新型高效生物质秸秆破碎系统的制作方法

本发明涉及生物质能源回收利用领域，特别是指一种新型高效生物质秸秆破碎系统。

背景技术：

目前国内每年废弃的生物质秸秆资源达到7亿吨，然而大量的秸秆因得不到妥善回收处置而被就地焚烧，不仅造成了严重的环境污染和火灾隐患，而且还造成了资源的极大浪费。这些秸秆的综合利用可加速畜牧业和轻工业的发展，而且能改善生态环境，促进农村产业结构调整以及生态效益、社会效益、经济效益同步增长，保持现代农业可持续发展。

生物质秸秆用作生物能源领域的发酵产沼气，需将秸秆粉碎成粒径均匀且细小的颗粒，增加在厌氧发酵罐的反应面积，有利于提高沼气产量。

目前市面上较多应用的是秸秆揉碎机械，用揉搓的方式将秸秆搓成丝条状。这种方式更有利于秸秆用作粗饲料使用，但作为发酵产沼气的原料，并不合适。一是丝条状的秸秆，纤维没有断裂，难以发酵；二是在厌氧发酵罐中，常常安装有机械搅拌装置，丝条状的秸秆会缠绕这些装置，引起故障。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种能够将秸秆粉碎成粒径均匀且细小颗粒的新型高效生物质秸秆破碎系统。

为解决上述技术问题，本发明提供技术方案如下：

一种新型高效生物质秸秆破碎系统，包括上料装置、秸秆理顺装置和秸秆破碎装置，其中：

所述上料装置的出料端连接所述秸秆理顺装置的进料端，所述秸秆理顺装置的出料端连接所述秸秆破碎装置的进料端；

所述秸秆理顺装置包括输送带，所述输送带上沿运动方向设置有理顺挡板；

所述秸秆破碎装置采用铡刀切割的方式进行破碎。

进一步的，所述输送带为齿爪式链条，所述理顺挡板的下方设置有用于驱动其沿所述输送带的运动方向做往复运动的驱动装置。

进一步的，所述秸秆破碎装置包括破碎机主架，所述破碎机主架上安装有破碎机刀辊，所述破碎机刀辊上设置动刀，所述破碎机主架上还设置有与所述动刀相配合的铡切定刀。

进一步的，所述秸秆理顺装置和秸秆破碎装置之间设置有秸秆喂入装置，所述秸秆喂入装置的进料端连接所述秸秆理顺装置的出料端，所述秸秆喂入装置的出料端连接所述秸秆破碎装置的进料端，所述秸秆喂入装置包括下喂入辊和位于所述下喂入辊上方能够上下浮动的上喂入辊。

进一步的，所述上料装置和秸秆理顺装置之间设置有沙土清理机，所述沙土清理机的进料端连接所述上料装置的出料端，所述沙土清理机的出料端连接所述秸秆理顺装置的进料端，所述沙土清理机包括沿相同方向依次设置的若干叶轮。

进一步的，所述沙土清理机的出料端设置在所述秸秆理顺装置的进料端的上方，所述沙土清理机的出料端和所述输送带的进料端之间设置有磁铁式除铁器。

进一步的，所述上料装置包括皮带输送机、料箱和破捆给料机，其中：

所述料箱为具有上端口和下端口的漏斗状结构，所述第一皮带输送机的出料端连接所述料箱的上端口，所述料箱的下端口连接所述破捆给料机的进料端，所述破捆给料机的出料端连接所述沙土清理机的进料端。

进一步的，所述破捆给料机为带有锯齿的链条传送带。

进一步的，所述上料装置还包括割绳器，所述割绳器固定在所述皮带输送机的上方。

进一步的，所述输送带的出料端上方悬置有第一拨草轮，所述破捆给料机的出料端的上方悬置有第二拨草轮。

本发明具有以下有益效果：

本发明的新型高效生物质秸秆破碎系统，在所述秸秆破碎装置之前，设置了秸秆理顺装置，所述秸秆理顺装置包括输送带，所述输送带上沿运动方向设置有理顺挡板，当秸秆受到输送带的作用向前输送时，在输送带和理顺挡板的共同作用下，使秸秆沿运动方向排列，由无序变为有序，经过理顺后的秸秆与铡刀形成垂直方向进入到所述秸秆破碎装置中，随着秸秆的向前运动，秸秆破碎装置内置的铡刀将逐渐进入的秸秆切割成一段一段粒径均匀且细小的颗粒，与现有技术相比，经过本发明处理后的秸秆可以作为生产沼气的原料，也不会发生缠绕搅拌装置的现象，保证了系统的正常运行。

附图说明

图1为本发明的新型高效生物质秸秆破碎系统的上料装置的结构示意图；

图2为本发明的新型高效生物质秸秆破碎系统的秸秆理顺装置和秸秆破碎装置的组合结构示意图；

图3为本发明的新型高效生物质秸秆破碎系统的秸秆理顺装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明提供一种新型高效生物质秸秆破碎系统，如图1-2所示，包括上料装置、秸秆理顺装置101和秸秆破碎装置102，图1为上料装置，其中：

上料装置的出料端连接秸秆理顺装置101的进料端，秸秆理顺装置101的出料端连接秸秆破碎装置102的进料端；

如图3所示，秸秆理顺装置101包括输送带(图3中未示出)，输送带上沿运动方向设置有理顺挡板91；

秸秆破碎装置102采用铡刀切割的方式进行破碎。

本发明中，在秸秆破碎装置102之前，设置了秸秆理顺装置101，秸秆理顺装置101包括输送带，输送带上沿运动方向设置有理顺挡板91，当秸秆受到输送带的作用向前输送时，在输送带和理顺挡板91的共同作用下，使秸秆沿运动方向排列，由无序变为有序，经过理顺后的秸秆与铡刀形成垂直方向进入到秸秆破碎装置102中，随着秸秆的向前运动，秸秆破碎装置102内置的铡刀将逐渐进入的秸秆切割成一段一段粒径均匀且细小的颗粒，与现有技术相比，经过本发明处理后的秸秆可以作为生产沼气的原料，也不会发生缠绕搅拌装置的现象，保证了系统的正常运行。

作为本发明的一种改进，输送带为若干齿爪式链条，齿爪式链条是一种可靠性高的传送基础件，当其中个别链片在工作中遭到破坏时并不影响整根链条的工作，链片更换方便。理顺挡板91的下方设置有用于驱动其沿输送带的运动方向做往复运动的驱动装置，使理顺挡板91可以在秸秆理顺器平面顺着秸秆运动方向做往复运动，增进了对秸秆的理顺效果，进一步提高破碎效率。

作为本发明的进一步改进，如图2所示，秸秆破碎装置102包括破碎机主架17，破碎机主架17上安装有破碎机刀辊15，破碎机刀辊15上设置动刀14，动刀14可以通过螺栓固定在破碎机刀辊15的刀座上，动刀14在破碎机刀辊15上呈人字形排列，破碎机主架17上还设置有与动刀14相配合的铡切定刀13。铡切定刀13可以设置在秸秆破碎装置102的进料侧，当秸秆进入秸秆破碎装置102时，秸秆的前端位于铡切定刀13上，动刀14在破碎机刀辊15的带动下高速转动，当动刀14转动到与铡切定刀13相切时，实现秸秆的切割。本发明中，当秸秆进入秸秆破碎装置102的速度一定时，动刀14转动的速度越快，秸秆的破碎粒径度越小，因此，可以调节动刀14的旋转速度控制秸秆的破碎粒径度。

作为本发明的进一步改进，如图2所示，秸秆理顺装置101和秸秆破碎装置102之间设置有秸秆喂入装置103，秸秆喂入装置103的进料端连接秸秆理顺装置101的出料端，秸秆喂入装置103的出料端连接秸秆破碎装置102的进料端，秸秆喂入装置103包括下喂入辊12和位于下喂入辊12上方能够上下浮动的上喂入辊11。

本发明，在秸秆被送至秸秆破碎装置102之前，增加了秸秆喂入装置103，秸秆由喂入辊挤压进料，其中，下喂入辊12是固定旋转齿轮，上喂入辊11则可在垂直方向浮动的旋转齿轮，应用时，可以通过对上喂入辊11的高度调节，控制秸秆的进料量：提高上喂入辊11的高度，进料量增大，降低上喂入辊11的高度，进料量减小。另外，当动刀14转动速度一定时，喂入辊的转动速度越快，秸秆的破碎粒径度越小；喂入辊的转动速度越慢，秸秆的破碎粒径度越大。因此，可以结合动刀14的转动速度，调节喂入辊的转动速度控制秸秆的破碎粒径度。本发明中，上、下喂入辊的组数可以根据实际的应用来确定。

作为本发明的进一步改进，如图2所示，上料装置和秸秆理顺装置101之间设置有沙土清理机7，沙土清理机7的进料端连接上料装置的出料端，沙土清理机7的出料端连接秸秆理顺装置101的进料端，沙土清理机7包括沿相同方向依次设置的若干叶轮。系统运行时，秸秆通过叶轮的旋转被送入秸秆理顺器，在输送过程中，秸秆中携带的沙土及石块等被扬出，落入沙土清理机7下面设置的容器中。本发明的沙土清理机7能够高效地清除掉秸秆中的沙土和杂物，增加破碎后秸秆的洁净度，对后续不管是入发酵罐发酵还是作为饲料都益处。

作为本发明的进一步改进，如图2所示，沙土清理机7的出料端设置在秸秆理顺装置101的进料端的上方，沙土清理机7的出料端和输送带的进料端之间设置有磁铁式除铁器8。当秸秆从沙土清理机7的出料端落入秸秆理顺装置101的进料端时，磁铁式除铁器8能够去除秸秆中可能夹带的石头、铁块等利器，以防止破碎中损坏秸秆破碎装置102并发生危险。

作为本发明的进一步改进，如图1所示，上料装置包括皮带输送机、料箱4和破捆给料机5，其中：

料箱4为具有上端口和下端口的漏斗状结构，皮带输送机的出料端连接料箱4的上端口，料箱4的下端口连接破捆给料机5的进料端，破捆给料机5的出料端连接沙土清理机7的进料端；

本发明中，为了避免秸秆的掉落，料箱4为上端口大、下端口小的漏斗状结构，当秸秆从皮带输送机的出料端输出时，料箱4可以将秸秆聚合到料箱4的下端口输出，落到破捆给料机5的进料端。成捆的秸秆经过破捆给料机5的作用下被打散，输送给沙土清理机7。

为了使成捆的秸秆完全散开，优选的，破捆给料机5为带有锯齿的链条传送带。

作为本发明的进一步改进，如图1所示，上料装置还包括割绳器2，割绳器2固定在皮带输送机的上方，具体的，皮带输送机可以包括第一皮带输送机1和第二皮带输送机3，第一皮带输送机1的出料端连接第二皮带输送机3的进料端，割绳器2固定在第一皮带输送机1的上方，打包的秸秆捆包直接由第一皮带输送机1输送上料，在输送过程中采用与第一皮带输送机1相配合的割绳器2将秸秆包的捆绳割断，再将秸秆包输送给第二皮带输送机3，由第二皮带输送机3将秸秆包送入料箱4。

由于秸秆喂入装置103中的上喂入辊11和下喂入辊12之间存在距离限制，输送带的出料端上方悬置有第一拨草轮10，如图2，秸秆在输送带和第一拨草轮10的共同作用下，被压入秸秆喂入装置103。同时，为了使秸秆从沙土清理机7的进料端进入，提高清理的彻底性，破捆给料机5的出料端的上方悬置有第二拨草轮6，如图1。

优选的，新型高效生物质秸秆破碎系统还包括出料皮带输送机16，如图2所示，出料皮带输送机16的进料端连接秸秆破碎装置102的出料端。破碎后的秸秆经过出料皮带输送机16可以被输送到预定位置，进行收集。

本发明提供的新型高效生物质秸秆破碎系统能够使打捆后秸秆不需拆包即可直接破碎，且破碎不受秸秆进料横顺不规则的影响，使秸秆铡切后获得均匀的粒径。同时，本发明在秸秆的破碎过程中不仅能够去掉秸秆中携带的沙土，增加破碎后秸秆的洁净度，还能去除秸秆中可能夹带的石头、铁块等利器，以防止破碎中损坏秸秆破碎装置102并发生危险。经过本发明处理后的秸秆可以作为入发酵罐发酵或饲料的优质原料。

本发明中，秸秆破碎装置102出力达到10-20t/h，在工作时，上、下喂入辊的转速可以为280r/min，破碎机刀辊15的转速可以为1000r/min，破碎机刀辊15上可以设置有48片动刀14的刀片，进而，使本发明的破碎粒度达到20-50mm。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。