專利名稱：生物質(zhì)秸稈即時聯(lián)合收集成型機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生物質(zhì)成型機械，尤其是一種生物質(zhì)秸稈即時聯(lián)合收集成型機。
背景技術(shù)：
我們知道，目前，全球不可再生能源不斷減少，尤其是近幾年來，隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人 口的增加，不可再生能源緊缺現(xiàn)象越來越嚴重。這種現(xiàn)象在我國尤為突出。從能源總量來看， 我國是世界第二大能源生產(chǎn)國和第二能源消費國。至今我國的主要能源仍然是煤炭。盡管我 國煤炭總量豐富，但是人均占有率低，而且煤的開釆和直接燃燒會引起嚴重的生態(tài)和環(huán)境污 染問題，據(jù)有關(guān)資料顯示，70%—80%以上的S02、 N0x、汞、顆粒物、C02等都是由于煤炭直接 燃燒所引起的。另一方面，我國石油短缺。我國2005年進口原油及其成品油約1.3億噸，估 計2010年將進口石油2.5億噸，對外依存度將超過50%。我國現(xiàn)狀要求我們必須尋找新的可 替代的可再生能源。而生物質(zhì)能源正好符合此要求。
目前，我國尤其是農(nóng)村對能源的需求量越來越大，而我國人口眾多分布廣泛不利于集中 供能，這就要求我們必須采取適應(yīng)我國現(xiàn)狀的能源供應(yīng)方式。我國農(nóng)村生物質(zhì)資源豐富，相 關(guān)數(shù)據(jù)表明，現(xiàn)在每年農(nóng)村中的秸稈量為6.5億噸，到2010年將達到7. 26億噸，相當于5 億噸標準煤(《生物質(zhì)能現(xiàn)代化理用技術(shù)》2005年第一版，吳創(chuàng)之，馬隆龍等主編)。但我國 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式主要是以家庭為單位的分散作業(yè)生產(chǎn)，再加上秸稈是密度低的松散物，這就使 得農(nóng)作物秸稈分布零散不易收集，而且儲存難、運輸難、防火難。再針對近幾年來煤炭，天 然氣的廣泛使用，使得農(nóng)民不再利用秸稈而采取田間地頭直接燃燒的方式。這一方面浪費了 資源，更重要的是對環(huán)境大氣造成了嚴重的污染。生物質(zhì)秸稈還有燃燒值低的缺點。對此我 們應(yīng)該采取分布式利用，發(fā)展各種生物質(zhì)就地加工、就地使用的新工藝、新方法。生物質(zhì)固 化即時成型能夠很好的解決上述問題。
目前，國內(nèi)外有關(guān)生物質(zhì)固化成型的技術(shù)設(shè)備已經(jīng)基本成熟，但都是廠房固定式的生產(chǎn) 方式。面臨的最大難題是生物質(zhì)秸稈的收集、貯存、晾曬場地、防火消防與管理等問題。而 且設(shè)備普遍具有規(guī)模大、投入和運行成本高、耗能高、不易維護和使用壽命短等問題。因此， 目前廠房固定式生物質(zhì)固化成型的成本普遍很高。針對我國的實際情況，很難使廠房式生產(chǎn) 方式得到普遍推廣。
根據(jù)生物質(zhì)成型機理的不同可將生物質(zhì)的成型機分為螺旋擠出成型機、碾壓成型機和擠 壓成型機。螺旋擠出僅用于機制碳，碾壓成型用于生產(chǎn)顆粒燃料，擠壓成型廣泛用于生產(chǎn)秸 稈燃料塊。螺旋擠出、碾壓成型投資大，零件磨損快、產(chǎn)出率低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種規(guī)模小、能耗低、操作簡單、效率高、維200710114675.9
說明書第2/4頁
護方便、壽命長、原料適應(yīng)范圍廣、集秸稈收割、收集、粉碎、成型于一體的生物質(zhì)秸稈即 時成型機。
本發(fā)明的目的是采用下述技術(shù)方案實現(xiàn)的 一種生物質(zhì)秸稈即時聯(lián)合收集成型機，包括 拖拉機，拖拉機的前部安裝有收集裝置和秸稈粉碎裝置，秸稈粉碎裝置通過風力傳送裝置I 與位于拖拉機后部上方的除塵裝置連接，除塵裝置通過風力傳送裝置II與位于拖拉機后部下 方秸稈成型機構(gòu)連接，秸稈成型機構(gòu)的動力輸入裝置通過減速裝置與拖拉機的動力裝置連接， 秸稈成型機構(gòu)的輸出裝置通過成型棒料傳送裝置與成型棒料收集器連接。
所述的收集裝置通過固定桿設(shè)置于秸稈粉碎裝置的前端，其包括設(shè)于固定桿上的多個分 壟器和收割器，收割器位于多個分壟器下部的間隔間，收割器的割刀呈曲線形，收割器通過 蝸桿與拖拉機的動力裝置連接。
所述的秸稈粉碎裝置包括收集器、鏈輪機構(gòu)和粉碎切刀，收集器固定于拖拉機前端，粉 碎切刀位于收集器內(nèi)，粉碎切刀與鏈輪機構(gòu)同軸，鏈輪機構(gòu)與拖拉機動力裝置連接。
所述的秸稈成型機構(gòu)包括環(huán)模、主軸、支撐架和壓輥，主軸與支撐架連接，支撐架上設(shè) 置有壓輥，支撐架和壓輥位于環(huán)模內(nèi)，環(huán)模上設(shè)有?？住?br> 所述的模孔上沿壓輥轉(zhuǎn)動方向與壓輥先接觸的一邊設(shè)有一個大小為5 20度的倒角。
本發(fā)明采用的是環(huán)模擠壓成型技術(shù)，集秸稈收割、收集、粉碎、成型于一體，依靠機動 車提供動力，它的工作對象主要是收獲玉米之后仍然直立在田間的玉米秸稈等。實現(xiàn)秸稈的 田間即時壓縮成型。從而減小了運輸貯存的空間并大大降低了因此而產(chǎn)生費用。本發(fā)明可廣 泛應(yīng)用于玉米秸稈、高粱等農(nóng)作物的即時成型，將收割齒傾角和切碎齒齒距進行改動后即可 用于雜草、小麥秸稈等農(nóng)、林廢棄物的即時成型。
本發(fā)明的技術(shù)特點如下
1) 即時成型，極大地降低了收集成本；
2) 收集、切碎、成型設(shè)備一體化，設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊、能耗低；
3) 由拖拉機提供動力，降低了設(shè)備成本；實現(xiàn)了移動式作業(yè)；
4) 收割機構(gòu)寬度可調(diào)節(jié)，適合進行不同壟寬的收集作業(yè)；
5) 成型后的生物質(zhì)棒料，燃燒性能得到極大提高；
6) .操作簡便，使用安全可靠。
本發(fā)明與傳統(tǒng)廠房式成型技術(shù)相比具有如下優(yōu)點
1、 本發(fā)明所采用的生物質(zhì)秸稈成型技術(shù)使傳統(tǒng)的工藝過程大為簡化；即時聯(lián)合收集成型；
2、 本發(fā)明采用的是集粉碎送料壓縮于一體的設(shè)備，與原有傳統(tǒng)分散設(shè)備:運輸車輛、晾 曬場地、烘干機、粉碎機、壓縮成型機、存儲倉庫等相比大大簡化。
3、 該設(shè)備具有規(guī)模小、能耗低、操作簡單、效率高等優(yōu)點。該設(shè)備的動力來源是收割農(nóng) 作物的聯(lián)合收割機，對動力的要求為50馬力左右，因此能耗低。該設(shè)備工作效率為lt/h，因此工作效率高。該設(shè)備是一體化設(shè)備，可根據(jù)設(shè)備自帶的臨時壓塊存儲箱的大小，每隔一定 時間到地頭自動卸下成型棒料，因此操作簡單。
4、 與現(xiàn)有的成型設(shè)備方法相比，該設(shè)備的最大優(yōu)點能夠?qū)崿F(xiàn)移動即時成型。它適應(yīng)小型 零散化作業(yè)，這使的它的使用范圍廣泛，市場應(yīng)用性更強。因而該設(shè)備適宜進行商業(yè)化運作。
5、 與傳統(tǒng)廠房式生產(chǎn)設(shè)備相比，該設(shè)備省去了運輸車輛、烘干設(shè)備、晾曬存儲空間等，
這就大大降低了成本和維護的費用。
6、 該設(shè)備對原料的適應(yīng)性強。能適應(yīng)粉碎秸稈的寬濕度范圍，并且能適應(yīng)生物質(zhì)雜質(zhì)(如 泥土，沙粒等)的寬含量范圍要求。


圖l是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖； -圖2是本發(fā)明的收集裝置結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是圖2的側(cè)面局部示意圖； 圖4是本發(fā)明的秸稈粉碎裝置結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5是本發(fā)明的成型裝置結(jié)構(gòu)示意圖6是圖5的左視圖7是成型裝置的?？追糯蠼Y(jié)構(gòu)示意其中K收集裝置；2、秸稈粉碎裝置；3、拖拉機；4、風力傳送裝置I ; 5、除塵裝置； 6、風力傳送裝置II; 7、秸稈成型機構(gòu)；8、減速裝置；9、成型棒料傳送裝置；10、成型棒 料收集器；11、分壟器；12、收割器；13、收集器；14、鏈輪機構(gòu)；15、粉碎切刀；16、環(huán) 模；17、壓輥；18、連接軸；19、模孔。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
圖1中，拖拉機3的前部安裝有收集裝置1和秸稈粉碎裝置2，秸稈粉碎裝置2通過風 力傳送裝置I 4與位于拖拉機3后部上方的除塵裝置5連接，除塵裝置5通過風力傳送裝置 116與位于拖拉機3后部下方秸稈成型機構(gòu)7連接，秸稈成型機構(gòu)7的動力輸入裝置通過減 速裝置8與拖拉機3的動力裝置連接，秸稈成型機構(gòu)7的輸出裝置通過成型棒料傳送裝置9 與成型棒料收集器10連接。
該設(shè)備的動力源為拖拉機3自身的柴油機，全部零部件的動力都有該柴油機直接或間接 提供。該機械設(shè)備的柴油機安裝在駕駛員座位下方拖拉機3兩后輪之間。
如圖1-圖7所示，該設(shè)備的基本工藝過程如下開動機器先由分壟器11將要收割的秸稈 收壟，再由收割器12對其切斷，此時秸稈倒伏進入收集器13，再由鏈輪機構(gòu)14所在軸帶動 的粉碎切刀15對秸稈進行粉碎，進而落入風力傳送裝置I4中，由風機將秸稈輸送到除塵裝 置5中進行除塵，經(jīng)除塵裝置5除塵后粉塵排出，并最終將粉碎后的秸稈通過風力傳送裝置
116送入秸稈成型機構(gòu)7中，由于環(huán)模16與壓輥17的相對轉(zhuǎn)動，粉碎后的秸稈料從?？?7 中一難擠出，擠出的成型棒料經(jīng)成型棒料傳送裝置9傳送到成型棒料收集器10中。成型后的生 物質(zhì)壓塊臨時存放于成型棒料收集器10的下半部分，等到料斗盛滿時將設(shè)備行至地頭將成型 棒料收集器10傾斜一定角度進行卸料。
風力傳送裝置I16主要由安裝在拖拉機3后部的風機和附加的傳送管道組成。通過風機 的吸力將流體強行送入傳送管道并進行空間位置的轉(zhuǎn)移。
除塵裝置5是通過較重的生物質(zhì)顆粒和較輕的雜質(zhì)在除塵器中的旋轉(zhuǎn)分層原理進行除塵 作業(yè)的。分層后的灰塵在除塵裝置上部自然排出，生物質(zhì)顆粒在重力作用下落入風力傳送裝 置II6的傳送管道中。
圖2、圖3中，收集裝置1通過固定桿設(shè)置于秸稈粉碎裝置2的前端，收集裝置l由分 壟器11和收割器12組成，收割器12位于多個分壟器11下部的間隔間，收割器12的割刀呈 曲線形，收割器12通過蝸桿與拖拉機的動力裝置連接。分壟器11通過前端的下傾A字尖頭 伸人生長在田地里的秸稈中間，秸稈受到擠壓作用被分成多束，并沿兩A字間隙向收割器12 方向移動，完成強制分壟作業(yè)；收割器的動力來源自拖拉機動力軸經(jīng)由蝸輪蝸桿變向的動力 軸，收割器沿此豎直軸高速旋轉(zhuǎn)，通過安裝在切割器周圈的割刀將秸稈束割斷。進行收割作 業(yè)時由于設(shè)備處于向前運行狀態(tài)，因而收割的玉米秸稈由于慣性力自動倒入收集器13中。
分壟器11和收割器12的軸向間距可調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)完成后卡緊鎖死以防沿軸向竄動，因而 適用于自然壟寬不同的地段作業(yè)。
圖4中，收集器13固定于拖拉機3前端，粉碎切刀15位于收集器13內(nèi)，粉碎切刀15 與鏈輪機構(gòu)14同軸，鏈輪機構(gòu)14與拖拉機3動力裝置連接，因而可將拖拉機動力裝置傳出 的旋轉(zhuǎn)運動經(jīng)由鏈輪機構(gòu)14轉(zhuǎn)變?yōu)榉鬯榍械?5沿水平軸的旋轉(zhuǎn)運動。粉碎切刀15高速旋轉(zhuǎn)， 沿粉碎裝置周圈分布的螺旋切刀將自動倒入粉碎裝置的玉米秸稈束進行成型前的粉碎工作。 粉碎后的秸稈顆粒進入風力傳送裝宣I4中。 、通過調(diào)節(jié)粉碎切刀15的切齒螺旋距可以控制不同作物的粉碎粒度大小。
圖5-圖7中，秸稈成型機構(gòu)7包括環(huán)模16、主軸18、支撐架和壓輥17，主軸18與支撐 架連接，支撐架上設(shè)置有壓輥17,支撐架和壓輥17位于環(huán)模16內(nèi)，環(huán)模16上設(shè)有?？?9。
成型裝置的工作原理如下由拖拉機3后軸傳遞過來的動力經(jīng)由減速裝置8帶動壓塊成 型機的主軸18轉(zhuǎn)動，主軸18再帶動固定在支撐架上的壓輥17轉(zhuǎn)動，這樣由風力傳送裝置II 6傳送過來的秸稈顆粒進入環(huán)模16與壓輥17的相對轉(zhuǎn)動被強行擠入成型模孔19，進行成型 擠壓，并通過?？?9最終壓縮成塊。成型棒料在達到與環(huán)模16寬度相當?shù)拈L度后由于慣性 力與生物質(zhì)秸稈的物理壓縮特性而自行斷裂。
經(jīng)壓縮成型后的棒料由于壓輥的擠壓力和重力的作用下落向環(huán)模16外側(cè)底部，并通過傳 送裝置9自動落入成型棒料收集器10內(nèi)。成型棒料收集器10為可繞底部軸線旋轉(zhuǎn)的容器， 方便在成型棒料收集器10盛滿時傾斜卸料。
圖7中，本發(fā)明對生物質(zhì)爪塊成型的?？?9做了改進，沿壓輥轉(zhuǎn)動方向與壓輥先接觸的 一邊做了一個大小為5 20度的倒角，從而方便生物質(zhì)粉碎料進入?？?9,便于成型。
權(quán)利要求
1.一種生物質(zhì)秸稈即時聯(lián)合收集成型機，包括拖拉機，其特征在于拖拉機的前部安裝有收集裝置和秸稈粉碎裝置，秸稈粉碎裝置通過風力傳送裝置I與位于拖拉機后部上方的除塵裝置連接，除塵裝置通過風力傳送裝置II與位于拖拉機后部下方秸稈成型機構(gòu)連接，秸稈成型機構(gòu)的動力輸入裝置通過減速裝置與拖拉機的動力裝置連接，秸稈成型機構(gòu)的輸出裝置通過成型棒料傳送裝置與成型棒料收集器連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)秸稈即時聯(lián)合收集成型機，其特征在于所述的收集裝 置通過固定桿設(shè)置于秸稈粉碎裝置的前端，其包括設(shè)于固定桿上的多個分壟器和收割器，收 割器位于多個分壟器下部的間隔間，收割器的割刀呈曲線形，收割器通過蝸桿與拖拉機的動 力裝置連接。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)秸稈即時聯(lián)合收集成型機，其特征在于所述的秸稈粉 碎裝置包括收集器、鏈輪機構(gòu)和粉碎切刀，收集器固定于拖拉機前端，粉碎切刀位于收集器 內(nèi)，粉碎切刀與鏈輪機構(gòu)同軸，鏈輪機構(gòu)與拖拉機動力裝置連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生物質(zhì)秸稈即時聯(lián)合收集成型機，其特征在于所述的秸稈成 型機構(gòu)包括環(huán)模、主軸、支撐架和壓輥，主軸與支撐架連接，支撐架上設(shè)置有壓輥，支撐架 和壓輥位于環(huán)模內(nèi)，環(huán)模上設(shè)有?？?。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的生物質(zhì)秸稈即時聯(lián)合收集成型機，其特征在于所述的?？咨?沿壓輥轉(zhuǎn)動方向與壓輥先接觸的一邊設(shè)有一個大小為5 20度的倒角。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種生物質(zhì)秸稈即時聯(lián)合收集成型機，包括拖拉機，拖拉機的前部安裝有收集裝置和秸稈粉碎裝置，秸稈粉碎裝置通過風力傳送裝置I與位于拖拉機后部上方的除塵裝置連接，除塵裝置通過風力傳送裝置II與位于拖拉機后部下方秸稈成型機構(gòu)連接，秸稈成型機構(gòu)的動力輸入裝置通過減速裝置與拖拉機的動力裝置連接，秸稈成型機構(gòu)的輸出裝置通過成型棒料傳送裝置與成型棒料收集器連接。本發(fā)明采用的是環(huán)模擠壓成型技術(shù)，集秸稈收割、收集、粉碎、成型于一體，依靠機動車提供動力，它的工作對象主要是收獲玉米之后仍然直立在田間的玉米秸稈等。實現(xiàn)秸稈的田間即時壓縮成型。從而減小了運輸貯存的空間并大大降低了因此而產(chǎn)生的費用。
文檔編號B30B11/22GK101168299SQ20071011467
公開日2008年4月30日 申請日期2007年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月28日
發(fā)明者劉艷濤, 張兆玲, 寧 強, 景元琢, 李景東, 磊 董, 董玉平 申請人:山東大學