[发明专利]一种秸秆膨化机螺杆磨损测试装置及方法

权利要求书

1.一种秸秆膨化机螺杆磨损测试装置，其特征在于：包括底座、控制台、上料机构、给水机构、搅拌机构及膨化机；所述控制台设置在底座上，所述给水机构通过第一支架设置在底座上，所述上料机构通过第二支架设置在给水机构顶部；所述膨化机设置在底座上，所述搅拌机构通过第三支架设置在膨化机上方；所述膨化机包括调试电机、螺杆、壳体及料斗；所述调速电机和壳体固装在底座上，所述螺杆穿装在壳体中，螺杆的动力轴与调速电机的电机轴相固连，所述料斗设置在壳体的螺旋进料段顶部；在所述壳体的螺旋挤压段安装有温度传感器和压力传感器，温度传感器和压力传感器数量若干，若干温度传感器和压力传感器沿壳体螺旋挤压段进行轴向和周向均布。

2.根据权利要求1所述的一种秸秆膨化机螺杆磨损测试装置，其特征在于：所述上料机构包括储料箱、电子称重秤、电动推杆、推料板及闸板；所述储料箱为无顶式矩形箱体，储料箱一面侧箱板设置为闸板，闸板采用垂直式抽拉结构；所述电动推杆水平固装在闸板对侧的储料箱侧箱板上，所述推料板位于储料箱内部，推料板与电动推杆相固连，推料板与闸板相平行；所述电子称重秤设置在储料箱内部的箱底板上。

3.根据权利要求2所述的一种秸秆膨化机螺杆磨损测试装置，其特征在于：所述给水机构包括储水箱、水泵、进水管及出水管；所述水泵设置在储水箱内部的箱底板上，水泵的排水口与出水管相连通；所述进水管一端与储水箱内部连通，进水管另一端与供水水源相连通；在所述储水箱一面侧箱板上设置有水位计。

4.根据权利要求3所述的一种秸秆膨化机螺杆磨损测试装置，其特征在于：所述搅拌机构包括搅拌罐、搅拌电机及搅拌叶片；所述搅拌罐采用圆柱筒形结构，搅拌罐顶部设有罐体盖板，在罐体盖板上开设有进水口和进料口，进水口数量若干，若干进水口与给水机构的进水管相汇接，在罐体盖板下方的进水口处安装有喷淋头；在所述搅拌罐的进料口处安装有进料溜槽，进料溜槽的进料端位于上料机构的闸板正下方；所述搅拌电机竖直固装在罐体盖板中心，搅拌电机的电机轴朝下设置，所述搅拌叶片与搅拌电机的电机轴相固连；在所述搅拌罐的罐底设置有对开式自动闸门，对开式自动闸门位于膨化机的料斗正上方。

5.一种秸秆膨化机螺杆磨损测试方法，采用了权利要求1所述的秸秆膨化机螺杆磨损测试装置，其特征在于包括如下步骤：

步骤一：选定一种秸秆原料，通过控制台的人机交互界面，将选定好的秸秆原料的种类信息录入控制台的系统数据库中；

步骤二：将选定好的秸秆原料装入上料机构的储料箱中，通过电子称重秤实时确定秸秆原料的质量，当秸秆原料的质量达到设定值后停止装料，同时通过控制台的人机交互界面，将秸秆原料的质量信息录入控制台的系统数据库中；

步骤三：将闸板向上抽拉开启，然后启动电动推杆，通过推料板将储料箱中的秸秆原料推出储料箱，并通过进料溜槽落入搅拌罐内；

步骤四：设定秸秆原料的含水率，通过控制台的人机交互界面，将设定好的秸秆原料的含水率信息录入控制台的系统数据库中，此时控制台的系统会根据秸秆原料的含水率和质量信息自动求出掺水量；

步骤五：由控制台向给水机构的水泵发送启动指令，通过水泵将储水箱中的水送入搅拌罐中，以实现秸秆原料的掺水过程，同时启动搅拌电机，通过搅拌叶片对掺水后的秸秆原料进行搅拌，当水泵的泵水量达到掺水量数值时，水泵自动关闭，当秸秆原料掺水搅拌均匀后，关闭搅拌电机，此时搅拌罐内的秸秆原料满足设定的含水率要求；

步骤六：设定调速电机的转速，通过控制台的人机交互界面，将设定好的调速电机的转速信息录入控制台的系统数据库中；

步骤七：由控制台向调速电机发送启动指令，调速电机将按照设定的转速启动运行，当调速电机的转速稳定后，则膨化机的螺杆也同步达到设定转速，此时搅拌罐罐底的对开式自动闸门开启，搅拌罐内部的秸秆原料通过料斗进入膨化机的壳体内，直到膨化饲料稳定输出；

步骤八：通过温度传感器实时监测膨化温度，通过压力传感器实时监测膨化压力，而膨化温度和膨化压力信息实时通过控制台的人机交互界面进行显示，当膨化温度和膨化压力稳定后，设定一个时间间隔T，每度过一个时间间隔T时，就采集一次膨化温度和膨化压力的实时数据，直到膨化温度和膨化压力发生明显改变后，则可确定螺杆已经产生明显磨损，此时结束膨化作业，同时记录下螺杆产生明显磨损时所花费的时间；

步骤九：将此时的螺杆磨损情况与初始设定的秸秆种类、秸秆含水率、螺杆转速进行匹配，同时将匹配结果录入控制台的系统数据库中；

步骤十：调整秸秆种类、秸秆含水率和螺杆转速中至少一项参数；

步骤十一：然后重复步骤一至步骤十，并将得出的匹配结果录入控制台的系统数据库中，直到找出螺杆产生明显磨损所花费时间最长的一组匹配结果，而在该匹配结果下，则说明秸秆膨化机拥有最长的使用寿命。