專利名稱：壓制有孔顆粒狀型煤的對輥成型機的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于為節能而壓制型煤的成型機，專利上的分類科目是B30B，是將價廉量大的粉狀煤質燃料壓制成有孔顆粒狀，以達到提高煤炭的使用熱效率和使用方便的目的。
當前，民用和工業主要是依靠直接燃燒固體狀煤來取得熱能，對于缺少其他能源和不便于利用煤的轉化形態能源的地區和為防止水土流失，保護生態環境的山林草場等來說，直接燒固體狀煤，不僅要延續下去，還將擴大。當今的機械化采煤及選煤，洗煤的發展，使成品煤中的小于6mm的碎屑增加，為了利用煤屑和使用方便，燃料部門將煤粉碎，篩選，拌和粘合劑，壓制成型煤后供用戶使用。同時冶金、化工行業的焦炭粉、粗精礦粉也采用這種型式成球狀后再利用，從節能看，也反映了這種必要，目前已知，不考慮爐灶的因素，從煤的熱效率來說，直接燒塊原煤是10％，燒煤球是20％，燒蜂窩煤和有孔煤磚是25～28％。型煤的形狀，按個體的大小，可相對分為顆粒狀和塊狀，其中又可分為有孔和無孔兩類。顆粒狀的目前只有無孔類，以民用煤球，化工行業用的清水煤棒為代表，主要特點是個體小，表面圓滑無棱角，三維尺寸接近，不易破碎，有少量破碎，不影響正常使用，能適應常用各種爐膛，裝卸儲運方便，成型費用低，計價以質量為單位，但有時內核不能燃盡，所以熱效率較低。有孔的塊狀以民用蜂窩煤和飲食業、小工業爐灶用的有孔煤磚為代表，主要特點是個體大、非圓狀而表面有棱角，三維尺寸相差較大，易破碎，破碎后影響正常使用，一般只適應和本身形狀相近的爐膛，裝卸儲運時要用剛性容器盛效，較麻煩，成型費用高，計價有以個體數和質量兩個標準，較混亂，但內核能基本燃盡，熱效率較高。無孔的塊狀，主要以北方的取暖用煤磚等為代表，應用范圍較狹窄，各方面綜合性能也不如煤球和蜂窩煤。
從煤燃燒的本質看，主要是煤中的碳質和空氣中的氧在高溫條件下的化學反應，放出熱能。由于氧在空氣中是普遍存在的，要碳質完全與氧發生化學反應來放出熱能，必須有使反應得以繼續和充分的過量空氣及保證碳質能與空氣中的氧接觸。因此型煤的個體小，雖然使碳都能與氧接觸，但個體小、空隙也小，阻礙了空氣流通，不能保證有充足過量的氧與碳發生反應。而個體大、空隙大、空氣流通暢通，有充足的氧與碳發生反應，但是內核與外表面距離過大，所有的碳質不能全部參與化學反應，因此當外表面的碳質完全氧化合成廢渣時，內核的碳質沒參于反應也被當作廢渣排出爐外。所以在沒有其他輔助手段的情況下，單純用增大個體來改善供氣量和單純減小個體來增加碳質的燃盡都是不理想的。從力學角度看，個體越大，同樣質量同樣強度的產品成型時所需外力呈幾何數上升，導致了成型費用高。同時個體越大，不圓滑有棱角，三維尺寸相差較大，同樣強度下越易破碎，增加了裝卸儲運時的困難，費用上升。而煤是價廉量大的商品，任何節煤措施的費用必須小于等于節煤所產生的費用和方便人們使用，減少污染等的綜合性附加費用。
綜上所述，制作燃燒條件好，燃燒完全，裝卸儲運方便，成型費用低，能適應大多數常用爐灶的型煤制品是當前的客觀需求，從實驗得知，民用和中小型工業爐最合適的燃料個體是空隙度適中的φ25～50的個體形式。因此，在此范圍內的通心煤就是這種理想的型煤制品的個體形式。通心煤是由兩個半球體夾著一個短圓柱體所組成，外形近似圓球，中有通孔從上球體的頂部，穿過短圓柱體，直達下球的底部。因此原煤球的優點它都有了，而原蜂窩煤的內核與外表面距離短的優點也繼承并發展了，因此內核與外表面的距離小于煤球，蜂窩煤，有孔煤磚，燃盡度最好，熱效率以民用自拔風式爐灶為準，大于30％。
型煤的成型設備主要有對輥式、沖壓式、擠壓式、頂壓式，其中對輥式的效率最高，但由于受兩輥輪上的球窩模孔在兩輥轉動時的共軛曲線干涉的影響，一般只能壓制簡單的小型實心球體狀產品。
本實用新型目的要制造一種對輥式結構的成型機，使有孔顆粒狀的通心煤制品，能實用化的生產，供人們的使用。
普通對輥機不能壓制自孔顆粒狀產品的原因主要是一般兩輥輪上的球窩曲線必須符合兩輥相向轉動時的共軛曲線運動規律，否則在兩個球窩相會時，產品壓縮成型，而產品在兩球窩分離時，被球窩邊緣打碎。如不對稱設計時，較大的一側球窩內的產成品又無法自動脫模。因此本實用新型的對輥成型機是將一般對稱設計的球窩改成一側大，一側小，局部不對稱，總體對稱，增加自動脫模裝置，并將主要磨損部分輥輪上的球窩和輥輪外緣，分成輥筒體和有球窩的模塊板兩部分，以利于只調換主要磨損部分，為保證兩輥間的球窩密合，增加相位調整裝置，由螺釘控制的活動鍵，可作小角度調節，將原來的一輥驅動另一輥，改為雙輥由同一動力來同步驅動，并增加輥距調整和非常情況自動停車裝置。
因此，該成型機工作原理是對輥式的，效率高，單位產品所需成型動力小，結構比沖壓式蜂窩煤成型機簡單，又由于主要磨損件可定期調換，避免了老式對輥成型機球窩磨損了連輥輪一起換的缺點，由此初期購機費用和長期運行維修費用低，同時該機生產的通心煤吸取并發展了當今各類型煤的優點，熱效率高，使用方便，因此產成品的優點結合該機的優點，使該機綜合性能更優越。
如
圖1是輥筒體等的剖面圖；圖2是模塊板的圓周面展開圖；圖3是機架和傳動部分示意圖。
現在結合附圖對該機作進一步說明模塊板(1)上有兩排模孔，一排是淺的定模孔，一排是放滑動模塊(2)的通孔，模塊板互相之間及和輥筒之間的接觸面上有相對應的凹凸槽，模塊板用螺釘附著在輥筒(3)的圓周上，鋪滿并互相卡緊。滑動模塊的工作面是球窩，與另一輥筒的模塊板上的淺的定模孔的球窩相對，當中的通孔壁形成產品的短圓柱體，兩個半球體分別由兩個輥筒模塊板上的定模孔和滑動模塊上的球窩所形成。滑動模塊的非球窩一面有頂桿(4)連著，靠套著的彈簧(5)緊貼于輥筒(3)，滑動模塊的中心是通心孔模桿(6)，模桿形成了產成品的中心通孔，模桿的一端穿過輥筒壁，另一端受彈簧(5)支撐，使模桿高出模塊板一些，能達到另一輥筒上的定模孔的球窩底部，遇外力可縮回至模塊板一樣平，比如經過料斗(20)時。頂桿下端是滑輪(7)同套在中心軸(8)上的凸輪(9)相接觸，凸輪的高點和輥筒的圓周最低點相吻合，使已成型的產品在圓周最低點時，頂桿滑輪被凸輪的高點推動，克服彈簧的張力和模塊板的通孔壁對產成品的摩擦力，靠頂桿推動滑動模塊脫離輥筒，使已成型的產品不與模塊板的通孔壁和中心模桿外緣接觸，產成品的本身質量將克服滑動模塊的球窩面對產成品的吸力，自己脫離輥筒體，落入成品料槽，排出機外，其中設置在圓周最低點下高一些的攔料桿(19)將輔助產成品脫模。產品脫模后，滑動模塊又靠彈簧的張力復位，貼于輥筒壁。輥筒(3)用螺釘附著在端蓋(10)上，端蓋套在滾動軸承(11)上，滾動軸承又套在中心軸(8)上，中心軸固定在機架(12)上。一端的端蓋上連套著齒輪(13)或鏈輪(14)，(離電機遠的一只輥筒是鏈條傳動)齒輪(13)或鏈輪(14)接受嚙合的齒輪(15)或鏈輪(23)從電機(16)上傳來的驅動桿上的齒輪(17)的動力使兩輥作相向轉動。兩輥間的球窩密合的相同角度調節由齒輪和端蓋間的活動鍵(18)上的螺釘來調整。裝有鏈輪離電機遠的一側輥筒是浮在機架上，由輥距調節彈簧(21)調節輥距，遇非常情況，觸動限位開關自動停車。對輥的下方有斜放的網狀況產品料槽，料槽下有輸送皮帶直達料斗。成型產品(22)就是這種通心煤的剖面。
工作時，經過粉碎、篩選、拌和粘合劑的煤粉，從料斗處下落至兩輥間的壓縮區，至兩輥相會處壓制成型，然后脫離定模孔的一側，隨滑動模塊一側轉至輥筒最下方，被凸輪頂起的頂桿驅動。頂出模塊板，靠重力和攔料桿的幫助，脫模后落入網狀產品料槽，排出機外，隨帶出的沒成型煤粉落于輸送皮帶上，被送回料斗，再參加下一輪循環。兩輥的定模孔和滑動模塊互相配對工作，使從料斗輸進的煤粉不斷被壓制成通心煤制成品排出機外。
上述對輥式成型機，在料斗處加裝螺旋頂壓裝置，也能壓制成型要求高的冶金、化工行業的焦炭粉和粗精礦粉，使其成為通心煤形狀的產品。
權利要求1.一種將粉狀物質軋制成有孔顆粒狀球團的對輥式成型機，主要由布滿球窩的兩個作相向轉動的輥筒所組成，其特征是輥筒上有序地隔行排列著固定式球窩模孔和活動式球窩模孔，輥筒是通過軸承套在有凸輪的中心軸上，一個輥筒由連接齒輪和另一個輥筒由連接鏈輪接受同一傳動軸上輸出的動力圍繞各自的中心軸作相向同步運轉，兩個輥筒上的球窩密合由輥筒上的能螺釘調節的活動鍵來保證兩輥筒間的對應相位角。
2.根據權利要求1所述的成型機，其特征是正常工作時的輥筒由輥筒本身和包裹輥筒本身的有球窩模孔的一組模塊板所組成，模塊板互相之間和與輥筒本身之間有凹凸槽，互相之間卡緊，并輔之以螺釘固定，形成一個使用時完整如一體，磨損后可分段拆換的裝配式輥筒體。
3.如權利要求1所述的成型機，其特征是中心孔模桿能由彈簧控制，在輥筒中的位置作徑向活動。
4.如權利要求1所述的成型機，其特征是中心軸上的凸輪推動由彈簧控制的頂桿，使滑動模塊將已成型的制成品頂出輥筒上的裝滑動模塊的通孔壁，并由攔料桿的碰撞相輔助，使制成品自己脫模，脫模后由彈簧使滑動模塊復位。
5.如權利要求1所述的成型機，其特征是鏈輪傳動的一個輥筒是靠輥距彈簧的張力浮在機架上作水平活動，通過螺釘調節彈簧張力來控制兩輥間的輥距和軋制力。
專利摘要本實用新型屬于特種壓力機領域的對輥式型煤成型機。以往這類成型機，因中心孔成型模桿造成了共軛曲線干涉，成型后的產品脫模困難，雙輥間相位角較難定位導致的配對球窩不密合，而不能軋制有孔顆粒狀型煤的難題。被非對稱式球窩和彈簧調節的活動式中心模桿，凸輪和頂桿及彈簧組成的脫模系統，調節角度的活動鍵裝置解決了。因此在不改變現有成型煤的成型前工藝和設備的情況下，用本實用新型軋制出有孔顆粒狀制品。在進料斗上加裝螺旋預壓裝置，還能軋制焦炭和礦石的粉狀制品。
文檔編號B30B11/16GK2194262SQ9322577
公開日1995年4月12日 申請日期1993年5月28日 優先權日1993年5月28日
發明者達式憲 申請人:達式憲