專利名稱：一種干法單螺桿膨化機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種食品機械領域內膨化機，特別涉及一種干法單螺桿膨化機。
背景技術：
現(xiàn)有食品、飼料領域內使用的膨化機主要分為濕法膨化機和干法膨化機。干法膨化機由于省去了調質器和蒸汽系統(tǒng)，大大降低了膨化階段的成本，深受廣大飼料生產(chǎn)廠家歡迎。但是現(xiàn)有干法膨化機一般都存在以下問題
I.基本上屬于自熱型膨化機通過螺桿、膨化腔與物料的摩擦發(fā)熱及螺桿高速旋 轉剪切產(chǎn)生熱能使物料熟化、脫水、并從出料端擠出成形，這就造成了膨化腔內的溫度難以控制，并且腔內溫度分布不均，經(jīng)常出現(xiàn)燒料的情況，影響物料膨化的質量；
2.螺桿主軸經(jīng)常斷裂由于干法膨化去除了蒸汽調質過程，這就需要膨化機本身提供物料膨化所需要的大量熱能，因此干法膨化機轉速高，主軸及螺桿在工作中須承受高速高剪切力。而現(xiàn)有干法膨化機的出料端設有擠壓出料模板，使主軸和螺桿的出料端只能采用懸臂式設計，在高扭矩和軸向高壓力的作用下膨化機主軸易發(fā)生彎曲變形并與膨化腔體內壁刮磨，長期使用易出現(xiàn)斷裂，同時限制了開發(fā)更大長徑比的大型高產(chǎn)能的膨化機；
3.用于轉動支撐主軸的軸承選型大而壽命偏低，由于膨化機出料端出料模板前的腔內壓力很高(最高12MPa)，使支撐軸承工作中長期承受很高的軸向力，嚴重影響軸承的使用壽命O4.產(chǎn)能偏低膨化過程需要一定的時間和熱能，而干法膨化機完全依靠摩擦產(chǎn)生熱能，需消耗大量機械能，而且由于主軸懸壁支撐的強度差，限制了膨化機的轉速提高從而限制了產(chǎn)能的提升。

發(fā)明內容
本發(fā)明針對現(xiàn)有干法膨化機存在的上述問題，提供一種干法單螺桿膨化機，旨在通過改變膨化腔的出料方向以改變主軸的支撐方式,增加主軸的支撐強度,延長主軸及支撐軸承的使用壽命，提高膨化機的產(chǎn)能水平。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，一種干法單螺桿膨化機，包括機體和膨化腔，所述膨化腔內設有主軸，所述主軸上固定設有擠壓螺桿，主軸一端伸出膨化腔外并經(jīng)第一軸承與軸承座轉動連接，所述軸承座與機體固定連接，所述膨化腔靠近軸承座一端的側面設有喂料裝置，所述膨化腔另一端連接有出料腔，其特征在于，所述出料腔的徑向側面設有出料口，出料口連接有出料模板，主軸另一端穿過出料腔，所述主軸另一端的軸端通過第二承軸與主軸前端支撐座可轉動地相連接，所述主軸前端支撐座與出料腔腔體一體連接，并且外周與機體固定連接，所述出料腔腔體與主軸前端支撐座之間設有物料隔離環(huán)。采用本發(fā)明的膨化機的有益效果是出料方向改成與主軸垂直的方向側向出料，方便在主軸前端設置支撐，以加強主軸的支撐強度，并且提高主軸抗彎曲變形和抗剪切變形的能力，有效防止螺桿因彎曲變形而與膨化腔內壁刮磨；并且主軸雙向支撐提升了膨化機在高速運轉情況下的穩(wěn)定性，也便于增加設備主軸長徑比以提高設備產(chǎn)能；同時，側向出料，減少了螺桿前端由于膨化腔內高壓產(chǎn)生的軸向壓力，使支撐軸承的軸向受力降低從而提高承軸的使用壽命；同時也提高了整機各部件的使用壽命，降低維護成本。為便于出料腔軸端的固定連接，所述膨化腔與出料腔之間的主軸上固定設有保壓環(huán)，所述出料腔外端的主軸芯部設有內螺紋，物料隔離環(huán)套裝在主軸外端并且端部抵靠擠壓螺桿端部，主軸外端設有端軸，所述端軸與主軸連接端設有與主軸內螺紋連接的螺桿段，端軸上設有用于抵靠物料隔離環(huán)的外臺階，端軸外臺階與主軸前端支撐座內壁之間設有密封圈，臺階外側的端軸上設有與主軸前端支撐座連接的軸承，所述軸承外端設有擋圈，所述主軸前端支撐座的外端面固定連接有用于壓緊軸承外圈的壓蓋。本結構中，保壓環(huán)將出料腔與膨化腔隔離，有利于膨化腔內壓力的保持，防止因出料而泄壓；物料隔離環(huán)通過端軸的臺階端抵靠螺桿，一方面將螺桿與主軸固定，另一方面防止物料被擠壓到主軸前端支撐座內，端軸臺階外周的密封圈有效防止出料腔漏汽泄壓。 作為本發(fā)明的另一改進，所述膨化腔體外周設有發(fā)熱圈，所述發(fā)熱圈外設有冷卻風道，所述主軸芯部設有冷卻循環(huán)管道，所述冷卻循環(huán)管道通過旋轉接頭與主軸后端轉動連接。本結構中，腔體外設置加熱圈、冷卻風道，主軸軸芯內設置冷卻循環(huán)管道，方便對膨化腔內溫度的控制，并且可使膨化腔內實現(xiàn)快速升溫或均勻降溫，提高膨化物料的質量，并可進一步提聞膨化機的廣能。


圖I為發(fā)明的一種干法單螺桿膨化機主視圖。圖2為圖I的A— A向剖面圖。
圖3為圖2中I處的局部放大圖。其中，I螺栓；2出料模板；3節(jié)割裝置；4機體；5膨化腔；6發(fā)熱圈；7冷卻風道；8主軸；9擠壓螺桿；10喂料裝置；11軸承座；12第一軸承；13冷卻循環(huán)管道；14保壓環(huán)；15出料腔；16物料隔離環(huán)；17密封圈；18主軸前端支撐座；19第二軸承；20端軸；21壓蓋。
具體實施例方式如圖I、圖2所示為本發(fā)明的一種干法單螺桿膨化機，包括機體4和膨化腔5，膨化腔5內設有主軸8，主軸8上固定設有擠壓螺桿9，主軸8 一端伸出膨化腔5外并經(jīng)第一軸承12與軸承座轉動連接，軸承座與機體4固定連接，主軸8伸出軸承座的外端與傳動裝置12連接，膨化腔5靠近軸承座一端的側面設有喂料裝置10，膨化腔5另一端連接有出料腔15，出料腔15的徑向側面設有出料口，出料口連接有出料模板2，出料模板2的出料側連接有物料切割裝置，主軸8另一端穿過出料腔15，主軸8另一端的軸端通過第二承軸19與主軸前端支撐座可轉動地相連接，主軸前端支撐座19與出料腔15腔體一體連接，并且外周與機體4固定連接，出料腔5腔體與主軸前端支撐座19之間設有物料隔離環(huán)16。本發(fā)明中，出料方向改成與主軸8垂直的方向側向出料，并在主端8前端設置支撐，以加強主軸8的支撐強度，并提高了主軸8抗彎曲變形和抗剪切變形的能力，有效防止螺桿9因彎曲變形而與膨化腔5內壁刮磨；并且主軸8雙向支撐提升了膨化機在高速運轉情況下的穩(wěn)定性，也便于增加設備主軸長徑比以提高設備產(chǎn)能；同時，側向出料，減少了螺桿9前端由于膨化腔內高壓產(chǎn)生的軸向壓力，使支撐軸承軸向受力降低從而提高承軸的使用壽命。同時也提高了整機各部件的使用壽命，降低維護成本。為便于出料腔軸端的固定連接，膨化腔5與出料腔15之間的主軸上固定設有防止膨化腔5泄壓的保壓環(huán)14，出料腔15外端的主軸8芯部設有內螺紋，物料隔離環(huán)I套6裝在主軸8外端并且端部抵靠擠壓螺桿9端部，該物料隔離環(huán)16有效的將出料腔15內的物料與主端前端支撐座18內腔隔離開來，防止物料泄漏，物料隔離環(huán)16 —端抵靠擠壓螺桿9端部，主軸8外端設有端軸20，端軸20與主軸8的連接端設有與主軸8內螺紋連接的螺桿段，端軸20上設有用于抵靠壓緊物料隔離環(huán)16的外臺階，端軸外臺階與主軸前端支撐座18內壁之間設有密封圈17，該密封圈17可以防止出料腔15和膨化腔5泄壓而影響物料膨化效果，臺階外側的端軸20上設有與主軸端前端支撐座18連接的第二軸承19，第二軸承19外端的主軸8上設有擋圈，主軸前端支撐座18的外端面通過若干螺栓I固定連接有用于壓緊第二軸承19外圈的壓蓋21。為便于對膨化腔內溫度有效控制，提高物料膨化質量和提高設備產(chǎn)能，膨化腔5體外周設有發(fā)熱圈6，發(fā)熱圈6外設有冷卻風道7，該冷卻風道7與冷卻風機或冷卻系統(tǒng)相連通，主軸8芯部設有冷卻循環(huán)管道13，該冷卻循環(huán)管道13通過旋轉接頭與主軸8后端部轉動連接，冷卻循環(huán)管道13外部與冷卻循環(huán)系統(tǒng)連接。本結構中，在腔體外同時設置發(fā)熱圈7、冷卻風道7，主軸8內設置冷卻循環(huán)管道13，方便膨化腔內溫度的控制，并且使膨化腔實現(xiàn)快速升溫或均勻降溫，提高膨化物料的質量，并可進一步提高膨化機的產(chǎn)能。以下為采用現(xiàn)有技術中的單螺桿膨化機和本發(fā)明的干法單螺桿膨化機進行的對比實驗。為方便對比，以下各試驗中，所用物料配方相同，均為玉米，物料的粉碎細度為95%通過80目篩，99. 5%過60目篩，100%過50目篩，物料的水分為5%。為方便對膨化腔內溫度的分布的對比，各表中膨化腔溫度值為沿膨化腔從進料端向出料端方向設置的三個測溫點的溫度值。試驗I
利用現(xiàn)有技術中的干法單螺桿膨化機對物料進行擠壓膨化，其中膨化機的主電機功率250Kw,螺桿直徑260mm，螺桿的長徑比為13:1，出料模板的出料?？讖綖棣?。試驗結果如表I所示，經(jīng)檢測物料經(jīng)膨化加工后符合要求，但是此設備使用360小時后主軸斷裂。
表I__
權利要求
1.ー種干法單螺桿膨化機，包括機體和膨化腔，所述膨化腔內設有主軸，所述主軸上固定設有擠壓螺桿，主軸一端伸出膨化腔外并經(jīng)第一軸承與軸承座轉動連接，所述軸承座與機體固定連接，所述膨化腔靠近軸承座一端的側面設有喂料裝置，所述膨化腔另一端連接有出料腔，其特征在于，所述出料腔的徑向側面設有出料ロ，出料ロ連接有出料模板，主軸另一端穿過出料腔，所述主軸另一端的軸端通過第二承軸與主軸前端支撐座可轉動地相連接，所述主軸前端支撐座與出料腔腔體一體連接，并且外周與機體固定連接，所述出料腔腔體與主軸前端支撐座之間設有物料隔離環(huán)。
2.根據(jù)權利要求I所述的ー種干法單螺桿膨化機，其特征在于，所述膨化腔與出料腔之間的主軸上固定設有保壓環(huán)，所述出料腔外端的主軸芯部設有內螺紋，物料隔離環(huán)套裝在主軸外端并且端部抵靠擠壓螺桿端部，主軸外端設有端軸，所述端軸與主軸連接端設有與主軸內螺紋連接的螺桿段，端軸上設有用于抵靠物料隔離環(huán)的外臺階，端軸外臺階與主軸前端支撐座內壁之間設有密封圈，臺階外側的端軸上設有與主軸前端支撐座連接的軸承，所述軸承外端設有擋圈，所述主軸前端支撐座的外端面固定連接有用于壓緊軸承外圈的壓蓋。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的ー種干法單螺桿膨化機，其特征在于，所述膨化腔體外周設有發(fā)熱圈，所述發(fā)熱圈外設有冷卻風道，所述主軸芯部設有冷卻循環(huán)管道，所述冷卻循環(huán)管道通過旋轉接頭與主軸后端轉動連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及食品機械領域內一種干法單螺桿膨化機，包括機體和膨化腔，膨化腔內設有主軸，主軸上固定設有擠壓螺桿，主軸一端伸出膨化腔外并經(jīng)第一軸承與軸承座轉動連接，軸承座與機體固定連接，膨化腔靠近軸承座一端的側面設有喂料裝置，膨化腔另一端連接有出料腔，出料腔的徑向側面設有出料口，出料口連接有出料模板，主軸另一端穿過出料腔，主軸另一端的軸端通過第二承軸與主軸前端支撐座可轉動地相連接，主軸前端支撐座與出料腔腔體一體連接，并且外周與機體固定連接，出料腔腔體與主軸前端支撐座之間設有物料隔離環(huán)。本發(fā)明通過改變膨化腔的出料方向以改變主軸的支撐方式，增加主軸的支撐強度，延長各部件使用壽命，提高膨化機的產(chǎn)能水平。
文檔編號A23N17/00GK102763891SQ20121023861
公開日2012年11月7日 申請日期2012年7月11日 優(yōu)先權日2012年7月11日
發(fā)明者張猛, 彭君建, 王小波, 謝劍波, 陳海峰 申請人:江蘇牧羊集團有限公司