帶有螺旋溝槽壓輥的生物質(zhì)顆粒成型機構(gòu)的制作方法
【專利摘要】一種帶有螺旋溝槽壓輥的生物質(zhì)顆粒成型機構(gòu)，壓輥組件豎直安裝在成型腔內(nèi)，壓輥工作外表面與環(huán)模內(nèi)表面形成楔形壓縮區(qū)域，壓輥軸組與上下蓋板的安裝孔配合為偏心結(jié)構(gòu)；各壓輥組件間通過間隙調(diào)整定位組件相連，在壓輥軸與環(huán)模擠壓的外圓柱表面上，設(shè)置沿軸向分布的多條螺旋溝槽，構(gòu)成壓輥擠壓作用面在圓周方向形成溝槽與凸棱均勻交替分布的結(jié)構(gòu)；本實用新型的有效物料壓縮腔增大，提高壓縮效率；工作時運轉(zhuǎn)平穩(wěn)。提高了物料沿壓輥軸向分布的均勻度。延長使用壽命，降模輥間隙調(diào)整方便，調(diào)整精度高，提高了物料沿壓輥軸向分布的均勻度，壓縮過程平穩(wěn)。
【專利說明】
帶有螺旋溝槽壓輥的生物質(zhì)顆粒成型機構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及生物質(zhì)顆粒成型設(shè)備領(lǐng)域，特別是涉及一種帶有螺旋溝槽壓輥的生物質(zhì)顆粒成型機構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]生物質(zhì)顆粒燃料由木肩、農(nóng)作物秸桿等經(jīng)機械壓制而成，現(xiàn)有環(huán)模壓輥式顆粒成型機，利用環(huán)模和壓輥的相對運動，將進入模輥間楔形壓縮區(qū)的物料擠壓成型，具有成型率高，可連續(xù)生產(chǎn)的優(yōu)點，使用廣泛。但是模輥間隙一致性差，且由于壓輥軸承在物料成型腔內(nèi)，其結(jié)構(gòu)尺寸受到限制，當擠壓力過大時，壓輥軸強度不足，軸承壽命很短，設(shè)備維修及維護時間過長。同時，由于環(huán)模與壓輥間喂料空間有限，松散的生物質(zhì)物料進入環(huán)模內(nèi)的成型腔時，靠近進料口的一端易出現(xiàn)物料堆積，這種不均勻的物料分布會造成整機悶車，也會造成環(huán)模和壓輥沿軸向磨損不均，影響成型件的使用壽命。對于模輥式顆粒成型機，環(huán)模壓輥間的間隙對顆粒成型影響很大，為實現(xiàn)二者間隙大小的調(diào)節(jié)，壓輥軸多制成偏心式，即壓輥軸兩軸端同軸，但與支撐壓輥的中間軸段不同軸，壓輥殼通過軸承安裝在壓輥軸上，由于壓輥殼腔內(nèi)尺寸限制及結(jié)構(gòu)要求，軸承在壓輥殼內(nèi)工作，而壓輥直接在充滿生物質(zhì)物料的成型腔內(nèi)，粉塵很容易進入軸承工作腔里，造成軸承卡死，壓輥殼繞壓輥軸轉(zhuǎn)動的滾動摩擦力急劇增加，出現(xiàn)壓輥打滑或卡住現(xiàn)象，使物料不能順利進入壓縮區(qū)。另外，為增大壓輥對物料的帶動能力，壓輥殼上通常加工出與軸線平行方向的溝槽，壓輥殼上的溝槽和凸棱交替與環(huán)模內(nèi)表面接觸，易出現(xiàn)沖擊載荷，也會影響模輥的使用壽命。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目地是提供一種帶有螺旋溝槽壓輥的生物質(zhì)顆粒成型機構(gòu)，生物質(zhì)豎向進料，整機結(jié)構(gòu)緊湊，有效的物料壓縮腔增大，工作時運轉(zhuǎn)平穩(wěn)。壓輥能夠承受較大的擠壓力，提高了物料沿壓輥軸向分布的均勻度。模輥間隙調(diào)整方便，調(diào)整精度高，壓輥定位可靠;壓輥兩軸端配合的滑動軸承工作于成型腔外，延長使用壽命，降低制造與維修成本，有效提高壓縮效率;提高物料沿壓輥軸向分布均勻度，受力均勻，壓縮過程平穩(wěn)。
[0004]本實用新型所采用的技術(shù)方案是:包括進料口、成型腔上蓋板、成型腔下蓋板、環(huán)模、壓輥組件、出料斗，其特征是:成型腔由環(huán)模內(nèi)表面及成型腔上蓋板、成型腔下蓋板封閉而成，至少一組壓輥組件豎直安裝在成型腔內(nèi)，壓輥工作外表面與環(huán)模內(nèi)表面形成楔形壓縮區(qū)域，壓輥軸組與成型腔上蓋板、成型腔下蓋板的安裝孔配合為偏心結(jié)構(gòu)；上、下壓輥軸座連接板兩端通過連接螺釘連接上、下兩壓輥軸座上；
[0005]進料口上部設(shè)置具有多個物料出口的分料器，分料器的每個物料出口連接成型腔上蓋板上的每個進料口，其位置設(shè)置在壓輥和環(huán)模所形成的楔形物料壓縮區(qū)域上端;環(huán)模兩端面分別通過外圈帶齒軸承、支撐軸承連接在成型腔上蓋板和成型腔下蓋板上，三者同軸裝配并繞立軸回轉(zhuǎn);外圈帶齒軸承的外圈設(shè)置與原動力傳動齒形嚙合的外齒輪。
[0006]上述各壓輥組件間通過間隙調(diào)整定位組件相連，連接方式是:每個壓輥軸座上設(shè)置兩個連接孔，位于各相鄰的壓輥軸座上相近的兩個連接孔之間連接間隙調(diào)整定位組件，位于相對的一組壓輥軸座上的兩個連接孔之間連接間隙調(diào)整定位組件；間隙調(diào)整定位組件設(shè)置帶連接孔的正向螺旋調(diào)節(jié)螺釘和帶連接孔的反向螺旋調(diào)節(jié)螺釘，正向螺旋調(diào)節(jié)螺釘和反向螺旋調(diào)節(jié)螺釘上的安裝孔通過銷釘分別連接兩個壓輥軸座上的連接孔，在正向螺旋調(diào)節(jié)螺釘和反向螺旋調(diào)節(jié)螺釘?shù)南鄬Χ诉B接雙向螺紋調(diào)節(jié)螺母。
[0007]在上述壓輥軸與環(huán)模擠壓的外圓柱表面上，加工出沿軸向分布的多條螺旋溝槽，構(gòu)成壓輥擠壓作用面在圓周方向形成溝槽與凸棱均勻交替分布的結(jié)構(gòu);壓輥軸按與其上螺旋溝槽旋向相同的方向旋轉(zhuǎn)時，螺旋溝槽有利于將物料從進料口近端向遠端引導(dǎo)，使物料壓輥沿軸向分布均勻;壓輥上形成的凸棱在垂直于其軸線的截面寬度與環(huán)模上的?？字睆较嗤覂上噜徛菪估庵芟蜷g距與相鄰?？自诃h(huán)模周向的間距也相等，壓輥凸棱能夠平穩(wěn)地進入與環(huán)模形成的物料擠壓區(qū)，有利于降低模輥接觸噪聲，改善壓縮受力情況，能夠保證凸棱覆蓋上與環(huán)模上對應(yīng)的?？?。
[0008]本實用新型的積極效果是:生物質(zhì)豎向進料，整機結(jié)構(gòu)緊湊，有效的物料壓縮腔增大，有效提高壓縮效率;工作時運轉(zhuǎn)平穩(wěn)。壓輥能夠承受較大的擠壓力，提高了物料沿壓輥軸向分布的均勻度。壓輥兩軸端配合的滑動軸承工作于成型腔外，延長使用壽命，降低制造與維修成本;模輥間隙調(diào)整方便，調(diào)整精度高，壓輥定位可靠；帶有螺旋溝槽的壓輥便于導(dǎo)料，提高了物料沿壓輥軸向分布的均勻度，受力均勻，壓縮過程平穩(wěn)。
【附圖說明】
[0009]圖1是局部剖視的立式生物質(zhì)顆粒燃料成型機裝配結(jié)構(gòu)軸測圖。
[0010]圖中零部件序號:分料器I，出料斗2，下機架3，環(huán)模4，上機架5，壓輥組件6，進料口7，成型腔上蓋板8，外圈帶齒軸承10，成型腔下蓋板11，接料板12。
[0011]圖2是物料壓縮腔軸測半剖視圖(去除間隙調(diào)整定位組件狀態(tài))。
[0012]圖中零部件序號:下機架3，環(huán)模4，壓輥組件6，進料口7，成型腔上蓋板8，外圍板9，上支撐軸承13，外圈帶齒軸承10，成型腔下蓋板11。
[0013]圖3是壓輥組件示意圖。
[0014]圖中零部件序號:壓輥軸6-1，壓輥軸座6-2，密封蓋6-3，滑動軸承6-4，壓輥軸座連接板6-5。
[0015]圖4是壓輥軸座6-2的端面視圖(去除密封蓋狀態(tài))。
[0016]圖5是壓輥工作面帶有螺旋溝槽示意圖。
[0017]圖6是帶螺旋槽壓輥的截面局部圖。
[0018]圖7是壓輥和環(huán)模回轉(zhuǎn)面接觸展開示意圖。
[0019]圖8是壓輥組件連接與定位圖。
[0020]圖中零部件序號:6壓輥組件，15間隙調(diào)整定位組件。
[0021 ]圖9是間隙調(diào)整定位組件示意圖。
[0022]圖中零部件序號:正向螺旋調(diào)節(jié)螺釘15-1，調(diào)節(jié)螺母15-2，反向螺旋調(diào)節(jié)螺釘15-3。
【具體實施方式】
[0023]見圖1、2，具體結(jié)構(gòu)如下:本實用新型設(shè)置上機架5和下機架3，在上機架5的上、下端分別固定組裝成型模上蓋板8、成型模下蓋板11;在成型模上蓋板8和成型模下蓋板11之間設(shè)置壓縮腔，壓縮腔是由成型腔上蓋板8、上支撐軸承13、環(huán)模4、外圈帶齒軸承10、成型模下蓋板11等同軸零件構(gòu)成的封閉腔。上支撐軸承13的內(nèi)圈與成型腔上蓋板8通過螺栓緊固連接，上支撐軸承13的外圈與環(huán)模4的上端面也通過螺栓連接;環(huán)模4的下端面通過連接螺栓與外圈帶齒軸承10的齒圈端面連接，外圈帶齒軸承10的內(nèi)圈與成型腔下蓋板11連接。上下兩套軸承的內(nèi)圈通過與成型模上蓋板8和成型腔下蓋板11相連確定了雙端支承的回轉(zhuǎn)立軸中心線，從而使外圈帶齒軸承10的齒圈與環(huán)模4及上支撐軸承13的外圈組成的旋轉(zhuǎn)組件可以繞立軸回轉(zhuǎn);外圈帶齒軸承10設(shè)置與原動力傳動齒形嚙合的外齒圈。環(huán)模4的圓周面上沿徑向開有多排模孔。在接料板12的外圍設(shè)置固定的外圍板9及出料斗2。
[0024]見圖2、3，在成型腔上蓋板8和成型腔下蓋板11上均開有四個沿圓周均布的壓輥組件安裝孔，各壓輥組件6上、下端的安裝軸端與成型腔上蓋板8、成型腔下蓋板11上的安裝孔配合組裝，故壓輥組件6的壓輥軸6-1也是雙端支撐結(jié)構(gòu);壓輥組件6中的壓輥軸6-1為各軸端同心的直軸，其擠壓軸段與環(huán)模內(nèi)表面構(gòu)成楔形物料擠壓空間。
[0025]見圖5，壓輥的軸端端面鉆孔F，潤滑油可通過該孔進入，同時，為保證潤滑油充分進入軸承內(nèi)圓表面形成油膜，在軸端的圓柱面上鉆了兩個引油口Fl，與進油中心孔相連。在與環(huán)模內(nèi)表面接觸寬度上，壓輥外圓表面加工出了沿圓周方向均勻分布的螺旋溝槽，溝槽之間為凸棱(見圖6)。為提高壓縮效率和改善模輥受力；如圖7所示，將模輥作用面分別展開時，D為環(huán)模內(nèi)表面展開示意圖，壓輥表面上的凸棱垂直于軸線方向的寬度與?？字睆较嗟龋员ＷC將物料擠壓出?？椎膲嚎s力足夠大，圖4中矩形框C為實際壓輥能夠推動?？變?nèi)物料前進的有效接觸面積示意，環(huán)模I上?？滓哉切涡问讲贾迷趦?nèi)表面上，在矩形接觸面域內(nèi)壓輥凸棱與溝槽沿軸向均布，壓輥轉(zhuǎn)動時，靠近進料口(壓輥上側(cè))的松散物料被帶動向下運動，提高了物料沿壓輥軸向分布的均勻度。避免了一般直槽壓輥可能出現(xiàn)的凸棱完全壓在無?？酌嬗虻默F(xiàn)象，也不會出現(xiàn)直線凸棱沖擊式進入與離開壓縮區(qū)的現(xiàn)象。螺旋槽壓輥的凸棱截面可以為圖6所示的梯形或近似凸面形狀，以提高凸棱力學強度。
[0026]壓輥軸6-1在兩側(cè)軸端與軸承配合，軸承潤滑油可經(jīng)由壓輥軸6-1上的中心孔F引入到與軸頸的滑動接觸面域內(nèi)，有利于降低該面域內(nèi)的摩擦系數(shù);兩側(cè)軸承與壓縮腔內(nèi)的物料分隔，也有利于軸承的密封和散熱。
[0027]見圖2、4，在壓輥組件6中的壓輥6-1兩軸端安裝有滑動軸承6-4，上、下兩滑動軸承6-4分別安裝在兩端壓輥軸座6-2的內(nèi)孔里，壓輥6-1的兩端通過上、下兩滑動軸承6-4和上、下兩壓輥軸座6-2組裝在成型腔上蓋板8和成型腔下板11上;壓輥軸座6-2的外端組裝密封蓋 6_3 ο
[0028]見圖4、9，壓輥軸組與成型腔上蓋板8、成型腔下蓋板11的安裝孔配合為偏心結(jié)構(gòu):壓輥軸座6-2內(nèi)孔與其外圓柱面存在偏心距離e，各壓輥軸座6-2之間通過間隙調(diào)整定位組件15相連，連接方式是:每個壓輥軸座6-2上設(shè)置兩個連接孔B，位于各相鄰的壓輥軸座上相近的兩個連接孔B之間連接間隙調(diào)整定位組件15，同時位于相對的一組壓輥軸座上的兩個連接孔B之間連接間隙調(diào)整定位組件15，構(gòu)成由三套間隙調(diào)整定位組件組成三角形結(jié)構(gòu)(圖8所示)。
[0029]見圖9，間隙調(diào)整定位組件15采用的結(jié)構(gòu)，即設(shè)置帶安裝孔B-1的正向螺旋調(diào)節(jié)螺釘15-1和帶安裝孔B-1的反向螺旋調(diào)節(jié)螺釘15-3，正向螺旋調(diào)節(jié)螺釘15-1和反向螺旋調(diào)節(jié)螺釘15-3上的安裝孔B-1通過銷釘分別連接兩個壓輥軸座上的連接孔B，在正向螺旋調(diào)節(jié)螺釘15-1和反向螺旋調(diào)節(jié)螺釘15-3的相對端連接雙向螺紋調(diào)節(jié)螺母15-2。當旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺母15-2時，正向螺旋調(diào)節(jié)螺釘15-1與反向調(diào)節(jié)螺釘15-3同時旋進或旋出，使得間隙調(diào)整定位組件15的軸向長度發(fā)生變化，從而推動壓輥軸座6-2轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)環(huán)模4和壓輥6-1之間間隙的調(diào)節(jié)。
[0030]模輥間隙大小可單獨對每組壓輥組件6進行調(diào)整，也可以對四組壓輥組件6同時進行聯(lián)動調(diào)整。單獨調(diào)整時，將間隙調(diào)整定位組件15取下，轉(zhuǎn)動圖2中安裝在上蓋板的偏心壓輥軸座6-2，則由于壓輥軸座連接板6-5與上下壓輥軸座6-2相互聯(lián)接，下端壓輥軸座也會同步轉(zhuǎn)動，由此帶動壓輥軸座相對環(huán)模的間隙發(fā)生改變，待每組壓輥組件都調(diào)整至預(yù)設(shè)間隙后，將調(diào)整鎖緊組件15軸向長度調(diào)節(jié)為壓輥組件配合孔間的距離，將相鄰壓輥組件兩兩通過間隙調(diào)整定位組件聯(lián)接，同時將其中一組相隔的壓輥組件通過間隙調(diào)整定位組件聯(lián)接，構(gòu)成三角形固定結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)可靠，壓輥所受的偏心推力為相向力，減弱了對成型腔上蓋板8和成型腔下板11的作用力，使板件不發(fā)生過大變形，提高了各安裝件間的位置精度;壓輥組件定位后保證環(huán)模和壓輥間隙不變。
[0031]聯(lián)動調(diào)整時，按圖8所示通過間隙調(diào)整定位組件將壓輥組件15兩兩聯(lián)接，旋動調(diào)節(jié)螺母15-2，則間隙調(diào)整定位組件15的長度變化會推動壓輥組旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)多組模輥間隙的同時調(diào)整。見圖8，將其中一組相隔的壓輥組件通過間隙調(diào)整定位組件聯(lián)接，構(gòu)成三角形固定結(jié)構(gòu)，壓輥組件定位后保證環(huán)模和壓輥間隙不變。
[0032]見圖4、5，在上、下兩壓輥軸座6-2上設(shè)置連接凸板，連接凸板上設(shè)置連接孔A，上、下壓輥軸座連接板6-5兩端通過連接螺釘連接上、下兩壓輥軸座6-2的連接孔A，當旋轉(zhuǎn)一端壓輥軸座時，可使上、下兩套軸座同步旋轉(zhuǎn)，保證壓輥與環(huán)模間的間隙大小均勻一致。
[0033]見圖1、2，成型模上蓋板8上設(shè)置多個進料口7，進料口 7的上部設(shè)置具有多個物料出口的分料器I，分料器I的每個物料出口可插入成型腔上蓋板上的每個進料口 7，其位置設(shè)置在壓輥和環(huán)模所形成的楔形物料壓縮區(qū)域上端;從而使物料從多處喂入進壓縮腔內(nèi)。
[0034]工作原理:松散的生物質(zhì)物料(木肩、秸桿粉料等)在重力作用下自然流動或由進料器帶動，從分料器I下端的每一單獨的出料口排出，使物料從多處喂入進壓縮腔內(nèi)。散物料經(jīng)由旋轉(zhuǎn)的壓輥組件帶動進入楔形物料壓縮腔后，容積密度迅速提高，楔形區(qū)內(nèi)的物料再經(jīng)環(huán)模壓輥間的擠壓力作用，通過環(huán)模4上開出的?？缀蠊探Y(jié)為顆粒燃料。成型后的顆粒燃料隨環(huán)模一起旋轉(zhuǎn)并被后續(xù)進入的物料持續(xù)擠壓向外運動，落到接料板12上，經(jīng)出料斗2排出。
【主權(quán)項】
1.一種帶有螺旋溝槽壓輥的生物質(zhì)顆粒成型機構(gòu)，包括進料口、成型腔上蓋板、成型腔下蓋板、環(huán)模、壓輥組件、出料斗，其特征是:成型腔由環(huán)模內(nèi)表面及成型腔上蓋板、成型腔下蓋板封閉而成，至少一組壓輥組件豎直安裝在成型腔內(nèi)，壓輥工作外表面與環(huán)模內(nèi)表面形成楔形壓縮區(qū)域，壓輥軸組與成型腔上蓋板、成型腔下蓋板的安裝孔配合為偏心結(jié)構(gòu)；上、下壓輥軸座連接板兩端通過連接螺釘連接上、下兩壓輥軸座上； 進料口上部設(shè)置具有多個物料出口的分料器，分料器的每個物料出口連接成型腔上蓋板上的每個進料口，其位置設(shè)置在壓輥和環(huán)模所形成的楔形物料壓縮區(qū)域上端;環(huán)模兩端面分別通過外圈帶齒軸承、支撐軸承連接在成型腔上蓋板和成型腔下蓋板上，三者同軸裝配并繞立軸回轉(zhuǎn);外圈帶齒軸承的外圈設(shè)置與原動力傳動齒形嚙合的外齒輪； 上述各壓輥組件間通過間隙調(diào)整定位組件相連，連接方式是:每個壓輥軸座上設(shè)置兩個連接孔，位于各相鄰的壓輥軸座上相近的兩個連接孔之間連接間隙調(diào)整定位組件，位于相對的一組壓輥軸座上的兩個連接孔之間連接間隙調(diào)整定位組件；間隙調(diào)整定位組件設(shè)置帶連接孔的正向螺旋調(diào)節(jié)螺釘和帶連接孔的反向螺旋調(diào)節(jié)螺釘，正向螺旋調(diào)節(jié)螺釘和反向螺旋調(diào)節(jié)螺釘上的安裝孔通過銷釘分別連接兩個壓輥軸座上的連接孔，在正向螺旋調(diào)節(jié)螺釘和反向螺旋調(diào)節(jié)螺釘?shù)南鄬Χ诉B接雙向螺紋調(diào)節(jié)螺母； 在壓輥軸與環(huán)模擠壓的外圓柱表面上，設(shè)置沿軸向分布的多條螺旋溝槽，構(gòu)成壓輥擠壓作用面在圓周方向形成溝槽與凸棱均勻交替分布的結(jié)構(gòu);壓輥上形成的凸棱在垂直于其軸線的截面寬度與環(huán)模上的?？字睆较嗤覂上噜徛菪估庵芟蜷g距與相鄰?？自诃h(huán)模周向的間距相等。
【文檔編號】B30B15/00GK205467507SQ201620264231
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月1日
【發(fā)明人】張敏, 劉慶玉, 白雪衛(wèi), 薛志平, 李金洋, 陳東雨
【申請人】沈陽農(nóng)業(yè)大學