专利名称：滚动冲压式型煤机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种型煤生产装置，具体为一种采用滚动冲压成型的方式生产型煤的
装置O
背景技术：
根据国家环保政策要求，我国北方地区农民冬季取暖，以及小型热水锅炉、蒸汽锅炉燃烧型煤要逐步代替直接燃烧原煤。从而极大的减少对大气的污染，提高燃烧效率。因此各种型煤机的开发有着广泛的市场前景。现有技术的型煤机大致分为以下几种类型
往复冲压型从结构上分析，往复冲压循环一次，从时间段上有一半时间做无用功。所以，动力作功效率低。螺旋面推进挤压型由于螺旋面与原料在挤压过程中始终处于滑动接触状态，因此滑动摩擦消耗大量动力功。另外推进挤压过程中还存在一定量的内泄。因此，也降低了机械效率，
对辊滚压型因对辊在滚压成型过程中，总有一部分压力在做无用功，因此也存在效率低的问题。β回转辊滚动碾压型如中国专利200810021218公开的“型煤碾滚式造粒机”，由三叉压辊采用碾滚挤压的造粒方式，将物料强力挤压从型模中成型。由于辊体回转滚动碾压是一个环带面，而出料口的面积从几何图形上分析，不足环带面的一半。另外在碾压挤出过程中，出料口上等面积虚料不可能全部压入出料口。因此，效率明显很低。
发明内容
本发明针对上述现有技术存在的不足，设计了一种滚动冲压式型煤机。本发明的一种滚动冲压式型煤机，包括底板及置于底板中央的中心主轴，在底板上设置有型模腔，在型模腔内有型模，其特征在于底板中部固定有平齿轮，中心主轴置于平齿轮的中心线上，在中心主轴上部固定有一个随中心主轴转动的箱体，在箱体内侧配置有与平齿轮啮合的锥齿轮，在箱体外侧设置有与型模匹配的冲头轮，在冲头轮外缘设置有与型模匹配的冲头，所述冲头轮与锥齿轮间通过一个穿越箱体的同步轴固定连接构成一个同步的转动轮对。所述的滚动冲压式型煤机，其中的中心主轴套接固定在一个空心轴内，箱体上部与主轴固定连接。所述的滚动冲压式型煤机，其中的锥齿轮与冲头轮构成的同步转动轮对共有三个或四个，互成120°或90°设置。所述的滚动冲压式型煤机，其中的冲头轮外缘上设置有10个冲头。本发明的滚动冲压式型煤机，采用冲头轮与型模结合，以滚动副替代滑动副的机械方式，用强力冲压将型煤粉料压制成型煤，大大降低了机械摩擦，提高了生产效率，减少了动力损耗。用滚动冲压式机构代替往复式冲压结构，将往复式冲压转变为脉动式连续冲压，使得该装置能够实现连续不断地做有用功的效果。从而实现了机械效率的最大化。由于实现了强制冲压，减少了内泄，并避免了出料口堵死现象的出现。
图1是滚动冲压式型煤机结构示意图； 图2是图1的A-A视图。图中，1-主轴，2-空心轴，3-中心轴套，4-定位压盖，5-转盘轴承，6_成型段，7_锥齿轮，8-平齿轮，9-冲头轮，10-型模，11-锥齿轮锁母，12-成品段，13-密封挡圈，14-箱体， 15-主轴锁母，16-轴承座总成，17-底板，18-料箱，19-顶板，20-入料口，21-进料刮板， 22-主轴键，23-锥齿轮键，24-支架，25-动力输入轴，26-同步轴，27-冲头。
具体实施例方式以下结合附图对本发明作详细描述。参照图1，本发明的滚动冲压式型煤机由一个下部支架对，支架上固定有底板17， 底板上设置有型模腔，在型模腔内有型模10。该型模10的入料口 20为喇叭状，入料口下部为成型段6，型煤原料在此被加压成型后通过下部出料段12进入下部成品箱。底板中部固定有平齿轮8，在底板17底部由螺栓固定一个中心轴套3，通过中心轴套内的轴承5及底板压盖4将一个空心轴2固定在底板中央。主轴1通过下部的主轴键22和主轴锁母15与空心轴2固定。所述空心轴、主轴的轴线与平齿轮中心轴线重合。主轴1的上端与动力输入轴25连接。在底板17上部有一个锥台状箱体14，该箱体14的上部经法兰与主轴1固定连接。箱体14的四个方向间隔90度分别设置有轴承座16及轴承，上述轴承的内圈与同步轴 26固定并将同步轴沈分为箱体内与箱体外两部分，同步轴沈的外端与一个置于底板17上的冲头轮9的中心相固定，同步轴沈的内侧则与一个置于箱体14内并与平齿轮8啮合的锥齿轮7由锥齿轮键23固定，在轴端则用锥齿轮锁母11锁紧。锥齿轮7与冲头轮9及同步轴沈三者构成一个随主轴转动而随动的同步轮对。在箱体下部设置有密封挡圈13，防止型煤原料进入箱体内影响齿轮正常运转。在冲头轮9的外缘固定有冲头27。所述冲头27 与型模入料口相匹配。底板17上冲头轮的外侧由铁板围成一个料箱18。料箱上部有顶板 19，在顶板上设置一开口作为加料口。料箱底部与底板焊接固定。在料箱18内的底板17上有进料刮板21，所述刮料板17与箱体14下部焊接随箱体转动将料箱内的料刮入型模内。本发明的滚动冲压式型煤机工作原理如下。所述型煤机的主要工作成型部件为冲头轮与型模，通过锥齿轮与平齿轮的啮合约束冲头轮的精确运转，确保冲头轮上的每一个冲头依次精确进入型模内。就是将冲头轮9 外缘固定的冲头27与型模入料口 20看成是一锥齿与平齿轮的啮合。冲头相当于齿厚，型模入料口相当于齿间。由于冲头与型模入料口啮合不具有齿轮啮合的功能，所以由锥齿轮 1、平齿轮11同步齿轮控制冲头轮；Γ、入料口及冲头与出料口啮合。f Jf用模数制。设定相关参数，入料口数为之，冲头轮冲头数为Jj，平齿轮齿数当主轴转动带动I转动，I带动P同步转动，从而保证冲头依次冲入入料口，刮板将加料口加入的料随时充满入料口。机械效率分析
因为冲头冲入挤压过程中与原料接触为滚动接触，所以摩擦损失很小。因为是冲压式挤压，所以内泄极小从而效率较高。在冲压过程中，上一冲头冲入还没有与型模入料口分离，下一冲头已开始冲入下一个型模入料口，实现了动力在时间上始终在作有用功的过程，将往复冲压机构作无用功的时间去作有用功，极大的减少了往复式冲压机构中作无用功的时间，提高了机械效率。锥齿轮及冲头轮的设置角度即两个轮中心线与底板间的夹角按如下公式确定。 B=BrcsinZ1ZZ2O工作时，将中心主轴与动力输入轴25连接。从料箱上部进料口加入型煤原料，由刮板将型煤原料刮入型模内，主轴转动时带动空心轴及箱体转动，同时驱动锥齿轮及冲头轮转动，将进入型模内的原料冲压成型经成品段排出。实施例动力配置20-30千瓦；主轴转速60转/分；冲头轮4个；冲头冲入型模入料口深度IOmm ；冲头半径20 mm ；冲头表面积20X20X Ji =1200 mm 2=12 cm 2 ；锥齿轮15齿圈；平齿轮36齿；齿轮模数9。冲头轮冲头数10，型模M，相当模数22。产量转速X冲轮数X出料口数X冲头单次冲出体积=(60X60) X4X24X (10X0. IX 12) =4147200 cm 3=4m3/小时。
权利要求
1.一种滚动冲压式型煤机，包括底板(17)及置于底板中央的中心主轴(1 )，在底板上设置有型模腔，在型模腔内有型模(10)，其特征在于底板中部固定有平齿轮(8)，中心主轴置于平齿轮(8)的中心线上，在中心主轴上部固定有一个随中心主轴转动的箱体(14)，在箱体内侧配置有与平齿轮(8)啮合的锥齿轮(7)，在箱体外侧设置有与型模(10)匹配的冲头轮(9)，在冲头轮外缘设置有与型模(10)匹配的冲头(27)，所述冲头轮与锥齿轮间通过一个穿越箱体的同步轴(26)固定连接构成一个同步的转动轮对。
2.根据权利要求1的滚动冲压式型煤机，其特征在于所述的中心主轴(1)套接固定在一个空心轴(2 )内，箱体(14)上部与主轴(1)固定连接。
3.根据权利要求1的滚动冲压式型煤机，其特征在于所述的锥齿轮与冲头轮构成的同步转动轮对共有三个或四个，互成120°或90°设置。
4.根据权利要求1或3所述的滚动冲压式型煤机，其特征在于所述的冲头轮外缘上设置有10个或10至20个冲头。
全文摘要
一种滚动冲压式型煤机，包括底板及置于底板中央的中心主轴，在底板上设置有型模腔，在型模腔内有型模，其特征在于底板中部固定有平齿轮，中心主轴置于平齿轮的中心线上，在中心主轴上部固定有一个随中心主轴转动的箱体，在箱体内侧配置有与平齿轮啮合的锥齿轮，在箱体外侧设置有与型模匹配的冲头轮，在冲头轮外缘设置有与型模匹配的冲头，所述冲头轮与锥齿轮间通过一个穿越箱体的同步轴固定连接构成一个同步的转动轮对。本发明的滚动冲压式型煤机，采用冲头轮与型模结合，以滚动副替代滑动副的机械方式，用强力冲压将型煤粉料压制成型煤，大大降低了机械摩擦，提高了生产效率，减少了动力损耗。用滚动冲压式机构代替往复式冲压结构，将往复式冲压转变为脉动式连续冲压，使得该装置能够实现连续不断地做有用功的效果。从而实现了机械效率的最大化。由于实现了强制冲压，减少了内泄，并避免了出料口堵死现象的出现。
文档编号B30B11/02GK102363369SQ201110297719
公开日2012年2月29日 申请日期2011年9月30日 优先权日2011年9月30日
发明者郭爱生 申请人:榆次区科学技术局