免粉碎秸秆生物质高效致密塑型机的制作方法

本实用新型属于一种农作物秸秆的处理装置，特别涉及一种免粉碎秸秆等生物质致密成形机械设备。

背景技术：

目前，全球秸秆、草本等生物质每年产量约100多亿吨，由于技术、成本等原因能够实现综合利用的不到30%，遗弃在田间的秸秆由于影响下一年的耕种，农户往往采用就地焚烧等办法予以处理，不但造成了严重的环境污染，也是可再生自然资源的严重浪费。

在国家政策引导下，有企业和个人研制了秸秆打捆、打包设备或装置，为秸秆的运输、储藏提供了一定的帮助，但由于没有实现秸秆等生物质的深加工，并没有真正挖掘出秸秆生物质的潜力，这些经过打捆、打包的秸秆仅用于生物质电厂的燃料，由于附加值低，收到运输半径的影响。

要想真正发挥秸秆等生物质的潜在价值，还应该对其进行深加工，其中一个有效渠道就是对秸秆等生物质进行致密压实成型处理。目前市场该类产品做功方式主要有以下几种：环模挤压，平模挤压，螺旋挤压，对辊挤压等方式。其做功的效率都不高，影响效率的因素有以下几点；

1、各类模具的模孔之间都有间隔，模与压辊配合做功的时候，物料铺在模与压辊之间，模孔间隔端面就形成了支撑点，为了减少支撑点的面积，模孔外缘被扩大呈锥形，孔壁之间最近处呈刀锋状，由于扩成锥度的孔并非方形或六角形，圆的排列最近的方式是等边三角形，孔与孔之间就存在三角形平面，与压辊对抗就形成了支撑点，若干支撑点就形成了强大的阻力，是该类机器做功效率不高的主要原因。

2、为了减少阻力就得把秸秆加细粉碎，这又给粉碎工序增加了功耗。且人工投入量大，直接的生产成本居高不下，难以形成产业规模。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对以上问题，提供一种免粉碎秸秆生物质高效致密塑型机，耗能低，效率高，省功省力省时，多用途，可免除秸秆的粉碎工序，送入秸秆等生物质原材料，即可挤压成棒状颗粒。用于饲料生产具有常温造粒功能和保持草丝性状及长度的功能，可保护秸秆内的营养活性物质免遭破坏。

本实用新型提供的技术方案如下：包括电动机、主动带轮、从动带轮、减速机、辊模、上料筒、进料口、出料口、链轮、链条、支架和机座，其特征是：

减速机设有两根旋转方向相反、转速相同的输出轴；两个辊模设置在辊模箱内，两个辊模分别通过辊模万向锁固器与减速机两根输出轴联接；辊模箱的上部连接上料筒，下部设置出料口；

在支架上设置组装在一个外壳内的碾搓装置、切丝装置，外壳前端联接进料口；外壳后端连接上料筒；

碾搓装置上下布置两个碾搓辊，碾搓辊的两端通过轴承组装在轴承座上，轴承座均通过调整螺栓安装在支座的上部和底部，碾搓辊都为直径相等的圆柱状，外表面加工出旋转方向相同的螺纹；切丝装置上下布置两个切丝辊，切丝辊的两端通过轴承组装在轴承座上，轴承座均通过调整螺栓安装在支座的上部和底部，切丝辊都为直径相等的圆柱状，外表面加工出均匀排列的环形刀片，两个切丝辊刀片刀尖相对。

所述辊模万向装配锁固器包括锁固器轮体、锁圈和螺栓，其中锁固器轮体上有两段旋向相反的螺纹，锁固器轮体通过一段螺纹连接在辊模的螺纹孔中，锁圈螺纹连接在锁固器轮体的另一段螺纹上；锁圈端面有沿圆周均布的多个孔与辊模端面上的多个均布螺栓孔对应，其上拧装紧固螺栓；锁固器轮体通过孔和键与减速机输出轴联接。

所述的辊模为中空套筒状，筒壁上均匀分布有突出的冲头和冲模孔，安装时一个辊模的突出冲头与另一个辊模的冲模孔相对；冲头与冲模孔在圆周和轴向交错布置。

所述的冲模孔从外至内由方孔、圆锥孔、圆孔三部分构成，各部分孔间光滑过渡；冲头采用方形或圆柱形。

所述的进料口的后部设置控料轮，控料轮的外圆柱表面均匀布置短圆柱或短板片，转速较低，转动方向与物料进给方向相反。

所述的上下布置的两个碾搓辊外表面的螺纹牙形为梯形、三角形或矩形，两个碾搓辊转速相等，转向相反。

所述的上下布置的两个切丝辊转速相等、转向相反。

所述的控料轮、碾搓装置及切丝装置的附属运动可以采用链轮与链条传动方式，也可以采用另外独立电机进行驱动。

本实用新型具有以下优点和积极效果：

1、由于省略掉粉碎环节，直接采用整体秸秆为原材料，简化了操作环节，生产流程更加紧凑，使能源消耗、人工消耗大幅度减低，设备占地面积明显减小。

2、采用整体秸秆为原材料，克服了粉碎后原料在喂料时不宜控制、经常导致设备喂料环节堵塞的不足，设备维护成本低。

3、辊模连续运转，生产效率高。

4、常温状态下实现造粒功能，并保持成品的草丝性状，保护了秸秆内活性营养物质免遭破坏。

5、原材料利用率高、成品率高。

附图说明

图1为免粉碎秸秆生物质高效致密塑型机正视图；

图2为免粉碎秸秆生物质高效致密塑型机俯视图；

图3为图1的A—A剖视图（切丝装置示意图）；

图4为图1的B—B剖视图（碾搓装置示意图）；

图5为辊模结构示意图；

图6为辊模万向锁固器与辊模联接示意图；

图7为成对辊模组装示意图；

图8为辊模的冲模孔形状示意图。

具体实施方式

如图1，图2所示：免粉碎秸秆生物质高效致密塑型机包括如下主要零组件：电动机1、三角带2、减速机3、辊模箱4、辊模（全称为环纵齿孔相间辊模）5、上料筒6、切丝装置7、碾搓装置8、控料轮9、进料口10、支架11、机座12、出料口13、主动带轮14、从动带轮15、输出轴16、18，链轮17、19、20、21、22。

见图1-4，在机座12上安装有电动机1、减速机3，电动机1的主动轮14通过过三角带2连接减速机3的从动轮15；电动机1上的主动带轮14通过三角带2带动从动带轮15转动，将动力和运动输送给减速机3，减速机3有两根旋转方向相反、转速相同的输出轴16和18；两个辊模5设置在辊模箱4内，两个辊模5分别通过辊模万向锁固器与减速机输出轴16、18联接，两个辊模5的转速相同，转向相反；

见图5、6，所述辊模万向装配锁固器包括锁固器轮体32、锁圈30、螺栓33，其中锁固器轮体32上有两段旋向相反的螺纹31和34，锁固器轮体32通过螺纹34连接在辊模的螺纹孔26中，锁圈30螺纹连接在锁固器轮体32的螺纹31上；锁圈30端面有沿圆周均布的多个孔与辊模端面上的多个均布螺栓孔27对应，其上拧装紧固螺栓33；锁固器轮体32通过孔和键35与减速机3输出轴联接。辊模箱4的下部设置出料口13，上部连接上料筒6。

见图5、7，辊模5为中空套筒状，筒壁上均匀分布有突出的冲头28-1和冲模孔28-2，安装时一个辊模的突出冲头28-1与另一个辊模的冲模孔28-2相对；冲头与冲模孔在圆周和轴向交错布置。见图8，冲模孔28-1从外至内由方孔23、圆锥孔24、圆孔25三部分构成，各部分孔间光滑过渡；冲头28-1可为方形或圆柱形或其他形状。

见图6，辊模5一端通过辊模万向装配锁固器与减速机输出轴联接，另一端通过连接孔29与支承套36联接，支承套36上有轴承38，轴承布置在轴承座37上。

见图1、4，在支架11上设置组装在一个外壳49内的碾搓装置8、切丝装置7，进料口10与外壳49联接；控料轮9转动组装在进料口10的后部，控料轮9的外圆柱表面均匀布置短圆柱或短板片，转速较低，转动方向与物料进给方向相反，一旦送料太多会由控料轮将与其接触的物料向外推送，避免物料堆积、卡死。

见图3、4，碾搓装置8的两个碾搓辊48和切丝装置7的两个切丝辊43组装在一个外壳49内，碾搓装置8上下布置两个碾搓辊48，碾搓辊48的两端组装在轴承座上，轴承座均通过调整螺栓50、53安装在支座44-1的上部和底部，碾搓辊都为直径相等的圆柱状，外表面加工出旋转方向相同的螺纹，螺纹的牙形为梯形、三角形或矩形，两个碾搓辊转速相等，转向相反。物料在经过两个碾搓辊时被碾压、搓挤并摊平。调整螺栓50用于调整上碾搓辊相对下碾搓辊的距离，用于间隙调整；调整螺栓53用于调整下碾搓辊高度。在上的碾搓辊48一轴端连接链轮51，在下的碾搓辊48两轴端分别连接链轮20、21和52。

见图3，切丝装置7上下布置两个切丝辊43，切丝辊43的两端通过轴承组装在轴承座42上，轴承座均通过调整螺栓40、47安装在支座44的上部和底部，调整螺栓40用于调整在上轴承座42在支座44的位置，进而调整两个切丝辊间距，调整后由锁紧螺母41锁死。调整螺栓47用于调整在下侧切丝辊的高度，使流出的物料准确进入上料筒6。切丝辊43都为直径相等的圆柱状，外表面加工出均匀排列的环形刀片，两个切丝辊刀片刀尖相对，上下布置的两个切丝辊43转速相等、转向相反，物料在经过两个切丝辊之间时会被刀片切成丝状。在上的切丝辊43两轴端分别连接链轮39和45，在下的切丝辊43一轴端连接链轮46。

见图1、2，秸秆生物质物料从进料口10送入，经控料轮9依次进入碾搓装置8、切丝装置7，经上料筒6进入两辊模之间，由一个辊模的冲头冲入另一个辊模的冲模孔中，物料在冲模孔中收缩、压实进而实现致密化。压实后的物料进入辊模内腔，最后由出料口13排出。

综合各图所示：控料轮、碾搓装置、切丝装置的运动和动力通过链传动来源于减速机，具体为：链轮17与链轮39通过链条联接，链轮19与链轮21通过链条联接，链轮20与链轮22通过链条联接，链轮45与链轮51通过链条联接。以上控料轮、碾搓装置、切丝装置的附属运动可以采用上述的传动方式，也可以采用另外独立电机进行驱动。