專利名稱：生物質(zhì)燃料液壓成型機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液壓成型機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種生物質(zhì)燃料液壓成型機(jī)。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)礦物燃料的過(guò)分依賴，能源尤其礦物能源消耗逐年增加，我國(guó)環(huán)境污染問(wèn)題日益嚴(yán)重。中國(guó)不僅需要調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，還必須開(kāi)發(fā)新的能源利用途徑，加速我國(guó)新型工業(yè)化道路和全面實(shí)現(xiàn)小康社會(huì)的進(jìn)程。國(guó)家也大力推行生物質(zhì)能高效利用技術(shù)，加快生物質(zhì)成型和高效直接燃燒設(shè)備的開(kāi)發(fā)利用。因此，充分開(kāi)發(fā)利用生物質(zhì)能源勢(shì)在必行，是對(duì)我國(guó)能源短缺的補(bǔ)充，是改善農(nóng)村居民生活環(huán)境的有效途徑，是關(guān)系到國(guó)家能源安全的緊迫課題。目前，廣泛使用的生物質(zhì)致密成型加工方法，主要為熱成型壓縮方法。在熱成型加 工方法中，原料在加工時(shí)通常需要經(jīng)烘干或自然風(fēng)干工序后使其含水量降低，然后進(jìn)行粉碎等預(yù)處理后，再進(jìn)行成型加工，加工成型后的物料顆粒還需要進(jìn)行冷卻降溫。這種熱成型方法成型密度較大，成型效果較好，但是，原料烘干、成品冷卻等能耗較大，其設(shè)備裝置也比較復(fù)雜。特別是使用螺旋擠壓成型設(shè)備對(duì)生物質(zhì)進(jìn)行成型需要對(duì)物料進(jìn)行加熱，其是利用生物質(zhì)的木質(zhì)素在加熱到適當(dāng)溫度下會(huì)軟化的特性，將生物質(zhì)加熱，然后加壓使其固化成型。其中的原料需要干燥至含水率13%以下，粉碎后利用螺旋擠壓機(jī)在高溫下擠壓成型，成形后致密顆粒的溫度都很高，因此，需要冷卻到常溫才能包裴、運(yùn)輸。干燥、加熱、擠壓以及冷卻等過(guò)程的能耗都非常高，因此，一般情況下，每生產(chǎn)一噸生物質(zhì)致密成型產(chǎn)品都要消耗大量的電能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是提供一種生物質(zhì)燃料液壓成型機(jī)，目的在于改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)中生物質(zhì)致密成型裝置能耗高、設(shè)備易磨損，操作繁瑣以及產(chǎn)品適應(yīng)性差的缺點(diǎn)，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成型效果好、制成的生物質(zhì)燃料顆粒密度較高、自動(dòng)化程度高、生產(chǎn)中能耗較低的生物質(zhì)冷壓成型加工設(shè)備。本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案一種生物質(zhì)燃料液壓成型機(jī)，其特征在于包括機(jī)座、腔體、料倉(cāng)、初壓油缸、主壓油缸、凹模、凸模、控制閥塊組合和油泵，所述腔體固定在機(jī)座上，腔體上設(shè)有排氣、排水孔，料倉(cāng)在腔體的上面與腔體相通，料倉(cāng)與腔體的中間設(shè)有初壓腔，初壓油缸的壓頭在初壓腔中上下運(yùn)動(dòng)，初壓腔上設(shè)有排氣孔；腔體下部左右端分別連接有與其相垂直的凹模和凸模，凸模的頂端設(shè)有頂針，凸模與腔體之間設(shè)有密封環(huán)，凸模右端通過(guò)導(dǎo)向滑塊與主壓油缸連接；油泵通過(guò)控制閥塊組合和液壓油路分別與初壓油缸和主壓油缸連接。進(jìn)一步地，所述控制閥塊組合包括換向閥、節(jié)流緩沖閥和單向閥。進(jìn)一步地，所述凹模的前端設(shè)有調(diào)整環(huán)。進(jìn)一步地，所述凸模的殼體上面設(shè)有油杯。
本發(fā)明的生物質(zhì)燃料液壓成型機(jī)由于采用了以上技術(shù)方案自動(dòng)化程度比較高且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，集約化程度高，裝配工藝性強(qiáng)，易于操作，安全性、可靠性均好，節(jié)約了能源，大大提高了生物質(zhì)燃料的質(zhì)量，提高了產(chǎn)品的密實(shí)度、硬度和強(qiáng)度以及表面質(zhì)量。且生物質(zhì)燃料的燃燒性能更好，與空氣的燃燒接觸面積更大，更有利于燃燒，大大提高了燃燒速度，進(jìn)一步提高了爐內(nèi)溫度和燃燒效率。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的生物質(zhì)燃料液壓成型機(jī)做進(jìn)一步說(shuō)明。


圖I為本發(fā)明的生物質(zhì)燃料液壓成型機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的生物質(zhì)燃料液壓成型機(jī)的液壓控制系統(tǒng)框圖； 圖3為本發(fā)明的生物質(zhì)燃料液壓成型機(jī)的軟件控制流程圖。圖中各標(biāo)記如下1 :料倉(cāng)，2 :初壓腔，3 :初壓油缸，4 :油杯，5 :節(jié)流緩沖閥，6 :換向閥，7 :油泵，8 :主壓油缸，9 :導(dǎo)向滑塊，10 :凸模，11 :密封環(huán)，12 :腔體，13 :凹模，14 :調(diào)整環(huán)，15 :排氣孔，16 :頂針，17 :機(jī)座。
具體實(shí)施例方式如圖I所示，本發(fā)明的生物質(zhì)燃料液壓成型機(jī)，包括機(jī)座17、腔體12、料倉(cāng)I、初壓油缸3、主壓油缸8、凹模13、凸模10、控制閥塊組合和油泵7，所述腔體12固定在機(jī)座17上，腔體12上設(shè)有排氣、排水孔，料倉(cāng)I在腔體12的上面與腔體12相通，料倉(cāng)I與腔體12的中間設(shè)有初壓腔2，初壓油缸3的壓頭在初壓腔2中上下運(yùn)動(dòng)；腔體12下部左右端分別連接有與其相垂直的凹模13和凸模10，凸模10的頂端設(shè)有頂針16，凸模10與腔體12之間設(shè)有密封環(huán)11，凸模10右端通過(guò)導(dǎo)向滑塊9與主壓油缸8連接；油泵7通過(guò)控制閥塊組合和液壓油路分別與初壓油缸3和主壓油缸8連接。所述控制閥塊組合包括換向閥6、節(jié)流緩沖閥5和單向閥。所述凹模13的前端設(shè)有調(diào)整環(huán)14。所述凸模10的殼體上面設(shè)有油杯4。首先用粉碎機(jī)將秸桿等生物質(zhì)粉碎成平均尺寸2 IOmm長(zhǎng)的段，通過(guò)螺旋上料器將生物質(zhì)物料送到料倉(cāng)I中，生物質(zhì)物料靠自然重力由料倉(cāng)I進(jìn)入初壓腔2進(jìn)行初壓，被初壓油缸3的活塞垂直壓下，擠出絕大部分空氣，達(dá)到初步的密實(shí)度，為進(jìn)一步擠壓成型打下初步基礎(chǔ)，初壓腔2開(kāi)有排氣孔15，擠壓出的空氣通過(guò)排氣孔15排出。初壓后的生物質(zhì)物料主壓油缸8水平布置，把初壓的物料壓入腔體12中，凸模10由水平主壓油缸8帶動(dòng)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，腔體12上也開(kāi)有排氣、排水孔，過(guò)濕的物料被擠壓出的水份必須在此排出。凸模10上裝有頂針16，頂針16是生物質(zhì)燃料成孔的關(guān)鍵部件，頂針16的錐度直接影響著生物質(zhì)燃料的成型質(zhì)量，且便于更換。通過(guò)凹模13，凸模10以及頂針16進(jìn)一步將生物質(zhì)物料擠壓成空心棒狀結(jié)構(gòu)，切段后，即得到密度約800 1200kg/m3的生物質(zhì)燃料，直接作為固態(tài)燃料供給用戶，替代煤碳等能源。如圖2所示為生物質(zhì)燃料液壓成型機(jī)的液壓控制系統(tǒng)框圖，液壓成型機(jī)控制系統(tǒng)由PLC控制主機(jī)、液壓傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器(模擬量輸入模塊)、限位開(kāi)關(guān)、按鈕、電磁閥和觸摸屏等組成。成型機(jī)液壓系統(tǒng)主要液壓元件名稱及功能如下
預(yù)壓油缸用于將初壓腔2的物料壓縮到腔體12內(nèi)；換位油缸用于物料的壓縮塑型；主壓油缸用于將初壓腔2送來(lái)的物料再次壓縮成型；增壓油缸用于增加主壓油缸8的壓力；電磁控制閥用于控制各油缸的運(yùn)動(dòng)方向；壓力傳感器安裝于各油缸的進(jìn)油管處，用于測(cè)量壓力及進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。成型機(jī)液壓系統(tǒng)所完成的基本功能如下螺旋上料器將生物質(zhì)物料送到料倉(cāng)I后，由液壓油控制預(yù)壓油缸3初壓物料；隨后由主壓油缸8進(jìn)一步壓縮物料并使其成型；主壓油缸8和預(yù)壓油缸3回位后，換位油缸帶動(dòng)·成型的生物質(zhì)燃料到成型機(jī)的另一端，將壓制好的成型的生物質(zhì)燃料送到出料口，在下一循環(huán)中由出料桿將成型的生物質(zhì)燃料推出成型機(jī)。壓力傳感器的選擇成型機(jī)液壓控制系統(tǒng)對(duì)各個(gè)油缸的壓力值有嚴(yán)格的要求，如下表所示油缸壓力范圍表MPa
油t[I H:力范
預(yù) FR 油 fc10" 13.5
.-!-{ikilWl；10' 13.5
墻屮油缸10" 40根據(jù)系統(tǒng)壓力要求和環(huán)境等綜合因素，初步選定的壓力傳感器是美國(guó)MSI公司生產(chǎn)的MSP300型不銹鋼壓力傳感器(或變送器)，其壓力可高達(dá)70MPa，推廣應(yīng)用輸出電壓為毫伏或放大輸出，精度高，工作溫度范圍寬。限位開(kāi)關(guān)的選擇在液壓系統(tǒng)中一共用了 10個(gè)限位開(kāi)關(guān)，分別裝在兩邊對(duì)稱的預(yù)壓油缸的上位(各一個(gè))、主壓油缸的左/右位(各兩個(gè))、換位油缸的左右位(各兩個(gè))，用來(lái)控制油缸的運(yùn)動(dòng)及進(jìn)行報(bào)警控制。具體控制過(guò)程如下(各元件代表的標(biāo)號(hào)下表)液壓控制系統(tǒng)I/O地址分配表
權(quán)利要求
1.一種生物質(zhì)燃料液壓成型機(jī)，其特征在于包括機(jī)座(17)、腔體(12)、料倉(cāng)(I)、初壓油缸(3)、主壓油缸(8)、凹模(13)、凸模(10)、控制閥塊組合和油泵(7)，所述腔體(12)固定在機(jī)座(17)上，腔體(12)上設(shè)有排氣、排水孔，料倉(cāng)(I)在腔體(12)的上面與腔體(12)相通，料倉(cāng)(I)與腔體(12)的中間設(shè)有初壓腔(2)，初壓油缸(3)的壓頭可在初壓腔(2)中上下運(yùn)動(dòng)，初壓腔(2)上設(shè)有排氣孔(15);腔體(12)下部左右端分別連接有與其相垂直的凹模(13)和凸模(10)，凸模(10)的頂端設(shè)有頂針(16)，凸模(10)與腔體(12)之間設(shè)有密封環(huán)(11)，凸模(10)右端通過(guò)導(dǎo)向滑塊(9)與主壓油缸(8)連接；油泵(7)通過(guò)控制閥塊組合和液壓油路分別與初壓油缸(3)和主壓油缸(8)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的生物質(zhì)燃料液壓成型機(jī)，其特征在于所述控制閥塊組合包括換向閥(6)、節(jié)流緩沖閥(5)和單向閥。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的生物質(zhì)燃料液壓成型機(jī)，其特征在于所述凹模(13)的前端設(shè)有調(diào)整環(huán)(14)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的生物質(zhì)燃料液壓成型機(jī)，其特征在于所述凸模(10)的殼體上面設(shè)有油杯(4)。
全文摘要
一種生物質(zhì)燃料液壓成型機(jī)，包括機(jī)座、腔體、料倉(cāng)、初壓油缸、主壓油缸、凹模、凸模、控制閥塊組合和油泵，所述腔體固定在機(jī)座上，腔體上設(shè)有排氣、排水孔，料倉(cāng)在腔體的上面與腔體相通，料倉(cāng)與腔體的中間設(shè)有初壓腔，初壓油缸的壓頭在初壓腔中上下運(yùn)動(dòng),初壓腔上設(shè)有排氣孔；腔體下部左右端分別連接有與其相垂直的凹模和凸模，凸模的頂端設(shè)有頂針，凸模與腔體之間設(shè)有密封環(huán)，凸模右端通過(guò)導(dǎo)向滑塊與主壓油缸連接；油泵通過(guò)控制閥塊組合和液壓油路分別與初壓油泵和主壓油泵連接。本發(fā)明自動(dòng)化程度比較高且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，集約化程度高，裝配工藝性強(qiáng)，易于操作，安全性、可靠性均好，節(jié)約了能源，大大提高了生物質(zhì)燃料的質(zhì)量。
文檔編號(hào)B30B11/02GK102909880SQ201210407729
公開(kāi)日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2012年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月23日
發(fā)明者李安泰 申請(qǐng)人:吉林省天翊生物質(zhì)能設(shè)備制造有限公司