三层生物质挤压成型装置及立式生物质挤压成型的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种三层挤压成型装置，由从上至下依次排列的上层挤压成型装置、中层挤压成型装置与下层挤压成型装置，任意一个挤压成型装置均是由压轮机构以及设置在其底部的平模盘构成，平模盘a、b、c的轴线相重合，在平模盘上以其圆心为基准分布有两排模孔，模孔的下端口形成出料口。带有上述三层挤压成型装置的立式生物质挤压成型机中还设有立式主轴，立式主轴由上轴与下轴构成，上轴套设在上、中、下三层挤压成型装置中的平模盘上，下轴采用上、下两点支撑的轴承配置形式安装在机架上。本发明可对于生物质物料进行三次挤压成型提高物料的挤压成型效果，并且还可以提高生物质物料的挤压成型效率。
【专利说明】三层生物质挤压成型装置及立式生物质挤压成型机
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种生物质挤压成型装置，尤其是一种三层生物质挤压成型装置及立式生物质挤压成型机。
【背景技术】
[0002]现有的生物质挤压成型机的设计主要有两种，一种是模盘立放的环模机，特点是成型模孔沿圆周方向均匀发散分布；另一种是模盘平放的平模机，特点是成型模孔单排或多排沿轴径均匀分布。这两种成型机都是通过将物料从这些成型孔中挤压出来，形成所需的挤压成品。其缺点是对于散料(比如锯末之类)、麦秸、稻壳、东北的玉米秸杆等物料，当处于潮湿环境下挤压成型困难不易压制成型并且一次挤压无法达到预计效果。且相应地挤压成型机的设计、制造复杂和维修都很困难，寿命短，可靠性不高。
[0003]在公开(公告)号102049807A的中国专利中公开了一种立式双层生物质挤压成型机，其主要构造为:包括上、下两层设有平模盘和压轮机构的挤压机构，上层挤压机构的出料口处于下层平模盘的上方。由于对只能对生物质物料进行两次挤压成型处理，因此，在对纤维度较大的秸杆类物料进行挤压成型处理时，往往无法达到最佳的效果。另外，由于在上述上、下两层平模盘上只安装有一排模孔，因此，也无法提高生物质物料的挤压成型效果O
【发明内容】
[0004]针对上述问题中存在的不足之处，本发明提供一种可对于生物质物料进行三次挤压成型提高物料的挤压成型效果，并且还可以提高物料挤压成型效率的三层生物质挤压成型装置及立式生物质挤压成型机。
[0005]为实现上述目的，本发明提供一种三层挤压成型装置，包括上层挤压成型装置与下层挤压成型装置，所述挤压成型装置由压轮机构以及设置在其底部的平模盘构成，还包括设置在上层挤压成型装置与下层挤压成型装置之间的中层挤压成型装置，所述上层挤压成型装置用于对物料进行初步碾压粉碎，以改变物料的柔韧性；所述中层挤压成型装置用于对物料进行二次挤压成型，以改善和提高物料的挤压成型效果；所述下层挤压成型装置用于对物料进行第三次碾揉粉碎与挤压成型，以去除潮湿物料中的水分；上、中、下三层挤压成型装置中平模盘的轴线相重合，在所述平模盘上以其圆心为基准分布有两排模孔，所述模孔的下端口形成出料口。
[0006]上述的三层挤压成型装置，其中，相邻的两个平模盘中模孔的孔径不同，以实现模孔孔径差与供料差，以提高挤压成型效率。
[0007]上述的三层挤压成型装置，其中，在所述下层挤压成型装置中的平模盘内安装有用于对潮湿物料进行加热，以去除其水分的加热装置。
[0008]上述的三层挤压成型装置，其中，所述压轮机构包括水平延伸的压轮轴和分别通过轴承连接在所述压轮轴左右两侧的左、右压轮，所述压轮轴的中部安装在相应压轮机构的支座上。
[0009]本发明还提供一种立式生物质挤压成型机，包括挤压成型装置，所述挤压成型装置为所述的三层挤压成型装置，依次由上、中、下三层挤压成型装置构成；上、中、下三层挤压成型装置中平模盘的轴线相重合，在所述平模盘上以其圆心为基准分布有两排模孔，所述模孔的下端口形成出料口。
[0010]上述的立式生物质挤压成型机，其中，相邻的两个平模盘中模孔的孔径不同，以实现模孔孔径差与供料差，以提高挤压成型效率。
[0011]上述的立式生物质挤压成型机，其中，在所述下层挤压成型装置中的平模盘内安装有用于对潮湿物料进行加热，以去除其水分的加热装置。
[0012]上述的立式生物质挤压成型机，其中，所述压轮机构包括水平延伸的压轮轴和分别通过轴承连接在所述压轮轴左右两侧的左、右压轮，所述压轮轴的中部安装在相应压轮机构的支座上，所述上、下层压轮机构的支座上分别设有用于实现所述传动连接的连接接口，且两压轮机构支座上的所述连接接口的结构相同。
[0013]上述的立式生物质挤压成型机，其中，还设有立式主轴，所述立式主轴的末端依次通过轴套、锥形齿轮、联轴器与电机轴相连；所述立式主轴由上轴与下轴构成，所述上轴套设在上、中、下三层挤压成型装置中的平模盘上，其输出端分别上、中、下三层挤压成型装置中压轮机构的固定轴连接，所述上轴的末端固定连接在下层挤压成型装置中压轮机构的支座上；所述下轴采用上支撑部件与下支撑部件安装在机架上，所述上支撑部件为圆锥滚子轴承，所述下支撑部件为推力滚子轴承与深沟球轴承的轴承组合。
[0014]上述的立式生物质挤压成型机，其中，在所述上、中、下三层挤压成型装置的外侧设有上、中、下料仓，所述上、下料仓的上部设有进料口，所述下料仓的进料口与所述上层挤压成型装置中挤压机构的出料口相对应，所述下料仓上设有仓料门。
[0015]与现有技术相比，本发明具有以下优点:
[0016]1、通过设置上、中、下三套挤压成型装置，实现对物料初步、二次与再次碾压粉碎，以改变物料的柔韧性，最大限度地改善和提高物料的挤压成型效果，并减低设备的能耗和磨损，可使纤维度较大的秸杆类生物质物料达到最佳的挤压成型效果；
[0017]2、由于在平模盘c中增设有加热装置，保证在潮冷工作环境下和/或对于一些特殊的物料，仍可以正常地碾揉粉碎与挤压成型，提高对物料和环境的适应性，另外，还起到烘干物料压块的作用；
[0018]3、通过设置上、中、下三平模盘的模孔孔径差，实现供料差，最大限度地提高挤压成型效率；
[0019]4、由于可以采用相同结构的上、中、下三层的压轮机构，使其具有互换性，且其安装方式均采用了快装技术，无论正常更换还是出现意外闷机需要拆下压轮机构时都能快速地实现拆装，提高了设备的持续生产率。
[0020]5、在密封结构上采用组合式密封，可提高设备的可靠性和延长设备的使用寿命。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1为本发明三层挤压成型装置结构图；
[0022]图2为图1中平模盘a或平模盘b的俯视图；[0023]图3为图1中平模盘c的剖视图；
[0024]图4为图1中压轮机构的结构图；
[0025]图5为本发明的立式生物质挤压成型机结构图。
[0026]主要元件符号说明如下:
[0027]1-上层挤压成型装置2-中层挤压成型装置
[0028]3-下层挤压成型装置4-平模盘a5_压轮机构a
[0029]6-平模盘b 7-压轮机构b8_平模盘c
[0030]9-压轮机构c 10-模孔11-加热装置
[0031]12-左压轮 13-右压轮14-压轮轴
[0032]15-上轴 16-下轴17-支座
[0033]18-上支撑部件19-下支撑部件20-锥形齿轮
[0034]21-联轴器 22-上料仓23-中料仓
[0035]24-下料仓25-料仓门
【具体实施方式】
[0036]如图1至图4所示，本发明提供一种三层挤压成型装置，由从上至下依次排列的上层挤压成型装置1、中层挤压成型装置2与下层挤压成型装置3，上层挤压成型装置由压轮机构a5以及设置在其底部的平模盘a4构成，上层挤压成型装置用于对物料进行初步碾压粉碎，以改变物料的柔韧性；中层挤压成型装置由压轮机构b7以及设置在其底部的平模盘b6构成，中层挤压成型装置用于对物料进行二次挤压成型，以改善和提高物料的挤压成型效果；下层挤压成型装置由压轮机构c9以及设置在其底部的平模盘c8构成，下层挤压成型装置用于对物料进行碾揉粉碎与挤压成型，以去除潮湿物料中的水分，平模盘c内部安装有用于对潮湿物料进行加热，以去除其水分的加热装置U。平模盘a、平模盘b与平模盘c的轴线相重合，在上述任意一个平模盘上，以其圆心为基准分布有两排模孔10，模孔的下端口形成该层挤压成型装置的出料口。另外，相邻的两个平模盘中其模孔的孔径不同，以实现模孔孔径差与供料差，以提高挤压成型效率。具体为，平模盘a中模孔的最小孔径大于平模盘b中模孔的最小孔径。
[0037]其中，平模盘a与平模盘b中模孔的截面为圆形，模孔中由上至下其内径的长度相同。平模盘c中模孔的截面为锥形，如上大下小的锥形孔。采用此种设计结构可改善对松散物料挤压成型的效果。
[0038]上述的任意一个压轮机构可以包括水平延伸的压轮轴14和分别通过轴承连接在压轮轴两端的左压轮12、右压轮13。如与主轴轴颈配合处的孔径以及键槽，以实现主轴同相应压轮机构的支座之间的键连接。上述的任意一个压轮机构的支座上的连接接口的结构一般可以相同，使得压轮机构a、压轮机构b、压轮机构c具有互换性，以方便安装，减少零件规格，并有利于压轮机构维修时无需修配即可快速更换，简化维修过程，节省工时，降低劳动强度。
[0039]如图5所示，本发明还提供一种立式生物质挤压成型机，主要包括主轴与三层挤压成型装置，其中，三层挤压成型装置由从上至下依次排列的上层挤压成型装置1、中层挤压成型装置2与下层挤压成型装置3，上层挤压成型装置由压轮机构a5以及设置在其底部的平模盘a4构成，上层挤压成型装置用于对物料进行初步碾压粉碎，以改变物料的柔韧性；中层挤压成型装置由压轮机构b7以及设置在其底部的平模盘b6构成，中层挤压成型装置用于对物料进行二次挤压成型，以改善和提高物料的挤压成型效果；下层挤压成型装置由压轮机构c9以及设置在其底部的平模盘c8构成，下层挤压成型装置用于对物料进行碾揉粉碎与挤压成型，以去除潮湿物料中的水分，平模盘c内部安装有用于对潮湿物料进行加热，以去除其水分的加热装置11。平模盘a、平模盘b与平模盘c的轴线相重合，在上述任意一个平模盘上，以其圆心为基准分布有两排模孔10，模孔的下端口形成该层挤压成型装置的出料口。另外，相邻的两个平模盘中其模孔的孔径不同，以实现模孔孔径差与供料差，以提高挤压成型效率。具体为，平模盘a中模孔的最小孔径大于平模盘b中模孔的最小孔径。
[0040]其中，平模盘a与平模盘b中模孔的截面为圆形，模孔中由上至下其内径的长度相同。平模盘c中模孔的截面为锥形，如上大下小的锥形孔。采用此种设计结构可改善对松散物料挤压成型的效果。
[0041]上述的任意一个压轮机构可以包括水平延伸的压轮轴14和分别通过轴承连接在压轮轴两端的左压轮12、右压轮13。如与主轴轴颈配合处的孔径以及键槽，以实现主轴同相应压轮机构的支座之间的键连接。上述的任意一个压轮机构的支座上的连接接口的结构一般可以相同，使得压轮机构a、压轮机构b、压轮机构c具有互换性，以方便安装，减少零件规格，并有利于压轮机构维修时无需修配即可快速更换，简化维修过程，节省工时，降低劳动强度。
[0042]立式主轴的末端依次通过轴套20、锥形齿轮21、联轴器22与电机轴相连；立式主轴由上轴15与下轴16构成，上轴15套设在平模盘a4、平模盘b6、平模盘c8上，其输出端分别与压轮机构a5、压轮机构b7、压轮机构c9的固定轴连接，上轴15的末端固定连接在压轮机构c的支座17上。
[0043]下轴16采用上支撑部件18与下支撑部件19安装在机架上，上支撑部件18为圆锥滚子轴承，下支撑部件19为推力滚子轴承与深沟球轴承的轴承组合。上述轴承支承方式，可满足主动轴同时满足轴向和径向载荷承载要求，使主轴工作可靠而稳定。
[0044]圆锥滚子轴承采用骨架油封的组合密封方式，推力滚子轴承与深沟球轴承的轴承组合采用骨架油封密封方式。通过上述两种密封方式可防止灰尘与杂质进入成型机的机械连接部位中，避免灰尘与杂质破坏传动精度，导致机器故障，降低设备寿命，缩短维修周期，增加维护成本。
[0045]压轮机构a、b与c可以通过快速拆装装置紧固在上轴上，在正常维修或成型机发生意外闷机时，可以快速地拆下维修或更换压轮机构，因此可减少停机时间，提高设备的持
续生产率。
[0046]快速拆装装置可以采用如下结构:包括两个半环形的限位板、一个端盖以及一个(或多个)螺钉。
[0047]两个限位板均呈圆心角不大于180°的半环状，分别插装在上轴顶部的外环槽上，其外缘从上轴侧壁上向外突起，端盖通过螺钉紧固在相应上轴的顶部，其侧面的内表面挡在限位板的外缘，支座上设有连接接口的连接部位于限位板的下面。
[0048]当紧固压轮机构时，先将限位板插接在外环槽上，限位板的外缘从上轴上突出出来，将相应压轮机构的支座上的连接部设置在下面，避免压轮机构轴向移动，然后再将端盖从上轴的顶部套装在上轴上，端盖板侧壁的内表面挡在限位板的外缘处，避免限位板从环形槽上脱落，以实现限位板的固定；然后，用螺钉将端盖紧固在上轴上，通常是在端盖顶部设有一个通孔，螺钉穿过该通孔旋接在主轴的轴端上。当拆卸压轮机构时，先拧下螺钉，然后取下端盖，再取下两个半环形的限位板。由于限位板的外径大于所述外环槽两侧的主轴的外径，上述快速拆装装置可有效地限制主轴与压轮机构的轴向的相对位移。对于常规的只需经过一次挤压即可成型的物料，也可使用该成型机，通过快速而方便地拆下上、中、下三层挤压成型装置，减少电量消耗。
[0049]在上、中、下三层挤压成型装置的外侧设有上料仓23、中料仓24、下料仓25，其中，上料仓用作初步碾压和粉碎物料的空间，下料仓作为进一步挤压成型物料的空间。在上、下料仓的上部设有进料口，下料仓的进料口与上层挤压机构的出料口相对应，使上层挤压机构的出料口与下料仓相通。为了便于观察物料情况和清理物料，下料仓的仓壁上设有料仓门26。
[0050]惟以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，举凡熟悉此项技艺的专业人士.在了解本发明的技术手段之后，自然能依据实际的需要，在本发明的教导下加以变化。因此凡依本发明申请专利范围所作的同等变化与修饰，曾应仍属本发明专利涵盖的范围内。
【权利要求】
1.一种三层挤压成型装置，包括上层挤压成型装置与下层挤压成型装置，所述挤压成型装置由压轮机构以及设置在其底部的平模盘构成，其特征在于，还包括设置在上层挤压成型装置与下层挤压成型装置之间的中层挤压成型装置，所述上层挤压成型装置用于对物料进行初步碾压粉碎，以改变物料的柔韧性；所述中层挤压成型装置用于对物料进行二次挤压成型，以改善和提高物料的挤压成型效果；所述下层挤压成型装置用于对物料进行第三次碾揉粉碎与挤压成型，以去除潮湿物料中的水分； 上、中、下三层挤压成型装置中平模盘的轴线相重合，在所述平模盘上以其圆心为基准分布有两排模孔，所述模孔的下端口形成出料口。
2.根据权利要求1所述的三层挤压成型装置，其特征在于，相邻的两个平模盘中模孔的孔径不同，以实现模孔孔径差与供料差，以提高挤压成型效率。
3.根据权利要求2所述的三层挤压成型装置，其特征在于，在所述下层挤压成型装置中的平模盘内安装有用于对潮湿物料进行加热，以去除其水分的加热装置。
4.根据权利要求3所述的三层挤压成型装置，其特征在于，所述压轮机构包括水平延伸的压轮轴和分别通过轴承连接在所述压轮轴左右两侧的左、右压轮，所述压轮轴的中部安装在相应压轮机构的支座上。
5.一种安装有权利要求1中所述三层挤压成型装置的立式生物质挤压成型机，包括挤压成型装置，其特征在于，所述挤压成型装置为权利要求1中所述的三层挤压成型装置，依次由上、中、下三层挤压成型装置构成；上、中、下三层挤压成型装置中平模盘的轴线相重合，在所述平模盘上以其圆心为基准分布有两排模孔，所述模孔的下端口形成出料口。
6.根据权利要求5所述的立式生物质挤压成型机，其特征在于，相邻的两个平模盘中模孔的孔径不同，以实现模孔孔径差与供料差，以提高挤压成型效率。
7.根据权利要求6所述的立式生物质挤压成型机，其特征在于，在所述下层挤压成型装置中的平模盘内安装有用于对潮湿物料进行加热，以去除其水分的加热装置。
8.根据权利要求7所述的立式生物质挤压成型机，其特征在于，所述压轮机构包括水平延伸的压轮轴和分别通过轴承连接在所述压轮轴左右两侧的左、右压轮，所述压轮轴的中部安装在相应压轮机构的支座上，所述上、下层压轮机构的支座上分别设有用于实现所述传动连接的连接接口，且两压轮机构支座上的所述连接接口的结构相同。
9.根据权利要求5至8中任一所述的立式生物质挤压成型机，其特征在于，还设有立式主轴，所述立式主轴的末端依次通过轴套、锥形齿轮、联轴器与电机轴相连； 所述立式主轴由上轴与下轴构成，所述上轴套设在上、中、下三层挤压成型装置中的平模盘上，其输出端分别上、中、下三层挤压成型装置中压轮机构的固定轴连接，所述上轴的末端固定连接在下层挤压成型装置中压轮机构的支座上； 所述下轴采用上支撑部件与下支撑部件安装在机架上，所述上支撑部件为圆锥滚子轴承，所述下支撑部件为推力滚子轴承与深沟球轴承的轴承组合。
10.根据权利要求9所述的立式生物质挤压成型机，其特征在于，在所述上、中、下三层挤压成型装置的外侧设有上、中、下料仓，所述上、下料仓的上部设有进料口，所述下料仓的进料口与所述上层挤压成型装置中挤压机构的出料口相对应，所述下料仓上设有仓料门。
【文档编号】B30B15/00GK103434178SQ201310320787
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年7月26日 优先权日:2013年7月26日
【发明者】贾振海, 李 远, 崔进有, 张庆瑞 申请人:北京奥科瑞丰新能源股份有限公司, 河北奥科新能源设备有限公司