专利名称：可调节粒度大小的天然纤维膨化机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可调节粒度大小的膨化机，尤其涉及一种对天然纤维进行膨化的设备，该天然纤维是指含有植物纤维的材料和含有动物纤维的材料，该膨化机是深度处理天然纤维的一种加工机械。
背景技术：
我国有丰富的天然纤维材料资源，如农作物秸杆、稻谷壳、果实的皮等含植物纤维的农作物废弃物，每年都会有几亿吨，这些天然纤维材料资源应该被深度利用，使其能够深加工转化为诸如饲料、燃料乙醇、造纸和保温材料等可利用物料。但是由于很多原因，其大部分被焚烧或者废弃，这不仅仅是资源浪费，而且还造成环境污染。基于上述情况，一些养殖场为弥补冬春季节饲料短缺的不足，通常将秸杆青贮、氨化和发酵处理后作为牲畜的辅助粗饲料。尽管能缓解饲料短缺的不足，但是由于存在时间长、占地多、效率低、工艺难控制 等缺点，使其不能广泛推广应用。正因为如此，中国发明专利200620092973. 3提供了一种秸杆膨化机，该秸杆膨化机包括设有料斗的壳体、铰龙以及动力源组成。所述的秸杆膨化机具有组装维修方便，加工出来的秸杆饲料细如棉丝松软，明显提高采食率、吸收率。同时，又不受季节限制。然而尽管如此，该秸杆膨化机还存在着投料量难以定量控制、处理后得到的膨化物料的粒度大小单一等不尽人意的缺陷，该秸杆膨化机有待进一步改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可调节粒度大小的天然纤维膨化机，该天然纤维膨化机的投料量易于定量控制、并可以根据需要进行调节、处理膨化物的料粒度，以得到品种多样，大小不同的料粒度。为了达到上述目的，本发明提供的一种可调节粒度大小的天然纤维膨化机，包括壳体部分、铰龙部分和动力源部分，其特征在于壳体部分是由组合壳体、壳体主体、压缩壳体构成；铰龙部分包括铰龙轴、铰龙主体，该铰龙主体上设置有螺旋叶片；—膨化进料口设于所述壳体主体上，所述铰龙轴与铰龙主体固定连接；一膨化头，所述铰龙主体与所述膨化头连接一平衡轴，该平衡轴设置于所述膨化头iu立而；一拨料片，该拨料片设置于平衡轴上。其中，压缩壳体的内壁与膨化头之间的间隙处构成一膨化喷嘴。其中，所述膨化头上开设有刀片槽，刀片槽内对应安装有刀片。其中，其特征在于，所述膨化头上开设的刀片槽其数量至少大于一，且刀片槽平均分布在膨化头的外圈面上。其中，所述刀片的截面为梯形的形状，刀片具有一定的倾斜角度。其中，铰龙主体上的螺旋叶片的外径大小随着压缩壳体的内径的大小而改变，保持螺旋叶片与压缩壳体内壁的径向间距大小不变。其中，在压缩壳体内，压缩壳体与铰龙主体向着膨化头方向形成一越来越窄的尖细空隙，该空隙的空间形成一高压汽化腔。其中，所述拨料片是通过第一套筒依次安装于平衡轴上。其中，所述可调节粒度大小的天然纤维膨化机还包括内部装有进料螺旋的定量输送装置。其中，该定量输送装置安装于膨化进料口上面，定量输送装置的下端开设的出料口与膨化进料口上端固定连接在一起。本发明的有益效果是刀片的长度与倾斜角度均可以做相应的改变，即膨化头的刀片槽中可以安装不同长度与倾斜角度的刀片，当使用不同长度与倾斜角度的刀片时，压缩壳体的内壁与膨化头之间的间隙即膨化喷嘴的大小则也会相应发生改变，则膨化物料在壳体内进行膨化的时间就会发生改变，当膨化喷嘴的大小相对变大时，膨化得到的物料的粒度就会相对增大，反之，当膨化喷嘴的大小相对变小时，膨化得到的物料的粒度就会相对变小，这样通过更换膨化头上安装的刀片即可以调节膨化物料的粒度大小，操作方便简单。定量输送装置可以根据控制进料螺旋的旋转的速度控制进入膨化进料口的量，即可以实现膨化进料口进料量的自动控制，提高膨化机的使用性能。
为了更清楚的说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附
图。
图I为不带有定量输送装置的膨化机结构示意图。
图2为带有定量输送装置的膨化机结构示意图。
图3A为锥形膨化头13的剖面视图。
图3B为锥形膨化头13的俯视图，其中该俯视图B带有两个槽。
图3C为锥形膨化头13的俯视图，其中该俯视图C带有一个槽。
图3D为锥形膨化头13的俯视图，其中该俯视图D带有三个槽。
图3E为锥形膨化头13的俯视图，其中该俯视图E带有四个槽。
图4A为设置于膨化槽13内的刀片14A的剖视图。
图4B为设置于膨化槽13内的刀片14B的剖视图。
标号说明
I动力源，2定量输送装置，3进料螺旋
4进料口
5出料口
6膨化进料口
7组合壳体，8壳体主体，9压缩壳体
10螺旋叶片
11铰龙轴，12铰龙主体13膨化头，131螺纹孔，132刀片槽14刀片，141沉孔， 142小刀片，15螺母16平衡轴，17第一套筒
18拨料片，19膨化喷嘴20出水口，21进水接嘴，22连接轴23高压汽化腔，24出料斗
具体实施例方式下面结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明。如图I所示，组合壳体7连接壳体主体8，压缩壳体9构成，并通过螺栓将组合壳体7、壳体主体8、压缩壳体9连接成一体，所述组合壳体7均为铸造加工成型，压缩壳体9的两端均开口，压缩壳体9左端开口的内壁与膨化头13之间的间隙处构成一膨化喷嘴19，该膨化喷嘴设置在铰龙主体12与膨化头13连接的间隙处。压缩壳体9的左端通过螺栓与壳体主体8固定连接，所述壳体主体8的一侧设有进水接嘴21，所述压缩壳体9的下部设有出水口 20，膨化进料口 6设置在壳体主体8的上部。铰龙轴11设置于铰龙主体12的后端，在铰龙主体12的外围上设置有螺旋叶片10，设置在铰龙主体12前端的部分螺旋叶片10与压缩壳体9的接触面间隙很小，螺旋叶片的外径大小随着压缩壳体的内径的大小而改变，保持螺旋叶片与压缩壳体内壁间的径向间距不变。铰龙轴11设置于组合壳体7内，铰龙轴11的后端与动力源轴承结合，在贯穿铰龙主体12内部有一连接轴22，该连接轴22与铰龙主体12同心，并与铰龙主体12固定连接，铰龙主体12的前端设置有一膨化头13，该铰龙主体12与膨化头13连接的间隙处即为膨化喷嘴19的位置处。膨化头13设置于铰龙主体12与平衡轴16之间，在膨化头13上安装有刀片14，刀片14固定在膨化头上。连接轴22的前端与平衡轴16的后端固定连接，平衡轴16上安装带有拨料片18的第一套筒17，平衡轴16的前端加工有一段螺纹并安装有螺母，铰龙轴11后端连接动力源
Io在压缩壳体9内，随着物料不断地向前推进，压缩壳体9与铰龙主体12形成越来越窄的尖细空隙，压缩壳体与铰龙主体向着膨化头方向形成一越来越窄的尖细空隙，压缩壳体和铰龙主体之间的空隙沿着向膨化头靠近的方向逐渐变窄。此时，含纤维材料的待膨化物料在铰龙主体12的推进下一边向膨化喷嘴19处移动，一边被压缩加热。在压缩壳体9内，由进水接嘴21进入的部分液态水温度升高并汽化，汽化的水蒸汽一部分停留在压缩壳体9内，此时在压缩壳体9与铰龙主体12之间的空隙形成一高压汽化腔23。如图2所示，本发明还包括有一定量输送装置2，该定量输送装置2上设置有进料口 4及出料口 5，其中出料口 5与膨化进料口 6的端口连接，在该定量输送装置2内部装有进料螺旋3。这样便可以通过定量输送装置2的进料螺旋3的输送量，控制进入膨化进料口6的进料量，以实现膨化机的定量控制，并提高膨化机的自动化使用性能。
如图3A所示，为本发明膨化头13主视剖视图，膨化头13的外形形状整体为锥形， 在膨化头的槽中开设有螺纹孔131。如图3B所示，为本发明膨化头13的俯视图，如图3B所示，膨化头13上开设有槽 132，槽的深度及槽的厚度可以根据实际使用要求进行设定，但要保证膨化头的强度。如图3B所示，膨化头13上开设有两个刀片槽，且对称分布，每个槽对应安装有刀 片14。如图3C所示，膨化头13上开设有一个刀片槽，且分布均匀，每个槽对应安装有刀 片14。如图3D所示，膨化头13上开设有三个刀片槽，且分布均匀，每个槽对应安装有刀 片14。如图3E所示，膨化头13上开设有四个刀片槽，且对称分布，每个槽对应安装有刀 片14。根据以上附图，可以确认，可以沿着膨化头的圆周方向、优选均匀分布地将开设至 少1个以上的刀片槽，开槽数量的最佳方案是对称开设。刀片14插入膨化头13开设的刀 片槽中，刀片14与膨化头13可以通过螺钉15固定连接在一起。如图4A所示，为本发明刀片14的剖视图，刀片14的截面为类似梯形的形状，刀片 14上对应膨化头槽132中的螺纹孔131的地方开设有沉孔141，沉孔141的小孔的孔径需 大于螺纹孔131的螺纹孔径；图4B为另一倾斜角度和尺寸不同的小刀片142的剖视图，其 中小刀片142的倾斜角度B与图4A的角度不同，刀片的大小及长度可以根据实际使用情况 进行的调整。不同倾斜角度及不同长度的刀片将会改变膨化喷嘴19的大小，此时膨化物料 在压缩壳体9内进行膨化的时间就会发生改变，当膨化喷嘴19的大小相对变大时，膨化得 到的物料的粒度就会相对增大，反之，膨化喷嘴19之间的大小相对变小时，膨化得到的物 料的粒度就会相对变小，这样通过更换膨化头13上安装的刀片14即可以调节膨化物料的 粒度大小。下面先以膨化秸杆为例，对本发明的具体实施方式
进行描述。本发明在使用时，先用断料机将待膨化的秸杆切成小段的物料，该物料通过膨化 进料口 6送入壳体主体8与压缩壳体9内，随着压缩壳体9内部的铰龙主体12的回转，秸 杆材料和水混合在一起，与水混合后的秸杆材料随着铰龙主体12的回转，一边沿着压缩壳 体9的侧壁向膨化喷嘴19移动、压缩、发热直至高压汽化腔23，秸杆材料温度达到200°C以 上。加热到200°C以上温度的秸杆材料从膨化喷嘴19向大气中吐出，在拨料片18的拨动下， 被膨胀软化后粉碎的秸杆纤维材料自连接在压缩壳体前端的出料斗24上开设的释放口排 出。在本发明实施例中，若需要不同的粒度大小的膨化物料，可以通过更换不同角度 或不同长度的刀片14来实现，经较长时间的多次投料实验，通过更换刀片可以获得不同粒 度大小的膨化物料。通过上述的技术方案，使本发明可调节粒度大小的天然纤维膨化机具有以下优
占-
^ \\\ 可调节膨化物料的粒度大小。可实现进料口进料量的自动控制，提高膨化机的使用性能。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权力要求书的保护范 围为准。
权利要求
1.一种可调节粒度大小的天然纤维膨化机，包括壳体部分、铰龙部分和动力源部分，其特征在于壳体部分是由组合壳体、壳体主体、压缩壳体构成； 铰龙部分包括铰龙轴、铰龙主体，该铰龙主体上设置有螺旋叶片； 一膨化进料口设于所述壳体主体上，所述铰龙轴与铰龙主体固定连接； 一膨化头，所述铰龙主体与所述膨化头连接； 一平衡轴，该平衡轴设置于所述膨化头前端； 一拨料片，该拨料片设置于平衡轴上。
2.根据权利要求I所述的可调节粒度大小的天然纤维膨化机，其特征在于， 压缩壳体的内壁与膨化头之间的间隙处构成一膨化喷嘴。
3.根据权利要求I所述的可调节粒度大小的天然纤维膨化机，其特征在于， 所述膨化头上开设有刀片槽，刀片槽内对应安装有刀片。
4.根据权利要求3所述的可调节粒度大小的天然纤维膨化机，其特征在于，所述膨化头上开设的刀片槽其数量至少大于一，且刀片槽平均分布在膨化头的外圈面上。
5.根据权利要求3所述的可调节粒度大小的天然纤维膨化机，其特征在于，所述刀片的截面为梯形的形状，刀片具有一定的倾斜角度。
6.根据权利要求I所述的可调节粒度大小的天然纤维膨化机，其特征在于，铰龙主体上的螺旋叶片的外径大小随着压缩壳体的内径的大小而改变，保持螺旋叶片与压缩壳体内壁的径向间距大小不变。
7.根据权利要求I所述的可调节粒度大小的天然纤维膨化机，其特征在于，在压缩壳体内，压缩壳体与铰龙主体向着膨化头方向形成一越来越窄的尖细空隙，该空隙的空间形成一高压汽化腔。
8.根据权利要求I所述的可调节粒度大小的天然纤维膨化机，其特征在于， 所述拨料片是通过第一套筒依次安装于平衡轴上。
9.根据权利要求I至3任一项所述的可调节粒度大小的天然纤维膨化机，其特征在于，所述可调节粒度大小的天然纤维膨化机还包括内部装有进料螺旋的定量输送装置。
10.根据权利要求9所述的可调节粒度大小的天然纤维膨化机，其特征在于，该定量输送装置安装于膨化进料口上面，定量输送装置的下端开设的出料口与膨化进料口上端固定连接在一起。
全文摘要
本发明是一种可调节粒度大小的天然纤维膨化机，该膨化机是由组合壳体、壳体主体、压缩壳体、铰龙轴、铰龙主体和动力源组成，膨化进料口设于壳体主体上，铰龙轴与铰龙主体固定连接，铰龙主体的前端与膨化头连接，压缩壳体与膨化头的间隙处构成一膨化喷嘴，膨化头前端为一平衡轴，拨料片设置在平衡轴的一侧，所述膨化头上开设有刀片槽，刀片槽内对应安装有刀片，每个刀片槽中对应安装一个刀片，并可通过选择更换不同长度与倾斜角度的刀片，以实现控制天然纤维材料物料的粒度大小，本发明还设置有定量输送装置，该装置能够实现膨化机的自动定量供料，以提高自动化能力，利于推广应用。
文档编号A23P1/14GK102919990SQ20121044188
公开日2013年2月13日 申请日期2012年11月7日 优先权日2012年11月7日
发明者东圣一, 李开腾 申请人:湖州宜可欧环保科技有限公司