[实用新型]一种生物质固体燃料成型机压辊

说明书

技术领域

一种生物质固体燃料成型机压辊，属于固体燃料技术领域，具体是压辊采用分体式结构，包括外套和内套两部分，通过过盈配合构成分体式压辊，外套为倒圆台型孔结构，表面采用等离子喷涂陶瓷硬质合金材料，来增强表面的耐磨性，用于解决生物质固体燃料成型机关键部件易磨损、使用寿命短等问题。 

背景技术

生物质固体燃料成型技术具有原料丰富、易于实现大规模生产、便于储存和运输的特点，已逐渐显现其优势。它既能作为农村炊事炉具、采暖炉或工业锅炉等的良好燃料，又可为电厂提供清洁燃料，近年来越来越受到人们的广泛关注。目前，生物质固体燃料成型机主要有螺旋挤压、活塞冲压、压辊式等几种工艺类型。本实用新型适用于模辊式成型机。模辊式成型机主要工作部件是环模与压辊，压制室中，在环模与压辊挤压下物料通过模孔而成型。模辊式成型加工方法满足用户对生物质成型生产成型燃料均匀要求，可实现工业化自动上料，具有较大的发展潜力。 

但该设备存在主要部件磨损严重等问题，其中，环模和压辊是成型机的关键工作部件，而目前研究理论针对环模的失效机理进行研究，并未对压辊进行深入研究。压辊用来向环模挤压物料。压辊工作条件比较恶劣，除原料对压辊正常磨损外，秸秆、木屑等生物质原料中多含有砂石、硅化物以及铁屑等硬质颗粒物，加剧对压辊的磨损。由于压辊和环模的线速度基本相等，压辊的外径仅为环模内径的0.4，故压辊磨损率比环模高2.5倍。一般压辊理论设计寿命为300h，但实际使用时间不超过200h。一些工厂由于使用不当，使用时间还不到150h，并且失效压辊因表面磨损严重已无法重新修复。压辊磨损过快，不仅降低颗粒燃料的成型率，增加生产成本，而且直接影响生产率。 

目前，为提高压辊的耐磨性，对压辊外表面形状的研究较多，如专利号ZL200520031386.9(申请日2005.7.29)和申请号201120033451.7(2011.01.31)，采用柱钉固定在辊套上，柱钉可避免辊面直接接触物料而磨损，柱钉可更换，辊面可重复利用。为降低成型机能耗，提高产量，专利号200820178079.7(申请日2008.11.20)设计压辊表面呈齿轮状，每个齿都与压模的孔相对应。为提高压辊耐磨性，压辊表面还设计呈弧形槽、折槽、齿轮型、孔型，如专 利申请号201020207234.0(申请日2010.05.28)、ZL9510549.7(申请日95.5.7)、CN201304728(申请日2008.11.20)、CN201020133771.5(申请日2010.3.18)。 

发明内容

本实用新型的目的，在于提供一种生物质固体燃料成型机压辊，用于解决生物质固体燃料成型机关键部件易磨损、使用寿命短等问题。同时本实用新型工艺解决了压辊磨损后无法修复的问题，采用本工艺能够使压辊寿命提高近100h，且磨损后只需更换外套，内套及其他零部件可重复使用。 

为达到这一目的所采取的技术方案是，压辊结构为分体式，包括外套、内套两部分，二者通过过盈配合构成分体式压辊，外套为倒圆台型孔结构，表面采用等离子喷涂陶瓷硬质合金材料。 

上述的一种生物质固体燃料成型机压辊，压辊采用分体式结构，内套直接安装在外套上，二者采用过盈冷装装配方式固定，目的在于防止外套在80℃以上的温度运转时出现打滑、脱落等现象。 

上述的一种生物质固体燃料成型机压辊，外套为倒圆台型孔结构，倒圆台的倾角为87°，孔间距与环模的孔间距一致，轴向孔的排列方式和数量与环模的孔一致，外套圆台孔的下底孔径与环模孔的孔径大小完全一样，分为6mm、8mm、10mm、12mm四类，目的是使压辊在不同的磨损期，压辊表面的受力一致。 

上述的一种生物质固体燃料成型机压辊，外套厚度应大于压辊轴偏心距5mm以上，以确保内套不被磨损。 

上述的一种生物质固体燃料成型机压辊，外套表面利用超音速等离子热喷涂原理进行强化处理，进而增强压辊表面的耐磨性，延长其使用寿命。 

上述的一种生物质固体燃料成型机压辊，外套表面喷涂小于40目的陶瓷硬质合金粉末，涂层厚度0.2-0.5mm，硬度达到56-62HRC。 

上述的一种生物质固体燃料成型机压辊，喷涂功率为22-28Kw，氩气作为载气，氢气为辅助气，气体压力均为0.5MPa，喷涂时氩气流量4m³/h，氢气流量为0.1m³/h，喷涂距离为150mm。