一种粉碎装置及包含其的粉碎压榨一体化设备的制作方法

本实用新型属于饲料加工设备领域，具体的提供了一种粉碎装置及包含其的粉碎压榨一体化设备。

背景技术：

随着养殖业的不断发展，香蕉青贮饲料的需求量也越来越大。香蕉茎杆较为粗壮，纤维多且韧性强，同时水分含量高。市场上常用的粉碎设备无法对香蕉的茎杆进行粉碎和脱水处理，粉碎过的香蕉茎秆若不进行脱水处理，则容易产生发霉、沤烂等现象。

近年来，也有一些改良型的青贮饲料加工设备出现，如申请号为201610168646.X的专利，其粉碎脱水质量明显提高，但还是常常出现香蕉纤维缠绕粉碎设备的刀具，影响加工效率。此外，该设备的电气控制系统不具有识别负荷的功能，物料容易产生堆积堵塞。例如，当对物料的脱水率要求较高时，就要提高锥形体的液压压力，此时物料出料的速度就会较慢，如果投料速度仍保持不变，螺旋压榨内堆积的脱水物料会不断累积，进而会影响粉碎效率，也就是说，当二级粉碎机的进料速度大于螺旋压榨设备的出料速度，这样物料就会堆积在粉碎进料口底部无法及时处理，导致粉碎刀具的负荷过大，使得驱动刀具的电机堵转过热，情况严重时会烧毁电机。不具备负荷智能识别的这类设备一般都需要人工值守，通过人工停止设备运转，对人力是较大的浪费；若发现不及时，很容易损伤刀具、烧毁电机。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服上述缺陷，提供了一种粉碎装置及包含其的粉碎压榨一体化设备。

本实用新型的技术方案：一种粉碎装置，包括机架、粉碎电机，以及设于进料口下方的两根相对转动的辊子，每根辊子上均装有成螺旋排列的轮齿型动刀，两根辊子上的动刀沿辊子轴向相互交错设置，所述进料口下方两侧的机架上分别间隔安装有上定刀，所述上定刀与所述动刀相啮合。

采用双辊相向粉碎切削，把直线切削变为锯齿状切削。物料进入进料口后受到交错转动的高硬度耐磨材料制成的轮齿型动刀的撕咬和剪拉而被劈裂、破碎和粉碎成低于设定尺寸，解决了香蕉等作物秸秆打滑、不易切断等问题；上定刀的设置，进一步防止作物纤维缠绕刀具，提高切断、粉碎效率。

优选的，所述上定刀倾斜向下设置，所述倾斜角为40-50°；所述动刀及上定刀的厚度为2-3cm。倾斜状上定刀设置，有利于物料往下完成粉碎切削工序。加厚型刀具的设置，可将作物切成2-3cm长的小段，同时提高刀具的强度，延长刀具的使用寿命；还可有效的较少植物纤维的缠绕。

优选的，所述辊子下方设有连接杆和下定刀，所述连接杆平行于所述辊子，所述下定刀沿连接杆两侧分别倾斜向上设置，连接杆两侧的下定刀均间隔设置，分别与两辊子上的动刀相匹配。下定刀可对粉碎过的物料进行筛选，长度或厚度达不到要求的物料可以在下定刀的作用下重新卷入动刀间进行再次粉碎，符合规格要求的物料掉下来，进入下一工序。

优选的，所述连接杆低于动刀底部2-3cm；所述下定刀的倾斜角度为40-50°。通过控制下定刀与动刀的间距，控制物料的规格。

本实用新型还包括另一技术方案：一种粉碎压榨一体化设备，所述粉碎压榨一体化设备包含了上述的粉碎装置。

优选的，所述一体化设备包括一级粉碎机和二级粉碎脱水机，一级粉碎机包含的粉碎装置不设下定刀，二级粉碎脱水机的粉碎装置设下定刀；一级粉碎机通过隔板式传送带与二级粉碎脱水机相连，所述隔板式传送带由传送电机带动。所述隔板式传送带即在传送带上间隔设置有横向隔板。这样可以实现传送带的大仰角传送，减少传送带的长度和设备的占地面积。

优选的，所述隔板式传送带上设有网孔、隔板式传送带下方设有集水槽。有利于水分的收集、控制。

优选的，所述二级粉碎脱水机还包括设于粉碎装置下方的脱水装置，所述脱水装置包括压榨电机、设有脱水螺浆螺旋轴和设于螺旋轴外围的环状滤网；所述粉碎装置与脱水装置间还设有辅助进料螺杆；脱水装置的出料端设有锥形体，所述锥形体与液压装置相连。沿物料传输方向，锥形体的横截面积逐渐增大。

采用螺旋脱水，脱水效率更高。辅助进料螺杆将物料送入螺旋轴的凹槽内，有利于提高加工效率；同时辅助进料螺杆与螺旋轴相互作用，也可对物料进行预脱水。物料经过脱水装置脱水后，可在锥形体的作用下进行二次压榨脱水。液压装置的设置方便调节锥形体的压榨力度，进一步控制物料的脱水率。

优选的，所述脱水装置呈倾斜状设置，脱水装置的出料端高于进料端。出料口抬高，有利于脱水后出料的收集，比如放置收集桶之类的；同时让出料口的水回流到脱水腔内，不随物料从出料口溢出，保持脱水物料不受影响。

优选的，还包括PLC智能控制系统，所述PLC智能控制系统包括PLC控制器，所述PLC控制器与一级粉碎机的粉碎电机、二级粉碎脱水机的粉碎电机、压榨电机、传送电机、液压装置线路相通；所述二级粉碎脱水机的粉碎电机的输入线路上设置有电流检测设备，所述一级粉碎机的进料口处设有指示灯，所述电流检测设备和指示灯均与PLC控制器线路相通；所述PLC控制器面板上设有一级粉碎开关、二级粉碎开关、螺旋压榨开关、传送开关、液压开关和总开关；所述一级粉碎开关控制一级粉碎机的粉碎电机停止、正传或反转，所述二级粉碎开关控制二级粉碎脱水机的粉碎电机停止、正传或反转，所述螺旋压榨开关控制压榨电机正传或停止，所述传送开关控制传送带的启动或停止，所述液压开关控制液压装置的启动或停止，所述总开关控制所有电机电源的开通或关闭；

所述二级粉碎脱水机电流设定值分为二档，分别为I₁和I₂，其中I₂>I₁；所述电流检测设备检测到的实时电流为I₀，I₀的持续时间为T₀，当检测电流值不同时，分为以下三种情况：

1）当I₀≤I₁时， PLC控制器控制一级粉碎机进料口处的指示灯为绿色变，表示设备运行状况良好，同时 一级粉碎机、传送带以及二级粉碎压榨机的电机以额定转速运行；

2）当I₁< I₀≤I₂时，且T₀>T₁时, 一级粉碎机进料口处的指示灯为黄色，提示减少物料投放，同时一级粉碎机、传送带降至K*额定转速运行，二级粉碎压榨机仍旧以额定转速运行；当I₁< I₀≤I₂，且T₀≤T₁时，各级设备保持原状态不改变；

3）当I₀＞I₂时，且T₀>T₂时，PLC控制器控制一级粉碎机进料口处的指示灯为红色，并控制一级粉碎机的粉碎电机及传送电机停止转动，一级粉碎机及传送带停止运行；与此同时，控制二级粉碎脱水机的粉碎电机先停止正传然后自动进入反转程序，反转T₃时间 后再重新正传；若I₀＞I₂，且T₀≤T₂，各级设备保持原状态不改变；二级粉碎脱水机的粉碎电机重新正传后，当PLC检测到I₀≤I₁时，PLC控制器控制一级粉碎机进料口处的指示灯变绿，一级粉碎机及传送带重启并在额定转速下运行；同时，在二级粉碎脱水机的粉碎电机停止-反转-停止-正传的时间里，压榨电机一直保持正向转动，液压装置也一直处于工作状态；

其中，1.5 s≤T₁≤3s，为1.5 s≤T₂≤3s，且T₁≤T₂；3s≤T₃≤6s； 1/3≤K≤1/2。

本实用新型优点：1、采用双辊相向粉碎切削，解决香蕉等作物秸秆粉碎切削时打滑、不易切断等问题，同时提高切断粉碎效率。

2、上定刀的设置，进一步防止作物纤维缠绕刀具，提高切断、粉碎效率。

3、下定刀可对粉碎过的物料进行筛选，长度或厚度达不到要求的物料可以在下定刀的作用下重新卷入粉碎装置进行再次粉碎，粉碎出来的物料规格更整齐、更有利于后续的脱水处理。

4、采用PLC三级智能控制系统，可自动、及时地处理堵塞问题，避免电机堵转、烧毁；无需人工参与，且可提高物料加工效率。

5、双级粉碎设置，更好地控制物料的细碎程度和含水量；整个粉碎压榨一体化设备结构简单、紧凑，成本低。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型二级粉碎脱水机的侧视图；

图3为本实用新型二级粉碎装置的俯视图；

图4为二级粉碎装置的拆分结构示意图。

图1至图4中的附图标号为：1-一级粉碎机，2-二级粉碎脱水机，3-隔板式传送带，301-传送带，302-横向隔板，4-网孔，5-集水槽，6-机架，7-进料口，8-一级粉碎装置，9-辊子，10-动刀，11-上定刀，12-二级粉碎装置，13-脱水装置，14-连接杆，15-下定刀，16-螺旋轴，1601-脱水轴，1602-脱水螺浆，17-环状滤网，18-辅助进料螺杆，19-锥形体，20-液压装置，21-粉碎电机，22-压榨电机，23-传送电机，24-PLC控制器，25-电流检测设备，26-指示灯，27-一级粉碎开关，28-二级粉碎开关，29-螺旋压榨开关，30-传送开关，31-液压开关，32-总开关，33-变频器，34-减速器。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。

如图1-4所示，一种粉碎压榨一体化设备，包括一级粉碎机1和二级粉碎脱水机2，一级粉碎机1通过隔板式传送带3与二级粉碎脱水机2相连，所述隔板式传送带3由传送电机23带动，所述传送电机23与变频器33相连，用于控制传送电机23的转速。所述隔板式传送带3即在传送带301上间隔设置有横向隔板302。所述隔板式传送带3上设有网孔4、隔板式传送带3下方设有集水槽5，收集物料传送过程中从网孔4排出的水。隔板式传送带3可实现由低向高自动输送传送物料的功能，节省人力、减少占地。

所述一级粉碎机1包括机架6、粉碎电机21、进料口7和一级粉碎装置8。所述变频器33与一级粉碎机1的粉碎电机21相连，再通过减速器34驱动动刀10。一级粉碎机1和传送带3共用一台变频器33，由其控制两台电机的同步加减速和启停。所述一级粉碎装置8包括设于进料口7下方的两根由上往下、由外往内相对转动的辊子9，两根辊子9上均装有成螺旋排列的轮齿型动刀10，其中一根辊子9上的动刀10为七个，另一辊子9上的动刀10为六个，两辊子9上的动刀10相互交错设置。每个动刀10均有六片刀刃，每片刀刃的厚度均为2.5cm。所述进料口7两侧的机架6上分别间隔设置有上定刀11，所述上定刀11与所述动刀10相啮合。所述上定刀11位于所述辊子9上方，倾斜向下设置，所述倾斜角为45°。所述上定刀11的厚度也为2.5cm。

所述二级粉碎脱水机2包括机架6、粉碎电机21、进料口7和二级粉碎装置12和脱水装置13。所述二级粉碎脱水机2的粉碎电机21与减速器相连。所述二级粉碎装置12与一级粉碎装置8的结构相似，其区别在于：所述辊子9下方设有连接杆14和下定刀15，所述连接杆14平行于所述辊子9，所述下定刀15沿连接杆14两侧分别倾斜向上设置，连接杆14两侧的下定刀15均间隔设置，分别与两辊子9上的动刀10相匹配。既连接杆14一侧的下定刀15为六个，另一侧的下定刀15为七个，一个动刀10与一个下定刀15匹配。所述连接杆14低于动刀10底部2.5cm，连接杆14两侧的下定刀15呈45°倾斜角倾斜向上设置。

所述脱水装置13位于二级粉碎装置12下方，包括压榨电机22、螺旋轴16和设于螺旋轴16外围的环状滤网17。所述螺旋轴16包括脱水轴1601和脱水螺浆1602，脱水装置13出料端的脱水轴1601的直径大于进料端的脱水轴1601的直径，即除进料端外，沿物料传输方向，脱水轴1601直径逐渐增大。所述脱水轴1601由等直径的圆柱和套接在圆柱外的圆台体组成，方便加工、组装和维修。所述二级粉碎装置12与脱水装置13间还设有辅助进料螺杆18。辅助进料螺杆18收集切碎后的物料并将物料传输至螺旋轴16的凹槽中，同时，辅助进料螺杆18与螺旋轴16相互挤压，对物料进行预脱水。脱水装置13的出料端设有锥形体19，所述锥形体19与液压装置20相连。沿物料传输方向，锥形体19的横截面积逐渐增大。物料经过脱水装置13脱水后，可在锥形体19的作用下进行二次压榨脱水。液压装置20的设置方便调节锥形体19的压榨力度，进一步控制物料的脱水率。所述脱水装置13呈倾斜状设置，脱水装置13的出料端高于进料端。出料口抬高，有利于脱水后出料的收集，可放置收集桶，方便收集；同时让出料口的水回流到脱水腔内，不随物料从出料口溢出，保持脱水物料不受影响。

本设备还包括PLC智能控制系统，所述PLC智能控制系统包括PLC控制器24，所述PLC控制器24与一级粉碎机1的粉碎电机21、二级粉碎脱水机2的粉碎电机21、压榨电机22、传送电机23、液压装置20线路相通。所述二级粉碎脱水机2的粉碎电机21的输入线路上设置有电流检测设备25，所述电流检测设备25为霍尔电流变送器；所述一级粉碎机1的进料口7处设有指示灯26，所述电流检测设备25和指示灯26均与PLC控制器24线路相通。所述PLC控制器24的面板上设有一级粉碎开关27、二级粉碎开关28、螺旋压榨开关29、传送开关30、液压开关31和总开关32；所述一级粉碎开关27控制一级粉碎机1的粉碎电机21停止、正传或反转，所述二级粉碎开关28控制二级粉碎脱水机2的粉碎电机21停止、正传或反转，所述螺旋压榨开关29控制压榨电机22正传或停止，所述传送开关30控制隔板式传送带3的启动或停止，所述液压开关31控制液压装置20的启动或停止，所述总开关32控制所有电机电源的开通或关闭。

PLC根据电流检测设备25检测到的电流信号进行负荷分级控制，例如二级粉碎脱水机2的粉碎电机21的线电流值大于I₂，同时持续时间超过T₂（T₂可根据需要调整一般在1.5~3s之间）时，PLC控制器24控制一级粉碎机1进料口7处的指示灯26变红，提示不再放料；并控制一级粉碎机1的粉碎电机21及传送电机23停止转动，一级粉碎机1及隔板式传送带3停止；与此同时，PLC控制器控制二级粉碎脱水机2的粉碎电机21先停止正传然后自动进入反转程序，反转有助于将堆积在动刀10底部的物料带出到二级粉碎脱水机2的进料口7，反转T₃后再重新正传，使得堆积物料能够相对均匀的分配到各动刀10里。二级粉碎脱水机2的粉碎电机21反转T₃（T₃=5s）后，重新正传后，当电流检测设备25检测到I₀≤I₁时，PLC控制器24控制一级粉碎机1进料口7处的指示灯变绿，表示可以再次投料，并控制一级粉碎机1的粉碎电机21及传送电机23启动，一级粉碎机1及隔板式传送带3重新运行。同时，二级粉碎脱水机2的粉碎电机21停止-反转-停止-正传的时间里，压榨电机22一直正向转动，液压装置20也一直处于工作状态。脱水装置13及液压装置20能够将已有的物料及时的脱水处理后挤压出脱水机，减少脱水腔内物料的累积。

当I₁< I₀≤I₂时，且持续时间>T₁(T₁可根据需要调整一般在1.5~3s之间）时, 一级粉碎机1进料口7处的指示灯为黄色，提示减少物料投放，同时一级粉碎机1、传送带3降至1/3额定转速运行，二级粉碎压榨机仍旧以额定转速运行；当I₁< I₀≤I₂，且持续时间≤T₁时，各级设备保持原状态不改变。当I₀＞I₂，且持续时间≤T₂时，各级设备保持原状态不改变。其中，I₁为一级粉碎机1的粉碎电机21的额定工作电流；I₂=3*I₁。上述系统使得设备在无人值守的情况下自动完成脱水腔内物料堆积问题的处理。

使用时，将作物秸秆等从一级粉碎机1的进料口7横向投入，物料在一级粉碎装置8的作用下切成厚度<5cm，长度<13cm，厚度<2cm的粗物料。粗物料在隔板式传送带3的传输下传送至二级粉碎脱水机2。二级粉碎脱水机2再将粗物料切成厚度<2cm，长度<7cm，厚度<1cm的细物料。接着，在脱水装置13的作用下脱水，进一步控制物料的含水量，脱水后物料的含水量约为60%。

本一体化设备采用两级脱水，物料处理速度比申请号为201610168646.X的专利的快50%左右，且无需人工处理堵塞问题。同时，由于加入一级粉碎及改进刀具，物料不易堵塞，物料粉碎的精细度和脱水率也有较大改进，粉碎后的物料更细碎、规格更统一，脱水率比单级粉碎脱水提高15%左右，实用新型提高饲料加工效率和加工质量，为后续的发酵工序提供便利。

本实用新型可用于洋芋叶子、香蕉和旱藕等农作物秸秆的粉碎。此外，一级粉碎机1和二级粉碎脱水机2均可单独使用，在粉碎例如玉米、番茄、水稻等农作物的秸秆时，由于其秸秆的纤维较少且对加工出的物料水分含量不做要求，可以单独使用一级粉碎机1。若粉碎例如山芋、莲藕的茎叶等含纤维较多且水分含量较多的农作物时，则可以单独使用二级粉碎脱水机2。

应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种修改或改动，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。