阅读说明：本技术 平模柱塞式生物质固化成型机 (Flat-die plunger type biomass curing forming machine ) 是由 程卫东 刘建彪 蔡红珍 姜戌雅 易维明 于 2019-08-05 设计创作，主要内容包括：本发明涉及生物质燃料的制备装置,具体是一种平模柱塞式生物质固化成型机,包括工作平台,工作平台的上部连接有立柱,立柱的上部安装有横梁,横梁上部连接有固定支架,固定支架一端连接电机架,电机架上安装有电机,电机输出轴通过传动装置连接飞轮,飞轮下部连接丝杠,丝杠分别穿过固定支架及横梁向下延伸,横梁内安装有第一螺母,丝杠与第一螺母配合,丝杠下部与第二螺母配合,第二螺母固定连接滑块,滑块侧面设置有导向装置,导向装置与立柱连接,滑块通过导向装置沿立柱直线移动,滑块下部连接有柱塞,工作平台上部连接有模具,柱塞设置在模具的上方。本发明结构简单、易操作、维修方便,可以高效率、低能耗的作业。(The invention relates to a preparation device of biomass fuel, in particular to a flat-die plunger type biomass curing forming machine which comprises a working platform, wherein the upper part of the working platform is connected with an upright post, the upper part of the upright post is provided with a cross beam, the upper part of the cross beam is connected with a fixed support, one end of the fixed support is connected with a motor frame, a motor is arranged on the motor frame, an output shaft of the motor is connected with a flywheel through a transmission device, the lower part of the flywheel is connected with a lead screw, the lead screw respectively penetrates through the fixed support and the cross beam to extend downwards, a first nut is arranged in the cross beam, the lead screw is matched with the first nut, the lower part of the lead screw is matched with a second nut, the second nut is fixedly connected with a slide block, the side surface of the slide block is provided with a guide device. The invention has simple structure, easy operation and convenient maintenance, and can operate with high efficiency and low energy consumption.)

平模柱塞式生物质固化成型机

技术领域

本发明涉及生物质燃料的制备装置，具体是一种平模柱塞式生物质固化成型机。

背景技术

能源是人类社会发展进步的物质基础，但煤、石油、天然气等化石燃料的日益枯竭，对人类的生存发展提出了挑战。同时，化石燃料的大量使用也使得环境污染日益严重。而生物质因具有环境友好，资源可再生、是理想的清洁能源等特点，广泛受到各国政府和科技工作者的关注。我国生物质发电技术，特别是生物质直燃发电技术近几年得到了较快的发展。

但是，未经加工的生物质本身具有挥发分高，含水率高，氯、钾等碱金属含量高等特点，当秸秆含水率超过40％时，直接利用生物质作为燃料，容易燃烧不稳定，热效率低。而我国生物质原料，如农林废弃物，产量虽然巨大，但产地分散、能量密度低、随季节变化性强、自然干燥失重大、储存和运输过程中占用大量的空间、损耗大，因此给生物质的高效清洁利用造成困难。目前，生物质电厂基本都存在着燃料生产、收集、预处理、运输、储存、输送上料过程中的各种问题。因此农作物散装秸秆只能作为生物质能源化利用的初级燃料，难以满足生物质发电、供热等工业化需求。而生物质成型燃料技术为生物质的运输、存储及消防等难题提出了解决方向，具有广阔的发展前景，也将带来燃料能源的变革，产生巨大的经济效益和社会效益。生物质成型操作需要专门的成型设备，现有的成型设备结构简单，能耗较高，并且不能适应多种原料成型的要求。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种平模柱塞式生物质固化成型机。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

一种平模柱塞式生物质固化成型机，包括工作平台，工作平台设置在底座的上部，底座通过地脚螺栓固定在地面上。工作平台的上部连接有立柱，立柱的上部安装有横梁，横梁上部连接有固定支架，固定支架横跨在横梁的上部，固定支架一端连接电机架，电机架上安装有电机。电机输出轴通过传动装置连接飞轮，飞轮下部连接丝杠，丝杠分别穿过固定支架及横梁向下延伸，横梁内安装有第一螺母，丝杠与第一螺母配合，构成丝杠螺母副；丝杠下部与第二螺母配合，构成丝杠螺母副。第二螺母固定连接滑块，滑块侧面设置有导向装置，导向装置与立柱连接，滑块通过导向装置可沿立柱直线移动，滑块下部连接有柱塞，工作平台上部连接有模具，柱塞设置在模具的上方。

上述结构中，电机输出动力带动飞轮转动，飞轮转动带动丝杠转动，丝杠与第二螺母的丝杠螺母副，使得丝杠的旋转运动转化为滑块的直线往复运动，从而滑块带动柱塞不断的打压模具内的物料，从而压缩生物质物料成型。

所述导向装置为导向槽，立柱上设置有导轨，导轨伸入导向槽内，导轨与导向槽配合，导轨与导向槽相对滑动。

所述工作平台上部设置两个立柱，两个立柱对称设置在滑块的两侧，滑块两侧分别设有导向槽，导向槽分别与两个立柱上的导轨配合。

所述柱塞的上部设置有柱塞板，柱塞板与滑块底部连接，柱塞板保证柱塞的安装牢固性。

所述模具包括模具主体，模具主体的内部设有中空的模具腔。

所述模具从上至下依次设置为上模、中模及下模三段，上模、中模及下模依次连接组成模具，上模、中模及下模可根据需求随时更换，以适应不同种类的生物质原料。上模、中模及下模的腔体内径依次减小。

所述模具通过模具底座与工作平台连接。

所述电机采用开关磁阻电机，所述电机通过电信号连接有电气控制柜。

所述立柱上安装有多个传感器，传感器选用位置传感器，传感器用来检测滑块的位置，传感器通过电信号连接电气控制柜，从而将检测到的信息反馈给电气控制柜，进而控制电机动作。

所述传动装置包括第一带轮，电机输出轴连接第一带轮，第一带轮通过传动带连接飞轮，传动带选用皮带。

本发明所达到的有益效果是：

(1)本发明采用可频繁起停的开关磁阻电机，无需电机一直处于工作状态，有效降低了能耗；

(2)本发明所采用的模具是可以更换的，从而可适用于不同种类的生物质原料，增强了原料的适用性；

(3)根据不同原料的成型工艺要求，本发明通过电气控制柜可改变电机工作参数，即可实现飞轮、滑块等不同的运动情况，适用于多种原料的成型。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明结构示意图；

图2是模具的结构示意图。

图中：1、电气控制柜；2、电机；3、电机架；4、第一带轮；5、飞轮；6、固定支架；7、横梁；8、第一螺母；9、丝杠；10、立柱；11、第二螺母；12、滑块；13、导轨；14、传感器安装板；15、柱塞板；16、柱塞；17、模具；171、上模；172、中模；173、下模；18、模具底座；19、工作平台；20、底座。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例：

如图1、图2所示，一种平模柱塞式生物质固化成型机，包括工作平台19，工作平台19设置在底座20的上部，底座20通过四个地脚螺栓固定在地面上。工作平台19的上部连接有两个对称设置的立柱10，立柱10的上部安装有横梁7，横梁7上部连接有固定支架6，固定支架6横跨在横梁7的上部，固定支架6一端连接电机架3，另一端用来固定安装刹车组件。电机架3上安装有电机2。电机输出轴连接第一带轮4，第一带轮4通过传动带连接飞轮5，传动带选用皮带。飞轮5下部连接丝杠9，丝杠9分别穿过固定支架6及横梁7向下延伸，横梁7内安装有第一螺母8，丝杠9与第一螺母8配合，构成丝杠螺母副；丝杠9下部与第二螺母11配合，构成丝杠螺母副。所述丝杠9的外螺纹包括上段及下段，上下两段旋向相反，上段螺纹与横梁内的第一螺母8构成螺旋副连接，下段螺纹与滑块上的第二螺母11构成螺旋副连接。第一螺母8、第二螺母11均采用铜螺母。

第二螺母11固定连接滑块12，滑块12两侧面分别设置有导向装置，导向装置为导向槽，两个立柱10上分别设置有导轨13，导轨13伸入导向槽内，导轨13与导向槽配合，导轨13与导向槽相对滑动。滑块12下部连接有柱塞16，工作平台19上部连接有模具17，柱塞16设置在模具17的上方。

所述柱塞16的上部设置有柱塞板15，柱塞板15与滑块12底部连接，柱塞板15保证柱塞16的安装牢固性。

所述模具17包括模具主体，模具主体的内部设有中空的模具腔。模具17从上至下依次设置为上模171、中模172及下模173三段，上模171、中模172及下模173依次连接组成模具，上模171、中模172及下模173每一部分可根据需求调整、更换。

上模171、中模172及下模173的腔体内径依次减小。中模173内腔为锥形内腔，中模内腔的锥角为4-8°。

所述模具17通过法兰盘连接在模具底座18上，模具底座18与工作平台19连接。

所述电机2采用开关磁阻电机，所述电机2通过电路连接有电气控制柜1，电气控制柜1可设置手动打击和自动打击。且自动打击可以设置打击次数与打击高度。

所述立柱10上安装有多个传感器，传感器选用位置传感器，传感器通过传感器安装板14连接在立柱10表面，传感器用来检测滑块的位置，传感器通过电信号连接电气控制柜1。

本发明工作过程为：

电机2启动，经由皮带传动带动飞轮5和丝杠9转动，在第二螺母11的作用下，丝杠9的旋转运动转化为滑块12的上下往复运动，从而使柱塞16不断的打压位于模具17的物料。具体的，滑块12在向下的行程中，首先电气控制柜1发出下行指令，刹车组件松开，电机2通电，带动飞轮5和丝杠9加速旋转，在加速至设定速度后，传感器安装板上的中部传感器感应到滑块12的位置，电气控制柜1发出停机指令，电机2停机，在飞轮5的惯量和滑块12的重力势能下滑块继续加速下行，在接触到物料的瞬间将所有的能量释放，完成成型工作，在一次打压完成后，下部传感器检测到滑块12位置，电气控制柜1发出反转指令，电机2反转，加速带动滑块12回程。

当设置打击次数为一次时，在向上的行程中，中部传感器不会作业，滑块12会一直上行。当上部传感器检测到滑块12位置时，电气控制柜1发出指令，电机2停机，同时刹车组件工作，使滑块12停在上止点。

当设置打击次数大于一次时，在向上的行程中，中部传感器会作业，在检测到滑块12位置，电气控制柜1发出电机2反转指令，电机2迅速反转，滑块下行，第二次打击物料。二次打压完成后，下部传感器检测到滑块12位置，电气控制柜1发出反转指令，电机2反转，加速带动滑块12回程。若打击次数设置为两次，此时中部传感器不再作业，滑块12上行，当上部传感器检测到滑块12位置时，电气控制柜1发出指令，电机2停机，同时刹车组件工作，使滑块12停在上止点。若设置次数为三次，中部传感器则继续作业，检测滑块12位置，重复上述过程。

初始时，模具17的出料口是被挡片堵住的，成型柱塞16每向下冲压一次，原料便被压实一些，某一时刻，挡片被冲开，成型柱16向下冲压一次，挤压而成的燃料便出来一段。