生物质破碎切断机的制作方法

本发明涉及农机领域，具体地说是一种在喂料装置中设有辅助切割件的生物质破碎切断机。

背景技术：
农林业生产过程中除粮食、果实以外的秸秆、树木等木质纤维素(简称木质素)均是可以进行开发利用的生物质，其中秸秆、麦秸、稻草等生物质可以加工成各种饲料，用于加工这些生物质的设备从功能上看主要包括两种：其一是生物质的切断；其二是生物质的切断揉丝，这两种类型的生物质加工设备缺点主要表现在：1、对于生物质的切断来说，此种机型主要是进行生物质由长变短的尺寸改变，加工后的生物质作为饲料的使用率不高，同时也限制了机器的适用范围；2、对于生物质的切断揉丝来说，此种机型主要是对生物质进行揉丝处理，以提高生物质饲料的使用率。但是，现有技术种，有的机型由于揉丝效率低，导致整机效率低下，有的虽然生产效率高，但仅仅是依靠增大揉丝工作空间来实现提高效率的目的，这样对设备动力源要求也较高，而且机器占用空间较大，阻碍了机器的推广。

技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种生物质破碎切断机，在喂料装置中设有辅助切割件，能够在生物质铡切前进行破碎或撕裂等预先处理，提升了加工效率和加工后的生物质饲料的使用率。本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种生物质破碎切断机，包括驱动装置、喂料装置、工作室和主轴总成，所述驱动装置、喂料装置和主轴总成均设置于工作室上，生物质由喂料装置进入所述工作室中并通过所述主轴总成旋转剪切，所述主轴总成通过所述驱动装置驱动旋转，在所述工作室上设有出料口；在所述喂料装置中设有输送机构和辅助切割机构，生物质进入喂料装置后通过所述输送机构传送进入辅助切割机构中。所述喂料装置中的输送机构设有输送辊，所述喂料装置中的辅助切割机构设有辅助切割辊，在工作室上设有变速装置，所述主轴总成通过所述变速装置与所述喂料装置内的输送辊相连，所述辅助切割辊通过输送辊带动旋转。所述变速装置内设有一轴﹑二轴﹑过渡轴和反齿轴，其中一轴通过齿轮啮合与二轴相连，二轴分别通过齿轮啮合与所述过渡轴和反齿轴相连，所述主轴总成的一端设有主动伞齿轮，所述一轴上设有与所述主动伞齿轮啮合的从动伞齿轮，所述喂料装置中的输送机构设有第一输送辊和第二输送辊，所述二轴与所述第一输送辊相连，所述反齿轴与所述第二输送辊相连。在所述一轴上依次设有一轴大齿轮和一轴小齿轮，在所述二轴上依次设有二轴小齿轮﹑滑动齿轮﹑二轴大齿轮和反向齿轮，其中所述二轴小齿轮和二轴大齿轮均空套在所述二轴上，所述滑动齿轮可移动地设置于所述二轴上，所述一轴大齿轮与所述二轴小齿轮啮合，所述一轴小齿轮与所述二轴大齿轮啮合，在所述反齿轴上设有反齿轴齿轮，二轴上的反向齿轮与所述反齿轴齿轮啮合，在过渡轴上依次设有第一齿轮和第二齿轮,一轴大齿轮与所述第一齿轮啮合；所述滑动齿轮与所述二轴小齿轮嵌合时，所述变速装置处于快档，所述滑动齿轮与所述第二齿轮啮合时，所述变速装置处于反档，所述滑动齿轮与所述二轴大齿轮啮合时，所述变速装置处于慢档。所述输送机构设有固定的第一输送辊和可升降的第二输送辊，所述辅助切割机构设有高度可调的辅助切割辊，所述第一输送辊的轴端设有主动齿轮，所述辅助切割辊的轴端设有从动齿轮，所述主动齿轮与所述从动齿轮啮合，且所述从动齿轮通过所述辅助切割辊调整上升脱离所述主动齿轮。所述喂料装置设有支架，所述输送机构和辅助切割机构均设置于所述支架上，其中所述输送机构设有输送辊升降座、横梁和连接弹簧，所述第一输送辊安装在所述支架的输入端下侧，所述支架的输入端上侧设有输送辊升降座，所述第二输送辊安装在所述输送辊升降座上，在所述输送辊升降座上方设有横梁，所述输送辊升降座通过连接弹簧与所述横梁相连；所述辅助切割机构设有辅助辊升降座、调整螺栓和压力弹簧，在所述支架的输出端设有辅助辊升降座，所述辅助辊升降座两端分别通过调整螺栓安装在所述支架的两个侧板上，所述辅助切割辊安装在所述辅助辊升降座上，在每个调整螺栓上均套设有压力弹簧，在所述辅助切割辊上沿轴向均布辅助切割件。所述第一输送辊和第二输送辊上均设有辅助切割件，且不同输送辊上的辅助切割件交错设置；在所述辅助切割辊下方设有一个带辅助切割件的定辊，且所述辅助切割辊和定辊上的辅助切割件交错设置。所述主轴总成包括主轴和剪切机构，所述剪切机构设有刀盘，且所述刀盘安装在所述主轴上，在所述刀盘上设有动刀，或者在所述刀盘上设有动刀且任意相邻的两个动刀之间设有辅助切割件。所述驱动装置设有刀盘传动机构和锤片传动机构，所述主轴包括内轴套和外轴套，所述外轴套套设于所述内轴套上，所述刀盘总成和锤片总成分别与所述主轴上的不同轴套固连，所述刀盘总成通过刀盘传动机构带动旋转，所述锤片总成通过锤片传动机构带动旋转。所述工作室设有三个出料口，分别是设置于工作室上方的上出料口、设置于工作室一侧中部的中出料口和设置于工作室下侧的下出料口。本发明的优点与积极效果为：1、本发明在喂料装置中设有辅助切割件，能够在生物质铡切前进行破碎或撕裂等预先处理，提升了加工效率和加工后的生物质饲料的使用率。2、本发明保留了原有设备使生物质铡切成段的特点，同时在同样电机功率下，对破碎揉丝来说，工作效率相对提升了50％，而且本发明可以实现铡切、破碎和揉丝三种功能，拓展了机器的使用范围。3、本发明的变速装置包括多个档位，其中“反档”设计主要便于喂料装置出现“憋车”状况时能够及时反转退料，提升机器安全系数，本“快、慢”档位都是与喂料装置的工作效率匹配的，通过调整速度档位，可以实现生物质加工的长短变化，方便灵活调整，提升了机器的整体工作效率。附图说明图1为本发明的示意图一，图2为本发明的示意图二，图3为本发明的传动示意图，图4为图1中喂料装置的结构示意图，图5为图4中喂料装置中的输送辊设有辅助切割件时的示意图，图6为图4中喂料装置的破碎辊的示意图，图7为图1中变速装置的示意图，图8为图7中变速装置处于快档位时的内部示意图，图9为图8中A向视图，图10图7中变速装置处于第一空档位时的内部示意图，图11为图7中变速装置处于反档位时的内部示意图，图12为图7中变速装置处于第二空档位时的内部示意图，图13为图7中变速装置处于慢档位时的内部示意图，图14为图1中工作室内部的主轴总成示意图，图15为另一种主轴总成实施例的传动示意图，图16为图15中的主轴总成示意图，图17为又一种主轴总成实施例的传动示意图，图18为图17中的主轴总成示意图，图19为再一种主轴总成实施例的传动示意图，图20为图19中的主轴总成示意图。其中，1为底座；2为驱动装置，21为从动带轮；3为喂料装置，31为第一输送辊，32为第二输送辊，33为入料斗，34为第一侧板，35为第二侧板，36为输送辊升降座，37为调整螺栓，38为压力弹簧，39为辅助切割辊，310为从动齿轮，311为主动齿轮；4为工作室；5为上出料口，51为中出料口，52为下出料口；6为变速装置，61为下箱体，62为伞齿盒，63为护罩，64为手柄，65为上箱体，66为传动轴，611为第一齿轮，612为过渡轴，613为二轴小齿轮，614为二轴，615为从动伞齿轮，616为一轴，617为一轴大齿轮，618为滑动齿轮，619为一轴小齿轮，6110为二轴大齿轮，6111为反向齿轮，6112为反齿轴齿轮，651为反齿轴，6113为第二齿轮；7为主轴总成，71为顶丝组，72为轴承座，73为刀盘，74为动刀，75为主轴，76为主动伞齿轮，77为锤片，78为固定销轴，79为锤片架；8为辅助切割件。具体实施方式下面结合附图对本发明作进一步详述。如图1～20所示，本发明包括底座1、驱动装置2、喂料装置3、工作室4和主轴总成7，其中工作室4设置于底座1上，喂料装置3和驱动装置2均安装在所述工作室4外侧，主轴总成7设置于所述工作室4内且所述主轴总成7通过所述驱动装置2驱动旋转，在所述喂料装置3的输入端设有输送机构，在所述喂料装置3的输出端设有辅助切割机构，在所述主轴总成7上设有剪切机构，生物质进入喂料装置3后通过所述输送机构传送进入工作室4中，且生物质经过所述输送机构后先通过所述辅助切割机构进行破碎或撕裂，然后再进入工作室4中通过所述剪切机构旋转剪切，在所述工作室4上侧设有出料口。所述喂料装置3中的输送机构设有输送辊，所述喂料装置3中的辅助切割机构设有辅助切割辊39，且所述输送机构中的输送辊与所述辅助切割机构中的辅助切割辊39平行，在工作室4外侧设有变速装置6，所述主轴总成7通过所述变速装置6与所述喂料装置3内的输送辊相连，喂料装置3内的输送辊即通过所述主轴总成7带动转动，所述主轴总成7即通过所述变速装置6传递转矩，所述辅助切割辊39通过所述输送机构中的输送辊带动旋转。如图3～4所示，所述喂料装置3除所述输送机构和辅助切割机构外还包括入料斗33和支架，所述入料斗33设置于支架上，所述输送机构和辅助切割机构均设置于所述支架内。如图4所示，所述喂料装置3中的输送机构包括第一输送辊31、第二输送辊32、输送辊升降座36、横梁和连接弹簧，所述支架包括第一侧板34和第二侧板35，所述第一输送辊31两端分别通过轴承支承安装在所述支架的两个侧板上，所述支架的输入端设有可升降的输送辊升降座36，所述第二输送辊32安装在所述输送辊升降座36上，在所述输送辊升降座36上方设有横梁，所述输送辊升降座36通过连接弹簧与所述横梁相连。如图4所示，所述喂料装置3中的辅助切割机构包括辅助切割辊39、辅助辊升降座、调整螺栓37和压力弹簧38，在所述支架的输出端设有可升降的辅助辊升降座，所述辅助切割辊39安装在所述辅助辊升降座上，所述辅助辊升降座两端分别通过调整螺栓37安装在所述支架的两个侧板上，在每个调整螺栓37上均套设有压力弹簧38，所述压力弹簧38的一端与下侧的辅助辊升降座相抵，所述压力弹簧38的另一端与用于容置所述辅助辊升降座端部的移动槽上侧槽壁相抵，旋拧所述调整螺栓37即可以改变所述辅助切割辊39的高度。如图3所示，在第一输送辊31的轴端设有主动齿轮311，在所述辅助切割辊39轴端设有从动齿轮310，所述主动齿轮311与所述从动齿轮310啮合，当旋拧所述调整螺栓37使所述辅助切割辊39上升到一定高度时，所述辅助切割辊39端部的从动齿轮310可与所述输送辊31轴端的主动齿轮311相分离，从而使所述辅助切割辊39不发生旋转，另外通过旋钮所述调整螺栓37也可以将所述辅助辊升降座卸下以更换辅助切割辊39。如图6所示，在所述辅助切割辊39上沿轴向均布辅助切割件8，所述辅助切割件8可以为刀刃、锤片等可用于破碎或撕裂生物质的结构。所述第一输送辊31和第二输送辊32可以为光辊，在所述第一输送辊31和第二输送辊32上，也可以如图5所示沿轴向均布辅助切割件8，且不同输送辊上的辅助切割件8交错设置，在某些作业工况下可以省却辅助切割机构，大大简化了喂料装置的结构。在所述辅助切割辊39下方还可以增设一个带辅助切割件8的定辊，且所述辅助切割辊39和定辊上的辅助切割件8交错设置，这样所述辅助切割辊39和所述定辊共同作用以更好地完成生物质的辅助切割作业。所述主轴总成7通过变速装置6传动驱动喂料装置3中的两个输送辊旋转，并且所述变速装置6设有多个传动档位。如图3及图7～13所示，在所述变速装置6的箱体内设有一轴616﹑二轴614﹑反齿轴651和过渡轴612，其中一轴616与所述主轴总成7相连，如图3所示，所述主轴总成7包括一端设有主动伞齿轮76的主轴75，在所述一轴616上设有从动伞齿轮615，所述主动伞齿轮76与所述从动伞齿轮615啮合，如图3和图7所示，所述二轴614的一端伸出至变速装置6的下箱体61外并与喂料装置3中的第一输送辊31相连，所述反齿轴651伸出至变速装置6的上箱体65外并通过一个传动轴66与所述第二输送辊32相连。如图7～13所示，在所述一轴616上依次设有一轴大齿轮617和一轴小齿轮619，在所述二轴614上依次设有二轴小齿轮613﹑滑动齿轮618﹑二轴大齿轮6110和反向齿轮6111，其中所述二轴小齿轮613和二轴大齿轮6110均空套在所述二轴614上，并不随二轴614转动，所述滑动齿轮618可在二轴614上移动且可与所述二轴小齿轮613和二轴大齿轮6110嵌合，所述一轴大齿轮617与所述二轴小齿轮613啮合，所述一轴小齿轮619与所述二轴大齿轮6110啮合，在所述反齿轴651上设有反齿轴齿轮6112，二轴614上的反向齿轮6111与所述反齿轴齿轮6112啮合，在过渡轴612上依次设有第一齿轮611和第二齿轮6113,其中如图9所示，一轴大齿轮617与所述第一齿轮611啮合。如图7所示，在变速装置6上设有手柄64﹑伞齿盒62和护罩63，所述手柄64用于拨动所述滑动齿轮618移动，所述主动伞齿轮76和从动伞齿轮615设置于所述伞齿盒62中，护罩63设置于手柄64上侧。如图8～13所示，当所述滑动齿轮618与所述二轴小齿轮613嵌合时，一轴616依次通过一轴大齿轮617、二轴小齿轮613和滑动齿轮618的传动带动二轴614转动，二轴614依次通过反向齿轮6111和反齿轴齿轮6112传动带动反齿轴651转动，此时变速装置6处于快档位，虽然此时一轴616上的一轴小齿轮619与二轴614上的二轴大齿轮6110啮合，但由于二轴大齿轮6110空套在所述二轴614上，并不随二轴614转动而只能在自转；当滑动齿轮618移动至二轴小齿轮613和过渡轴612上的第二齿轮6113之间的位置时，变速装置6处于第一空档位；当滑动齿轮618与过渡轴612上的第二齿轮6113啮合时，一轴616依次通过一轴大齿轮617、第一齿轮611、第二齿轮6113和滑动齿轮618带动二轴614反转，二轴614进而通过反向齿轮6111和反齿轴齿轮6112带动反齿轴651转动，此时变速装置6处于反档位；当滑动齿轮618移动至所述第二齿轮6113与二轴大齿轮6110之间的位置时，变速装置6处于第二空档位。当滑动齿轮618与所述二轴大齿轮6110啮合时，一轴616通过一轴小齿轮619、二轴大齿轮6110和滑动齿轮618带动二轴614转动，二轴614进而通过反向齿轮6111和反齿轴齿轮6112带动反齿轴651转动，变速装置6处于慢档位，此时二轴小齿轮613和过渡轴612空转。本发明在变速装置6中设置多个档位，其中“快、慢”档位都是为了与喂料装置3工作效率匹配，通过调整速度档位，可以实现生物质加工的长短变化，在提升机器整体工作效率的同时，使用也更为灵活，“反档”设计主要便于喂料装置3出现“憋车”时能够及时反转退料，提升机器安全系数。所述主轴总成7包括主轴75和剪切机构，所述剪切机构安装在所述主轴75上，所述主轴75一端设有与所述变速装置6相连的主动伞齿轮76，所述主轴75的另一端与驱动装置2相连，所述主轴总成7可以为“一轴单速”结构，也可以为“一轴双速”结构，所述剪切机构可以设置动刀74、锤片77等切割件。如图3和图14所示，当所述主轴总成7为“一轴单速”结构并且剪切机构上只设有动刀74时，所述剪切机构包括刀盘73、动刀74、顶丝组71和螺栓组,动刀74沿刀盘73圆周方向均布，在刀盘73上设有顶丝组71和螺栓组，动刀74通过螺栓组77固定在刀盘73上，每一顶丝组71中的顶丝与相应动刀74相抵用以调整动刀74倾斜角度，所述主轴75通过轴承座72支承安装在工作室4内，工作室4与底座1共同形成一个封闭空间，所述驱动装置2包括电机和皮带传动机构，所述皮带传动机构中的从动带轮21安装在所述主轴75上，所述主轴75通过电机驱动旋转，进而带动剪切机构旋转，主轴总成7旋转所形成的涡流风将生物质饲料由出料口吹出工作室4。如图15～16所示，当所述主轴总成7为“一轴单速”结构并且剪切机构的刀盘73上设有动刀74同时还设有锤片77或者其他辅助切割件8时，所述剪切机构包括刀盘73、动刀74、顶丝组71、螺栓组和销轴78，动刀74沿刀盘73圆周方向均布，动刀74通过螺栓组77固定在刀盘73上并通过顶丝组71调整倾斜角度，在任意相邻的两个动刀74之间的刀盘73上均设有锤片77，所述锤片77通过固定销轴78安装在所述刀盘73，所述锤片77也可以换成其它结构的辅助切割件，生物质进入工作室4后先经过动刀74铡切，再经过锤片77或其他辅助切割件8捶打粉碎铡切后的生物质。如图17～18所示，当所述主轴总成7为“一轴双速”结构时，所述驱动装置2设有刀盘传动机构和锤片传动机构，所述主轴75包括内轴套和外轴套，所述外轴套套设于所述内轴套上，所述剪切机构包括刀盘总成和锤片总成，所述刀盘总成和锤片总成分别与所述主轴75上的不同轴套固连，所述刀盘总成通过刀盘传动机构带动旋转，所述锤片总成通过锤片传动机构带动旋转。所述刀盘总成包括刀盘73和动刀74，且动刀74沿刀盘73圆周方向均布，所述锤片总成包括锤片77和锤片架79，锤片77通过固定销轴78设置于锤片架79上，所述刀盘73和锤片架79分别和主轴75上的不同轴套固连，所述刀盘传动机构和锤片传动机构均为皮带轮传动机构，所述动力源为两相二极电机或柴油机，在动力源的输出轴上设有两个主动轮，刀盘传动机构的从动带轮和锤片传动机构上的从动带轮分别安装在所述主轴75的不同的轴套上，由于带轮传动比大小不同，形成刀盘73与锤片架79的两种不同转速，也就是“一轴双速”，所述动力源也可以设置为两个，分别单独带动刀盘73和锤片架79旋转。如图19～20所示，为了进一步增强生物质捶打揉搓效果，在所述主轴75上也可以设置多个锤片架79，从而相当于设置多组锤片77用于捶打揉搓铡切后的生物质。如图1～2所示，本发明的工作室4设有三个出料口，分别是设置于工作室4上方的上出料口5、设置于工作室4一侧中部的中出料口51和设置于工作室4下侧的下出料口52，三个出料口可以根据生物质的干湿情况和扬程需求选择使用，其中生物质经过动刀74铡切成段之后，再经过锤片77的高速旋转捶打，生物质变成粉碎或丝状，此时加工后的生物质由下出料口52吹出。对于干生物质的铡切粉碎而言，根据需要可以只经过刀盘总成25的铡切成段，也可以铡切后再经过锤片总成24的高速捶打，但此时捶打只是对干生物质的进一步分段，由于干生物质本身质量轻，可以由上出料口5吹出。对于青生物质或含水分较大的生物质而言，经动刀74铡切成段后，再由锤片77高速捶打，可以依靠离心力分离一些水份，减轻本身重量，为了达到扬程效果，可以由中出料口6吹出。另外，在每个出料口与工作室4的连接部设有可抽插的隔板，在不需要时可将隔板插回将对应的出料口挡住。本发明的工作原理：本发明可实现生物质的细致破碎铡切、揉搓铡切和粗略破碎铡切。细致破碎铡切过程：生物质在两个输送辊相对旋转夹紧力的作用下，被挤压成具有一定强度的成型物料，所述成型物料经过辅助切割辊39时，在所述辅助切割辊39的旋转作用下，把成型物料破碎成不规则的节段，然后依靠辅助切割辊39的旋转推力作用，把不规则的节段送入工作室4中，经过主轴总成7上的动刀74铡切，完成生物质的规则切断处理。在整个运行过程中，一但生物质进入过多，第二输送辊32依靠输送辊升降座36的带动，沿支架上的移动槽上移，使第二输送辊32与第一输送辊31之间的距离增大，但第二输送辊32的移动距离受辅助切割辊39工作效率限制，这个通过调整螺栓37和压力弹簧38来调节限制。当生物质进入过多，辅助切割辊39无法迅速进行破碎带走生物质，致使由第一输送辊31与第二输送辊32挤压进输入的生物质停滞在辅助切割辊39的前面，而阻止后续生物质的继续进入，起到保护作用。揉搓铡切过程：要实现生物质的揉搓铡切，需要旋下调整螺栓37，取出压力弹簧38，卸下辅助辊升降座，然后换上可用于撕裂的辅助切割辊39(比如带锤片的辅助切割辊39)。机构工作时，生物质也是在第一输送辊31和第二输送棍32旋转挤压作用下推进到辅助切割辊39，在辅助切割辊39的高速旋转作用下，把生物质变成不规则的丝状，然后在旋转作用力下推进工作室，在经过主轴总成7上的动刀74铡切，完成生物质的切断处理。此时，也是依靠辅助辊升降座上的压力弹簧38来调节限制生物质进料数量。粗略破碎铡切过程：在操作工作之前，先旋提调整螺栓37到一定位置，使压力弹簧38恢复到原有张力，降低压力弹簧38对辅助辊升降座的完全弹力，这样就可以保证辅助切割辊39具有一定的上移空间，使所述辅助切割辊39上的从动齿轮310与第一输送辊31上的主动齿轮311脱离，完全失去被动旋转力。由于第二输送棍32与第一输送辊31上的齿形交错，当生物质在第一输送辊31与第二输送棍32的旋转作用下，生物质就被挤压在交错的齿形中，从而挤裂了生物质的整体，由于第一输送辊31与第二输送辊32的挤裂作用，使生物质变成无序前移，此时的辅助切割辊39就在生物质前移推动力的作用下靠自身重力作用在生物质上，保证生物质顺利前行进入工作室，然后在经过主轴总成7上的动刀74铡切，完成生物质的切断处理。