一种双模秸秆压块装置的制作方法

本发明涉及农作物机械加工领域，特别涉及到一种用于压缩秸秆的秸秆压块设备。

背景技术：

我国作为秸秆产量大国，每年的秸秆产量都占世界秸秆总产量的20％～30％，2013年全国秸秆总产量及其可收集利用量分别为9.64亿吨和8.19亿吨，实际利用量约6.22亿吨，综合利用率仅为76％，秸秆产量高、利用价值大，一种高效的秸秆回收采集技术将起到至关重要的作用。其中秸秆压块技术可大大减少秸秆的体积并提高其密度，且粒状秸秆有利于秸秆的收集运输及后续加工处理。

目前市场上的秸秆压块设备多用于场院作业，需将收获后的秸秆原料运输至场地进行加工，运输成本高、局限性大，对提高秸秆回收利用效率作用有限，且现有的一次成型设备由于挤压强度有限，无法满足田间作业要求。

技术实现要素：

本发明设计开发了一种双模秸秆压块装置，通过预压模与成型模结合的设计，提升秸秆压块效果。

本发明还有一个目的是成型辊体绕驱动轴公转的同时也能绕连接轴自转，物料的重力作用及模辊间的啮合使物料被挤压进入成型模模孔，使秸秆压块密度更大。

本发明提供的技术方案为：

一种双模秸秆压块装置，包括：

壳体，其顶部具有进料口；

预压模，其设置在所述壳体底部，表面具有阵列分布的挤压孔，所述预压模和所述壳体形成秸秆预压容置腔；

驱动轴，其可旋转支撑在所述预压模上；

预压辊，其套设在所述驱动轴上，位于所述预压容置腔内；

成型模，其可拆卸连接所述壳体，设置在所述预压模下方，与所述预压模形成秸秆成型容置腔，所述成型模表面具有阵列分布的出料孔；

成型压辊组件，其套设在所述驱动轴上，位于所述成型容置腔内；

其中，所述驱动轴旋转，能带动所述预压辊和所述成型压辊组件同轴旋转。

优选的是，所述成型压辊组件包括：

基座转轴；

第一基座，其一端一体连接所述基座转轴一侧；

第二基座，其一端一体连接所述基座转轴另一侧；

第一连接轴，其可旋转支撑在所述第一基座另一端；

第二连接轴，其可旋转支撑在所述第二基座另一端；

第一辊体，其套设在所述第一连接轴上，并能够随所述第一连接轴旋转；

第二辊体，其套设在所述第二连接轴上，并能够随所述第二连接轴旋转。

优选的是，所述第一基座和所述第二基座的夹角为120°～160°。

优选的是，所述第一辊体和所述第二辊体均为柱形，且表面具有多个阵列分布的柱形凸起，所述柱形凸起能够伸入所述出料孔。

优选的是，所述挤压孔为方锥形孔。

优选的是，所述成型模为柱形。

优选的是，所述出料孔为圆锥形孔，位于所述成型模体侧壁或底部。

优选的是，所述预压辊包括：

辊体转轴；

第一预压转轴，其一端一体连接所述辊体转轴一侧；

第二预压转轴，其一端一体连接所述辊体转轴另一侧

第一预压辊，其可旋转套设在所述第一预压转轴另一端；

第二预压辊，其可旋转套设在所述第二预压转轴另一端。

优选的是，所述壳体一侧具有第一进气口，所述成型模一侧具有第二进气口，另一侧具有出气口。

优选的是，还包括：

散热管，其设置在所述进料口外侧；

气道，其一端连通所述出气口，另一端连通所述散热管。

本发明的有益效果

1、本发明所提到的秸秆二次成型装置，不同于传统场院式秸秆成型设备，可在田间直接用于捡拾粉碎后的秸秆。其具体实现方法如下：田间收获的秸秆需要较强的挤压力，本发明通过设置两级挤压机构，实现较强挤压效果，可达到田间作业的要求；同时本发明通过对物料在进料过程进行预热并在第一级成型实现对物料含水率的降低，可解决田间收获的秸秆由于含水率较高无法直接进行挤压压块的问题；

2、本发明回收利用了挤压过程中所产生的热量等废热，提高了装置的能量利用效率；

3、本发明结构紧凑，体积较小，便于牵引，且其驱动轴可由拖拉机提供动力，便于由拖拉机牵引在田间使用；

4、本发明机构中挤压模辊采用柱塞式及模块式结构，提高成型效率的同时，当损坏后可便于更换。

附图说明

图1为本发明所述的双模秸秆压块装置的结构示意图。

图2为本发明所述的进料通道部分的结构示意图。

图3为本发明所述的预压模及模孔模块的结构示意图。

图4为本发明所述的模孔模块的结构示意图。

图5为本发明所述的模孔模块的剖面图。

图6为本发明所述的拆卸模孔后预压模的示意图。

图7为本发明所述的成型装置的结构示意图。

图8为本发明所述的成型模的结构示意图。

图9为本发明所述的成型模孔模块的示意图。

图10为本发明所述的成型模孔模块的剖视图。

图11为本发明所述的成型压辊组件的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图1所示，本发明提供的双模秸秆压块装置，包括：壳体120、预压模160、驱动轴130、预压辊150、成型模190和成型压辊组件180。

壳体110的顶部具有进料口111a，进料口连通进料通道110，预压模160设置在壳体120底部，表面具有阵列分布的挤压孔161，预压模160和壳体110之间形成秸秆预压容置腔，成型模190可拆卸连接壳体120，驱动轴130可旋转支撑在预压模150上，预压辊150套设在驱动轴130上，位于预压容置腔内，成型模190可拆卸连接壳体120，设置在预压模160下方，与预压模160形成秸秆成型容置腔，成型模190表面具有阵列分布的出料孔191。

如图2所示，进料通道110为倾斜柱形，且侧壁具有气孔，散热管211位于进料口111a一侧，通过气孔与进料口111a连通，散热管211和进料通道110之间可以进行空气热交换。

如图3-5所示，预压模160为圆盘形，且表面具有阵列的方锥形孔161，锥孔内具有孔模块，孔模块包括孔沿162a和锥形体162b，孔模块能够放入方锥形孔161内，成型模190为柱形，底部为凹形腔体设计，且成型膜190侧壁或底部具有出料孔191，成型模190中的出料孔，即模孔，采用圆锥形孔191，锥形孔191内具有圆锥形孔模块192a。相比于方孔及圆柱形孔，锥形设计可提高压力及热量对秸秆的作用效率，且方锥形孔增加了预压模与物料间的接触面积，进一步提高了预压的工作效率。预压及成型机构采用模块化锥形孔设计，可提高压块效率，并可便利地对损坏模孔进行单独更换。

如图6-8所示，成型模190及成型压辊组件180位于预压模160下方，成型模190装配于壳体120内，成型压辊组件180键连接至驱动轴130并随轴转动。此外，成型模孔191孔面积应略小于预压模孔161，以提高第二级成型效果。

如图9-11所示，成型压辊组件180包括：基座转轴181、第一基座182、第二基座183、第一连接轴184、第二连接轴185、第一辊体186和第二辊体187。

基座转轴181为柱形，第一基座182的一端一体连接基座转轴181一侧；第二基座183的一端一体连接基座转轴181另一侧，第一连接轴184可旋转支撑在第一基座182另一端；第二连接轴185可旋转支撑在第二基座183另一端；第一辊体186套设在第一连接轴184上，并能够随第一连接轴184旋转；第二辊体187套设在第二连接轴185上，并能够随第二连接轴185旋转。辊体通过连接轴转动连接于基座的两端，基座固联至驱动轴130并随轴转动。成型压辊辊体的挤压表面上布有能够与模孔在位置和形状上啮合的挤压柱塞，可进一步提高挤压效果。

作为一种优选，第一基座182和第二基座183的夹角为120°～160°。第一辊体186和第二辊体187为柱形，且表面具有多个阵列分布的柱形凸起188，柱形凸188起能够伸入出料孔。

预压辊150包括：辊体转轴151、第一预压转轴152、第二预压转轴153、第一预压辊154和第二预压辊155。第一预压转轴152一端一体连接辊体转轴151一侧，第二预压转轴153的一端一体连接辊体转轴151另一侧，第一预压辊154可旋转套设在第一预压转轴152另一端；第二预压辊155可旋转套设在第二预压转轴153另一端，预压辊150为两侧对称结构，两侧辊体通过键连接装配至驱动轴130，并随驱动轴130转动。

预压辊150、预压模160、成型压辊辊体181及成型模190采用装配式结构，当损坏时可便于单独更换，提高了设备的维护效率。

如图1所示，壳体120一侧具有第一进气口140，成型模190一侧具有第二进气口170，另一侧具有出气口，散热管211设置在进料通道110外侧；气道212一端连通出气口，另一端连通散热管211，本发明可回收利用发动机等废气中的热量，并可对第二级成型中环模模辊对秸秆的挤压所产生的热量进行回收利用，提高效率，减少能耗。其具体实施方式为，一方面，废气及预先加热的空气等热气经第一进气口140进入预压腔体中，可用于加热物料及预压模，强化预压阶段的干燥效果；另一方面，成型模190及成型压辊组件180在挤压成型过程中产生大量热量，使腔体内空气温度上升，第二进气口170将外界空气送入腔内，使腔体内的高温空气被推入气道212中，并经过散热管211分散进入进料通道110，对物料进行加热，并最终从散热管的出口逸出至外界。因此由于这种热量循环利用的需要，壳体120、进料通道110、散热管211、气道212外表面覆盖绝热材料。

实施以双模秸秆压块装置的工作过程为例，作进一步说明

本发明提到的一种秸秆二次成型装置，其在具体使用时，通过外部动力源为驱动轴130提供动力，外部热气源经第一进气口140将热气导入腔体。粉碎后的秸秆在进料通道110内进行预热降低水分，并经过进料通道110进入壳体120内。预热后的秸秆落在预压模160上，预压辊150随驱动轴130旋转使秸秆被均匀分散开来，同时模辊间的挤压将落在预压模160上的原料从平模上的模孔中压出。秸秆受到挤压成型的同时，也受到预压模模体的加热。此时完成第一级成型，其产物为条状、密度较大的秸秆，由预压模160下方出料，落于成型腔体中并滚落至成型模190处，其含水率经挤压及加热双重作用得到降低。第二次挤压为最终成型，随着驱动轴130的旋转，成型压辊组件180的基座旋转并通过连接轴带动辊体旋转，由于辊体通过挤压柱塞与成型模模孔啮合，辊体绕驱动轴130公转的同时亦绕连接轴自转。物料的重力作用及模辊间的啮合使物料被挤压进入成型模模孔，完成成型。最终产品由环模各个模孔外侧出料，呈高密度的块状，并由于自身重力原因在压出一定长度后自行断裂形成致密块状秸秆。

本发明所提到的秸秆二次成型装置，不同于传统场院式秸秆成型设备，可在田间直接用于捡拾粉碎后的秸秆。田间收获的秸秆需要较强的挤压力，本发明通过设置两级挤压机构，实现较强挤压效果，可达到田间作业的要求；同时本发明通过对物料在进料过程进行预热并在第一级成型实现对物料含水率的降低，可解决田间收获的秸秆由于含水率较高无法直接进行挤压压块的问题，本发明回收利用了挤压过程中所产生的热量等废热，提高了装置的能量利用效率，本发明结构紧凑，体积较小，便于牵引，且其驱动轴可由拖拉机提供动力，便于由拖拉机牵引在田间使用，本发明机构中挤压模辊采用柱塞式及模块式结构，提高成型效率的同时，当损坏后可便于更换。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。