一种制粒机及其工作方法技术

本发明专利技术公开了一种制粒机及其工作方法，包括操作门、导料通道、出料口、机架、螺杆、机筒、环模、压辊组、第一电机、第二驱动系统、切刀；机筒后端设有凸缘，机筒通过凸缘连接在转盘上，转盘与第二驱动系统连接；螺杆一端安装在操作门上，另一端位于机筒内；机筒后端的侧壁上设置有挤出孔，挤出孔的内径沿径向由内而外逐渐变小；压辊组设置在机筒的外部，压辊组设置在环模的内部、且沿环模的轴心周向均匀分布；压辊组呈环形固定在转盘上；环模的轴心线与螺杆和机筒的轴心线重合；环模由第二驱动系统控制。与现有技术相比，本发明专利技术的有益效果为：降低了饲料含粉率、提高了饲料品质，避免了堵机现象，提高了生产率。

A Pelletizer and Its Working Method

The invention discloses a granulator and its working method, including an operation door, a material guide channel, an outlet, a rack, a screw, a barrel, a ring die, a pressing roller set, a first motor, a second drive system and a cutter; a flange is arranged at the rear end of the barrel, which is connected to a turntable through a flange, and a turntable is connected to a second drive system; one end of the screw is installed on the operation door, and the other end is located on the machine. In the barrel, there are extrusion holes on the side wall of the rear end of the barrel, and the inner diameter of the extrusion holes gradually decreases from inside to outside along the radial direction; the roll pressing group is set outside the barrel, and the roll pressing group is set inside the ring die and distributed uniformly along the axis circumference of the ring die; the roll pressing group is fixed on the rotary disc in a ring shape; the axis line of the ring die coincides with the axis line of the screw and the barrel; the ring die is controlled by the second drive system. System. Compared with the prior art, the invention has the advantages of reducing feed powder content, improving feed quality, avoiding blocking phenomenon and improving productivity.

【技术实现步骤摘要】
一种制粒机及其工作方法
本专利技术属于饲料加工
，涉及一种制粒机及其工作方法。
技术介绍
饲料是发展现代畜牧和水产养殖业的物质基础，是现代农业产业体系的重要组成部分，在国民经济中有着极为重要的地位(丁强，王征南.饲料产业在国民经济中的地位与影响[J].饲料研究，2010(2)：13～14)。我国饲料行业起步晚，但需求大、发展快，2016年全国饲料总产量约为2.1亿吨，已成为全球最重要的饲料生产国(全国畜牧总站.2016年全国饲料工业统计简况[J].中国饲料，2017(13)：1～2)。制粒是指通过机械或化学方法，将粉状或液体原料聚合成型。饲料加工过程中，粉状饲料原料或粉状饲料经过水热调质，经由模辊等机械部件挤压作用，使得饲料强制通过模孔并粘结成型。经过制粒加工的饲料具有以下优点：①可避免动物挑食；②饲料报酬率高；③贮存运输更为经济；④流动性好，便于管理；⑤可避免不同成分分层，降低环境污染；⑥杀灭动物饲料中的沙门氏菌等。制粒是现代饲料加工过程中重要的工序，是饲料的主要成型技术。目前的制粒机存在以下缺点：1.直接将待制粒物料由松散状态挤压成紧实状态，制粒后的颗粒存在较大的内部应力，存在含粉率高、能耗大、颗粒耐久度低等问题；2.由于松散的待制粒物料入料和布料不均匀、堆积在模孔附近等原因，容易产生堵机等现象，造成原料的浪费、降低生产效率；3.市面上制粒机大都采用一个环模和两个压辊的结构，环模与压辊的磨损很大，因此存在耗能、寿命短等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种堵机少、工作效率高、制成的饲料含粉率低和品质好、性能可靠的制粒机。本专利技术还提供上述制粒机的工作方法。本专利技术的技术方案如下：一种制粒机，包括操作门、导料通道、出料口、机架、螺杆、机筒、环模、压辊组、第一电机、第二驱动系统、切刀；导料通道一端连接进料口，另一端伸入到机筒内；机筒后端设有凸缘，机筒通过凸缘连接在转盘上，转盘与第二驱动系统连接；螺杆一端安装在操作门上，另一端位于机筒内；螺杆和机筒的轴心线为水平设置，螺杆的轴心线与机筒的轴心线重合；机筒后端的侧壁上设置有挤出孔，挤出孔的内径沿径向由内而外逐渐变小；压辊组设置在机筒的外部，压辊组设置在环模的内部、且沿环模的轴心周向均匀分布；压辊组呈环形固定在转盘上；环模的轴心线与螺杆和机筒的轴心线重合；环模由第二驱动系统控制；环模包括模孔，模孔的内径沿径向由内而外逐渐变小；切刀设置在环模外壁的外侧，且与环模外壁相切；第一电机固定在第一支架上，第一电机通过第一联轴器与螺杆连接；第二驱动系统包括第二电机、主动轮、传动皮带、从动轮、第二支架、主轴；第二电机固定在机架的上方，主动轮与第二电机连接并由其控制转停；传动皮带一端与主动轮连接，另一端与从动轮连接；动轮通过与主轴同轴心固定连接，主轴穿过第二支架，第二支架的下端固定在机架上。现有的制粒机往往存在含粉率高、能耗大、颗粒耐久度低等问题，原因在于经过调质后物料的含水率范围一般为15％-18％，此时物料处于松散的状态，物料粉体间存在较大的空隙，传统制粒过程中物料直接经挤压由松散状态变为致密后的紧实状态，制粒后的颗粒存在较大的内部应力，颗粒内部自身会存在弹性膨胀和弹性滞后行为，会导致颗粒出现裂纹、进而引发上述问题。本方案通过将所述螺杆一端安装在操作门上，另一端位于机筒内，机筒后端的侧壁上设置有挤出孔，这样物料在经过螺杆在机筒内部运动的过程中，实现对物料均质和保压处理；随着物料进入机筒后端的腔体，机筒后端的腔体形成局部高压区域，物料进一步由机筒后端腔体的挤压孔挤出，进而完成第一阶段制粒；第一阶段制得的颗粒内部较为致密，内部应力较小且基本无弹性膨胀现象。另外，挤出孔的内径沿径向由内而外逐渐变小，这样的结构设计使得物料在机筒挤出过程中，受力和内部组织结构变化均匀。接着，第一阶段初步压缩的物料，进入到机筒和环模之间的制粒区域，在压辊组和环模的挤压作用下，由环模上的模孔挤出，完成第二阶段制粒。通过本方案的制粒机及其工作方法，减小了颗粒存在内部应力和弹性膨胀应力，避免了物料直接由松散状态变为致密状态时颗粒粉粒间存在的含粉率高、能耗大、颗粒耐久度低现象，提高了设备利用率，节约了能耗，减少了颗粒饲料因粉化而造成的浪费。优选地，导料通道位于所述操作门的外侧，导料通道上设有开口，开口为一矩形缺口，开口下端设有一耳形凹槽。这种设计，便于在开口处进行物料观察、取样等操作；同时，当进料量较大或制粒机堵机时，能起到排料的作用。优选地，螺杆后端的直径逐渐增大，且螺距逐渐减小。优选地，压辊组的压辊的个数为5个。优选地，挤出孔的直径范围为φ8-15mm，挤出孔的轴向长度为其内径的2-4倍。优选地，模孔的直径范围为φ1.5-8mm，模孔的轴向长度为其内径的6-9倍。优选地，机筒的内径范围为φ250-300mm；环模的内径范围为φ750-900mm。本专利技术还要解决的技术问题是提供一种堵机少、工作效率高、制成的饲料含粉率低和品质好、性能可靠的制粒机的工作方法。一种制粒机的工作方法，包括如下步骤：①、将待制粒的物料通过导料通道投入到机筒内；②、第一电机通过驱动螺杆带动物料向机筒后端运动，物料通过螺杆和机筒之间的挤压，由挤出孔挤出，从而完成第一阶段制粒；③、完成第一阶段制粒后的物料，进入到机筒和所述环模之间的区域，在所述压辊组和所述环模的挤压作用下，从所述模孔挤出，从而完成第二阶段制粒；④、完成第二阶段制粒后的物料，经切刀切断后，最终沿出料口排出。这样的结构和工作方法，使得物料受到的挤压力逐渐变大、物料内部组织呈现逐渐致密的过程，由于物料受力逐渐过渡、密度逐渐致密，可以减缓物料的内部应力，提高饲料的品质。物料在第一阶段初步制粒、第二阶段进一步制粒，两阶段制粒设计，使得制粒过程物料状态变化过程中过渡性良好，有利于提高饲料的品质、降低颗粒粉化率。螺杆同时起到输送和挤压的作用，一方面可以能够改善传统制粒机中待制粒物料大量随机堆积的物理行为，使得待制粒物料在机筒内有序地运动，避免松散的待制粒物料大量堆积在环模和压辊之间、造成堵塞等现象；另一方面通过螺杆自身、螺杆与机筒、机筒侧壁的挤出孔，使待制粒物料初步挤压、体积初步压缩，提高了下一阶段环模压辊挤压的作业效率。压辊组既能在第二阶段制粒过程中起到挤压和制粒的作用；同时，在第一一阶段制粒过程中，由于挤出孔所挤出的物料会与压辊组发生相对运动，压辊组还能起到切断物料的作用。此外，由于螺杆和机筒内形成了一个高压区域，在制粒的第二阶段环模旋转使得物料的离心运动，在环模和机筒之间形成负压区域，最终形成高压和负压的压力差；这有利于物料从机筒的挤出口挤出，能够避免挤出口发生堵塞。优选地，步骤②中螺杆的转动方向与机筒的转动方向相反。这样的设计与工作方法，使得螺杆与机筒呈相对转动的状态，有助于机筒内待制粒物料的初步压缩。优选地，步骤②中螺杆的转速为280-300r/min，机筒的转速为40-60r/min。优选的转速，能使第一阶段的出料量和第二阶段所需处理的物料量相匹配，使得整个制粒机达到较佳工作效率。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：(1)本专利技术采用两阶段制粒，机筒后端的侧壁上设置有挤出孔，螺杆和机筒能够实现对物料的均质和保压处理；物料进入机筒本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制粒机，其特征在于，包括操作门(1)、导料通道(2)、出料口(3)、机架(4)、螺杆(5)、机筒(6)、环模(7)、压辊组(8)、第一电机(9)、第二驱动系统(10)、切刀(11)；所述导料通道(2)一端连接进料口，另一端伸入到所述机筒(6)内；所述机筒(6)后端设有凸缘(62)，所述机筒(6)通过所述凸缘(62)连接在转盘(12)上，所述转盘(12)与第二驱动系统(10)连接；所述螺杆(5)一端安装在操作门(1)上，另一端位于机筒(6)内；所述螺杆(5)和所述机筒(6)的轴心线为水平设置，所述螺杆(5)的轴心线与所述机筒(6)的轴心线重合；所述机筒(6)后端的侧壁上设置有挤出孔(61)，所述挤出孔(61)的内径沿径向由内而外逐渐变小；所述压辊组(8)设置在所述机筒(6)的外部，所述压辊组(8)设置在所述环模(7)的内部、且沿所述环模(7)的轴心周向均匀分布；所述压辊组(8)呈环形固定在所述转盘(12)上；所述环模(7)的轴心线与所述螺杆(5)和所述机筒(6)的轴心线重合；所述环模(7)由所述第二驱动系统(10)控制；所述环模(7)包括模孔(71)，所述模孔(71)的内径沿径向由内而外逐渐变小；所述切刀(11)设置在所述环模(7)外壁的外侧，且与所述环模(7)外壁相切；所述第一电机(9)固定在第一支架(91)上，所述第一电机(9)通过第一联轴器(92)与所述螺杆(5)连接；所述第二驱动系统(10)包括第二电机(101)、主动轮(102)、传动皮带(103)、从动轮(104)、第二支架(105)、主轴(106)；所述第二电机(101)固定在机架(4)的上方，所述主动轮(102)与所述第二电机(101)连接并由其控制转停；所述传动皮带(103)一端与所述主动轮(102)连接，另一端与所述从动轮(104)连接；所述动轮(104)通过与主轴(106)同轴心固定连接，所述主轴(106)穿过所述第二支架(105)，所述第二支架(105)的下端固定在所述机架(4)上。...

【技术特征摘要】
1.一种制粒机，其特征在于，包括操作门(1)、导料通道(2)、出料口(3)、机架(4)、螺杆(5)、机筒(6)、环模(7)、压辊组(8)、第一电机(9)、第二驱动系统(10)、切刀(11)；所述导料通道(2)一端连接进料口，另一端伸入到所述机筒(6)内；所述机筒(6)后端设有凸缘(62)，所述机筒(6)通过所述凸缘(62)连接在转盘(12)上，所述转盘(12)与第二驱动系统(10)连接；所述螺杆(5)一端安装在操作门(1)上，另一端位于机筒(6)内；所述螺杆(5)和所述机筒(6)的轴心线为水平设置，所述螺杆(5)的轴心线与所述机筒(6)的轴心线重合；所述机筒(6)后端的侧壁上设置有挤出孔(61)，所述挤出孔(61)的内径沿径向由内而外逐渐变小；所述压辊组(8)设置在所述机筒(6)的外部，所述压辊组(8)设置在所述环模(7)的内部、且沿所述环模(7)的轴心周向均匀分布；所述压辊组(8)呈环形固定在所述转盘(12)上；所述环模(7)的轴心线与所述螺杆(5)和所述机筒(6)的轴心线重合；所述环模(7)由所述第二驱动系统(10)控制；所述环模(7)包括模孔(71)，所述模孔(71)的内径沿径向由内而外逐渐变小；所述切刀(11)设置在所述环模(7)外壁的外侧，且与所述环模(7)外壁相切；所述第一电机(9)固定在第一支架(91)上，所述第一电机(9)通过第一联轴器(92)与所述螺杆(5)连接；所述第二驱动系统(10)包括第二电机(101)、主动轮(102)、传动皮带(103)、从动轮(104)、第二支架(105)、主轴(106)；所述第二电机(101)固定在机架(4)的上方，所述主动轮(102)与所述第二电机(101)连接并由其控制转停；所述传动皮带(103)一端与所述主动轮(102)连接，另一端与所述从动轮(104)连接；所述动轮(104)通过与主轴(106)同轴心固定连接，所述主轴(106)穿过所述第二支架(105)，所述第二支架(105)的下端固定在所述机...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭飞，黄志刚，方芳，刘玉德，
申请(专利权)人：北京工商大学，
类型：发明
国别省市：北京,11