专利名称：生物质燃料压粒机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种机械设备，即一种生物质燃料压粒机。
背景技术：
随着经济的发展，煤炭等矿物质能源日趋紧张，农作物秸杆、杂草、木屑等生物质燃料受到重视，特别是将生物质原料粉碎压缩制成的颗粒燃料，其密度和热值均接近了煤炭的指标，并已用于工业生产。可是，生物质颗粒燃料的加工过程比较复杂，能耗很高，对设备的性能要求很高，现有设备还不能满足市场的需要。现有的生物质颗粒燃料加工设备，其工作原理都是通过动力将粉碎的生物质物料从狭小的通孔中挤出而成型。其中，单孔设备性能比较稳定，但生产率较低，作业成本高。多孔设备生产率虽然很高，但工作性能却很不稳定，容易发生故障。发生故障的原因主要有两种，一是颗粒的挤出部件性能不佳，物料排出不畅，导致物料进多出少，造成堵塞或损坏。二是现有的动力机都是单台电机，并且设在 主轴的一侧，通过皮带传动。由于动力大，偏置的电机的平衡性很差，容易造成机体变形或损坏。由于性能不佳，现有设备多不能长时间连续作业，而且对生物质物料的粒度、柔软程度等指标要求比较严格，特别是物料的水分只能在15-18%之间，因而适应范围很小。
发明内容本实用新型的目的是提供一种工作稳定、不易损坏、故障率低、适应性强、生产效率高的生物质燃料压粒机。上述目的是由以下技术方案实现的研制一种生物质燃料压粒机，包括机架、送料管、喂入口、推料器、造粒杯和动力机，其特点是所说的机架包括底板和侧板，机架内设有平置的主轴，主轴前部通过轴承装配在机架的前侧板上，主轴的后端与主轴电机的动力输出轮相对接。主轴的前端过机架前面的侧板与抱箍相固连，抱箍抱在造粒杯的外后部。所说的造粒杯包括圆筒状杯壁和圆形杯底，杯壁上开有多个通透的压粒孔，在造粒杯的前方，设有与机架固连的固定轴，固定轴从推料器搅龙的轴管内穿过抵达造粒杯内，且与连板相固连，连板装有转轴，转轴上装配圆柱形的内压辊。内压辊的直径小于造粒杯的内径，其外缘为粗糙面，且与造粒杯内壁贴近。工作时，粉碎的物料经送料管送入喂入口，经推料器推入造粒杯,主轴电机通过主轴传动轮带动造粒杯转动，造粒杯的内壁带动内压棍转动，杯内的物料即被带入造粒杯与内压辊之间而从造粒杯的压粒孔挤出。所说的推料器包括喂入口及下方的壳体，壳体内设有搅龙，壳体外面装有推料电机，推料电机带动搅龙相转动，推料器下面设有滑道。所说的造粒杯的直径为410-430mm，压粒孔的直径为6_12mm。所说的连扳两端各有一个转轴，每个转轴安装一个内压辊，内压辊的直径小于造粒杯的内半径，内压辊与造粒杯内壁之间的间隙为0-2_。所说的内压辊与造粒杯内壁之间的间隙在0. 1-0. 2m之间。所说的主轴外面固连有惯性轮。[0010]所说的主轴电机的动力输出轮和主轴之间设有摩擦片，摩擦片的花键孔与主轴轴端的花键轴相配合，摩擦片后面压有压簧，压簧的另一端抵顶在调压螺母的前端，调压螺母的内孔与主轴为螺纹配合。所说的主轴电机的动力输出轮与摩擦片两方的接触面分别设有多个相互吻合的凸凹面。所说的主轴电机的动力输出轮的后端面上设有环状限压板，限压板前面设有拉管，拉管与主轴上的调压螺母的外周或与主轴相固连的管件通过螺纹相连接。本实用新型的有益效果是物料在造粒杯和内压辊之间逐渐加压并从内压辊与造粒杯的最小间隙处集中挤出，过程缓和而压力集中，从而获得了最佳的挤出效果，加之主轴与一部主轴电机对轴传动，消除了偏振现象，增强了机械运动的平衡性和稳定性，提高了工作效率，扩大了适应范围，为生物质燃料的加工利用提供了更好的条件。
图I是第一种实施例的主视图；图2是第一种实施例的A-A左视图；图3是第一种实施例的部件造粒杯的主视图；图4是第一种实施例的部件造粒杯的左视图；图5是第一种实施例的部件内压辊装配主视图；图6是第一种实施例的部件内压辊装配左视图；图7是第二种实施例的局部放大主视图。 图中可见机架I，底板2，主轴3，惯性轮4，侧板5，抱箍6，出粒口 7，造粒杯8，内压辊9，推料器10，滑道11，推料电机12，立柱13，固定轴14，搅龙15，喂入口 16，落料口 17，送料管18，送料口 19，送料电机20，上盖21，主轴电机22，连板23，转轴24，杯壁25，杯底26，压粒孔27，动力输出轮28，摩擦片29，花键轴30，压簧31，调压螺母32，拉管33，限压板34。
具体实施方式
第一种实施例如图1、2所示，这种生物质燃料压力机有一个由底板2、前面及左右两面的侧板5及上盖21构成的箱状机架I。这里的底板2可以是地面。上盖21也可以没有，只是对灰尘和杂音的屏蔽作用差一些。机架I里面设有主轴3，主轴3上固连有惯性轮4。主轴3的前部过前侧板5的轴承孔与抱箍6相固连，抱箍6抱在造粒杯8的外后部。结合图3图4可见，造粒杯8是由圆筒状杯壁25和圆盘形杯底26构成，杯壁25上分布许多通透的压粒孔27。结合图5图6可见，在造粒杯8的前方设有平置的固定轴14，固定轴14外端固定在一支立柱13的上端,立柱13也是机架I的一部分。固定轴14的内端穿过推料器10搅龙15的轴管到达造粒杯8的内腔，再通过连板23和转轴24安装内压辊9。造粒杯8内要有一定的空间来接纳物料，所以内压辊9的直径小于造粒杯8的内径。内压辊9最好有两个，其直径小于造粒杯8的内半径，这样工作比较平衡。内压辊9其外缘为多浅棱构成的粗糙面，且贴近造粒杯8的内壁，其间隙因物料的大小和硬度不同而不同，一般在0-2mm之间调整均可工作，对于目前大量采用的木屑、杂草和秸杆原料，内压辊9和造粒杯8内壁之间的间隙以0. 1-0. 2mm为宜。[0023]在机架I的上方还支撑一支送料管18,送料管18 —端有朝上的送料口 19,另一端有向下的落料口 17，送料管18里面是一支搅龙，送料管18的一头装有送料电机20，可带动搅龙转动。落料口 17的下面是推料器10的喂入口 16，推料器10的壳体里面装有搅龙15，搅龙15以固定轴14为转轴，由推料电机12通过皮带传动。推料器10的壳体前端为双层开口，其内层与造粒杯8的开口相对，外层与机架I前侧板5相对，且封闭了造粒杯8的外围空间，只在下方开有一个可排放颗粒的出粒口 7。在推料器10以及推料电机12的下面设有滑道11，可以通过前后推拉进行推料器10的开关动作。拉开推料器10即可更换不同孔径的造粒杯8，也可进行清理维护等作业。关闭推料器10，即可进行造粒作业。主轴3的后端与主轴电机22的动力输出轮相对接。这种结构的优点是不会产生任何侧向拉力，平衡性好。当然，这种连接结构，存在着缓冲性差以及转速不能调整的问题。为此，推荐采用变频电机，在设定的程序控制下，主轴电机22可在不同的载荷下自动调整 转速，工作性能可靠。 工作时，开动主轴电机22，主轴3和抱箍6带动造粒杯8转动。此时，经过粉碎的生物质原料经送料口 19进入送料管18，在送料电机20的带动下，送料管18内的搅龙将原料向前推进，最后在落料口 17下落而从喂入口 16进入推料器10，推料器10的搅龙15在推料电机12的带动下把物料强制推入造粒杯8。本来造粒杯8的内壁与里面的两个内压辊9之间的间隙就很小，在物料挤入后两者之间压力大增，两个内压辊9只能随着造粒杯8同向转动，并且携迫更多的物料挤入造粒杯8与内压辊9之间，大量物料在无法通过造粒杯8与内压辊9间隙的情况下，只能从造粒杯杯壁25上的压粒孔27挤出。在此过程中，生物质在激烈的摩擦和巨大压力之下，产生了 200°C左右的热量，致使其中的木质素熔结，使挤出的颗粒紧密粘结，形成坚硬的颗粒。挤出造粒杯8的颗粒在推料器10外壳的限制下，或在专门的部件切割下断裂，最后在重力作用下从出粒口 7排出。经实验观察证明，上述设备具有物料挤出顺畅省力，整机平衡性好，适应范围广等优势。物料挤入造粒杯8的时候，空间比较大，容易进入，而后被内压辊9和造粒杯内壁25夹紧，而且夹紧力越来越大，物料无法脱离，直至从杯壁25的压粒孔27中挤出，其过程有缓有急,合理有序。同时，由于主轴电机22与主轴3对接传动，没有侧向拉力，增强了系统的平衡性和稳定性。主轴5上安装巨大的惯性轮6，可以储存大量动能，保证了主轴5传递能量的持续性。上述各因素的共同作用，显著提高了设备的适应性，生物质原料的含水量指标由原料的15-18%扩大到10-30%。主轴电机110千瓦的设备，每小时生产颗粒燃料I. 5吨以上，连续工作可达300小时以上，压制的颗粒燃料直径6-12mm，长度20_50mm的，密度>I. I吨/m3，热值> 3500kcal/kg，接近了煤炭的密度和热值。以下是近期实验所测得的产品性能指标
木屑颗粒指标秸秆颗粒指标稻壳颗粒指标
热值> 4000kcal/kg> 3500kcal/kg> 4000kcal/kg
密度> I. lt/m3> I. lt/m3> I. lt/m3粒径6 mm6mm6 mm
灰分sS 2. 5%sS 4%sS 8%
水分OsS 8%^ 12%^ 12%
燃烧率^ 95%^ 95%^ 95%
热效率^ 81%^ 81%^ 81%
排烟黑度~~< I (林格曼级)< I (林格曼级)< I (林格曼级)
排尘浓度< 80vmg/m3< 80vmg/m3< 80vmg/m3第二种实施例为了解决主轴电机22与主轴3对接传动存在的缓冲性差的问题，本例在主轴3和主轴电机22的动力输出轮之间加设了摩擦连接机构。图17例举了其中的 一种主轴3的轴端为花键轴30，配装一个带花键孔的摩擦片29，摩擦片29前端面与主轴电机22的动力输出轮28相对，后面压有一副压簧31，压簧31的另一端抵顶在一个调压螺母32的前端，调压螺母32与主轴3为螺纹连接。调压螺母32前面最好设有一个垫片，后面最好设有一个锁紧螺母。转动调压螺母32，使压簧31对摩擦片29具有足够的压力，摩擦片29即可与主轴电机22的动力输出轮28紧密接触且随之转动，并且通过花键带动主轴3转动。当工作负荷过大时，摩擦片29所受的轴向压力增大而压缩压簧31，摩擦片29与动力输出轮28之间出现瞬间的松动而得到缓冲，从而避免主轴电机22长时间超压。为了使主轴电机22的动力输出轮28与摩擦片29之间具有足够的摩擦力，双方的接触面上设有多个相互吻合的凸凹面。为了减轻摩擦传动对主轴电机22机芯的轴向压力，在动力输出轮28后端面上设有环状限压板34，限压板34前面设有拉管33，拉管33与主轴3上面的调压螺母32或者其他与主轴3固定连接的管件通过螺纹相连接。当然，也可以反过来由固定在主轴3上的管件与限压板34外周相接，也属于等同的方案。装配时，拧紧调压螺母32之后，再将拉管33与调压螺母32拧紧，使限压板34恰与动力输出轮28的后端面相接触。工作时，动力输出轮28受到压簧30和摩擦片29的压力即将产生后移的趋势时，限压板34即与动力输出轮28的后端面压紧，此过程中几个力的消长对抗，都集中反应为压簧30的伸缩，这样既可抵消摩擦片29对主轴电机22的轴向压力，又因限压板34与动力输出轮28的后端面产生一定的摩擦，而提高了传动效率。
权利要求1.一种生物质燃料压粒机，包括机架、送料管、喂入口、推料器、造粒杯和动力机，其特征在于所说的机架(I)包括底板(2)和侧板(5)，机架(I)内设有平置的主轴(3)，主轴(3)前部通过轴承装配在机架(I)前面的侧板(5)上，主轴(3)的后端与主轴电机(22)的动力输出轮相对接，主轴(3)的前端过机架(I)前面的侧板(5)与抱箍(6)相固连，抱箍(6)抱在造粒杯(8)的外后部，所说的造粒杯(8)包括圆筒状杯壁(25)和圆形杯底(26)，杯壁(25)上开有多个通透的压粒孔(27)，在造粒杯(8)的前方，设有与机架(I)固连的固定轴(14)，固定轴(14)从推料器(10)的搅龙(15)轴管内穿过抵达造粒杯⑶内，且与连板(23)相固连，连板(23)装有转轴(24)，转轴(24)装配圆柱形的内压辊(9)，内压辊(9)的直径小于造粒杯(8)的内径，其外缘为粗糙面，且与造粒杯(8)内壁贴近。
2.根据权利要求I所述的生物质燃料压粒机，其特征在于所说的推料器(10)包括喂入口(16)及下方的壳体，壳体内设有搅龙(15)，壳体外面装有推料电机(12)，推料电机(12)带动搅龙(15)转动，推料器(10)下面设有滑道(11)。
3.根据权利要求I所述的生物质燃料压粒机，其特征在于所说的造粒杯(8)的直径为410-430mm，压粒孔(27)的直径为6_12mm。
4.根据权利要求I所述的生物质燃料压粒机，其特征在于所说的连扳(23)两端各有一个转轴(24)，每个转轴(24)安装一个内压辊(9)，内压辊(9)的直径小于造粒杯⑶的内半径，内压辊(9)与造粒杯⑶内壁之间的间隙为0-2_。
5.根据权利要求4所述的生物质燃料压粒机，其特征在于所说的内压辊(9)与造粒杯(8)内壁之间的间隙在0. 1-0. 2mm之间。
6.根据权利要求I所述的生物质燃料压粒机，其特征在于主轴(3)上固连有惯性轮⑷。
7.根据权利要求I所述的生物质燃料压粒机，其特征在于所说的主轴电机(22)的动力输出轮(28)和主轴(3)之间设有摩擦片(29)，摩擦片(29)的花键孔与主轴(3)轴端的花键轴(30)相配合，摩擦片(29)后面压有压簧(31)，压簧(31)的另一端抵顶在调压螺母(32)的前端，调压螺母(32)的内孔与主轴(3)为螺纹配合。
8.根据权利要求7所述的生物质燃料压粒机，其特征在于主轴电机(22)的动力输出轮(28)与摩擦片(29)两方的接触面分别设有多个相互吻合的凸凹面。
9.根据权利要求7所述的生物质燃料压粒机，其特征在于主轴电机(22)的动力输出轮(28)的后端面上设有环状限压板(34)，限压板(34)前面设有拉管(33)，拉管(33)与主轴(3)上的调压螺母(32)的外周或与主轴(3)相固连的管件通过螺纹相连接。
专利摘要本实用新型涉及一种机械设备，即一种生物质燃料压粒机，其特点是机架(1)包括底板(2)和侧板(5)，机架(1)内设有平置的主轴(3)，主轴(3)前部通过轴承装配在机架(1)前面的侧板(5)上，主轴(3)的后端与主轴电机(22)的动力输出轮相对接，主轴(3)的前端与抱箍(6)相固连，抱箍(6)抱在造粒杯(8)的外后部，在造粒杯(8)的前方，设有与机架(1)固连的固定轴(14)，固定轴(14)从推料器(10)的搅龙(15)轴管内穿过抵达造粒杯(8)内，且与连板(23)相固连，连板(23)装有转轴(24)，转轴(24)装配圆柱形的内压辊(9)，内压辊(9)的直径小于造粒杯(8)的内径，其外缘为粗糙面，且与造粒杯(8)内壁贴近。其有益效果是物料挤出顺畅，电机对轴传动，增强了平衡性，提高了工作效率，扩大了适应范围，为生物质燃料的加工利用提供了适用的机具。
文档编号B01J2/22GK202555238SQ201220220318
公开日2012年11月28日 申请日期2012年5月16日 优先权日2012年5月16日
发明者宋国彪 申请人:宋国彪