阅读说明：本技术 自行走式秸秆挤压成型机及田间秸秆挤压成型方法 (Self-walking straw extrusion molding machine and field straw extrusion molding method ) 是由 王美成 孔国华 石培科 张作良 于 2019-09-10 设计创作，主要内容包括：自行走式秸秆挤压成型机,包括自行走式设备、秸秆收割装置、粉碎机、挤压装置、成品料仓；秸秆收割装置设于自行走式设备的前侧,粉碎机、挤压装置、成品料仓依次设于自行走式设备上,秸秆收割装置、粉碎机、挤压装置、成品料仓中相邻两者之间设有输送装置。田间秸秆挤压成型方法。本发明具有边收割边挤压、无需运输及储存秸秆、减少生产步骤、能够利用收集的秸秆燃烧释能自行走等优点。本发明生物质挤压成型领域。(A self-walking straw extrusion molding machine, which comprises self-walking equipment, a straw harvesting device, a crusher, an extrusion device and a finished product bin; the straw harvesting device is arranged on the front side of the self-walking equipment, the pulverizer, the extrusion device and the finished product bin are sequentially arranged on the self-walking equipment, and the conveying device is arranged between the straw harvesting device and the pulverizer, the extrusion device and the finished product bin. A field straw extrusion forming method. The invention has the advantages of cutting and extruding at the same time, no need of transporting and storing straws, reduction of production steps, self-walking by utilizing the combustion energy released by the collected straws and the like. The invention relates to the field of biomass extrusion forming.)

自行走式秸秆挤压成型机及田间秸秆挤压成型方法

技术领域

本发明属于生物质挤压成型领域，涉及自行走式秸秆挤压成型机及田间秸秆挤压成型方法。

背景技术

现有的生物质挤压成型机，设备都是固定安装在厂房内，运作流程一般是由企业主收集和储存生物质原材料后，将生物质原材料再进行挤压成型。从田间收集秸秆，再将秸秆运输至厂房进行储存，以等待进行挤压生产。这个过程对于企业来说，至少增加两个环节，一是收集并运输大量秸秆，二是需要大量场地来储存收集的秸秆。因此，这不但导致企业生产成本居高不下，而且增加了生产工序，费时费力，还需要准备大量空地或仓库来储存秸秆。

发明内容

针对上述问题，本发明提供自行走式秸秆挤压成型机，它具有边收割边挤压、无需运输及储存秸秆、减少生产步骤、能够利用收集的秸秆燃烧释能自行走等优点。

本发明的第二目的是提供一种田间秸秆挤压成型方法。

自行走式秸秆挤压成型机，包括自行走式设备、秸秆收割装置、粉碎机、挤压装置、成品料仓；秸秆收割装置设于自行走式设备的前侧，粉碎机、挤压装置、成品料仓依次设于自行走式设备上，秸秆收割装置、粉碎机、挤压装置、成品料仓中相邻两者之间设有输送装置。采用此结构，可以通过设备在田间行走时，在同步收割秸秆后，可以对秸秆再进行粉碎加工、挤压加工，因此无需将收割的秸秆运输回工厂进行粉碎、挤压加工，减少工序、缩短加工时间、降低生产成本，还无需增加场地囤积收割的秸秆。

优选的，所述自行走式设备包括车体、驾驶室总成、行驶及转向系统、斯特林发动机、燃料仓；驾驶室总成设于车体的前侧，驾驶室总成和车体连接；行驶及转向系统安装于车体的底盘上，斯特林发动机、燃料仓均设于车体内，燃料仓设于斯特林发动机的下方，斯特林发动机和行驶及转向系统连接，行驶及转向系统和驾驶室总成连接。采用此结构，可以通过斯特林发动机驱动自行走设备行走，从而带动整体设备在田间进行行走及加工，无需使用额外的牵引装置，生产使用较为方便。

优选的，挤压装置、成品料仓之间的输送装置为皮带输送机构，挤压装置送出挤压秸秆料，经皮带输送机构输送至成品料仓内进行储存和冷却；在成品料仓和燃料仓之间设置螺旋输送装置，成品料仓内的一部分挤压秸秆料经螺旋输送装置运输至斯特林发动机的燃料仓内。采用此结构，通过成品料仓对挤压秸秆料进行储存，再通过螺旋输送装置将挤压秸秆料输送至燃料仓内，因此在便于收集秸秆料时，也便于燃烧秸秆料为斯特林发动机体提供动力。

优选的，还包括设于自行走式设备内的原料储存箱，秸秆收割装置和粉碎机之间的输送装置为输送管道，粉碎机再经输送管道和真空上料机连接，真空上料机经输送管道和原料储存箱连接。采用此结构，通过真空上料机的负压作用，可以将收割的秸秆吸入粉碎机粉碎后，再吸入原料储存箱内，收割、粉碎过程连贯，加工效率高。

优选的，还包括螺旋进料装置，螺旋进料装置设于原料存储箱和挤压装置之间。采用此结构，结构简单，并能定量进料，能根据实际需要对进料量进行控制。

优选的，所述挤压装置包括模具壳体、挤压模具内环和挤压模具外环；挤压模具内环和挤压模具外环均设置于模具壳体内，挤压模具内环设置于挤压模具外环内，且挤压模具内环和挤压模具外环偏心设置。采用此结构，结构简单、挤压效果好，还便于调整挤压间隙。

优选的，所述斯特林发动机经传动装置和挤压装置连接。

田间秸秆挤压成型方法，包括如下步骤：

S1、自行走式设备带动秸秆收割装置、粉碎机、挤压装置、成品料仓在田间行走，同时秸秆收割装置收割秸秆，并将秸秆输送至粉碎机；

S2、粉碎机将秸秆粉碎呈秸秆粉碎料，并将秸秆粉碎料输送至挤压装置；

S3、挤压装置将秸秆粉碎料挤压呈秸秆挤压料，再将秸秆挤压料输送至成品料仓内。采用此方法，在田间收割秸秆后，可以直接对秸秆再进行粉碎加工、挤压加工，因此无需将收割的秸秆运输回工厂进行粉碎、挤压加工，减少工序、缩短加工时间、降低生产成本，还无需增加场地囤积收割的秸秆。

优选的，秸秆挤压料一部分被输送至自行走式设备的燃料仓内，秸秆挤压料在燃料仓燃烧时释能驱动斯特林发动机，斯特林发动机驱动自行走式设备行走。采用此方法，加工秸秆时，同时通过输送装置将一部分秸秆料输送至燃料仓内，因此通过秸秆料的燃料释能给斯特林发动机，为整体设备的行走及加工提供动力，无需使用化石能源，降低运行成本。

本发明的优点：本发明通过在自行走设备上设置秸秆收割装置、粉碎机、挤压装置，在自行走式设备在田间行走时，秸秆收割装置同步对田间的秸秆进行收割或职责拾取，之后将秸秆输送至粉碎机加工成秸秆粉碎料，再之后将秸秆粉碎料输送至挤压装置内加工成秸秆挤压料，因此本发明能在田间直接收割秸秆后再粉碎加工及挤压成型加工，无需将收割的秸秆运输回厂房进行储存后再加工，减少工序、缩短加工时间、降低成本，也不必准备场地进行囤积秸秆；本发明在自行走式设备内设有斯特林发动机，斯特林发动机下方设置有燃料仓，加工秸秆时，同时通过输送装置将一部分秸秆料输送至燃料仓内，因此通过秸秆料的燃料释能给斯特林发动机，为整体设备的行走及加工提供动力，无需使用化石能源，降低运行成本。

附图说明

图1为本发明一个实施例的结构示意图。

其中，秸秆收割装置-1、输送管道-2、驾驶室总成-3、行驶及转向系统-4、粉碎机-5、真空上料机-6、原料储存箱-7、螺旋进料装置-8、挤压装置-9、成品料仓-10、车体-11、传动装置-12、燃料仓-13、斯特林发动机-14。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的具体说明。

自行走式秸秆挤压成型机，它包括自行走设备、秸秆收割装置、秸秆上料装置、粉碎机、挤压装置、成品料仓。自行走设备包括车体、驾驶室总成、行驶及转向系统、斯特林发动机、燃料仓。驾驶室总成设置于车体的前侧，驾驶室总成和车体连接，驾驶室总成和车体连接之间可以采用挂接或拼接的方式连接。行驶及转向系统安装于车体的底盘上，斯特林发动机设于车体内，斯特林发动机底部设有燃料仓，斯特林发动机和行驶及转向系统连接，燃料仓燃烧秸秆释放能量以使斯特林发动机运转，斯特林发动机驱动行驶及转向系统，从而带动车体行走和转向。驾驶室总成和行驶及转向系统连接，从而驾驶员在驾驶室总成内操纵行驶及转向系统。车体内依次设有粉碎机、挤压装置、成品料仓。驾驶室总成的前侧设有秸秆收割装置，秸秆收割装置收割秸秆后，再输送给粉碎机进行粉碎，粉碎后的秸秆再经挤压装置进行挤压成型，挤压后的秸秆一部分输送至燃料仓燃烧为斯特林发动机提供动力，挤压后的秸秆另一部分输送至成品料仓内储存。

秸秆收割装置，用于在田间收割或者拾取秸秆。在本实施例中，秸秆收割装置可以是现有的小麦秸秆拾取装置或玉米秸秆收割装置。秸秆收割装置经输送管道和粉碎机连接，粉碎机经输送管道和真空上料机连接，真空上料机经输送管道和原料储存箱连接。秸秆收割装置收集秸秆后，在真空上料机的负压作用下秸秆被吸入至粉碎机，秸秆在粉碎机中粉碎后，在真空上料机的负压作用下继续被吸入至原料储存箱内。粉碎机、真空上料机、原料储存箱依次设于车体内部的前侧。

原料储存箱的下方设有粉碎秸秆进料装置，粉碎秸秆输送装置为螺旋进料装置(即螺旋输送机)。螺旋进料装置末端的下方设有挤压装置，挤压装置的下方设有挤压颗粒输送装置。原料储存箱内的粉碎秸秆料经螺旋进料装置投入至挤压装置，粉碎秸秆料经挤压装置挤压后形成挤压秸秆料(也即挤压颗粒)。挤压秸秆料经挤压装置排出至挤压颗粒输送装置。挤压颗粒输送装置可以是皮带输送机构，挤压装置送料出挤压秸秆料，皮带输送机构将挤压秸秆料输送入成品料仓内，以对挤压秸秆料冷却和储存。在成品料仓和燃料仓之间设置螺旋输送装置，成品料仓内的一部分挤压秸秆料经螺旋输送装置运输至斯特林发动机的燃料仓内，以用于燃烧释能提供动力。

斯特林发动机经传动装置直接驱动挤压装置，传动装置可以为齿轮传动、皮带传动或链传动等方式。斯特林发动机还和螺旋进料装置、粉碎机、真空上料机、挤压颗粒输送装置连接，以驱动螺旋进料装置、粉碎机、真空上料机、挤压颗粒输送装置。具体地，斯特林发动机和传动装置连接，传动装置分别和挤压装置、螺旋进料装置、粉碎机、真空上料机、挤压颗粒输送装置连接。传动装置包括一个输入端和多个输出端，斯特林发动机和传动装置的输入端连接，传动装置的多个输出端分别和挤压装置、螺旋进料装置、粉碎机、真空上料机、挤压颗粒输送装置连接。此包括一个输入端和多个输出端的传动装置为现有中常用的传动结构，比如分动箱。通过斯特林发动机驱动挤压装置、螺旋进料装置、粉碎机、真空上料机、挤压颗粒输送装置连接，从而实现整个设备在田间收割秸秆、粉碎秸秆、挤压秸秆等一系列操作。

斯特林发动机驱动挤压装置、螺旋进料装置、粉碎机、真空上料机、挤压颗粒输送装置的另一种形式是，先通过斯特林发动机驱动多个动力机构(如电动机)，每一个单一的动力机构通过一个传动装置驱动单一运动部件(也即挤压装置、螺旋进料装置、粉碎机、真空上料机、挤压颗粒输送装置)。此处的传动装置仅包括一个输入端和一个输出端。

斯特林发动机驱动挤压装置、螺旋进料装置、粉碎机、真空上料机、挤压颗粒输送装置的更为优选的形式是，先通过发动机驱动一个或者多个动力元件(如发电机或者液压泵)，动力元件再通过传动系统驱动各运动部件(也即挤压装置、螺旋进料装置、粉碎机、真空上料机、挤压颗粒输送装置)。当发动机和液压泵连接时，各个运动部件(即粉碎机、挤压装置等)分别和液压马达连接；液压泵和各个液压马达连接，发动机带动液压泵工作，液压泵驱动各个液压马达运转，从而驱动各个运动部件工作。实现整个设备在田间收割秸秆、粉碎秸秆、挤压秸秆等一系列操作。当发动机和发电机连接时，发电机发出的电能再用以驱动多个电动机，各个运动部件(即粉碎机、挤压装置等)分别和一个电动机连接。发动机先带动发电机发出电能，电能用以驱动各个电动机，每个电动机分别驱动和其相连接的运动部件，从而实现驱动挤压装置、螺旋进料装置、粉碎机、真空上料机、挤压颗粒输送装置。

挤压装置包括模具壳体、挤压模具内环和挤压模具外环。挤压模具内环和挤压模具外环均设置于模具壳体内，挤压模具内环设置于挤压模具外环内，且挤压模具内环和挤压模具外环偏心设置。挤压模具外环被动力驱动时，位于挤压模具内环和挤压模具外环之间的粉碎秸秆也随着挤压模具外环转动，转动的粉碎秸秆会给同向的摩擦力，挤压模具内环被这个摩擦力驱动旋转。通过挤压模具内环和挤压模具外环的旋转，从而对挤压模具内环和挤压模具外环之间的粉碎秸秆挤压成型。

粉碎机为行业中常用于对秸秆进行粉碎的粉碎机器。车体、驾驶室总成、行驶及转向系统均和现有技术中货车或卡车等相同，动力机构改为斯特林发动机，并在斯特林发动机的下方设置燃料仓，通过将收割的秸秆输入至燃料仓内，秸秆燃烧释能从而为斯特林发动机提供动力，进而通过斯特林发动林来驱动整个设备的行驶和转向。

上述实施例为发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。