[发明专利]一种牵引式秸秆生物质颗粒制作机

说明书

本发明公开了一种牵引式秸秆生物质颗粒制作机，属于农业机械领域。该装置包括第一驱动装置和成型装置，成型装置包括主动齿轮和成型齿轮；主动齿轮上周向均布有渐开线驱动齿，相邻的两个驱动齿之间形成储料槽，主动齿轮沿轴向开设有输出孔，输出孔内设置有绞龙；主动齿轮上位于相邻的两个驱动齿之间开设有成型孔，成型孔贯通至输出孔和储料槽内；成型齿轮包括基体、若干渐开线滑齿和若干复位弹簧，滑齿周向均匀分布在基体周侧；基体上与滑齿一一对应的位置开设有若干滑槽，滑齿上一体成型有滑块。本发明可以使送入的物料经过一次体积压缩，使得单次送入的物料实际量增大，从而有效提高生产效率，有利于齿轮的小型化设计，降低对设备功率的需求。

技术领域

本发明涉及农业机械领域，特别涉及一种牵引式秸秆生物质颗粒制作机。

背景技术

随着农业生产机械化的普及，农业种植大多实现了机械化操作。对于环境保护意识的提高，农作物种植后的秸秆也开始禁止焚烧，改为回收利用。作物收获后的秸秆可以作为燃料、肥料或动物饲料，具有较高的利用价值。

秸秆直接拾捡制粒，是现有技术中收益较高的一种秸秆处理方式。通过联合收割机或专用收割机械，将分离后的秸秆打碎后，通过对辊式制粒可将秸秆制成颗粒状，从而便于后续的加工后用于燃料、肥料和饲料利用。通过在秸秆里混入其他添加物，还可将制粒后的秸秆当做高附加值的肥料和饲料，大幅度改善秸秆的利用率。

专利号ZL.200720093578.1的实用专利提供了一种《齿模式制粒机》，“是利用一对齿轮相互啮合对物料产生的挤压的原理制粒的齿模式制粒机”。这种结构和工作原理实质上是借鉴了齿轮泵的工作原理，是依靠泵体以及与啮合轮齿间所形成的“工作容积变化和移动进行输送液体并使之增压”。在齿轮泵的工作原理中有三个关键要素：(1)工作容积的变化；(2)被输送的物体的“移动”；(3)被输送的物体是“液体”。而由渐开线啮合原理我们可知：(1)一对齿轮啮合时，齿轮的受力方向是沿着渐开线的法线方向；(2)从理论上讲，渐开线轮齿啮合的过程是一个纯滚动的过程。在《齿模式制粒机》的专利中，仅借鉴了齿轮泵的容积变化工作原理，靠“每个齿轮的齿与齿间的齿沟内有锥度的模孔，模孔与每个齿轮空心相通。”，是无法使得被输送的“非液体”的生物质物料向成型模孔“有效移动”，特别是在用于带有纤维性的生物质物料成型时，在两齿廓啮合点(线)上的正压力对物料的夹持作用下，物料是无法向齿底的成型孔方向移动，因此将会进一步造成功耗加大，关键部位磨损严重，甚至装置无法正常运转。申请人通过试验和实践中证明，在这种结构的生物质成型机工作时，模具和生物质成型料快速升温，设备无法正常工作。

申请号为201811328387.8的发明专利公开了一种外齿双环模对辊制粒机的环模结构，包括构成双对辊外齿环模系统的具有外轮齿的主动对辊环模和从动对辊环模，两对辊环模的外轮齿相互啮合；在轮齿齿廓“两侧面”上有轴线与轮齿齿廓对称面具有一定夹角的成型模孔；在轮齿齿廓两侧面上的成型模孔轴向位置，沿对辊环模轴线方向错开并阵列排布；相互啮合的主动对辊环模和从动对辊环模之间的中心距离可调。具有结构简单、原料适应性强、能耗低、生产效率高的优点。

但是由于秸秆较为松散，粉碎后的秸秆在通过成型孔挤压塑形的过程中，如果成型孔的路径距离过短，秸秆没有被充分保压、压缩，则成品易碎、容易变的松散，造成运输和包装不便，且作为燃料时也不易于添加。而当成型孔路径较长时，一方面，松散的秸秆进入，成型孔后，挤压之初需要先对成型孔进行完全填充，该过程尚未有效形成秸秆颗粒，影响生产效率；另一方面，相邻的两个齿之间所形成的收纳空间用于容纳秸秆碎料，单次啮合可成型的颗粒量取决于转速以及该收纳空间内的容量，当转速一定时，该收纳空间的收纳容量将决定着颗粒的出料速度。由于粉碎后的物料呈松散状，其制粒过程由齿轮转动时将其送入收纳空间内，但是由于齿轮的挤压，松散的物料会挤压变形，体积缩小，使得齿轮所送入的物料远小于收纳空间所实际能够容纳的物料，进而影响制粒速度，为了提高出料速度，因此现有的制粒机都将齿轮设计的较大，从而使齿轮单次送料量变大，但这也导致了整个设备整体体积较大，动力系统功率也相应较大，能耗较高，不利于设备的小型化、集约化。

发明内容