专利名称：螺旋喂料器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种螺旋式输送设备，具体地，涉及一种螺旋喂料器。
背景技术：
螺 旋式输送设备作为常用的物料输送装置广泛应用于各种工作场合中。例如，在以农作物秸杆、树皮或碎木等禾木本植物作为原料生产燃料乙醇的原料预处理工艺过程中，需要将粉碎后的上述原料用螺旋喂料器输送到一个蒸煮容器内加温加压蒸煮，使物料软化，同时使连接纤维素和木质素的半纤维素降解成木糖或木糖低聚物。再如，在制浆造纸工业的横管连蒸工艺中，同样需要通过对稻草、麦秸、芦苇以及木片、竹片等禾木本物料进行加压蒸煮。其中，在将纤维质物料从外界的常压状态下输送到一个内部处于加压状态的蒸煮容器内时，需要使用一个能封住容器内压力的喂料器。目前制浆造纸工业横管连蒸工艺中普遍采用的螺旋喂料器，其结构特点及工作原理如下:喂料器主要包括驱动轴和分成进料段、锥形压缩段和出口料塞段三部分的喂料器外壳。其中，进料段的作用是接收原料并将原料向前输送到压缩段。压缩段的外壳一般为锥形，其内部相邻两圈螺旋叶片之间所围成的螺旋腔体积不断缩小，因而物料在该段内向前输送的同时，体积不断被压缩。在料塞段内，驱动轴是一段没有螺旋叶片的光轴，外壳为一段圆形筒体。蒸煮容器内的气体介质压力作用于料塞段的物料上将其挤压密实，从而防止气体从喂料器中泄露并带着物料从喂料器入口处反喷出来。料塞段内的物料在后部物料的推动下不断向前推进，从而实现将物料连续不断地喂入蒸煮器内。在传统的螺旋喂料器中，物料在螺旋腔内的运动，刚开始是以散料的形式通过自由翻滚的方式向前移动，而后随着物料在锥形压缩段内被压缩，物料的刚性逐步加大，其形态逐渐由散料转变成具有一定刚性的料饼，在螺旋腔内的运动方式也逐渐由自由翻滚过渡到跟随螺旋叶片的转动。转动着的物料要实现向前移动，其转速必须低于螺旋叶片的转速，即物料必须具有相对于螺旋叶片的滑动，否则物料将在螺旋腔内只随着螺旋叶片一起转动而不向前移动。为了防止物料被压缩后抱紧驱动轴和螺旋叶片而不向前移动，造纸工业上的螺旋喂料器一般在压缩段的筒体内壁上设置防滑条。该防滑条的外形为平直的条形板，镶嵌在筒体内壁上，其长度方向与螺旋压缩段锥形筒体内壁母线的方向重合。因为防滑条对物料在螺旋腔内随驱动轴转动有阻碍作用，这样物料的转速便低于驱动轴的转速，转速差使两者之间产生相对滑动，从而螺旋叶片便能够推动着物料向前移动。另外，在CN 201871360U中，公开了一种用于植物纤维物料制作乙醇生产工艺中物料前处理工序的粉碎膨化机，在压缩段壳体内壁上和料塞段壳体内壁上设置了剪切螺钉，并使驱动轴上的螺旋叶片在设置了剪切螺钉的相应位置上不连续，以免螺旋叶片转动时与剪切螺钉磕碰。利用伸入螺旋腔体内的剪切螺钉对物料随驱动轴的转动起到阻碍作用，使得物料不能以与螺旋轴相同的转速转动，从而使驱动轴能够推动着物料向前移动。上述现有技术的螺旋喂料器结构虽然能够使物料被压缩后仍能够从螺旋腔中挤出，但无论在压缩段的筒体内壁上设置防滑条还是在螺旋腔体内设置剪切螺钉，都必然会额外增加物料在螺旋腔内螺旋前进的阻力。此外，在现有技术的螺旋喂料器中，蒸煮容器内气体介质的压力通过料塞段全部作用到压缩段内的物料上。在蒸煮器内气体压力较高时，会导致物料在进入料塞段之前在螺旋喂料器的压缩段被过度压缩，使物料在螺旋腔内相对筒体内壁和驱动轴的螺旋前进都存在着巨大的摩擦阻力，进而导致喂料器功率消耗大、设备易磨损等问题。例如造纸行业常使用的螺旋喂料器，不仅功率消耗巨大，而且由于设备磨损快，一般使用三个月左右就要将驱动轴送回设备制造厂，在螺旋叶片的表面重新堆焊耐磨材料进行修复。
发明内容
本发明的目的是提供一种螺旋喂料器，在稳定并连续地输送物料的基础上，解决现有技术中存在的消耗功率过大和设备易磨损的问题。为达到上述目的，本发明提供了一种螺旋喂料器，该螺旋喂料器包括带有螺旋叶片的驱动轴、围绕所述驱动轴设置的喂料器壳体以及位于所述喂料器壳体后端并能够驱动所述驱动轴旋转的驱动装置，其中该螺旋喂料器还包括螺旋引导件，该螺旋引导件设置在所述喂料器壳体的前部的内周面上并且所述螺旋引导件的螺旋方向与所述螺旋叶片的螺旋方向相反。本发明的螺旋喂料器通过在喂料器壳体前端的内壁上设置螺旋引导件，可推动作旋转运动的物料前进并起到迷宫密封作用，而且通过合理地设置螺旋引导件的螺旋升角，可控制物料在料塞段的轴向前进速度并控制物料在料塞段的压缩比，从而使物料具有合适的紧实程度以及前进速度，从而减小物料与喂料器壳体之间的摩擦阻力，减少设备磨损，降低功率消耗。本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式
部分予以详细说明。
下列附图用来提 供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，其与下述的具体实施方式
一起用于解释本发明，但本发明的保护范围并不局限于下述附图及具体实施方式
。在附图中:图1为根据本发明第一优选实施方式的螺旋喂料器的结构示意图；图2为根据本发明第二优选实施方式的螺旋喂料器的结构示意图；图3为根据本发明第三优选实施方式的螺旋喂料器的结构示意图；图4为根据本发明第四优选实施方式的螺旋喂料器的结构示意图。附图标记说明:I 驱动电机2 联轴器3 减速机4 出水孔5 进料段壳体6 压缩段壳体7 料塞段壳体8 螺旋引导件9 驱动轴10 螺旋叶片11 进料口71 出料口91 光轴部
具体实施例方式以下结合附图对本发明的具体实施方式
进行详细说明，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式
仅用于说明和解释本发明，本发明的保护范围并不局限于下述的具体实施方式
。在未作相反说明的情况下，本发明中所描述的方位名词例如“前、后”通常是针对物料在喂料器内的输送方向而言的，即“从前到后”指的是物料从进料口 11进入到从出料口 71被推出的方向。方位名词如“上、下、顶、底”等则是针对喂料器在工作状态下的安装位置而言的，即喂料器的料斗位置即该喂料器的顶部或上方位置。所用术语“轴向”指的是驱动轴的轴线方向。如图1至图4所示，本发明提供了一种螺旋喂料器，该螺旋喂料器包括带有螺旋叶片10的驱动轴9、围绕所述驱动轴9设置的喂料器壳体以及位于所述喂料器壳体后端并能够驱动所述驱动轴9旋转的驱动装置，其中该螺旋喂料器还包括螺旋引导件8，该螺旋引导件8设置在所述喂料器壳体的前部的内周面上并且所述螺旋引导件8的螺旋方向与所述螺旋叶片10的螺旋方向相反。作为一种总的构思，本发明通过设置螺旋引导件8可推动作旋转运动的物料前进，在喂料器的压缩段中被压缩后具有一定刚性的物料在料塞段内继续惯性旋转并被后续物料推动前进时，螺旋凸起部或螺旋凹槽部可引导和推动物料旋转前进，这类似于螺栓螺母之间的相对运动。其中，由于螺旋引导件8和螺旋叶片10分别设置在喂料器壳体和驱动轴9上，要使得螺旋引导件8和螺旋叶片10能往同一方向推动物料，二者的旋向应该相反地设置。另外，所述螺旋引导件8可以是沿单线螺旋线延伸的，也可以是沿多条螺旋线延伸的多线螺旋引导件。而且，在物料处理量和料塞段的横截面积保持不变的情况下，物料在料塞段内的压缩比与物料在该段螺旋前进时的轴向分速度成反比。在物料旋转速度一定的情况下，料塞螺旋前进的轴向分速度与螺旋凸起部或螺旋凹槽部的螺旋升角相关。这样针对不同压缩特性的物料，通过选择合适的螺旋升角，就可以控制物料在料塞段螺旋前进的轴向分速度，从而控制物料在料塞段的压缩比，使物料在该段具有合适的压实程度。当物料填满于喂料器前端时，依照迷宫密封原理，物料与喂料器壳体之间的密封效果得以增强，可防止高压气体从料塞段泄露甚至造成物料反喷。所述螺旋引导件8可包括以下将述及的螺旋凸起部和/或螺旋凹槽部，该螺旋凸起部和/或螺旋凹槽部可以对蒸煮器内气体介质作用与物料上的压力形成反作用力，因而不仅可以起到阻止物料反喷的作用，还能防止气体介质作用于料塞段物料的压力直接传递到压缩段的物料上，从而可以防止物料在压缩段内被过度压缩。在上述基础上，既能防止蒸煮器内气体介质泄露，又避免物料被过度压缩导致摩擦阻力过大。因此，通过在喂料器壳体的前部的内周面上设置所述螺旋引导件8，不仅能为物料在料塞段往前移动增加推进力，还可以强化料塞段物料对蒸煮器内气体介质的密封效果，并防止物料被蒸煮器内气体介质过度压缩，因而可以提高喂料器的工作效率，降低功率消耗，并减小物料与喂料器之间的摩擦阻力，减少设备磨损。基于以上原理，在蒸煮器气体压力相同的情况下，本发明提供的喂料器不仅可以实现连续稳定地供料，并且在相同的物料处理量下，本发明提供的螺旋喂料器功率消耗明显低于现有技术所能提供螺旋喂料器的功率消耗，以下将述及。
具体地，关于所述螺旋凸起部或螺旋凹槽部，螺旋凸起部形成为螺带形状，可以采用焊接、镶嵌、镶嵌后焊接或螺钉固定等方式与喂料器壳体固定连接，如图1所示。如图2所示为设置螺旋凹槽部的情况，可通过在喂料器壳体内壁上铣出或铸造出螺旋沟槽的方式来形成所述螺旋凹槽部。其中，所述螺旋凸起部或螺旋凹槽部的圈数可以在1-20圈的范围内选择，优选的圈数是2-10圈，更优选的圈数是3-6圈。螺旋凸起部或螺旋凹槽部的螺距可以是固定不变的，也可以是逐渐缩小或增大的。沿着物料前进的方向，相邻两圈螺旋凸起部或螺旋凹槽部在螺旋腔体(即喂料器壳体与驱动轴9之间形成的腔体)内围成的体积应该是固定不变的或逐渐减小的，更具体地说，螺旋引导件8所形成的几何压缩比(即螺旋引导件的第一圈螺旋线和最后一圈螺旋线在所述螺旋腔体中围成的体积之比)优选为I 2.5。在所述驱动轴9的径向上，所述螺旋引导件8的径向尺寸(即螺带的径向高度或凹槽的径向深度)为同一横截面上所述喂料器壳体内径的0.005-0.45倍，优选为0.01-0.25倍，更优选为0.02-0.15倍。此外，当设置所述螺旋凸起部时，螺旋凸起部的起始端突出于所述喂料器壳体的内周面的高度是逐渐增大的，即该起始部形成为尖锐端，这样在压缩段内的物料被螺旋叶片10带动着螺旋向前运动到料塞段设置了螺旋凸起部的位置形成料塞时，螺旋凸起部的起始端不会对所述料塞的旋转运动产生太大阻挡作用。如图1至图4所示的螺旋喂料器中，喂料器壳体包括从后向前依次设置的进料段壳体5、压缩段壳体6和料塞段壳体7，所述进料段壳体5具有进料口 11，所述料塞段壳体7具有出料口 71，所述螺旋凸起部或螺旋凹槽部至少分布在所述料塞段壳体7的内周面上，所述驱动轴9的螺旋叶片10至少插入到所述进料段壳体5和所述压缩段壳体6内。进料段壳体5、压缩段壳体6和料塞段壳体7内腔分别形成为喂料器的进料段、压缩段和料塞段。所述螺旋引导件8可形成为包括螺旋凸起部和/或螺旋凹槽部。螺旋凸起部或螺旋凹槽部至少分布在所述料塞段壳体7的内周面上，从而起到如上所述的引导和推动作用。而驱动轴9至少插入到所述进料段壳体5和所述压缩段壳体6内，以驱动物料前进。其中，该螺旋凸起部不仅可以设置在料塞段壳体7的内周面上，还可以向前延伸到压缩段壳体6的内周面上并与压缩段壳体6固定连接。更优选的方式是，当需要将螺旋引导件8延伸到喂料器的压缩段时，优选为通过设置螺旋凹槽部的形式，使得从所述料塞段壳体7的内周面延伸分布到所述压缩段壳体6的内周面上，即最好如图2所示通过在压缩段壳体6的内壁上铣出或螺旋凹槽部的方式来实现。这样可进一步对物料起到进行引导和推动作用，方便设置，不易引起干涉，而密封效果也好。其中，料塞段内可以如图3所示没有驱动轴9，但优选的方案是如图1、图2和图4所示使驱动轴9伸入料塞段壳体7内，即所述驱动轴9经由进料段壳体5和压缩段壳体6延伸插入到所述料塞段壳体7内。当料塞段壳体7内具有驱动轴9时，料塞段壳体7内的驱动轴9可以如图1和图2所示包括有一段光轴部91，但如图4所示，优选地在料塞段壳体7内的驱动轴9上靠近压缩段一端的部分轴段上设置螺旋叶片10，或在该段轴上铣出螺旋沟槽，以强化物料在料塞段壳体7内的旋转运动。所述螺旋叶片10形成在所述驱动轴9的外周面上并沿轴向至少分布在所述进料段壳体5和压缩段壳体6内。当所述驱动轴9插入到所述料塞段壳体7内，所述螺旋叶片10可在所述驱动轴9上沿轴向延伸至所述料塞段壳体7内，以加快推动料塞段物料旋出。具体地，参见图1至图3，当所述驱动轴9的螺旋叶片10仅位于所述进料段壳体5和压缩段壳体6内时，所述螺旋引导件8的螺旋凹槽部的至少一部分可分布在所述压缩段壳体6的内周面上,或者所述驱动轴9还包括延伸入所述料塞段壳体7内的光轴部91。参见图4，当驱动轴9的螺旋叶片10的分布在部分所述料塞段壳体7内时，所述螺旋引导件8的螺旋凹槽部优选为至少分布在与所述螺旋叶片10在轴向方向的重叠区域内，或者在所述螺旋引导件8与所述螺旋叶片10在轴向的重叠区域内，所述螺旋引导件8的螺旋凸起部与所述螺旋叶片10之间在径向上留有间隙。另外，本发明的螺旋喂料器的进料段与传统螺旋喂料器进料段的结构特点相同。该段的作用是接收物料并将其输送到压缩段内。该进料段壳体5的底部为螺旋槽，该螺旋槽可以是沿着轴线切去一半的一段半圆形直筒体或锥台形筒体，而进料段壳体5的顶部是进料口 11，即料斗。在进料段壳体5内，螺旋叶片10的螺距可以是相等的，也可以是略微减小的，优选为使该段螺旋叶片所形成的几何压缩比(即该段驱动轴9上第一圈螺旋叶片10和最后一圈螺旋叶片10在螺旋槽和驱动轴9之间的所述螺旋腔体内所分割出的体积之比)在1.25 I的范围内。本发明的螺旋喂料器，其压缩段壳体6可以如图1所示设计成锥形，也可以设计成直筒形，如图1-图4可见，所述压缩段壳体6和/或料塞段壳体7优选地形成为圆筒形或圆锥台形状。在该压缩段壳体6内，螺旋叶片10的圈数可以是1-10圈，但优选为2 8圈，更优选的范围是2.5-5圈。该段螺旋叶片的螺距可以是相等的，也可以是变化的。根据所处理的物料性质和工艺条件的不同，螺旋叶片10在压缩段内形成的几何压缩比可以在1.5
6.5之间选择。当与喂料器出口相连通的容器内介质压力高时，喂料器压缩段应选用大的几何压缩比，反之则选用小压缩比；对于堆积密度低的蓬松物料选用大压缩比，反之则选用低压缩比；此外，压缩比的选择还和工艺对物料含水率的要求有关，当工艺要求物料通过喂料器之后含水率下降幅度大时，应选用大压缩比，反之则选用较小的压缩比。该段的几何压缩比越大，螺旋喂料器功率消耗也越大。因此，在满足工艺要求的前提下，喂料螺旋的压缩段应尽可能选用小的几何压缩比。本发明中所述螺旋喂料器的驱动轴9，可以是等直径的，也可以如图1-图4所示采用变直径轴。该轴可以是实心的，也可以是空心的，只要能满足机械强度要求即可。在所述喂料器壳体内，所述螺旋叶片10的外径优选为在同一横截面上的喂料器壳体或螺旋引导件8的内径最小者的0.98-0.999倍，以防产生干涉(在螺旋引导件8的螺旋突起部的情况中，螺旋突起部的内径小于喂料器壳体的内径；在螺旋引导件8的螺旋凹槽部的情况中，螺旋凹槽部的内径大于喂料器壳体的内径)。另外，与常规螺旋喂料器一样，本发明提供的螺旋喂料器在驱动轴10与料斗相结合的部位应设置密封函，以免料仓内物料从轴端漏出。本发明的螺旋喂料器也可以用于含表面水分固体物料的挤压脱水。纤维质物料在进入螺旋喂料器之前，一般需要通过水洗以除去所含的灰尘和沙石等杂质，因而含有较多的表面水分。本发明提供的新型螺旋喂料器，在进料段壳体5的螺旋槽上以及压缩段壳体
6上可以设置多个出水孔4，以便喂料过程中挤出的水分能够及时排出。当对喂料螺旋挤出料的干度要求较高时，还可以在料塞段壳体7靠近压缩段壳体6的一端部分壳体上设置出水孔，即所述出水孔还形成在所述料塞段壳体7的靠近所述压缩段壳体6的部分上。但料塞段壳体7靠近物料出口的一段壳体上不开孔，以免影响料塞段壳体7的料塞对蒸煮器内气体介质的密封效果。
本发明的螺旋喂料器的驱动装置应包括驱动电机I和减速机3，所述驱动电机I内设有变频调速器以方便运转操作，所述减速机3内设有推力轴承，以抵消工作时的轴向推力。具体地，如图1所示，所述驱动装置优选地包括驱动电机1、电机与减速机之间的连轴器
2、减速机3以及减速机与驱动轴9之间的连轴器4。为了增强喂料器对物料性质变化以及设备处理量变化的适应能力，所述电机I优选设置变频调速器。所述减速机3的内部至少应设置一级推力轴承以抵消设备运转时驱动轴所承受的轴向推力。另外需要说明的是，为了方便安装和维修，本发明优选如图1所示，将上述螺旋喂料器的进料段壳体5、压缩段壳体6和料塞段壳体7，通过法兰连接的方式连接成一体，并将压缩段壳体6和料塞段壳体7沿中心轴线剖成对称的两个部分再通过法兰连接组合起来，进料段壳体5下部的半圆筒形螺旋槽壳体也通过法兰和上部料斗连接，但这并不是实现本发明必需的连接方式。上述几个部分也可以通过螺纹连接、焊接等其他方式来实现固定连接，还可以将两个或两个以上上述部件铸造成一个整体。并且，本发明的螺旋喂料器，各段壳体和驱动轴以及轴上的螺旋叶片可以是金属或复合材料。所述金属材料包括各种型号的碳钢、不锈钢和合金钢。所谓复合材料是指构成本螺旋喂料器的材料可以是不同种类金属材料或金属材料与非金属材料复合而成。例如为了提高该喂料器的耐腐蚀、耐磨损性能，喂料器的壳体可以采用碳钢为基材，在其内表面敷设一层具有更高耐腐蚀、耐磨损性能的合金材料或陶瓷材料，喂料器的驱动轴可以采用普通碳钢、不锈钢或合金钢为基材，然后在其表面堆焊硬质合金或通过烧结固化等方式敷设陶瓷材料。总之，本发明提供的螺旋喂料器对构成设备的材料可根据使用环境、物料磨损性以及对设备耐久性的要求而定。以下结合附图，通过具体实施方式
的形式构成本发明的螺旋喂料器，并对其工作过程加以描述。优选实施方式一:将稻草用切草机切成平均长度约5cm的碎段，水洗浙干后采用如图1所示的螺旋喂料器向蒸煮器(未显示)内喂料。物料在喂料器中被驱动轴9上的螺旋叶片10向前推进过程中，先在进料段壳体5的料斗及螺旋槽上进一步浙干脱水，然后被推进到喂料器压缩段。压缩段壳体6为锥台形筒体，驱动轴9在该段为一段锥台形圆柱，该段驱动轴上的螺旋叶片是等螺距的。沿着压缩段的进口到出口的方向，压缩段螺旋腔的横截面积是逐渐减小的，因而物料在该段腔体内被向前推进的过程中被不断压缩，直至被压缩成有一定刚度的料饼并跟随驱动轴9转动，只是料饼的转速低于驱动轴9的转速，因而被压缩成料饼的物料在螺旋腔体内被螺旋叶片推动着螺旋向前移动。其中喂料器的料塞段壳体7为一段直筒体，其内壁上固定连接着螺旋旋向与驱动轴上螺旋叶片螺旋旋向相反的螺旋凸起部(即螺带)。沿着物料前进的方向，该螺旋凸起部的螺距是不断缩小的。在压缩段内被压缩成料饼的物料螺旋前进到料塞段时，被固定在料塞段壳体7内壁上的尖锐端划出一道螺纹形沟槽。由于被压缩后的物料具有一定的刚性，料饼进入料塞段后，在其上游物料带动下在料塞段仍保持旋转运动，这样螺带便会给料饼施加一个向前的作用力，使物料沿着的导向不断螺旋向前移动。因为螺带的螺距不断缩小，因而物料在料塞段内螺旋前进的同时仍会被继续压缩。因为螺带是固定在料塞段壳体上静止不动的，只要料塞管内的物料被上游的物料带动着旋转，螺带便会对其施加向前的作用力驱动着物料往前移动。另一方面，由于最后一圈螺带会对蒸煮器内蒸汽作用在料塞上的压力形成反作用力，料塞段内最后一圈螺带之前的物料以及压缩段内的物料不会由于蒸汽压力的作用而被过度压缩，因而该方案可以降低物料与喂料器壳体、驱动轴以及驱动轴上螺旋之间的摩擦力，从而可以节约功耗并减轻设备的磨损。该喂料器进料段壳体5的螺旋槽和压缩段壳体6上都布置了出水孔4，物料经喂料器压缩后可以脱去部分表面水分。在喂料器刚开始运转时，与其出料口 71通过法兰相连的蒸煮器内压力为常压，等物料充满螺旋喂料器料塞段并形成料塞后，再通过调节蒸煮器蒸汽入口管路上减压阀的开度缓慢升高蒸煮器内蒸汽介质的压力，直至达到操作压力例如
0.65MPa (表压)。优选实施方式二:将小麦秸杆用切草机切成平均长度约5cm的碎段，水洗浙干后采用如附图2所示的螺旋喂料器向蒸煮器(图中未示出)内喂料。与图1所示喂料器不同之处在于，该喂料器的料塞段壳体7内壁上设置了螺旋形沟槽，即螺旋凹槽部，并且在喂料器的压缩段壳体6靠近料塞段的一段内壁上，也设置了一段螺旋凹槽部，这两段螺旋凹槽部在料塞段壳体7和压缩段壳体6连接处以光滑过渡的方式连通。螺旋凹槽部延伸至压缩段壳体6可对压缩段内的物料起到所述引导和推动作用。另一个不同之处在于，该喂料器的料塞段壳体7为锥台形筒体，并且其锥度与压缩段壳体6的锥度相同，因此两段壳体可铸造为一个整体。位于料塞段壳体7内的驱动轴9和位于压缩段内的驱动轴9是锥度相同的锥台形圆柱体，压缩段内的驱动轴9上设置了螺旋叶片10，而料塞段内的驱动轴9是一段光轴部91。在本实施方式中，喂料器压缩段和料塞段内壁上设置的螺旋凹槽部可以和优选实施方式一中在料塞段壳体7内壁上所设置的螺旋凸起部起到基本相同的作用，因而本实施方式中所用喂料器的工作机理和操作方式与优选实施方式一基本相同。优选实施方式三:将厚木片用水力碎解机净化碎解后，送入常压预蒸煮器内用热水或蒸汽蒸煮20分钟左右使其软化，然后用图3所示螺旋喂料器向加压蒸煮器内喂料。与优选实施方式一和优选实施方式二的不同之处在于，本实施方式所用的螺旋喂料器的料塞段壳体7内没有驱动轴9，并且其压缩段和料塞段螺旋腔的几何压缩比相对较小。这种设置适合于物料堆积密度较高、可压缩性较小的物料如碎木片、碎竹片等。此外，该喂料器的料塞段壳体7内的螺旋凸起部或螺旋凹槽部的径向尺寸较大。本实施方式中所用喂料器在启动阶段需用气动锥形阀(图中未示出)顶住料塞段的出口，以便物料在料塞段被充分压实形成密实的料塞。料塞形成后使气动锥形阀的阀头回撤到不阻碍喂料器出料的正常位置，同时逐步提高加压蒸煮器内蒸汽压力至正常操作压力。优选实施方式四:将玉米秸杆原料用秸杆粉碎机粉碎后(粉碎后的玉米秸杆颗粒平均长度约4cm，平均宽度和厚度约3mm)，送入水洗槽内清洗，浙干后采用如图4所示的螺旋喂料器，向蒸煮器(图中未示出)内连续喂料。该喂料器与优选实施方式一所用喂料器的不同之处在于，其料塞段内的一段驱动轴9不全是光轴，在该段轴上靠近压缩段的一端设置了一段旋向与螺旋凸起部旋向相反的螺旋叶片10，并且该螺旋叶片10螺距变化的规律与相同轴向位置处螺旋凸起部相同。该喂料器的工作机理与优选实施方式一所用喂料器基本相同，只是在料塞段壳体7内的驱动轴9上也设置了一段螺旋叶片10后，料塞段内物料的转速与压缩段内物料的转速基本保持一致，因而出料更加顺畅。本实施方式中喂料器的操作方式与优选实施方式一相同。以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。另外需要说明的是，在上述具体实施方式
中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
权利要求
1.螺旋喂料器，该螺旋喂料器包括带有螺旋叶片(10)的驱动轴(9)、围绕所述驱动轴(9)设置的喂料器壳体以及位于所述喂料器壳体后端并能够驱动所述驱动轴(9)旋转的驱动装置，其特征在于，该螺旋喂料器还包括螺旋引导件(8)，该螺旋引导件(8)设置在所述喂料器壳体的前部的内周面上并且所述螺旋引导件(8)的螺旋方向与所述螺旋叶片(10)的螺旋方向相反。
2.根据权利要求1所述的螺旋喂料器，其中，所述螺旋引导件(8)在所述喂料器壳体内形成的几何压缩比为1-2.5。
3.根据权利要求1所述的螺旋喂料器，其中，所述螺旋引导件(8)的径向尺寸为在同一横截面上所述喂料器壳体的内径的0.005-0.45倍。
4.根据权利要求1所述的螺旋喂料器，其中，所述螺旋引导件(8)的圈数为3-6圈。
5.根据权利要求1所述的螺旋喂料器，其中，所述螺旋引导件(8)为沿多条螺旋线延伸的多线螺旋引导件。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的螺旋喂料器，其中，所述喂料器壳体包括从后向前依次设置的进料段壳体(5)、压缩段壳体(6)和料塞段壳体(7)，所述进料段壳体(5)具有进料口(11)，所述料塞段壳体(7)具有出料口(71)，所述螺旋引导件(8)至少设置在所述料塞段壳体(7)的内周面上，所述驱动轴(9)的螺旋叶片(10)至少位于所述进料段壳体(5)和压缩段壳体(6)内。
7.根据权利要求6所述的螺旋喂料器，其中，所述螺旋引导件(8)包括螺旋凸起部和/或螺旋凹槽部。
8.根据权利要求7所述的螺旋喂料器，其中，所述驱动轴(9)的螺旋叶片(10)仅位于所述进料段壳体(5)和压缩段壳体￠)内，所述螺旋引导件(8)的所述螺旋凹槽部的至少一部分分布在所述压缩段壳体￠)的内周面上；或者，所述驱动轴(9)的螺旋叶片(10)仅位于所述进料段壳体(5)和压缩段壳体￠)内，所述驱动轴(9)还包括延伸入所述料塞段壳体(7)内的光轴部(91)。
9.根据权利要求7所述的螺旋喂料器，其中，所述驱动轴(9)的螺旋叶片(10)的至少一部分分布在所述料塞段壳体(7)内，所述螺旋引导件(8)的螺旋凹槽部至少分布在与所述螺旋叶片(10)在轴向方向的重叠区域内；或者，所述驱动轴(9)的螺旋叶片(10)的至少一部分分布在所述料塞段壳体(7)内，在所述螺旋引导件(8)与所述螺旋叶片(10)在轴向的重叠区域内，所述螺旋引导件(8)的螺旋凸起部与所述螺旋叶片(10)之间形成有间隙。
10.根据权利要求7所述的螺旋喂料器，其中，所述螺旋引导件(8)的所述螺旋凸起部的起始端突出于所述喂料器壳体的内周面的高度是逐渐增大的。
11.根据权利要求6所述的螺旋喂料器，其中，在所述进料段壳体(5)内，所述螺旋叶片(10)形成的几何压缩比为1-1.25;和/或，在所述压缩段壳体(6)内，所述螺旋叶片(10)形成的几何压缩比为1.5-6.5。
12.根据权利要求6所述的螺旋喂料器，其中，在所述压缩段壳体(6)内，所述螺旋叶片(10)的圈数为2-8圈。
13.根据权利要求12所述的螺旋喂料器，其中，所述螺旋叶片(10)的外径是在同一横截面上的所述喂料器壳体或所述螺旋引导件(8)的内径最小者的0.98-0.999倍。
14.根据权利要求6所述的螺旋喂料器，其中，所述喂料器壳体上设有多个出水孔(4)，该出水孔(4)至少分布在所述进料段壳体(5)和所述压缩段壳体(6)上。
15.根据权利要求14所述的螺旋喂料器，其中，所述出水孔(4)还形成在所述料塞段壳体(7)的靠近所述压缩段壳体￠)的部分上。
16.根据权利要求6所述的螺旋喂料器，其中，所述压缩段壳体(6)和/或料塞段壳体(7)形成为圆筒形或圆锥台形状。
全文摘要
螺旋喂料器，该螺旋喂料器包括带有螺旋叶片(10)的驱动轴(9)、围绕所述驱动轴(9)设置的喂料器壳体以及位于所述喂料器壳体后端并能够驱动所述驱动轴(9)旋转的驱动装置，其中该螺旋喂料器还包括螺旋引导件(8)，该螺旋引导件(8)设置在所述喂料器壳体的前部的内周面上并且所述螺旋引导件(8)的螺旋方向与所述螺旋叶片(10)的螺旋方向相反。螺旋引导件(8)可推动作旋转运动的物料前进，从而减小物料与喂料器壳体之间的摩擦阻力，减少设备磨损，降低功率消耗。
文档编号B65G33/24GK103159012SQ20111041003
公开日2013年6月19日 申请日期2011年12月9日 优先权日2011年12月9日
发明者许克家, 林海龙, 武国庆, 邓立康, 袁敬伟, 刘甲申, 郝小明, 岳国君 申请人:中粮营养健康研究院有限公司, 中粮生化能源(肇东)有限公司, 中粮集团有限公司