本發(fā)明涉及擠壓成型裝置,具體涉及一種模輥擠壓成型設備。
背景技術:
1、生物質致密成型技術是將生物質原料經過干燥、粉碎,并在一定溫度、濕度和壓力下,使原料成型為致密固態(tài)的技術,其原理是利用外部加熱或摩擦產生的熱量將秸稈等生物質中的木質素和纖維素等非晶體軟化,同時碎粒狀的物料因壓力作用而在模具內部緊密鑲嵌并發(fā)生塑性變形,當外部壓力取消且經冷卻保壓后致密成型。
2、目前主流生物質固化成型通常采用模輥擠壓成型設備,模輥擠壓成型設備主流產品有環(huán)模顆粒機和平模顆粒機這兩種設備,二者基本原理類似,都是在壓輥壓力下,將原料壓入環(huán)?;蚱侥3尚涂字校h(huán)?;蚱侥<茨>撸贸尚涂着c生物質摩擦產生的熱量使得生物質升溫到70℃以上,生物質內的木質素得以軟化,軟化后的木質素作為粘結劑,將致密壓縮后的生物質粘結在一起。壓輥連續(xù)滾動,其產生的壓力將生物質從成型模具成型孔中連續(xù)擠出,形成致密生物質顆粒。環(huán)模顆粒機一般有一個環(huán)模成型模具及兩個以上壓輥,主軸帶動壓輥公轉或環(huán)模自轉,將粉碎后的生物質原料帶入成型區(qū)域制粒;平模顆粒機一般有一個平模成型模具及兩個以上壓輥,主軸帶動壓輥公轉或平模自轉,將粉碎后的生物質原料帶入成型區(qū)域制粒。在壓輥繞主軸的軸線公轉時,壓輥會受壓輥外周面與模具成型區(qū)域表面之間物料的作用力而自轉,使壓輥在模具成型區(qū)域滾動,壓輥外周面具有與模具成型區(qū)域相對的壓料區(qū)域,以通過碾壓將物料擠壓入模具成型區(qū)域的成型孔中進行制粒。
3、現(xiàn)有的平模顆粒機,如授權公告號為cn204193884u的中國實用新型專利中公開的一種錐形平模造粒機,其壓輥為錐形壓輥,電機帶動主軸轉動,再通過壓輥軸帶動壓輥作公轉及自轉,將物料擠壓入造粒孔進行造粒,錐形壓輥的內端直徑小于外端直徑,在兩端線速度不一致時,其內、外端可實現(xiàn)同步滾動,不會產生滑動,這樣可以使壓輥內外端磨損均勻,進而提高使用壽命。
4、而上述這種模輥擠壓成型設備,其壓輥與模具之間沒有滑動,物料依靠壓輥滾動時的壓力擠壓入模具的成型孔,在物料顆粒進入成型孔之前粒度不會有明顯變化,這樣擠壓時需要的壓力較高,這就要求電機有較大功率,從而增加能耗。
技術實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種模輥擠壓成型設備,以解決現(xiàn)有的模輥擠壓成型設備依靠壓輥滾動時的壓力擠壓入模具的成型孔時所需壓力較高而增加能耗的問題。
2、本發(fā)明的模輥擠壓成型設備的技術方案是:
3、一種模輥擠壓成型設備,包括模具和壓輥,模具和壓輥各自配置有驅動機構,或者模具與壓輥傳動連接且其中一個配置有驅動機構,或者模具固定且壓輥配置有帶動其公轉的公轉驅動機構及帶動其自轉的自轉驅動機構;壓輥用于在相應驅動機構的帶動下自轉并使壓輥的壓料區(qū)域各處均相對模具的成型區(qū)域相應處滑動。
4、進一步地,壓輥為錐輥,模具為平模,在帶動壓輥自轉時,錐輥的壓料區(qū)域各處的線速度與平模的成型區(qū)域對應各處的線速度之差一致。
5、進一步地,模具與壓輥的傳動連接結構包括與模具同軸設置的第一齒輪、與壓輥同軸設置的第二齒輪,第一齒輪與第二齒輪配合,以在模具自轉或壓輥公轉時使壓輥自轉,或者在壓輥自轉時使模具自轉或壓輥公轉,通過改變第一齒輪、第二齒輪的齒輪參數(shù)以實現(xiàn)改變壓輥的壓料區(qū)域各處的線速度與模具的成型區(qū)域對應各處的線速度之差。
6、進一步地,模具為平模,該模輥擠壓成型設備還包括安裝基體以及轉動支撐在安裝基體上的壓輥軸,壓輥止轉安裝在壓輥軸上,模具配置有驅動機構且該驅動機構為主驅動機構,主驅動機構包括轉動安裝在安裝基體上的主軸,平模與主軸相對固定,模具與壓輥的傳動連接結構包括相嚙合的第一齒輪和第二齒輪,第一齒輪止轉安裝在主軸上,第二齒輪止轉安裝在壓輥軸上。
7、進一步地,該模輥擠壓成型設備還包括支撐殼體,支撐殼體上設有供壓輥軸穿過的壓輥軸穿過孔以及供主軸穿過的主軸穿過孔,第一齒輪和第二齒輪均位于支撐殼體內。
8、進一步地,主驅動機構還包括承壓轉盤,平模固定在承壓轉盤上,承壓轉盤固定在主軸上。
9、進一步地,模具為平模,該模輥擠壓成型設備還包括安裝基體以及轉動支撐在安裝基體上的壓輥軸,壓輥止轉安裝在壓輥軸上,模具配置有驅動機構且該驅動機構為主驅動機構,主驅動機構包括轉動安裝在安裝基體上的主軸,平模與主軸相對固定,安裝基體包括主基體以及壓輥軸安裝支座,壓輥軸安裝支座高度可調地安裝在主基體上以使壓輥與平模間隙可調。
10、進一步地,模具與壓輥的傳動連接結構包括相嚙合的第一齒輪和第二齒輪,第一齒輪止轉安裝在主軸上,第二齒輪止轉安裝在壓輥軸上,該模輥擠壓成型設備還包括支撐殼體,支撐殼體上設有供壓輥軸穿過的壓輥軸穿過孔以及供主軸穿過的主軸穿過孔,第一齒輪和第二齒輪均位于支撐殼體內,壓輥軸與壓輥軸穿過孔的孔壁之間設有第一轉動支撐結構,第一齒輪與支撐殼體之間設有第二轉動支撐結構,第一齒輪在軸向上可活動地設置在主軸上。
11、進一步地,該模輥擠壓成型設備還包括壓輥軸以及供壓輥軸轉動安裝的壓輥軸轉動安裝結構,壓輥止轉安裝在壓輥軸上。
12、進一步地,通過改變壓輥外徑以實現(xiàn)改變壓輥的壓料區(qū)域各處的線速度與模具的成型區(qū)域對應各處的線速度之差。
13、有益效果:本發(fā)明在現(xiàn)有技術中的模輥擠壓成型設備的基礎上進行改進,在通過相應驅動機構使模具自轉或壓輥公轉的同時,還通過相應驅動機構主動帶動壓輥自轉,通過主動帶動壓輥自轉可以控制壓輥自轉速度,使壓輥的壓料區(qū)域各處均相對模具的成型區(qū)域相應處滑動,也即壓輥的壓料區(qū)域各處的線速度分別與模具的成型區(qū)域對應各處的線速度不同,形成線速度差,壓輥與模具相對滑動會給成型區(qū)域的物料一個揉搓力,該揉搓力使得物料在進入成型孔前被揉搓,可以將物料進一步粉碎成細小顆粒,同時通過揉搓時的摩擦生熱,可以對物料進行預熱,可以減小壓輥擠壓物料進成型孔的壓力和使用厚度較小的模具,進而有利于減小能耗和降低設備成本。
1.一種模輥擠壓成型設備,包括模具和壓輥,其特征是,模具和壓輥各自配置有驅動機構,或者模具與壓輥傳動連接且其中一個配置有驅動機構,或者模具固定且壓輥配置有帶動其公轉的公轉驅動機構及帶動其自轉的自轉驅動機構;壓輥用于在相應驅動機構的帶動下自轉并使壓輥的壓料區(qū)域各處均相對模具的成型區(qū)域相應處滑動。
2.根據(jù)權利要求1所述的模輥擠壓成型設備,其特征是,壓輥為錐輥,模具為平模,在帶動壓輥自轉時,錐輥的壓料區(qū)域各處的線速度與平模的成型區(qū)域對應各處的線速度之差一致。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的模輥擠壓成型設備,其特征是,模具與壓輥的傳動連接結構包括與模具同軸設置的第一齒輪、與壓輥同軸設置的第二齒輪,第一齒輪與第二齒輪配合,以在模具自轉或壓輥公轉時使壓輥自轉,或者在壓輥自轉時使模具自轉或壓輥公轉,通過改變第一齒輪、第二齒輪的齒輪參數(shù)以實現(xiàn)改變壓輥的壓料區(qū)域各處的線速度與模具的成型區(qū)域對應各處的線速度之差。
4.根據(jù)權利要求1所述的模輥擠壓成型設備,其特征是,模具為平模,該模輥擠壓成型設備還包括安裝基體以及轉動支撐在安裝基體上的壓輥軸,壓輥止轉安裝在壓輥軸上,模具配置有驅動機構且該驅動機構為主驅動機構,主驅動機構包括轉動安裝在安裝基體上的主軸,平模與主軸相對固定,模具與壓輥的傳動連接結構包括相嚙合的第一齒輪和第二齒輪,第一齒輪止轉安裝在主軸上,第二齒輪止轉安裝在壓輥軸上。
5.根據(jù)權利要求4所述的模輥擠壓成型設備,其特征是,該模輥擠壓成型設備還包括支撐殼體,支撐殼體上設有供壓輥軸穿過的壓輥軸穿過孔以及供主軸穿過的主軸穿過孔,第一齒輪和第二齒輪均位于支撐殼體內。
6.根據(jù)權利要求4或5所述的模輥擠壓成型設備,其特征是,主驅動機構還包括承壓轉盤,平模固定在承壓轉盤上,承壓轉盤固定在主軸上。
7.根據(jù)權利要求1所述的模輥擠壓成型設備,其特征是,模具為平模,該模輥擠壓成型設備還包括安裝基體以及轉動支撐在安裝基體上的壓輥軸,壓輥止轉安裝在壓輥軸上,模具配置有驅動機構且該驅動機構為主驅動機構,主驅動機構包括轉動安裝在安裝基體上的主軸,平模與主軸相對固定,安裝基體包括主基體以及壓輥軸安裝支座,壓輥軸安裝支座高度可調地安裝在主基體上以使壓輥與平模間隙可調。
8.根據(jù)權利要求7所述的模輥擠壓成型設備,其特征是,模具與壓輥的傳動連接結構包括相嚙合的第一齒輪和第二齒輪,第一齒輪止轉安裝在主軸上,第二齒輪止轉安裝在壓輥軸上,該模輥擠壓成型設備還包括支撐殼體,支撐殼體上設有供壓輥軸穿過的壓輥軸穿過孔以及供主軸穿過的主軸穿過孔,第一齒輪和第二齒輪均位于支撐殼體內,壓輥軸與壓輥軸穿過孔的孔壁之間設有第一轉動支撐結構,第一齒輪與支撐殼體之間設有第二轉動支撐結構,第一齒輪在軸向上可活動地設置在主軸上。
9.根據(jù)權利要求1或2所述的模輥擠壓成型設備,其特征是,該模輥擠壓成型設備還包括壓輥軸以及供壓輥軸轉動安裝的壓輥軸轉動安裝結構,壓輥止轉安裝在壓輥軸上。
10.根據(jù)權利要求1或2所述的模輥擠壓成型設備,其特征是,通過改變壓輥外徑以實現(xiàn)改變壓輥的壓料區(qū)域各處的線速度與模具的成型區(qū)域對應各處的線速度之差。