[实用新型]一种低能耗的阶梯形模秸秆制粒装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及秸秆制粒装置，具体涉及一种低能耗的阶梯形模秸秆制粒装置。

背景技术

挤压成型是目前对秸秆就近加工处理的一种主要方式，是指将秸秆粉碎后加压，无需添加任何添加剂和粘结剂，压制成颗粒状；挤压成型技术有螺旋挤压、活塞压缩两种热压成型技术，和辊压成型的冷压成型技术；两种热压成型技术要求加工精度高、材料耐磨性好，其设备购买和使用的成本高，会提高秸秆挤压成型的成本，不利于秸秆资源化的经济合理性；辊压成型是目前秸秆挤压成型普遍采用的技术，其工作原理是：在成型模上开有若干成型孔，用压辊将粉碎后的秸秆碎料挤入成型孔进料口，形成致密的棒状颗粒从成型孔出料口外排。

辊压成型设备根据成型模的形式分为平模和环模，平模成型装置包括筒形的加料室、设置于加料室底部的成型模以及压辊，压辊还分为直辊和锥辊两种，锥辊平模成型装置将锥辊的转轴相对固定在加料室壁上，动力机构驱动成型模转动，由于成型模较重，驱动其转动以及摩擦消耗的能量要高于直辊平模成型装置；传统的直辊平模成型装置如图2所示，加料室3中设有一根贯穿成型模1的由动力机构驱动的转轴4，转轴4上连接有沿加料室3径向延伸的传动杆6，压辊5转动连接于传动杆6上，压辊5随着转轴4公转的同时受成型模1的摩擦阻力作用自转，为避免压辊5碾过成型孔2时其两侧存在可供秸秆碎料溢出的空隙进而影响秸秆颗粒紧实度，压辊5的轴向长度不小于成型孔2的直径；这种平模成型装置在运行过程中消耗的能量主要作用于：秸秆碎料与成型孔2内壁之间的摩擦力、压辊5与成型模1之间的摩擦力、压辊5与加料室3中装填的秸秆碎料之间的摩擦力；成型模1上位于同一圆周的相邻的成型孔2之间成为孔桥，压辊5在孔桥处与成型模1以及秸秆碎料的摩擦力为无效摩擦力，压辊5的轴向长度越大，与成型模1以及秸秆碎料的接触面积越大，产生的无效摩擦力也越大，产生的热量越多，为避免装置过热，还需要设置冷却机构，由此消耗的能量高，而且由于压辊5与孔桥是面接触，秸秆碎料会逐渐被压实，随着其厚度逐渐增加，无效摩擦力越来越大，消耗的能量越来越多，如不及时清理甚至会烧毁动力机构，目前采用电力驱动的秸秆颗粒直辊平模成型装置耗电量不低于70度/吨。

在此基础上，申请人在先申请了如图3所示的一种秸秆颗粒平模成型装置，成型模1在压辊5随转轴4公转的圆周上还设有同心的弧形槽7，成型孔2位于弧形槽7中，其直径小于弧形槽7的槽口宽度，压辊5与成型模1接触的边部为外凸的弧面，其轴向长度小于成型孔2的直径。成型孔设置在弧形槽中，成型孔直径小于弧形槽的槽口宽度，压辊轴向长度小于成型孔的直径，当压辊经过成型孔时，其两侧与成型孔之间虽然有间隙，但是由于是在弧形槽中，弧形槽的壁对秸秆碎料起到聚拢的作用，使得进入成型孔的秸秆碎料不容易溢出，基本不影响压制出的秸秆颗粒紧实度；压辊的轴向长度减小，缩小了与秸秆碎料的接触面积，从而减小了与秸秆之间的无效摩擦力导致的能量损耗；压辊与成型模接触的边部为外凸的弧面，外凸弧面的弧形半径小于弧形槽的弧形半径，使得压辊与弧形槽之间为线接触，大幅度降低压辊在孔桥处与成型模之间的无效摩擦力，从而大幅降低与成型模之间的无效摩擦力导致的能量损耗；压辊与弧形槽之间为线接触，不会出现秸秆被压实以致增大摩擦力的情况，连续运行也不会影响动力机构使用寿命；综合能耗低，耗电量不超过40度/吨。

但是由于多片压辊需要安装多个轴承，受转轴的长度限制，多片压辊实际是同轴固定在同一个轴套外壁，以减少轴承的数量，因此随成型模沿径向向外的圆周长度逐渐增加，靠近成型模外沿的压辊要比靠近成型模中心的压辊移动更远的距离，而压辊的直径相同，线速度相同，靠近成型模外沿的压辊与成型模之间存在大量的滑动摩擦，一方面越靠近外侧，辊压效果越差、颗粒紧实度越来越低，另一方面滑动摩擦也会消耗大量的能量。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种低能耗的阶梯形模秸秆制粒装置，可以解决现有秸秆颗粒平模成型装置靠近成型模外沿的压辊与成型模之间存在大量的滑动摩擦，导致一方面越靠近外侧，辊压效果越差、颗粒紧实度越来越低，另一方面滑动摩擦也会消耗大量能量的问题。

本实用新型通过以下技术方案实现：