一种新型秸秆压缩成型设备的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种新型秸秆压缩成型设备，涉及纤维质物料的压缩成型装置。本发明一种新型秸秆压缩成型设备，包括主驱动机构、预压缩机构和压缩机构，所述预压缩机构包括第二电机、进料箱、预压缩绞龙和强制进料翻板，所述压缩腔的出口端设置加强压缩腔，所述加强压缩腔为左右扣合结构，两侧分别与连杆机构连接，所述连杆机构与液压站连接，所述液压站由电动驱动行程开关控制，所述液压站与所述电动驱动行程开关由PLC控制柜进行联动自动控制。本发明采用主机变体积物理挤压和辅机强制送料挤压结合的工作原理，对物料进行输送、挤压和脱水，特别适用于秸秆类生物质的压缩成型，压缩后物料的含水率低，密度小。
【专利说明】
一种新型秸秆压缩成型设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及纤维质物料的压缩成型装置，具体涉及一种新型秸杆压缩成型设备。
【背景技术】
[0002]目前，随着第二代生物能源技术的蓬勃发展，产业化利用废弃秸杆类生物质物料进行生物能源的生产已经可以实现，在产业化生产中前期的预处理工序中，纤维质物料在进行热解处理前，必须将废弃秸杆类生物质物料进行揉搓和压缩，然后再进行热解处理，才能实现工业化连续生产，提高生产效率，降低生产成本，保证过程产品的工艺指标。由于废弃秸杆类生物质物料的特性，比如体积大、重量轻、含水率差异大、流动性极差、季节性显著等、而且鉴于产业化的产量要求，目前市场上的秸杆压缩设备基本都不能满足此类物料的压缩成型要求，例如:秸杆打捆机基本能够满足产量、密度等问题，但是又产生了打捆费用高、运输程序繁琐、生产中无法输送等一系列问题；环平磨压块机基本可以满足密度、输送等基本指标，但是存在产量小、对物料水分、杂质、物性差异要求较高，引起生产中频繁停机、劳动强度大、备件更换频率高、费用高等问题，无法实现工业化连续生产。
[0003]综上所述，如何适应第二代生物能源技术的工业化发展和应用，对预处理前纤维质物料进行快速地压缩成型，提高密度，降低水分，提高产量，节约成本，降低爆破料夹生率，这对第二代生物能源的产业化进程有着非常重要的意义。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种可以快速大量对废弃秸杆类生物质物料进行挤压出水、压缩成型，并保证物料含水低于35%、密度达到
0.2^0.3的新型秸杆压缩成型设备。
[0005]为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是:一种新型秸杆压缩成型设备，包括主驱动机构、预压缩机构和压缩机构，所述主驱动机构包括第一电机、减速器和轴承套，所述电机、减速器和轴承套依次通过压缩主轴连接，所述预压缩机构包括第二电机、进料箱、预压缩绞龙和强制进料翻板，所述强制进料翻板设置在预压缩绞龙的下方，所述压缩机构包括所述压缩主轴和以压缩主轴为中心设置的压缩绞龙，所述压缩腔的出口端设置加强压缩腔，所述加强压缩腔的侧壁设置通孔，所述进料箱、压缩腔和加强压缩腔依次相通，所述加强压缩腔为左右扣合结构，两侧分别与连杆机构连接，所述连杆机构与液压站连接，所述液压站由电动驱动行程开关控制，所述液压站与所述电动驱动行程开关由PLC控制柜进行联动自动控制。
[0006]优选的，所述减速器为三级变速减速器。
[0007]优选的，所述压缩腔内壁设置防滑筋板。
[0008]优选的，所述压缩主轴的螺距为不规则变距。
[0009]优选的，所述压缩腔对应所述进料箱的一段腔体的径向截面面积相等。
[0010]优选的，所述压缩腔的进口径向截面面积大于出口径向截面面积。
[0011]本发明的有益效果如下:
①本发明中主驱动机构的减速器为三级变速减速器，动力强劲，可以产生100吨的压力，将物料中的水分最大限度地快速挤出，使物料体积缩小3?4倍，并挤压成型。
[0012]②本发明的压缩腔的设计新颖、合理，进口大、出口小，比例匹配合理，从而保证物料挤压成型；压缩主轴和主驱动机构各部件之间采取内六方接口，在保证传动扭力强度的前提下，方便组装和配件的更换维修；压缩腔内壁上设置防滑筋板，一方面起到增加摩擦剪切力，能够充分的对秸杆类物料起到切碎揉搓的作用；另一方面也起到对压缩腔内壁的保护作用，否则秸杆类物料会迅速把压缩腔内壁磨光，从而使压缩主轴和内壁的间隙增大，出现打滑不出料的情况。压缩主轴的螺距为不规则变距，以便于秸杆类物料的输送成型。所述压缩腔对应所述进料箱的一段腔体的径向截面面积相等，使得压缩腔进料段具有一定容积，对秸杆类物料起到暂时储存和缓冲的作用，这对于连续生产也是一个不可缺少的辅助环节。
[0013]③预压缩绞龙作为本发明新型秸杆压缩成型设备的前处理装置，有以下几方面作用:对体积大、密度小的秸杆类物料进行2:1的体积预压缩，为下一步的体积压缩打好基础；对物料起到一个储存、缓冲、梳理和输送的作用，这对于整台设备的稳定运行、连续化生产起到了至关重要的作用。在实际生产中，秸杆类物料的疏松无序、杂乱无章、流动性极差经常会引起生产的中断，并对设备的稳定运行造成冲击，电流的瞬间超高负荷，不但会烧电机，引起局部电网的不稳定，更会造成严重的机械故障，甚至于对人体造成伤害，因此预压缩不可或缺。其中，强制进料翻板是预压缩绞龙和物料压缩腔的中间辅助设备，起到了承上启下的作用。首先，预压缩绞龙将秸杆类物料进行预压输送，进入压缩腔时强制进料翻板可以将物料切断、导向，使其顺利进入到压缩腔的轴线方向，从而达到连续工作的效果；其次秸杆类物料在压缩腔内进行挤压脱水时，偶尔会出现物料向后退翻的现象，强制进料翻板在这时就起到强制物料向下和向前运动的作用，保证了工作的连续性。
[0014]④加强压缩腔是新型秸杆压缩成型设备的精华部分，其作用是加强挤压脱水效果，提高出料密度；其在结构上采取左右剖分的设计，两侧和连杆机构连接，连杆机构和液压站连接，液压站由电动驱动行程开关控制，PLC控制柜对液压站和电动驱动行程开关进行联动自动控制。加强压缩腔不但起到压缩脱水的作用，更是新型秸杆压缩成型设备正常生产的关键所在，解决了实际生产中物料种类多、物性差异大、水分高低不均造成的生产不稳定现象。PLC控制柜对整个系统自动控制，根据生产中发生故障、堵塞时电流温度的变化，自动处理，发出信号，打开加强压缩腔，解决故障；解决问题后，根据电流温度，自动关闭加强压缩腔发出指令，整个系统继续连续生产，减少了人工，保证了安全。
[0015]本发明新型秸杆压缩成型设备，根据废弃秸杆类生物质物料的物理和化学特性，采用了主机变体积物理挤压和辅机强制送料挤压结合的工作原理，对物料进行组合的送料、挤压、脱水，从而可以保证对大量物料的脱水、压缩成型。物料压缩腔的设计合理先进，进口大、出口小，比例匹配合理，从而保证物料挤压成型；压缩腔内壁上设置防滑筋板，一方面起到增加摩擦剪切力，能够充分地对秸杆类物料起到切碎揉搓的作用；另一方面也起到对压缩腔内壁的保护作用，否则秸杆类物料会迅速把压缩腔内壁磨光，从而使压缩主轴和内壁的间隙增大，出现打滑不出料的情况。预压缩绞龙作为新型秸杆压缩成型设备自身的前处理装置，对体积大、密度小的秸杆类物料进行2:1的体积预压缩，对物料起到一个储存、缓冲、梳理和输送的作用，这对于整台设备的稳定运行和连续化生产起到了至关重要的作用。强制进料翻板是预压缩绞龙和物料压缩腔的中间辅助设备，起到了承上启下的作用。将秸杆类物料进入压缩腔时进行切断、导向，使其顺利进入到压缩腔的轴线方向，从而达到连续工作的效果。加强压缩腔是新型秸杆压缩成型设备的精华部分，它的作用是加强挤压脱水效果，提高出料密度，它解决了实际生产中物料种类多、物性差异大、水分高低不均造成的生产不稳定现象。PLC控制柜对整个系统自动控制，根据生产中发生故障、堵塞时电流温度的变化，自动处理，发出信号，打开加强压缩腔，解决故障；解决问题后，根据电流温度，自动关闭加强压缩腔，发出指令，整个系统继续连续生产，减少了人工，保证了安全。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1:本发明的结构示意图；
图2:本发明中连杆机构的A向视图；
其中，11-第一电机，12-第二电机，2-减速器，3-轴承套，4-进料箱，5-强制进料翻板，61-预压缩绞龙，62-压缩绞龙，7-压缩腔，8-压缩主轴，9-加强压缩腔，10-电动驱动行程开关，11-液压站，12-PLC控制柜，13-连杆机构。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。
[0018]本发明一种新型秸杆压缩成型设备，包括主驱动机构、预压缩机构和压缩机构，所述主驱动机构包括第一电机1、减速器2和轴承套3，所述第一电机11、减速器2和轴承套3依次通过压缩主轴8连接，所述预压缩机构包括第二电机12、进料箱4、预压缩绞龙61和强制进料翻板5，所述强制进料翻板5设置在预压缩绞龙61的下方，所述压缩机构包括所述压缩主轴8和以压缩主轴8为中心设置的压缩绞龙62，所述压缩腔7的出口端设置加强压缩腔9，所述加强压缩腔9的侧壁设置通孔，所述进料箱4、压缩腔7和加强压缩腔9依次相通，所述加强压缩腔9为左右扣合结构，两侧分别与连杆机构13连接，所述连杆机构13与液压站11连接，所述液压站11由电动驱动行程开关10控制，所述液压站11与所述电动驱动行程开关10由PLC控制柜12进行联动自动控制。
[0019]优选的，所述减速器2为三级变速减速器。
[0020]优选的，所述压缩腔7内壁设置防滑筋板。
[0021]优选的，所述压缩主轴8的螺距为不规则变距。
[0022]优选的，所述压缩腔7对应所述进料箱4的一段腔体的径向截面面积相等。
[0023]优选的，所述压缩腔7的进口径向截面面积大于出口径向截面面积。
[0024]进一步的，所述进料箱的轴线方向与所述压缩腔的轴线方向垂直。
[0025]本发明新型秸杆压缩成型设备在进物料前，首先关闭加强压缩腔9，启动第一电机
11、第二电机12和减速器2，运行稳定后，再启动强制进料翻板5，预压缩绞龙61，然后将经过初步粉碎后的废弃秸杆类生物质物料经过初步粉碎后，输送到到预压缩绞龙61，预压缩绞龙61将物料初步压缩、梳理，并输送到进料箱4，在进料箱4中，强制进料翻板5将物料切断、导向，使其顺利进入到压缩腔7的轴线方向，如果在出现物料后退不进的现象，强制进料翻板5还能起到一个强制其向下向前的作用；在压缩腔7中，压缩主轴8将秸杆类物料牵制推进，通过腔体的变小，挤压脱水，物料在螺旋挤压推进的同时，通过压缩腔7内壁的内嵌防滑条的作用和物料自身的作用，物料被剪切揉搓，纤维粒度变小；物料到加强压缩腔9时，腔体骤然变小，阻力倍增，于是，大量的水分从加强压缩腔9侧壁开的小孔中流出，物料的密度进一步提高。加强压缩腔9在结构上采取了左右剖分的设计，两侧和连杆机构13连接，连杆机构13和液压站11连接，液压站11由电动驱动行程开关10控制，PLC控制柜12对液压站11和电动驱动行程开关10进行联动自动控制。加强压缩腔9不但担负着压缩脱水的作用，更是新型秸杆压缩成型设备正常生产的关键所在，它解决了实际生产中物料种类多、物性差异大、水分高低不均造成的生产不稳定现象。PLC控制柜12对整个系统自动控制，根据生产中发生故障、堵塞是电流温度的变化，自动处理，发出信号，打开加强压缩腔9，解决故障；解决问题后，根据电流温度，自动关闭加强压缩腔9，发出指令，整个系统继续连续生产，减少了人工，保证了安全。
[0026]本发明新型秸杆压缩成型设备，根据废弃秸杆类生物质物料物理和化学特性，采用了主机变体积物理挤压和辅机强制送料挤压结合的工作原理，对物料进行组合的送料、挤压、脱水，从而可以保证对大产量物料的脱水、压缩成型。物料压缩腔7的设计合理先进，进口大、出口小，比例匹配合理，从而保证物料挤压成型；压缩腔7内壁上设置防滑筋板，一方面起到增加摩擦剪切力，能够充分的对秸杆类物料起到切碎揉搓的作用；另一方面也起到对压缩腔7内壁的保护作用，否则秸杆类物料会迅速把压缩腔7内壁磨光，从而使压缩主轴8和内壁的间隙增大，出现打滑不出料的情况。预压缩绞龙61作为新型秸杆压缩成型设备自身的前处理装置，有对体积大、密度小的秸杆类物料进行2:1的体积预压缩，对物料起到一个储存、缓冲、梳理和输送的作用，这对于整台设备的稳定运行、连续化生产起到了至关重要的作用。强制进料翻板5是预压缩绞龙61和物料压缩腔7的中间辅助设备，起到了承上启下的作用。将秸杆类物料进入压缩腔7时进行切断、导向，使其顺利进入到压缩腔7的轴线方向，从而达到连续工作的效果。加强压缩腔9是新型秸杆压缩成型设备的精华部分，它的作用是加强挤压脱水效果，提高出料密度。它解决了实际生产中物料种类多、物性差异大、水分高低不均造成的生产不稳定现象。PLC控制柜12对整个系统自动控制，根据生产中发生故障、堵塞是电流温度的变化，自动处理，发出信号，打开加强压缩腔，解决故障；解决问题后根据电流温度，自动关闭加强压缩腔发出指令，整个系统继续连续生产，减少了人工，保证了安全。通过上述装置的合理设计，使这种新型秸杆压缩成型设备具有产量大、能耗低、连续工作时间长、操作容易、检修方便、安全的优点，是第二代生物能源技术产业化不可或缺的预处理工序的秸杆物料螺旋挤压专用设备。
【权利要求】
1.一种新型秸杆压缩成型设备，包括主驱动机构、预压缩机构和压缩机构，所述主驱动机构包括第一电机、减速器和轴承套，所述电机、减速器和轴承套依次通过压缩主轴连接，所述预压缩机构包括第二电机、进料箱、预压缩绞龙和强制进料翻板，所述强制进料翻板设置在预压缩绞龙的下方，所述压缩机构包括所述压缩主轴和以压缩主轴为中心设置的压缩绞龙，所述压缩腔的出口端设置加强压缩腔，所述加强压缩腔的侧壁设置通孔，所述进料箱、压缩腔和加强压缩腔依次相通，所述加强压缩腔为左右扣合结构，两侧分别与连杆机构连接，所述连杆机构与液压站连接，所述液压站由电动驱动行程开关控制，所述液压站与所述电动驱动行程开关由PLC控制柜进行联动自动控制。
2.如权利要求1所述的新型秸杆压缩成型设备，其特征在于:所述减速器为三级变速减速器。
3.如权利要求1所述的新型秸杆压缩成型设备，其特征在于:所述压缩腔内壁设置防滑筋板。
4.如权利要求1所述的新型秸杆压缩成型设备，其特征在于:所述压缩主轴的螺距为不规则变距。
5.如权利要求Γ4任一项所述的新型秸杆压缩成型设备，其特征在于:所述压缩腔对应所述进料箱的一段腔体的径向截面面积相等。
6.如权利要求Γ4任一项所述的新型秸杆压缩成型设备，其特征在于:所述压缩腔的进口径向截面面积大于出口径向截面面积。
7.如权利要求5所述的新型秸杆压缩成型设备，其特征在于:所述压缩腔的进口径向截面面积大于出口径向截面面积。
【文档编号】B30B15/00GK104369412SQ201410646341
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年11月15日 优先权日:2014年11月15日
【发明者】李海龙, 王林凤, 马建, 吴爽, 杜杰, 王喜东 申请人:河南天冠纤维乙醇有限公司