本發明屬于農業機械技術領域，是一種模塊化柱塞式生物質成型機。

背景技術：

生物質成型機，用于將粉碎后的農林業中廢棄物如枝葉、秸稈等壓縮成顆粒狀或塊狀，作為飼料或者燃料。國內外通常采用環模或平模成型原理，存在能耗大，壓輥和成型模具磨損較為嚴重的問題。本發明所涉及的生物質成型機為柱塞壓輥環模方式，克服了現有產品成型磨具與壓輥之間磨損問題，且具有較高的生產效率。

技術實現要素：

本發明目的是提供一種高效低能耗生物質燃料、飼料成型機，將粒徑較小的樹葉、枝丫、秸稈、鋸末等生物質粉末，壓縮成顆粒狀。

為實現上述目的，本發明的技術方案是，一種外嚙合柱塞式壓輥環模生物質成型機，其特征在于，包括：箱體式機架（3），用于固定各部件和支撐整個成型機；圓筒形環模成型部件（4）軸線水平設置連接在機架（3）上，其上設置有數列垂直于環模成型部件（4）軸線的成型孔（4a）；柱塞式壓輥部件（11）軸線水平設置連接在機架（3）上，其上設置有數列垂直于柱塞式壓輥部件（11）軸線的壓縮柱塞（11a）；所述柱塞式壓輥部件（11）上某列所有成型孔（4a）軸線所在平面與環模成型部件（4）上某列所有壓縮柱塞（11a）軸線所在平面重合；所述柱塞式壓輥部件（11）與環模成型部件（4）按一定的傳動比旋轉時，所述柱塞式壓輥部件（11）上的壓縮柱塞（11a）與環模成型部件（4）上的成型孔（4a）實現位置嚙合，所述壓縮柱塞（11a）可將柱塞式壓輥部件（11）和環模成型部件（4）之間的松散物料從成型孔（4a）中擠壓成型；平行于環模成型部件（4）軸線設置預壓輥部件（14），其上預壓輥（14a）與環模成型部件（4）外圓周滾動接觸。

位置嚙合即柱塞式壓輥部件（11）與環模成型部件（4）按一定的傳動比旋轉時，位于二部件上的壓縮柱塞（11a）和成型孔（4a）之間，存在類似齒輪嚙合的運動關系，但不存在動力傳遞。

箱體式機架（3）分為成型倉（3a）和傳動倉（3b），成型倉（3a）容納柱塞式壓輥部件（11）與環模成型部件（4）及預壓輥部件（14）；傳動倉（3b）容納傳動齒輪；成型倉（3a）和傳動倉（3b）之間防塵處理/隔絕。

環模成型部件（4）與水平設置的主動軸（6）固定連接，主動軸(6)上還固定連接有主動齒輪（5），主動齒輪位于所述的傳動倉（3b）內；環模成型部件（4）與主動齒輪（5）有相位關系。

柱塞式壓輥部件（11）與水平設置的被動軸（9）固定連接，被動軸（9）上還固定連接有被動齒輪（10），被動齒輪位于所述的傳動倉（3b）內；柱塞式壓輥部件（11）與被動齒輪（10）有相位關系；被動齒輪（10）與主動齒輪（5）在所述傳動倉（3b）內相互嚙合。

環模成型部件（4）上的成型孔（4a）沿環模成型部件（4）圓周方向均勻設置，沿環模成型部件（4）軸向方向設置x列；所述柱塞式壓輥部件（11）上壓縮柱塞（11a）沿柱塞式壓輥部件（11）圓周方向均勻設置，沿柱塞式壓輥部件（11）軸向方向設置x列，且每列所述的壓縮柱塞（11a）與環模成型部件（4）上軸向設置的x列成型孔（4a）的其中一列對齊；每列所述成型孔（4a）數量與與其對齊一列壓縮柱塞（11a）數量比值為m；主動齒輪（5）齒數與被動齒輪齒數比值為n；m與n相等。

環模成型部件（4）上成型孔（4a）列數沿軸線均勻設置，所述柱塞式壓輥部件（11）上壓縮柱塞（11a）列數沿軸線方向均勻設置；所述環模成型部件（4）上每列成型孔（4a）均有一列位于柱塞式壓輥部件（11）上的壓縮柱塞（11a）與其位置嚙合。

當主動軸(6)有動力輸入時，帶動其上位于傳動倉（3b）內的主動齒輪（5）和位于成型倉（3a）內的環模成型部件（4）轉動；主動齒輪（5）在所述傳動倉（3b）內驅動被動齒輪（10）轉動，被動齒輪（10）通過被動軸（9）驅動位于成型倉（3a）內的柱塞式壓輥部件（11）轉動。

設置2個以上柱塞式壓輥部件（11）與環模成型部件（4）位置嚙合。

環模成型部件（4）的每列成型孔（4a）位于環模成型部件（4）上周向開設的環槽內，環槽寬度大于等于成型孔（4a）直徑。

附圖說明

圖1為本發明側視圖

圖2為本發明主視圖

圖3為本發明移除箱體后的剖視圖

圖4為本發明的壓縮柱塞和成型孔位置嚙合時的局部視圖

圖5為本發明機架結構圖

圖號說明

1-出料斗、2-擋料板、3-機架、4-環模成型部件 、4a-成型孔、5-主動齒輪 、6-主動軸、7-軸承座 、8-隔板 、9-被動軸 、10-被動齒輪、11-柱塞式壓輥部件 、11a-壓縮柱塞、12-提升吊環 、13-觀察窗、14-預壓輥部件、14a-預壓輥。

具體實施方式

下面結合附圖和附圖標記，對該發明具體實施例進行說明。

實施例一：

如圖1 所示，箱體式機架（3），用于固定成型機的各部件和支撐整個機器；箱體式機架（3）分為成型倉（3a）和傳動倉（3b），成型倉（3a）容納柱塞式壓輥部件（11）與環模成型部件（4）及預壓輥部件（14）；傳動倉（3b）容納傳動齒輪；成型倉（3a）和傳動倉（3b）之間防塵處理/隔絕。

圓筒形環模成型部件（4）設置在主動軸（6）上，且軸線水平布置于成型倉（3a）內；環模成型部件（4）上設置有數列垂直于環模成型部件（4）軸線的成型孔（4a）。主動軸(6)上還固定連接有主動齒輪（5），主動齒輪位于所述的傳動倉（3b）內；環模成型部件（4）與主動齒輪（5）有相位關系。

柱塞式壓輥部件（11）設置在被動軸（9）上，且軸線水平布置于成型倉（3a）內。柱塞式壓輥部件（11）上設置有數列垂直于軸線的壓縮柱塞（11a），柱塞式壓輥部件（11）上某列所有成型孔（4a）軸線所在平面與環模成型部件（4）上某列所有壓縮柱塞（11a）軸線所在平面重合。被動軸（9）上還固定連接有被動齒輪（10），被動齒輪位于傳動倉（3b）內；柱塞式壓輥部件（11）與被動齒輪（10）有相位關系。被動齒輪（10）與主動齒輪（5）在傳動倉（3b）內相互嚙合，動力由主動齒輪（5）傳遞至被動齒輪（10），從而驅動位于主動軸（6）上的環模成型部件（4）和位于被動軸（9）上的柱塞式壓輥部件（11）也按照齒輪的傳動比旋轉。

平行于環模成型部件（4）軸線設置預壓輥部件（14），其上預壓輥（14a）在彈簧力的作用下始終與環模成型部件（4）外圓周滾動接觸。

環模成型部件（4）上的成型孔（4a）沿環模成型部件（4）圓周方向均勻設置，本實施例中沿環模成型部件（4）軸向方向設置10列；所述柱塞式壓輥部件（11）上壓縮柱塞（11a）沿柱塞式壓輥部件（11）圓周方向均勻設置，沿柱塞式壓輥部件（11）軸向方向設置10列，且每列所述的壓縮柱塞（11a）與環模成型部件（4）上軸向設置的10列成型孔（4a）的其中一列對齊；每列成型孔（4a）數量與與其對齊一列壓縮柱塞（11a）數量比值為2；主動齒輪（5）齒數與被動齒輪齒數比值為2。

環模成型部件（4）上成型孔（4a）列數沿軸線均勻設置，柱塞式壓輥部件（11）上壓縮柱塞（11a）列數沿軸線方向均勻設置；所述環模成型部件（4）上每列成型孔（4a）均有一列位于柱塞式壓輥部件（11）上的壓縮柱塞（11a）與其位置嚙合。

當主動軸(6)有動力輸入時，帶動其上位于傳動倉（3b）內的主動齒輪（5）和位于成型倉（3a）內的環模成型部件（4）轉動；主動齒輪（5）在所述傳動倉（3b）內驅動被動齒輪（10）轉動，被動齒輪（10）通過被動軸（9）驅動位于成型倉（3a）內的柱塞式壓輥部件（11）轉動。

本實施例設置2個柱塞式壓輥部件（11）與環模成型部件（4）位置嚙合。

環模成型部件（4）的每列成型孔（4a）位于環模成型部件（4）上周向開設的環槽內，環槽寬度大于等于成型孔（4a）直徑。

如圖3所示，環模成型部件（4）按順時針方向轉動，將生物質粉末從左側預壓輥部件（14）的左邊加入，環模成型部件（4）順時針旋轉，依靠其表面摩擦力，帶動生物質粉末順時針旋轉，經過左側預壓輥（14a）初步壓縮，進入左側柱塞式壓輥部件（11）的壓縮柱塞（11a）與成型孔（4a）的嚙合區域；柱塞式壓輥部件（11）與環模成型部件（4）按一定的傳動比旋轉，柱塞式壓輥部件（11）上的壓縮柱塞（11a）與環模成型部件（4）上的成型孔（4a）實現位置嚙合。如圖4所示，當壓縮柱塞（11a）旋轉至與成型孔（4a）相近且軸線接近重合和重合時，可將柱塞式壓輥部件（11）和環模成型部件（4）之間的松散物料擠壓至成型孔（4a）中，成型為較密實顆粒。從成型孔（4a）中擠出的成型顆粒進入環模成型部件（4）和主動軸（6）之間的空間，在環模成型部件（4）旋轉離心力的帶動下從出料斗（1）中落出機器外。2個柱塞式壓輥部件（11）之間可以繼續加入生物質粉末，一方面補充原料，另一方面可以作為覆蓋物，防止因離心力的作用，已成型顆粒從成型孔（4a）甩出。環模成型部件（4）繼續旋轉，已填充成型顆粒的成型孔（4a）經過右側柱塞式壓輥部件（11）時，其上生物質粉末再次被壓縮柱塞（11a）擠壓進入成型孔（4a）。右側預壓輥（14a）可以在環模成型部件（4）逆時針旋轉時起到預壓原料的作用。

未壓縮成型的生物質粉末或從環模成型部件（4）側面漏出的生物質粉末進入成型倉（3a）的底部，位于擋料板（2）上，抽出擋料板（2）即可清除未成形原料。