生物质能源颗粒成型机的制作方法
【专利摘要】本发明涉及的是一种压力成型机，特别涉及的是一种将各种可燃的生物质原料粉碎后加工压缩，挤压成颗粒状的压力成型机；其包括机架、动力源、传动机构、压力成型机构、辅助机构。其中传动机构包括二级减速机构、飞轮储能机构和曲轴传动机构；压力成型机构包括颗粒模和压力执行装置；辅助机构包括入料口、供油系统以及各种连接件；实现了一种专用的生物质能源颗粒成型机产品，达到了节省电能、提高生产效率、节约生产成本，并且使加工过程无粉尘的目的。
【专利说明】
生物质能源颗粒成型机
技术领域
[0001]本发明涉及的是一种压力成型机，特别涉及的是一种将各种可燃的生物质原料粉碎后加工压缩，挤压成颗粒状的的压力成型机。
【背景技术】
[0002]生物质能源成型燃料在促进农副产品的有效供给，增加农民收入、农业资源开发利用、资源保护、提高农村用能水平，改善农业生态环境方面都有很大的意义。
[0003]生物质颗粒燃料成型机是生物质成型然了开发的重要组成部分，日本在20世纪50年代，以研制出棒状燃料成型机及相关的燃料设备，美国在1976年开发了生物质颗粒及成型燃料美国和亚洲的一些国家在生物质能源成型燃料的加工方面已经初步成型。而我国从20世纪80年代引进开发了螺旋推进式秸杆成型机，近几年也形成一定规模。目前，我国对生物质成型燃料燃烧所进行的基础理论研究很少，对生物质成型燃料的燃烧及力机动力学特征研究才开始，例如，陕西省成功县轻工机械厂研制的螺旋推进式秸杆成型机，辽宁省能源研究所研制的颗粒成型机，河南农业大学研制的活塞式液压成型机、哈尔滨工业大学研制的颗粒饲料成型机，在国内都已经形成产业化。国产成型加工设备在引进及设计过程中，都不同程度的存在着技术和耗能较大成本较高及工艺方面的问题，这都有待于去深入研究探索。
[0004]构成生物质颗粒燃料的50%是纤维素和木质素。木质素是生物质材料中粘结纤维素，决定其结构强度的主要物质，木质素为非晶体的复杂地芳香族聚合物，没有熔点，只有软化点。在适当的温度下会软化，在此时适当加入压力使其和纤维素紧密粘结并与相邻颗粒互相胶结，冷却后固化成型，利用这一机理以固化成型机挤压制成颖粒。哈尔滨工业大学机械加工厂研制的生物质颗粒燃料成型机，即利用这一机理使秸杆纤维达到软化目的，简称热压缩成型技术。
[0005]现有的颗粒机的造粒方法为环滚内压式，其物料经过压力滚和内环模的磨擦方式，将物料经过内模孔挤压山来。此颗粒机主要是以加工粮食饲料为主，故加工生物质燃料效率就很低，产量低，它的设计因是三级减速传动，因此电耗很大，为保证运行必须使用90千瓦电机，生产过程中粉尘比较大，对生产环境和工人的健康都造成了一定程度的破坏。以上所述的现有成型机的技术缺陷，制约了生物质颗粒燃料推广。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是:提供一种生物质能源成型机，能够节省电能，提高生产效率并节约生产成本，使生产环境比较清洁。
[0007]为实现此目的本发明所采用的技术方案是:提供一种生物质能源颗粒成型机，包括机架、动力源、传动机构、压力成型机构和辅助机构，其中，机架上设有轴承口、滑道和出料坡；传动机构包括:二级减速增扭机构、飞轮储能机构和曲轴传动机构；其中，动力源设置于机架内，其输出轴的转矩和转速通过二级减速增扭机构，将转速和转矩经由曲轴传动机构一端传过来，所述的曲轴传动机构另一端设置一飞轮，在曲轴的中间设置一个连杆，连杆的一端开有内螺纹；压力成型机构包括颗粒模和压力执行机构；其中，压力执行机构包括:滑块、冲头、冲杆、还有与螺杆连接件，所述的螺杆连接件一端与所述的曲轴中间设置的连杆内螺纹相螺接，螺杆连接件的另一端与滑块通过一个连接固定座相连，滑块的前端通过冲杆与冲头相接，滑块、冲杆和冲头置于滑道上，颗粒模固设在滑道尽头，所述颗粒模后端为出料坡；辅助机构包括:入料机构，供油系统，以及各种连接件；所述的入料机构设置在颗粒模上部，所述的供油系统，是使用专用油栗，其输入口设置在所述连杆的未攻有内螺纹的一端；所述的两级减速增扭机构一级为皮带传动，二级为齿轮传动或一二级都为齿轮传动；所述的螺杆连接件其一端设置成球体，置于所述的滑块内；所述的螺杆连接件设置成球体的一端在与滑块接触的内壁之间设置安全垫，内套和外套；所述的连接螺杆与连杆之间设置一个螺母，所述的螺母与连杆靠紧，用来调整螺杆连接件进入连杆内螺纹中的长度；所述的颗粒模与冲头相对应的一面设置成通孔，颗粒模上部设有槽道，与通孔相通；所述的冲头冲压端设置成若干个圆柱体，与颗粒模的若干个圆柱通孔相对应。
[0008]本发明的优点是在于:一种新型成型机，因为是专为生物质燃料加工而设计的，并且采用用飞轮存储能量的方式来增加动力性，而且采用二级传动直接将飞轮的能量通过滑块做功进行生产、因此工作过程中消耗能量小，效率高，并节约电能。
[0009]以下结合附图，对本新型上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
【附图说明】
:
[0010]图1为本发明整体侧视图；
[0011 ] 图2为本发明整体俯视图；
[0012]图3为本发明冲压机构的俯视图；
[0013]图4为本发明颗粒模俯视图；
[0014]图5为本发明颗粒模侧视图。
【具体实施方式】
:
[0015]请参阅图1、图2所示，其分别为发明的侧视图和俯视图，以及传动机构的示意图。机架41为整个成型机的支持和连接基础，在其左下方通过螺栓固设一个电机，在机架侧面设有一个电机输出轴11的出口，并且在机架41上分别开有轴承座，用以设置阶梯轴21和曲轴22，其中在所述电机输出轴11上设有小带轮210，小带轮210通过键2101与电机输出轴11相固定，并在电机输出轴11端设有小带轮挡板111，使电机轴11与小带轮210不会发生轴向移动；阶梯轴21穿过机架41设置的轴承孔，通过大带轮端轴承(圆柱滚子轴承)213与机架相连，在电机输出轴11上小带轮210的同侧，阶梯轴21设有大带轮211，大带轮211一面轮毂与阶梯轴21的一个轴肩相抵，所述大带轮211与阶梯轴21之间通过键2111连接来传递扭矩，并在阶梯轴21端设置挡板214，用螺栓将挡板214与大带轮211紧固在一起，防止大带轮211与阶梯轴21发生轴向相对运动；电机输出轴11上小带轮210与阶梯轴21上的大带轮211通过三角带212连接在一起，用来传递转速和力矩，由于大带轮211的半径是小带轮210半径的4.16倍，作为传动机构的第一级减速结构，达到了减速和增加扭矩的目的；在阶梯轴21的另一端设有一个小齿轮216，同样该小齿轮216 —面轮毂与阶梯轴21的一个轴肩相抵，所述小齿轮216与阶梯轴21之间通过键2161来传递扭矩，并在阶梯轴21设置小齿轮挡板217，用螺栓将小齿轮挡板217与小齿轮216紧固在一起，防止小齿轮216与阶梯轴21发生轴向相对运动，阶梯轴21与机架41通过小齿轮端轴承(圆柱滚子轴承)218相连，达到消除轴向力的目的，并用大带轮机架端盖215和小齿轮端端盖219从机架41的两端将阶梯轴21与机架41固定住，防止阶梯轴21与机架41间发生轴向窜动。在阶梯轴21的小齿轮216 —端，曲轴22设有一个大齿轮221与所述的小齿轮216相啮合，所述的大齿轮221的一面轮毂与曲轴22的一个轴肩相抵，所述大齿轮221与曲轴22之间通过键2211来传递扭矩，并在曲轴22设置大齿轮端挡板2212，用螺栓将大齿轮端挡板2212与大齿轮221紧固在一起，防止大齿轮221与曲轴22发生轴向相对运动，大齿轮221与机架41之间通过大齿轮端轴承(圆柱滚子轴承)225相连，所述的大齿轮221与小齿轮216的半径比为3.83，通过传动机构的第二级减速，达到了进一步增扭的作用，在曲轴22的另一端设有一个飞轮220，其与曲轴22之间是通过花键2201相联接，工作时应用飞轮220存储能量的方式增加惯性和动力性。曲轴22中间部位设有连杆31，其与冲压机构3相连，曲轴22与机架41通过飞轮端轴承(圆柱滚子轴承)2203相连，达到消除轴向力的目的，并用大齿轮机架端盖2262和飞轮端端盖2202从机架41的两端将曲轴22与机架41固定住，防止曲轴22与机架41间发生轴向窜动。
[0016]请参阅图3所示，其为本发明的冲压机构的俯视图，连杆31穿设在曲轴22上，在连杆31的一端设有内螺纹；一个一端为球体，另一端攻有外螺纹的螺杆形连接件33，所述的球头螺杆33通过一个螺母32与所述的连杆31相螺接，在调整所述球头螺杆33伸入到内螺纹中的深度时，所述的螺母32起到保护连杆31内螺纹的作用；一个滑块34设有一个连接座341，连接座341前端为外垫3414，外垫3414前部为外套3413，外套3413前部为内套3412，内套3413前部设有安全垫3411，滑块34通过冲杆343与冲头342联接在一起，其中冲头342冲压端为圆柱状，所述的圆柱状冲压端3421可以伸入到颗粒模37中，其中安全垫3411起到缓冲作用，防止冲头342冲碎模具；所述的球头螺杆33的球端，伸入到连接座341里，由于其为球体所以可以调整伸入到连接座341里的角度和深度，一个连接固定座344扣放在球头螺杆33的球端，通过螺栓与滑块34的连接座341螺接在一起；在连杆31接近机架41壁的一端设有一个供油系统的输油端42。
[0017]请参阅图1和图2所示，传动机构2的滑块34置于机架41的滑道35上，滑道35为铜质材料，在滑道35的两边，也就是滑块34与冲头342的两侧设有滑道压板36，用来保证滑块34的运动方向。在滑道35末端设有一个颗粒模37，所述的颗粒模37与滑道35用螺栓紧固。
[0018]请参阅图4、图5所示，其为颗粒模37的俯视图和侧视图，在颗粒模本体374上表面开有进料的槽道371，颗粒模本体374的侧面上开有若干通孔，所述通孔为冲压孔372，冲压时，冲头342的圆柱状冲压端3421深入到冲压孔372中，其中冲头342的每一根圆柱状冲压端3421与每一个冲压孔372是对应的，他们之间是过渡配合的，在颗粒模本体374的两边侧翼分别设有台阶，在台阶上开有沉头通孔373，用来通过螺栓使颗粒模37与机架41的滑道35相固联。
[0019]请参阅图1所示，当原料经由变频螺旋送料机从入料口 4卸下，进入到颗粒模37的槽道371里，往复运动的冲头342，将原料冲压成颗粒，从出料坡411落下。
[0020]以上说明对本新型而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离以下所附权利要求所限定的精神和范围的情况下，可做出许多修改，变化，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。
【主权项】
1.一种生物质能源颗粒成型机，其特征在于，包括机架、动力源、传动机构、压力成型机构和辅助机构，其中: 机架上设有轴承口、滑道和出料坡； 传动机构包括:二级减速增扭机构、飞轮储能机构和曲轴传动机构；其中，动力源设置于机架内，其输出的转矩和转速通过二级减速增扭机构，将转速和转矩经由曲轴传动机构一端传过来，所述的曲轴传动机构另一端设置飞轮，在曲轴传动机构的曲轴的中间设置一个连杆，连杆的一端开有内螺纹； 压力成型机构包括颗粒模和压力执行机构；其中，压力执行机构包括:滑块、冲头、冲杆和螺杆连接件，所述的螺杆连接件一端与所述的曲轴中间设置的连杆相螺接，螺杆连接件的另一端与滑块通过一个连接座相连，滑块的前端通过冲杆与冲头相接，滑块、冲杆和冲头置于滑道上，颗粒模固设在滑道尽头； 辅助机构包括:入料机构，供油系统，以及多个连接件，其中所述的入料机构设置在颗粒模上部。2.根据权利要求1所述的生物质能源颗粒成型机，其特征在于，所述的供油系统，是使用油栗，其输入口设置在连杆的一端。3.根据权利要求1所述的生物质能源颗粒成型机，其特征在于，所述的两级减速增扭机构一级为皮带传动，二级为齿轮传动或一二级都为齿轮传动。4.根据权利要求1所述的生物质能源颗粒成型机，其特征在于，所述的螺杆连接件其一端设置成球体，置于所述的滑块内。5.根据权利要求4所述的生物质能源颗粒成型机，其特征在于，所述的螺杆连接件设置成球体的一端在与滑块接触的内壁之间设置安全垫，内套和外套。6.根据权利要求1所述的生物质能源颗粒成型机，其特征在于，所述的连接螺杆与连杆之间设置一个用来调整螺杆连接件进入连杆内螺纹中长度的螺母，所述的螺母与连杆靠紧。7.根据权利要求1所述的生物质能源颗粒成型机，其特征在于，所述的颗粒模与冲头相对应的一面设置成通孔，颗粒模上部设有槽道，与通孔相通。8.根据权利要求1或7所述的生物质能源颗粒成型机，其特征在于，所述的冲头冲压端设置成若干个圆柱体，与颗粒模的若干个圆柱通孔相对应。
【文档编号】B30B1/14GK105881951SQ201410610199
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2014年10月26日
【发明人】谢兵, 吉聪
【申请人】重庆鼎升生物科技有限公司