凹凸型花紋輥對(duì)擠壓縮成型顆粒機(jī)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及凹凸型花紋輥對(duì)擠壓縮成型顆粒機(jī)構(gòu)，屬于機(jī)械設(shè)備領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]顆粒成型主要指各種生物質(zhì)顆粒成型，如顆粒飼料，生物質(zhì)顆粒燃料等。
[0003]現(xiàn)階段我國(guó)生物質(zhì)成型顆粒主要以平模和環(huán)模兩種方式為主，近兩年出現(xiàn)有機(jī)械沖壓成型方式和弧形齒棍對(duì)擠方式?，F(xiàn)將幾種擠壓成型方式分述如下:
[0004]A、平模和環(huán)模其實(shí)是一個(gè)道理，只是模板形式不一樣，出料方向不一樣而已。如圖1和圖2所示:
[0005]平模擠壓是靠旋轉(zhuǎn)的水平模板帶動(dòng)壓輥實(shí)現(xiàn)模板與壓輥?zhàn)鱿喾捶较蛐D(zhuǎn)，通過(guò)模板與壓輥的相向旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的摩擦擠壓，將生物質(zhì)原料強(qiáng)行通過(guò)?？讛D出而成型為所需顆粒。
[0006]環(huán)模擠壓的原理跟平模幾乎一樣，都是靠模板與擠壓棍間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的摩擦擠壓力將生物質(zhì)原料強(qiáng)行通過(guò)模孔擠出而成為所需顆粒。
[0007]B、關(guān)于機(jī)械沖壓成型，實(shí)際是借助液壓機(jī)械所產(chǎn)生的強(qiáng)大擠壓力將原料從?？字袛D出。
[0008]C、關(guān)于弧形齒擠壓成型，實(shí)際上就是利用兩個(gè)相互咬合的空心齒輪間相對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)形成的擠壓力，使原料通過(guò)齒溝底部的小孔而實(shí)現(xiàn)顆粒成型。
[0009]現(xiàn)有技術(shù)存在的待解決問(wèn)題、缺陷或不足:
[0010]1、關(guān)于A類(lèi)成型方式的缺陷和不足:這類(lèi)成型方式只適應(yīng)細(xì)顆粒和粉末狀的生物質(zhì)原料，如鋸末類(lèi)，不能適應(yīng)秸桿類(lèi)生物質(zhì)原料。因?yàn)榻諚U類(lèi)生物質(zhì)原料經(jīng)粉碎后，其物理性狀并不是完全的粉末或細(xì)顆粒，而主要是細(xì)長(zhǎng)的條形纖維，且這種細(xì)長(zhǎng)的條形纖維會(huì)相互交織成絮狀或網(wǎng)狀，這種絮狀或網(wǎng)狀的原料在相對(duì)擠壓中，不像分裝物質(zhì)那樣很容易通過(guò)?？讛D出，而是被擠壓成像棉絮一樣的絮塊，即纖維結(jié)塊，這種結(jié)塊鋪墊在模板上遮蓋了模孔而造成堵塞，所以，這種成型方式存在原料適應(yīng)性差的缺陷，只能有限的成型個(gè)別生物質(zhì)原料，如鋸末，粉碎后的米糠等。這就是大量農(nóng)作物秸桿至今不能全部壓縮成生物質(zhì)顆粒的技術(shù)原因。
[0011]2、關(guān)于B類(lèi)成型方式的缺陷和不足:這類(lèi)成型方式似乎改善了原料的適應(yīng)性，但由于落料與擠壓是間斷進(jìn)行的，不能連續(xù)的和均勻的出料，且成型密度偏低，同時(shí)難以成型小顆粒，另外，由于附設(shè)液壓助力裝置，使成型設(shè)備體積龐大，機(jī)構(gòu)復(fù)雜，動(dòng)力配置高，設(shè)備投入大(動(dòng)輒幾十萬(wàn)元一臺(tái)/套)的缺陷，不便于在廣大農(nóng)村推廣，特別在山區(qū)很難適用。
[0012]3、關(guān)于C類(lèi)成型方式基本彌補(bǔ)了前面兩類(lèi)成型方式的不足，改善了原料的適應(yīng)性，基本杜絕了模孔堵塞現(xiàn)象，其模輥類(lèi)似齒輪，其傳動(dòng)方式是主動(dòng)齒輥借助原料填充后在兩輥之間產(chǎn)生的摩擦帶動(dòng)從動(dòng)齒輥?zhàn)鱿嘞蛐D(zhuǎn)，并借助凸起的模齒交叉對(duì)擠使原料通過(guò)齒槽底部的?？讛D出而實(shí)現(xiàn)顆粒成型。這種擠壓方式，實(shí)際上就是利用兩個(gè)互相嚙合的齒輪對(duì)擠產(chǎn)生的擠壓力，使原料在齒槽受徑向擠壓并通過(guò)槽底的圓孔擠出而得以成型。
[0013]但是這種設(shè)計(jì)存在如下嚴(yán)重缺陷和不足:
[0014]—是由于模輥像齒輪而實(shí)際上又不是齒輪的配合方式，其間有較大的間歇(沒(méi)有間隙就不能盛納原料)，這就導(dǎo)致設(shè)備啟動(dòng)空轉(zhuǎn)時(shí)段(必須先啟動(dòng)設(shè)備再投入原料，否則機(jī)器無(wú)法啟動(dòng)或因超負(fù)荷啟動(dòng)而存在成對(duì)減速機(jī)和電動(dòng)機(jī)的損害)。兩個(gè)輥齒間的傳動(dòng)會(huì)因?yàn)橛残耘鲎彩鼓］伿艿絿?yán)重?fù)p傷甚至其反作用力會(huì)殃及減速機(jī)的安全。
[0015]二是這種設(shè)計(jì)思路必然選擇較大的模數(shù)，才可能在模齒間設(shè)計(jì)出相應(yīng)的成型孔，而常識(shí)告訴我們，模數(shù)越大，模齒也越大，模齒越大，其多邊形效應(yīng)相對(duì)于原料會(huì)產(chǎn)生復(fù)合型摩擦阻力，從而會(huì)抵消部分扭力和功率，這就增大了電機(jī)負(fù)荷，為了補(bǔ)充這部分功耗，就只有增大電機(jī)功率。
[0016]三是這種設(shè)計(jì)思路限制了成型顆粒的大小，即無(wú)法將顆粒做的更大。這一缺陷是這種設(shè)計(jì)的市場(chǎng)推廣價(jià)值受到嚴(yán)重制約。
[0017]四是這種設(shè)計(jì)在運(yùn)行中一旦遇到停電或意外塊狀原料時(shí)，就會(huì)被卡死，而模輥一旦被卡死，就只能通過(guò)撤解機(jī)器后進(jìn)行手工疏通。
[0018]五是這種設(shè)計(jì)必然導(dǎo)致相鄰模孔間缺乏必要的加工間距，使模孔開(kāi)口緊緊相連，其后果表現(xiàn)為熱處理過(guò)程中，極易產(chǎn)生應(yīng)力集中現(xiàn)象而開(kāi)裂，也由于孔間壁太薄而嚴(yán)重影響模孔的機(jī)械輕度，在強(qiáng)力擠壓摩擦的作用下極易損壞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0019]本發(fā)明的目的在于提供凹凸型花紋輥對(duì)擠壓縮成型顆粒機(jī)構(gòu)，主要解決現(xiàn)有成型顆粒機(jī)構(gòu)安全性低、功耗大、容易卡死、極易損壞的問(wèn)題。
[0020]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0021]凹凸型花紋輥對(duì)擠壓縮成型顆粒機(jī)構(gòu)，包括機(jī)頭座，設(shè)于機(jī)頭座上的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和擠壓機(jī)構(gòu)，該擠壓機(jī)構(gòu)包括一對(duì)用于對(duì)擠壓縮原料的擠壓輥，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與擠壓輥連接并帶動(dòng)擠壓輥相向運(yùn)動(dòng)，所述擠壓輥的輥筒為空心輥筒，輥筒上設(shè)有多個(gè)模孔。所述兩個(gè)輥筒與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接端的另一端外部均均勻設(shè)有多排沿輥筒縱向延伸的凸起結(jié)構(gòu)，并且相鄰的兩排凸起結(jié)構(gòu)相互接觸，每排凸起結(jié)構(gòu)均包括多個(gè)等間距的凸頂，該凸頂共同構(gòu)成擠壓輥外表面，?？讋t設(shè)于凸頂與凸頂之間的凹陷處。本發(fā)明在C類(lèi)成型方式的基礎(chǔ)上做出突出的改進(jìn)，克服了 C類(lèi)成型方式的不足。
[0022]具體地，所述相鄰兩排凸起結(jié)構(gòu)的凸頂相互交錯(cuò)分布，并且兩個(gè)輥筒上的凸起結(jié)構(gòu)的凸頂也相互交錯(cuò)分布，使兩個(gè)輥筒的凸起結(jié)構(gòu)在對(duì)擠壓縮的過(guò)程中凹凸相配合連接。并且為了使對(duì)擠壓縮的效果達(dá)到最佳，所述同一排的凸頂與凸頂之間的距離等于凸頂?shù)拈L(zhǎng)度，使其一排凸起結(jié)構(gòu)中的凸頂與相鄰?fù)蛊鸾Y(jié)構(gòu)的凹陷處橫向?qū)R并接觸。凸頂?shù)男螤钤O(shè)計(jì)成圓柱狀，側(cè)邊與輥筒連接，中心軸方向與輥筒縱向方向一致。凸頂與輥筒一次成型。
[0023]進(jìn)一步地，兩個(gè)擠壓輥的輥筒的大小相同。
[0024]所述輥筒外表面還加工為花紋狀粗糙表面。該花紋用于增大摩擦力，便于帶動(dòng)原料。
[0025]更進(jìn)一步地，所述機(jī)頭座設(shè)有用于穿過(guò)擠壓輥的孔，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)位于機(jī)頭座的一側(cè)，擠壓輥則穿過(guò)機(jī)頭座延伸至另一側(cè)，凸起結(jié)構(gòu)、?？讋t位于該另一側(cè)。機(jī)頭座起到定位整個(gè)傳動(dòng)擠壓機(jī)構(gòu)的作用，使本發(fā)明在工作時(shí)的狀態(tài)更加穩(wěn)定。
[0026]再進(jìn)一步地，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括用于通過(guò)聯(lián)軸器與減速機(jī)連接的主傳動(dòng)軸，設(shè)于主傳動(dòng)軸上的主動(dòng)齒輪，與主動(dòng)齒輪嚙合的從動(dòng)齒輪，從動(dòng)齒輪上設(shè)有從動(dòng)軸，主傳動(dòng)軸和從動(dòng)軸的一端分別與兩個(gè)擠壓輥固定連接。
[0027]另外，所述兩個(gè)輥筒上方還分別設(shè)有一個(gè)與輥筒相向運(yùn)動(dòng)的輔助壓輥，該輔助壓輥接近擠壓輥外表面，并且長(zhǎng)度與凸起結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度相等。
[0028]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0029](I)本發(fā)明輥筒的轉(zhuǎn)動(dòng)靠齒輪傳動(dòng)實(shí)現(xiàn)，使兩個(gè)輥筒間的相向運(yùn)轉(zhuǎn)基本沒(méi)有速差，從而減小了功耗，也避免了打滑現(xiàn)象。
[0030](2)本發(fā)明圓形擠壓輥的運(yùn)轉(zhuǎn)和凸頂?shù)男螤羁朔她X型模輥帶來(lái)的多邊形效應(yīng)，大大減小了功耗。
[0031](3)本發(fā)明?？状笮】梢愿鶕?jù)產(chǎn)品需要任意設(shè)計(jì)，克服了顆粒尺寸受限的弊病。
[0032](4)本發(fā)明由于凸起結(jié)構(gòu)的突出改進(jìn)設(shè)計(jì)，凸頂和凸頂之間形成的空間間隔具備充足的強(qiáng)度，克服了熱處理過(guò)程應(yīng)力集中導(dǎo)致的孔壁開(kāi)裂的工藝問(wèn)題。
[0033](5)本發(fā)明空間間隔的增大，增強(qiáng)了?？讖?qiáng)度，從而延長(zhǎng)了擠壓輥的使用壽命，大大節(jié)約了成本。
[0034](6)本發(fā)明的輔助壓輥在擠壓輥使原料填滿(mǎn)擠壓輥凹槽，起到預(yù)壓作用。
[0035](7)本發(fā)明將擠壓輥表面還設(shè)計(jì)加工成任意花紋的粗糙表面，該花紋用于增大摩擦力，便于帶動(dòng)原料。
【附圖說(shuō)明】
[0036]圖1為現(xiàn)有平模成型機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
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