3。
4.如权利要求1所述的秸秆膨化机，其特征在于：所述机筒（5）为两段式结构，通过法兰螺栓连接。
5.如权利要求3所述的秸秆膨化机，其特征在于：在所述加料段对应的机筒内壁上沿轴向开设有圆弧状沟槽，沟槽深度约2mm，在压缩段对应的机筒内镶嵌有一层合金衬套。
6.如权利要求1所述的秸秆膨化机，其特征在于：在所述机筒（5）外部安装有电感应的加热圈（22），该加热圈（22）与螺杆的加料段和压缩段对应。
7.如权利要求1或6所述的秸秆膨化机，其特征在于：所述机筒前端的筒壁上开设探测孔，该探测孔内安装有温度传感器（20）。
8.如权利要求7所述的秸秆膨化机，其特征在于：所述探测孔内设置有保 护罩，用以将物料与温度传感器隔开。
9.如权利要求1所述的秸秆膨化机，其特征在于：在所述机筒外安装冷却风罩（4），由风机进行冷却。
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