[发明专利]一种外齿双环模对辊制粒机的环模结构

说明书

一种外齿双环模对辊制粒机的环模结构，它包括构成双对辊外齿环模系统的具有外轮齿的主动对辊环模和从动对辊环模，两对辊环模的外轮齿相互啮合；在轮齿齿廓“两侧面”上有轴线与轮齿齿廓对称面具有一定夹角的成型模孔；在轮齿齿廓两侧面上的成型模孔轴向位置，沿对辊环模轴线方向错开并阵列排布；相互啮合的主动对辊环模和从动对辊环模之间的中心距离可调。本发明构成了新一代制粒设备，具有结构简单、原料适应性强、能耗低、生产效率高的优点，可用于食品、制药、化工、饲料、肥料和能源生产加工技术领域。

技术领域

本发明涉及一种制粒机技术，尤其是一种食品、制药、化工、饲料、肥料和能源生产加工用的造粒技术，具体地说是一种外齿双环模对辊制粒机的环模结构。

背景技术

生物质压缩成型技术作为较成熟的生物质资源化利用技术之一，可以将生物质经干燥、粉碎、压缩成型，变为棒状、块状或颗粒状的颗粒饲料、成型燃料和生物肥料等。在各种生物质成型技术装备中，模辊式成型机具有原料适应性强、生产率高等优点，是当前生物质固化成型设备研究和开发的热点。但是，目前各种模辊式成型机均存在着能耗高、生产效率低和关键零部件磨损严重的问题。

专利号ZL.200720093578.1针对以上问题，提供了一种《齿模式制粒机》，“是利用一对齿轮相互啮合对物料产生的挤压的原理制粒的齿模式制粒机”。这种结构和工作原理实质上是借鉴了齿轮泵的工作原理，是依靠泵体以及与啮合轮齿间所形成的“工作容积变化和移动进行输送液体并使之增压”。在齿轮泵的工作原理中有三个关键要素：（1）工作容积的变化；（2）被输送的物体的“移动”；（3）被输送的物体是“液体”。而由渐开线啮合原理我们可知：（1）一对齿轮啮合时，齿轮的受力方向是沿着渐开线的法线方向；（2）从理论上讲，渐开线轮齿啮合的过程是一个纯滚动的过程。在《齿模式制粒机》的专利中，仅借鉴了齿轮泵的容积变化工作原理，靠“每个齿轮的齿与齿间的齿沟内有锥度的模孔，模孔与每个齿轮空心相通。”，是无法使得被输送的 “非液体”的生物质物料向成型模孔“有效移动”，特别是在用于带有纤维性的生物质物料成型时，在两齿廓啮合点(线)上的正压力对物料的夹持作用下，物料是无法向齿底的成型孔方向移动，因此将会进一步造成功耗加大，关键部位磨损严重，甚至装置无法正常运转。申请人通过试验和实践中证明，在这种结构的生物质成型机工作时，模具和生物质成型料快速升温，设备无法正常工作。

为了达到成型物料有效输送和压缩的目的，专利申请号201110262547.5在综合了活塞冲压式成型机和模辊式成型机特点(活塞冲压式成型机能耗较低，但生产率也较低；模辊式成型机生产率较高，但能耗也较高) 的基础上，公开了一种新型《对辊柱塞式生物质常温成型机》。但是，这种成型机也只是处于专利形式，并未真正进行试制和生产，其实用性和可行性尚未得到验证。

专利号ZL.201721290284.8针对上述问题提供了一种《外齿双环模对辊成型机》，该专利技术是基于齿轮啮合基本原理，解决了啮合齿面间固体物料流向问题，在对辊制粒成型工作机理上有重大突破，但是通过试验和实践发现，在制粒成型技术的结构上尚有不足，主要问题为：（1）原设计中只考虑轮齿单侧的成型模孔，没有考虑轮齿另一侧面上的物料流动和成型问题；（2）没有考虑轮齿相互啮合的过程中，成型模孔的位置布置结构对物料流动及提高有效挤压面积之间的因素关系；（3）没有考虑轮齿磨损后的齿侧间隙补偿问题。这些问题都将会直接影响外齿双环模对辊制粒机的工作性能、能耗和生产效率。

发明内容

本发明的目的是针对现有的外齿双环模对辊制粒机的对辊环模出料孔设置不合理，易出现物料流动性差、工作负荷大等问题，设计一种外齿双环模对辊制粒机的环模结构。

本发明的技术方案是：

一种外齿双环模对辊制粒机的环模结构，它包括构成双对辊外齿环模系统的具有外轮齿的主动对辊环模1和从动对辊环模2，两对辊环模的外轮齿相互啮合；其特征是在轮齿齿廓“两侧面”上均设有轴线与轮齿齿廓对称面夹角为β的成型模孔3；在轮齿齿廓两侧面上的成型模孔轴向位置沿对辊环模轴线方向错开并阵列排布。