一种强制压辊旋转做功装置的制作方法

本发明涉及一种用于制粒机的强制压辊旋转做功装置，属于制粒机领域。

背景技术：

目前，现有的制粒机，如专利文献1(CN2543705)记载的一种锥辊平模制粒机，如图4所示，适用于饲料、肥料、药品等颗粒的加工装置，包括进料斗、筒状机体、电动机、皮带及皮带轮，机体内设置有压辊、辊轴、平模板、转轴、割刀和甩料盘，其压辊为均布的2－4只圆锥台形辊，压辊轴外端设有滑块式压紧机构，平模板下方设有旋转调节式割刀。

上述制粒机采用摩擦带动，存在摩擦力不均衡，压制不充分，出料慢，产量低，进料不均匀，棒料密度不够，成型不好容易碎，成品率低，摩擦力不够，压制密度低燃值低，品质差的缺陷。有鉴于此，有必要对现有的制粒机进行改进，以克服现存的制粒机的不足。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种强制压辊旋转做功装置，实现对现有技术的改进，无需电机直接带动它旋转，而是由本制粒机的主轴转动带动三个压轮沿顺时针方向公转，而三个压轮是在环形模盘与成型套之间形成的料腔内旋转。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种强制压辊旋转做功装置，采用立式结构，具有外壳，外壳上具有入料口，外壳内具有：主轴、压轮总成、中心轮、过桥轮、中间轴、压辊轮、第一轴承、第二轴承、第三轴承、压辊轴、上支架以及下支架。

进一步的，主轴位于机体的中心，在其周围均布三根压辊轴。

进一步的，在主轴的上部设置上支架，下部设置下支架，上支架通过键连接的方式与主轴的上端固连，下支架通过键连接的方式与主轴的下端固连。

进一步的，上支架和下支架采用三角形支架的形式，均具有用于穿过主轴的中心孔，以及位于三角形三个角的轴承孔。

进一步的，上支架的轴承孔用于安装位于压辊轴顶端的第三轴承，下支架的轴承孔用于安装位于压辊轴下部的第一轴承和第二轴承。

进一步的，外壳的径向凸出位置处为料仓位置，在料仓内，在主轴上还设置有旋转隔板，同时压辊轴也穿过旋转隔板，并且旋转隔板径向外侧连接上托板，上托板径向外侧连接模盘。

进一步的，在主轴与压辊轴之间具有中间轴，主轴最下端安装的中心轮与中间轴上安装的过桥轮啮合，过桥轮与压辊轴最下端安装的压辊轮啮合。

进一步的，位于强制压辊旋转做功装置下部的减速机带动主轴旋转，通过过桥轮带动压辊轴，使得固连在压辊轴中部的压轮总成转动，三组压轮总成在环模与成型套之间形成的料腔内旋转，完成压制。

本发明还提供一种制粒机，包括强制压辊旋转做功装置，还包括减速机、联轴器和驱动电机；其中，驱动电机产生动力，经联轴器将动力传递给减速机，减速机进一步将动力传递给强制压辊旋转做功装置的主轴。

本发明还提供一种物料压制方法，采用制粒机，其中：主轴转动带动三个压轮沿顺时针方向公转，而三个压轮在环模与成型套之间形成的料腔内旋转，压轮与成型套之间的间距较小，使得物料在顺时针转动压轮时就进入到压轮与成型套之间形成摩擦力带动压轮向反时针方向旋转，形成自转，由自转将物料挤入成型套，形成压制，由成型套另一端排出的料变成棒状颗粒。

附图说明

图1为本发明的制粒机总装图。

图2为本发明的强制压辊旋转做功装置结构图。

图3为本发明的强制压辊旋转做功装置压制部件示意图。

图4为现有技术的制粒机结构图。

(注意：附图中的所示结构只是为了说明本发明特征的示意，并非是要依据附图所示结构。)

具体实施方式

如图1所示，根据本发明所述的制粒机，包括：强制压辊旋转做功装置1、减速机2、联轴器3和驱动电机4。

其中，驱动电机4产生动力，经联轴器3将动力传递给减速机2，减速机2进一步将动力传递给主轴5。主轴5下端套接在减速机2的输出轴上，采用平键连接。

如图2所示，根据本发明所述的强制压辊旋转做功装置1，具有外壳20，外壳20上具有入料口21，外壳20内具有：主轴5、压轮总成6、下轴套7、密封件8、中心轮9、过桥轮10、中间轴11、压辊轮12、下轴承套13、第二轴承14、第一轴承15、压轮16、固定板17、压辊轴18、压辊芯19、上支架22、下支架23、第三轴承24、模盘25、上托板26以及旋转隔板27。

其中，在主轴5的上部设置上支架22，下部设置下支架23。上支架22通过键连接的方式与主轴5的上端固连，下支架23通过键连接的方式与主轴5的下端固连。

上支架22为三角形支架，具有穿过主轴5的中心孔，以及位于三角形三个角的轴承孔。所述轴承孔用于安装压辊轮12的第三轴承24。所述第三轴承24固定在压辊轴18的顶端，且位于所述上支架22的轴承孔内。

下支架23的厚度大于上支架22的厚度，因此在上支架22内只需要容纳第三轴承24，而在下支架23内需要容纳上下设置第二轴承14和第一轴承15。所述下支架23也可采用三角形支架的形式，包括用于穿过主轴5的中心孔，以及位于三角形三个角的轴承孔。所述轴承孔用于安装压辊轮12的所述上下设置第二轴承14和第一轴承15。

外壳20的径向凸出位置处为料仓位置，在料仓内，在主轴5上还设置有旋转隔板27，同时压辊轴18也穿过旋转隔板27，并且旋转隔板27径向外侧连接上托板26，上托板26径向外侧连接模盘25。

如图2所示，下支架23包括下轴套7，用于与主轴5键连接固连；以及包括下轴承套13，用于容纳上下设置第二轴承14和第一轴承15。

所述压辊轴18垂直装在第三轴承24、第二轴承14和第一轴承15内并向上延伸到料仓内，进入料仓的部位设置有压轮总成6，也就是在下轴承套13的上部位置，在第三轴承24的下部位置之间设置压轮总成6。由于第三轴承24、第二轴承14和第一轴承15分别位于上支架22与下支架23中，可以确保上下两个支架的等分度和同心度，使之与主轴5同步旋转形成顺时针方向的公转。

其中，压轮总成6包括与压辊轴18固接的压辊芯19以及在压辊芯19外套装的压轮16，压辊芯19与压轮16之间通过固定板17和紧固件连接在一起。

优选的，上述用于固定板17的紧固件为螺栓或螺钉。

进一步的，主轴5采用径向尺寸逐级减缩的结构，其下部与下支架23固连的部分直径较大，可以保证其稳固性。在主轴5的下支架23下部的位置固连一个中心轮9，中心轮9与主轴5连接的上端面位置处设有密封件8。

如图2所示，主轴5与压辊轴18间隔设置，其中主轴5位于制粒机的中心位置，压辊轴18具有三根，均匀分布在主轴5的周围。并且，压辊轴18与主轴5平行，二者均为竖直设置。

所述压辊轴18最下端为压辊轮12，压辊轮12上部为下轴承套13。其中，下轴承套13套接在压辊轴18的外部，下轴承套13与压辊轴18之间通过上下依次设置的第二轴承15和第一轴承14承接，在第二轴承15和第一轴承14的上下两侧分别具有轴承盖板。

优选的，第二轴承15和第一轴承14采用圆锥滚子轴承，第三轴承24采用圆柱滚子轴承。

进一步的，所述压辊轮12与主轴5上的中心轮之间设置一中间轴11，所述中间轴11上设置一过桥轮10，从而使得主轴5上的中心轮9与压辊轮12形成转动啮合关系，并且通过过桥轮10将主轴5上的中心轮9的转动传递到压辊轴18上的压辊轮12上。

如图3所示，所述采用至少三组压辊轴18，由此，形成一种无动力源带动的结构。也就是说，三组压辊轴18无需额外的电机带动旋转，而是由本制粒机的主轴5转动带动三个压轮16沿顺时针方向公转，而三个压轮16是在环模与成型套之间形成的料腔内旋转的。由于压轮16与成型套之间的间距较小，只有2-3mm左右，物料在顺时针转动压轮16时就进入到压轮16与成型套之间形成摩擦力带动压轮16向反时针方向转，形成自转，由自转将物料挤入成型套，形成压制，由成型套另一端排出的料变成棒状颗粒。

以上所述为根据发明所述的强制压辊旋转做功装置，该装置将靠摩擦力带动压轮做功变为机械传动强制压辊转动带动压轮旋转做功压制。在制粒机开动产生公转时，装配压转的压辊由三角形支架带动顺时针方向公转，通过公转的力反作用传输到压辊上强制自转，实现了压轮的均速机械旋转。该装置具有以下特点：

1.无需额外增加动力即实现机械传动。

2.强制旋转实现做功均衡，不做无用功，产量高。

3.不会因投料多而扪车造成停机损坏部件。

4.投料量大，均衡压制，成型好、密度高、燃值高，密度达到1.3，燃值根据物料不同可达到4000大卡。并且由于产量上去了，但动力未增加，吨产品能耗降至35度电以下，比同类产品降低35％。

进一步的，通过上文的描述以及如图1-3所示，本发明提供的一种强制压辊旋转做功装置的压制方法，包括步骤：

步骤一：生物质碎料投入辊压仓；

步骤二：主机顺时方向旋转，固定在主轴中心位置的中心轮不旋转；

步骤三：中心轮通过啮合带动过桥轮，过桥轮再啮合压辊轮做反时针方向旋转；

步骤四：压辊轴转动传递到压轮旋转；

步骤五：压轮随主轴公转，又因中心轮传递的强制旋转反作用而自传做功；

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。