CN203985068U - 用于生产生物质固体燃料或饲料的收获机 - Google Patents

用于生产生物质固体燃料或饲料的收获机 Download PDF

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本实用新型公开了属于农业机械技术领域的一种用于生产生物质固体燃料或饲料的收获机。该收获机包含车体,车体为整个机器的载体,其自身含行走系统及转向系统,车体上设有用于捡拾并切碎生物质原料的原料回收机、用于将切碎的生物质原料进行粉碎的粉碎机、将粉碎的生物质原料进行压缩成型的成型机、用于盛装成型产品的成品料斗、用于提供动力的动力装置及驾驶室,采用液压系统传动、控制,原料回收机、粉碎机、成型机、车体行走系统分别由各自的液压马达单独带动,各液压马达处于并联状态。该收获机可边自走边对经晾晒的生物质原料进行收集、粉碎并压制成型,从而解决了生物质固体燃料(饲料)生产过程中收、运、储成本高问题。

Description

用于生产生物质固体燃料或饲料的收获机
技术领域
[0001] 本实用新型属于农业机械技术领域,特别涉及一种用于生产生物质固体燃料或饲料的收获机。
背景技术
[0002]目前市场上生产生物质固体燃料或饲料的方法主要有:在固定场所用分体式设备生产(第一种方法)、用可移动生物质生产基站在原料产地生产(第二种方法)及用联合收集成型一体机生产(第三种方法)等。其中第一种方法主要靠人工或单体设备对生物质原料(主要为农作物秸杆、林业废弃物及草原牧草)进行收集、运输、粉碎及致密成型。随着社会发展,多数人已不愿干像回收秸杆这样的脏活累活,虽然秸杆收购价格已经很高,但相对打工来说回收秸杆的收入却很低,以致人们对秸杆回收没有积极性。人工收获这种方式极大的限制了秸杆等生物质固体燃料回收利用的产业化发展。即使有人愿意回收秸杆或用单体设备捡拾压块,但堆积密度较低,造成运输、储存成本很高。第二种方法可大幅降低运输、储存成本,但收集成本依然较高。第三种方法能同时降低收、运、储成本,但现有技术方案尚不成熟,机器结构较复杂,可调可控性能不强。有研究人员提出用相关设备跟随谷物联合收割机进行生物质固体燃料或饲料的生产,或取联合收割机动力或随其行走,但联合收割机能否提供足够动力、设备能否对原料的含水率相适应、原料烘干是否容易及相对多种联合收割机能否发挥设备生产能力等问题都难以解决。
实用新型内容
[0003] 本实用新型的目的在于针对现有技术中生物质原料收、运、储成本高的问题,提供一种结构简单、可调可控性能强的用于生产生物质固体燃料或饲料的收获机。
[0004] 本实用新型提供的用于生产生物质固体燃料或饲料的收获机,包含车体,车体为整个机器的载体,其自身含行走系统及转向系统,其特征在于:车体上设有用于捡拾并切碎生物质原料的原料回收机、用于将切碎的生物质原料进行粉碎的粉碎机、将粉碎的生物质原料进行压缩成型的成型机、用于盛装成型产品的成品料斗、用于提供动力的动力装置及驾驶室,该收获机集生物质固体燃料或饲料生产过程中的原料回收、粉碎、压制成型于一体,可边自走边对经晾晒的生物质原料进行收集、粉碎并压制成型,采用液压系统传动、控制,原料回收机、粉碎机、成型机、车体行走系统分别由各自的液压马达单独带动,各液压马达处于并联状态。
[0005] 利用本实用新型提供的收获机可将生物质原料压制成高密度生物质固体燃料或饲料。从而解决了生物质固体燃料或饲料生产过程中收、运、储成本高问题。
[0006] 1、给出一种具体的结构
[0007] 本实用新型提供的一种用于生产生物质固体燃料或饲料的收获机,该收获机集生物质固体燃料或饲料生产过程中的原料回收、粉碎、压制成型于一体,原料回收机活动连接到车体上,原料回收机通过与其连接的第一输送管道(此管道可为软管或部分为软管)与旋风除尘装置相连,旋风除尘装置设置在粉碎机的上方,粉碎机通过与其连接的第二输送管道与收集装置相连,收集装置可为旋风除尘装置或布袋等,收集装置安装在成型机的上方,成品料斗、动力装置、驾驶室、粉碎机及成型机直接固定连接在车体上。
[0008] 2、液压传动
[0009] 本实用新型的收获机,采用液压系统传动、控制。
[0010] 动力装置由发动机带动的液压泵站构成,分别向收获机的各需要动力的部件提供运动动力。所述需要动力的部件的运动由液压阀进行控制。动力装置包括发动机、液压泵及辅助设备,辅助设备包括液压油站、溢流阀等,经液压系统总管向系统提供压力稳定的高压油。液压泵优选采用恒压变量液压泵。
[0011] 一种传动方式如下:
[0012] 原料回收机、粉碎机、成型机、车体行走系统的动力输入端分别安装所述液压马达,各液压马达由各自的调速阀控制转速,由换向阀控制油液的通断及流动方向。车体行走系统的液压马达为双向马达,以控制车体前进或倒退。车体行走系统的调速阀需并联单向阀。
[0013] 车体转向系统,可采用液压传动系统,整体式转向器的液压油由液压系统总管提供,整体式转向器与各液压马达处于并联状态。
[0014] 本实用新型提供的用于生产生物质固体燃料或饲料的收获机的发动机可采用程序控制系统(PLC控制系统)对其转速进行控制,例如控制在一个定值(如1200、1500、2000r/min),当液压泵负载变化时,发动机转速能基本保持恒定。这样就不需要驾驶员时时对发动机油门进行控制,而且可避免因发动机转速过低导致系统油压过低现象。
[0015] 液压系统总管的旁路连接有溢流阀,溢流阀出口连接至油箱。液压泵采用恒压变量液压泵时,调定液压泵的出口压力为设定值,此数值即为系统油压,令溢流阀溢流压力稍高于系统油压,这样溢流阀主要起系统超压保护作用,而不是稳压溢流作用。发动机、恒压变量液压泵、溢流阀的这种配合可为整个机器提供压力稳定的液压动力,不随载荷的波动而波动,由于没有溢流,还节省能量消耗。
[0016] 3、原料回收机连接结构
[0017] 为了使得用于生产生物质固体燃料或饲料的收获机在复杂地面作业时原料回收机始终能与地面接触,以便于生物质原料的捡拾,本实用新型对于原料回收机与车体的连接方式给出了一种优选方案:
[0018] 原料回收机可设有地轮,以方便其对于生物质原料的回收。
[0019] 原料回收机与车体的连接可采用平行四边形连接机构。车体、原料回收机、两根平行的连接臂构成平行四边形结构,两根平行的连接臂与车体和原料回收机均为活动连接,此平行四边形结构为原料回收机前行提供动力,又让原料回收机地轮保持与地面接触,使原料回收机有灵活性。
[0020] 为了解决用于生产生物质固体燃料或饲料的收获机在不作业时原料回收机能提起的问题,在车体上设有吊杆,吊杆经提升油缸、及与提升油缸相连的提升链与原料回收机相连,通过提升油缸的提升,在整个装置不作业时将原料回收机提起。这样有利于机器在转移作业地点时能高速行走。
[0021] 提升油缸液压传动系统中,提升油缸的液压油由液压系统总管提供,提升油缸与各液压马达处于并联状态。
[0022] 4、料斗形式
[0023] 本实用新型为解决卸料不方便的问题,设计了一种料斗,使成品料斗能通过自身的液压装置进行卸料,设计的料斗的结构形式如下:料斗由斜底板、后挡板、前立板及两侧的侧板组成,前立板、斜底板与侧板间固定连接,后挡板固定连接在后挡板轴套上,后挡板轴套与摆动液压缸相连,可直接连接,或在后挡板轴套和摆动液压缸输出轴上分别安装齿轮,使摆动液压缸转动时能驱动后挡板轴套同时转动,后挡板也就能绕支撑轴旋转打开。
[0024] 斜底板相对水平线有一倾角α,令α角大于成品料的安息角。这样后挡板关闭时料斗能收集成品料,打开时成品料能全部滑落。
[0025] 成品料斗摆动液压缸液压传动系统中,成品料斗摆动液压缸与各液压马达处于并联状态,其液压油由液压系统总管提供。
[0026] 成品料斗摆动液压缸、提升油缸、车体转向系统的整体式转向器处于并联使用状态,并与各液压马达并联使用。成品料斗摆动液压缸由成品料斗摆动液压缸换向阀控制,提升油缸由提升油缸换向阀控制,车体转向系统由驾驶室控制。
[0027] 此料斗结构简单,卸料方便,驾驶员可在驾驶室直接操作。但与矩形料斗相比,料斗容积小。
[0028] 5、工作流程
[0029] 原料回收机对地面上的农作物秸杆、林间落叶杂草或牧草等原料进行捡拾、切碎并抛送到旋风除尘装置,旋风除尘装置对切碎的原料进行收集并除尘,收集到的原料进入粉碎机进行粉碎,粉碎后的原料经收集装置收集后进入成型机内,将粉碎的生物质原料压缩成型,成型产品从成型机出料口溜到成品料斗内。经卸料,将成品料卸到某固定地点,待运输车运走。
[0030] 6、控制生物质原料含水率的方法
[0031 ] 本实用新型提供的用于生产生物质固体燃料或饲料的收获机可在农作物收割完毕,秸杆等原料经适当自然晾晒尤其是机械翻晒之后再进行收获。以使原料含水率适于压制成型。
[0032] 对原料含水率的控制是生物质压制成型过程中尤其是设计开发生产生物质固体燃料或饲料一体成型设备的重点也是难点。市场上的成型机如秸杆压块机或秸杆颗粒机对原料含水率的要求普遍较高,在10% -15%之间。但是如玉米秸杆,在摘穗收获期秸杆含水率高达70% -80%。现行技术一般是先回收再烘干,而烘干会消耗掉相当可观的能量。
[0033] 适用于本实用新型提供的收获机所用原料可以通过一种有效的、实用的降低生物质含水率的方法,就是自然晾晒尤其是人为机械翻晒。
[0034] 如玉米秸杆,在收割摘穗后会抛落到地面上,有的切碎后再抛落。此时可令秸杆在地里先自然晾晒一段时间,再用秸杆翻晒机对秸杆进行翻晒归拢。机械翻晒相对自然晾晒能使秸杆里水份散失速度高很多,而大型翻晒机工作效率很高,可达50亩/小时。故机械翻晒既能有效降低原料含水率又不让回收成本增加较多。
[0035] 且对于生物质固体原料较稀疏的地方,先用秸杆翻晒机收集归拢再用本实用新型提供的用于生产生物质固体燃料或饲料的收获机进行收获可提高本机器的作业效率。
[0036] 对生物质固体原料自然晾晒尤其是机械翻晒,是使生产生物质固体燃料或饲料一体成型设备能实现且实用的一个重点技术方法。
[0037] 成型机可使用“生物质就地及时压缩成型技术”和“EcoTre System技术(ETS技术)”可降低本机器对原料含水率的要求(8% -35% ),更有利于对生物质固体原料的回收。
[0038] 7、其他
[0039] 发动机可选用液化天然气发动机,以降低生产成本。其中液化天然气气瓶安装在有利充液的位置,燃料用尽时可到加气站或用LNG槽车方便地进行充液。可将气瓶设计为易拆装式,燃料用尽时用有资质的专业人员拆下气瓶,用专用车辆收集后再到加气站充液,此时使用备用气瓶生产。此种方法可在偏远地区方便地使用液化天然气燃料。
[0040] 本实用新型提供的用于生产生物质固体燃料或饲料的收获机的驾驶室为整台机器的控制部件。其内设置PLC控制系统、各液压控制阀、仪表显示系统及转向、灯光、制动、消防、空调等其他设施。PLC控制系统对发动机转速进行控制同时对机器的各运行参数进行监控,如压力、温度、转速等。对各运行参数设置报警及停机数值,通过PLC控制系统的实时监控,保护各部件不至损坏。液压控制阀包括换向阀及调速阀等,通过液压管路分别与液压系统总管和执行元件(液压马达、液压缸)相连,用以控制液压马达及液压缸动作。仪表显示系统对各参数实时数值进行显示,以便驾驶员对收获机进行操作。
[0041] 本实用新型提供的用于生产生物质固体燃料或饲料的收获机的原料回收机可采用黄贮回收机,粉碎机可采用秸杆粉碎机的主机,成型机可采用秸杆颗粒机的主机或秸杆压块机的主机。
[0042] 可在粉碎机后、成型机上部或其他位置添加喷水加湿装置,以调节水份含量,因秸杆原料可能经暴晒而导致水分过低。
[0043] 因黄贮回收机及秸杆粉碎机生产能力普遍较大(如每小时6吨),而秸杆压块机生产能力普遍较小(如每小时3吨),为扩大本机器的生产能力,可将两个以上的成型机并联使用,做成大型生产设备(发动机及液压泵均有大功率产品或两个液压泵并联使用)。
[0044] 本收获机车体可采用轮式或采用履带行走形式,履带行走形式可减少机器在田间行走的阻力。
[0045] 本实用新型的有益效果为:
[0046] 1、本实用新型提供的用于生产生物质固体燃料或饲料的收获机为集原料回收机、粉碎机、成型机于一体,可在农作物地里、林间或草原直接对生物质固体原料(主要为农作物秸杆、林间落叶杂草及草原牧草)进行收集并压缩成型,不用人工收集原料,可全部机械化作业。解决生物质固体燃料(饲料)生产中的收、运、储成本高的问题。
[0047] 2、本实用新型提供的用于生产生物质固体燃料或饲料的收获机为全液压系统,原料回收机、粉碎机、成型机、车体行走系统由各自的液压马达单独带动。
[0048] 因不同生物质原料粉碎压制工艺都有差异,甚至同一种原料含水率不同粉碎压制工艺也不尽相同。在收获过程中可通过调节马达各自的调速阀开度随时改变原料回收机、粉碎机、成型机和车体行走的转速,观察实际生产效果并做好记录,经过对比总结可得到产量与能耗比的最佳数据。
[0049] 尤其车体行走动力与原料回收机、粉碎机、成型机动力相互独立,使得通过控制车体行走速度来控制产量时,原料回收机、粉碎机、成型机的工作参数不受影响。
[0050] 因液压系统通过液压管路来连接,无需减速变速机构,配置灵活,简化了设备结构。
[0051] 液压泵及液压马达工作效率均在80%以上,能量传动效率高,有利于节省生产成本。
[0052] 低速大扭矩液压马达具有转速低扭矩高的特点,可实现与工作机的直连,不需要减速装置,使传动结构大为简化。
[0053] 另外液压系统自身有保护功能,不至于像电动机那样出现闷机易烧毁的现象。
[0054] 采用恒压变量液压泵时可减少高压油的溢流,减少能量消耗。
[0055] 同功率下,液压马达重量只是电动机的1/6,故采用液压系统可较大减轻设备总重量。使机器在田间行走能耗低。
[0056] 以上这些优点是非液压系统传动不易做到的。液压系统的应用是本实用新型的重点技术之一,使得生产生物质固体燃料或饲料的一体成型设备更可行,操作性更强,更实用。
[0057] 3、本实用新型提供的利用自然晾晒尤其是人为机械翻晒降低生物质原料含水率的方法,实用而且有效。使生产生物质固体燃料或饲料一体成型设备不必再设置原料烘干设备,简化了设备结构,节省了烘干能耗。
[0058] 虽然此方法受天气影响较严重,但可以像联合收割机抢农时收粮食一样,通过加大收获机生产能力,多机器同时作业等方法对生物质原料进行收获。
[0059] 对生物质原料自然晾晒尤其是机械翻晒来降低含水率的方法,是使生产生物质固体燃料或饲料一体成型设备能实现且实用的又一重点技术方法。
[0060] 4、本实用新型提供的用于生产生物质固体燃料或饲料的收获机结构简单明了,各主要部件可直接采用目前市场上的成熟产品,或需对动力输入及连接、固定方式经过简单改造。模块化配置,设计研发成本低,易于了解掌握,方便维修等。
[0061] 5、本实用新型提供的用于生产生物质固体燃料或饲料的收获机为独立的生物质固体燃料(饲料)成型设备,不必与谷物联合收割机配套(亦可配套使用)。
[0062] 6、以黄贮回收机实际使用经验来看,本装置对直立的玉米秸杆等原料也能适应。
[0063] 7、本实用新型提供的用于生产生物质固体燃料或饲料的收获机较佳使用于单一农作物平地或缓坡地,面积较大,生物质原料水分相近的地域。以减少试验调整次数,发挥产能。
[0064] 8、本实用新型提供的用于生产生物质固体燃料或饲料的收获机较佳使用于树木较整齐排列的较平整的林地,以便本装置进入林地收集落叶及杂草。此时可将驾驶室改为控制台,人随设备行走并进行控制。
[0065] 9、本实用新型提供的用于生产生物质固体燃料或饲料的收获机较佳使用于草原,对牧草进行收集压缩,当做饲料使用。
[0066] 10、本实用新型提供的用于生产生物质固体燃料或饲料的收获机生产成本低,工作效率高,尤其实用性高,可大面积推广使用。成品压块堆密度与煤相近,适于远距离运输,对生物质固体原料资源丰富且没有建设生物质发电厂的地方尤其适用。
附图说明
[0067]图1是用于生产生物质固体燃料或饲料的收获机整体示意图;
[0068]图2是用于生产生物质固体燃料或饲料的收获机液压系统图;
[0069]图3是用于生产生物质固体燃料或饲料的收获机的原料回收机与车体连接示意图;
[0070] 图4是用于生产生物质固体燃料或饲料的收获机在不平坦地面行驶时,原料回收机状态图;
[0071] 图5是用于生产生物质固体燃料或饲料的收获机在松软地面行驶时,原料回收机状态图;
[0072]图6是用于生产生物质固体燃料或饲料的收获机料斗结构形式示意图。
[0073] 图中标号:1、原料回收机;2、第一输送管道;3、旋风除尘装置;4、粉碎机;5、第二输送管道;6、收集装置;7、成型机;8、成品料斗;9、动力装置;10、驾驶室;11、车体;12、连接臂;13、吊杆;14、提升油缸;15、提升链;1.1原料回收机的地轮;
[0074] 21、压力表;22、蓄能器;23、单向阀一 ;24、油过滤器;25、发动机;26、油箱;27、液压泵;28、溢流阀;29、液压系统总管;30、成型机换向阀;31、粉碎机换向阀;32、原料回收机换向阀;33、成型机调速阀;34、粉碎机调速阀;35、原料回收机调速阀;36、原料回收机液压马达;37、粉碎机液压马达;38、成型机液压马达;39、单向阀二 ;40、车体行走系统调速阀一 ;41、车体行走液压马达;42、车体行走系统调速阀二 ;43、单向阀三;44、成品料斗摆动液压缸;45、车体转向系统;46、提升油缸换向阀;47、成品料斗摆动液压缸换向阀;48、车体行走系统换向阀;
[0075] 61、斜底板;62、后挡板;63、后挡板轴套;64、支撑轴;65、侧板;66前立板。
具体实施方式
[0076] 下面的实施例可以使本专业技术人员更全面的理解本实用新型,但不以任何方式限制本实用新型。
[0077] 实施例1 一种用于生产生物质固体燃料或饲料的收获机
[0078] 一种用于生产生物质固体燃料或饲料的收获机,包含车体11,车体11为整个机器的载体,其自身含行走系统及转向系统,车体11上设有用于捡拾并切碎生物质原料的原料回收机1、用于将切碎的生物质原料进行粉碎的粉碎机4、将粉碎的生物质原料进行压缩成型的成型机7、用于盛装成型产品的成品料斗8、用于提供动力的动力装置9及驾驶室10,该收获机集生物质固体燃料或饲料生产过程中的原料回收、粉碎、压制成型于一体,可边自走边对经晾晒的生物质原料进行收集、粉碎并压制成型,采用液压系统传动、控制,原料回收机1、粉碎机4、成型机7、车体行走系统分别由各自的液压马达36、37、38、41单独带动,各液压马达处于并联状态。
[0079] 1、给出一种具体的结构,如图1所示:
[0080]用于生产生物质固体燃料或饲料的收获机,该收获机集生物质固体燃料或饲料生产过程中的原料回收、粉碎、压制成型于一体,原料回收机I活动连接到车体11上,原料回收机I通过与其连接的第一输送管道2 (此管道可为软管或部分为软管)与旋风除尘装置3相连,旋风除尘装置3设置在粉碎机4的上方,粉碎机4通过与其连接的第二输送管道5与收集装置6相连,收集装置6可为旋风除尘装置或布袋等,收集装置6安装在成型机7的上方,成品料斗8、动力装置9、驾驶室10、粉碎机4及成型机7直接固定连接在车体11上。
[0081]用于生产生物质固体燃料或饲料的收获机的原料回收机I可采用黄贮回收机,粉碎机4可采用秸杆粉碎机的主机,成型机7可采用秸杆颗粒机的主机或秸杆压块机的主机。
[0082] 本收获机车体可采用轮式或采用履带行走形式,履带行走形式可减少机器在田间行走的阻力。
[0083] 可在粉碎机后、成型机上部或其他位置添加喷水加湿装置,以调节水份含量,因秸杆原料可能经暴晒而导致水分过低。
[0084] 2、液压传动
[0085] 本实施例的收获机,采用液压系统传动、控制。
[0086] 由发动机带动的液压泵站构成动力装置9,分别向收获机的各需要动力的部件提供运动动力。所述需要动力的部件的运动由液压阀进行控制。
[0087] 给出一种具体的传动方式如图2所示。
[0088] 动力装置9由发动机带动的液压泵站构成,包括发动机25、液压泵27及辅助设备,辅助设备包括液压油站、溢流阀28等,经液压系统总管29向系统提供压力稳定的高压油。液压泵27优选采用恒压变量液压泵。原料回收机、粉碎机、成型机、车体行走系统的动力输入端分别安装所述液压马达36、37、38、41,各液压马达处于并联状态,各液压马达由各自的调速阀35、34、33、40、42控制转速,由换向阀32、31、30、48控制油液的通断及流动方向。车体行走系统的液压马达41为双向马达,以控制车体前进或倒退。车体行走系统的调速阀需并联单向阀39、43。
[0089] 具体连接可如下:
[0090] 液压泵27的动力输入端连接发动机25,液压泵27的进油口连接液压油站的油箱26,其出口连接油过滤器24,油过滤器24出口连接单向阀,单向阀出口连接至液压系统总管29 ;
[0091] 液压系统总管的旁路连接有溢流阀28,溢流阀28出口连接至油箱;
[0092] 液压系统总管的旁路还连接有蓄能器22和压力表21 ;
[0093] 三个换向阀(可选用二位手动换向阀)32、31、30进油口分别连接至液压系统总管29,出口分别与各自的调速阀35、34、33相连。三个调速阀35、34、33出口分别与各自的液压马达36、37、38相连。液压马达36、37、38出口接至油箱。
[0094] 车体行走液压传动系统的换向阀48的进油口接至液压系统总管29,回油口接至油箱26,另外两个动力油输出口分别连接至液压马达41进油侧和回油侧的调速阀40、42。两个调速阀40、42的出口分别接至车体行走系统液压马达41的进、回油口。此车体行走液压传动系统中的调速阀40、42分别并联一个单向阀39、43。(此系统中液压马达进、回油口功能可相互转换,当液压马达反转时,进油口变成出回油口,回油口变成进油口。)
[0095] 车体转向系统,可采用液压传动系统,车体转向液压传动系统中,整体式转向器的液压油由液压系统总管提供,整体式转向器与各液压马达处于并联状态;连接方式可如下:将车体转向系统中的整体式转向器的进油口接至液压系统总管,回油口接至油箱。若液压系统总管压力与整体式转向器所需油压不符,可在整体式转向器进油管路设置增压减压装置。
[0096] 本实施例提供的用于生产生物质固体燃料或饲料的收获机的发动机25可采用程序控制系统(PLC控制系统)对其转速进行控制,例如控制在一个定值(如1200、1500、2000r/min),当液压泵负载变化时,发动机转速能基本保持恒定。这样就不需要驾驶员时时对发动机油门进行控制,而且可避免因发动机转速过低导致系统油压过低现象。
[0097] 液压泵采用恒压变量液压泵时,调定液压泵的出口压力为设定值,此数值即为系统油压,令溢流阀28溢流压力稍高于系统油压,这样溢流阀主要起系统超压保护作用,而不是稳压溢流作用。发动机、恒压变量液压泵、溢流阀的这种配合可为整个机器提供压力稳定的液压动力,不随载荷的波动而波动,由于没有溢流,还节省能量消耗。
[0098] 3、原料回收机连接结构
[0099] 为了使得用于生产生物质固体燃料或饲料的收获机在复杂地面作业时原料回收机始终能与地面接触,以便于生物质原料的捡拾,本实施例对于原料回收机与车体的连接方式给出了一种优选方案:
[0100] 原料回收机I可设有地轮1.1,以方便其对于生物质原料的回收。
[0101] 原料回收机与车体的连接可采用平行四边形连接机构,如图3所示。车体11、原料回收机1、两根平行的连接臂12构成平行四边形结构,两根平行的连接臂12与车体11和原料回收机I均为活动连接,此平行四边形结构为原料回收机前行提供动力,又让原料回收机地轮1.1保持与地面接触,使原料回收机有灵活性。
[0102] 为了解决用于生产生物质固体燃料或饲料的收获机在不作业时原料回收机能提起的问题,在车体11上设有吊杆13,吊杆13经提升油缸14、及与提升油缸14相连的提升链15与原料回收机I相连,通过提升油缸14的提升,在整个装置不作业时将原料回收机提起。这样有利于机器在转移作业地点时能高速行走。
[0103] 提升油缸液压传动系统中,提升油缸14的液压油由液压系统总管提供,提升油缸14与各液压马达处于并联状态;连接方式可如下:提升油缸换向阀46的进油口接至液压系统总管29,回油口接至油箱26,另外两个动力油输出口分别接至提升油缸14的进、回油口。
[0104]用于生产生物质固体燃料或饲料的收获机中,原料回收机连接结构经改进后,当收获机在不平坦地面行驶时,原料回收机状态图如图4所示;在松软地面行驶时,原料回收机状态图如图5所示。
[0105] 4、料斗形式
[0106] 成品料斗8能通过自身的液压装置进行卸料,设计了一种收获机的料斗,优选采用如图6所示的一种结构形式(图6为料斗的剖视图)。料斗由斜底板61、后挡板62、前立板66及两侧的侧板65组成,前立板66、斜底板61与侧板65间固定连接,后挡板62固定连接在后挡板轴套63上,后挡板轴套63与摆动液压缸相连,可直接连接,或在后挡板轴套63和摆动液压缸输出轴上分别安装齿轮,使摆动液压缸转动时能驱动后挡板轴套63同时转动,后挡板62也就能绕支撑轴64旋转打开。
[0107] 斜底板61相对水平线有一倾角α,令α角大于成品料的安息角。这样后挡板关闭时料斗能收集成品料,打开时成品料能全部滑落。
[0108] 成品料斗摆动液压缸液压传动系统中,成品料斗摆动液压缸与各液压马达处于并联状态,其液压油由液压系统总管提供。
[0109] 连接方式可如下:成品料斗摆动液压缸换向阀47的进油口接至液压系统总管29,回油口接至油箱26,另外两个动力油输出口分别接至成品料斗摆动液压缸44的进、回油□。
[0110] 此料斗结构简单,卸料方便,驾驶员可在驾驶室直接操作。但与矩形料斗相比,料斗容积小。
[0111] 5、工作流程
[0112] 原料回收机I对地面上的农作物秸杆、林间落叶杂草或牧草等原料进行捡拾、切碎并抛送到旋风除尘装置3,旋风除尘装置3对切碎的原料进行收集并除尘,收集到的原料进入粉碎机4进行粉碎,粉碎后的原料经收集装置6收集后进入成型机7内,将粉碎的生物质原料压缩成型,成型产品从成型机7出料口溜到成品料斗8内。经卸料,将成品料卸到某固定地点,待运输车运走。
[0113] 实施例2
[0114] 例举一种制作用于生产生物质固体燃料或饲料的收获机的方式
[0115] 1、所需部件
[0116] 从市场上选购黄贮收获机作为原料回收机,选购秸杆粉碎机(不带电机)作为粉碎机,选购秸杆压块机(主机、不带电机及减速机构)作为成型机。分别选购液体天然气发动机、恒压变量柱塞泵、液压马达、液压缸、液压油站、车辆行驶系统总成(车轮、驱动桥、转向桥及悬架等)、PLC模块及本机器的其他配件。
[0117] 2、制作收获机
[0118] 该收获机整体示意图如图1所示,液压系统图如图2所示。
[0119] 先用钢材及车辆行驶系统总成制作一车体,将液压马达安装在驱动后桥的动力输入端,将转向系统的整体式转向器通过液压油管接至液压系统总管。
[0120] 对黄贮收获机(可参考专利:201120267907.6)进行简单改造,即去掉其上的液压悬挂机构,在其输入轴端安装液压马达,利用图3所示机构将黄贮收获机活动连接到车体上,并将黄贮收获机的导流筒用圆筒形软管连接到旋风除尘器上。
[0121] 旋风除尘器安装在秸杆粉碎机的上方对黄贮收获机抛送的原料进行收集并除尘。
[0122] 将秸杆粉碎机动力输入端安装液压马达,并固定在车体上。
[0123] 秸杆粉碎机的出口通过管道连接到另一旋风除尘器,此旋风除尘器作为收集装置并安装在秸杆压块机的上方。
[0124] 将秸杆压块机动力输入端安装液压马达,然后固定在车体上。
[0125] 制作一料斗固定安装在车体上,其底部为倾斜的板,后部为活门,活门靠摆动液压缸打开或关闭,打开时料斗里的成品料能自动滑落到地面上,如图6所示。即:料斗由斜底板61、后挡板62、前立板66及两侧的侧板65组成,前立板66、斜底板61与侧板65间固定连接,后挡板62固定连接在后挡板轴套63上,后挡板轴套63与摆动液压缸相连,可直接连接,或在后挡板轴套63和摆动液压缸输出轴上分别安装齿轮,使摆动液压缸转动时能驱动后挡板轴套63同时转动,后挡板62也就能绕支撑轴64旋转打开。斜底板61相对水平线有一倾角α,令α角大于成品料的安息角。这样后挡板关闭时料斗能收集成品料,打开时成品料能全部滑落。成品料斗摆动液压缸液压传动系统中,成品料斗摆动液压缸与各液压马达处于并联状态,其液压油由液压系统总管提供。
[0126] 动力装置为发动机带动的液压泵站。包括发动机25、液压泵27及辅助设备,辅助设备包括液压油站、溢流阀28等,经液压系统总管29向系统提供压力稳定的高压油。液压泵27采用恒压变量柱塞泵。将液化天然气发动机固定安装在车体上,储气瓶安装比较有利充液及更换的位置,并制作护栏等保护装置以免储气瓶受到碰撞。
[0127] 通过联轴器将恒压变量柱塞泵安装在发动机动力输出端,用管路连接至液压站。
[0128] 液压站含油箱、液压油过滤装置、电加热装置、温度计、液位计及阀门等。使液压油箱油液出口同柱塞泵高度相近,以免柱塞泵吸油困难。
[0129] 由柱塞泵提供的高压油分别通向黄贮回收机、秸杆粉碎机、秸杆压块机和车体行走系统的液压马达、车体转向系统的整体式转向器、料斗摆动液压缸及提升油缸。各液压马达、整体式转向器、料斗摆动液压缸及提升油缸处于并联状态,其中黄贮回收机、秸杆粉碎机、秸杆压块机、车体行走系统的液压马达分别由各自的调速阀控制。
[0130] 驾驶室是整个机器的操作控制装置。将各液压马达及液压缸的控制阀均设置在驾驶室内,以便进行控制调节。通过仪表分别将发动机转速、系统油压、油温、黄贮回收机主轴转速、粉碎机主轴转速、秸杆压块机主轴转速、主轴轴承温度及其他参数显示在驾驶室内并同时将数据接入到PLC内。驾驶室还设置照明、制动、空调及消防等设备设施。
[0131] 将PLC控制系统设置在驾驶室内,PLC控制系统能通过程序维持发动机转速为某一给定值(如1500r/min)。PLC对各参数进行监测并进行保护,如系统油温高报警停机等。PLC还能处理驾驶员给的其他指令。
[0132] 3、工作流程
[0133] 原料切碎回收一旋风除尘收集一粉碎一旋风除尘收集一压制成型一卸料
[0134] 4、以收获玉米秸杆固体燃料为例来说明收获过程。
[0135] 大农场一般用玉米联合收割机进行玉米收获,玉米秸杆抛落到地上(有的切碎后再抛出)。先令秸杆在地面上自然晾晒一段时间,再用秸杆翻晒机对其翻晒归拢(机械翻晒效率要比自然晾晒高得多)。当秸杆含水率适宜时(10% -15% )就用本实施例的机器进行收获。
[0136] 先打开电源开关,启动PLC及仪表系统。启动发动机,令其在怠速状态下预热,柱塞泵跟随发动机做低速转动。预热完毕后,令PLC将发动机转速控制在1500r/min。此时柱塞泵将系统油压提升到设定值之后,泵的斜盘倾角为零,处于中位。
[0137] 逐渐开启黄贮回收机、秸杆粉碎机、秸杆压块机控制回路的换向阀、调速阀,使其液压马达开始转动,经观察正常后使这三个设备转速提升到设定值。
[0138] 操作提升油缸,使黄贮回收机落下,地轮接触地面。
[0139] 开启车体行走系统换向阀、调速阀,令机器向前行走。调整行走方向,在农场边自走边使黄贮回收机对归拢的秸杆进行切碎回收。秸杆原料经切碎、粉碎、压制成型后落到成品料斗内。
[0140] 料斗装满后将机器开到地头卸料,卸料时用摆动液压缸打开料斗后挡板,令成品料自动滑落到地面,待用装载机装到运输车里运走。
[0141] 以上所述,仅为本实用新型较佳的具体实施方式,但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种用于生产生物质固体燃料或饲料的收获机,包含车体(11),车体(11)为整个机器的载体,其自身含行走系统及转向系统,其特征在于:车体(11)上设有用于捡拾并切碎生物质原料的原料回收机(I)、用于将切碎的生物质原料进行粉碎的粉碎机(4)、将粉碎的生物质原料进行压缩成型的成型机(7)、用于盛装成型产品的成品料斗(8)、用于提供动力的动力装置(9)及驾驶室(10),该收获机集生物质固体燃料或饲料生产过程中的原料回收、粉碎、压制成型于一体,可边自走边对经晾晒的生物质原料进行收集、粉碎并压制成型,采用液压系统传动、控制,原料回收机(I)、粉碎机(4)、成型机(7)、车体行走系统分别由各自的液压马达(36、37、38、41)单独带动,各液压马达处于并联状态。
2.根据权利要求1所述的用于生产生物质固体燃料或饲料的收获机,其特征在于:原料回收机(I)活动连接到车体(11)上,原料回收机(I)通过与其连接的第一输送管道(2)与旋风除尘装置(3)相连,旋风除尘装置(3)设置在粉碎机(4)的上方,粉碎机(4)通过与其连接的第二输送管道(5)与收集装置(6)相连,收集装置(6)安装在成型机(7)的上方,成品料斗(8)、动力装置(9)、驾驶室(10)、粉碎机(4)及成型机(7)直接固定连接在车体(11)上。
3.根据权利要求1所述的用于生产生物质固体燃料或饲料的收获机,其特征在于••动力装置(9)由发动机带动的液压泵站构成,分别向收获机的各需要动力的部件提供运动动力,所述需要动力的部件的运动由液压阀进行控制,动力装置(9)包括发动机(25)、液压泵(27)及辅助设备,经液压系统总管(29)向系统提供压力稳定的高压油。
4.根据权利要求1所述的用于生产生物质固体燃料或饲料的收获机,其特征在于:原料回收机、粉碎机、成型机、车体行走系统的动力输入端分别安装所述液压马达(36、37、38、41),各液压马达处于并联状态,各液压马达由各自的调速阀(35、34、33、40、42)控制转速,由换向阀(32、31、30、48)控制油液的通断及流动方向;车体行走系统的液压马达(41)为双向马达,以控制车体前进或倒退,车体行走系统的调速阀需并联单向阀(39、43)。
5.根据权利要求1所述的用于生产生物质固体燃料或饲料的收获机,其特征在于:原料回收机(I)设有地轮(1.1),以方便其对于生物质原料的回收,原料回收机与车体的连接采用平行四边形连接机构,车体(11)、原料回收机(I)、两根平行的连接臂(12)构成平行四边形结构,两根平行的连接臂(12)与车体(11)和原料回收机(I)均为活动连接。
6.根据权利要求1所述的用于生产生物质固体燃料或饲料的收获机,其特征在于:在车体(11)上设有吊杆(13),吊杆(13)经提升油缸(14)、及与提升油缸(14)相连的提升链(15)与原料回收机(I)相连,通过提升油缸(14)的提升,在收获机不作业时将原料回收机提起;提升油缸液压传动系统中,提升油缸(14)的液压油由液压系统总管提供,提升油缸(14)与各液压马达处于并联状态。
7.根据权利要求1所述的用于生产生物质固体燃料或饲料的收获机,其特征在于:成品料斗⑶能通过自身的液压装置进行卸料,料斗由斜底板(61)、后挡板(62)、前立板(66)及两侧的侧板(65)组成,前立板(66)、斜底板(61)与侧板(65)间固定连接,后挡板(62)固定连接在后挡板轴套¢3)上,后挡板轴套¢3)与摆动液压缸相连,使摆动液压缸转动时能驱动后挡板轴套¢3)同时转动,使后挡板¢2)能绕支撑轴¢4)旋转打开; 斜底板(61)相对水平线有一倾角α,令α角大于成品料的安息角;成品料斗摆动液压缸液压传动系统中,成品料斗摆动液压缸与各液压马达处于并联状态,其液压油由液压系统总管提供。
8.根据权利要求1所述的用于生产生物质固体燃料或饲料的收获机,其特征在于:液压泵(27)采用恒压变量液压泵,发动机选用液化天然气发动机,并采用PLC控制系统对其转速进行控制在一定值,液压系统总管的旁路连接有溢流阀(28),调定液压泵的出口压力为设定值,此数值即为系统油压,令溢流阀(28)溢流压力稍高于系统油压,使溢流阀主要起系统超压保护作用。
9.根据权利要求1所述的用于生产生物质固体燃料或饲料的收获机,其特征在于:驾驶室为整台机器的控制部件,其内设置PLC控制系统、各液压控制阀、仪表显示系统及转向、灯光、制动、消防、空调等其他设施,PLC控制系统对发动机转速进行控制同时对机器的各运行参数进行监控,对各运行参数设置报警及停机数值,通过PLC控制系统的实时监控,保护各部件不至损坏;液压控制阀包括换向阀及调速阀,通过液压管路分别与液压系统总管和执行元件相连,用以控制液压马达及液压缸动作,仪表显示系统对各参数实时数值进行显示,以便驾驶员对收获机进行操作。
10.根据权利要求1所述的用于生产生物质固体燃料或饲料的收获机,其特征在于:在粉碎机后、成型机上部添加喷水加湿装置。
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