秸稈育苗缽的旋壓成型制缽機的製作方法

2024-02-08 04:36:15

專利名稱：秸稈育苗缽的旋壓成型制缽機的製作方法
技術領域：
本發明涉及秸稈育苗缽的旋壓成型裝置，具體為一種秸稈育苗缽的旋壓成型制缽 機。
背景技術：
我國有十分豐富的農林廢棄物資源，尤其是農作物秸稈，據統計，全世界每年秸 稈纖維產量約為840X10t。據聯合國糧農組織統計，全世界作物秸稈纖維有66%直接還 田或作為生活能源而被燒掉，19%做房屋建築材料或蔬菜生產覆蓋材料等，12%作為草食家 畜的飼料，另有3%左右作為手工藝業的原料，真正形成工業化規模生產的秸稈纖維資源化 利用技術項目不多。據報導，在我國約有70%的秸稈纖維作為生活能源的燃料後還田，或 就地燃燒還田，或直接翻入土層中還田，20%左右作為家畜的飼料，另有10%左右作為造紙 工業、建築業及手工業的原料。在全國不少地區，大量的秸稈纖維沒有得到充分利用，多數 在田地間付之一炬。這種處理方法，不但浪費資源，而且造成了嚴重的環境汙染。秸稈是農業廢棄物，由於其本身組成的特點具有很好的吸水、保水特性，也由於作 物秸稈未能得到充分利用，大量秸稈被焚燒，造成環境汙染。於是，秸稈的利用問題已引起 人們的重視。現代農業中，採用容器對大田作物、瓜菜、花卉品種和林木品種等進行先期育苗及 移植已成為一種成熟技術。目前，使用最多的育苗容器為塑料營養缽，但由於塑料製品通常 都比較緻密，植物根系不能穿過營養缽的缽壁，因此，移植前都必須去掉營養缽，在這個過 程中由於根際土體鬆動常造成植物幼苗根系的破壞，降低了移植成活率。針對上述問題，用秸稈製作育苗缽是採用植物秸稈為基本原料加微量粘接劑制 成，它具有強度高，貯水性能好，植物根系穿透性好，自然分解無毒性，分解產物可增加土壤 營養成分並有利於增加土壤團粒結構等優點。根據調查，目前限制秸稈育苗缽在國內大面積推廣應用的主要原因是合成秸稈育 苗缽的機器不完善，合成成本高，目前合成秸稈育苗缽的機器主要存在以下幾個問題
(1)秸稈的主要成分為纖維素、半纖維素和木質素。其中，木質素為非晶體高分子聚合 物，溫度為70° 100°C時軟化，粘合力增加；在200° 300°C時可熔融。溫度可以增 強物料的塑性和流動性，使物料粒子更容易結合成型，增強秸稈的粘結作用，提高成型物 的耐久性。但是成型溫度過高會造成模具退火，耐磨性降低，壽命縮短；而且會使物料碳化 嚴重，阻力減小，成型失敗。對於含水量太高的物料，溫度過高還易產生高壓蒸汽，發生「放 氣」或「放炮」現象，使成型物出模後表面產生開裂現象。所以一般的秸稈制缽機都採用 高溫壓制形成。(2)秸稈物料經模具擠壓成型與塑料成型、金屬成型相比較，都要求原料在模具內 有均勻、良好的充填特性。但秸稈物料即使在高溫高壓條件下，其在模具中的充填流動特性 與塑料、金屬有很大的差異。一般金屬、塑料模壓成型產品可以形成各種面，但農作物秸稈 模壓成型產品受其原料特性的影響，模具的結構要素只能在水平面、傾斜面、垂直面等，成型品質較低。(3)由於不同種類的生物質中木質素和纖維素含量及物料的形狀等都不相同。因 此成型時對溫度和壓力參數值的要求也不一樣。即使同一種生物質，形態相似而含水率和 顆粒度不同，則成型時所需溫度和壓力等也不相同。實踐證明，溫度和壓力選得過高和過 低都會導致成型失敗。溫度選得過低則生物質中的木質素未能塑化變粘，物料不能粘結成 型。反之，如溫度選得過高，則成型燃料的表面出現裂紋，嚴重時成型塊一出口就變成了「散 花」。此外，若施加壓力過小，則會使成型燃料無法粘結，而且也無法克服摩擦阻力，因而無 法成型。若施加壓力過大，則會使成型燃料在模具內滯留時間縮短，使生物質物料加溫不足 而無法成型。總之，熱壓成型工藝參數難以有效控制。

發明內容
本發明為了解決現有合成秸稈育苗缽的機器熱壓成型時溫度和壓力難以控制導 致秸稈育苗缽成型效果差且易成型失敗的問題，提供了一種秸稈育苗缽的旋壓成型制缽 機。本發明是採用如下技術方案實現的秸稈育苗缽的旋壓成型制缽機，包括上框架 和下框架，上框架和下框架的左右兩側分別固定有左右放置的壓制導柱和脫模導柱，其中 一根壓制導柱上下兩端分別設有傳動齒輪和動力機構，上框架上設有相互嚙合的變速齒輪 和驅動齒輪，且變速齒輪與傳動齒輪嚙合，驅動齒輪中心固定有豎直放置的驅動軸，驅動軸 的下端固定有旋壓頭，壓制導柱上套有壓制板，壓制板上端面固定有與旋壓頭位置對應的 壓制模座，壓制模座內放置有秸稈成型模具，壓制板下方固定有壓制推桿，脫模導柱上套有 脫模板，脫模板下端固定有脫模模座，且在與脫模模座位置對應的脫模板上開有通孔，通孔 內設有與上框架固定的脫模頂杆，且脫模板上方設有與其固定的脫模拉杆。本發明所述的 動力機構為公知技術，作業時，在秸稈成型模具內加入定量秸稈，然後啟動動力機構，這時 由動力機構帶動帶有傳動齒輪的壓制導柱及傳動齒輪旋轉，從而帶動變速齒輪及驅動齒輪 旋轉，驅動齒輪上的驅動杆帶動旋壓頭旋轉，然後通過液壓機構推動壓制推桿做上下往復 運動，從而實現對秸稈成型模具內的秸稈旋壓成型的作用，當秸稈成型模具內的秸稈成型 (即製得秸稈育苗缽)後，壓制推桿帶動壓制板向下運動，然後將秸稈成型模具從壓制模座 取出，將秸稈成型模具的底部向上放入脫模模座內，這時通過液壓機構向上提升脫模拉杆， 這時脫模板、脫模模座及秸稈成型模具均向上運動，而脫模頂杆始終不動，此時秸稈成型模 具內成型的秸稈育苗缽即被頂出，採用旋壓頭旋轉增壓的方法在常溫條件下合成秸稈育苗 缽，克服了現有合成秸稈育苗缽的機器熱壓成型時溫度和壓力難以控制導致秸稈育苗缽成 型效果差且易成型失敗的問題。旋壓頭包括底座和固定在底座下方的下部直徑小於上部直徑的錐狀旋壓頭主體， 旋壓頭主體的錐面上均布設有若干螺旋肋，旋壓頭上增設螺旋肋可進一步增加秸稈在秸稈 成型模具內的充填流動性，秸稈在模具內均勻分布，提高了秸稈育苗缽的成型質量。脫模模座下方的下框架上設有接料板，當製成的秸稈育苗缽在脫模頂杆的作用下 脫落時，落在接料板上，然後人工取出，結構設計合理可靠。本發明通過合理的設計克服了現有合成秸稈育苗缽的機器熱壓成型時溫度和壓 力難以控制導致秸稈育苗缽成型效果差且易成型失敗的問題，在常溫下壓制秸稈育苗缽時，秸稈纖維的結構不會遭到破壞，提高了秸稈育苗缽的強度，而且簡化了工藝過程，降低 了成本；採用旋壓頭壓制秸稈育苗缽，提高了秸稈的充填流動性，使秸稈物料在常溫條件下 可以正常成型，並有效提高了秸稈育苗缽的強度，而且秸稈混合均勻，進而提高了其吸水和 保水能力，同時具有加工簡單、操作方便的優點。通過試驗測得原有秸稈育苗缽的成型率僅有75%，而本發明所述制缽機製得的 秸稈育苗缽的成型率高達96%以上；原有秸稈育苗缽乾燥後在Im高自由落體的破損率 為15. 15%，而本發明所述制缽機製得的秸稈育苗缽乾燥後在Im高自由落體的破損率為 3. 13% ο


圖1為本發明的結構示意圖； 圖2為圖1中旋壓頭的結構示意圖。圖中1-上框架，2-下框架，3-壓制導柱，4-脫模導柱，5-變速齒輪，6_驅動齒輪， 7-驅動軸，8-旋壓頭，9-壓制板，10-壓制模座，11-秸稈成型模具，12-壓制推桿，13-脫模 板，14-脫模模座，15-通孔，16-脫模頂杆，17-脫模拉杆，18-底座，19-旋壓頭主體，20-螺 旋肋，21-接料板，22-皮帶輪，23-電機，24-主動輪，25-皮帶，26-傳動齒輪。
具體實施例方式秸稈育苗缽的旋壓成型制缽機，包括上框架1和下框架2，上框架1和下框架2的 左右兩側分別固定有左右放置的壓制導柱3和脫模導柱4，其中一根壓制導柱3上下兩端分 別設有傳動齒輪26和動力機構，上框架1上設有相互嚙合的變速齒輪5和驅動齒輪6，且變 速齒輪5與傳動齒輪26嚙合，驅動齒輪6中心固定有豎直放置的驅動軸7，驅動軸7的下端 固定有旋壓頭8，壓制導柱3上套有壓制板9，壓制板9上端面固定有與旋壓頭8位置對應 的壓制模座10，壓制模座10內放置有秸稈成型模具11，壓制板9下方固定有壓制推桿12， 脫模導柱4上套有脫模板13，脫模板13下端固定有脫模模座14，且在與脫模模座14位置 對應的脫模板13上開有通孔15，通孔15內設有與上框架1固定的脫模頂杆16，且脫模板 13上方設有與其固定的脫模拉杆17。旋壓頭8包括底座18和固定在底座18下方的下部 直徑小於上部直徑的錐狀旋壓頭主體19，旋壓頭主體19的錐面上均布設有若干螺旋肋20 ； 脫模模座14下方的下框架2上設有接料板21。具體實施過程中，壓制導柱3和脫模導柱 4的數量均為四根且均沿正方形的四個角部分布，動力機構包括固定帶有傳動齒輪26的壓 制導柱3下端的皮帶輪22和固定在下框架2上的電機23，電機23的輸出軸上固定有主動 輪24，且主動輪24與皮帶輪22之間套有皮帶25，工作時通過電機23帶動主動輪24轉動， 主動輪24通過皮帶25帶動皮帶輪22及壓制導柱3轉動；旋壓頭8和秸稈成型模具11的 數量由若干對組成，且每一對旋壓頭8和秸稈成型模具11可才採用不同規格；壓制模座10 的上端和脫模模座14的下端均設有擋片，防止秸稈成型模具11脫落，秸稈成型模具11上 開有與秸稈育苗缽外形相同的模型通孔。
權利要求
1.一種秸稈育苗缽的旋壓成型制缽機，其特徵在於包括上框架(1)和下框架(2)，上 框架(1)和下框架(2)的左右兩側分別固定有左右放置的壓制導柱(3)和脫模導柱(4)，其 中一根壓制導柱(3)上下兩端分別設有傳動齒輪(26)和動力機構，上框架(1)上設有相互 嚙合的變速齒輪(5)和驅動齒輪(6)，且變速齒輪(5)與傳動齒輪(26)嚙合，驅動齒輪(6) 中心固定有豎直放置的驅動軸(7)，驅動軸(7)的下端固定有旋壓頭(8)，壓制導柱(3)上套 有壓制板(9)，壓制板(9)上端面固定有與旋壓頭(8)位置對應的壓制模座(10)，壓制模座 (10)內放置有秸稈成型模具(11)，壓制板(9)下方固定有壓制推桿(12)，脫模導柱(4)上套 有脫模板(13)，脫模板(13)下端固定有脫模模座(14)，且在與脫模模座(14)位置對應的脫 模板(13)上開有通孔(15)，通孔(15)內設有與上框架(1)固定的脫模頂杆(16)，且脫模板(13)上方設有與其固定的脫模拉杆(17)。
2.根據權利要求1所述的秸稈育苗缽的旋壓成形制缽機，其特徵在於旋壓頭包括底 座(18)和固定在底座(18)下方的下部直徑小於上部直徑的錐狀旋壓頭主體(19)，旋壓頭 主體(19)的錐面上均布設有若干螺旋肋(20)。
3.根據權利要求1或2所述的秸稈育苗缽的旋壓成形制缽機，其特徵在於脫模模座(14)下方的下框架(2)上設有接料板(21)。
全文摘要
本發明具體為一種秸稈育苗缽的旋壓成型制缽機，解決了現有合成秸稈育苗缽的機器熱壓成型時導致秸稈育苗缽成型效果差且易成型失敗的問題。上下框架上固定有壓制導柱和脫模導柱，壓制導柱上分別設有傳動齒輪和動力機構，上框架上設有變速齒輪和驅動齒輪，驅動齒輪的驅動軸下端固定有旋壓頭，壓制導柱上套有固定有壓制模座的壓制板，壓制模座內放置有秸稈成型模具，壓制板下方固定有壓制推桿，脫模導柱上套有下端固定有脫模模座的脫模板，脫模板的通孔內設有脫模頂杆，且脫模板上方設有脫模拉杆。本發明提高了秸稈育苗缽的強度，而且簡化了工藝過程，提高了秸稈的充填流動性，而且秸稈混合均勻，同時具有加工簡單、操作方便的優點。
文檔編號A01G9/10GK101999297SQ20101051636
公開日2011年4月6日 申請日期2010年10月22日 優先權日2010年10月22日
發明者南建福, 王國利 申請人:南建福