[发明专利]变螺旋式香蕉茎杆联合固体成型机

说明书

技术领域

本发明属于属农业机械技术领域，特别涉及一种变螺旋式香蕉茎秆联合固体成型机。

背景技术

香蕉假茎是香蕉产区主要副产品。2013年我国香蕉种植面积达到42.7万hm²左右，产量达1109.34万t，年产香蕉茎秆副产物总量达3800万t。长期以来，绝大数的香蕉种植区依然沿用传统的方法处理香蕉茎秆，人工砍伐搬运到田间空地自然腐烂或待干枯后焚烧，大量的香蕉茎秆废弃，不仅造成了极大的资源浪费，而且容易引起空气污染、土壤矿化和疾病传播。

香蕉茎秆高度在2～5m之间，直径一般为20～30cm，一般含水量高达90％。由于干物质中纤维含量为58.5％～76.1％，半纤维素含量为28.5％～29.9％，木质素含量为4.8％～6.13，因此当香蕉茎秆含水量为18％时，香蕉茎秆可常温成型，然而目前的生物质成型机中不能加工高大粗壮的茎秆，而且通常在成型机挤压通道中设有加热元件和冷却装置，这些结构会造成挤压通道的挤压组件损坏，高温会加速搅拌螺旋体的磨损，影响使用寿命，不适用香蕉茎秆的固体成型。因此，研制一种香蕉茎秆固体成型机的农业机械，通过该成型机强制从模型孔中挤出棒状成型物料，加工出的热值高、燃烧充分、便于运输和储藏的低碳可再生能源燃料不但能减少香蕉茎秆造成的资源浪费和环境污染，还能为农民带来显著的经济效益，具有非常重要的意义。

发明内容

本发明为了解决香蕉茎秆综合利用率低、浪费严重、污染环境、现有的成型机不利于加工等问题，提供了一种变螺旋式香蕉茎秆联合固体成型机。

本发明采用的技术方案为：

该设备包括电机、搅拌喂料装置、切落装置、导料板、机架、成型装置以及挤水装置：

成型装置固接在机架上，其一端上部开口并安装搅拌喂料装置，另一端为出料口并设置导料板；在成型装置的出料口处设置切落装置；挤水装置设置在搅拌喂料装置的入口一侧；

所述成型装置内设置搅拌螺旋体，出口端设置挤出成型模具；所述搅拌螺旋体为变螺距螺旋体，由三段螺距不同的短螺旋体套装在多边形转轴上组成；三段短螺旋体的螺旋线根据阿基米德螺旋线的标准极坐标方程ρ(θ)＝a+b(θ)原理制成(θ为极角，a为当θ＝0°时的极径，b为阿基米德螺旋线系数)，其螺距沿送料方向成倍数增大，倍数取值范围是0.3～1.2；多边形转轴的轴径沿送料方向均匀变大；成型装置的内壁沿送料方向逐渐变小，形成锥角为3°～9°的锥面；搅拌螺旋体的进料端固接螺旋体大带轮和螺旋体小带轮；

所述搅拌喂料装置的进料斗内设置与成型主体内的搅拌螺旋体垂直的强制喂料器；强制喂料器的顶端与变速箱的下端输出轴连接；变速箱的两端分别通过动力输入轴和动力输出轴与动力输入带轮及动力输出带轮连接；其中，动力输入带轮为双层带轮；

所述挤水装置包括挤水上辊筒和挤水下辊筒，以及分别与两个辊筒连接并啮合的齿轮；在其中一个辊筒的一端还安装一个挤水带轮；

所述切落装置包括切料刀盘以及安装在切料刀盘上的切料刀；切料刀盘通过切料转轴与切料带轮连接；

电机的输出端通过皮带与螺旋体大带轮连接，螺旋体小带轮通过皮带与动力输入带轮的一层连接，动力输入带轮的另一层通过皮带与挤水带轮连接；动力输出带轮通过皮带与切料带轮连接。

所述θ的取值不低于1080°，a的取值不低于90mm，b的取值为15-75mm/°

所述搅拌喂料装置还包括T形板和U形板；U形板固接在进料斗的上端面，Т形板固接在U形板上端面，变速箱固接在Т形板上端面；强制喂料器轴线与进料斗中心线重合；动力输入轴和动力输出轴分别通过轴承与固接在Т形支撑板上的轴承座构成转动联接。

所述挤水装置还包括喂料挡板和排水槽；喂料挡板倾斜向上并固接在挤水装置的最前端，排水槽倾斜向下固接在喂料挡板的下方；喂料挡板上设有排水小孔。

所述成型装置还包括排水基座；排水基座固接在成型装置的送料端，且排水基座的内端面设置有多条纵向或横向的条状排水槽。

所述挤出成型模的端部均匀分布6～12个用于挤压成型的圆形埋头孔。

所述多边形转轴的截面为正六边形。

所述搅拌螺旋体的螺旋叶片外径与成型主体的壳体距离为2mm～3mm。

所述切料刀垂直向下时，切料刀下端部与挤出成型模具外圆周相切。

所述圆形埋头孔的孔道长度为150mm～200mm。