专利名称：摇臂振动旋转离心造粒机的制作方法
技术领域：
本发明涉及农用复合肥料的造粒设备，特别是涉及一种能适应生产高粘度、高稠厚度、含有固体悬浮物的氮、磷、钾复合肥熔体料浆造粒的摇臂振动旋转离心造粒机。
背景技术：
在农业生产中广泛使用着各种各样的肥料，主要是单质化肥和含有氮、磷、钾及其它营养元素的多元复合肥料，其中复合肥料的生产造粒方法主要有团粒法、料浆法、挤压法、掺混法和熔体法，单质化肥尿素和硝酸铵的生产造粒方法主要是熔体高塔造粒法。
熔体造粒法无论是油冷造粒还是塔式造粒其优点为，由于熔体料浆水份含量低(水份＜1.0％)，无需干燥过程，节约了能源，由于颗粒表面光滑、圆润、颗粒度均匀不易结块，具有较高的市场竞争力，同时操作环境好，无三废排放，属清洁工艺，同时还可以直接利用化肥生产系统尿素或硝酸铵熔体，可以简化生产工艺流程，节约装置投资费用等。
目前应用在单质化肥尿素和硝酸铵的熔体高塔造粒的设备主要有固定式喷盘式造粒机和旋转式喷头造粒机，这两种造粒机的主要优点有(1)、生产过程简单，可直观操作，造粒控制比较容易；(2)、成粒率高，颗粒粒度比较均匀；(3)、设备简单，生产装置投资省。
但是由于单质化肥尿素、硝酸铵熔体温度高，熔体清澈、粘度低、流动性好，几乎不含杂质，并且颗粒度要求小(最大颗粒约φ2.0mm)，所以在现行熔体塔式造粒设备生产单质化肥操作上均能满足要求。
含有氮、磷、钾的复合肥熔体，是一种含有固体悬浮物的熔体，固体悬浮物约占整个熔体10～60％，并且存在化学反应，粘度大(粘度是单质化肥熔体的1000～5000倍)将单质化肥造粒用固定式喷盘造粒机和旋转造粒机直接用在氮、磷、钾复合肥的造粒上会因熔体液流稠厚及粘度大流动困难和熔体中固体悬浮物多迅速将喷头堵死，导致不能正常生产造粒。
在现有技术中对固定式喷盘造粒增加了振动装置或在喷盘内加清理装置，这种改进能在一定程度上对含固体悬浮物熔体造粒有所改善，但还不能达到氮、磷、钾复合肥造粒工业化生产要求。对旋转式喷头造粒机的改进则是将出口孔眼加大和增加，在壳体内增加清理刮刀，并且使喷头内外件转速有一定差距来达到使一定粘度含少量固体悬浮颗粒熔体造粒，同时为了考虑到喷头堵塞后，清理更换的方便，增加了跑车更换系统。这一改进对低粘度高氮复合肥熔体料浆造粒具有一定的效果，造粒机每次造粒时间可以维持在0.5～1.5小时，但更换喷头频繁时间比较长约3～5分钟，操作比较麻烦，体力消耗大。对低氮复合肥由于熔体料浆特别稠厚，粘度特别大，固体悬浮物特别多的造粒还是无法进行。
发明内容
本发明旨在有效解决高粘度、高稠度含有氮、磷、钾及固体悬浮物熔体复合肥料浆的连续造粒问题、料浆内因化学反应产生的气泡问题、悬浮物停留在料浆内使造粒产生的破粒、碎粒问题及快速更换喷头和减轻更换喷头的劳动强度等问题，而提供一种构造简单，操作直观，造粒过程易于控制，且投资少的摇臂振动旋转离心造粒机。
为实现上述目的，本发明提供一种摇臂振动旋转离心造粒机，该造粒机包括一个旋转立柱，它可转动连接于造粒塔内；
一根摇臂，它水平连接于所述旋转立柱的上端部；一个振动装置，它连接于所述摇臂的自由端；一个离心旋转喷头组件，它连接于所述振动装置的下部，且所述离心旋转喷头组件与进料管相连接。
旋转立柱为空心管状体，它活动套接于造粒塔顶部塔板上的固定柱上。
振动装置由振动器、支架及弹簧构成，其中支架是一个由左、右竖杆和上、下横板连接成的矩形框架，振动器装在上横板上，在上横板与连接板之间的左、右竖杆上装有弹簧。
离心旋转喷头组件包括电机、减速器及离心喷头，其中，电机和减速器固定于振动装置的支架的下端，离心喷头则连接于减速器的下部。
离心喷头由螺旋形挤压推进器与可旋转外壳构成，其中螺旋形挤压推进器装在外壳内，其上端与减速器连接，其下端靠近外壳的出料孔板，喷头的上端与进料管相连接。
离心喷头的螺旋形挤压推进器的螺旋叶片的直径由上至下逐渐缩小，形成上大下小的锥形体。
减速器为齿轮减速器，它包括上齿轮组和下齿轮组，上、下齿轮组各包括主动齿轮，与主动齿轮啮合的从动齿轮及与从动齿轮连接的外齿套、内齿套，其中，主动齿轮装在电机的输出轴上，外齿套、内齿套分别与离心喷头的螺旋形挤压推进器及外壳连接。
外壳可与螺旋形挤压推进器同向或反向旋转。
本发明的摇臂振动旋转离心造粒机是基本如下原理根据高粘度、高稠厚、氮、磷、钾及含固体悬浮物复合肥熔体料浆的流动性差和含固体物相容易堵塞喷头等特点，本发明在喷头内设置了螺旋挤压推进器，使进入到造粒机内的料浆经过螺旋挤压推进器对料浆产生挤压作用，通过外壳使料浆对外产生喷射推动力，从而达到使料浆顺利通过外壳孔离开造粒机喷头达到造粒目的。为了适应不同配比的复合肥熔体料浆粘度和稠厚度，螺旋挤压推进器和外壳的转速、转向均设计为可调。由于复合肥熔体料浆在输送以及在造粒机内停留过程中化学反应的作用使熔体料浆体系内产生气泡，为此在造粒机上增设了对旋转离心造粒喷头产生高频振动的装置，使停留在造粒机内料浆因振动原因料浆密度增加，气泡逸出达到提高产品成粒率，减少破粒，破壳颗粒的产生。为了使更换造粒机喷头方便和减小操作场地空间，本装置设计了摇臂快速更换喷头装置，更换喷头时间仅2～3秒即可，并且大大减轻了更换喷头的劳动强度。
本发明的贡献在于，它解决了现有技术中存在的诸多问题，与现有的熔体造粒机(高塔造粒机，油冷造粒机)技术相比，它具有如下显著特点一、由于在喷头内设有螺旋挤压装置，使得对高粘度和稠厚的含有固体悬浮物的料浆具有挤压推动作用，使其在向下和径向挤压力的推动下通过喷头出口孔迅速离开，解决了物料在喷头内沉淀，结皮和固体物料堵塞喷头的问题，使造粒生产能长周期稳定的运行；二、为适应不同配比和不同粘度和稠度的氮磷钾复合肥料浆，喷头的螺旋挤压装置和外壳均为转向可调(可以同向，可逆向旋转)，转速可调(内、外件转速根据工艺要求可以在范围内随意调节)，因此对料浆工艺配比和物理性能适应广，操作方便；三、由于振动基本消除了由化学反应产生的气泡，可以减少产品空壳，提高成粒率及提高产量；四、由于振动使离开造粒机的料浆瞬间断裂，因此可以减小造粒料浆的喷洒半径，因此基本上可以做到不粘塔壁或很少粘塔壁，从而减少塔壁清理次数和费用，提高作业率；五、摇臂结构使更换喷头速度快且大大降低劳动强度，比目前使用较好的跑车式更换喷头速度提高20倍；六、由于体积小，具有占地面积小，投资低等优点，最适宜在高塔塔顶狭小空间位置进行安装使用。
图1是本发明的整体结构示意图。
图2是图1的俯视图。
图3是本发明的离心旋转喷头组件结构剖视图。
图4是本发明的喷头结构示意图。
具体实施例方式
下列实施例是对本发明的进一步解释和说明，对本发明不构成任何限制。
参阅图1、图2，本发明的摇臂振动旋转离心造粒机包括旋转立柱10、摇臂20、振动装置30及离心旋转喷头组件40，其中，旋转立柱10为空心管状体，它活动套接于造粒塔顶部塔板上的固定柱上，并可绕固定柱旋转，以便于更换喷头，旋转立柱可以手动或电动旋转。所述摇臂20也为空心管状体，它通过管接头60水平螺纹连接于所述旋转立柱10的上端部，与旋转立柱形成L形悬臂。在摇臂20的自由端装有振动装置30，该振动装置由振动器31、支架32及弹簧33构成，其中支架32是一个由两根左竖杆321和两根右竖杆322与上、下横板323、324连接成的矩形框架，左、右竖杆与上、下横板通过竖杆端部的螺纹和螺母相连接。在上横板与连接板之间的左、右竖杆321、322上套有传递振动用的弹簧33。振动器31采用市售的凸轮振动器，它用螺栓固定在上横板323上，该振动器的振幅为0～5mm，振动频率为50～5000Hz，其产生的振动通过支架32作用于支架下部的喷头组件40，使得进入喷头的高粘度稠厚料浆在振动机构振动下将化学反应产生的气泡迅速从料浆中排出，使浆料更易于从旋转喷头喷出。所述离心旋转喷头组件40结构如图3所示，它包括电机41、减速器42及离心喷头43，其中，电机41固定于轴承座44上，轴承座内装有支撑电机输出轴411的轴承45、46，轴承座则用螺栓固定在支架的下横板323上部。减速器42为齿轮减速器，它包括上齿轮组421和下齿轮组422，其中，上齿轮组包括主动齿轮4211、从动齿轮4212及外齿套4213，主动齿轮为小齿轮，从动齿轮为大齿轮，主动齿轮装在电机41的输出轴411上，外齿套4213在上端外边缘用螺栓固定于从动齿轮4212的外侧，其下端用螺栓与离心喷头43的螺旋形挤压推进器431连接，并随从动齿轮同步转动，同时带动螺旋形挤压推进器431旋转。下齿轮组422包括主动齿轮4221、从动齿轮4222及内齿套4223，其中，主动齿轮4211装在电机输出轴411的下端部，内齿套4223在上端外边缘用螺栓固定于从动齿轮4222的外侧，其下端用螺栓与连接外壳432的法兰47连接，法兰则用螺栓与离心喷头43的外壳432连接，并随从动齿轮4222同步转动，同时带动外壳旋转。减速器的上齿轮组421和下齿轮组422装在减速器壳体423内，内齿套4223的上、下端与减速器壳体423之间装有轴承48、49。离心喷头43的结构如图4所示，它由螺旋形挤压推进器431与可旋转外壳432构成，其中螺旋形挤压推进器431装在外壳432内，其上端与减速器42的输出轴连接，其下端靠近外壳432的出料孔板4321。为使浆料能加速从喷头喷出，将螺旋形挤压推进器设计成锥台形，由图4中可见，其螺旋叶片的直径由上至下逐渐缩小，形成上大下小的锥形体。螺旋形挤压推进器同时也是外壳的内壁的清扫器，可以及时将停留在内壁残留物清扫干净。喷头的上端与进料管50相连接。根据料浆的不同，螺旋形挤压推进器与外壳的转速为100～600转/分，转向可以相同，也可以相反。
参阅图1、图3，本发明的摇臂振动旋转离心造粒机的造粒方法的步骤如下a、加热的氮磷钾高粘度和稠厚的料浆通过进料管50流入到喷头43；b、高速旋转电机41通过减速器42将动力传递到离心旋转喷头43上；c、高粘度稠厚料浆进入造粒机后在振动机构振动下化学反应产生的气泡迅速从料浆中排出；d、离心旋转喷头的旋转动力传递到螺旋形挤压推进器431上时，螺旋形挤压推进器对料浆产生向下和径向推动力使料桨向同时旋转的外壳432的孔板4321的孔眼中喷射而出；e、当需要更换喷头时，只要将使用中的摇臂喷头拉出，推上新使用的摇臂喷头即可。
权利要求
1.一种摇臂振动旋转离心造粒机，其特征在于，它包括一个旋转立柱(10)，它可转动连接于造粒塔内；一根摇臂(20)，它水平连接于所述旋转立柱(10)的上端部；一个振动装置(30)，它连接于所述摇臂(20)的自由端；一个离心旋转喷头组件(40)，它连接于所述振动装置(30)的下部，且所述离心旋转喷头组件(40)与进料管(50)相连接。
2.根据权利要求1所述的摇臂振动旋转离心造粒机，其特征在于，所述旋转立柱(10)为空心管状体，它活动套接于造粒塔顶部塔板上的固定柱上。
3.根据权利要求1所述的摇臂振动旋转离心造粒机，其特征在于，所述振动装置(30)由振动器(31)、支架(32)及弹簧(33)构成，其中支架(32)是一个由左、右竖杆(321)、(322)和上、下横板(323)、(324)连接成的矩形框架，振动器(31)装在上横板(323)上，在上横板与连接板之间的左、右竖杆(321)、(322)上装有弹簧(33)。
4.根据权利要求1所述的摇臂振动旋转离心造粒机，其特征在于，所述离心旋转喷头组件(40)包括电机(41)、减速器(42)及离心喷头(43)，其中，电机(41)和减速器(42)固定于振动装置的支架(32)的下端，离心喷头(43)则连接于减速器(42)的下部。
5.根据权利要求4所述的摇臂振动旋转离心造粒机，其特征在于，所述离心喷头(43)由螺旋形挤压推进器(431)与可旋转外壳(432)构成，其中螺旋形挤压推进器(431)装在外壳(432)内，其上端与减速器(42)连接，其下端靠近外壳(432)的出料孔板(4321)，喷头的上端与进料管(50)相连接。
6.根据权利要求5所述的摇臂振动旋转离心造粒机，其特征在于，所述离心喷头(43)的螺旋形挤压推进器(431)的螺旋叶片的直径由上至下逐渐缩小，形成上大下小的锥形体。
7.根据权利要求4所述的摇臂振动旋转离心造粒机，其特征在于，所述减速器(42)为齿轮减速器，它包括上齿轮组(421)和下齿轮组(422)，上、下齿轮组各包括主动齿轮(4211)、(4221)，与主动齿轮啮合的从动齿轮(4212)、(4222)及与从动齿轮连接的外齿套(4213)、内齿套(4223)，其中，主动齿轮(4211)、(4221)装在电机(41)的输出轴(411)上，外齿套(4213)、内齿套(4223)分别与离心喷头(43)的螺旋形挤压推进器(431)及外壳(432)连接。
8.根据权利要求7所述的摇臂振动旋转离心造粒机，其特征在于，所述外壳(432)可与螺旋形挤压推进器(431)同向或反向旋转。
全文摘要
一种摇臂振动旋转离心造粒机，该造粒机包括一个旋转立柱，它可转动连接于造粒塔内；一根摇臂，它水平连接于所述旋转立柱的上端部；一个振动装置，它连接于所述摇臂的自由端；一个离心旋转喷头组件，它连接于所述振动装置的下部，且所述离心旋转喷头组件与进料管50相连接。本发明有效解决了高粘度、高稠度含有氮、磷、钾及固体悬浮物熔体复合肥料浆的连续造粒问题、料浆内因化学反应产生的气泡问题、悬浮物停留在料浆内使造粒产生的破粒、碎粒问题及快速更换喷头和减轻更换喷头的劳动强度等问题，并具有构造简单，操作直观，造粒过程易于控制，且投资少等特点。
文档编号B01J2/02GK1555909SQ20041001503
公开日2004年12月22日 申请日期2004年1月2日 优先权日2004年1月2日
发明者黄培钊, 张运森, 王兆斌 申请人:深圳市芭田生态工程股份有限公司