一种可移动的生物质致密成型设备及成型轧辊制造技术

本实用新型专利技术公开一种可移动的生物质致密成型设备，其具有一机架，机架上固设粉碎装置和成型装置，粉碎设备的出口在成型设备的进料口上面；成型装置为一个对辊式成型装置，其包括一对可转动且其间距可调地固定在所述机架上的凹凸对辊，每个辊子的圆周表面设有凹模部和凸模部，在所述辊子的凹模部上设有径向成型孔，在该辊子的轴心沿其轴向设有轴向通孔，该径向成型孔与该轴向通孔连通。本实用新型专利技术提供的可移动的生物质致密成型设备采用冷成型技术，一次性致密成型，无须烘干、加热及冷却，能耗低，效率高，成本低，生物质原料可以在产地加工，方便使用；将动力输入设计适合于电力及柴油机来适应地块分散、缺少电力的区域，充分利用资源，惠及广大农民。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于生物质致密成型加工
，涉及的是一种可移动的生 物质致密成型设备，还涉及该设备中的成型压辊。
技术介绍
目前，广泛使用的生物质致密成型加工，是把生物质原料运输到专门的加 工厂里进行的，原因在于现有成型设备可移动性差；生物质主要是农作物的秸 秆、薪柴等作物、植物，将这样分散在各处、松散的生物质原料长距离搬运至 加工厂，需要付出昂贵的收集、运输及储存费用；加工成型后产品还要再运出 给用户，有时候就是返给提供生物质原料的原有用户使用。这样集中加工导致 了二次搬运的麻烦和浪费。有些生物质原料地处偏僻地块，无法将该处的生物 质有效转化成致密型产品，造成资源浪费。在现有的成型设备中通常要有对原料烘干降低其含水量的装置，烘干装置 能耗较大，结构也比较复杂，且使得设备的可移动性更差。现有成型装置有螺旋挤压成型、压模式成型和活塞式冲压成型几种类型。 螺旋挤压成型方法，是利用生物质的木质素在加热到适当温度(130-200 摄氏度)下会软化的特性，将生物质加热，然后加压使其固化成型。此方法中， 原料需要干燥至含水率13%以下，粉碎后利用螺旋挤压机在高温下挤压成型，成形后需要冷却降温。干燥、加热、挤压及冷却等过程的能耗都非常高， 一般情况下，每生产一吨生物质致密成型产品的耗电量都高于ioo千瓦时，有的甚至达每吨200千瓦时；而且，螺旋挤压件工作环境恶劣，寿命非常短，螺杆的 寿命通常只有几百小时，甚至不足100小时。压模式成型装置，包括环模式、平模式及对辊式几种结构。环模式及平模 式成型装置，包括压辊和一个具有成型孔的环模或平模组成，使用中，压辊在 具有成型孔的环模或平模上的环面或平面上滚动，将一定细度的原料压进成型 孔中挤压成型。在压辊相对于环模或平模滚动将料压入成型孔过程中，压辊与 物料之间打滑而使将物料压进成型孔出现困难，因此，降低了设备的工作效率， 再有，由于滑动生热也使得物料在其成型过程中温升很大， 一般成型孔出口处物料的温度都在9(TC左右。压制出温度这样高的颗粒， 一般都要进行冷却，然 后才可以进行包装、运输等。冷却也增大了能耗。同时，由于滑动摩擦生热， 使得环模及压辊温度升高，工作环境恶劣，致使其使用寿命降低。另外，在环 模式成型中，压辊比环模或平模的磨损严重，需要频繁更换。为了提供其耐磨性，在制作时要对零件表面作高频淬火处理，因而费用昂贵。现有技术中的对辊式成型方法一个是在空心的柱状压辊表面开成型孔，其 成型方式与环模式及平模式成型方式基本相同，存在的问题也大同小异；另外 一种方法是在对辊表面开成型槽，利用对辊压力，将槽中物料成型，这种成型 方法制出的颗粒密度较低，容易散开，所以，往往需要根据情况在原料中添加 粘结剂。活塞冲压式成型装置，对原料的含水率要求不高，允许原料含水率高达 20%左右。成型机通常不用加热,但成型物密度稍低，容易松散，工作部件与螺 旋挤压式成型机相比，明显改善了工作条件，但由于存在较大的振动负荷，所 以机器运行稳定性差，噪音较大。现有成型方法如在干燥原料和成型工序中的加热，用电负荷很高，受加工 条件的限制，有些生物质能源地处偏僻地块，缺少电力或电力不足，不能设置 成型加工点，而那些偏僻处生物质原料量小分散，因此，也无法有效转化成致 密型产品，造成资源浪费；另外，现有的加工方法成本高，不方便农民使用，这些也影响了农民将秸 秆等生物质制成致密的颗粒用作燃料的积极性，因而，也很难形成产业化。专利号为00100122.1的中国专利公开了一种"秸秆燃料、饲料压型机"，它包括对秸秆进行粉碎、搅拌、冲压成型几个装置。该成型机中的各个设备都 放置在一个带有脚轮的底板上，这解决了定点加工、不易移动的缺陷，但是， 仍然需要对原料加热，因此，仍没有摆脱能耗高的缺点，虽然该工艺所使用的 各个设备可以方便地移动，但是，其较高的能耗和用电量以及非常重的自身重 量，仍然制约了其前往各个地方、特别是电力缺乏的偏僻处加工处理生物质的使用；而且，处在高温下的工作部件，工作条件恶劣，使用寿命短。专利号为03118876.1的中国专利公开了一种"饲料、燃料作物秸秆成型生 产成套设备"其包括对原料脱水、烘干设备，而且需要有预压装置，因此，仍 然没有摆脱投资大、能耗高、机动性差的缺点。申请号为200610017153.2名称为"一种生物质秸秆成型机"，虽然放宽了 生物质原料的含水率，不设烘干装置，但是成型时仍需要加温，采用热成型技 术，仍没有摆脱能耗高的缺点。
技术实现思路
本技术的目的在于改进现有技术中生物质致密成型设备能耗高、设备 易磨损的不足，提供一种不需要对原料进行干燥、成型也无需加热的可移动 的生物质致密成型设备，该设备从各个组成装置入手降低能耗；较低的能耗可 以适应广大农村包括电力不足的偏远地区使用，将加工现场设在生物质原料产地，降低运输费用；本技术进一步的目的在于提供一种在没有电源的地方也可以使用的 生物质致密成型设备。本技术的另一个目的在于提供一种生物质致密成型压辊。为实现上述目的，本技术采取以下设计方案本技术提供的可移动的生物质致密成型设备，具有一个机架，在该机 架上固设粉碎装置和成型装置，其特征是所述成型装置为一个对辊式成型装 置，粉碎设备排料口与所述对辊式成型设备的进料口相关联，使得粉碎设备出 口排出的碎屑输入到所述对辊式成型设备的进料口中；所述对辊式成型装置包 括一对可转动且其间距可调地固定在所述机架上的凹凸对辊，每个辊子的圆周 表面设有凹模部和凸模部，在所述辊子的凹模部上设有径向成型孔，在该辊子 的轴心沿其轴向设有轴向通孔，使之成为空心辊，该径向成型孔与该轴向通孔连通；两个辊子的安装间距为 一个辊子的一个凸模部嵌入到另一辊子的凹模 部的凹陷处，相互嵌合时，所述凸模部的端头压抵在所述成型孔的孔口处；在 该机架上设有一传动机构，该传动机构连接动力源，所述粉碎装置和成型装置 的主动件与该传动机构连接。在机架上可以设有脚轮，使之可以拖动行走。在作业时，生物质原料首先在粉碎步骤中粉碎成碎屑，然后，粉碎的碎屑 进入对辊式成型设备中进行成型加工，碎屑落在轧辊的凹模部中，在凸模部进 入凹模部和相互嵌合过程中，凸模部将落到凹模部中间的碎屑压入凹模部上的 径向成型孔中并施压，压结成型，从径向成型孔的位于轴向通孔中的孔口排出。本技术提供的成型设备中的所述粉碎装置，可以包括一个铡切机构， 该铡切机构可以是为滚切机构或揉切机构。例如其为揉切机构，包括一个与所 述传动机构连接的转盘，在该转盘上圆周方向上铰接设置一把或几把铡刀片， 该铡刀片的转动轨迹与进料口相交。由此，可以对进料口输入的细长的生物质 原料进行横向铡切生成碎屑。如果铡切机构为滚切机构，则该滚切辊设置在机 架上，与传动机构连接得到转动动力，滚切辊的滚切刃的轨迹与进料口的原料 相交。铡切机构在现有技术中种类很多，其它铡切机构也都可以用于本设备中。更进一步地，对应于加工较粗的秸秆，如玉米杆、高梁杆等，在所述粉碎 装置前面的机架上，设置一预先破碎装置，其包括一个可转动地固定在机架上 的压辊，在压辊的下面为固定在机架上的一静止的进料导板，所述压辊与所述 传动机构连接获得动力，该压辊的圆周面上固定有若干劈刀，其刀刃垂直于压 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生物质致密成型加工设备，具有一个机架，在该机架上固设粉碎装置和成型装置，粉碎设备出口与所述对辊式成型设备的进料口相关联，使得粉碎设备出口排出的碎屑输入到所述对辊式成型设备的进料口中；其特征在于：所述成型装置为一个对辊式成型装置，其包括一对可转动且其间距可调地固定在所述机架上的凹凸对辊，每个辊子的圆周表面设有凹模部和凸模部，在所述辊子的凹模部上设有径向成型孔，在该辊子的轴心沿其轴向设有轴向通孔，使之成为空心辊，该径向成型孔与该轴向通孔连通；两个辊子的安装间距为：一个辊子的一个凸模部嵌入到另一辊子的凹模部的凹陷处，相互嵌合时，所述凸模部的端头压抵在所述成型孔的孔口处；在该机架上设有一传动机构，该传动机构连接动力源，所述粉碎装置和成型装置的主动件与该传动机构连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：洪毓安，蒋振山，王永明，
申请(专利权)人：洪毓安，王永明，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]