一种微粒机的制作方法

本发明涉及微粒机技术领域，具体地讲，是涉及一种能够有效将湿度较大、纤维含量较高的农林废料处理为微小颗粒的微粒机。

背景技术：

环保问题是构建生态文明的重要问题之一。一方面通过相关政策管控，另一方面进行产业大调，促进科技创新，利用新技术应用来破解环保中的诸多难题。其中，禁止焚烧农林废料是减少环境空气污染的重要方面，虽然相关政策执行多年，相关部门也花费了很大的人力财力，但效果难称理想，而且这样的局面也很可能持续下去。

农业废料包括农作物秸秆、稻草等，林业废料包括老的果树，枝丫、树皮、边角料等以及铲除的杂草、灌木等。其大多属于直接砍伐或采集，本身植物纤维含量较高，在砍伐或采集后未经干燥的情况下湿度较大，一般都是作为废物垃圾来处理，后续处理成本很高，并且其数量大、分散面积广、价值低、处理困难、可利用范围窄。现行的处理方式一般是将大范围分布的这些农林废料收集后，简单地切断成小块处理，但其仍然是废料，没有市场经济价值，人们没有处理的积极性，对应的环保政策只能靠相关部门加强监督和发放补贴强制推行，花费大量的人力财力，效果依然不理想，很难从本质上去解决这类环保问题。

发明人调研后发现，对于这些直接砍伐\采集的未经干燥\湿度较大\纤维含量较高的树枝\农作物\灌木等农林废料，由于其属于植物类物料，在某些特定领域如果能够将其处理至足够细小的程度，则可以发挥作用，产生利用价值，发挥出市场经济价值，反向促进人们处理这类物料的积极性，利用市场经济特性推动环保政策的执行。例如有机肥生产、蘑菇种植、机制炭生产、养殖业、秸秆还田等。但是，在有肥料生产中，如果物料粒度不够小，会明显增加发酵这类处理工序的时间及影响生产效果和过程，有机肥料厂家自然也不会去考虑回收这类植物垃圾；在蘑菇种植中，若物料达不到常规锯末物料的程度，也难以应用；在机制炭的生产中，对植物原料具有明确要求，粒度必须小于3-5mm；在养殖业中，足够细小的植物类物料可作为饲料填充料使用；在秸秆还田中，若还田的秸秆等植物物料粒度不够小，其在田间形成腐殖质的过程会大大增加，在形成腐殖质前还会影响原本土壤的作用，不但不会增加土壤肥力，还会严重影响后续的农业生产活动，等等。

以有机肥行业为例：在建厂、购置设备、收集处理原料等方面目前均有补贴，但有机肥厂生存能力仍然是个问题，其主要原因在于现有生产成本较高。有机肥有广阔的市场，但仍然需要和其他肥料竞争市场，性价比是关键。只有将成本降下来，才能占有这个广阔的市场。但现有的处理工艺决定了其成本很难降得下来。现在的处理工艺是：收集-存储-干燥-粉碎-混合添加剂-发酵。难点就在收集-存储-干燥-粉碎环节。收集环节：由于这类植物类物质松散且分布广，收集需要花费很多人工费和运费。存储-干燥环节：由于物料松散，存储需要大面积的场地，干燥时间又很长(一般采用自然风干方式，若采用烘干设备，则需要高额设备购置费用和很高的能耗)，这就会产生较高的存储费用而且火灾的风险很高。粉碎环节：由于现有工艺只能对干燥物料粉碎加工，动力需求大，能耗高，生产车间噪音，粉尘很大，安全环保生产上存在严重问题，既有火灾风险、爆炸风险，也有员工职业病风险，还对环境空气污染严重。所以有机肥生产的直接成本、间接成本和潜在成本都很高，即使算上补贴，仍然不具备竞争优势，有机肥行业仍然难以发展壮大。并且从理论上讲，广阔的有机肥市场可以使有机肥生产成为消灭农林废料的主要力量，它发展不起来，禁止焚烧的环保政策就很难推行。

现有将物料处理为较小体积状的产业设备主要为破碎机、削片机。破碎机主要是利用不断转动的锤片结构来将物料锤碎，再通过筛网排出，但只能加工干燥的物料，对于未经干燥、湿度较大、纤维含量较高的物料效果很差，基本无法达到所需求的破碎粒度；在实际处理湿度较大物料时都会在处理前增加一道干燥工序，自然干燥耗时长、设备干燥能耗大，导致整体的处理成本很高。削片机一般针对竹木等植物类原料，通过转动的飞刀结构将不断送入的物料切削呈小片状后排出，但常规结构处理获得的片材物料粒度有限(一般厚为3-5mm长为15-20mm)，无法满足需求的粒度，并且对湿度较大、纤维含量高的植物类物料也很难处理。无法有效处理分水重、纤维重的植物类废弃物料也是行业中的痛点和难点。

因此，需要研发一种设备，以用于将常规作为垃圾对待的那些直接砍伐\采集的未经干燥\湿度较大\纤维含量较高的树枝\农作物\灌木等农林废料破碎处理为具有实际利用价值的微粒，将其作为原料能够满足上述一些特定领域的进一步生产加工需求。

本技术所称的微粒是指各向最大尺寸在5mm以内的规则或非规则的微小颗粒。

技术实现要素：

针对上述现有技术中的上述问题，本发明提供一种微粒机。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种微粒机，包括固定安置的机座，设置于机座内且其截面呈半圆形的机槽，开设于机槽一端底部并贯穿机座底部的出料口，安置于机座上并与机槽匹配形成呈圆柱体状的破碎空间的机盖，设置于机座或机盖上的并与破碎空间相对出料口的另一端连通的进料口，匹配地安置于破碎空间内并与机座转动连接的弧片式破碎刀辊，以及用于为弧片式破碎刀辊提供运行动力的动力源，其中，所述弧片式破碎刀辊在破碎空间内高速转动并利用数个斜向布置的呈弧形片状的齿刀通过碰磨切复合方式将植物类物料打碎成微粒后排出。

进一步地，所述破碎空间的末端与出料口之间设置有用于调节出料度的挡料环板。

进一步地，所述破碎空间的末端设置有安置于弧片式破碎刀辊轴部的并与出料口对应的离心甩料盘。

进一步地，所述机盖的一侧与所述机座铰接，且机座该侧连接有用于控制机盖翻转的液压撑杆。

进一步地，所述机盖内壁设有用于对弹射/飘散物料进行阻挡的回料槽。

进一步地，所述机盖上配置有对破碎空间内的飘散物料进行减速的缓流装置。

具体地，所述缓流装置包括安置于机盖内壁的导管，多个并排安置于导管上的喷嘴，以及贯穿设置于机盖上并与导管连通的缓流接口，其中，所述喷嘴的喷口方向与弧片式破碎刀辊的转动方向相反；所述缓流接口通过外置导管与空压机或供水泵连通。

进一步地，所述弧片式破碎刀辊包括通过轴承座贯穿安置于机座上的主转轴，安置于主转轴端部并位于机座外侧的传动轮，固定安置于主转轴上并位于破碎空间内的辊体，在辊体圆周侧开设的呈圆周均布的多个安置通槽，多个并排卡置于安置通槽内的弧片式齿刀，安装于安置通槽内的将相邻的弧片式齿刀间隔开并使所述弧片式齿刀相对于辊体转动圆面倾斜的垫块，以及将弧片式齿刀和垫块压置于所述安置通槽内并与辊体固定连接的封块，其中，所述传动轮与动力源传动连接，所述弧片式齿刀倾斜的侧面在转动方向上朝向出料口方向。

更进一步地，所述弧片式齿刀包括一侧外凸形成工作刃面的呈弧形片状的刀片主体，一体连接于刀片主体一端的用于匹配卡置于安置通槽内的连接部，以及在刀片主体的工作刃面上沿其走向密集排布的磨切齿，其中，所述连接部的形状与安置通槽的截面形状匹配；刀片主体的厚度为1～5mm，所述刀片主体的工作刃面上任一点到由刀片主体该侧根部引出的同一直线的距离从该根部沿工作刃面走向方向呈逐渐增加趋势，所述刀片主体的工作刃面上任一点的切线与该工作刃面根部所在水平直线之间形成的朝向工作刃面的夹角角度不小于0°。

更进一步地，所述刀片主体的片状侧面固定连接有至少一个副刀片，该副刀片上远离刀片主体的一侧密集排布有磨切副齿。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明采用特殊设计的弧片式破碎刀辊，配合相对封闭匹配的破碎空间设计，从破碎原理本质上改变对物料的切削破碎形式，由原来单一的碰撞或切削方式改变为碰、磨、割复合方式，配合本身的高速运行状态，从而获得优良的破碎成粒效果，以满足后续应用领域上对物料的需求，尤其是对水分重、纤维重的这种目前行业痛点的植物类原料具有优秀的处理能力，特别适用于对那些直接砍伐\采集的未经干燥\湿度较大\纤维含量较高的树枝\农作物\灌木等农林废料的破碎处理。本发明设计巧妙，结构简单，使用方便，适于在破碎处理中应用。

(2)本发明通过在刀片主体侧面配置的副刀片和磨切副齿，形成在转动环面方向上的磨切，配合该种特定结构的刀片主体在转动圆面方向上的磨切复合处理方式，实现了对处于破碎空间内原料的全面性破碎处理，进一步提高了破碎成粒效果，更好地解决了行业痛点难点的问题。

(3)本发明巧妙利用垫块与刀片接触端面的斜面设计，使刀片安置后处于相对于转动圆面略微倾斜的状态，转动后可对物料产生轴向移动的作用，如此实现轴向出料，还使得物料在轴向移动过程中受到更复杂的作用力产生更无规律的运动从而更利于被刀片的复合作用破碎，并且在轴移过程中物料又会被轴向排布的多个刀片反复作用破碎，这样的多重作用使被处理的物料更容易获得理想的粒度大小和粒度程度。

(4)本发明通过在机盖内侧设置回料槽，对在破碎过程中弹射的物料进行阻挡，改变物料受到的作用力方向，使其更无规律的运动，增强了被刀片的复合作用破碎的效果。

(5)本发明通过在机盖内配置缓流装置，减缓了物料的飘散，尤其是在干燥的物料被破碎小到一定程度后更容易受到刀辊整体转动力的带动影响削弱破碎效果，通过该减缓作用，使这类小物料又能再次受到刀片复合作用的冲击切割，进一步提高了其被破碎的效果，有效提高了产出物料的粒度。

附图说明

图1为本发明-实施例的一种外形结构示意图。

图2为本发明-实施例的另一种外形结构示意图。

图3为本发明-实施例中配置有下机架的外形结构示意图。

图4为本发明-实施例中机盖敞开的结构示意图。

图5为本发明-实施例的侧面剖视结构示意图。

图6为本发明-实施例中破碎空间部分的局部剖面示意图。

图7为本发明-实施例中弧片式破碎刀辊的结构示意图。

图8为本发明-实施例中弧片式破碎刀辊的局部爆炸图。

图9为本发明-实施例中弧片式齿刀的一种结构示意图。

图10为本发明-实施例中弧片式齿刀的另一种结构示意图。

图11为本发明-实施例中机盖部分的结构示意图。

图12为本发明-实施例中出料口部分的局部结构示意图。

上述附图中，附图标记对应的部件名称如下：

1-下机架，2-机座，3-机槽，4-出料口，5-机盖，6-破碎空间，7-进料口，8-接料斗，9-动力源，10-出料斗，11-罩体，12-挡料环板，13-离心甩料盘，14-铰链，15-连接座，16-液压撑杆，17-把手，18-液压源装置，19-回料槽，31-导管，32-喷嘴，33-缓流接口，34-进料管，

20-弧片式破碎刀辊，21-主转轴，22-轴承座，23-传动轮，24-辊体，25-安置通槽，26-垫块，26-1-中间垫块，26-2-端部垫块，27-封块，

210-弧片式齿刀，211-刀片主体，212-连接部，213-磨切齿，214-副刀片，215-磨切副齿。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例

如图1至图12所示，该微粒机，包括固定安置的机座2，设置于机座内且其截面呈半圆形的机槽3，开设于机槽一端底部并贯穿机座底部的出料口4，安置于机座上并与机槽匹配形成呈圆柱体状的破碎空间6的机盖5，设置于机座或机盖上的并与破碎空间相对出料口的另一端连通的进料口7，匹配地安置于破碎空间内并与机座转动连接的弧片式破碎刀辊20，以及用于为弧片式破碎刀辊提供运行动力的动力源9，其中，所述机座可根据实际应用位置再配置对应的下机架1；当所述进料口开设于机盖上时，其呈朝向上侧的敞口形式，并且此时进料口上可安置用于接取外部输入物料的呈喇叭口状的接料斗8，当所述进料口开设于机座上时，其横向安置并通过进料管34与破碎空间侧面下部连通。所述动力源一般配置为电机，可安置于下机架内与弧片式破碎刀辊传动连接；为了方便出料接料，所述出料口上还可连接将物料斜向导出的出料斗10，该出料斗一般伸出于下机架；在电机的传动连接部分可配置罩体11进行保护。所述弧片式破碎刀辊在破碎空间内高速转动并利用数个斜向布置的呈弧形片状的齿刀通过碰磨切复合方式将植物类物料打碎成微粒后排出。

具体地，如图7-8所示，所述弧片式破碎刀辊20包括通过轴承座22贯穿安置于机座上的主转轴21，安置于主转轴端部并位于机座外侧的传动轮23，固定安置于主转轴上并位于破碎空间内的辊体24，在辊体圆周侧开设的呈圆周均布的多个安置通槽25，多个并排卡置于安置通槽内的弧片式齿刀210，安装于安置通槽内的将相邻的弧片式齿刀间隔开并使所述弧片式齿刀相对于辊体转动圆面倾斜的垫块26，以及将弧片式齿刀和垫块压置于所述安置通槽内并与辊体固定连接的封块27，其中，所述传动轮与动力源传动连接；所述弧片式齿刀倾斜的侧面在转动方向上朝向出料口方向，在其不断转动破碎的同时将物料向出料口方向逐渐推移。在本实施例中，所述安置通槽配置为6个，所述刀片结构可在每个安置通槽内配置25-35个，各安置通槽内的刀片结构数量相等，其间距根据需求合理配置；并且，通过刀辊采用卡槽方式对齿刀进行安装，采用垫块和封块对齿刀进行保持和锁定，充分保证了齿刀安置固定的稳定性和安全性，为齿刀的高速运行提供保障。

具体地，如图9所示，所述弧片式齿刀210包括一侧外凸形成工作刃面的呈弧形片状的刀片主体211，一体连接于刀片主体一端的用于匹配卡置于安置通槽内的连接部212，以及在刀片主体的工作刃面上沿其走向密集排布的磨切齿213，其中，所述连接部的形状与安置通槽的截面形状匹配；刀片主体的厚度为1～5mm，具体地，可根据应用尺寸大小、数量等参数和实际应用需求将厚度配置为某些特定厚度，如1.4mm、1.8mm、2.5mm、3.2mm、4mm、4.4mm等；所述刀片主体的工作刃面上任一点到由刀片主体该侧根部引出的同一直线的距离从该根部沿工作刃面走向方向呈逐渐增加趋势，该增加趋势可为由根部开始的加速增大形式、均匀增大形式、减速增大形式中的一种或几种的组合；所述刀片主体的工作刃面上任一点的切线与该工作刃面根部所在水平直线之间形成的朝向工作刃面的夹角角度不小于0°，以保证在转动圆面的径向方向能够尽量覆盖处于破碎空间位置内的径向部分，该尾端采用平整或平滑过渡处理；一般来说，该工作刃面采用平滑的弧形形式，也可根据实际情况采用多条折线形式。通过该种形式的弧片式破碎刀辊及其弧片式齿刀配合破碎空间的结构设计，可以将物料破碎成直径小于5mm的微小颗粒，以满足后续应用领域上对物料的需求，故而称之为微粒机，通过该微粒机处理后形成的微粒物料大部分是尺寸小于1mm的细微颗粒。同时，为了提高物料的最终破碎效果，进料物料可以预先进行切削等处理至纤维长度20mm以下或者直接使用纤维长度在20mm以下的物料，例如在实际加工过程中在该微粒机前段工序增加微片机进行切削处理。

在不同的实施例中，根据不同的连接需求，所述连接部与安置通槽截面可配置为不同形状，如外凸矩形状、内凹卡槽状、外凸燕尾状、穿孔状、槽孔状等。所述外凸矩形状由刀片主体端部延伸一小段作为连接过渡，再延伸扩展一个两侧凸出侧边的矩形状作为卡接部位。所述内凹卡槽状由刀片主体端部延伸适宜长度的一段作为基础连接部分，并在其两侧内凹形成卡槽作为卡接部位。所述外凸燕尾状由刀片主体端部延伸一小段作为连接过渡，再延伸扩展一个两侧凸出侧边的梯形状作为卡接部位。所述穿孔状由刀片主体端部延伸适宜长度的一段作为基础连接部分，并在其中部开设一个通孔作为卡接部位。所述槽孔状由刀片主体端部延伸适宜长度的一段作为基础连接部分，并在其中部开设一个通孔并将该通孔与该基础连接部分下端连通，由此作为卡接部位。

在另一实施例中，如图10所示，所述刀片主体211的片状侧面固定连接有至少一个副刀片214，该副刀片上远离刀片主体的一侧密集排布有磨切副齿215。本实施例中在每侧片状侧面上各配置四个副刀片，在刀片主体的片状侧面上横向均布，该横向方向与所述连接部的底部基本平行。并且，所述副刀片的延伸走向方向与刀片主体转动的圆面方向之间的夹角为-30°～30°，即可以通过设计预先调节设定该副刀片的该夹角的角度来匹配不同环面上适宜的处理角度，也可以通过一定角度的配置来增加副刀片转动时对物料的扰动。

更具体地，还可以对副刀片结构形式优化：所述副刀片凸起于刀片主体侧面的高度由朝向磨切齿的一端向另一端逐渐增加，形成类似于楔形状结构，以减少了该副刀片在侧面凸起部分可能产生的物料滞留/缠附作用。具体地，所述磨切副齿所在侧面与刀片主体的片状侧面之间的夹角为5～20°。

并且，所述垫块26包括安置于相邻弧片式齿刀之间的中间垫块26-1，以及安置于弧片式齿刀与封块之间的端部垫块26-2，其中，所述中间垫块的两端面平行，且其端面和辊体转动圆面之间的夹角与所述弧片式齿刀的片状侧面和辊体转动圆面之间的夹角匹配；所述端部垫块朝向刀片结构的端面和辊体转动圆面之间的夹角与所述刀片结构片状侧面和辊体转动圆面之间的夹角匹配，端部垫块朝向封块的端面与辊体转动圆面平行，以便于封块对其压置封闭。本技术中间接地利用垫块来实现刀片斜度的配置，不用刻意改变或复杂化刀片结构本身的构造，由于刀片部件在整机中属于易耗件，工业中需要大量生产制作，该种方式更利于简单结构的刀片批量化制造，为微粒机设备及部件的产业化打下了良好的基础；同时，通过更换不同端面斜度的垫块可以实现对刀片斜度的调节，由于垫块本身不属于易耗件，可预先配置多组不同端面斜度的垫块作为标准件，在需要调节刀片斜度时进行替换，从而实现零部件的标准化和模块化，增强了产业化基础。

进一步地，在另一实施例中，所述破碎空间6的末端与出料口4之间设置有用于调节出料度的挡料环板12，通过该挡料环板的阻挡作用，减小了破碎空间末端的口径，从而减小物料的出料速度，由此增加了物料在破碎空间内的滞留时间，从而增加了物料受到齿刀复合作用的时间，有利于提高物料产出粒度(使产出物料的粒径更小)。

进一步地，在另一实施例中，所述破碎空间6的末端设置有安置于弧片式破碎刀辊的主转轴上的并与出料口对应的离心甩料盘13，该离心甩料盘随主转轴的转动而转动，使破碎空间排出的物料不会粘附在出料口位置附近，减少了非常规的出料阻挡；尤其是针对湿度大的物料，具有明显的良好效果。

进一步地，在另一实施例中，对于机盖的安装方式，可以是与机座通过螺栓可拆卸式连接，也可以是与机座翻转连接，以便于可以较为便捷地打开机盖查看内部状况，方便了临时查看和检修维护。本实施例中采用翻转连接形式，即：所述机盖5的一侧通过铰链14与所述机座2铰接，且机座该侧通过连接座15连接有用于控制机盖翻转的液压撑杆16，机盖另一侧则可配置一方便操作的把手17；根据实际需求和设备体积，该液压撑杆一般可配置1-3个，以保证对上机架翻转的稳定支撑，并且该液压撑杆所需要的液压源装置18部分可安置于下机架内。

进一步地，在另一实施例中，所述机盖5内壁设有用于对弹射/飘散物料进行阻挡的回料槽19，该回料槽的槽向与轴向平行，可在机盖内壁对应破碎空间上方位置并排布置多个，实现形式可以是由角钢倒扣于机盖内壁并焊接固定。该回料槽主要针对弹射物料，由于弧片式破碎刀辊在破碎物料过程中具有碰撞作用，会使得一些固体物料随刀辊的转动碰撞发生弹射，通过该回料槽结构的布设，当物料弹射在其上时，会回弹改变移动方向，从而提高物料在破碎空间内无规律运动的作用，更利于被刀片的复合作用破碎，进而提高了物料被破碎的效果。

进一步地，在另一实施例中，所述机盖5上配置有对破碎空间内的飘散物料进行减速的缓流装置。具体地，所述缓流装置包括安置于机盖内壁的导管31，多个并排安置于导管上的喷嘴32，以及贯穿设置于机盖上并与导管连通的缓流接口33，其中，所述喷嘴的喷口方向与弧片式破碎刀辊的转动方向相反；所述缓流接口通过外置导管与空压机或供水泵连通，即可通过喷气或喷水/雾的方式对物料进行减速。所述空压机或供水泵可安置于下机架1内；所述导管可单独配置，也可基于前述回料槽集成配置，例如在采用喷气方式时当前述回料槽采用角钢倒扣安置后，通过焊接可使其内空间形成封闭状态，如此即可形成该导管，从而减少了零部件的配置数量；若采用喷水方式，则可将该导管内置于前述回料槽内，喷嘴安装回料槽上与导管连通或者喷嘴通过回料槽上开设的喷口向破碎空间内喷射水/雾，利用水/雾附着在飘散的物料上使其尽快落下，便于被再次碰撞磨切。该缓流装置主要针对飘散物料，如秸秆杂草类软质轻质的物料，以及当物料被破碎小到一定程度后会发生飘散，但此时其粒度可能还不能满足出料要求，利用该缓流装置可以通过减缓其飘散使其再次受到刀片复合作用的冲击磨削切割，从而进一步提高了其被破碎的效果，获得更小粒径的物料。

上述实施例仅为本发明的优选实施例，并非对本发明保护范围的限制，但凡采用本发明的设计原理，以及在此基础上进行非创造性劳动而做出的变化，均应属于本发明的保护范围之内。