[发明专利]一种环模秸秆成型机环模衬套及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及环模秸秆成型机，特指一种环模秸秆成型机环模衬套及其制造方法，特别是关于一种使用寿命长，可根据不同需求进行便捷更换的环模衬套的设计与制造方法。

背景技术

农作物秸秆是一项宝贵的资源，我国是农业大国，秸秆资源丰富，列世界之首；但这些农作物秸秆并没得到充分利用，大量焚烧已成为一个重大的社会问题，浪费资源，污染环境，秸秆的固化成型是解决该问题的好办法。

环模秸秆成型机具有生产率高、能耗较低等优点，已逐渐成为当前秸秆固化成型的主流设备；但生物质秸秆内有较高的Si以及Ca、K等金属，秸秆收集过程中还会夹带许多泥沙，在秸秆压缩成型过程中，由于环模处在较高温度和挤压力下工作，环模孔内壁与物料始终处于磨擦状态，因此导致环模的磨损非常严重；当环模磨损到一定程度时，原料就无法成型；因此，环模的磨损决定了生物质成型机的使用寿命，目前，国外生物质成型燃料在生产800-1000t时就需要对环模进行修复，国内则只能生产150-300t就需对环模进行修复，由于环模在成型时所受的摩擦力很大，而目前采用的环模加工方式无法满足高摩擦力的环境，造成环模过快磨损；另一方面，目前环模采用的环模块拼组而成，其制造工艺较为粗糙，稳定性差造成环模的快速磨损，增加了生产成本，这已成为进行一步制约环模秸秆成型机大规模推广使用的主要因素。

中国专利201210339933.4公开了一种秸秆成型机环模衬套，衬套和环模孔通过燕尾槽间隙配合连接，使得衬套一旦损坏可轻松更换具有拆装方便，堵塞时便于清理，提高环模使用寿命；但还存在以下不足之处：第一，衬套贯通于环模孔从实际应用角度并无必要，因为环模孔仅仅在预压腔和成型腔磨损严重，而在保型腔磨损很小，如此设计只会进一步增加生产成本，秸秆综合利用是一项环保产业，在农村应用广泛，利润并不高，因此需要从各个源头做到减小成本，才能真正推广；第二，衬套为等径孔即等压缩率和压缩比，等径环模孔虽更有利于加工，但秸秆压缩成型工况较为复杂，经过长时间的生产应用发现，不同成型参数与原料类型所需的环模孔工艺参数也不尽相同，因此等径环模孔生产适应性较差，生产出的成型压块密度较低，品质较差；第三，无详细介绍衬套的设计与制造工艺，而只有在确定环模参数的提前下才可进行设计，同时还需要经济实用的制造工艺技术，才能确保其在工业上大规模应用。

因此，研究新环模衬套设计方法和制造工艺以制造耐磨更强的环模成为急需解决的问题。

发明内容

针对以上问题，本发明提供一种工作效率高、使用寿命长的环模秸秆成型机环模衬套及其制造方法，环模沿径向开设有设置阶梯的环模通孔，阶梯将环模通孔分为上部分和下部分，通孔与衬套配合形成完整的环模孔；环模为整体铸造制成，衬套进行表面涂层处理。

本发明采用技术方案如下:

本发明提供了一种环模秸秆成型机环模衬套，所述环模采用整体铸造的方式成型，沿环模径向方向开设环模通孔，各环模孔形状相同；衬套外边设置有环套，衬套外表面形状与环模通孔上部分内表面形状相同；将衬套与环模通孔安装配合形成环模孔；根据不同的成型条件，可根据需要更换不同压缩率、压缩比及锥角的衬套，确保始终保持最佳的成型工艺条件。

所述环模开设有阶梯的环模通孔个数为30-60个，进一步地，孔个数为30、45和60个。

所述衬套外边设置有弧形环套，将所有的衬套与环模通孔安装后，所有环套拼凑一起应恰好嵌满环模内侧。

所述衬套入口处为大直径端，经过锥斜面过渡到小直径端；衬套的外部形状与环模通孔上部分相同，将衬套安装在环模通孔上部分区域内并与通孔上部分形状配合。

所述衬套的形状具体是小端直径大小为28mm、30mm、32mm，压缩率即衬套大端直径与小端直径比为1.1～1.3，衬套锥角度大小为5.5°～6°，压缩比即环模孔整长与衬套小端直径比为3～9，衬套大端长度与衬套锥斜面高度与衬套小端长度之比依次为3:1:1；根据生产不同的秸秆可选取不同类型的衬套。

所述不同类型的衬套外部形状都应相同便于与环模通孔配合，增强成型机的实用性与通用性。

所述衬套与环模通孔上部分区域安装方式为将衬套小直径端沿着环模通孔插入，当衬套小端与环模通孔阶梯接触时即安装完毕，此时环套也应恰好与环模内侧相接触；配合方式为间隙配合，如此配合便于拆卸与安装。

衬套与环模通孔下部分无缝平滑过度配合形成完整环模孔，所述环模孔由预压腔、成型腔和保型腔三部分组成。