CN209828921U - 一种优化的生物质平模颗粒机 - Google Patents

Abstract

一种优化的生物质平模颗粒机，包括电机、箱体，电机的输出上连接有减速机，主轴与减速机之间的连接结构采用下抱式结构，所述的下抱式式结构中减速机的输出轴为具有中心通孔的空心轴，空心轴的下端伸出减速机的壳体之外，主轴的下段插设在空心轴的中心通孔中，在空心轴的外壁上设置有抱紧机构；所述的平模颗粒机采用中置式承载模盘结构，所述的甩料盘为风冷隔尘式甩料盘，在甩料盘的盘体的表面上焊接有多片上叶片，各在盘体的下表面上焊接有多片下叶片。本平模颗粒机从多方面进行了优化，使其成本下降、运行可靠、寿命延长。

Description

一种优化的生物质平模颗粒机

技术领域

本实用新型涉及生物质能源机械设备，特别涉及生物质平模颗粒机，属于能源机械技术领域。

背景技术

目前，生物质燃料由于其环保价廉被大力发展，为了提高生物质燃料的燃烧效率和性能，在作为具体燃料使用之前要压制成型为一定的形状，目前普遍采用平模生物质颗粒机来压制成型，在这种设备中，通常靠电机减速机驱动一根竖直方向的主轴，主轴上连接一个或多个压辊架，在压辊架上连接有水平方向的压辊轴，压辊通过轴承转动连接在压辊轴上，平模在压辊的下方，压制时，物料进入水平方向的模盘和压辊之间的间隙中，对压辊施加一定上下方向的压力时生物质燃料成型。为了使平模颗粒机更为高效、平稳以及长寿命的运行，申请人在平模颗粒机生产中根据用户反馈以及市场要求进行了多方面的改进，如中国专利号2011200477262(带过载保护的平模制粒机)、2014102750303 （带原料预优化的平模生物质制粒设备）、2017206961641（平模动辊颗粒机中通式压辊）、2017206966378（宽顶渐开线快分压辊）、2015104197935 （一种工作过程自适应的平模制粒设备）、2015205183314 （平模生物质成型设备成型压力自动调节系统）、2015205188816 （平模生物质成型设备的主轴预紧力调节装置）、201520518242X （平模生物质成型设备自动润滑装置）、2015104197259 （平模生物质成型设备压辊强制旋转结构）、2016208541005 （平模动辊颗粒机立式边置布料装置），这些技术应用在平模颗粒机中对其进行改进和提升均能解决相应的问题，使平模颗粒机的性能得到进一步优化和提升，然而，技术的发展是永无止境的，平模颗粒机的研制和改进也是如此，在平模颗粒机性能提升的基础上其市场规模取得了长足的发展，这些新增加的用户不同的使用场景在平模颗粒机的使用中也会出现一些新的问题，有些问题还会有一定的出现频率及共性，例如以下是其中一些用户在平模颗粒机使用中出现或者提出的问题：一是主轴动力传递方面的问题；主轴在颗粒生产过程中，主要承受着物料固化时的变形抗力，这是颗粒生产时的最大的阻力，由压辊辊压运动产生，和主轴方向一致，压辊在工作过程中的其它力主要为料层阻力等，一般情况下这些力是平衡的或小幅度的波动，相对于变形抗力可忽略，主轴与减速机的输出轴之间相联接，目前的联接方式是，与主轴联接的减速机的输出轴上具有中孔，主轴下端插入中孔中，通过键联接，图8中20所示为键，这样就要求主轴和减速箱的输出轴上都要加工比较长的键槽，图4中23所示为键槽，相对应的其键槽部位的强度就被削弱了，在键联接中有单键和双键两种，双键对称性好，但是加工精度要求高，对主轴的强度削弱的更为严重；单键加工相对简单，但是在工作过程中容易造成主轴受力不均，还有这种结构如果平模颗粒机在运行中产生较大的过载，会导致主轴或者电机或者其它机械部件损坏，主轴一旦损坏，几乎要将设备整体拆卸完才能进行更换，工作量非常大，而电机损坏也会需要较高的维修费用，而且无论单键还是双键都存在装配精度要求高，难度大的问题，不利于生产制造和现场的安装调试，为提高设备可靠性及节能降耗，需要改进目前的主轴与减速机之间的连接结构。还有采用上述的主轴连接结构需要在主轴与减速机上方的主轴上配置两套轴承支承，图8中21所示的下轴承座为下轴承支撑的轴承座，22所示为下轴承；14所示的上轴承座为上轴承支撑的轴承座这两套轴承支承处的主轴直径精度要求较高，要求有较高的加工精度，这给加工过程提出了较高的要求，在安装和使用的过程中两套轴承支承之间还容易发生相互干涉，造成安装、运行不顺畅；二是模盘的承载问题；常规的模盘是安装在中箱体4内的，颗粒成型压制力是依靠重力和压辊向下的作用力通过中箱体传递，模盘2与上箱体没有连接；中箱体承载着全部的压力，并且还与上箱体固定联结；所以，常规颗粒机的中箱体是很厚实的铸造件，箱体厚度比较大，重量比较重。材料成本比较高，还有因为目前的平模颗粒机很多都出口到国外，要经过长途跋涉，重量大的话其运输成本也要增加，还有目前的上箱体安装与中箱体之间上下连接，因为压辊架安装在上箱体5内，所述压辊架的宽度（指在模盘径向上的尺寸）受到上箱体水平径向位置的限制，而压辊是安装在压辊架上的，所以压辊的宽度（指在模盘径向上的尺寸）受到压辊架宽度的影响，所以压辊的宽度与上箱体的在水平径向上的位置限制，所以传统的平模颗粒机必须缩减牺牲掉压辊宽度来满足设计安装要求，因为压辊的宽度直接决定着压制的范围，与平模颗粒机颗粒机的生产能力直接相关，所以在目前的这种结构下，上箱体与中箱体直接上下对接，中箱体在径向上的位置就直接影响了平模颗粒机的生产能力，如果要增加其生产能力，必须将中间箱体在径向力上向外扩展，这会导致设备的更加笨重，在客户的开拓和使用过程中，几乎每一个客户都希望平模颗粒机设备在不加价的基础上有尽可能大的生产能力；三是颗粒成型后经过切割以后落到甩料盘上，甩料盘安装在模盘下方，甩料盘与主轴固定连接在一起，颗粒切断后，跌落至甩料盘，甩料盘随主轴旋转，颗粒在离心力作用下，向外抛甩，从出料口甩出；目前甩料盘为表面平整的光盘，对颗粒仅能够甩出；而颗粒成型后需要及时进行冷却，成型模具也需要持续降温，还有因为甩料盘需要旋转，所以甩料盘与设备的内壁之间具有间隙，而甩料盘下方还安装有主轴的轴承支承，在切料和甩料过程中均会产生粉尘，这些粉尘或从间隙中进入设备的运动件中，长时间积累，会对运动件的正常动作产生负面影响，导致设备损坏或者停机维护次数的增加。以上所述的几个问题均是在平模颗粒机不断的使用中发现或者用户希望解决及优化的。

发明内容

本实用新型的目的在于克服目前平模颗粒机上存在的上述问题，提供一种优化的生物质平模颗粒机。

为实现本实用新型的目的，采用了下述的技术方案：一种优化的生物质平模颗粒机，包括电机、箱体，电机的输出上连接有减速机，主轴连接在减速机的输出上，主轴的上部安装有压辊架，压辊架上转动连接有压辊，压辊下设置有模盘，模盘下设置有切刀，切刀下设置有甩料盘，甩料盘与主轴固定连接在一起，所述的箱体包括中箱体和上箱体，压辊架安装在上箱体内，所述的主轴与减速机之间的连接结构采用下抱式结构，所述的下抱式式结构中减速机的输出轴为具有中心通孔的空心轴，空心轴的下端伸出减速机的壳体之外，空心轴伸出减速机的壳体之外部分的壁厚小于等于12mm，主轴的下段插设在空心轴的中心通孔中，主轴的下端位于空心轴内伸出减速机的壳体之外的长度内，在空心轴的外壁上设置有抱紧机构，所述的抱紧机构包括套设在空心轴上的开口内圈，所述的开口内圈外轮廓为两端小、中间大的双锥形，在双锥形上部的锥形部分上套设有连接法兰，在双锥形上部的锥形部分上套设有压力法兰，连接法兰与压力法兰之间通过螺栓连接；

所述的平模颗粒机采用中置式承载模盘结构，所述的中置式承载模盘结构包括模盘，模盘外边缘上部具有一圈变低的台阶，在台阶上开设有连接孔，在台阶上配合连接有法兰盘，法兰盘与模盘之间通过螺栓固定连接，法兰盘的径向外端与上箱体之间的下部边缘之间固定连接，模盘的下部支撑在中箱体上；

所述的甩料盘为风冷隔尘式甩料盘，在甩料盘的盘体的上表面焊接有多片上叶片，各上叶片与盘体的上表面垂直，多片上叶片在上盘体上均匀分布，在盘体的下表面上焊接有多片下叶片，多片下叶片均匀分布在盘体的下表面；上叶片沿轴套外圆的切线方向，下叶片的方向均沿甩料盘的径向。

进一步的；在减速机上方主轴上配合设置有一套轴承支承，所述的轴承支承中的轴承为锥轴承或推力调心轴承。

进一步的；所述的法兰盘内侧与模盘台阶竖面之间具有间隙，法兰盘与模盘相连接的螺栓上配合有垫圈，所述垫圈的为倒L形，倒L形垫圈的竖边位于间隙中， 倒L形垫圈的横边压在法兰盘上表面。

进一步的；所述的上叶片为两片，下叶片为六片。

进一步的；所述的甩料盘为一体式甩料盘或者合握式甩料盘。

本实用新型的积极有益技术效果在于：本平模颗粒机的下抱式结构中主轴传动部分以减速机为下支承，由上置的锥轴承或推力调心轴承为主轴承（只使用一个轴承），下支撑是采用安装在减速箱安装孔下方的抱紧机构抱紧主轴，该结构缩短主轴承与压制部分的距离，拉大了主轴两处支撑的距离，减少扭矩传递距离，提高主轴受力特性；与原结构相比节省下支承轴承，简化了结构，利于加工；同时将主轴由多点支承优化为两点支承，避免减少了干涉出现的可能性；主轴下端直接插入减速机中心通孔中，采用无键连接形式，利用减速机中心通孔对主轴进行定心，主轴下端通过专用的抱紧机构将减速机输出轴分与主轴合为一体，充分利用了减速机输出部分的支承作用，使得主轴在传动部分的主轴承及减速部分的支承下，构成稳定的支承结构；还有效地避免了普通键连接的轴箍上开槽导致的应力集中和强度削弱；本结构中主轴由于去掉了原来的下轴承支承，所以主轴上不需要再加工原来此处压轴承的台阶，精度和表面粗糙度也相较原主轴有所降低，加工过程更为简化，本结构下主轴状态稳定，即使更换模盘、压辊时压制部分全部拆除，主轴状态也能保持受力稳定，从而可靠性得到提高；主轴结构较原结构大为简化，不仅优化了受力，更降低了加工成本；使用抱紧机构，在装配时更简单，效率更高；通过结构优化，主轴受力更好，可靠性提高，同时有效地降低了生产成本；中置式承载模盘结构将原来的内装式模盘，通过结构改进，优化为承接上下结构，从而将制粒过程的压力先依靠模盘来全部承载，之后再向下传递。这种改进，对模盘进行了加强，利于承载并提高模盘寿命，而且将原来的笨重的箱体轻量化，减小了设备重量，降低零部件成本，本结构中在不增加中箱体的尺寸的情况下使上箱体径向外移，这种结构下压辊的宽度可以加大，模盘开孔的直径范围也会加大，从而增大了开孔的环形面积，模盘上径向越靠外，可以开设的型孔数量也越多，其产能提高的也越高，可以相应的提高制粒设备的生产能力；在甩料盘的上下面上分别增加上叶片、下叶片，上叶片是两片或多于两片叶片加大对颗粒的甩出作用，后倾角度设计减少对成型的颗粒的冲击，加大对空气的搅动效果，六片径向式下叶片，强力向外抛甩空气，风压高，将盘下空气快速从边缘缝隙向上吹动，对颗粒进行冷却，向上吹动的气流并能够对模具进行持续冷却，而且向上的气流使气体在边缘缝隙的气体流动方向只能向上，限制了切料过程中产生的灰尘从边缘缝隙向下落入设备中，对设备运行起到了隔尘作用，有效的保护了甩料盘下方的设备，延长其使用寿命。本平模颗粒机从多方面进行了优化，使其成本下降、运行可靠、寿命延长。

附图说明

图1是本实用新型的整体示意图。

图2是主轴下抱式结构处的示意图。

图3本实用新型的主轴的示意图。

图4原主轴的示意图。

图5中置式承载模盘结构的示意图。

图6甩料盘上部的示意图。

图7是甩料盘下部的示意图。

图8是原平模颗粒机的示意图。

具体实施方式

为了更充分的解释本实用新型的实施，提供本实用新型的实施实例。这些实施实例仅仅是对本实用新型的阐述，不限制本实用新型的范围。

结合附图对本实用新型进一步详细的解释，附图中各标记为：1：主轴；2：模盘；3：甩料盘；4：中箱体；5：下箱体；6：法兰盘；7：空心轴； 8：连接法兰；9：压力法兰；10：开口内圈；11：连接法兰与压力法兰的连接螺栓；12：电机；13：减速机；14：上轴承座；15：上轴承；16：压辊架；17：压辊；18：减速机壳体下端； 19: 模盘与法兰盘的连接螺栓；20：键；21：下轴承座；22：下轴承；23：键槽；24：垫圈；31：上表面；32：轴套；34：上叶片； 35：下表面；36：下叶片。

如附图所示，一种优化的生物质平模颗粒机，包括电机12、箱体，电机12的输出上连接有减速机，主轴连接在减速机的输出上，主轴的上部安装有压辊架16，压辊架上转动连接有压辊17，压辊下设置有模盘2，模盘下设置有切刀，切刀下设置有甩料盘3，甩料盘与主轴固定连接在一起，所述的箱体包括中箱体4和上箱体5，压辊架安装在上箱体内，以上是目前的平模颗粒机上现有的结构；

所述的主轴与减速机之间的连接结构采用下抱式结构，所述的下抱式式结构中减速机的输出轴为具有中心通孔的空心轴7，所述的空心轴伸出减速机的壳体之外部分的壁厚小于等于12mm，更为优化的，所述的空心轴伸出减速机的壳体之外部分的壁厚为10mm。空心轴7的下端伸出减速机的壳体之外，18所示为减速机壳体下端，主轴的下段插设在空心轴的中心通孔中，主轴的下端位于空心轴内伸出减速机的壳体之外的长度内，本实施例中，主轴下端与空心轴端部齐平，空心轴内伸出减速机的壳体之外的长度在50-100mm即可，在空心轴7的外壁上设置有抱紧机构，所述的抱紧机构包括套设在空心轴上的开口内圈10，所述的开口内圈外轮廓为两端小、中间大的双锥形，在双锥形上部的锥形部分上套设有连接法兰8，在双锥形下部的锥形部分上套设有压力法兰9，连接法兰及压力法兰内圈为与开口内圈外轮廓相配合的锥形，连接法兰与压力法兰之间通过螺栓连接；11所示为连接法兰与压力法兰的连接螺栓；在减速机上方主轴上配合设置有一套轴承支承，14所示的上轴承座为上轴承支承中的轴承座，所述的轴承支承中的轴承为锥轴承或推力调心轴承，15为轴承，本下抱式结构中，主轴1安装在固定在减速机上的空心轴内，在空心轴的下端外径上安装开口内圈，开口内圈外圆上带有两个方向的锥度（即双锥形），与连接法兰和压力法兰的内锥形配合，并且连接法兰和压力法兰通过螺栓连接在一起，需要抱紧时，拧螺栓，通过缩小连接法兰和压力法兰之间的距离来压紧开口内圈（缩小其开口量），使得空心轴与主轴紧密贴合，完成主轴的锁紧。

本下抱式结构中主轴如图3，图示L段是插入减速箱机空心轴的部分，采用无键联结的抱紧机构，不需要加工键槽，避免了键槽的应力集中及对轴的强度的削弱，对工作面也不会产生磨损；相比较原主轴图4加工有键槽，并且在L1段因安装轴承故要求较高加工精度；而下抱式主轴由于结构中没有安装下轴承，主轴上不需要加工压轴承的台阶，表面粗糙度也相较原主轴有所降低。在超载时，抱紧机构将失去联接作用，起到超载保护作用，这是键连接无法比拟的；抱紧机构拆卸方便。

所述的平模颗粒机采用中置式承载模盘结构，如图5所示，所述的模盘2外边缘上部具有一圈变低的台阶，在台阶上开设有连接孔，在台阶上配合连接有法兰盘6，法兰盘与模盘之间通过螺栓固定连接，19所述为模盘与法兰盘的连接螺栓，更为详细的，所述的法兰盘内侧与模盘台阶竖面之间具有间隙，法兰盘与模盘相连接的螺栓上配合有垫圈24，所述垫圈的为倒L形，倒L形垫圈的竖边位于间隙中，倒L形垫圈的横边压在法兰盘6上表面，法兰盘的径向外端与上箱体5之间的下部边缘之间固定连接，这样还选择可以通过对上箱体进行固定来分担模盘的承载，模盘的下部支撑在中箱体4上，模盘与中箱体之间可不固定连接，可以采用模盘放置在中箱体上，在安装上压辊之后主轴上螺母压紧即成为一个整体。

这种中置式承载模盘结构对于模盘2来讲，开孔位置的直径范围也会加大，从而增大了开孔的环形面积，增加了开孔数量，压辊的宽度也可相应增加，所以本结构在降低重量、改善承载的情况下还可以相应的提高制粒机的生产能力

所述的甩料盘为风冷隔尘式甩料盘，风冷隔尘式甩料盘如图6、图7所示，包括轴套32和盘体，在盘体的上表面31上焊接有多片上叶片，34所示为上叶片，各上叶片与盘体的上表面垂直，多片上叶片在上盘体上均匀分布，所述的上叶片的方向为：上叶片沿轴套外圆的切线方向，方向如图6所示，本实施例中，所述的上叶片为两片，如图6所示，在盘体的下表面35上焊接有多片下叶片，36所示为下叶片，多片下叶片均匀分布在盘体的下表面；所述的多片下叶片的方向均沿甩料盘的径向，本实施例中下叶片为六片；下叶片的方向和数量如图6所示，所述的甩料盘为一体式甩料盘或者合握式甩料盘，一体式甩料盘指轴套为完整的圆形套，盘体为完整的圆形盘，轴套与盘体焊接在一起，合握式甩料盘指中国专利号2018203286292中所采用的技术方案。

在详细说明本实用新型的实施方式之后，熟悉该项技术的人士可清楚地了解，在不脱离上述申请专利范围与精神下可进行各种变化与修改，凡依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的范围，且本实用新型亦不受限于说明书中所举实例的实施方式。

Claims (5)

1.一种优化的生物质平模颗粒机，包括电机、箱体，电机的输出上连接有减速机主轴连接在减速机的输出上，主轴的上部安装有压辊架，压辊架上转动连接有压辊，压辊下设置有模盘，模盘下设置有切刀，切刀下设置有甩料盘，甩料盘与主轴固定连接在一起，所述的箱体包括中箱体和上箱体，压辊架安装在上箱体内，其特征在于：所述的主轴与减速机之间的连接结构采用下抱式结构，所述的下抱式式结构中减速机的输出轴为具有中心通孔的空心轴，空心轴的下端伸出减速机的壳体之外，空心轴伸出减速机的壳体之外部分的壁厚小于等于12mm，主轴的下段插设在空心轴的中心通孔中，主轴的下端位于空心轴内伸出减速机的壳体之外的长度内，在空心轴的外壁上设置有抱紧机构，所述的抱紧机构包括套设在空心轴上的开口内圈，所述的开口内圈外轮廓为两端小、中间大的双锥形，在双锥形上部的锥形部分上套设有连接法兰，在双锥形上部的锥形部分上套设有压力法兰，连接法兰与压力法兰之间通过螺栓连接；

所述的平模颗粒机采用中置式承载模盘结构，所述的中置式承载模盘结构包括模盘，模盘外边缘上部具有一圈变低的台阶，在台阶上开设有连接孔，在台阶上配合连接有法兰盘，法兰盘与模盘之间通过螺栓固定连接，法兰盘的径向外端与上箱体之间的下部边缘之间固定连接，模盘的下部支撑在中箱体上；

所述的甩料盘为风冷隔尘式甩料盘，在甩料盘的盘体的上表面焊接有多片上叶片，各上叶片与盘体的上表面垂直，多片上叶片在上盘体上均匀分布，在盘体的下表面上焊接有多片下叶片，多片下叶片均匀分布在盘体的下表面；上叶片沿轴套外圆的切线方向，下叶片的方向均沿甩料盘的径向。

2.根据权利要求1所述的一种优化的生物质平模颗粒机，其特征在于：在减速机上方主轴上配合设置有一套轴承支承，所述的轴承支承中的轴承为锥轴承或推力调心轴承。

3.根据权利要求1所述的一种优化的生物质平模颗粒机，其特征在于：所述的法兰盘内侧与模盘台阶竖面之间具有间隙，法兰盘与模盘相连接的螺栓上配合有垫圈，所述垫圈的为倒L形，倒L形垫圈的竖边位于间隙中， 倒L形垫圈的横边压在法兰盘上表面。

4.根据权利要求1所述的一种优化的生物质平模颗粒机，其特征在于：所述的上叶片为两片，下叶片为六片。

5.根据权利要求1所述的一种优化的生物质平模颗粒机，其特征在于：所述的甩料盘为一体式甩料盘或者合握式甩料盘。