立式雙層生物質擠壓成型機的製作方法

2023-10-08 15:12:09 1

專利名稱：立式雙層生物質擠壓成型機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種立式生物質擠壓成型機，特別涉及一種適於柔韌性大、散碎、含水 率高的生物質擠壓緻密成型的立式雙層生物質擠壓成型機。
背景技術：
現有的生物質擠壓成型機的設計主要有兩種，一種是模盤立放的環模機，特點是 成型模孔沿圓周方向均勻發散分布；另一種是模盤平放的平模機，特點是成型模孔單排或 多排沿軸徑均勻分布。這兩種成型機都是通過將物料從這些成型孔中擠壓出來，形成所需 的擠壓成品。其缺點是對於散料(比如鋸末之類)、麥秸、稻殼、東北的玉米秸稈等物料，當 處於潮溼環境下擠壓成型困難。且相應地擠壓成型機的設計、製造複雜和維修都很困難，壽 命短，可靠性不高。

發明內容
為克服上述缺陷，本發明提供了一種立式雙層生物質擠壓成型機，不僅可使常規 環境下的普通物料通過碾壓、揉搓等作用擠壓成型，對柔韌性大、含水率高的秸稈物料也可 以最大限度地提高物料的擠壓成型效果，特別是在特殊環境如潮溼環境下也能夠獲得較好 的擠壓成型效果。該成型機維修容易、可靠性高、穩定性好且壽命長。本發明採用的技術方案是一種立式雙層生物質擠壓成型機，其包括上、下兩層設有平模盤和壓輪機構的擠 壓機構，所述上層擠壓機構的出料口處於下層平模盤的上方。本發明還可以採用下列任意一種、多種或全部進一步限定和改進所述上、下層平模盤上可以分別設有貫通該平模盤的若干上、下模孔，所述上模孔 的最小孔徑通常可以大於所述下模孔的最小孔徑，所述若干上模孔的下埠構成所述上層 擠壓機構的出料口。由此通過不同模孔的相互配合，實現對物料逐級擠壓，以提高擠壓效 率，改善成型效果，減小運行成本。該立式雙層生物質擠壓成型機還可以設有立式的上、下主軸，所述上、下主軸分別 穿過所述上、下層平模盤的中心通孔，其輸出端分別與所述上、下層壓輪機構的支座傳動連 接，以儘可能地簡化傳動機構，提高傳動效率。所述上、下主軸的軸線可以分別與所述上、下層平模盤的軸線重合，以簡化結構， 提高傳動效率，方便操作。所述壓輪機構可以包括水平延伸的壓輪軸和分別通過軸承連接在所述壓輪軸兩 端的左、右壓輪，所述壓輪軸的中部安裝在相應壓輪機構的支座上，由此通過相應的主軸帶 動左右壓輪對模盤上物料進行擠壓成型。所述上、下層壓輪機構的支座上可以分別設有用於實現所述傳動連接的連接接 口，且優選所述連接接口的結構相同，從而實現壓輪機構的互換。所述上、下層平模盤的軸線通常可以重合，所述上主軸的下端可以固定連接在所述下層壓輪機構的支座上，以簡化結構。所述下主軸可以通過聯組窄V帶傳動機構連接驅動裝置，通過這種方式將下主軸 設置成主動軸，有助於使整個傳動系統更加合理，簡化結構，提高效率。所述下主軸可以採用上下兩點支撐的軸承配置形式安裝在機架上，所述上支撐的 軸承優選為圓錐滾子軸承，下支撐的軸承優選為推力滾子軸承與圓柱滾子軸承的軸承組 合，以通過合理、有效和簡潔的方式實現對下主軸的支撐。所述上支撐的軸承可以採用骨架油封和迷宮密封的組合密封，下支撐的軸承可以 採用骨架油封密封，以實現可靠、有效的密封，防止物料滲入對軸承系統的損壞或妨礙設備 運行。所述上、下層壓輪機構可以分別通過快速拆裝裝置緊固在所述上、下主軸上，所述 主軸的頂部側壁上設有外環槽，所述快速拆裝裝置包括兩個限位板、一個端蓋和一個或多 個螺釘，所述兩限位板均呈圓心角不大於180°的半環狀，分別插裝在所述主軸頂部的所述 外環槽上，其外緣從主軸側壁上向外突起，所述端蓋通過所述螺釘緊固在相應主軸的頂部， 其側面的內表面擋在所述限位板的外緣，所述支座上設有所述連接接口的連接部位於所述 限位板的下面。通過快速拆裝裝置緊固方式，限定了壓輪機構在主軸軸向方向上的位置，使 其不能向上移動，由此可以實現上下壓輪機構的快速安裝和拆卸，以提高裝配和維修效率。所述上、下層平模盤內設有加熱裝置，以便對相應的物料進行加熱，提高其成型特 性。所述上、下層壓輪機構的外圍可以分別設有上、下料倉倉壁，所述上、下料倉倉壁 分別與上、下層平模盤圍成上、下料倉，以便將物料限制為相應的料倉內。所述上、下料倉的 上部設有進料口，所述下料倉的進料口與所述上層擠壓機構的出料口相對應，所述下料倉 倉壁上可以設有倉門，並通過倉門進行物料清理。本發明的有益效果是1、通過設置上、下兩套擠壓機構，實現對物料先初步碾壓粉碎，同時改變物料的柔 韌性，再擠壓成型，最大限度地改善和提高物料的擠壓成型效果，並減低設備的能耗和磨 損；2、通過在上、下平模盤內增設加熱裝置，保證在潮冷工作環境下和/或對於一些 特殊的物料，仍可以正常地碾揉粉碎與擠壓成型，提高對物料和環境的適應性；3、通過設置上、下兩層平模盤的模孔孔徑差，實現供料差，最大限度地提高擠壓成 型效率；4、由於可以採用相同結構的上、下層壓輪機構，使其具有互換性，且其安裝方式均 採用了快裝技術，無論正常更換還是出現意外悶機需要拆下壓輪機構時都能快速地實現拆 裝，提高了設備的持續生產率。5、在密封結構上採用組合式密封，可提高設備的可靠性和延長設備的使用壽命。6、採用聯組窄V帶傳動方式，允許打滑保護，且相比單根V帶傳動，抗磨損能力及 強度提高，相應提高了擠壓成型機的穩定性。


圖1為本發明的一個實施例的主機結構示意圖2為圖1的壓輪機構的結構圖。
具體實施例方式參見圖1、圖2，本發明保護的是一種立式雙層生物質擠壓成型機，其包括上、下兩 層設有平模盤1、4和壓輪機構19、16的擠壓機構，所述上層擠壓機構的出料口處於下層平 模盤的上方，使上層的出料可以直接落在下層平模盤上面，形成下層擠壓機構的給料。該擠 壓成型機在繼承了現有成型機具有碾壓、揉搓與擠壓的特殊構造的基礎上，設計成由上、下 兩層擠壓機構組成的雙層結構形式，首先通過上層擠壓機構對秸稈等物料進行初步的碾壓 和粉碎，改變物料的柔韌性，再通過下層擠壓機構對秸稈等物料進行擠壓成型。這類經過兩 層擠壓機構的作用可以最大限度地提高物料的擠壓成型效果，滿足了對柔韌性大、含水率 高的秸稈等物料的擠壓成型要求。所述上、下層平模盤上分別設有貫通的上、下模孔2、5，模孔的截面可以是圓形、橢 圓形和矩形，模孔可以是等截面通孔，也可以是變截面的通孔，如上大下小的錐孔。為改善 對鬆散物料擠壓成型的效果，可優選錐孔。為比較截面的大小，將模孔的實際截面按照截面面積相等原則等效成一個理想的 圓截面，將該圓截面的直徑定義為孔徑。為了最大限度地提高擠壓成型效率，可使上、下兩 層平模盤的模孔具有孔徑差，具體地就是使所述上模孔的最小孔徑大於所述下模孔的最小 孔徑，所述若干上模孔的下埠構成所述上層擠壓機構的出料口。該立式雙層生物質擠壓成型機上還設有立式的上、下主軸3、6，所述上、下層平模 盤均具有中心通孔，所述上、下主軸分別穿過所述上、下層平模盤的中心通孔，且輸出端分 別與所述上、下層壓輪機構的支座(如圖2中的21)傳動連接，所述上、下主軸的軸線分別 與所述上、下層平模盤的軸線重合。如圖2所示，所述壓輪機構可以包括水平延伸的壓輪軸20和分別通過軸承連接在 所述壓輪軸兩端的左、右壓輪22，所述壓輪軸的中部安裝在相應壓輪機構的支座21上，所 述上、下層壓輪機構的支座上分別設有用於實現所述傳動連接的連接接口，如與主軸軸頸 配合處的孔徑以及鍵槽，以實現所述主軸同相應壓輪機構的支座之間的鍵連接。所述上、下 層壓輪機構的支座上的所述連接接口的結構一般可以相同，使得上、下層壓輪機構具有互 換性，以方便安裝，減少零件規格，並有利於壓輪機構維修時無需修配即可快速更換，簡化 維修過程，節省工時，降低勞動強度。出於簡化成型機結構的目的，所述上、下層平模盤採取同軸布置(軸線重合)。所 述上、下主軸可以分別驅動，也可以採取集中驅動方式。為了便於集中驅動，可將上、下主軸 固定連接在一起，使二者相對靜止。所採取的具體固定連接方式可以是所述上主軸的下端 固定連接在所述下層壓輪機構的的支座上。該立式雙層生物質擠壓成型機可通過聯組窄V帶23傳動，由於是柔性的傳動方 式，允許打滑保護，且相比單根V帶傳動，抗磨損能力和強度都有提高，相應地擠壓成型機 的穩定性也得到提高。上述集中驅動方式下，可將所述下主軸設置為主動軸，所述下主軸採用上、下兩點 支撐的軸承配置形式安裝在機架上，所述上支撐處採用的軸承可以是圓錐滾子軸承12，下 支撐採用的軸承可以是推力滾子軸承10與圓柱滾子軸承11的軸承組合。利用上述軸承支5承，可滿足主動軸同時滿足軸向和徑向載荷承載要求，使主軸工作可靠而穩定。受擠壓成型機的使用環境影響，灰塵、雜質容易進入成型機的機械連接部位內部， 一旦進入軸承等精密的傳動部位，容易破壞傳動精度，導致機器故障，降低設備壽命，縮短 維修周期，增加維護成本。因此本申請對於密封特別是主軸軸承處的密封進行了改進，在所 述上支撐的軸承處採用骨架油封7和迷宮密封8的組合密封，下支撐的軸承處採用骨架油 封密封9。相比現有的採用單一密封形式的成型機，在密封性能上得到改進，從而延長了成 型機的運轉壽命。所述上、下層壓輪機構可以通過快速拆裝裝置15緊固在所述上、下主軸上，在正 常維修或成型機發生意外悶機時，可以快速地拆下維修或更換壓輪機構，因此可減少停機 時間，提高設備的持續生產率。所述快速拆裝裝置可以採用如下結構包括兩個半環形的限 位板、一個端蓋以及一個(或多個)螺釘。相應地主軸上設有可使所述限位板部分嵌入的 外環槽。當緊固壓輪機構時，先將限位板插接在所述外環槽上，限位板的外緣從主軸上突出 出來，將相應壓輪機構的支座上的連接部(設有所述連接接口的部分，通常呈板狀)當在下 面，避免壓輪機構軸向移動，然後再將端蓋從所述主軸的頂部套裝在主軸上，端蓋板側壁的 內內表面擋在限位板的外緣處，避免限位板從環形槽上脫落，以實現限位板的固定，後用螺 釘將端蓋緊固在主軸上，通常是在端蓋頂部設有一個通孔，所述螺釘穿過該通孔旋接在主 軸的軸端上。當拆卸壓輪機構時，先擰下螺釘，然後取下端蓋，再取下兩個半環形的限位板。 由於所述限位板的外徑大於所述外環槽兩側的主軸的外徑，上述快速拆裝裝置可有效地限 制主軸與壓輪機構的軸向的相對位移。對於常規的只需經過一次擠壓即可成型的物料，也 可使用該成型機，通過快速而方便地拆下上層擠壓機構，減少電量消耗。為了在特殊環境(如潮溼環境)下也能較好地對物料擠壓成型，可在所述上、下層 平模盤內設置加熱裝置18、14，該加熱裝置可根據物料的狀況，自動調節加熱溫度，對物料 起到烘乾作用。所述上、下層壓輪機構的外圍分別設有上、下料倉倉壁，所述上、下料倉倉壁分別 與上、下層平模盤圍成上、下料倉，上料倉用作初步碾壓和粉碎物料的空間，下料倉作為進 一步擠壓成型物料的空間。所述上、下料倉的上部設有進料口，所述下料倉的進料口與所述 上層擠壓機構的出料口相對應，使所述上層擠壓機構的出料口與下料倉相通。為了便於觀 察物料情況和清理物料，所述下料倉倉壁上可設有倉門17，倉門數量可以是1-4個。擠壓成型機涉及以上各個部分的改進，可能存在很多種組合結構，下文以圖1、2 為例，給出一種組合的具體實施方式
。一種立式雙層生物質擠壓成型機，包括上、下兩層擠 壓機構，每層擠壓機構由水平固定設置的平模盤(1為上層平模盤，4為下層平模盤)和置於 各平模盤上的壓輪機構(19為上層壓輪機構，16為下層壓輪機構)組成。所述上、下層平模 盤均設有中心通孔。上層平模盤同軸布置在下層平模盤的上方。其中，上、下層平模盤內均設有加熱裝置(18為上層平模盤的加熱裝置，14為下層 平模盤的加熱裝置)。該加熱裝置可根據物料狀況自動調節加熱溫度，使得在擠壓成型機內 對此類物料先行乾燥，提高了該成型機對不同柔韌性的物料以及不同的環境氣候變化的適 應性。所述上、下層平模盤上分別設有多個上下貫通的上模孔2和下模孔5，模孔為上大 下小的錐孔，所述上模孔的最小孔徑大於所述下模孔的最小孔徑。模孔的孔徑差可以實現6供料差，以便最大限度地提高擠壓成型效率和效果。所述壓輪機構包括壓輪軸20、支座21以及通過軸承連接在所述壓輪軸兩端的壓 輪22，所述壓輪軸水平延伸，所述壓輪軸的中部水平固定安裝於所述支座中。所述支座的下 端設有與主軸軸頸相配合的連接通孔，該連接通孔及主軸軸頸的相應處設有鍵槽，上、下層 壓輪機構的支座上相應的連接通孔和鍵槽的相關結構均相同，即上、下層壓輪機構具有互 換性。上、下層壓輪機構分別通過各自的上述軸孔配合以及鍵連接實現傳動連接。另外，為 了限制支座和主軸軸向相對位移，藉助快速拆裝裝置15將壓輪機構緊固在主軸上。所述快 速拆裝裝置包括可嵌入所述上、下主軸的外環槽中的兩個半環形的限位板、可以套在所述 限位板的外徑上的端蓋和可將所述端蓋緊固在所述上、下主軸上的螺釘，所述限位板的外 徑大於所述外環槽兩側的主軸的外徑。安裝時，將兩個半環形的限位板嵌入主軸輸出端外 環槽中，將端蓋套在軸端上並套在限位板的外徑表面，後用螺釘從端蓋的頂部中央將端蓋 緊固在軸端上。採用具有互換性的壓輪機構以及與快速拆裝裝置15相結合，促使壓輪機構 更換容易，特別在出現意外悶車時能快速地拆下壓輪機構以排除故障，減小停機時間，提高 設備的持續運轉率。壓輪軸20和其兩端的壓輪22所組成的壓輪組之間也具有互換性。上、下層壓輪機構分別由立式上主軸3、下主軸6帶動。主軸與平模盤同軸，下主軸 6通過軸承座M支撐在成型機的基座上，下主軸穿過下層平模盤的中心通孔與下層壓輪機 構的下支座固定連接。上主軸3的下端固定連接在下支座的上端，上主軸的上端為其輸出 端，穿過上層平模盤的中心通孔與上層壓輪機構的上支座連接，從而間接實現上、下主軸的 連接。所述下主軸為主動軸，通過聯組窄V帶23傳動。在聯組窄V帶的帶動下，上、下主軸 同步旋轉，並帶動所述上、下層壓輪機構繞主軸分別在上、下平模盤的上同步轉動。下主軸6採用上下兩點支撐的軸承配置形式，上支撐處的軸承採用圓錐滾子軸承 12，下支撐處的軸承採用推力滾子軸承10與圓柱滾子軸承11的軸承組合，軸承10、11、12 安裝在軸承座M中。所述上支撐的軸承處採用骨架油封7和迷宮密封8的組合密封，下支 撐的軸承處採用骨架油封密封9。軸承座M上固定安裝有支撐法蘭13，下層平模盤4固定安裝在支撐法蘭13上。 下層壓輪機構的外圍設有下料倉，上平模盤固定安裝在下料倉的上面，上層擠壓機構的外 圍設有上料倉。上、下料倉的上部設有進料口，所述上層擠壓機構的出料口與所述下料倉的 進料口相對應，並與下料倉相通。上料倉用作初步碾壓和粉碎物料的空間，下料倉作為進一 步擠壓成型物料的空間，為了便於觀察物料情況和清理物料，在所述下料倉的倉壁的四個 面上各設有1個倉門17。
權利要求
1.一種立式雙層生物質擠壓成型機，其特徵在於其包括上、下兩層設有平模盤和壓輪 機構的擠壓機構，所述上層擠壓機構的出料口處於下層平模盤的上方。
2.根據權利要求1所述的立式雙層生物質擠壓成型機，其特徵在於所述上、下層平模 盤上分別設有貫通該平模盤的若干上、下模孔，所述上模孔的最小孔徑大於所述下模孔的 最小孔徑，所述若干上模孔的下埠構成所述上層擠壓機構的出料口。
3.根據權利要求2所述的立式雙層生物質擠壓成型機，其特徵在於還設有立式的上、 下主軸，所述上、下主軸分別穿過所述上、下層平模盤的中心通孔，其輸出端分別與所述上、 下層壓輪機構的支座傳動連接，所述上、下主軸的軸線分別與所述上、下層平模盤的軸線重I=I ο
4.根據權利要求3所述的立式雙層生物質擠壓成型機，其特徵在於所述壓輪機構包括 水平延伸的壓輪軸和分別通過軸承連接在所述壓輪軸左右兩側的左、右壓輪，所述壓輪軸 的中部安裝在相應壓輪機構的支座上，所述上、下層壓輪機構的支座上分別設有用於實現 所述傳動連接的連接接口，且兩壓輪機構支座上的所述連接接口的結構相同。
5.根據權利要求4所述的立式雙層生物質擠壓成型機，其特徵在於所述上、下層平模 盤的軸線重合，所述上主軸的下端固定連接在所述下層壓輪機構的支座上。
6.根據權利要求5所述的立式雙層生物質擠壓成型機，其特徵在於所述下主軸通過聯 組窄V帶傳動機構連接驅動裝置。
7.根據權利要求6所述的立式雙層生物質擠壓成型機，其特徵在於所述下主軸採用上 下兩點支撐的軸承配置形式安裝在機架上，所述上支撐的軸承為圓錐滾子軸承，所述下支 撐的軸承為推力滾子軸承與圓柱滾子軸承的軸承組合。
8.根據權利要求7所述的立式雙層生物質擠壓成型機，其特徵在於所述上支撐的軸承 採用骨架油封和迷宮密封的組合密封，所述下支撐的軸承採用骨架油封密封，所述上、下層 壓輪機構分別通過快速拆裝裝置緊固在所述上、下主軸上，所述主軸的頂部側壁上設有外 環槽，所述快速拆裝裝置包括兩個限位板、一個端蓋和一個或多個螺釘，所述兩限位板均呈 圓心角不大於180°的半環狀，分別插裝在所述外環槽上，其外緣從主軸側壁上向外突起， 所述端蓋通過所述螺釘緊固在相應主軸的頂部，其側面的內表面擋在所述限位板的外緣， 所述支座上設有所述連接接口的連接部位於所述限位板的下面。
9.根據權利要求1、2、3、4、5、6、7或8所述的立式雙層生物質擠壓成型機，其特徵在於 所述上、下層平模盤內設有加熱裝置。
10.根據權利要求9所述的立式雙層生物質擠壓成型機，其特徵在於所述上、下層壓輪 機構的外圍分別設有上、下料倉倉壁，所述上、下料倉倉壁分別與上、下層平模盤圍成上、下 料倉，所述上、下料倉的上部設有進料口，所述下料倉的進料口與所述上層擠壓機構的出料 口相對應，所述下料倉倉壁上設有倉門。
全文摘要
本發明涉及一種立式雙層生物質擠壓成型機，其包括上、下兩層設有平模盤和壓輪機構的擠壓機構，所述上層擠壓機構的出料口處於下層平模盤的上方。所述上、下層平模盤內設有加熱裝置。所述上、下層平模盤上分別設有上、下模孔，所述上模孔的最小孔徑大於所述下模孔的最小孔徑。本發明對於特殊散碎、大溼度物料在潮冷工作環境下，同樣可以正常的碾揉粉碎、加壓成型物料，最大限度地提高物料的擠壓成型效果，在出現意外悶機情況下能更快捷的拆裝，提高了設備的持續生產率。另外，由於採用了聯組窄V帶傳動，並採用組合式密封，有效地提高了設備的使用壽命和可靠性。
文檔編號B27N3/28GK102049807SQ200910244100
公開日2011年5月11日 申請日期2009年12月28日 優先權日2009年12月28日
發明者李 遠, 石書田, 賈振海 申請人:北京奧科瑞豐機電技術有限公司