专利名称：节能型环模滚轮挤压成型机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及物料成型设备，具体涉及一种节能型环模滚轮挤压成型 机，主要用于饲料、建材、化工、冶金、矿山、燃料、复合肥等工艺过程中 物料成型制粒生产中。
技术背景国内外现有采用滚轮挤压原理的环模滚轮挤压成型机，全部靠滚轮的转 动挤压将物料从环模孔中挤出，而其滚轮的转动全部靠摩擦力转动，导致如 下几个主要问题一直困扰企业。① 、能耗过高、产量过低，。600的环模实际产量仅数吨，但配置双电机 功率一般达200KW以上( 一般110KWX 2 132KWX 2 )。② 、磨损过快， 一套特种合金优质环模及滚轮最高产量不过5000吨左右， 必须每班调整环模与滚轮间隙，频繁更换新环模和滚壳，设备运转率低，易 损件环模、滚轮损耗使单位生产成本过高(达15 25元/吨)。③ 、易结皮、堵孔，生产中必须有一个清孔班。④ 、易卡死，必须经常停机清理，小心控制物料水份和物料组成特性。 ◎、物料升温高，摩擦导致大量的机械能转换为热能，很多情况下必须采取冷却措施冷却成型物料。由于国内外现有环模滚轮挤压成型机靠摩擦力转动滚轮，导致该类成型 机应用基本局限在较高价值的饲料方面，在其它领域经济性上无应用价值。发明内容本实用新型所要解决的技术问题是解决上述现有滚轮靠摩擦力转动存 在的一系列技术问题，突破环模滚轮挤压成型机传统设计理念，提供一种控 制滚轮与环模的相对运动做纯滚动的节能型环模滚轮挤压成型机，有效地解 决现有滚轮转动靠摩檫阻力而产生高能耗、磨损快、间隙调整频繁、易结皮 堵孔、易卡死、成型料温升高等技术难题。 本实用新型采用的技术方案是这种节能型环模滚轮挤压成型机，具有 固定支架、进出料控制装宣、动力传动结构、旋转主轴、环模、滚轮，本实 用新型的发明特征是釆用齿轮控制滚轮与环模的相对滚动。上述技术方案中，采用齿轮控制滚轮与环模的相对滚动，分为两类，一 是固定在旋转主轴上的中心齿轮与滚轮轴上的行星齿轮啮合或旋转主轴上的 中心齿轮与滚轮壳组合的行星齿轮啮合，线速度同步；二是固定支架或环模 上固定的内齿轮圈与滚轮轴上的行星齿轮或与滚轮壳组合的行星齿轮啮合， 线速度同步。上述技术方案中，滚轮或滚轮壳带凸齿或凸柱，环模上环模孔的布置与 滚轮上或滚轮壳上的凸齿或凸柱布置相对应，滚轮或滚轮壳上的凸齿顶入环 模孔内深度为1. 0ram 20. Oram;环模内径在4> 200mm <!> 1600mm，滚轮直径在 (J)50mm 小600mm，为内置轴承滚轮或无轴承滚轮。上述技术方案中，动力传动机构主要包括电机、旋转主轴、皮带轮或齿 轮或齿轮加皮带轮减速机构，成型机为卧式或立式。本节能型环模滚轮挤压成型机，最大的特征是环模与滚轮之间的相对 运动受齿轮控制做纯滚动、线速度同步，且滚轮壳上带有凸齿(或凸柱)，滚 轮(壳)上的凸齿顶入环模孔内1.0ram 20.0mm，对物料采用纯滚动挤压和孔 内顶压作用，有效地解决了现有环模滚轮挤压成型机滚轮转动靠摩擦阻力而 产生的一系列问题。新设计的O600立式环模滚轮挤压立式成型试验机，初始 配置电机按现有0600规格环模要求功率的约三分之一即75KW，试运行中产 量达32t/h，工作电流仅63 71A (8极75KW电机额定电流为150A),后换成 45KW电机后调试运行状态极好，不需做间隙调整，无结皮堵孔及卡死现象， 成型料温升〈rC，试运行十七天拆检环模与滚轮基本无磨损。本O600试验 机测试显示节能效果极佳，与现有的同规格环模机型相比产量提高2倍以上， 能耗降低超过80。％。本实用新型其工作过程是进入挤压成型室的物料，被纯滚动的滚轮和 凸齿作用进入环模孔，孔内压紧的物料被滚轮上的凸起进一步向外高压挤出。
经出料控制机构排出料棒。本实用新型结构简单，装机容量低、产量高、单位产品能耗低，对水份 及物料特性适应性强，环模和滚轮磨损低，无常见结皮、堵孔现象、无需间 隙调整，设备运转率高，有利于节能和拓宽应用领域。
图1为本实用新型主轴上中心齿轮控制滚轮轴上的行星齿轮基本结构示 意图。图2为本实用新型主轴上中心齿轮控制滚轮壳组合的行星齿轮基本结构 示意图。图3为本实用新型固定在支架上的内齿轮圈控制滚轮轴上的行星齿轮基 本结构示意图。图4为本实用新型固定在支架上的内齿轮圈控制滚轮壳上的行星齿轮结 构示意图。图5为本实用新型随环模转动的内齿轮圈控制滚轮壳上的行星齿轮结构 示意图。图6为主轴上中心齿轮控制滚轮轴上行星齿轮的立式成型机结构剖视图。 图7为主轴上中心齿轮控制滚轮壳上行星齿轮的卧式成型机结构剖视图。图8为与环模固定的内齿轮圈控制滚轮壳上行星齿轮的卧式成型机结构 剖视图。图9为与支架固定的内齿轮圈控制滚轮壳上行星齿轮的立式成型机结构剖视图。 附图标注说明:旋转的主轴 行星齿轮伺定滚轮的下梁或板中心齿轮固定的支架即机身滚轮轴带凸齿的滚轮壳9——固定滚轮的端梁或上梁 10——物料隔离板11——内齿轮圈 12——不动的滚轮组支撑主轴13——旋转空心轴或与皮带轮或与齿轮连成一体的旋转空心轴14——皮带输送机 15—皮带轮 16——齿轮减速机构 17——电机 18——进料装置 19——出料斗具体实施方式
参阅图1,主轴1通过键使中心齿轮2旋转驱动行星轮3作自转的同时驱 动滚轮上梁9、下板5绕主轴公转，使与滚轮轴6同轴的带凸齿的滚轮壳7沿 固定在机身4上的环模8内作纯滚动。动力由主轴通过上梁、下板、中心齿 轮共同传输。参阅图2，主轴1通过键使中心齿轮2旋转，驱动与带凸齿的滚轮壳7连 为一体的行星齿轮作自转的同时驱动上梁9、下梁5绕主轴公转，使滚轮壳沿 固定在机身4上的环模8内作纯滚动，动力由主轴通过上梁、下梁、中心齿 轮共同传输。参阅图3，主轴1通过键使上梁9、下梁5旋转，驱动带凸齿的滚轮壳7 沿固定在机身4上的环模8内公转，与滚轮壳同轴的行星齿轮3在公转的驱 动下与固定在机身上的内齿圈11相互啮合使滚轮壳自转从而使滚轮壳在环模 内作纯滚动。动力由主轴通过上梁、下梁共同传输。参阅图4，主轴1通过键使上梁9、下梁5旋转，驱动带凸齿的滚轮壳7 沿固定在机身4上的环模8内公转，和滚轮壳连为一体的行星齿轮3在公转 的驱动下与机身连为一体的内齿圈11相互啮合使滚轮壳自转，从而使滚轮壳 在环模内作纯滚动。动力由主轴通过上梁、下梁共同传输。参阅图5，旋转的环模8与内齿轮圈11及空心轴连为一体，不动的滚轮 组支撑主轴12保持滚轮端梁9、端梁5和滚轮轴6相对静止，空心轴与齿轮 或皮带轮13使与之连为一体的环模旋转。与带凸齿的滚轮壳7连为一体的行 星齿轮3和旋转的内齿轮圈ll相互啮合，使滚轮壳7作自转，从而使滚轮壳7在环模8内作纯滚动。动力由减速齿轮或皮带轮传输驱动环模及内齿轮圈一 起旋转。参阅图6，主轴上中心齿轮控制滚轮轴上行星齿轮的立式环模滚轮挤压成 型机，由挤压成型室、支架、进出料装置及动力传动装置等组成。挤压成型 动力由电机经皮带轮减速传至主轴，主轴动力通过滚轮上梁、下旋转板和中 心齿轮同步传输带动成型室内滚轮做纯滚动挤压成型物料。成型室内还设置 有物料整理板，以解决下部物料卡死，成型料棒经皮带机收集送出。参阅图7，主轴上中心齿轮控制滚轮壳上行星齿轮的卧式环模滚轮挤压成型机，由挤压成型室、支架、进出料装置及动力传动装置等组成，成型室环 模固定在支架上，成型动力由电机经齿轮减速传输至主轴，带动滚轮两端横 梁及中心齿轮同步传动，中心齿轮控制滚轮壳上特殊延伸收縮部分加工的(组 合)行星齿轮自转，使滚轮壳做纯滚动挤压成型物料，进料控制设置有布料板， 成型室内设置有物料整理板，料棒经卸料口排出。参阅图8，与环模固定的内齿轮圈控制滚轮壳上行星齿轮的卧式环模滚轮 挤压成型机，由挤压成型室、进出料装置、支架及动力传动装置等组成。动 力传动由电机经齿轮减速传输至空心轴上带动环模转动，与环模同步转动的 内齿轮圈带动滚轮壳上行星齿轮做纯滚动，使滚轮壳与环模线速度同步，滚 轮挤压成型物料经卸料口排出。参阅图9，与支架固定的内齿轮圈控制滚轮壳上行星齿轮的立式滚轮挤压 成型机，由挤压成型室、进出料装置、支架及动力传动装置等组成。动力传 动由电机经皮带轮减速传输至主轴，带动滚轮两端横梁使滚轮沿主轴公转， 滚轮壳上特殊延伸部分加工的组合行星齿轮沿固定的内齿轮圈滚动，控制滚 轮壳做纯滚动，线速度同步。物料经纯滚动的滚轮挤压成型，经卸料口排出。本实用新型突破了环模滚轮挤压成型机的传统设计理念，其挤压滚轮由 传统的靠摩擦阻力转动设计为齿轮控动转动，从结构上限制了滚轮的摩擦滑 动，且滚轮(壳)上设计的凸齿对应顶入环模孔1.0mm 20. Omm产生最大的 挤压力，具有如下显著优点
1、 能量集中用在对物料的纯滚动挤压和模孔内物料的顶压上，基本上消 除了传统滚轮挤压结构能量大幅度消耗在对物料的滑动摩擦产生的大量热能，显著地降低了功率消耗，①600立式试验机测试单位产品能耗不到传统挤 压成型机构能耗的20%，有非常显著的节能效果。2、 易损件环模和滚轮磨损低，易耗件单位生产成本低，间接节能效果好。3、 不需要作频繁地间隙调整，基本消除了传统滚轮挤压成型机频繁的结 皮堵孔和卡死现象，可减轻企业使用成型机繁重地调整及维修工作。4、 产量高，生产稳定，能适应连续周24小时连续运转，几乎能适应于 各类需要对物料成型造粒的领域。5、 基本上无摩擦升温现象，不会导致一些热敏感物料的分解和变性。6、 由于运行能耗低，易损件成本低，产量高，基本无升温，维修及维护 工作量小，可应用于各类物料的成型，具有很好的使用经济性。8
权利要求1、一种节能型环模滚轮挤压成型机，具有固定支架、进出料控制装置、动力传动结构、旋转主轴、环模、滚轮，其特征在于采用齿轮控制滚轮与环模的相对滚动。
2、 根据权利要求1的一种节能型环模滚轮挤压成型机，其特征在于采用 齿轮控制滚轮与环模的相对滚动，分为两类， 一是固定在旋转主轴上的中心 齿轮与滚轮轴上的行星齿轮啮合或旋转主轴上的中心齿轮与滚轮壳组合的行 星齿轮啮合，线速度同步；二是固定支架或环模上固定的内齿轮圈与滚轮轴 上的行星齿轮或与滚轮壳组合的行星齿轮啮合，线速度同步。
3、 根据权利要求1的一种节能型环模滚轮挤压成型机，其特征在于滚轮 或滚轮壳带凸齿或凸柱，环模上环模孔的布置与滚轮或滚轮壳上的凸齿或凸 柱布置相对应，滚轮或滚轮壳上的凸齿顶入环模孔内深度为1.0ram 20.0mm; 环模内径在》200mm 4> 1600mm，滚轮直径在* 50mm (J> 600咖。
专利摘要一种节能型环模滚轮挤压成型机，具有固定支架、进出料控制装置、动力传动结构、旋转主轴、环模、滚轮壳、滚轮轴，本实用新型的发明特征是采用齿轮控制滚轮与环模的相对滚动。本实用新型环模和滚轮磨损少，降低了生产成本，不需要作频繁的间隙调整，无结皮堵孔和卡死现象，产量高，生产稳定，无摩擦升温，有显著的节能效果。
文档编号B30B11/20GK201049523SQ20072006351
公开日2008年4月23日 申请日期2007年6月13日 优先权日2007年6月13日
发明者尹小林 申请人:尹小林