[发明专利]柱塞式压辊生物质环模颗粒成型机构

说明书

技术领域

本发明专利涉及一种新型生物质常温固化压缩成型机构，具体为一种柱塞式压辊-环模成型机理的生物质颗粒燃料生产装置。

背景技术

目前，在生物质固体燃料成型设备中，由于环模成型机连续运转，生产效率较高，对物料含水率要求低，并且整机结构紧凑、构造简单、使用方便，因此应用极为普遍。但是传统环模成型设备均采用压辊体-环模成型机构，在物料挤压区，压辊体外曲面与环模内曲面的间隙必须保持在0.1-0.5mm；粉碎的物料附着在转动环模内侧，在其转动过程中，压辊外曲面和环模内曲面形成的空间逐渐减小，使得物料被压辊外曲面挤压进环模成型孔中，最终形成固体颗粒。

该种颗粒成形机构存在以下缺陷：一、在压辊外曲面和成型环模内曲面形成的挤压区域内，压辊只能将环模成型孔附近的物料挤压进孔中形成固体颗粒，而环模成型孔外的物料在被挤压成型前，会受到压辊反复地强烈挤压和摩擦；同时，由于压辊在攫取物料的过程中，物料和压辊及环模之间存在相对滑动，原动机输入的能量大部分消耗在克服物料与成型部件的摩擦，产生大量热量，造成动力浪费，而用于压缩成型的能量仅占37%-40%。二、成型机构对成型间隙的要求很高，间隙过小会导致模具磨损加剧；间隙过大会降低生产效率，降低颗粒成型品，使用过程中因为模具的磨损，需要经常对间隙进行调整。三、压辊半径大小容易影响其对物料的攫取能力，所以对压辊尺寸的设计要求较高。

如上缺点造成传统的环模成型机生产能耗偏高，模具磨损较快，使用寿命短，设计装配要求较高，使用复杂，很大程度上限制了生物质资源固化成型燃料进行高效、低成本开发利用和大规模生产的潜力。

发明内容

本发明专利提出了一种新型柱塞式压辊-环模成型机构，利用安装在旋转压辊外侧的一系列柱塞体只对进入环模成型孔内的物料实现有效挤压，避免了物料在环模成型孔外所受到的压辊挤压和摩擦，从而降低设备成型能耗，减缓了环模快速磨损，提高设备整体使用寿命；同时，由于压辊上的柱塞啮合进入环模上的成型孔中进行物料挤压，成型效率高，固化颗粒密度大，成型孔也不易堵塞；而且，该种成型机构在使用过程中不用进行间隙调整，使用方便简单。

本发明机构包括：齿轮定比传动系、传动惰轮部件、柱塞式压辊部件、成型环模部件等部分。

其中，所述齿轮定比传动系包括：压辊齿轮、传动惰齿轮、环模齿轮，三者均为精度较高的直齿圆柱齿轮；压辊齿轮、环模齿轮通过键分别于压辊传动轴、环模轴连接，两者通过安装在惰轮轴上的惰齿轮实现同向定比传动。

所述柱塞式压辊部件包括：压辊传动轴、压辊体、柱塞等，压辊体外侧沿轴向有若干列均匀交错圆周分布孔系，柱塞体通过过盈配合安装在压辊体上；每个柱塞体外端有倒角。

所述成型环模部件包括：环模轴、环模体、安装法兰、挡料圈等，环模体沿轴向有相同列数均匀交错的圆周分布成型孔系，每列孔数相同，且与压辊体上每列柱塞数的比值等于压辊和环模的转速比；所有环模成型孔内侧有倒角。

附图说明

图1是柱塞式压辊生物质环模颗粒成型机构的工作原理图。

图2是柱塞式压辊生物质环模颗粒成型机构安装示意图

图3是成型机构的柱塞式压辊结构示意图。

图4、5、6、11分别是压辊传动轴、压辊齿轮、环模齿轮、环模轴结构示意图。

图7是成型机构的压辊部件结构示意图。

图8是环模部件的结构示意图。

图9、10是环模法兰和环模体定位装配示意图。

图12是传动惰轮的装配示意图。

图13是柱塞式压辊环模成型机构三大部件啮合传动示意图。

图中：1.安装箱体，2.环模部件，3.环模齿轮，4.传动惰齿轮，5.传动惰轮部件，6.压辊齿轮，7.柱塞式压辊部件，8.压辊体，9.挤压柱塞体，10、11.压辊支撑轴承，12.压辊传动轴，13.压辊轴向固定环，14.环模支撑轴承，15.环模体安装定位销，16.环模安装法兰，17.环模体，18.环模挡料圈，19.环模轴，20.惰轮轴，21.惰轮轴承；

具体实施方式