專利名稱：環(huán)模擠壓成型機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種垃圾中可燃物料、污泥水份《20%、濾泥水份《20%以及生 物質(zhì)物料秸稈、木屑、中草藥渣等廢棄物和煤炭混合作為再生能源利用的擠壓成 型設(shè)備，特別是用來擠壓密度小(0.1~0.5t/m3)、重量輕、體積大、水份較高等難擠 壓成型的物料如擠壓垃圾RDF、秸稈RDF、污泥RDF、濾泥和危險(xiǎn)廢物等上述物料 作為再生能源利用的環(huán)模擠壓成型機(jī)。
背景技術(shù)：
國內(nèi)外生活垃圾RDF再生能源的擠壓設(shè)備和試驗(yàn)設(shè)備主要有 美國沖壓式擠壓成型機(jī)，它是由成型焙燒爐料和褐煤磚成型發(fā)展而來，它有大的
擠壓力，100MPa 200Mpa，功率M00KW，每噸生活垃圾RDF成型耗能20 35KWh，
生產(chǎn)效率低，每h只有l(wèi) 3t。
日本日立公司、田熊公司的雙軸螺旋擠壓成型機(jī)，是由擠壓魚飼料和催化劑發(fā)展
而來，擠出顆粒025、①40兩種顆粒，它的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)與沖壓式成型機(jī)類似，而
生產(chǎn)率則更低。
國內(nèi)生活垃圾RDF摻煤20。/。，中國礦業(yè)大學(xué)用油壓機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)，測試最佳壓力70 —106Mpa,黑龍江科技學(xué)院用油壓機(jī)試驗(yàn)，壓力為15-50Mpa，最佳壓力為25Mpa。
中國礦業(yè)大學(xué)油壓機(jī)試驗(yàn)結(jié)論是成型壓力35Mpa，成型差，松散，易碎，手輕 觸可碎。
中國礦業(yè)大學(xué)推出的產(chǎn)品為對(duì)輥成型機(jī)，它具有高的生產(chǎn)率，低的能耗等特點(diǎn)， 但該機(jī)不適宜擠壓垃圾RDF、秸稈RDF、污泥RDF和危險(xiǎn)廢物顆粒；其原因所在 物料在進(jìn)入對(duì)輥擠壓時(shí)， 一是兩圓柱形壓輥之間是兩條線之間的擠壓，而不是兩個(gè)面之間的擠壓；二是物料在兩壓輥中被擠壓停留的時(shí)間太短，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于0.1s，無法完 成塑性變形；三是成型壓力5—15Mpa，成型壓力太低，而擠壓垃圾RDF時(shí)》10Mpa， 出現(xiàn)極限壓力。
因此擠壓成型生活垃圾RDF，國內(nèi)外尚未發(fā)現(xiàn)有適宜的成型擠壓機(jī)。
國內(nèi)外秸稈等生物質(zhì)原料擠壓成型機(jī)的狀況是把《6mm粒度的生物質(zhì)原料在 一定壓力下，加熱或不加熱擠壓成型，形狀為圓柱形顆粒、塊狀等各種成型燃料， 其密度為0.8 1.32t/m3，物料成型前為0.3~0.8t/m3，特別輕，含有大量氣體。
國內(nèi)有6種型號(hào)成型機(jī)，共同存在的狀況是
一是生產(chǎn)率低，50~150kg/h;
二是能耗太高，71.4~120.5KWh/t，平均100KWh;
三是運(yùn)行費(fèi)用高，難以大量推廣。
國外有14種型號(hào)擠壓成型機(jī)，三大類型螺旋擠壓、液壓沖壓和機(jī)械沖壓，共
同問題是
一是生產(chǎn)能力較低； 螺旋擠壓生產(chǎn)率低。50 800kg/h; 液壓沖壓生產(chǎn)率。65.5 525kg/h; 機(jī)械沖壓生產(chǎn)率。675 2000kg/h;
二是高倉撫5
螺旋擠壓為56~100kWh/t，平均為65KWh/t; 液壓沖壓為56~100kWh/t，平均為85KWh/t; 機(jī)械沖壓為21~40KWh/t，平均為33KWh/t;
總之，國內(nèi)外秸稈等生物質(zhì)擠壓成型機(jī)普遍存在能耗大，生產(chǎn)率又低，運(yùn)行費(fèi)用 太高，難以廣泛推廣應(yīng)用。
污泥(濾泥)擠壓成型機(jī)國內(nèi)外未見報(bào)道。
固體危險(xiǎn)廢物，如含二惡英的灰渣和醫(yī)藥灰渣，密度小，為0.1~0.5t/m3，體積大，固化、穩(wěn)定化十分困難，將其進(jìn)行擠壓成型顆粒密度達(dá)l 1.5t/m3，國內(nèi)外未見 報(bào)道。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型針對(duì)國內(nèi)外擠壓成型機(jī)的諸多不足，提供一種環(huán)模擠壓成型機(jī)，具有 擠壓力大，成型物料停留時(shí)間長，能耗低，生產(chǎn)率高的特點(diǎn)，特別是它具有的"A" 形螺旋槽壓輥，具有物料排氣功能，適應(yīng)密度小、體積大的多種特輕物料，適于工 業(yè)化推廣使用。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是通過如下實(shí)現(xiàn)的 一種環(huán)模擠壓成型機(jī)，其特征在于 它包括傳動(dòng)裝置和擠壓裝置，
其中，傳動(dòng)裝置由機(jī)座、電機(jī)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成，電機(jī)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)固定在機(jī)座上， 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括減速箱箱體，箱體內(nèi)安裝與電機(jī)連接的軸齒輪，軸齒輪連接減速齒輪， 減速齒輪與主傳動(dòng)軸連接，減速箱內(nèi)還安裝有支撐軸；
其中，擠壓裝置包括環(huán)模罩，環(huán)模罩正面設(shè)有進(jìn)料口，底部設(shè)有卸料口，內(nèi)部 設(shè)有環(huán)模擠壓室，環(huán)模擠壓室由環(huán)模、壓輥和犁組成，環(huán)模與主傳動(dòng)軸連接，環(huán)模 上設(shè)有?？祝h(huán)模內(nèi)裝有壓輥，壓輥與支撐軸連接，壓輥圓周上布設(shè)有多條A型螺 旋槽，進(jìn)料口處沿環(huán)模半徑設(shè)置的犁固定在支撐軸上。 上述的壓輥可以安裝2-3個(gè)。 上述的環(huán)模和壓輥之間保持0.1~0.5mm間隙。
上述的?？鬃詢?nèi)向外依次設(shè)有進(jìn)料孔、壓縮變形區(qū)和彈性變形區(qū)，進(jìn)料孔為30° 喇叭型，彈性變形區(qū)為0.05-1°的喇叭型。
上述的支撐軸的另一端安裝過載保護(hù)裝置，由安全銷座、安全保險(xiǎn)銷、導(dǎo)向套、
彈簧組成，安全銷座通過安全保險(xiǎn)銷與支撐軸上設(shè)置的軸承座固定，彈簧夾裝在導(dǎo) 向套安全銷座之間，由螺母固定。
上述的機(jī)座為框架結(jié)構(gòu)。
上述的減速箱箱體設(shè)有放射狀加強(qiáng)筋。上述的主傳動(dòng)軸、軸點(diǎn)輪和減速齒輪采用合金鋼材料制造。
本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)1、 A型螺旋槽壓輥具有通過螺旋槽排出物料中氣體 功能，擠壓力大，為30Mpa—150Mpa; 2、生產(chǎn)率高，為2000kg—20000kg/h; 3、擠 壓物料停留時(shí)間長，為5S 80S;4、顆粒直徑O8 50，產(chǎn)品質(zhì)量好，密度大(l 1.5t/m3); 5、能耗低，污泥7 服Wh/t (①13mm)，型煤9~15KWh/t (013咖)，秸稈15~25KWh/t (① 13ram)，垃圾9 20KWh/t(①13mm)，危險(xiǎn)廢物灰渣9-20KWhA (①13)。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是壓輥"A"型旋轉(zhuǎn)槽局部示意圖。
圖3是環(huán)模與兩壓輥安裝位置示意圖。
圖4是環(huán)模與三壓輥局部示意圖。
圖5是?？拙植渴疽鈭D。
圖6是減速箱局部示意圖。
圖7是機(jī)座局部示意圖。
圖8是安全過載保護(hù)裝置局部示意圖。
具體實(shí)施方式

實(shí)施例如圖l-8所示， 一種環(huán)模擠壓成型機(jī)，它包括傳動(dòng)裝置和擠壓裝置，其 中，傳動(dòng)裝置(圖l、 6-7所示)由框架結(jié)構(gòu)機(jī)座13、電機(jī)7和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成，電機(jī) 7和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)固定在機(jī)座13上，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括設(shè)有放射狀加強(qiáng)筋21的減速箱箱體6， 箱體6內(nèi)安裝與電機(jī)7連接的軸齒輪8，軸齒輪8連接減速齒輪9，減速齒輪9與主 傳動(dòng)軸10連接，減速箱6內(nèi)還安裝有支撐軸5;主傳動(dòng)軸10、軸齒輪8和減速齒輪 9采用合金鋼材料制造。
其中，擠壓裝置(圖1-3、 5所示)包括環(huán)模罩1，環(huán)模罩1正面設(shè)有進(jìn)料口 12， 底部設(shè)有卸料口 14，內(nèi)部設(shè)有環(huán)模擠壓室，環(huán)模擠壓室由環(huán)模3、壓輥4和犁2組 成，環(huán)模3與主傳動(dòng)軸10連接，環(huán)模3上設(shè)有?？?5，?？?5自內(nèi)向外依次設(shè)有進(jìn)料孔15-1、壓縮變形區(qū)15-2和彈性變形區(qū)15-3，進(jìn)料孔為30°喇叭型，彈性變形 區(qū)為0.05-1°的喇叭型，環(huán)模3內(nèi)設(shè)有2個(gè)壓輥4，環(huán)模3和壓輥4之間保持0.1 0.5mm 間隙，壓輥4由支撐軸5支撐，壓輥4圓周上布設(shè)有多條A型螺旋槽，位于進(jìn)料口 12處沿環(huán)模3半徑設(shè)置的犁2固定在支撐軸5上；支撐軸5的另一端安裝過載保護(hù) 裝置，由安全銷座16、安全保險(xiǎn)銷17、導(dǎo)向套18、彈簧19組成，安全銷座16通過 安全保險(xiǎn)銷17與支撐軸5上設(shè)置的軸承座20固定，彈簧19夾裝在導(dǎo)向套1與安全 銷座16之間，由螺母22固定。
上述的壓輥4還可以為3個(gè)(如圖4所示)。
物料擠壓成型原理
變頻調(diào)速皮帶給料機(jī)均勻給料，物料由進(jìn)料口通過環(huán)模罩由犁送入環(huán)模和壓輥之 間保持的0.1~0.5mm間隙，在環(huán)模驅(qū)動(dòng)下，利用物料分布在環(huán)模和壓輥之間的間隙 產(chǎn)生的摩擦，帶動(dòng)壓輥轉(zhuǎn)動(dòng)，壓輥由支撐軸支撐；雙壓輥由環(huán)模帶動(dòng)雙壓輥轉(zhuǎn)動(dòng)； 三壓輥由環(huán)模帶動(dòng)三壓輥轉(zhuǎn)動(dòng)；物料進(jìn)入環(huán)模后，環(huán)模每轉(zhuǎn)一圈，如兩壓輥式，則 物料被擠壓進(jìn)壓輥輥面覆蓋的模孔中兩層物料，三壓輥為三層，物料經(jīng)帶多條A形 螺旋槽壓輥的旋轉(zhuǎn)擠壓，由多條螺旋槽不斷擠壓物料和排出物料中的氣體，進(jìn)入環(huán) 模中的物料與旋轉(zhuǎn)壓輥形成楔形的壓縮層，在A形螺旋槽壓輥的旋轉(zhuǎn)擠壓下，不斷 從螺旋槽中排出物料和物料中夾雜的氣體，受到A螺旋槽壓輥連續(xù)不斷旋轉(zhuǎn)強(qiáng)力擠 壓下，物料一層又一層排出氣體后，進(jìn)入模孔的進(jìn)料孔中，依次進(jìn)入模孔壓縮變形 區(qū)，繼續(xù)進(jìn)入?？讖椥宰冃螀^(qū)，成型為圓柱形，由D2膨脹為D3，變形較小，由長 度L2膨脹為L3，變形較大，物料在旋轉(zhuǎn)壓輥擠壓力的作用下， 一層又一層進(jìn)入模 孔30°進(jìn)料口前，將物料和物料中夾雜的氣體從螺旋槽中排出，克服與?？卓妆诘?摩擦力， 一層又一層的向?？讐嚎s區(qū)內(nèi)擠壓物料； 一層又一層物料在?？變?nèi)完成塑 性變形； 一層物料和二層、三層……n層物料之間，在旋轉(zhuǎn)壓輥強(qiáng)力擠壓下，在?？?中粘結(jié)成圓柱形顆粒；物料在旋轉(zhuǎn)壓輥連續(xù)擠壓下，將壓縮區(qū)內(nèi)完成塑性變形的圓 柱形大顆粒擠入彈性變形區(qū)膨脹變形后出模，在環(huán)模旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力作用下，顆粒甩出環(huán)模?？?，撞擊到卸料門上，從卸料口落入運(yùn)輸帶中輸送走；圓柱形大顆粒
要有足夠的跌落強(qiáng)度，才能保證圓柱形顆粒成型率》98%，保證圓柱形大顆粒具有足 夠強(qiáng)度的關(guān)鍵在于A螺旋槽壓輥槽形的排氣功能，排氣愈好，顆粒強(qiáng)度愈佳，A螺 旋槽壓輥是擠壓垃圾RDF、秸稈RDF、污泥RDF混和煤的圓柱形大顆粒的關(guān)鍵。
另外，物料在壓縮區(qū)內(nèi)停留足夠長的時(shí)間。 一是進(jìn)入的物料在環(huán)模中與旋轉(zhuǎn)的A 形螺旋槽壓輥之間形成的楔形壓縮層物料層厚度由厚變薄，物料層受到由小到大的 擠壓力，A形螺旋槽壓輥在旋轉(zhuǎn)中不斷擠壓物料，不斷排出物料和夾雜在物料中的 氣體，在楔形壓縮層中的物料受到旋轉(zhuǎn)擠壓不斷地排出夾雜的氣體，壓輥外圓的圓 柱形面與環(huán)模內(nèi)的大圓弧形面之間一般為(U 0.5mm間隙，它們之間形成兩個(gè)面與 面之間的物料層的楔形擠壓，將物料和物料中夾雜的氣體排向壓輥的兩側(cè)，這是環(huán) 模擠壓機(jī)與對(duì)輥擠壓機(jī)線擠壓的最大區(qū)別，也是它與液壓(機(jī)械)沖壓機(jī)、對(duì)輥機(jī) 無法從物料中排氣相比具有最大優(yōu)越性，也是它能耗低，擠壓出的顆粒產(chǎn)品質(zhì)量好、 密度大的關(guān)鍵。經(jīng)過A形螺旋槽壓輥連續(xù)不斷在壓縮層中旋轉(zhuǎn)擠壓和排氣的物料， 經(jīng)過環(huán)模和壓輥之間0.1-0.5的間隙， 一層又一層的強(qiáng)力擠壓，將物料擠壓至環(huán)模群 孔30°進(jìn)料孔，經(jīng)再次不斷壓縮，繼而進(jìn)入模孔之中，物料1層、2層、3層……n 層，被擠進(jìn)成型的壓縮區(qū)，直到擠滿?？椎娜靠臻g，繼而由連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的壓輥將nl 層、n2層、n3層……nn層物料連續(xù)不斷擠進(jìn)模孔成型壓縮區(qū)，而將?？壮尚蛪嚎s區(qū) 中的物料全部擠出，進(jìn)入彈性變形區(qū)，形成大圓柱形顆粒，因此物料在環(huán)模擠壓環(huán) ?？字型Ａ魰r(shí)間長，為進(jìn)料口和壓縮變形區(qū)及彈性變形區(qū)擠壓停留時(shí)間的總和。
以(D350環(huán)模擠壓機(jī)為例
環(huán)?？變?nèi)徑①350，轉(zhuǎn)數(shù)300轉(zhuǎn)/分，擠壓O 15圓柱形顆粒，壓縮區(qū)L/d=6， L=90mm, ①350環(huán)模線速度v=5.49m/s,如每次擠壓層厚度為lmm，需擠壓90層，如為雙壓 輥擠壓機(jī)，則需45轉(zhuǎn)，物料在壓縮區(qū)內(nèi)停留時(shí)間》9s，不包括進(jìn)料口和彈性變形區(qū) 的停留時(shí)間；如為三壓輥擠壓機(jī)，則需30轉(zhuǎn)，物料在壓縮區(qū)內(nèi)停留時(shí)間》6s，不包 括進(jìn)料口和彈性變形區(qū)的停留時(shí)間；與對(duì)輥成型機(jī)停留時(shí)間〈0. ls相比，則環(huán)模擠壓機(jī)停留時(shí)間長60 90倍，沖壓擠壓機(jī)的停留時(shí)間要保持6s,則每分鐘只能沖5次， 效率太低，如沖壓擠壓機(jī)生產(chǎn)效率要高，每分鐘沖15次，停留時(shí)間只能保證2s。
環(huán)模擠壓成型機(jī)具有物料最長的停留時(shí)間和最大的密度，如垃圾燃料密度可達(dá) 1. 45~1. 5t/m3，秸稈燃料密度可達(dá)1. Ol-l. 22t/m3。
為確保大功率大扭矩和能承載交變載荷的沖擊， 一是減速箱箱體采用放射狀加強(qiáng) 筋，機(jī)座采用框架結(jié)構(gòu)，確保擠壓成型機(jī)擠壓O8 O50大圓柱顆粒具有穩(wěn)定性、剛 性和抗振性的結(jié)構(gòu)；二是減速齒輪和軸齒輪、主傳動(dòng)軸大扭矩傳動(dòng)件采用合金鋼制 造，并進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。
彈簧柔性安全過載保險(xiǎn)裝置，當(dāng)壓輥超負(fù)載，或物料中夾雜異物，如鐵塊、木棒、 石頭、磚等，為保護(hù)設(shè)備安全，切斷安全銷，安全銷座停止轉(zhuǎn)動(dòng)，軸承座在慣性作 用下繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，使螺母逐漸松動(dòng)，負(fù)載力的大小由螺母壓緊彈簧的壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)， 繼而支撐軸停止轉(zhuǎn)動(dòng)。
權(quán)利要求1、一種環(huán)模擠壓成型機(jī)，其特征在于它包括傳動(dòng)裝置和擠壓裝置，其中，傳動(dòng)裝置由機(jī)座、電機(jī)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成，電機(jī)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)固定在機(jī)座上，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括減速箱箱體，箱體內(nèi)安裝與電機(jī)連接的軸齒輪，軸齒輪連接減速齒輪，減速齒輪與主傳動(dòng)軸連接，減速箱內(nèi)還安裝有支撐軸；其中，擠壓裝置包括環(huán)模罩，環(huán)模罩正面設(shè)有進(jìn)料口，底部設(shè)有卸料口，內(nèi)部設(shè)有環(huán)模擠壓室，環(huán)模擠壓室由環(huán)模、壓輥和犁組成，環(huán)模與主傳動(dòng)軸連接，環(huán)模上設(shè)有?？?，環(huán)模內(nèi)裝有壓輥，壓輥與支撐軸連接，壓輥圓周上布設(shè)有多條^型螺旋槽，位于進(jìn)料口處沿環(huán)模半徑設(shè)置的犁固定在支撐軸上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)模擠壓成型機(jī)，其特征在于上述的壓輥為安 裝2-3個(gè)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)模擠壓成型機(jī)，其特征在于上述的?？鬃詢?nèi)向外依次設(shè)有進(jìn)料孔、壓縮變形區(qū)和彈性變形區(qū)，進(jìn)料孔為30°喇叭型，彈性變形 區(qū)為0.05-1°喇叭型。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)模擠壓成型機(jī)，其特征在于上述的支撐軸的另一端安裝過載保護(hù)裝置，由安全銷座、安全保險(xiǎn)銷、導(dǎo)向套、彈簧組成，安全銷 座通過安全保險(xiǎn)銷與支撐軸上設(shè)置的軸承座固定，彈簧夾裝在導(dǎo)向套與安全銷座之 間，由螺母固定。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)模擠壓成型機(jī)，其特征在于上述的機(jī)座為框架結(jié)構(gòu)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)模擠壓成型機(jī)，其特征在于上述的減速箱箱 體設(shè)有放射狀加強(qiáng)筋。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種環(huán)模擠壓成型機(jī)，其特征在于上述的主傳動(dòng)軸、 軸齒輪和減速齒輪采用合金鋼材料制造。
專利摘要本實(shí)用新型涉及擠壓密度小、重量輕、體積大、水份較高等難擠壓成型如垃圾RDF、秸稈RDF、污泥RDF、濾泥和危險(xiǎn)廢物等物料的環(huán)模擠壓成型機(jī)，該機(jī)的減速箱體內(nèi)安裝與電機(jī)連接的軸齒輪，軸齒輪連接減速齒輪，減速齒輪與主傳動(dòng)軸連接，環(huán)模罩正面設(shè)有進(jìn)料口，底部設(shè)有卸料口，內(nèi)部設(shè)有環(huán)模擠壓室，環(huán)模擠壓室由環(huán)模、壓輥和犁組成，環(huán)模與主傳動(dòng)軸連接，環(huán)模上設(shè)有?？?，環(huán)模內(nèi)設(shè)有壓輥，壓輥由支撐軸支撐，壓輥圓周上布設(shè)有∧型螺旋槽，位于進(jìn)料口處沿環(huán)模半徑設(shè)置的犁固定在支撐軸上。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)擠壓力大，生產(chǎn)率高，能耗低，∧型螺旋槽壓輥具有通過螺旋槽排出物料中氣體功能，擠壓出的顆粒產(chǎn)品質(zhì)量好，密度大。
文檔編號(hào)B30B11/20GK201140539SQ200720097548
公開日2008年10月29日 申請(qǐng)日期2007年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月8日
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