外啮合柱塞式压辊环模生物质成型机的制作方法

本发明属于农业机械技术领域，是一种模块化柱塞式生物质成型机。

背景技术：

生物质成型机，用于将粉碎后的农林业中废弃物如枝叶、秸秆等压缩成颗粒状或块状，作为饲料或者燃料。国内外通常采用环模或平模成型原理，存在能耗大，压辊和成型模具磨损较为严重的问题。本发明所涉及的生物质成型机为柱塞压辊环模方式，克服了现有产品成型磨具与压辊之间磨损问题，且具有较高的生产效率。

技术实现要素：

本发明目的是提供一种高效低能耗生物质燃料、饲料成型机，将粒径较小的树叶、枝丫、秸秆、锯末等生物质粉末，压缩成颗粒状。

为实现上述目的，本发明的技术方案是，一种外啮合柱塞式压辊环模生物质成型机，其特征在于，包括：箱体式机架（3），用于固定各部件和支撑整个成型机；圆筒形环模成型部件（4）轴线水平设置连接在机架（3）上，其上设置有数列垂直于环模成型部件（4）轴线的成型孔（4a）；柱塞式压辊部件（11）轴线水平设置连接在机架（3）上，其上设置有数列垂直于柱塞式压辊部件（11）轴线的压缩柱塞（11a）；所述柱塞式压辊部件（11）上某列所有成型孔（4a）轴线所在平面与环模成型部件（4）上某列所有压缩柱塞（11a）轴线所在平面重合；所述柱塞式压辊部件（11）与环模成型部件（4）按一定的传动比旋转时，所述柱塞式压辊部件（11）上的压缩柱塞（11a）与环模成型部件（4）上的成型孔（4a）实现位置啮合，所述压缩柱塞（11a）可将柱塞式压辊部件（11）和环模成型部件（4）之间的松散物料从成型孔（4a）中挤压成型；平行于环模成型部件（4）轴线设置预压辊部件（14），其上预压辊（14a）与环模成型部件（4）外圆周滚动接触。

位置啮合即柱塞式压辊部件（11）与环模成型部件（4）按一定的传动比旋转时，位于二部件上的压缩柱塞（11a）和成型孔（4a）之间，存在类似齿轮啮合的运动关系，但不存在动力传递。

箱体式机架（3）分为成型仓（3a）和传动仓（3b），成型仓（3a）容纳柱塞式压辊部件（11）与环模成型部件（4）及预压辊部件（14）；传动仓（3b）容纳传动齿轮；成型仓（3a）和传动仓（3b）之间防尘处理/隔绝。

环模成型部件（4）与水平设置的主动轴（6）固定连接，主动轴(6)上还固定连接有主动齿轮（5），主动齿轮位于所述的传动仓（3b）内；环模成型部件（4）与主动齿轮（5）有相位关系。

柱塞式压辊部件（11）与水平设置的被动轴（9）固定连接，被动轴（9）上还固定连接有被动齿轮（10），被动齿轮位于所述的传动仓（3b）内；柱塞式压辊部件（11）与被动齿轮（10）有相位关系；被动齿轮（10）与主动齿轮（5）在所述传动仓（3b）内相互啮合。

环模成型部件（4）上的成型孔（4a）沿环模成型部件（4）圆周方向均匀设置，沿环模成型部件（4）轴向方向设置x列；所述柱塞式压辊部件（11）上压缩柱塞（11a）沿柱塞式压辊部件（11）圆周方向均匀设置，沿柱塞式压辊部件（11）轴向方向设置x列，且每列所述的压缩柱塞（11a）与环模成型部件（4）上轴向设置的x列成型孔（4a）的其中一列对齐；每列所述成型孔（4a）数量与与其对齐一列压缩柱塞（11a）数量比值为m；主动齿轮（5）齿数与被动齿轮齿数比值为n；m与n相等。

环模成型部件（4）上成型孔（4a）列数沿轴线均匀设置，所述柱塞式压辊部件（11）上压缩柱塞（11a）列数沿轴线方向均匀设置；所述环模成型部件（4）上每列成型孔（4a）均有一列位于柱塞式压辊部件（11）上的压缩柱塞（11a）与其位置啮合。

当主动轴(6)有动力输入时，带动其上位于传动仓（3b）内的主动齿轮（5）和位于成型仓（3a）内的环模成型部件（4）转动；主动齿轮（5）在所述传动仓（3b）内驱动被动齿轮（10）转动，被动齿轮（10）通过被动轴（9）驱动位于成型仓（3a）内的柱塞式压辊部件（11）转动。

设置2个以上柱塞式压辊部件（11）与环模成型部件（4）位置啮合。

环模成型部件（4）的每列成型孔（4a）位于环模成型部件（4）上周向开设的环槽内，环槽宽度大于等于成型孔（4a）直径。

附图说明

图1为本发明侧视图

图2为本发明主视图

图3为本发明移除箱体后的剖视图

图4为本发明的压缩柱塞和成型孔位置啮合时的局部视图

图5为本发明机架结构图

图号说明

1-出料斗、2-挡料板、3-机架、4-环模成型部件 、4a-成型孔、5-主动齿轮 、6-主动轴、7-轴承座 、8-隔板 、9-被动轴 、10-被动齿轮、11-柱塞式压辊部件 、11a-压缩柱塞、12-提升吊环 、13-观察窗、14-预压辊部件、14a-预压辊。

具体实施方式

下面结合附图和附图标记，对该发明具体实施例进行说明。

实施例一：

如图1 所示，箱体式机架（3），用于固定成型机的各部件和支撑整个机器；箱体式机架（3）分为成型仓（3a）和传动仓（3b），成型仓（3a）容纳柱塞式压辊部件（11）与环模成型部件（4）及预压辊部件（14）；传动仓（3b）容纳传动齿轮；成型仓（3a）和传动仓（3b）之间防尘处理/隔绝。

圆筒形环模成型部件（4）设置在主动轴（6）上，且轴线水平布置于成型仓（3a）内；环模成型部件（4）上设置有数列垂直于环模成型部件（4）轴线的成型孔（4a）。主动轴(6)上还固定连接有主动齿轮（5），主动齿轮位于所述的传动仓（3b）内；环模成型部件（4）与主动齿轮（5）有相位关系。

柱塞式压辊部件（11）设置在被动轴（9）上，且轴线水平布置于成型仓（3a）内。柱塞式压辊部件（11）上设置有数列垂直于轴线的压缩柱塞（11a），柱塞式压辊部件（11）上某列所有成型孔（4a）轴线所在平面与环模成型部件（4）上某列所有压缩柱塞（11a）轴线所在平面重合。被动轴（9）上还固定连接有被动齿轮（10），被动齿轮位于传动仓（3b）内；柱塞式压辊部件（11）与被动齿轮（10）有相位关系。被动齿轮（10）与主动齿轮（5）在传动仓（3b）内相互啮合，动力由主动齿轮（5）传递至被动齿轮（10），从而驱动位于主动轴（6）上的环模成型部件（4）和位于被动轴（9）上的柱塞式压辊部件（11）也按照齿轮的传动比旋转。

平行于环模成型部件（4）轴线设置预压辊部件（14），其上预压辊（14a）在弹簧力的作用下始终与环模成型部件（4）外圆周滚动接触。

环模成型部件（4）上的成型孔（4a）沿环模成型部件（4）圆周方向均匀设置，本实施例中沿环模成型部件（4）轴向方向设置10列；所述柱塞式压辊部件（11）上压缩柱塞（11a）沿柱塞式压辊部件（11）圆周方向均匀设置，沿柱塞式压辊部件（11）轴向方向设置10列，且每列所述的压缩柱塞（11a）与环模成型部件（4）上轴向设置的10列成型孔（4a）的其中一列对齐；每列成型孔（4a）数量与与其对齐一列压缩柱塞（11a）数量比值为2；主动齿轮（5）齿数与被动齿轮齿数比值为2。

环模成型部件（4）上成型孔（4a）列数沿轴线均匀设置，柱塞式压辊部件（11）上压缩柱塞（11a）列数沿轴线方向均匀设置；所述环模成型部件（4）上每列成型孔（4a）均有一列位于柱塞式压辊部件（11）上的压缩柱塞（11a）与其位置啮合。

当主动轴(6)有动力输入时，带动其上位于传动仓（3b）内的主动齿轮（5）和位于成型仓（3a）内的环模成型部件（4）转动；主动齿轮（5）在所述传动仓（3b）内驱动被动齿轮（10）转动，被动齿轮（10）通过被动轴（9）驱动位于成型仓（3a）内的柱塞式压辊部件（11）转动。

本实施例设置2个柱塞式压辊部件（11）与环模成型部件（4）位置啮合。

环模成型部件（4）的每列成型孔（4a）位于环模成型部件（4）上周向开设的环槽内，环槽宽度大于等于成型孔（4a）直径。

如图3所示，环模成型部件（4）按顺时针方向转动，将生物质粉末从左侧预压辊部件（14）的左边加入，环模成型部件（4）顺时针旋转，依靠其表面摩擦力，带动生物质粉末顺时针旋转，经过左侧预压辊（14a）初步压缩，进入左侧柱塞式压辊部件（11）的压缩柱塞（11a）与成型孔（4a）的啮合区域；柱塞式压辊部件（11）与环模成型部件（4）按一定的传动比旋转，柱塞式压辊部件（11）上的压缩柱塞（11a）与环模成型部件（4）上的成型孔（4a）实现位置啮合。如图4所示，当压缩柱塞（11a）旋转至与成型孔（4a）相近且轴线接近重合和重合时，可将柱塞式压辊部件（11）和环模成型部件（4）之间的松散物料挤压至成型孔（4a）中，成型为较密实颗粒。从成型孔（4a）中挤出的成型颗粒进入环模成型部件（4）和主动轴（6）之间的空间，在环模成型部件（4）旋转离心力的带动下从出料斗（1）中落出机器外。2个柱塞式压辊部件（11）之间可以继续加入生物质粉末，一方面补充原料，另一方面可以作为覆盖物，防止因离心力的作用，已成型颗粒从成型孔（4a）甩出。环模成型部件（4）继续旋转，已填充成型颗粒的成型孔（4a）经过右侧柱塞式压辊部件（11）时，其上生物质粉末再次被压缩柱塞（11a）挤压进入成型孔（4a）。右侧预压辊（14a）可以在环模成型部件（4）逆时针旋转时起到预压原料的作用。

未压缩成型的生物质粉末或从环模成型部件（4）侧面漏出的生物质粉末进入成型仓（3a）的底部，位于挡料板（2）上，抽出挡料板（2）即可清除未成形原料。