一种双环模生物质颗粒成型的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种颗粒成型机，尤其涉及一种双环模生物质颗粒成型机，包括颗粒成型机本体、动力系统和进料装置；颗粒成型机本体包括环模组、压辊组和与动力系统相连的压辊驱动机构；环模组由内层环模和外层环模组成，内层环模和外层环模上均设有制粒孔；压辊组设置在内、外层环模之间并与内、外层环模配合；压辊驱动机构位于压辊组和内层环模之间。本发明将压辊设置在内外双层环模之间，压辊在转动时，能够确保压辊同时与内外双层环模进行挤压成型，这种制粒方法相同产量情况下，比传统的工艺方法减少50-60%的吨燃料能耗，且该发明结构简单，成本低，稳定性好，生产效率高。
【专利说明】一种双环模生物质颗粒成型机
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种颗粒成型机，尤其涉及一种双环模生物质颗粒成型机。
【背景技术】
[0002]农作物秸杆是一项宝贵的资源，我国是一个农业大国，秸杆资源丰富，中国农作物秸杆年产量为7亿吨左右，列世界之首。由于这些农作物秸杆没有得到充分利用，大量的焚烧已成为一个重大的社会问题，不仅浪费资源，而且严重污染环境，秸杆的固化成型是解决这个问题的好办法；颗粒成型机采用环状成型模孔，具有稳定性高、能耗较低等优点，是现应用较为广泛的秸杆固化成型主流设备之一；专利号为:201210455418.2、专利号为:ZL200720158058.4、专利号为:ZL200710114897.0 和专利号为:ZL 200810022426.1 的发明专利提出了新的环模颗粒成型机结构，也解决了制粒过程中存在的诸多问题，但上述发明专利公开的环模颗粒成型机均具有产量较低，生产效率不高的缺点，并不适合商业应用。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种新型双环模生物质颗粒成型机，该发明简单，成本低，稳定性好，更重要的是生产率高、能耗低、工作效率高。
[0004]实现本发明目的的技术方案是:一种双环模生物质颗粒成型机，包括颗粒成型机本体、动力系统和进料装置；所述颗粒成型机本体包括环模组、压辊组和与动力系统相连的压辊驱动机构；所述环模组由内层环模和外层环模组成，所述内层环模和外层环模上均设有制粒孔；所述压辊组设置在内、外层环模之间并与内、外层环模配合；所述压辊驱动机构位于压辊组和内层环模之间。
[0005]上述技术方案，所述压辊组由f 4个压辊组成。
[0006]上述技术方案，所述压辊组有两个压辊组成，所述两个压辊对称设置。
[0007]上述技术方案，所述压辊组有三个压辊组成，所述三个压辊呈120°三叉形式设置。
[0008]上述技术方案，所述压辊组有四个压辊组成，所述四个压辊上下、左右对称设置。
[0009]上述技术方案，所述内层环模和外层环模同心同轴设置，高度相等；内层环模直径为外层环模直径的1/3?1/2，内层环模开孔率为外层环模开孔率的1/2，内层环模外表面和外层环模内表面设置有上下边沿。
[0010]上述技术方案，所述压辊卡装在内层环模上下边沿和外层环模上下边沿之间，并与内、外层环模上下边沿高度相等，所述压辊与内层环模外表面和外层环模内表面之间留有间隙。
[0011 ] 上述技术方案，所述进料装置安装在内、外层环模上方，原料通过进料装置中的进料斗落入内、外层环模之间，进行制粒成型，颗粒从外层环模外表面制粒孔和内层环模内表面制粒孔向外挤出。[0012]上述技术方案，所述压辊驱动机构包括位于压辊中心的偏心轴、位于内层环模中心的主轴及连接偏心轴和主轴的连接板；所述压辊安装在内、外两层环模之间，并与内层环模外表面和外层环模内表面相对应，所述压辊可绕偏心轴自转；所述连接板中心开孔并与主轴连接，主轴下端与动力系统相连。
[0013]上述技术方案，所述动力系统包括电机和传动机构，所述传动机构为齿轮传动机构或带传动机构；所述主轴下端通过传动机构与电机相连。
[0014]采用上述技术方案后，本发明具有以下积极的效果:本发明采用从内外层环模上方进料的方式，然后压辊把原料从环模制粒孔挤出而成颗粒；传统的颗粒成型机，压辊仅与一层环模进行挤压成型，造成功耗的浪费，而且产量较低；本发明将压辊设置在内外双层环模之间，压辊在转动时，能够确保压辊同时与内外双层环模进行挤压成型，这种制粒方法在原先的基础上能耗并不增加多少，但产量要增大一倍，相同产量情况下，比传统的工艺方法减少50-60%的吨燃料能耗；对于不同的原料，本发明的双环模生物质颗粒成型机吨燃料能耗为25-35kw.h/t，而传统工艺颗粒成型机吨燃料能耗为50-65kw.h/t，可见，本发明双环模生物质颗粒成型机生产效率显著提高；模辊之间留有间隙，使得机器磨损也大大减小，总成本降低很多。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
图1为本发明的立体示意图；
图2为本发明的制粒原理图；
图3为单压棍制粒原理图；
图4为两压辊制粒原理图；
图5为四压辊制粒原理图；
图6为折线形锥形制粒孔示意图；
图7为凸形制粒孔示意图；
图8为凹形制粒孔意图；
图9为折线形锥形制粒示意图；
图10为方形轮齿压辊示意图；
图11为齿形轮齿压辊示意图；
图12为半圆形轮齿压辊示意图；
图13为梯形轮齿压辊示意图；
图中1、环模组；11、内层环模；11_1、内层环模外表面；11_2、内层环模内表面；11_3、内层环模上下边沿；12、外层环模；12-1、外层环模内表面；12-2、外层环模外表面；12-3、外层环模上下边沿；2、压辊组；21、压辊；3、压辊驱动机构；31、偏心轴；32、主轴；33、连接板；4、制粒孔。
【具体实施方式】
[0016](实施例1) 本发明包括附图中未注出的动力系统和进料装置，及图1中所示的颗粒成型机本体，颗粒成型机本体包括环模组1、压辊组2和与动力系统相连的压辊驱动机构3 ;环模组I由内层环模11和外层环模12组成，内层环模11和外层环模12上均设有制粒孔4 ;压辊组2设置在内、外层环模之间并与内、外层环模配合；压辊驱动机构位于压辊组2和内层环模11之间。
[0017]根据不同型号的制粒机类型，本发明压辊组2可由广4个压辊21组成，一般是在考虑内外双层环模间空间的基础上结合实际需求，来选用压辊的数目；其中应用较为广泛的为两个压辊21和三个个压辊21。当压辊组2有两个压辊21组成时，两个压辊21对称设置，见图4;当压辊组2有三个压辊21组成时，三个压辊21呈120°三叉形式设置，见图1和图2 ;当压辊组2有四个压辊21组成时，四个压辊21上下、左右对称设置，见图5。压辊组2如此设置，不仅能够使得内外双层环模之间具有足够的空间，而且还能够确保整个压辊组2的稳定性。
[0018]内层环模11和外层环模12同心同轴设置，高度相等；内层环模11直径为外层环模12直径的1/3?1/2，内层环模11开孔率为外层环模12开孔率的1/2，内层环模外表面11-1和外层环模内表面12-1设置有上下边沿。压辊21卡装在内层环模上下边沿11-3和外层环模上下边沿12-3之间，可使压辊21在转动的同时，能够确保压辊21同时与内层环模11和外层环模12进行挤压成型；并与内、外层环模上下边沿高度相等，压辊21与内层环模外表面11-1和外层环模内表面12-1之间留有间隙，减小在成型过程中环模与压辊21的磨损。
[0019]压辊驱动机构3包括位于压辊21中心的偏心轴31、位于内层环模11中心的主轴32及连接偏心轴31和主轴32的连接板33 ;压辊21安装在内、外两层环模之间，并与内层环模外表面11-1和外层环模内表面12-1相对应，压辊21可绕偏心轴31自转；连接板33中心开孔并与王轴32连接,王轴32下端与动力系统相连。动力系统包括电机和传动机构，传动机构为现有技术中的齿轮传动机构或带传动机构；主轴32下端通过传动机构与电机相连。本发明偏心轴31设置的连接板33上，压辊21设置在偏心轴31上，从而压辊21可以随着主轴32旋转，进行挤压成型。
[0020]压辊21设置在偏心轴31上，当生产时间过长，使得压辊21与环模磨损，从而使压辊21与环模之间间隙增大时，可使用偏心轴31进行调整间隙，确保工作效率最佳。主轴32带动压辊21转动，压辊21在绕主轴32公转的同时也绕偏心轴31自转；进料装置安装在内、外层环模上方，进料装置可以采用现有技术的进料机构，如输送带结构或者喂料螺旋机构。原料通过进料装置中的进料斗落入内、外层环模之间，然后通过搅拌器使之均匀分布在整个内层环模11和外层环模12之间；原料最初基本处于松散状态，随着主轴32带动压辊21连续不断地碾压原料层，将原料从外层环模内表面12-1制粒孔4和内层环模外表面11-1制粒孔4挤入，压实后，再从外层环模外表面12-2制粒孔4和内层环模内表面11-2制粒孔4向外挤出。
[0021]为了方便出料以及调节出料颗粒大小可以在外层环模外表面12-2和内层环模内表面11-2处设置有切刀，切刀为现有技术，可以采用目前现有所用的切刀均可，即只要能切成所需大小的颗粒均可，切刀在出料口将生物质颗粒料切成所需大小的生物质颗粒，然后再从出料斗进行出料。[0022]图6和图7为本发明的几种不同压辊21和制粒孔4结构，压辊21结构包括半圆形轮齿压辊21，方形轮齿压辊21，梯形轮齿压辊21和齿形轮齿压辊21 ;制粒孔4结构包括流线形锥形制粒孔4，凹形制粒孔4，凸形制粒孔4和折线形锥形制粒孔4。在实际生产应用当中，可以根据不同的原料类型和实际生产的需要，选用不同的压辊类型和制粒孔形。
[0023]以上的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种双环模生物质颗粒成型机，包括颗粒成型机本体、动力系统和进料装置；其特征在于:所述颗粒成型机本体包括环模组(I)、压辊组(2)和与动力系统相连的压辊驱动机构(3);所述环模组(I)由内层环模(11)和外层环模(12)组成，所述内层环模(11)和外层环模(12)上均设有制粒孔(4);所述压辊组(2)设置在内、外层环模之间并与内、外层环模配合；所述压辊驱动机构位于压辊组(2)和内层环模(11)之间。
2.根据权利要求1所述的双环模生物质颗粒成型机，其特征在于:所述压辊组(2)由1-4个压辊(21)组成。
3.根据权利要求2所述的双环模生物质颗粒成型机，其特征在于:所述压辊组(2)有两个压辊(21)组成，所述两个压辊(21)对称设置。
4.根据权利要求2所述的双环模生物质颗粒成型机，其特征在于:所述压辊组(2)有三个压辊(21)组成，所述三个压辊(21)呈120°三叉形式设置。
5.根据权利要求2所述的双环模生物质颗粒成型机，其特征在于:所述压辊组(2)有四个压辊(21)组成，所述四个压辊(21)上下、左右对称设置。
6.根据权利要求广5任一项权利要求所述的双环模生物质颗粒成型机，其特征在于:所述内层环模(11)和外层环模(12)同心同轴设置，高度相等；内层环模(11)直径为外层环模(12)直径的1/3~1/2，内层环模(11)开孔率为外层环模(12)开孔率的1/2，内层环模外表面(11-1)和外层环模内表面(12-1)设置有上下边沿。
7.根据权利要求6所述的双环模生物质颗粒成型机，其特征在于:所述压辊(21)卡装在内层环模上下边沿(11-3)和外层环模上下边沿(12-3)之间，并与内、外层环模上下边沿高度相等，所述压辊(21)与内层环模外表面(11-1)和外层环模内表面(12-1)之间留有间隙。
8.根据权利要求6所述的双环模生物质颗粒成型机，其特征在于:所述进料装置安装在内、外层环模上方，原料通过进料装置中的进料斗落入内、外层环模之间，进行制粒成型，颗粒从外层环模外表面(12-2)制粒孔(4)和内层环模内表面(11-2)制粒孔(4)向外挤出。
9.根据权利要求6所述的双环模生物质颗粒成型机，其特征在于:所述压辊驱动机构(3)包括位于压辊(21)中心的偏心轴(31)、位于内层环模(11)中心的主轴(32)及连接偏心轴(31)和主轴(32)的连接板(33);所述压辊(21)安装在内、外两层环模之间，并与内层环模外表面(11_1)和外层环模内表面(12-1)相对应，所述压棍(21)可绕偏心轴(31)自转；所述连接板(33)中心开孔并与主轴(32)连接，主轴(32)下端与动力系统相连。
10.根据权利要求9所述的双环模生物质颗粒成型机，其特征在于:所述动力系统包括电机和传动机构，所述传动机构为齿轮传动机构或带传动机构；所述主轴(32)下端通过传动机构与电机相连。
【文档编号】B01J2/22GK103861527SQ201310711007
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2013年12月23日 优先权日:2013年12月23日
【发明者】陈树人, 段建 申请人:江苏大学