專利名稱：一種對模滾壓生物質固化成型機組的制作方法
技術領域：
本實用新型屬生物質燃料成型設備領域，尤其涉及一種對模滾壓式生物質固化成型機組。
背景技術：
現(xiàn)有的生物質燃料擠壓成型機，從動力上分為兩大類一是機械類；二是液壓類。 機械類有環(huán)模、平模、螺桿擠壓等機型。液壓類為活塞擠壓形式。機械類設備普遍存在耗能高、主要易損件使用壽命短、維修成本高等缺點。比如螺桿擠壓機型物料在擠壓成型過程中，擠壓螺桿與成型套筒處于200 340度高溫和幾百兆帕的高壓下，螺旋前部和成型筒磨損極快。如果用中碳鋼制造這兩個部件，經熱處理后一般狀態(tài)下也只能正常工作10幾個小時，需頻繁拆卸修復。目前有些已用合金鋼制造這些易損部件，雖然壽命可延長至500小時左右，維修間隔時間長了一些，但維修成本高。為了保證成型塊的強度和形狀，有的機型在成型過程中對工作部件加溫而導致設備耗能提高或在物料中添加粘合劑而導致燃燒時起不到環(huán)保作用?？傊?，目前很多生物質燃料固化設備技術落后，依靠消耗大量電能進行生產，多數(shù)耗電都在60kW/t以上，有的甚至達到80kW/t以上。固化設備所存在的維修周期短，成本高， 生產中耗電高等問題是業(yè)內普遍關注的熱點問題。
發(fā)明內容本實用新型旨在克服現(xiàn)有技術的不足之處而提供一種機械化、自動化程度高，結構緊湊，物料適應性強，環(huán)保效能顯著，設備耗能低，生產率高，維修方便的對模滾壓生物質固化成型機組。為達到上述目的，本實用新型是這樣實現(xiàn)的一種對模滾壓生物質固化成型機組， 它包括主電機、配有入料口的橫向輸送裝置、預壓緊裝置及對模滾壓成型裝置；所述預壓緊裝置包括錐形工作倉及配于錐形工作倉內的螺旋輸送機構；所述橫向輸送裝置的出料口與錐形工作倉的上部相通；所述對模滾壓成型裝置包括第一模輥及與之相對轉動的第二模輥；所述主電機的輸出動力經傳動機構傳輸至第一模輥及第二模輥；在所述第一模輥與第二模輥上設有凹窩；所述錐形工作倉的出料口與對模滾壓成型裝置的入料端相對應。作為一種優(yōu)選方案，本實用新型還設有斜式上料裝置；所述斜式上料裝置的出料口與橫向輸送裝置的入料口相通。作為另一種優(yōu)選方案，本實用新型在所述預壓緊裝置錐形工作倉的下端部固定配有預壓緊管。進一步地，本實用新型第一模輥及第二模輥分別包括輪轂及外圈模輥；所述輪轂與外圈模輥以可拆卸方式配接。更進一步地，本實用新型還設有控制部分；在所述斜式上料裝置的出料口處固定設有傳感器；所述控制部分的端口依次分別接傳感器、橫向送料電機、預壓緊電機及斜式送料電機的端口 ；所述傳感器采集相關給料數(shù)據(jù)，并將所述數(shù)據(jù)送入控制部分進行處理；所述控制部分通過獲取給料、傳動部分轉速及扭矩參數(shù)，經PLC邏輯運算后，最終由執(zhí)行部件完成對系統(tǒng)的自動調節(jié)。另外，本實用新型在所述第一模輥及第二模輥上分別設有多排凹窩。其次，本實用新型在所述對模滾壓成型裝置的出料口處設有成品升運裝置。再次，本實用新型所述凹窩的底部可呈圓弧狀。本實用新型與現(xiàn)有技術相比具有如下特點1、機械化、自動化程度高。從進料到成型全部為機械操作，電器自動控制、調節(jié)，產品成型快，質量有保證。2、結構緊湊占地面積小，靈活機動。可單臺或多臺聯(lián)合使用，節(jié)省投資費用。3、物料適應性強，含水率適中的生物質原料只要粉碎成粉狀均可預壓緊、滾壓成型。4、在常溫下作業(yè)，物料不用加熱、不需添加任何粘結劑，加工成本低。5、物料在預壓緊、滾壓成型過程中不發(fā)生化學變化，生產的塊狀產品通過密度調整即可作燃料塊又可作牲畜的飼料塊。做燃料塊清潔、環(huán)保、再生節(jié)能。做飼料塊有利于消化吸收，提高采食率。6、成型塊體積小易儲存，運輸方便，能夠滿足市場商品化的需求。7、設備耗能低，生產率高。易損件使用壽命長，維修方便成本低。
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步說明。

圖1為本實用新型整體結構示意圖。圖2為本實用新型圖1的A向側視圖。圖3為本實用新型預壓緊裝置及對模滾壓成型裝置結構示意圖。圖4為本實用新型對模滾壓成型裝置結構示意圖。圖5為本實用新型第一模輥及第二模輥結構示意圖。圖6為本實用新型物料粉碎系統(tǒng)結構示意圖。圖7為本實用新型控制部分部分電路原理框圖。圖8為本實用新型控制部分部分具體電路原理圖。圖中1為粉碎系統(tǒng)；2為斜式上料裝置；3為傳動機構；4為橫向輸送裝置；5為預壓緊裝置；6為料斗垂直部分；7為錐體部分；8為預壓緊管；9為壓縮腔；10為對模滾壓成型裝置；11為外圈模輥；12為輪轂；14為成品升運裝置；15為入料口 ；16為錐形工作倉；18 為螺旋輸送機構；19為第一模輥；20為第二模輥；21為主電機；22為凹窩；23為傳感器；對為橫向送料電機；25為預壓緊電機；26為斜式送料電機；27為喂料口。
具體實施方式
如圖所示，對模滾壓生物質固化成型機組，它包括主電機21、配有入料口 15的橫向輸送裝置4、預壓緊裝置5及對模滾壓成型裝置10 ；所述預壓緊裝置5包括錐形工作倉 16及配于錐形工作倉16內的螺旋輸送機構18 ；所述橫向輸送裝置4的出料口與錐形工作倉16的上部相通；所述對模滾壓成型裝置10包括第一模輥19及與之相對轉動的第二模輥20 ；所述主電機21的輸出動力經傳動機構3傳輸至第一模輥19及第二模輥20 ；在所述第一模輥19與第二模輥20上設有凹窩22 ；所述錐形工作倉16的出料口與對模滾壓成型裝置10的入料端相對應。為便于連續(xù)生產，本實用新型還設有斜式上料裝置2 ；所述斜式上料裝置2的出料口與橫向輸送裝置4的入料口 15相通。為提高成品的擠壓效果，本實用新型在所述預壓緊裝置5錐形工作倉16的下端部固定配有預壓緊管8。本實用新型第一模輥19及第二模輥20分別包括輪轂12及外圈模輥11 ；所述輪轂12與外圈模輥11以可拆卸方式配接。根據(jù)實際需要，本實用新型還設有控制部分；在所述斜式上料裝置2的出料口處固定設有傳感器23 ；所述控制部分的端口依次分別接傳感器23、橫向送料電機M、預壓緊電機25及斜式送料電機沈的端口 ；所述傳感器23采集相關給料數(shù)據(jù)，并將所述數(shù)據(jù)送入控制部分進行處理；所述控制部分通過獲取給料、傳動部分轉速及扭矩參數(shù)，經PLC邏輯運算后，最終由執(zhí)行部件完成對系統(tǒng)的自動調節(jié)。本實用新型在所述第一模輥19及第二模輥20上分別設有多排凹窩22。本實用新型在所述對模滾壓成型裝置10的出料口處設有成品升運裝置14。為使成品順利分離，本實用新型所述凹窩22的底部可設計成圓弧狀。本機組主要由原料粉碎系統(tǒng)、傳動機構、“西門子”PLC程序自動控制上料系統(tǒng)(含斜式上料裝置、橫向輸送裝置)、預壓緊裝置，對模滾壓成型裝置、成品升運裝置及碎料回收系統(tǒng)等組成(示意圖)。1、物料粉碎系統(tǒng)主要由粉碎機和沙克龍出料裝置等組成(參見圖6所示)。該粉碎機設置了顆粒及塊狀物料、不同生物質秸稈兩個喂料斗。并配備了大小不同粒度的篩網， 以適應對模滾壓成型裝置對物料的要求。2、自動控制上料系統(tǒng)自動控制上料系統(tǒng)由斜式上料裝置和橫向輸送裝置或任意形式、結構的上料裝置組成(參見圖1及圖2)。為了確保斜式上料裝置既能輸送通暢，又能滿足下道工序(橫向輸送裝置)物料需求，在斜式上料裝置的出料口處安裝了光電開關或其他控制裝置(傳感器23)，以保證給橫行輸送裝置供料的自動控制。為滿足預壓緊裝置的供料要求，橫向輸送裝置由變頻技術自動控制供料。3、預壓緊裝置預壓緊裝置(參見圖3)由錐形工作倉16及配于錐形工作倉16內的螺旋輸送機構18組成；橫向輸送裝置4的出料口與錐形工作倉16的上部喂料口 27相通。 錐形工作倉16包括料倉及強制輸送部分；料倉為垂直輸送部分(參見圖3中的6)；強制輸送部分為錐體部分(參見圖3中的7)，使物料順利進入預緊管8里；強制物料向下輸送，不允許物料在輸送中原地打轉。此時，物料經預壓緊裝置強行進入壓縮腔9。壓縮腔9是預壓緊裝置與對模滾壓成型裝置之間的過渡部件，經過壓縮腔9的物料密度將進一步提高而后進入到對模滾壓成型裝置滾壓成型。自物料由斜式上料裝置提升到預壓緊裝置到壓縮腔壓縮，整個工序由PLC編程控制，通過變頻器自動調節(jié)。4、對模滾壓成型裝置對模滾壓成型裝置其傳動由一級或多級齒輪傳動或其他任何傳動形式組成。對模由一組或多組相對轉動的兩個相同任意直徑的模輥組成(第一模輥19及第二模輥20)。每個模輥直徑及模輥上的半凹窩模具形狀及數(shù)量任意設置。第一模輥 19及第二模輥20相對轉動冷滾壓成型。第一模輥19及第二模輥20設計為可拆卸結構，即由外圈模輥11和輪轂12 (參見圖5)用螺栓連接組成。外圈模輥11采用合金結構鋼制造， 這種經調質后具有良好綜合力學性能的調質鋼，其模具的機械強度、硬度、韌性、耐磨性、抗沖擊力和抗疲勞極限都可大大提高。顯而易見這種可拆卸結構的對模具明顯不同于和優(yōu)于市場上常見的平?；颦h(huán)模的模具。一旦對輥上的凹窩磨損嚴重不能正常工作時，可只更換外圈模輥11而保留輪轂，即節(jié)約材料和加工成本，也縮短更換時間。這種可拆卸結構的輪轂可以與多種不同直徑的外圈模輥11匹配，而傳動機構則不需做大的改動即可生產不同形狀、不同尺寸的塊狀生物質燃料或飼料。第一模輥19及第二模輥20相對旋轉，其上的半個凹窩模，在轉動中形成一個完整模具。一周就有N個成型塊產生。因此第一模輥19及第二模輥20的相對旋轉速度要保證上一級來料在這些凹窩模里的充滿度，并要有一定的余量。經對模強迫的滾擠壓、均實、致密、最后變成具有一定強度和剛度成型塊，并且能靠自重克服其在凹窩上的黏著力自動脫模。(凹窩模底部呈現(xiàn)出的圓弧形會使這一脫模變的更加容易)。第一模輥19及第二模輥 20之間只有相對轉動(轉動速度較低)和擠壓，因此對模輥在擠壓過程中不存在物料與模具之間的磨損，使模輥的使用壽命大大提高。5、電控部分對模滾壓生物質固化成型機組，其電氣控制核心采用SIEMENS的 S7-200 PLC和TD400C文本顯示器，低壓電氣控制元件采用SCHNEIDER品牌，變頻器采用ABB品牌。本控制部分采用PLC作為電氣控制核心，通過與文本顯示器、變頻器等交換信息、 采集各傳動部分轉速、扭矩等參數(shù)，經PLC邏輯運算后由電氣控制元件對固化成型機運行自動調節(jié)。該系統(tǒng)由機械主體、電氣控制、監(jiān)控和顯示系統(tǒng)組成并有手動與自動轉換、報警、 急停等多項功能?；拘纬煽刂婆c機械一體化、智能化。為目前國內較高檔次秸稈固化設備的電控系統(tǒng)，使秸稈固化設備的水平上升了一個較大的臺階。本實用新型上料系統(tǒng)是滿足預壓緊裝置和對模滾壓成型裝置用料需求匹配的關鍵。為了確保斜式上料裝置既能輸送通暢，又能滿足下道工序(橫向輸送裝置)物料需求，在斜式上料裝置的出料口處安裝了光電開關(傳感器23)或其他控制裝置，以保證給橫向輸送裝置供料的自動控制。為滿足預壓緊裝置的供料要求，橫向輸送裝置由變頻技術自動控制供料。為減輕滾壓成型工作部件磨損提高其使用壽命，在滾壓成型前增設物料預壓緊裝置。預壓緊裝置(參見圖3)由錐形工作倉16及配于錐形工作倉16內的螺旋輸送機構 18組成；橫向輸送裝置4的出料口與錐形工作倉16的上部相通。錐形工作倉16包括料倉及強制輸送部分；料倉為垂直輸送部分(參見圖3中的6)；強制輸送部分為錐體部分(參見圖3中的7)，使物料順利進入預緊管8里；強制物料向下輸送，不允許物料在輸送中原地打轉。此時，物料經預壓緊裝置強行進入壓縮腔9。壓縮腔9是預緊機構與對模滾壓機構之間的過度部件，經過壓縮腔9的物料密度將進一步提高而后進入到對模滾壓成型裝置滾壓成型。預壓緊裝置和對模滾壓裝置是整個機組的核心部件。也是主要易損件。[0050]核心部件好與壞直接影響到整個機組的技術性和可靠性能。第一模輥19及第二模輥20設計為可拆卸結構，既由外圈模輥和輪轂用螺栓連接組成。外圈模輥采用合金結構鋼制造，這種經調質后具有良好綜合力學性能的調質鋼，其模具的機械強度、硬度、韌性、耐磨性、抗沖擊力和抗疲勞極限都可大大提高。這種可拆卸結構的對模明顯不同于和優(yōu)于市場上常見的平?；颦h(huán)模的模具。一旦對輥上的凹槽磨損嚴重不能正常工作時，可只更換外圈模輥而保留輪轂，即節(jié)約材料和加工成本，也縮短更換時間。這種可拆卸結構的輪轂可以與多種不同直徑的外圈模輥匹配，而傳動機構則不需做大的改動即可生產不同形狀、不同尺寸的塊狀生物質燃料或飼料。物料由斜式上料裝置提升、橫向輸送、預壓緊、對模滾壓成型，整個工序由PLC編程控制，通過變頻器自動調節(jié)。經過這樣的連鎖反應實現(xiàn)自動控制連續(xù)作業(yè)。成型后的產品由產品升運裝置(參見圖1)輸送裝袋或進入倉房。以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，對于本領域的技術人員來說，本實用新型可以有各種更改和變化。凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種對模滾壓生物質固化成型機組，其特征在于，包括主電機(21)、配有入料口 (15)的橫向輸送裝置(4)、預壓緊裝置(5)及對模滾壓成型裝置(10)；所述預壓緊裝置(5) 包括錐形工作倉(16)及配于錐形工作倉(16)內的螺旋輸送機構(18)；所述橫向輸送裝置 (4)的出料口與錐形工作倉(16)的上部相通；所述對模滾壓成型裝置(10)包括第一模輥 (19)及與之相對轉動的第二模輥(20);所述主電機(21)的輸出動力經傳動機構(3)傳輸至第一模輥(19)及第二模輥(20)；在所述第一模輥(19)與第二模輥(20)上設有凹窩(22)； 所述錐形工作倉(16)的出料口與對模滾壓成型裝置(10)的入料端相對應。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種對模滾壓生物質固化成型機組，其特征在于還設有斜式上料裝置(2);所述斜式上料裝置(2)的出料口與橫向輸送裝置(4)的入料口(15)相通。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種對模滾壓生物質固化成型機組，其特征在于在所述預壓緊裝置(5 )錐形工作倉(16 )的下端部固定配有預壓緊管(8 )。
4.根據(jù)權利要求3所述的對模滾壓生物質固化成型機組，其特征在于第一模輥(19) 及第二模輥(20)分別包括輪轂(12)及外圈模輥(11);所述輪轂(12)與外圈模輥(11)以可拆卸方式配接。
5.根據(jù)權利要求4所述的一種對模滾壓生物質固化成型機組，其特征在于還設有控制部分；在所述斜式上料裝置(2)的出料口處固定設有傳感器(23)；所述控制部分的端口依次分別接傳感器(23)、橫向送料電機(24)、預壓緊電機(25)及斜式送料電機(26)的端口 ；所述傳感器(23)采集相關給料數(shù)據(jù)，并將所述數(shù)據(jù)送入控制部分進行處理；所述控制部分通過獲取給料、傳動部分轉速及扭矩參數(shù)，經PLC邏輯運算后，最終由執(zhí)行部件完成對系統(tǒng)的自動調節(jié)。
6.根據(jù)權利要求1 5之任一所述的一種對模滾壓生物質固化成型機組，其特征在于 在所述第一模輥(19)及第二模輥(20)上分別設有多排凹窩(22)。
7.根據(jù)權利要求6所述的一種對模滾壓生物質固化成型機組，其特征在于在所述對模滾壓成型裝置(10 )的出料口處設有成品升運裝置(14 )。
8.根據(jù)權利要求7所述的一種對模滾壓生物質固化成型機組，其特征在于所述凹窩 (22)的底部呈圓弧狀。
專利摘要本實用新型屬生物質燃料成型設備領域，尤其涉及一種對模滾壓生物質固化成型機組，包括主電機(21)、橫向輸送裝置(4)、預壓緊裝置(5)及對模滾壓成型裝置(10)；預壓緊裝置(5)包括錐形工作倉(16)及配于錐形工作倉(16)內的螺旋輸送機構(18)；橫向輸送裝置(4)的出料口與錐形工作倉(16)的上部相通；對模滾壓成型裝置(10)包括第一模輥(19)及與之相對轉動的第二模輥(20)；在所述第一模輥(19)與第二模輥(20)上設有凹窩(22)；錐形工作倉(16)的出料口與對模滾壓成型裝置(10)的入料端相對應。本實用新型機械化、自動化程度高，物料適應性強，環(huán)保效能顯著，設備耗能低，生產率高。
文檔編號B30B11/16GK202021840SQ20112002645
公開日2011年11月2日 申請日期2011年1月27日 優(yōu)先權日2011年1月27日
發(fā)明者劉志國, 孫圣鑒, 王如漢, 遠俊海 申請人:廣州貝龍環(huán)保熱力設備股份有限公司, 遼寧貝龍農村能源環(huán)境技術有限公司