一种拖挂式秸秆挤压成型设备及一种秸秆挤压成型加工方法与流程

1.本发明属于生物质挤压成型技术领域，尤其涉及一种拖挂式秸秆挤压成型设备及一种秸秆挤压成型加工方法。


背景技术：

2.现有的生物质挤压成型机，设备都是固定安装在厂房内，运作流程一般是由企业主收集、储存生物质原材料，并经粉碎，烘干后，再进行挤压成型。由于设备与生物质原材料产地距离远，存在原材料收集困难和储存场地大、费用高的问题，该问题一直为生物质能利用行业的瓶颈。为了解决这个问题，业内设计了直接从田间获取农作物秸秆进行挤压成型的装置，但这些装置在挤压成型时未对农作物秸秆进行粉碎，至使造粒的效果不佳；且这些装置均需单独一台拖拉机提供装置在田间行走和部件运转的动力，设备购置成本高。


技术实现要素：

3.针对上述问题，本发明提供一种拖挂式秸秆挤压成型设备，它具有造粒效果好、挤压成型佳、生物质能利用效率高、成本较低等优点。
4.本发明的第二目的是提供一种秸秆挤压成型加工方法。
5.一种拖挂式秸秆挤压成型设备，包括收割机、秸秆上料机构、挤压成型机构、成型物料输送机构、料斗、卸料机构、动力机构和车体；挤压成型机构用于对秸秆粉碎物料进行挤压成型，料斗用于对秸秆成型物料进行储存和冷却，卸料机构用于将料斗内的物料进行卸料；用于收割秸秆并对秸秆进行粉碎的收割机和车体连接，秸秆上料机构、挤压成型机构、成型物料输送机构、料斗、卸料机构均设置于车体上；且秸秆上料机构对着收割机的出料口；动力机构和秸秆上料机构、挤压成型机构、成型物料输送机构、卸料机构连接。采用此结构，能直接利用收割机带动车体在田间行走，无需动力牵引，节约成本，并且通过收割机及车体内的挤压成型机构、料斗、卸料结构，能在田间完成粉碎、挤压成型、冷却、卸料等一系列操作，而无需运输至工厂加工，加工的物料造粒效果好、挤压成型佳、成本低、加工时间短、生产效率高。
6.优选地，所述挤压成型机构包括用于对粉碎秸秆料进行挤压并成型的滚筒机构和用于对成型后的物料进行切断以形成节状的秸秆成型料的切断机构；滚筒机构包括转动方向相反的左成型滚筒和右成型滚筒，左成型滚筒和右成型滚筒的外表面之间设置有用于容纳粉碎秸秆料的空间；左成型滚筒和右成型滚筒的外表面上均设有将秸秆料压入滚筒内的通孔；两滚筒的两端面上设有用于秸秆成型物料挤出的成型出孔，在成型出孔处安装有切断机构。采用此结构，通过反向转动的左成型滚筒和右成型滚筒，对粉碎秸秆料形成高压挤压，挤压成型效果佳。
7.优选地，所述切断机构包括左切断器和右切断器，左成型滚筒的成型出孔处设置有左切断器，右成型滚筒的成型出孔处设置有右切断器。采用此结构，能对挤压后的物料进一步切断成型，便于后续的运输、储存。
8.优选地，所述成型物料输送机构包括绞龙输送装置和皮带传输装置，绞龙输送装置设置于左、右成型滚筒的成型出孔下方，皮带传输装置的首端置于绞龙输送装置的下方，皮带传输装置的末端和料斗的入口相接。采用此结构，能将挤压成型的物料快速、平稳地投入料斗内。
9.优选地，所述卸料机构包括绞龙卸料装置和卸料皮带；料斗底部设有卸料口，卸料口处安装有绞龙卸料装置；车体的后端设置有卸料皮带。采用此结构，在料斗需要卸料时，便于快速卸料。
10.优选地，所述卸料皮带包括固定段和折叠段，固定段和折叠段连接；卸料皮带的固定段固定于车体内部，且设于绞龙卸料装置的出料端；卸料皮带的折叠段折叠式安装于车体的外部。采用此结构，不卸料时，折叠段收纳贴合于车体的后部，卸料时，方便张开折叠段至运输车辆的匹配高度，以便于高效卸料。
11.优选地，所述秸秆上料机构为皮带输送机构，皮带输送机构的前端从车体的前端伸出，且皮带输送机构的前端对着收割机的排料口，皮带输送机构的末端对着挤压成型机构的入口。采用此结构，便于承接收割机排出的粉碎秸秆料，并能稳定地输送至挤压机构内。
12.优选地，所述动力机构经传动机构和秸秆上料机构、挤压成型机构、成型物料输送机构、卸料机构连接；所述车体和收割机通过连接轴连接。采用此结构，通过动力机构、传动机构能稳定地驱动各运动部件进行挤压加工，车体和收割机也便于连接及分离。
13.一种秸秆挤压成型加工方法，包括如下步骤：
14.s1、收割机将采收的秸秆粉碎形成粉碎秸秆料；
15.s2、粉碎秸秆料经秸秆上料机构投入至挤压成型机构，并由挤压成型机构形成秸秆成型物料；
16.s3、秸秆成型物料经成型物料输送机构投送至料斗内，以进行储存、冷却；
17.s4、卸料时，打开料筒，将秸秆成型物料通过卸料机构卸料至运输车辆。采用此方法，造粒效果好、挤压成型效果佳、加工时间缩短、生产效率高。
18.本发明的优点：将车体和收割机连接，可以通过收割机牵引车体直接在田间进行作业，而无需另加动力车进行牵引，节约成本；并且可以通过车体和收割机，通过收割机先进行粉碎、再通过车体内的挤压成型机构对粉碎秸秆料进行挤压成型，再使用料斗进行储存和冷却，因此本发明具有更好的造粒效果、挤压成型效果；并可以直接在田间进行粉碎、挤压、冷却、卸料，因此无需秸秆的从田间运输至场地进行再加工，具有减少场地占用、缩短加工时间、提高生产效率、降低生产成本等优点；由于本设备自带动力机构，因此当在固定场地或工厂进行使用时，可以拆除收割机，将车体部分直接安装通电用于固定场所挤压加工；本设备通过两个成型滚筒的反向旋转，对物料形成高压挤压，再被压入滚筒内，通过滚筒外端面的成型出孔形成挤压成型的秸秆成型物料，挤压成型效果好。
附图说明
19.图1为本发明一个实施例的结构示意图。
20.图2为本发明另一个实施例的结构示意图。
21.其中，1-收割机、2-连接轴、3-秸秆上料机构、4.1-左成型滚筒、4.2-右成型滚筒、
5.1-左绞龙输送装置、5.2-右绞龙输送装置、6.1-左切断器、6.2右切断器、7-成型物料输送机构、8-动力机构、9-料斗、10-绞龙卸料装置，11.1-卸料皮带的固定段、11.2-卸料皮带的折叠段、12-车体。
具体实施方式
22.下面结合附图对本发明做进一步的具体说明。
23.一种拖挂式秸秆挤压成型设备，它包括收割机、秸秆上料机构、挤压成型机构、成型物料输送机构、料斗、卸料机构、动力机构和车体。收割机和车体连接，通过收割机的运动带动车体的行走运动。秸秆上料机构、挤压成型机构、成型物料输送机构、料斗、卸料机构依次设置于车体内部。秸秆经收割机粉碎后，粉碎秸秆料被秸秆上料机构接住并输送至挤压成型机构，挤压成型机构将秸秆成型物料输送至料斗内储存、冷却，当料斗内装满后秸秆成型物料通过卸料机构输送至运输车辆。
24.秸秆上料机构，用于承接收割机输出的粉碎秸秆料并将粉碎秸秆料上料至挤压成型机构内。在本实施例中，秸秆上料机构优选为皮带输送机构。皮带输送机构的前端从车体的前端伸出，且皮带输送机构的前端对着收割机的排料口，以承接经收割机收割秸秆并粉碎后的粉碎秸秆料。皮带输送机构的末端对着挤压成型机构的入口，经过皮带输送机构运输的粉碎秸秆料在皮带输送机构的末端被投入至挤压成型机构内。
25.挤压成型机构，用以对秸秆粉碎了进行挤压并最终形成一定形状的秸秆成型物料。在本实施例中，挤压成型机构包括滚筒机构和切断机构；滚筒机构用于对粉碎秸秆料进行挤压并成型；切断机构用于对成型后的物料进行切断以形成节状(一节一节)的秸秆成型料。滚筒机构包括左成型滚筒和右成型滚筒，左成型滚筒和右成型滚筒的外表面之间设置了用于容纳粉碎秸秆的空间，左成型滚筒和右成型滚筒可以水平并排设置，也可以竖直同一方向设置，也可以错位设置。优选地，为保证较好的挤压成型效果，可以将左成型滚筒和右成型滚筒设置为相同直径，并将左成型滚筒和右成型滚筒设置为圆柱形滚筒。左成型滚筒和右成型滚筒均设置有通孔，对通孔的形状不做要求，可以为圆形或方形等形状。左成型滚筒和右成型滚筒的两端面处均设置有成型出孔。切断机构包括左切断器和右切断器。左成型滚筒的成型出孔处设置有左切断器，右成型滚筒的成型出孔处设置有右切断器。粉碎秸秆料被投入至左成型滚筒和右成型滚筒之间的空间，随着两滚筒的转动，粉碎秸秆料在两滚筒之间被高压碾压、挤压，挤压后通过滚筒上的通孔被压入滚筒内部，之后物料在滚筒内成型，并经成型出孔排出时被切断机构切断，切断后的秸秆成型物料掉落到成型物料输送机构。秸秆成型物料可以为圆柱体，也可以为立方体或者其他形状。秸秆物料的实际形状由左成型滚筒和右成型滚筒两端面成型出孔的形状决定。左成型滚筒和右成型滚筒的转动方向应当相反，例如可以是左成型滚筒顺时针旋转，右成型滚筒逆时针旋转，从而形成对两滚筒之间空间内的物料的高压挤压。
26.成型物料输送机构，用于将成型切断后的物料输送至料斗内。在本实施例中，成型物料输送机构包括绞龙输送装置和皮带传输装置。其中，皮带传输装置也可用链板传输装置等代替。绞龙输送装置包括左绞龙输送装置和右绞龙输送装置，左绞龙输送装置设置于左成型滚筒的成型出孔下方，右绞龙输送装置设置于右成型滚筒的成型出孔下方。皮带传输装置的首端置于绞龙输送装置的下方，皮带传输装置的末端和料斗的入口相接。秸秆成
型物料先掉落至绞龙输送装置，绞龙输送装置再输送至皮带传输装置，最后经皮带传输装置投入到料斗内。
27.料斗，用于储存秸秆成型物料并对其进行冷却。在本实施例中，料斗设置于车体后部的上方。料斗的上端开口，以用于接收秸秆成型物料。料斗底部设有卸料口，卸料口处安装有绞龙卸料装置。车体的后端设置有卸料皮带。卸料皮带包括固定段和折叠段，固定段和折叠段连接；卸料皮带的固定段固定于车体内部，且设于绞龙卸料装置的出料端；卸料皮带的折叠段折叠式安装于车体的外部，不卸料时，折叠段折叠收纳贴合于车体的后部，以减小整车占用空间；卸料时，折叠段张开以输送物料。绞龙卸料装置和卸料皮带共同构成卸料机构，卸料机构用于将料斗内的物料卸载至运输车辆内。当料斗无需进行卸料时，绞龙卸料装置关闭，且卸料皮带的折叠段收纳贴合于车体的后部。当料斗需要进行卸料时，如料斗内装满物料或收割机完成收割时，卸料皮带的折叠段张开，张开角度由运输车辆的实际高度决定，且将绞龙卸料装置开启，从而将料斗内的秸秆成型物料卸料至
28.动力机构，为各运动部件提供动力，运动部件如秸秆上料机构、挤压成型机构、成型物料输送机构、卸料机构。动力机构设置于车体内的下部。动力机构可以采用传动机构传动，传动机构可以是皮带或链轮传动。传动机构也可以是分动箱。动力机构也可以通过液压驱动各运动部件。甚至可以由动力机构带动发电机发电后，再为各部件的驱动电机提供电能。
29.车体设于收割机的后部，收割机和车体的前端通过连接轴连接。车体和现有的卡车或货车的车体相同。收割机运动时，带动车体运动，从而实现边收割、粉碎，再在车体内进行秸秆挤压加工、储存等；无需另外加动力车牵引，更节约成本。收割完成后，也可采用其他牵引车辆进行牵引，方便对车体部分进行转场。由于本设备自带动力系统，可在转场后作为固定式挤压成型机使用，可增加设备的利用率和使用范围。
30.上述实施例为发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。