一种外啮合背锥柱塞式新型生物质环模成型机制造技术

本发明专利技术公开了一种外啮合背锥柱塞式新型生物质环模成型机，包括机箱、驱动装置、环模体、压辊体、环模轴、压辊轴、换向轴和主动轴，环模轴顶端设置有从动锥齿轮，主动轴上设置有与从动锥齿轮啮合的主动锥齿轮，主动轴、换向轴和环模轴通过齿轮传动系统连接，主动轴转动带动压辊轴和环模轴转动，压辊体设置于压辊轴的底端，环模体设置于环模轴上，压辊体上设置有若干压缩凸模，环模体上设置有若干成型孔，环模轴、压辊轴转动时，压缩凸模与成型孔实现位置啮合，压缩凸模将物料从成型孔中挤压成型并排出；本发明专利技术克服了现有产品成型模具与压辊之间磨损严重的问题，且能保证节能高效，降低生产成本；同时降低压辊及成型模具的磨损，并提高寿命。

A new type of biomass ring molding machine with external engagement back cone plunger

The invention discloses a new type of external engagement back cone plunger type biomass ring mold molding machine, which comprises a case, a driving device, a ring mold body, a pressing roller body, a ring mold shaft, a pressing roller shaft, a reversing shaft and a driving shaft, the top end of the ring mold shaft is provided with a driven bevel gear, the driving shaft is provided with a driving bevel gear which is meshed with the driven bevel gear, and the driving shaft, the reversing shaft and the ring mold shaft pass through a gear transmission system The driving shaft rotates to drive the press roll shaft and the ring die shaft to rotate, the press roll body is arranged at the bottom of the press roll shaft, the ring die body is arranged on the ring die shaft, the press roll body is arranged with a number of compression punches, and the ring die body is arranged with a number of forming holes, when the ring die shaft and the press roll shaft rotate, the compression punches and the forming holes realize position engagement, and the compression punches extrude the materials from the forming holes and discharge them The invention overcomes the serious wear problem between the existing product forming die and the pressing roll, and can ensure the energy saving and high efficiency, reduce the production cost, reduce the wear of the pressing roll and the forming die at the same time, and improve the service life.

【技术实现步骤摘要】
一种外啮合背锥柱塞式新型生物质环模成型机
本专利技术涉及农林业机械化工程
，特别是涉及一种外啮合背锥柱塞式新型生物质环模成型机。
技术介绍
目前国内外生物质成型机，用于将粉碎了的林木废枝叶、农作物秸秆等压缩成颗粒或块状，作为燃料或饲料，通常采用环模或平模成型原理，存在能耗高，成本高，压辊和成型模具均磨损较为严重的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种外啮合背锥柱塞式新型生物质环模成型机，以解决上述现有技术存在的问题，克服了现有产品成型模具与压辊之间磨损严重的问题，且能保证节能高效，降低生产成本；同时降低压辊及成型模具的磨损，并提高寿命。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术提供一种外啮合背锥柱塞式新型生物质环模成型机，包括机箱、驱动装置、环模体、压辊体、环模轴、压辊轴、换向轴和主动轴，所述机箱内设置有成型区和传动区，所述环模轴竖向设置，所述环模轴底端与所述机箱底板转动连接，所述环模轴顶端穿过所述成型区与所述传动区之间的横隔板伸入到所述传动区内，所述环模轴的顶端设置有从动锥齿轮；所述压辊轴、所述换向轴和所述主动轴横向设置，且由所述机箱的侧壁底部到顶部依次排列，所述压辊轴一端与所述机箱的侧壁转动连接，另一端穿过所述传动区与所述成型区之间的竖隔板伸入到所述成型区内，所述换向轴一端与所述机箱的侧壁转动连接，另一端与所述竖隔板转动连接，所述主动轴一端与所述驱动装置连接，另一端穿过所述机箱的侧壁和所述竖隔板伸入到所述传动区内，所述主动轴的端部还设置有一主动锥齿轮，所述主动锥齿轮与所述从动锥齿轮啮合连接；位于所述传动区内的所述压辊轴、所述换向轴和所述主动轴的轴体之间还通过齿轮传动系统连接，所述驱动装置驱动所述主动轴转动，所述主动轴的转动通过所述齿轮传动系统传递给所述压辊轴，带动所述压辊轴转动；所述环模体设置于所述环模轴上并位于所述成型区内，所述环模体为一伞形回转体结构，所述环模体上周向设置若干成型孔，所述压辊体设置于所述压辊轴上并位于所述成型区内，所述压辊体为一锥体结构，所述压辊体上周向设置有若干压缩凸模，所述压缩凸模与所述成型孔相对设置并类锥齿啮合连接，所述压辊轴带动所述压辊体转动时，所述环模轴带动所述环模体转动时，所述压辊体上的所述压缩凸模与所述环模体上的所述成型孔实现位置啮合，所述压缩凸模能够将所述压辊体和所述环模体之间的松散生物质物料从所述成型孔中挤压成型并排出。优选地，所述横隔板垂直焊接于所述竖隔板的板体上，所述横隔板的底部和所述竖隔板的一侧构成的区间为所述成型区，所述横隔板的顶部和所述竖隔板的另一侧构成的区间为所述传动区。优选地，所述横隔板的顶部一侧还设置有一进料漏斗，用于向所述成型区内加入物料。优选地，所述环模轴与所述机箱底板和所述横隔板之间通过轴承连接。优选地，所述压辊轴、所述换向轴和所述主动轴与所述机箱侧壁和所述竖隔板之间通过轴承连接。优选地，所述齿轮传动系统包括从动直齿轮、换向齿轮和主动直齿轮，所述从动直齿轮设置于所述压辊轴上，所述换向齿轮设置于所述换向轴上，所述主动直齿轮设置于所述主动轴上，所述换向齿轮与所述从动直齿轮和所述主动直齿轮均啮合连接，所述主动轴转动带动所述主动直齿轮转动，所述主动直齿轮通过所述换向齿轮驱动所述从动直齿轮转动，进而驱动所述压辊轴转动。优选地，所述成型孔在所述环模体的上周向均布有若干列，所述压缩凸模在所述压辊体上周向均布有若干列，所述压缩凸模与所述成型孔配合设置，使所述环模体和所述压辊体转动时，所述压缩凸模能够与所述成型孔啮合传动。优选地，所述成型孔的中心线与所述环模体的轴心线的夹角为45°；所述压缩凸模的轴心线与所述压辊体的轴心线的夹角为45°。优选地，所述成型孔位于所述环模体的顶部的一端开设有倒角。优选地，所述环模体底部的机箱内还设置有倾斜的导料板，所述机箱的侧壁上与所述导料板的相对处设置有出料口。本专利技术相对于现有技术取得了以下有益技术效果：1、本专利技术提供的外啮合背锥柱塞式新型生物质环模成型机，设置外啮合锥齿轮传动机构，当驱动装置的动力传递至主动轴时，主动轴带动其上主动锥齿轮和主动直齿轮旋转，主动锥齿轮带动从动锥齿轮旋转，从动锥齿轮通过环模轴带动环模体转动，主动直齿轮通过与换向齿轮啮合来带动从动直齿轮转动，从动直齿轮通过压辊轴驱动柱塞式压辊体转动；该外啮合背锥齿轮传动机构使新型生物质环模成型机的工作更高效、更稳定。2、本专利技术提供的外啮合背锥柱塞式新型生物质环模成型机，可进一步降低能耗；具体消耗功率计算如下：压缩凸模对物料的挤压所消耗的功率P1为：式中：m—每个压辊体中同时参与挤压的压缩凸模个数；t—压辊体每转一圈所需时间，s；k—压缩凸模啮合过程中同时参与系数，这里取k＝1.3；H—物料被挤出长度，m；p0—单个压缩凸模所受的单位压力，Pa；A—单个压缩凸模横截面积，m2；d—单个压缩凸模直径，m。压辊体在物料挤压变形区克服阻力矩所需要的功率P2为：P2＝Tω＝2πnT(2)式中：ω—柱塞式压辊体角速度，n—电机转速，r/min。T—压辊体在旋转过程中压缩凸模受收到的切向分力Ff对压辊产生的阻力矩。压辊在旋转过程中压缩凸模受收到的切向分力Ff对压辊产生的阻力矩为：式中：m—在啮合过程中参与啮合的压缩凸模排数；Ffmax—正在位置啮合处实现完全啮合的压缩凸模受到的切向分力，N；Ff1—某列压缩凸模进入啮合区并实现初步啮合时受到切向分力，N；Ff2—某列压缩凸模在啮合区并准备离开啮合处时受到的切向分力，N；x—环模体外表面和压辊体外表面在啮合处之间的直线距离，m；H—物料被挤出长度，m；Rj—某列压辊体啮合分度圆直径，m；根据式(1)(2)(3)计算得整机功率P为：P＝P1+P2(4)由于环模体及压辊体的外锥齿轮机构的卧式布局设计，可以使生物质粉末物料均匀分布于压辊和环模体之间；当压缩凸模与环模成型孔实现位置啮合时，分布在压缩凸模周围的与环模体及压辊体接触的物料均匀且分布量很少且均匀，故压缩凸模在压缩区受到的切向分力Ff可以实现大大降低的目标，压辊体在物料挤压变形区克服阻力矩T也大大降低；再可根据公式(4)知，本环模成型机构大大降低整机功率P，从而降低能耗，节约成本。3、本专利技术提供的外啮合背锥柱塞式新型生物质环模成型机，可进一步降低机构的磨损。由于上述公式(3)中实现了压缩凸模所受切向分力Ff的大大降低，且由于此力是摩擦磨损的重要参数，使得压辊体和环模体内表面单位时间的摩擦磨损量大大降低，从而实现了提高压辊体和环模体寿命的目标。4、本专利技术提供的外啮合背锥柱塞式新型生物质环模成型机，可进一步提高生产效率。由于采用齿轮啮合机理来成型，即环模体上的成型孔与压缩凸模的一一对应布局，大大提高了生物质物料的成型速度，较之传统的无压缩凸模的压辊体结构的成型机，其生产效率高出多倍。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种外啮合背锥柱塞式新型生物质环模成型机，其特征在于：包括机箱、驱动装置、环模体、压辊体、环模轴、压辊轴、换向轴和主动轴，所述机箱内设置有成型区和传动区，所述环模轴竖向设置，所述环模轴底端与所述机箱底板转动连接，所述环模轴顶端穿过所述成型区与所述传动区之间的横隔板伸入到所述传动区内，所述环模轴的顶端设置有从动锥齿轮；/n所述压辊轴、所述换向轴和所述主动轴横向设置，且由所述机箱的侧壁底部到顶部依次排列，所述压辊轴一端与所述机箱的侧壁转动连接，另一端穿过所述传动区与所述成型区之间的竖隔板伸入到所述成型区内，所述换向轴一端与所述机箱的侧壁转动连接，另一端与所述竖隔板转动连接，所述主动轴一端与所述驱动装置连接，另一端穿过所述机箱的侧壁和所述竖隔板伸入到所述传动区内，所述主动轴的端部还设置有一主动锥齿轮，所述主动锥齿轮与所述从动锥齿轮啮合连接；位于所述传动区内的所述压辊轴、所述换向轴和所述主动轴的轴体之间还通过齿轮传动系统连接，所述驱动装置驱动所述主动轴转动，所述主动轴的转动通过所述齿轮传动系统传递给所述压辊轴，带动所述压辊轴转动；/n所述环模体设置于所述环模轴上并位于所述成型区内，所述环模体为一伞形回转体结构，所述环模体上周向设置若干成型孔，所述压辊体设置于所述压辊轴上并位于所述成型区内，所述压辊体为一锥体结构，所述压辊体上周向设置有若干压缩凸模，所述压缩凸模与所述成型孔相对设置并类锥齿啮合连接，所述压辊轴带动所述压辊体转动时，所述环模轴带动所述环模体转动时，所述压辊体上的所述压缩凸模与所述环模体上的所述成型孔实现位置啮合，所述压缩凸模能够将所述压辊体和所述环模体之间的松散生物质物料从所述成型孔中挤压成型并排出。/n...

【技术特征摘要】
1.一种外啮合背锥柱塞式新型生物质环模成型机，其特征在于：包括机箱、驱动装置、环模体、压辊体、环模轴、压辊轴、换向轴和主动轴，所述机箱内设置有成型区和传动区，所述环模轴竖向设置，所述环模轴底端与所述机箱底板转动连接，所述环模轴顶端穿过所述成型区与所述传动区之间的横隔板伸入到所述传动区内，所述环模轴的顶端设置有从动锥齿轮；
所述压辊轴、所述换向轴和所述主动轴横向设置，且由所述机箱的侧壁底部到顶部依次排列，所述压辊轴一端与所述机箱的侧壁转动连接，另一端穿过所述传动区与所述成型区之间的竖隔板伸入到所述成型区内，所述换向轴一端与所述机箱的侧壁转动连接，另一端与所述竖隔板转动连接，所述主动轴一端与所述驱动装置连接，另一端穿过所述机箱的侧壁和所述竖隔板伸入到所述传动区内，所述主动轴的端部还设置有一主动锥齿轮，所述主动锥齿轮与所述从动锥齿轮啮合连接；位于所述传动区内的所述压辊轴、所述换向轴和所述主动轴的轴体之间还通过齿轮传动系统连接，所述驱动装置驱动所述主动轴转动，所述主动轴的转动通过所述齿轮传动系统传递给所述压辊轴，带动所述压辊轴转动；
所述环模体设置于所述环模轴上并位于所述成型区内，所述环模体为一伞形回转体结构，所述环模体上周向设置若干成型孔，所述压辊体设置于所述压辊轴上并位于所述成型区内，所述压辊体为一锥体结构，所述压辊体上周向设置有若干压缩凸模，所述压缩凸模与所述成型孔相对设置并类锥齿啮合连接，所述压辊轴带动所述压辊体转动时，所述环模轴带动所述环模体转动时，所述压辊体上的所述压缩凸模与所述环模体上的所述成型孔实现位置啮合，所述压缩凸模能够将所述压辊体和所述环模体之间的松散生物质物料从所述成型孔中挤压成型并排出。


2.根据权利要求1所述的外啮合背锥柱塞式新型生物质环模成型机，其特征在于：所述横隔板垂直焊接于所述竖隔板的板体上，所述横隔板的底部和所述竖隔板的一侧构成的区间为所述成型区，所述横隔板的顶部和所述竖隔板的另一侧构成的区间为所述传动区。


3.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：德雪红，张建超，葛延，金敏，吴桂芳，李南丁，郭文斌，李强，蒋迅，
申请(专利权)人：内蒙古农业大学，
类型：发明
国别省市：内蒙;15