双腔短柱塞式汽爆机的制作方法

本发明属于农作物秸秆粗饲料加工领域，具体涉及一种双腔短柱塞式汽爆机。

背景技术

农作物秸秆中60％是碳水化合物，可作为发酵工业原料，特别是在饲料行业中，如果能把这些秸秆转化为饲料粮，将节约大量粮食，解决人畜争粮问题，也能解决秸秆焚烧引起的环境污染问题。秸秆作为饲料直接饲喂效果较差，为改善作为饲料的低营养价值现状，人们采用各种手段改变其天然结构，富集营养。

目前广泛使用的处理方法仅限于青贮、氨化等生物、化学、物理的方式，加工质量不高，质量不稳定，加工出的产品中的有效成分不稳定，对有害菌和农药残留的处理能力差，产品中的有害物质含量高，存在治病传染隐患，易发霉、变质，不易长期储存、不便于运输，只能小规模生产。

技术实现要素：

本发明目的在于克服上述缺陷，提供一种双腔短柱塞式汽爆机，对秸秆进行水蒸汽气相爆破预处理作业，秸秆经过蒸汽爆破后，木质素、纤维素和半纤维素的紧密结合被打破，使羟基充分暴露，可及度增加复合糖降解率和酶解率都大大提高。经过发酵处理，提高了蛋白质含量和家畜对复合糖的吸收率。因此，汽爆秸秆完全可以部分替代饲料中玉米为主的淀粉类粮食原料，这对缓解饲料粮的供给压力，确保国内粮食安全具有重要意义。同时还实现了秸秆饲料的规模化、商品化生产。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明涉及一种双腔短柱塞式汽爆机，主要由引爆支撑底座、爆破缸体、爆破柱塞和物料加压盖等组成，其中爆破柱塞将爆破缸体和物料加压盖所形成的密闭空间分成上下两个空腔，其中下腔体为物料爆破腔体，上腔体为引爆腔体。

爆破柱塞包括进料上盖、进料下盖、中间支撑轴、柱塞上密封圈、密封卸料箱、柱塞下密封圈、十字形滑动轴、锁定销轴、定位锁紧螺母，卡位弹柱，卡位弹簧，螺塞，其中进料上盖和进料下盖上面都开有进料口，通过销轴和定位锁紧螺母固定在中间支撑轴的上部，进料下盖与爆破缸体接触的圆柱面上设有柱塞上密封圈，进料上盖内部设有中心对称的两组卡位弹柱、卡位弹簧、螺塞，中间支撑轴的上部圆周均布4个圆形卡窝，中间支撑轴的另一端固定在密封卸料箱内底面中心，密封卸料箱圆柱面上设有柱塞下密封圈，同时密封卸料箱圆柱面上有两排孔洞，十字形滑动轴一轴端面固定于密封卸料箱外底面中心，另一轴端面附近设有卡槽，十字形滑动轴轴端面为十字形。

引爆支撑底座由底座架体、回位油缸、支撑滑套、减震垫、挡销和挡销油缸等组成，支撑滑套竖直固定于底座架体中心位置，支撑滑套底端面和底座架体上开有中心孔，回位油缸活塞杆可穿过中心孔，减震垫置于支撑滑套底部，支撑滑套侧壁开有若干孔，内壁截面为十字形，与十字形滑动轴配合，挡销和挡销油缸连接，安装于支撑滑套上部的横向轴孔中。

爆破缸体由缸体、缸体密封圈、密封圈固定环、蒸汽入口法兰等组成，密封圈固定环安装与缸体内侧上部，缸体密封圈置于缸体内侧和密封圈固定环之间形成的区域内，密封圈固定环上开孔。

物料加压盖由盖体、u形拨叉、连接法兰和伸缩旋转油缸等组成，盖体和伸缩旋转油缸通过连接法兰进行连接，u形拨叉固定于盖体下面。

本发明的优点是：

1、在爆破缸体内形成两个腔体，通过引爆腔体进行引爆，引爆速度快，同时对引爆支撑底座冲击力小，缓冲减速稳定可控。

2、上料作业方便快捷，工作效率高，结构简单，加工制造成本低。

3、通过高压汽体作用于密封圈进行密封，结构简单，密封效果好。

附图说明

图1为本发明整体结构图。

图2为爆破柱塞立体结构图。

图3为引爆支撑底座立体结构图。

图4为爆破缸体立体结构图。

图5为物料加压盖立体结构图。

图6为整体主视图。

图7为a-a剖视图。

图8为b-b剖面图。

图9为c-c局部剖面图。

附图中：1为物料加压盖，2为爆破缸体，3为爆破柱塞，4为引爆支撑底座，5为进料上盖，6为柱塞上密封圈，7为进料下盖，8为中间支撑轴，9为密封卸料箱，10为柱塞下密封圈，11为十字形滑动轴，12为定位锁紧螺母，13为卡位弹柱，14为卡位弹簧，15为螺塞，16为锁定销轴，17为底座架体，18为支撑滑套，19为挡销，20为挡销油缸，21为回位油缸，22为减震垫，23为缸体，24为缸体密封圈，25为密封圈固定环，26为蒸汽入口法兰，27为伸缩旋转油缸，28为连接法兰，29为盖体，30为u形拨叉，31为引爆腔体，32为物料爆破腔体，33为密封卸料箱腔体。

具体实施方式

根据附图对本发明作进一步的描述：

本发明涉及一种双腔短柱塞式汽爆机，主要由引爆支撑底座4、爆破缸体2、爆破柱塞3和物料加压盖1等组成，其中爆破柱塞3将爆破缸体2和物料加压盖1所形成的密闭空间分成上下两个空腔，其中下腔体为物料爆破腔体32，上腔体为引爆腔体31，当引爆支撑底座4上的挡销19对爆破柱塞3进行释放，爆破柱塞上方引爆腔体31里高压汽体的内能迅速推动爆破柱塞3向下运动，当爆破柱塞3的下密封圈10离开爆破缸体2的下边缘时，物料爆破腔体32内的物料瞬间完成蒸汽爆破。

爆破柱塞3包括进料上盖5、进料下盖7、中间支撑轴8、柱塞上密封圈6、密封卸料箱9、柱塞下密封圈10、十字形滑动轴11、定位锁紧螺母12，卡位弹柱13，卡位弹簧14，螺塞15、锁定销轴16，其中进料上盖5和进料下盖7上面都开有进料口，通过锁定销轴16和定位锁紧螺母12固定在中间支撑轴8的上部，进料下盖7与爆破缸体2接触的圆柱面上设有柱塞上密封圈6，进料上盖5可在进料下盖7上面进行旋转，进料上盖5内部设有中心对称的两组卡位弹柱13、卡位弹簧14、螺塞15，中间支撑轴8的上部圆周均布4个圆形卡窝，当进料上盖5旋转至上下进料口重合状态时，卡位弹柱13在卡位弹簧14的推力下，其头部进入中间支撑轴8的2个相对圆形卡窝里，可进行进料，当旋转至交错封堵状态时，卡位弹柱13头部进入中间支撑轴8的另外2个相对圆形凹窝里，可进行汽爆作业，中间支撑轴8的另一端固定在密封卸料箱9内底面中心，密封卸料箱9圆柱面上设有柱塞下密封圈10，同时密封卸料箱9圆柱面上有两排孔洞，上面一排孔洞的作用是增加密封卸料箱内部的压力，下面一排孔洞的作用是通过密封卸料箱腔体33的汽压力作用于柱塞下密封圈10内侧，从而达到压力自锁密封的效果，柱塞下密封圈10为毂架式密封圈，该密封圈内侧为金属，防止汽爆时，密封卸料箱腔体33内的高压汽体对柱塞下密封圈10的破坏，十字形滑动轴11一轴端面固定于密封卸料箱9外底面中心，另一轴端面附近设有卡槽，用于加压后制动爆破柱塞，十字形滑动轴11轴端面为十字形，保证在滑动套内的运动导向性。

引爆支撑底座4由底座架体17、回位油缸21、支撑滑套18、减震垫22、挡销19和挡销油缸20等组成，支撑滑套18竖直固定于底座架体17中心位置，支撑滑套18底端面和底座架体17上开有中心孔，回位油缸21活塞杆可穿过中心孔，推动爆破柱塞3回位至爆破缸体2中，减震垫22置于支撑滑套18底部，支撑滑套18侧壁开有若干孔，内壁截面为十字形，与十字形滑动轴11配合，挡销19和挡销油缸20连接，安装于支撑滑套18上部的横向轴孔中，挡销19在挡销油缸20的作用下，垂直于支撑滑套18侧壁进行位移，从而实现爆破活塞3的制动和释放。

爆破缸体2由缸体23、缸体密封圈24、密封圈固定环25、蒸汽入口法兰26等组成，密封圈固定环25安装与缸体23内侧上部，缸体密封圈24置于缸体23内侧和密封圈固定环25之间形成的区域内，密封圈固定环25上开孔，实现缸体23内汽压力对缸体密封圈24压力自锁密封的效果。

物料加压盖1由盖体29、u形拨叉30、连接法兰28和伸缩旋转油缸27等组成，盖体29和伸缩旋转油缸27通过连接法兰28进行连接，u形拨叉30固定于盖体29下面，当盖体29旋转时，u形拨叉30可以拨动爆破柱塞3的进料上盖5旋转，实现进料口的打开与闭合。

本发明在工作时，一个工作循环由3个工作过程组成：装料、汽爆、回位。

装料：伸缩旋转油缸27活塞杆小幅度回缩上提，使物料加压盖1与爆破缸体2上的缸体密封圈24正好分离，伸缩旋转油缸27旋转90°，物料加压盖1上的u形拨叉30拨动爆破柱塞3的进料上盖5旋转，旋转至上下进料口重合状态，伸缩旋转油缸27活塞杆大幅度回缩上提，物料加压盖1从爆破缸体2上提起，将秸秆原料从进料口放入到物料爆破腔体32中，完成进料，伸缩旋转油缸27活塞杆伸出，当使物料加压盖1与爆破缸体2上的缸体密封圈24即将接触时停止伸出，伸缩旋转油缸27旋转90°，物料加压盖1上的u形拨叉30拨动爆破柱塞3的进料上盖5旋转90°，旋转至上下进料口交错封堵状态，伸缩旋转油缸27活塞杆继续伸缩下放，直到物料加压盖1施压与爆破缸体2上的缸体密封圈24完全密封，完成装料工作过程。

汽爆：首先高压(≤3mpa)蒸汽从蒸汽入口法兰26处进入爆破缸体2中，待爆破缸体2内的压强达到爆破压强时，停止输送高压蒸汽，之后保压一段时间后，进行汽爆作业时，挡销油缸20瞬间同时将挡销19拉回，挡销19从十字形滑动轴11上的卡槽中拔出，此时，爆破柱塞3在引爆腔体31里高压汽体的内能推动下，迅速向下运动，当爆破柱塞3的下密封圈10离开爆破缸体2的下边缘时，物料爆破腔体32内的物料瞬间完成蒸汽爆破，爆破柱塞3在惯性力作用下，继续在支撑滑套18内向下滑动，直至十字形滑动轴11的底端面与减震垫22接触，并减震停止，完成汽爆工作过程。

回位：回位油缸21活塞杆伸出穿过中心孔，推动爆破柱塞3回位至爆破缸体2中，挡销油缸20同时将挡销19推入到十字形滑动轴11上的卡槽中，回位油缸21活塞杆缩回到支撑滑套18下方，完成回位工作过程。

至此，本发明一个工作循环全部结束。