專利名稱：一種生物質秸稈固化成型裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種生物質秸稈成型裝置，尤其是涉及一種將生物質秸稈液壓沖壓 固化成型的裝置，可廣泛應用于木屑、玉米秸稈、麥稈、豆類秸稈等禾草類植物秸稈的 固化成型。
背景技術：
能源是人類賴以生存的基礎，是社會經濟可持續發展的重要物質保障。開發利 用新能源和可再生能源，是我國能源可持續發展的基本方向。生物質能具有普遍存在、 用之不竭、無環境污染等優越性，在世界和我國能源可持續發展中發揮越來越大的作 用。開發新能源和可再生能源的新技術、新材料、新工藝與新的裝備是提高能源轉化效 率、降低生產成本，推動可再生能源規模化發展的關鍵。生物質固體燃料致密加工成型 技術與裝置研發是我國重點支持領域。生物質固體燃料致密加工成型裝置所依據的成型原理是植物細胞中除含有纖維 素、半纖維素還含有木質素，木質素屬非晶體，沒有熔點但有軟化點，木質素在適當溫 度下會軟化、液化，此時加以一定的壓力使其與纖維素緊密粘接并與相鄰顆粒互相膠 接，冷卻后即可固化成型。生物質秸稈壓塊成型技術傳統的工藝路線為粉碎_烘干_壓塊_炭化，其設備能 耗大，成本高，效率低，易損件壽命低，不利于普及和推廣。在實際使用過程中，由于 生物質秸稈自身的物理和化學性質的多樣性，因此在固化成型的過程中所涉及的技術問 題相當復雜，其中固化成型能力、模具磨損、動力消耗為三個主要方面。現有機械沖壓 和液壓沖壓式秸稈成型機，模具及功率消耗雖然優于平環模成型方式，但仍然存在功率 消耗大，模具磨損快，秸稈成型制品制造成本居高不下。專利號200610017153.2、授權公告號CN10522585C公開了一種生物質秸桿成型
機，由送料裝置、成型裝置、擠頭、雙出油缸、液壓系統、電控系統組成，輥壓密實進 料裝置包括上排和下排進料輥筒、擠壓輥筒、出料輥筒，擠壓頭固裝在雙出油缸兩個活 塞桿的端部，遠紅外線加熱器固裝在成型裝置中錐筒的外表面。該專利將生物質秸桿成 型工藝變為送料-成型，簡化了工藝工程，降低了功率消耗，但仍存成型裝置中錐筒與 擠壓頭匹配不合理，固化成型能力低；成型裝置中錐筒、擠壓頭為整體加工磨損后須整 體更換，模具磨損大，維護成本高；遠紅外線加熱器固裝在成型裝置中錐筒的外表面導 致能耗高等缺點，有待進一步改進。
發明內容
本發明針對現有技術中沖壓成型關鍵問題深入研究，提供一種生物質秸稈固化 成型裝置，以解決生物質秸稈固化成型裝置中模具損耗及功率消耗過大的問題，降低了 生物質秸稈固化成型裝置對秸稈含水率的嚴格限制，提高生物質秸稈成型質量。為達成上述目的，本發明的解決方案是
一種生物質秸稈成型裝置，主要由機架(1)、液壓系統總成、沖壓成型系統總 成、承力架系統總成、螺旋送料預壓系統總成構成，液壓系統總成與沖壓成型系統總成 相連。
機架(1)為框架結構，機架(1)上設有機架板(4)。機架(1)上置有液壓系統總 成之油箱0；3)，機架(1)之機架板(4)上置有液壓系統總成之雙出油缸(11)及沖壓成型 系統總成、螺旋送料預壓系統總成、承力架系統總成。
液壓系統總成由液壓站總成0幻、油箱0；3)、雙出油缸(11)、油缸桿(8)組 成。
沖壓成型系統總成由沖壓桿總成、滑座總成、模座總成組成，沖壓桿總成與滑 座總成相連并可沿滑座總成向兩端運動，滑座總成固裝于機架(1)上，模座總成通過承 力架總成4個拉桿(10)、鎖緊螺母的拉緊作用固裝為一體，并同時固裝于機架(1) 上面。
沖壓桿總成由沖壓桿座(7)、沖壓桿壓板(6)、沖壓桿(2)、沖壓頭(27)、密度 調整螺栓08)組成，沖壓桿( 端部裝有沖壓頭(XT)，密度調整螺栓08)安裝于沖壓頭 (27)上。沖壓桿座(7)置于雙出油缸(11)之兩端油缸桿(8)端部。
滑座總成由滑座體(5)滑套09)組成。
模座總成由模座體(26)、成型筒(24)、定型筒(25)、下料倉(18)、加熱器(20) 組成，加熱器OO)置于模座體06)上，成型筒04)、定型筒0 裝于模座體06)孔 內。成型筒04)、定型筒05)可以為單孔，也可以為多孔，為多孔時形成成型模組 (19)。成型筒04)外部為圓柱體，內部由二個不同錐度的錐孔(棱錐孔)和一個柱狀直 孔(多棱孔)組成。定型筒0幻外部為圓柱體，內部由二個柱狀直孔組成，定型筒05) 柱狀直孔進料端小于出料端。成型筒04)定型筒0 內孔根據需求可設計為圓柱狀或 多棱孔狀。
螺旋送料預壓系統總成由送料電機(14)、聯軸器(1 、螺旋送料預壓器(16)、 上料倉(17)、傳動軸(1 、皮帶輪(1 組成，送料電機(14)為調速電機，通過調整轉 速實現秸稈顆粒推送量控制和預壓。
承力架系統總成由承力架(3)、承力板(9)、拉桿(10)、鎖緊螺母組成，承 力板(9)固裝于雙出油缸(11)兩端，承力架(3)固裝于承力板(9)上，拉桿(10)通過模 座體06)上之孔洞后在鎖緊螺母作用下將模座體06)鎖緊在承力架上。
承力架系統總成由雙出油缸(11)兩端固裝承力板(9)，承力板(9)、承力架 (3)、模座體06)通過4個拉桿(10)、鎖緊螺母的拉緊作用固裝為一體，并同時固 裝于機架(1)上面。雙出油缸(11)兩端油缸桿(8)端部分別裝有沖壓桿座(7)，沖壓桿座(7)上固裝有沖壓桿壓板(6)，沖壓桿⑵通過沖壓桿壓板(6)固裝于沖壓桿座(7)上。
工作時，液壓站總成02)驅動雙出油缸(11)、油缸桿(8)向兩端運動，油缸桿(8)向兩端運動帶動沖壓桿總成沿滑座總成向兩端運動，沖壓桿總成沿滑座總成向兩端運 動的過程中將下料倉(18)中貯存的生物質秸稈顆粒送入置于模座體06)上的成型筒04) 中，通過沖壓頭07)擠壓產生形變和化學變化，生物質秸稈顆粒黏結為柱狀體，通過沖 壓頭07)后續不斷擠壓進入定型筒05)，實現定型并被擠出定型筒05)。置于模座 體06)上的加熱器OO)將模座體06)上的成型筒04)、定型筒0幻、下料倉(18)加熱，熱量傳遞于生物質秸稈顆粒并在壓力作用下使生物質秸稈顆粒纖維素緊密粘接并與 相鄰顆粒互相膠接，冷卻后即可固化成型。沖壓頭(27)將秸稈顆粒不斷擠壓進入定型筒
(25)，實現定 型并被擠出定型筒(25)，送料電機(14)通過旋轉將秸稈顆粒推送進下料倉以備下一沖壓行程用，送料電機(14)為調速電機，通過調整轉速實現秸稈顆粒推送 量控制和預壓。本發明與現有技術相比，具有如下有益效果1、成型筒(24)、定型筒(25)分別設置，共同置于模座體內，制造簡單、成本 低、更換方便、維護費用低。2、承力架總成通過4個拉桿(10)、鎖緊螺母(21)的拉緊作用將二個模座體
(26)固裝于雙出油缸(11)上成為一體，結構簡單，受力合理。3、沖壓頭(27)將秸稈顆粒不斷擠壓進入定型筒(25)，實現定型并被擠出定型 筒(25)，送料電機(14)通過旋轉將秸稈顆粒推送進下料倉(18)以備下一沖壓用，送料電 機(14)為調速電機，保證秸稈顆粒推送量控制和預壓控制，迅速補充沖壓桿總成返回行 程空隙，并保持一定壓力使生物質秸稈顆粒推送量最大，具有提高產量降低能耗的顯著 效果。4、成型筒(24)外部為圓柱體，內部由二個不同錐度的錐孔(棱錐孔)和一個柱 狀直孔組成，可根據秸稈顆粒不同形狀不同加工條件不同含水率進行調整，適應秸稈顆 粒不同形狀不同加工條件不同含水率要求。5、定型筒(25)由二個直孔組成，定型筒(25)進料端小于出料端，實現秸稈塊 定型保型于一體，制造簡單、成本降低、更換方便、維護費用低，成型質量提高。6、置于模座體(26)上的加熱器(20)將模座體(26)上的成型筒(24)、定型筒、下料倉(18)加熱，熱量首先傳入模座體(26)上的成型筒(24)、定型筒(25)、保 證成型、定型所需溫度，余熱傳入下料倉，可最大限度利用加熱器熱量，節能降耗效果 明顯。7、沖壓頭更換方便、維護費用低，沖壓頭裝有密度調整螺栓，可根據需要決定 長度用于調整秸稈成型塊密度。
圖1為本發明生物質桔桿固化成型裝置主視圖；圖2為本發明生物質桔桿固化成型裝置俯視圖；圖3為本發明生物質桔桿固化成型裝置沖壓桿總成外觀示意圖；圖4為本發明生物質桔桿固化成型裝置沖壓桿總成密度調整螺栓與沖壓頭結構 關系示意圖；圖5為本發明生物質桔桿固化成型裝置滑座總成結構示意圖；圖6為本發明生物質桔桿固化成型裝置模座體外觀示意圖；圖7為本發明生物質桔桿固化成型裝置成型筒、定型筒、模座體結構關系示意 圖。圖中機架(1)、沖壓桿(2)、承力架(3)、機架板(4)、滑座體(5)、沖壓桿壓板(6)、沖壓桿座(7)、油缸桿(8)、承力板(9)、拉桿(10)、雙出油缸(11)、傳動軸 (12)、皮帶輪(13)、送料電機(14)、聯軸器(15)、螺旋送料預壓器(16)、上料倉(17)、 下料倉(18)、成型模組(19)、加熱器00)、鎖緊螺母01)、液壓站總成02)、油箱 (23)、成型筒(24)、定型筒(25)、模座體(26)、沖壓頭(27)、密度調整螺栓(28)、滑套 (29)。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明作進一步說明
機架(1)為框架結構，機架(1)上設有機架板0)，機架(1)底部置有液壓站總 成02)、油箱03)，機架板上置有雙出油缸(11)、2個模座總成。雙出油缸(11) 兩端固裝有承力板(9)，承力板(9)、承力架(3)、模座體06)通過4個拉桿(10)、鎖緊 螺母的拉緊作用固裝為一體，并同時固裝于機架(1)上雙出油缸(11)端面，模座體 (26)被拉緊。雙出油缸(11)兩端油缸桿(8)端部分別裝有沖壓桿座(7)，沖壓桿座(7) 上固裝有沖壓桿壓板(6)，沖壓桿⑵通過沖壓桿壓板(6)固裝于沖壓桿座(7)上。沖壓 桿( 端部裝有沖壓頭(XT)，沖壓頭(XT)端部裝有密度調整螺栓08)，沖壓桿座(7)、 沖壓桿壓板(6)、沖壓桿O)、沖壓頭(ZT)、密度調整螺栓08)組成沖壓桿總成。沖壓 頭(XT)有圓形、多邊形等多種幾何形狀。密度調整螺栓08)的作用就是調整沖壓頭(XT) 的位置，利用密度調整螺栓長度調整空間，其結果是產品密度可調整。在雙出油缸(U) 與模座總成之間固裝有滑座體(5)，用于定位沖壓桿O)。模座總成由模座體06)、成 型筒04)、定型筒05)、下料倉(18)、加熱器OO)組成，加熱器OO)置于模座體06) 上，成型筒04)、定型筒0 裝于模座體06)孔內。成型筒04)內部由二個不同錐 度的柱狀孔和一個柱狀直孔組成，柱狀直孔由所需成型秸稈塊尺寸確定，不同錐度的柱 狀孔和柱狀直孔可有圓形多邊形等多種幾何形狀。在滑座體( 與模座體06)間沿沖壓 桿( 周邊形成下部包圍沖壓桿的若干半圓、豎直面為直邊、上部開口的下料倉(18)用 于進料，下料倉(18)下部包圍沖壓桿的半圓，保證不殘留秸稈顆粒。在下料倉(18)上 方置有螺旋送料預壓器(16)，螺旋送料預壓器(16)下部開口用于出料，上部開口用于進 料。螺旋送料預壓器(16)左右各一個，左螺旋送料預壓器為左旋，右螺旋送料預壓器為 右旋。螺旋送料預壓器(16)用于秸稈粉碎后物料的推送與初步密實，經初步密實的生物 質秸稈顆粒在螺旋送料預壓器(16)的推送下迅速補充沖壓桿總成返回行程空隙，并保持 一定壓力使生物質秸稈顆粒推送量最大。在2個螺旋送料預壓器(16)之間用聯軸器(15) 和傳動軸(1 實現旋動，在傳動軸(1 上固裝有皮帶輪(1 ，皮帶輪(1 用皮帶與送 料電機(14)相連，送料電機(14)為調速電機，用于秸稈粉碎后物料的推送量控制與初步 密實。
工作時，雙出油缸(11)帶動油缸桿(8)向兩端運動，油缸桿(8)向兩端運動帶 動沖壓成型系統總成沿滑座總成向兩端運動，沖壓成型系統總成沿滑座總成向兩端運動 的過程中將下料倉(18)中貯存的生物質秸稈顆粒送入置于模座體06)上的成型筒04) 中，通過擠壓產生形變和化學變化，生物質秸稈顆粒黏結為柱狀體，后通過后續不斷擠 壓進入定型筒05)，實現定型并被擠出定型筒05)。置于模座體06)上的加熱器00) 將模座體06)成型筒04)、定型筒0幻、下料倉(18)加熱，同時熱量傳遞于生物質秸稈顆粒并在壓力作用下使生物質秸稈顆粒纖維素緊密粘接并與相鄰顆粒互相膠接，冷卻后即可固化成型。 上述為本發明的具體實施方式
，但本發明的設計構思并不局限于此，凡利用此 構思對本發明進行非實質性的改動，均屬于侵犯本發明保護范圍的行為。
權利要求
1.一種生物質秸稈成型裝置，主要由機架(1)、液壓系統總成、沖壓成型系統總成、 承力架系統總成、螺旋送料預壓系統總成構成，沖壓成型系統總成由沖壓桿總成、滑座 總成、模座總成組成，其特征在于液壓系統總成與沖壓成型系統總成相連，承力架總 成與模座總成由拉桿鎖緊于雙出油缸，螺旋送料預壓系統置于模座和滑座之間，沖壓桿 總成與滑座總成相連并可沿滑座總成向兩端運動，滑座總成固裝機架(1)上，模座總成 置于機架⑴上。
2.如權利要求1所述的一種生物質秸稈成型裝置，其特征在于模座總成由模座體 (26)、成型筒(24)、定型筒(25)、下料倉(18)、加熱器(20)組成，加熱器(20)置于模 座體(26)上，成型筒(24)、定型筒(25)裝于模座體(26)孔內。
3.如權利要求2所述的一種生物質秸稈成型裝置，其特征在于定型筒(25)外部為 圓柱體，內部由二個柱狀直孔組成，定型筒(25)柱狀直孔進料端小于出料端。
4.如權利要求2所述的一種生物質秸稈成型裝置，其特征在于成型筒(24)外部為 圓柱體，內部由二個不同錐度的錐孔(棱錐孔)和一個柱狀直孔(多棱孔)組成。
5.如權利要求1所述的一種生物質秸稈成型裝置，其特征在于承力架系統總成由 承力架(3)、承力板(9)、拉桿(10)、鎖緊螺母(21)組成，承力板(9)固裝于雙出油缸 (11)兩端，承力架(3)固裝于承力板(9)上，拉桿(10)通過模座體(26)上之孔洞后在鎖 緊螺母(21)作用下將模座體(26)鎖緊在承力架上。
6.如權利要求1所述的一種生物質秸稈成型裝置，其特征在于在滑座體(5)與模座 體(26)間沿沖壓桿(2)周邊形成下部包圍沖壓桿的若干半圓、豎直面為直邊、上部開口 的下料倉(18)用于進料。
7.如權利要求1所述的一種生物質秸稈成型裝置，其特征在于螺旋送料預壓系統 總成由送料電機(14)、聯軸器(15)、螺旋送料預壓器(16)、上料倉(17)、傳動軸(12)、 皮帶輪(13)組成，送料電機(14)為調速電機，通過調整轉速實現秸稈顆粒推送量控制和 預壓。
8.如權利要求1所述的一種生物質秸稈成型裝置，其特征在于沖壓桿總成由沖壓 桿座(7)、沖壓桿壓板(6)、沖壓桿(2)、沖壓頭(27)、密度調整螺栓(28)組成，沖壓桿 (2)端部裝有沖壓頭(27)，密度調整螺栓(28)安裝于沖壓頭(27)上。
全文摘要
一種生物質秸稈成型裝置，主要由機架(1)、液壓系統總成、沖壓成型系統總成、承力架系統總成、螺旋送料預壓系統總成構成，沖壓成型系統總成由沖壓桿總成、滑座總成、模座總成組成，其特征在于液壓系統總成與沖壓成型系統總成相連，承力架總成與模座總成由拉桿鎖緊于雙出油缸，螺旋送料預壓系統置于模座和滑座之間，沖壓桿總成與滑座總成相連并可沿滑座總成向兩端運動，滑座總成固裝機架(1)上，模座總成置于機架(1)上。具有結構合理，受力合理，固化成型能力高，易損件制造簡單、成本低、更換方便、維護費用低，成型質量提高，單位能耗低，節能降耗等效果。
文檔編號B30B1/32GK102019708SQ20091011249
公開日2011年4月20日 申請日期2009年9月10日 優先權日2009年9月10日
發明者劉國文 申請人:劉國文