生物质燃料压缩成型教学机制造技术

本发明专利技术属于农林业机械技术领域，具体涉及一种螺旋式与柱塞式相结合的生物质燃料压缩成型教学机，包括：进料系统，用于输入生物质物料；压缩与出料系统，用于对进料系统输入的生物质物料进行压缩和出料；支撑结构，用于支撑进料系统和压缩与出料系统的结构稳定；控制系统，用于控制进料系统的进料、控制压缩与出料系统的压缩和出料。主要用于演示生物质燃料成型机的机械装置运动原理、工作流程和检测与控制方法，主要用于教学。

Biomass fuel compression molding teaching machine

【技术实现步骤摘要】
生物质燃料压缩成型教学机
本专利技术属于农林业机械
，具体涉及一种生物质燃料压缩成型教学机。
技术介绍
生物质能源是一种储量丰富、可再生、便于开发利用的新能源，随着能源问题的日益突出，生物质能源越来越受到人们的重视。生物质原料经干燥、粉碎等预处理后在特定的设备中可以被加工成具有一定形状、一定密度的生物质成型燃料。生物质成型燃料和同密度的中质煤热值相当，是煤的优质替代燃料。随着对生物质成型燃料的开发利用，生物质致密成型技术相继出现了螺旋挤压成型技术、活塞冲压成型技术和压辊式成型技术。生物质成型技术在中国得到了迅速发展，但是生物质成型设备普遍存在体积大、噪音大、操作危险性高等问题，不方便开展大批量的教学。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，为了更利于学校对林业专业的教学演示以及对该技术更深入研究，本专利技术开发了一套生物质燃料压缩成型教学机，主要用于演示生物质燃料成型机的机械装置运动原理、工作流程和检测与控制方法，主要用于教学。本专利技术采用如下技术方案：一种生物质燃料压缩成型教学机，包括：进料系统，用于输入生物质物料；压缩与出料系统，用于对进料系统输入的生物质物料进行压缩和出料；支撑结构，用于支撑进料系统和压缩与出料系统的重量；控制系统，用于控制进料系统的进料、控制压缩与出料系统的压缩和出料。上述的生物质燃料压缩成型教学机，所述进料系统包括驱动电机和螺旋输送机；所述驱动电机与所述螺旋输送机连接，并为所述螺旋输送机提供动力。>上述的生物质燃料压缩成型教学机，所述驱动所述电机为直流电机；所述螺旋输送机包括用于输入生物质物料的漏斗、用于将生物质物料从螺旋输送机的一端传输到另一端的螺旋式叶片；直流电机与所述螺旋输送机之间采用法兰结构连接。上述的生物质燃料压缩成型教学机，所述压缩与出料系统，包括旋转设备，以及气动压缩和出料设备；所述旋转设备在旋转过程中能够与所述螺旋输送机的输出口对接，承接所述螺旋输送机输送的生物质物料；所述气动压缩和出料设备用于对所述旋转设备内承接的生物质物料进行压缩，并将压缩后的生物质物料推出所述旋转设备。上述的生物质燃料压缩成型教学机，所述旋转设备包括柱塞模具、大齿圈、步进电机和小齿轮；所述柱塞模具为圆筒状结构，通过固定轴水平设置在所述支撑结构上，所述固定轴通过轴承与所述柱塞模具连接，在所述轴承与所述支撑结构之间设置有套筒；所述柱塞模具内设置有四个压缩腔，四个所述压缩腔均水平方向贯通伸缩式柱塞模具，所述大齿圈设置在所述柱塞模具的外圆周上；所述步进电机设置在所述支撑结构上，其输出端与所述小齿轮固定连接，所述小齿轮与所述大齿圈啮合连接。上述的生物质燃料压缩成型教学机，所述气动压缩和出料设备包括空气压缩机和设置在所述支撑结构上的压缩气缸、出料气缸、电磁阀；所述空气压缩机通过一个所述电磁阀与所述压缩气缸连接，通过另一个所述电磁阀与所述出料气缸连接；当所述压缩腔的开口正对所述压缩气缸时，所述压缩气缸可对所述压缩腔内的生物质物料进行压缩；当所述压缩腔的开口正对所述出料气缸时，所述出料气缸可对所述压缩腔内已经压缩的生物质物料进行推出。上述的生物质燃料压缩成型教学机，所述支撑结构包括底座和支撑板，所述支撑板的数量是两个，两个所述支撑板均竖向设置在所述底座上，且两个所述支撑板之间平行；所述固定轴水平设置在两个所述支撑板之间，用于对所述柱塞模具承重。上述的生物质燃料压缩成型教学机，所述柱塞模具在两个所述支撑板之间，且靠近所述进料系统；靠近所述进料系统的所述支撑板上设有通孔，所述通孔用于与所述压缩腔连通；所述通孔的下方设置有出料滑板。上述的生物质燃料压缩成型教学机，所述底座上设置有L形挡板；所述L形挡板的板面用于阻挡生物质物料从所述压缩腔的出口漏出。上述的生物质燃料压缩成型教学机，所述控制系统包括控制单元、直流电机驱动模块、步进电机驱动器、电磁阀驱动模块和光电传感器；所述控制单元分别与所述直流电机驱动模块、步进电机驱动器、电磁阀驱动模块和光电传感器连接；所述直流电机驱动模块用于接收所述控制单元的命令来控制所述直流电机的启停；所述步进电机驱动器用于接收所述控制单元的命令来控制所述步进电机的启停；所述电磁阀驱动模块用于接收所述控制单元的命令来分别控制两个电磁阀的打开或关闭；所述光电传感器的数量是两个，分别设置在两个所述支撑板相对的内侧面上；还包括光线挡片，所述光线挡片设置在所述柱塞模具的外圆周上，且位于两个所述光电传感器之间，当所述柱塞模具旋转时用于阻断两个所述光电传感器之间的信号传输。本专利技术的进料过程采用螺旋的方式，提高进料的效率；本专利技术的进料、压缩和出料流程分开进行。首先由漏斗进料，螺旋式叶片的螺旋运动将生物质物料送进柱塞模具的压缩腔，进料完成；步进电机带动柱塞模具转动，旋转到压缩气缸位置，压缩气缸进行压缩；压缩完毕后，步进电机带动柱塞模具继续转动，旋转到出料气缸所在位置，出料气缸将压缩好的柱状生物质燃料推出柱塞模具。柱塞模具外的出料滑板可接住成型的物料。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。图1为本专利技术一实施例提供的生物质燃料压缩成型教学机的主视图；图2为本专利技术一实施例提供的生物质燃料压缩成型教学机某一视角的立体图；图3为本专利技术一实施例提供的控制箱的面板的平面图；图4为本专利技术一实施例提供的控制部分的电路模块图；图5为本专利技术一实施例提供的生物质燃料压缩成型教学机的工作流程图。附图标记说明如下：1、直流电机；2、螺旋输送机；3、漏斗；4、传送腔；5、螺旋式叶片；6、柱塞模具；7、法兰结构；8、大齿圈；9、步进电机；10、小齿轮；11、底座；12、支撑板；13、直角连接件；14、固定轴；15、轴承；16、套筒一；17、套筒二；18、出料滑板；19、L形挡板；20、压缩气缸；21、出料气缸；22、电磁阀；23、气缸阀；24、快速接头；25、汇流板；26、消音器；27、支撑杆轴套；28、拉手；29、光线挡片；30、压头。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域技术人员所理解的通常意义。生物质成型技术在中国得到了迅速发展，但是生物质成型设备普遍存在体积大、噪音大、操作危险性高等问题，不方便开展大批量的教学。为了更利于学校对林业专业的教学演示以及对该技术更深入研究，专利技术开发了一套生物质燃料压缩成型教学演示设备，用于演示生物质燃料成型机的机械装置运动原理、工作流程和检测与控制方法，可以辅助本科生和研究生的教学工作。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生物质燃料压缩成型教学机，其特征在于，包括：/n进料系统，用于输入生物质物料；/n压缩与出料系统，用于对进料系统输入的生物质物料进行压缩和出料；/n支撑结构，用于支撑进料系统和压缩与出料系统的重量；/n控制系统，用于控制进料系统的进料、控制压缩与出料系统的压缩和出料。/n

【技术特征摘要】
1.一种生物质燃料压缩成型教学机，其特征在于，包括：
进料系统，用于输入生物质物料；
压缩与出料系统，用于对进料系统输入的生物质物料进行压缩和出料；
支撑结构，用于支撑进料系统和压缩与出料系统的重量；
控制系统，用于控制进料系统的进料、控制压缩与出料系统的压缩和出料。


2.根据权利要求1所述的生物质燃料压缩成型教学机，其特征在于，所述进料系统包括驱动电机和螺旋输送机；所述驱动电机与所述螺旋输送机连接，并为所述螺旋输送机提供动力。


3.根据权利要求2所述的生物质燃料压缩成型教学机，其特征在于，所述驱动电机为直流电机；所述螺旋输送机包括用于输入生物质物料的漏斗、用于将生物质物料从螺旋输送机的一端传输到另一端的螺旋式叶片；直流电机与所述螺旋输送机之间采用法兰结构连接。


4.根据权利要求3所述的生物质燃料压缩成型教学机，其特征在于，所述压缩与出料系统，包括旋转设备，以及气动压缩和出料设备；所述旋转设备在旋转过程中能够与所述螺旋输送机的输出口对接，承载所述螺旋输送机输送的生物质物料；所述气动压缩和出料设备用于对所述旋转设备内承载的生物质物料进行压缩，并将压缩后的生物质物料推出所述旋转设备。


5.根据权利要求4所述的生物质燃料压缩成型教学机，其特征在于，所述旋转设备包括柱塞模具、大齿圈、步进电机和小齿轮；
所述柱塞模具为圆筒状结构，通过固定轴水平设置在所述支撑结构上，所述固定轴通过轴承与所述柱塞模具连接，在所述轴承与所述支撑结构之间设置有套筒；所述柱塞模具内设置有四个压缩腔，四个所述压缩腔均水平方向贯通伸缩式柱塞模具，所述大齿圈设置在所述柱塞模具的外圆周上；
所述步进电机设置在所述支撑结构上，其输出端与所述小齿轮固定连接，所述小齿轮与所述大齿圈啮合连接。


6.根据权利要求5所述的生物质燃料压缩成型教学机，其特征在于，所述气动压缩和出料设备包括空气压缩...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑一力，陈忠加，高智宇，王雨晨，张璨，陈海洋，
申请(专利权)人：北京林业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11