专利名称：生物质燃料压粒机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种机械设备，即ー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，并已用于エ业生产。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カ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。ニ是现有的动カ机都是单台电机，并且设在 主轴的ー侧，通过皮带传动。由于动カ大，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
本发明的目的是提供ー种工作稳定、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ー种生物质燃料压粒机，包括机架、送料管、喂入口、推料器、造粒杯和动カ机，其特点是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，杯内设有与机架固连的转轴，转轴上装有内压辊，内压辊的轴线与造粒杯的轴线平行，内压辊的直径小于造粒杯的直径，内压辊的外缘与造粒杯的内壁相贴近。造粒杯的杯底外侧与主轴前端相连，主轴装在机架上，且与安装在主轴两侧或主轴后端的主轴电机相联系。工作时，粉碎的物料经送料管送入喂入ロ，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，壳体一侧通过门轴与机架相铰链。所说的造粒杯的直径为410-430mm，压粒孔的直径为6-12mm。所说的内压辊与造粒杯内壁之间的间隙为0-2mm。所说的机架包括底板和侧板，机架内后部固定一支立柱，立柱上端固定一支平置的固定轴，固定轴外面套装主轴，主轴外面固连有惯性轮和主轴传动轮，主轴的前端穿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。固定轴前端穿过造粒杯杯底的中孔，抵达造粒杯内，与一支连板相固连，连板两头各装有一支转轴，姆个转轴上均装配ー个圆柱形的内压辊。内压辊的直径小于造粒杯的内半径，其外缘为粗糙面，内压辊与造粒杯内壁之间的间隙在O. 1-0. 2mm之间。主轴传动轮上面设有多条传动带，且分别与设在主轴上方左右两侧的两个主轴电机的动カ输出轮相传动。所说的机架包括底板和侧板，机架内后部固定一支立柱，立柱上端固定一支平置的固定轴，固定轴外面套装主轴，主轴外面固连有惯性轮和主轴传动轮，主轴的前端穿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。固定轴前端穿过造粒杯杯底的中孔，抵达造粒杯内，与一支连板相固连，连板两头各装有一支转轴，姆个转轴上均装配一个圆柱形的内压辊。内压辊的直径小于造粒杯的内半径，其外缘为粗糙面，内压辊与造粒杯内壁之间的间隙在O. l-0.2mm之间。主轴传动轮上面设有多条传动带，且分别与设在主轴左右两侧的两个主轴电机的动カ输出轮相传动，主轴电机20动カ输出轮的轮心与主轴5的轴心连线与水平线之间的夹角α在0-5°之间。 所说的机架包括底板和侧板，机架内后部固定一支立柱，立柱上端与机架的前侧板通过轴承装配主轴，主轴外面固连有惯性轮和主轴传动轮，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。主轴传动轮上面设有多条传动带，且分别与设在主轴上方左右两侧或左右两侧的两个主轴电机的动カ输出轮相传动。在造粒杯的前方，设有固连与机架的固定轴，固定轴从推料器搅龙的轴管内穿过抵达造粒杯内，且与ー支连板相固连，连板两头各装有一支转轴，每个转轴上均装配一个圆柱形的内压辊。内压辊的直径小于造粒杯的内半径，其外缘为粗糙面，内压辊与造粒杯内壁之间的间隙在O. 1-0. 2mm之间。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カ输出轮相对接。主轴外面固连有惯性轮，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。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，且与ー支连板相固连，连板两头各装有一支转轴，每个转轴上均装配一个圆柱形的内压辊。内压辊的直径小于造粒杯的内半径，其外缘为粗糙面，与造粒杯内壁之间的间隙在O. 1-0. 2mm之间。所说的推料器下面设有滑道。所说的主轴电机的动カ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，调压螺母与主轴为螺纹连接。主轴电机的动カ输出轮与摩擦片的接触面设有多个相互吻合的凸凹面。主轴电机的动カ输出轮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通过螺纹相连接。本发明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，过程缓和而压カ集中，从而获得了最佳的挤出效果，加之采用两部主电机从两侧对称传动或一部电机对轴传动，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3是第一种实施例的B-B左视图；图4是第一种实施例的部件内压辊装配主视图；图5是第一种实施例的部件内压辊装配左视图；图6是第一种实施例的部件主轴装配主视图；图7是第一种实施例的部件主轴装配左视图；图8是第一种实施例的部件造粒杯的主视图；图9是第一种实施例的部件造粒杯的左视图；图10是第一种实施例的主轴传动总成主视图；
图11是第一种实施例的主轴传动总成左视图；图12是第二种实施例的主轴传动总成左视图；图13是第三种实施例的主视图；图14是第三种实施例的固定轴装配主视图；图15是第三种实施例的固定轴装配左视图；图16是第四种实施例的主视图；图17是第四种实施例的主轴摩擦传动结构图。图中可见机架I,底板2，立柱3，固定轴4，主轴5，惯性轮6，主轴传动轮7，侧板8，抱箍9，出粒ロ 10，造粒杯11，内压辊12，推料器13，推料电机14，喂入口 15，落料ロ 16，送料管17，送料ロ 18，送料电机19，主轴电机20，上盖21，连板22，门轴23，转轴24，杯壁25，杯底26，压粒孔27，滑道28，摩擦片29，花键轴30，压簧31，调压螺母32，拉管33，限压板34。
具体实施例方式第一种实施例如图1、2所示，这种生物质燃料压カ机有一个由底板2、前面及左右两面的侧板8及上盖21构成的箱状机架1，机架I里面后下部固定一支立柱3。结合图4、图5可见,立柱3上端固定一支水平的固定轴4,固定轴4外面套装ー个主轴5。结合图6图7可见，主轴5外面固连有惯性轮6和主轴传动轮7。主轴5的前端穿过机架I前面的侧板8与抱箍9相固连，抱箍9抱在造粒杯11的外后部。结合图8、图9可见，造粒杯11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。图I图2结合图4图5可见，固定轴4前端穿过造粒杯11杯底25的中孔，抵达造粒杯11的内前部，与一支连板22相固连，连板22两头个装有一支转轴24，每个转轴24上均装配一个圆柱形的内压辊12。图2可见，内压辊12的直径小于造粒杯11的内径，最好小于造粒杯11的内半径。其外缘为浅棱构成的粗糙面且贴近造粒杯11的内壁，其间隙在0-2_之间可调，推荐采用O. 1-0. 2mm。结合图2、图3、图10、图11可见，主轴传动轮7上面设有多条传动带，且分别与均布在主轴上方左右两侧的两个主轴电机20的动カ输出轮相传动。在箱状机架I的上方还支撑一支送料管17，送料管17 —端有向上的送料ロ 18，另一端有向下的落料ロ 16,送料管17里面是ー支搅龙,送料管的一头装有送料电机19,可带动搅龙转动。落料ロ 16的下面是推料器13的喂入口 15，推料器13的壳体里面装有搅龙，搅龙轴外端与推料电机14相传动。推料器13的壳体前端为双层开ロ，其内层与造粒杯11的开ロ相对，外层与机架I前侧板相対，且封闭了造粒杯11的外围空间，只在下方开有ー个可排放颗粒的出粒ロ 10。图2可见，推料器13外壳的ー侧设有门轴23，整个推料器13通过这个门轴13与机架I相铰链，且可以绕这个门轴23开关。打开推料器13，即可更换不同孔径的造粒杯11，或者进行清理维护等。关闭推料器13，即可进行造粒作业。工作时，开动主轴电机20，通过主轴传动轮7和抱箍9，带动造粒杯11转动。此时，经过粉碎的生物质原料经送料ロ 19进入送料管18，在送料电机19的带动下，送料管18内的搅龙将原料向前推进，最后在落料ロ 16下落而从喂入口 15进入推料器13，推料器13的搅龙在推料电机14的带动下把物料强制推入造粒杯11。本来造粒杯11的内壁与里面的两个内压辊12之间的间隙就很小，在物料挤入后两者之间压カ大增，两个内压辊12只能随着造粒杯11同向转动，并且携迫更多的物料挤入造粒杯11与内压辊12之间，大量物料无在 法通过造粒杯11与内压辊12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カ之下，产生了 2000C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11的颗粒在推料器13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ロ 10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11的时候，空间比较大，容易进入，而后越来越小，物料无法脱离，直至从杯壁的孔中挤出，其过程有缓有急，合理有序。同时，由于主轴电机20从两个方向同时传动，抵消了侧向拉力，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，每小时生产颗粒燃料I. 5吨，连续工作可达300小时以上，压制的颗粒燃料直径6-12_，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
灰分彡 2. 5%^ 4%^ 8%
水分O ^ 8%^ 12%^ 12%
燃烧率彡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)
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，其特征在于所说的造粒杯(11)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)，造粒杯(11)内设有与机架(I)固连的转轴(24)，转轴(24)上装有内压辊(12)，内压辊(12)的轴线与造粒杯(11)的轴线平行，内压辊(12)的直径小于造粒杯(11)的直径，内压(12)的外缘与造粒杯(11)的内壁相贴近，造粒杯(11)的杯底(26)外侧与主轴(5)前端相连，主轴(5)装在机架(I)上，且与安装在主轴两侧或主轴后端的主轴电机(20)相联系。
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(13)包括喂入口(15)及下方的壳体，壳体内设有搅龙，壳体外面装有推料电机(14)，推料电机(14)带动搅龙相转动，壳体一侧通过门轴(23)与机架(I)相铰链。
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(11)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，其特征在于所说的内压辊(12)与造粒杯(11)内壁之间的间隙为0-2mm。
5.根据权利要求I所述的生物质燃料压粒机，其特征在于所说的机架(I)包括底板(2)和侧板(8)，机架(I)内后部固定一支立柱(3)，立柱(3)上端固定一支平置的固定轴(4)，固定轴(4)外面套装主轴(5)，主轴(5)外面固连有惯性轮(6)和主轴传动轮(7)，主轴(5)的前端穿过机架⑴前面的侧板⑶与抱箍(9)相固连，抱箍(9)抱在造粒杯(11)的外后部，固定轴(4)前端穿过造粒杯杯底(26)的中孔,抵达造粒杯(11)内，与一支连板(22)相固连，连板(22)两头各装有一支转轴(24)，每个转轴(24)上均装配一个圆柱形的内压辊(12)，内压辊(12)的直径小于造粒杯(11)的内半径，其外缘为粗糙面，内压辊(12)与造粒杯(11)内壁之间的间隙在0. 1-0. 2_之间，主轴传动轮(7)上面设有多条传动带，且分别与设在主轴(5)上方左右两侧的两个主轴电机(20)的动力输出轮相传动。
6.根据权利要求I所述的生物质燃料压粒机，其特征在于所说的机架(I)包括底板(1)和侧板(8)，机架(I)内后部固定一支立柱(3)，立柱(3)上端固定一支平置的固定轴(4)，固定轴(4)外面套装主轴(5)，主轴(5)外面固连有惯性轮(6)和主轴传动轮(7)，主轴(5)的前端穿过机架⑴前面的侧板⑶与抱箍(9)相固连，抱箍(9)抱在造粒杯(11)的外后部，固定轴(4)前端穿过造粒杯杯底(26)的中孔,抵达造粒杯(11)内，与一支连板(22)相固连，连板(22)两头各装有一支转轴(24)，每个转轴(24)上均装配一个圆柱形的内压辊(12)，内压辊(12)的直径小于造粒杯(11)的内半径，其外缘为粗糙面，内压辊(12)与造粒杯(11)内壁之间的间隙在0.1-0. 2_之间，主轴传动轮(7)上面设有多条传动带，且分别与设在主轴左右两侧的两个主轴电机(20)的动力输出轮相传动，主轴电机(20)动力输出轮的轮心与主轴(5)的轴心连线与水平线之间的夹角a在0-5°之间。
7.根据权利要求I所述的生物质燃料压粒机，其特征在于所说的机架(I)包括底板(2)和侧板(8)，机架(I)内后部固定一支立柱(3)，立柱(3)上端与机架(I)前面的侧板(8)通过轴承装配主轴(5)，主轴(5)外面固连有惯性轮(6)和主轴传动轮(7)，主轴(5)的前端过机架⑴前面的侧板⑶与抱箍(90相固连，抱箍(9)抱在造粒杯(11)的外后部，主轴传动轮(7)上面设有多条传动带，且分别与设在主轴上方左右两侧或左右两侧的两个主轴电机(20)的动力输出轮相传动，在造粒杯(11)的前方，设有固连与机架(I)的固定轴(4)，固定轴(4)从推料器(13)搅龙的轴管内穿过抵达造粒杯(11)内，且与一支连板(22)相固连，连板(22)两头各装有一支转轴(24)，每个转轴(24)上均装配一个圆柱形的内压辊(12)，内压辊(12)的直径小于造粒杯(11)的内半径，其外缘为粗糙面，内压辊(12)与造粒杯(11)内壁之间的间隙在0. 1-0. 2mm之间。
8.根据权利要求I所述的生物质燃料压粒机，其特征在于所说的机架(I)是由底板(2)和侧板(8)，机架(I)内设有平置的主轴(5)，主轴(5)前部通过轴承装配在机架(I)前面的侧板(8)上，主轴(5)的后端与主轴电机(20)的动力输出轮相对接，主轴(5)外面固连有惯性轮(5)，主轴(5)的前端过机架⑴前面的侧板⑶与抱箍(9)相固连，抱箍(9)抱在造粒杯(11)的外后部，在造粒杯(11)的前方，设有与机架固连的固定轴(4)，固定轴(4)从推料器(13)搅龙的轴管内穿过抵达造粒杯(11)内，且与一支连板(22)相固连，连板(22)两头各装有一支转轴(24)，每个转轴(24)上均装配一个圆柱形的内压辊(12)，内压辊(12)的直径小于造粒杯(11)的内半径，其外缘为粗糙面，与造粒杯(11)内壁之间的间隙在0. 1-0. 2mm之间。
9.根据权利要求7或8所述的生物质燃料压粒机，其特征在于所说的推料器(13)下面设有滑道(28)。
10.根据权利要求8所述的生物质燃料压粒机，其特征在于所说的主轴电机(20)的动力输出轮和主轴(5)之间设有摩擦片(29)，摩擦片(29)的花键孔与主轴(5)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(320与主轴(5)为螺纹连接，主轴电机(20)的动力输出轮与摩擦片(29)的接触面设有多个相互吻合的凸凹面，主轴电机(20)的动力输出轮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(5)上的调压螺母(32)通过螺纹相连接。
全文摘要
本发明涉及一种机械设备，即一种生物质燃料压粒机，包括机架、送料管、喂入口、推料器和造粒杯，其特点是造粒杯(11)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)，造粒杯(11)内设有与机架(1)固连的转轴(24)，转轴(24)上装有内压辊(12)，内压辊(12)的轴线与造粒杯(11)的轴线平行，内压辊(12)的直径小于造粒杯(11)的直径，内压(12)的外缘与造粒杯(11)的内壁相贴近，造粒杯(11)的杯底(26)外侧与主轴(5)前端相连，主轴(5)装在机架(1)上，且与安装在主轴两侧或主轴后端的主轴电机(20)相联系。其有益效果是物料挤出顺畅，两部电机对称传动或一部电机对轴传动，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B01J2/22GK102658060SQ201210151918
公开日2012年9月12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