專利名稱：一種平模網(wǎng)狀模盤生物質(zhì)成型機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于生物質(zhì)成型燃料生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種平模網(wǎng)狀模盤生物質(zhì)成型機(jī)。
背景技術(shù)：
生物質(zhì)原料的自然形態(tài)是松散無序的，且體積大、比重小，單位體積的重量約為50-110 kg/m3，如果生物質(zhì)原料直接用作燃料，則要求爐子具有較大的燃燒爐膛，同時生物質(zhì)原料燃燒持續(xù)時間短，燃料添加頻繁，燃燒效率較低。生物質(zhì)成型燃料則是通過成型設(shè)備對自然形態(tài)的生物質(zhì)原料壓制而成的，其改變了生物質(zhì)的單位體積重量，提高了能量密度，具有更廣泛的推廣應(yīng)用價值。 生物質(zhì)成型機(jī)包括平模生物質(zhì)成型機(jī)，其工作原理為憑借成型機(jī)的壓輥與生物質(zhì)原料間的劇烈摩擦作用產(chǎn)生的大量摩擦熱量，使生物質(zhì)原料中含有的木質(zhì)素軟化、粘結(jié)力增大，軟化后的木質(zhì)素和生物質(zhì)原料中固有的纖維素聯(lián)合作用，使生物質(zhì)逐漸轉(zhuǎn)變成生物質(zhì)成型燃料?，F(xiàn)有平模生物質(zhì)成型機(jī)的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，體積緊湊，成本低廉。但是，平模生物質(zhì)成型機(jī)的成型模盤以及成型孔為磨損件，極易發(fā)生快速磨損，使用時需要對成型孔進(jìn)行定期加工，以保證其成型能力。成型模盤既有整體式模具，也有組合式模具，為了延長成型模盤的使用壽命，成型模盤的材質(zhì)常采用耐磨合金鋼。但是，由于秸桿等生物質(zhì)原料在收集過程中往往會夾帶許多泥沙、塵土，更重要的是秸桿等生物質(zhì)原料中的堿金屬含量較高，在擠壓成型過程中泥沙、塵土及堿金屬對耐磨合金鋼制成的成型模盤的磨損依然很嚴(yán)重，導(dǎo)致成型模盤的使用壽命很難超過500小時。另外，采用耐磨合金鋼加工成型模盤不僅提高了加工難度，還增加了其制造成本和維修成本。因此，為了減緩成型模盤的磨損速度和提高成型模盤的使用壽命，同時降低成型模盤以及生物質(zhì)成型機(jī)的制造成本，采用合適的成型模盤成為制約生物質(zhì)成型機(jī)推廣使用的技術(shù)瓶頸。目前，平模生物質(zhì)成型機(jī)的網(wǎng)狀盤面式模盤成型孔一般由圓錐入料段與圓柱成型段構(gòu)成，在網(wǎng)狀盤面式模盤上分布的成型孔的圓形入料口之間存在著交接的區(qū)域，一般稱之為三角區(qū)。當(dāng)壓輥碾壓通過三角區(qū)時，會造成對壓輥與網(wǎng)狀盤面式模盤之間生物質(zhì)原料的無效碾壓，導(dǎo)致成型機(jī)出現(xiàn)無效功耗，也造成成型機(jī)的有效入料面積減少，以直徑為30_的成型孔為例，一般的占空比只能達(dá)到30% 50%。另外，由于生物質(zhì)原料在三角區(qū)被碾壓成堅(jiān)硬的殼層，嚴(yán)重影響成型機(jī)的工作效率，并對壓輥與網(wǎng)狀盤面式模盤的間隙十分敏感，大大加速了網(wǎng)狀盤面式模盤表面的磨損?？傊F(xiàn)有模具的構(gòu)造不僅占空比低、工作效率低和使用壽命短，而且有相當(dāng)比例的機(jī)械功由于擠壓摩擦轉(zhuǎn)換為了摩擦熱量，使生產(chǎn)設(shè)備的單位電耗居高不下，生產(chǎn)成本過高，嚴(yán)重阻礙了成型技術(shù)的推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、占空比高、耐磨損、使用壽命長、單位電耗低和生產(chǎn)成本低的平模網(wǎng)狀模盤生物質(zhì)成型機(jī)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種平模網(wǎng)狀模盤生物質(zhì)成型機(jī)，包括機(jī)架、機(jī)架上部的入料倉和入料倉下方的接料倉，入料倉內(nèi)設(shè)有壓輥，接料倉內(nèi)設(shè)有網(wǎng)狀盤面式模盤，壓輥與網(wǎng)狀盤面式模盤間隙配合，接料倉上設(shè)有出料口 ；網(wǎng)狀盤面式模盤的盤面上設(shè)有至少一圈成型孔，成型孔由上部的漏斗狀入料段、中部的錐形過渡段和下部的圓柱狀成型段構(gòu)成，漏斗狀入料段的上端口呈扇形；壓輥或者網(wǎng)狀盤面式模盤與動力機(jī)構(gòu)傳動相連。所述網(wǎng)狀盤面式模盤的盤面上設(shè)有三圈成型孔，成型孔漏斗狀入料段的上端口邊界為棱線，所有成型孔的棱線構(gòu)成網(wǎng)狀盤面式模盤的網(wǎng)狀盤面。所述成型孔上設(shè)有耐磨罩，耐磨罩與網(wǎng)狀盤面式模盤相適應(yīng)。所述成型孔錐形入料段的錐度范圍為1:7 1:15。所述入料倉內(nèi)設(shè)有轉(zhuǎn)軸，壓輥通過軸承安裝在轉(zhuǎn)軸上。所述網(wǎng)狀盤面式模盤中部設(shè)有中心孔，動力機(jī)構(gòu)包括電動機(jī)及其減速機(jī)，網(wǎng)狀盤 面式模盤與電動機(jī)及其減速機(jī)通過中心孔與電動機(jī)及其減速機(jī)的輸出軸的緊配合傳動連接。所述成型孔錐形入料段的錐度為1:10。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是
I、本發(fā)明包括機(jī)架、機(jī)架上部的入料倉和入料倉下方的接料倉，入料倉內(nèi)設(shè)有壓輥，接料倉內(nèi)設(shè)有網(wǎng)狀盤面式模盤，壓輥與網(wǎng)狀盤面式模盤間隙配合，接料倉上設(shè)有出料口 ；網(wǎng)狀盤面式模盤的盤面上設(shè)有至少一圈成型孔，成型孔由上部的漏斗狀入料段、中部的錐形過渡段和下部的圓柱狀成型段構(gòu)成，漏斗狀入料段的上端口呈扇形；壓輥或者網(wǎng)狀盤面式模盤與動力機(jī)構(gòu)傳動相連，其結(jié)構(gòu)簡單，實(shí)現(xiàn)壓輥的工作區(qū)域全部成為有效的入料面積，使網(wǎng)狀盤面式模盤的盤面上不存在三角區(qū)，使網(wǎng)狀盤面式模盤的入料面積占空比接近達(dá)到100%,既可克服傳統(tǒng)模具容易把生物質(zhì)原料碾壓成殼的缺陷，又可有效提高成型機(jī)的生產(chǎn)效率和降低設(shè)備的單位生產(chǎn)電耗。2、在成型孔上設(shè)有2 3_厚的耐磨罩，耐磨罩與網(wǎng)狀盤面式模盤相適應(yīng)，利用耐磨罩高硬度與高耐磨性的特點(diǎn)，可在壓縮成型過程中有效減少生物質(zhì)原料對網(wǎng)狀盤面式模盤的磨損，可大大延長網(wǎng)狀盤面式模盤的使用壽命，有效克服了傳統(tǒng)模具制造工藝中提高模具壽命與降低模具加工成本之間的矛盾，為壓型機(jī)在農(nóng)村的普及使用奠定了基礎(chǔ)。3、漏斗狀入料段的上端口邊界為棱線，且漏斗狀入料段上端口邊界的棱線較為尖銳，既可有效克服傳統(tǒng)模具容易把生物質(zhì)原料碾壓成殼的缺陷，又能大大提高入料面積占空比。4、由于成型孔通過深度拉伸放樣形成漏斗狀入料段、錐形過渡段和圓柱狀成型段三部分，使成型孔上部為扇形的同時保證其下部仍為圓柱形，可避免成型孔相鄰壁厚過薄，有效保證網(wǎng)狀盤面式模盤具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，經(jīng)久耐用。5、耐磨罩可以做成整體式的，便于安裝；耐磨罩也可以是組合式的，當(dāng)耐磨罩單個或者部分磨損破碎后可單獨(dú)更換或者成批集體更換，便于維護(hù)，不僅可以進(jìn)一步延長網(wǎng)狀盤面式模盤的使用壽命，而且還能降低設(shè)備的使用成本。


圖I為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意 圖2為圖I中接料倉內(nèi)網(wǎng)狀盤面式模盤的結(jié)構(gòu)示意 圖3為圖2中成型孔的結(jié)構(gòu)不意 圖4為圖2的A-A剖視圖。
具體實(shí)施例方式如圖I、圖2、圖3和圖4所示的平模網(wǎng)狀模盤生物質(zhì)成型機(jī)，其包括機(jī)架I、機(jī)架I上部的入料倉2和入料倉2下方的接料倉3，在接料倉3上設(shè)有出料口 12，在入料倉2內(nèi)設(shè)有轉(zhuǎn)軸6，轉(zhuǎn)軸6上通過軸承11安裝有壓輥5。在接料倉3內(nèi)設(shè)有網(wǎng)狀盤面式模盤7，壓輥5與網(wǎng)狀盤面式模盤7間隙配合，在網(wǎng)狀盤面式模盤7中部設(shè)有中心孔8，動力機(jī)構(gòu)包括電動機(jī)及其減速機(jī)4，網(wǎng)狀盤面式模盤7與電動機(jī)及其減速機(jī)4通過中心孔8與電動機(jī)及其減速機(jī)4的輸出軸的緊配合傳動連接。在網(wǎng)狀盤面式模盤7的盤面上設(shè)有三圈成型孔9，即 整個盤面包括三個由成型孔9構(gòu)成的環(huán)形工作區(qū)域，其中成型孔9通過一定的深度拉伸放樣形成由上部的漏斗狀入料段91、中部的錐形過渡段92和下部的圓柱狀成型段93三部分構(gòu)成的成型腔體，漏斗狀入料段91的上端口呈扇形，且漏斗狀入料段91的上端口邊界為棱線，所有成型孔9上端口的棱線構(gòu)成網(wǎng)狀盤面式模盤7的網(wǎng)狀盤面，從而實(shí)現(xiàn)壓輥5的工作區(qū)域全部成為有效的入料面積，使網(wǎng)狀盤面式模盤7的盤面上不存在三角區(qū)，使網(wǎng)狀盤面式模盤7的入料面積占空比接近達(dá)到100%，可有效提高成型機(jī)的生產(chǎn)效率和降低設(shè)備的單位生產(chǎn)電耗。為了提高成型機(jī)的耐磨性能，在成型孔9上設(shè)有2 3mm厚的耐磨罩10，耐磨罩10與網(wǎng)狀盤面式模盤7相適應(yīng)，利用耐磨罩10高硬度與高耐磨性的特點(diǎn)，可在壓縮成型過程中有效減少生物質(zhì)原料對網(wǎng)狀盤面式模盤7的磨損，可大大延長網(wǎng)狀盤面式模盤7的使用壽命。漏斗狀入料段91上端口邊界的棱線較為尖銳，既可有效克服傳統(tǒng)模具容易把生物質(zhì)原料碾壓成殼的缺陷，又能大大提高入料面積占空比。由于成型孔9通過深度拉伸放樣形成漏斗狀入料段91、錐形過渡段92和圓柱狀成型段93三部分，使成型孔9上部為扇形的同時保證其下部仍為圓柱形，可避免成型孔9相鄰壁厚過薄，有效保證網(wǎng)狀盤面式模盤7具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，經(jīng)久耐用。成型孔9錐形入料段92的錐度范圍為1:7 1:15，錐形入料段92的錐度優(yōu)選為1:10，便于燃料成型。耐磨罩10可以做成整體式的，便于安裝；耐磨罩10也可以是組合式的，當(dāng)耐磨罩10單個或者部分磨損破碎后可單獨(dú)更換或者成批集體更換，便于維護(hù)，不僅可以進(jìn)一步延長網(wǎng)狀盤面式模盤7的使用壽命，而且還能降低設(shè)備的使用成本。在本實(shí)施方式中，網(wǎng)狀盤面式模盤7的盤面直徑為500mm，裝機(jī)功率為15KW，每小時可處理O. 5噸秸桿，網(wǎng)狀盤面式模盤7的使用壽命可超過1000小時，可為生物質(zhì)成型燃料提供穩(wěn)定可靠、運(yùn)行成本低的生產(chǎn)裝備。本發(fā)明的使用過程為生物質(zhì)原料通過提升送料裝置送入到入料倉2中，生物質(zhì)原料通過壓輥5與轉(zhuǎn)軸6落到網(wǎng)狀盤面式模盤7的漏斗狀入料段91內(nèi)，并經(jīng)過錐形過渡段92進(jìn)入圓柱狀成型段93 ；電動機(jī)及其減速機(jī)4驅(qū)動網(wǎng)狀盤面式模盤7轉(zhuǎn)動，與此同時，轉(zhuǎn)動的網(wǎng)狀盤面式模盤7與滾動的壓輥5之間產(chǎn)生相對運(yùn)動，使更多的生物質(zhì)原料被強(qiáng)制壓入到網(wǎng)狀盤面式模盤7的成型孔9中；生物質(zhì)原料在圓柱狀成型段93完成壓縮成型為棒狀，最后生物質(zhì)成型燃料通過出料口 12排出。不限于上述實(shí)施方式在本發(fā)明中，耐磨罩10與網(wǎng)狀盤面式模盤7既可以制成一
體結(jié)構(gòu)，也可以制成分體式的，便于進(jìn)行及時更換，使用靈活；耐磨罩10也可以是通過在成型孔9表面噴涂陶瓷粉末和燒結(jié)形成的表面具有高耐磨性的耐磨層。
權(quán)利要求
1.一種平模網(wǎng)狀模盤生物質(zhì)成型機(jī)，其特征在于包括機(jī)架、機(jī)架上部的入料倉和入料倉下方的接料倉，入料倉內(nèi)設(shè)有壓輥，接料倉內(nèi)設(shè)有網(wǎng)狀盤面式模盤，壓輥與網(wǎng)狀盤面式模盤間隙配合，接料倉上設(shè)有出料口 ；網(wǎng)狀盤面式模盤的盤面上設(shè)有至少一圈成型孔，成型孔由上部的漏斗狀入料段、中部的錐形過渡段和下部的圓柱狀成型段構(gòu)成，漏斗狀入料段的上端口呈扇形；壓輥或者網(wǎng)狀盤面式模盤與動力機(jī)構(gòu)傳動相連。
2.如權(quán)利要求I所述的平模網(wǎng)狀模盤生物質(zhì)成型機(jī)，其特征在于所述網(wǎng)狀盤面式模盤的盤面上設(shè)有三圈成型孔，成型孔漏斗狀入料段的上端口邊界為棱線，所有成型孔的棱線構(gòu)成網(wǎng)狀盤面式模盤的網(wǎng)狀盤面。
3.如權(quán)利要求I或2所述的平模網(wǎng)狀模盤生物質(zhì)成型機(jī)，其特征在于所述成型孔上設(shè)有耐磨罩，耐磨罩與網(wǎng)狀盤面式模盤相適應(yīng)。
4.如權(quán)利要求3所述的平模網(wǎng)狀模盤生物質(zhì)成型機(jī)，其特征在于所述成型孔錐形入料段的錐度范圍為1:7 1:15。
5.如權(quán)利要求4所述的平模網(wǎng)狀模盤生物質(zhì)成型機(jī)，其特征在于所述入料倉內(nèi)設(shè)有轉(zhuǎn)軸，壓輥通過軸承安裝在轉(zhuǎn)軸上。
6.如權(quán)利要求5所述的平模網(wǎng)狀模盤生物質(zhì)成型機(jī)，其特征在于所述網(wǎng)狀盤面式模盤中部設(shè)有中心孔，動力機(jī)構(gòu)包括電動機(jī)及其減速機(jī)，網(wǎng)狀盤面式模盤與電動機(jī)及其減速機(jī)通過中心孔與電動機(jī)及其減速機(jī)的輸出軸的緊配合傳動連接。
7.如權(quán)利要求6所述的平模網(wǎng)狀模盤生物質(zhì)成型機(jī)，其特征在于所述成型孔錐形入料段的錐度為1:10。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種平模網(wǎng)狀模盤生物質(zhì)成型機(jī)，包括機(jī)架、機(jī)架上部的入料倉和入料倉下方的接料倉，入料倉內(nèi)設(shè)有壓輥，接料倉內(nèi)設(shè)有網(wǎng)狀盤面式模盤，壓輥與網(wǎng)狀盤面式模盤間隙配合，接料倉上設(shè)有出料口；網(wǎng)狀盤面式模盤的盤面上設(shè)有至少一圈成型孔，成型孔由上部的漏斗狀入料段、中部的錐形過渡段和下部的圓柱狀成型段構(gòu)成，漏斗狀入料段的上端口呈扇形；壓輥或者網(wǎng)狀盤面式模盤與動力機(jī)構(gòu)傳動相連。該成型機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，使網(wǎng)狀盤面式模盤的盤面上不存在三角區(qū)，使網(wǎng)狀盤面式模盤的入料面積占空比接近達(dá)到100%，既可克服傳統(tǒng)模具容易把生物質(zhì)原料碾壓成殼的缺陷，又可有效提高成型機(jī)的生產(chǎn)效率和降低設(shè)備的單位生產(chǎn)電耗。
文檔編號B30B11/28GK102672997SQ20121013047
公開日2012年9月19日 申請日期2012年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月28日
發(fā)明者于富強(qiáng), 于政道, 任天寶, 張百良, 徐桂轉(zhuǎn), 李保謙, 楊世關(guān), 趙興濤 申請人:河南農(nóng)業(yè)大學(xué)