一种鹿源生物质燃料颗粒湿法造粒装置的制作方法

本发明涉及造粒装置，具体为一种鹿源生物质燃料颗粒湿法造粒装置。

背景技术：

1、生物质燃料：是指将生物质材料燃烧作为燃料，一般主要是农林废弃物（如秸秆、锯末、甘蔗渣、稻糠等）。主要区别于化石燃料。在国家政策和环保标准中，直接燃烧生物质属于高污染燃料，只在农村的大灶中使用，不允许在城市中使用。生物质燃料的应用，实际主要是生物质成型燃料，是将农林废物作为原材料，经过粉碎、混合、挤压、烘干等工艺，制成各种成型（如块状、颗粒状等）的，可直接燃烧的一种新型清洁燃料。一些牲畜的粪便也可以作为生物质燃料的原料，比如鹿的粪便等，通过造粒设备进行造粒后，也可以作为生物质燃料使用。

2、动物粪便为原料的生物质燃料在进行造粒时，一般是将具有一定湿度的动物粪便投入到造粒设备中，通过压辊的挤压，使得动物粪便从造粒机的平模的模孔中挤压出来，进而形成颗粒状，再通过后续的烘干设备对颗粒状的粪便进行烘干干燥。

3、现有技术中，常见的平模制粒机的动力（电机）仅驱动主轴旋转，主轴带动压辊架旋转，使安装在压辊架上的压辊围绕主轴中心做公转。由于压辊本身无独立的动力输入，其在平模上方为被动旋转，即依靠主轴旋转时压辊与物料之间的摩擦力驱动其自转，从而将物料挤压至平模的模孔中。

4、然而，这种被动旋转的结构存在以下技术问题：当物料湿度过大、含有过多油脂或表面过于光滑时，物料与压辊之间的摩擦系数急剧下降，摩擦力不足以驱动压辊自转，导致压辊在物料上滑动（即产生“打滑”现象），物料无法被有效送入模孔。同时，由于现有造粒设备缺乏对压辊打滑状态的监测机制，一旦发生打滑，操作人员无法及时发现并干预，导致压辊在局部区域持续打滑，物料不断堆积并受到重复摩擦挤压，极易造成该区域物料糊化、瞬间卡机或堵孔（糊模），严重影响造粒效率和设备寿命。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种鹿源生物质燃料颗粒湿法造粒装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种鹿源生物质燃料颗粒湿法造粒装置，包括底座、造粒仓、主轴、平模及压辊，所述造粒仓安装在底座上，所述平模同轴固接在造粒仓内，所述主轴穿入造粒仓并穿过平模延伸至平模上方，所述主轴上端连接有摆动提升机构，所述压辊可转动地安装在摆动提升机构上，所述摆动提升机构用于驱动压辊靠近或远离平模；所述摆动提升机构上安装有用于检测压辊旋转状态的传感器；

3、所述平模上铰接有摆动条，所述摆动条的一端朝造粒仓径向外侧延伸；所述摆动提升机构与摆动条之间设有联动顶破机构，当压辊打滑时，传感器触发摆动提升机构带动压辊向上抬起，同时通过联动顶破机构驱动摆动条另一端向上翘起以顶破物料。

4、进一步的，所述摆动提升机构包括固接在主轴上端的安装铰座、铰接在安装铰座相对两侧且能够上下摆动的固定轴以及驱动固定轴摆动的驱动组件；

5、所述压辊可转动地套装在固定轴上；所述固定轴邻近主轴的一端固接有摆动臂，所述驱动组件与摆动臂连接以驱动其上下摆动，所述传感器安装在摆动臂上。

6、进一步的，所述驱动组件包括铰接安装在主轴上的气缸，所述气缸的气缸杆端部固定连接有连接块，所述连接块与摆动臂铰接；

7、所述传感器为零速开关，当压辊打滑转速为零时，传感器产生感应信号并传递至外部控制柜，由控制柜控制气缸的气缸杆缩回以带动摆动臂向上摆动。

8、进一步的，所述平模上表面中间部位固接有环形的突出部，所述摆动条铰接在突出部上；所述联动顶破机构包括固接在摆动臂上朝下倾斜延伸的固定臂，以及转动地嵌设在固定臂下端的滚珠；

9、所述摆动条邻近主轴的一端上表面固接有压板，所述摆动臂向上摆动时，滚珠与压板上表面滚动接触并向下挤压压板，使摆动条远离主轴的一端向上翘起。

10、进一步的，多个所述摆动条沿平模的轴向阵列设置，相邻的两个所述压板的相对端抵触连接，且所述压板边缘均设有供滚珠顺畅滚动过渡的弧形倒角。

11、进一步的，所述平模端面开设有供摆动条卡合的安装槽，常态下所述摆动条朝上的一面与平模的上表面齐平；

12、所述摆动条靠近主轴一端的下表面开设有安装孔，所述安装孔内竖直安装有复位弹簧，所述复位弹簧两端分别弹性抵顶安装孔内顶壁和平模上表面，常态下对摆动条提供朝上的弹性抵顶力，使摆动条远离主轴的一端保持朝下摆动复位的趋势。

13、进一步的，所述压辊的轴向两端分别开设有第一安装腔和第二安装腔，所述第一安装腔靠近主轴，所述第二安装腔远离主轴；

14、所述固定轴靠近主轴的一端固定套接有位于第一安装腔内的锁止环，所述第一安装腔内安装有缓冲弹簧，所述缓冲弹簧两端分别弹性抵顶锁止环端面和第一安装腔内壁，且在常态下对压辊具有朝远离主轴一侧移动的势能。

15、进一步的，所述压辊远离主轴的一端端面同轴连接有安装部，所述安装部端面转动地嵌设有滚动部；

16、所述造粒仓的内腔壁同轴固接有固定环，所述固定环同轴开设有与滚动部滚动配合的滚动槽，所述滚动槽的内径尺寸自上而下依次递减；所述固定轴远离主轴的一端固定套接有位于第二安装腔内的止动环，用于对压辊朝远离主轴的方向移动进行限位。

17、进一步的，当所述摆动提升机构带动压辊向上抬起时，所述滚动部在滚动槽内朝上滚动，由于滚动槽内径变化驱动滚动部带动压辊朝靠近主轴的方向横向移动；

18、当压辊下压时，滚动部在滚动槽内朝下滚动，在所述缓冲弹簧的弹性抵顶作用下压辊朝远离主轴的方向横向移动复位。

19、进一步的，所述压辊处于水平下压状态时，其周缘与平模上表面的最小间距尺寸在0.1-0.3mm之间；

20、所述底座上安装有减速机和电机，所述减速机的输入轴与电机驱动连接，所述减速机的输出轴与主轴驱动连接；所述造粒仓顶部敞口且底部封闭，壁面固接有与内腔连通的落料滑道。

21、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

22、1、本发明中，通过在摆动臂上设置零速开关（传感器），能够实时监测压辊的旋转状态。当物料湿度过大或过于光滑导致摩擦力不足、压辊发生被动打滑时，传感器能瞬间捕捉到转速归零的信号，并反馈至控制柜，实现精准识别与快速响应，控制柜接收信号后立即控制驱动源（气缸）动作，使摆动臂快速上摆，将压辊抬离物料表面，切断压辊与糊化物料的持续接触，有效避免了局部物料因持续摩擦挤压而造成的瞬间卡机或模孔堵塞（糊模）现象，保护了设备核心部件，实现了自动脱困防卡死；

23、2、本发明中，在平模中心突出部设置了铰接的摆动条。当打滑发生、压辊上抬的同时，通过联动机构（固定臂与滚珠）向下挤压压板，使得摆动条外侧端向上翘起，凸起于平模表面，直接产生机械顶升力，将打滑区域附近已经板结、糊化的物料层顶破，糊化层被破坏后，物料恢复了松散状态。当压辊再次下压时，能够顺利咬合物料并挤入模孔，无需人工停机清理糊化物料，大幅缩短了故障处理时间，保证了造粒作业的高效连续进行，顶破糊化层，消除物料板结，保障造粒连续性；

24、3、本发明中，在压辊抬升的过程中，其外侧的滚动部沿着内径上大下小的变径滚动槽向上滚动，由于滚动槽直径变化，迫使压辊在向上抬起的同时，产生一个朝向主轴（向内）的横向移动，这种横向位移使得压辊表面与下方的糊化物料产生轴向剪切摩擦力，能够将附着在压辊表面的糊化物料强行刮落或剥离，实现了压辊的自清洁，防止了带病作业（压辊表面带料再次下压依然打滑），实现了压辊横向自清洁，减少表面物料粘附；

25、4、本发明中，摆动条下方设有复位弹簧，当压辊重新下压、滚珠脱离压板后，复位弹簧释放势能，驱动摆动条向下摆动并重新卡合在安装槽内与平模齐平，为下一次挤压和破糊做好准备，动作循环流畅，在压辊内部设置了缓冲弹簧，当压辊下压复位、滚动部向下滚动时，缓冲弹簧将压辊向远离主轴的方向（向外）推回原位，确保压辊重新对正物料挤压区；同时，缓冲弹簧在日常挤压作业中也能吸收部分冲击力，起到过载保护作用，柔性复位与弹性缓冲，提升设备运行稳定性与寿命。