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1、(10)申请公布号 CN 103120914 A (43)申请公布日 2013.05.29 CN 103120914 A *CN103120914A* (21)申请号 201310035984.2 (22)申请日 2013.01.24 B01J 2/22(2006.01) (71)申请人 通辽市洪金机械制造有限责任公司 地址 028000 内蒙古自治区通辽市明仁大街 新华书店西文化综合楼 609 室 (72)发明人 王金贵 (74)专利代理机构 北京市商泰律师事务所 11255 代理人 邹芳德 (54) 发明名称 生物质齿模压粒机 (57) 摘要 本发明及一种机械， 即一种生物质齿模压粒 机，。
2、 包括机架 (1) 和相互啮合的挤压齿轮 (2)， 挤 压齿轮(2)呈筒状， 其轮齿(3)之间开有齿间通孔 (9)或轮齿(3)的两侧开有齿侧通孔(10)， 其特征 在于 ： 在所说的相互啮合的挤压齿轮 (2) 的齿轮 轴 (5) 上还串连有相互啮合的减压齿轮 (6)。其 有益效果是 ： 定位轮齿确定了挤压齿轮之间的间 隙， 保证了作业的稳定性， 同时承担了大部分传动 扭矩， 解决了齿模易损的难题。 加之采用其他辅助 结构， 解决了现有机具的多种弊端， 使齿模颗粒机 达到了生产效率高、 能耗小、 成本低的目的， 具备 了普及应用的条件， 可望替代现有其他机型， 成为 生物质颗粒燃料的主推设备， 。
3、对于充分利用农作 物秸秆、 草木等生物质资源， 节约煤电， 增加农民 收入， 都具有重要的意义。 (51)Int.Cl. 权利要求书 3 页 说明书 5 页 附图 11 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书3页 说明书5页 附图11页 (10)申请公布号 CN 103120914 A CN 103120914 A *CN103120914A* 1/3 页 2 1. 一种生物质齿模压粒机， 包括机架 (1) 和相互啮合的挤压齿轮 (2)， 挤压齿轮 (2) 呈 筒状， 其轮齿(3)之间开有齿间通孔(9)和/或轮齿(3)的两侧开有齿侧通孔(10)， 其特征 在。
4、于 ： 所说的相互啮合的挤压齿轮 (2) 的齿轮轴 (5) 上还串连有相互啮合的减压齿轮 (6)。 2. 根据权利要求 1 所述的生物质齿模压粒机， 其特征在于 ： 所说的相互啮合的挤压齿 轮 (2) 有两个及两个以上。 3. 根据权利要求 1 所述的生物质齿模压粒机， 其特征在于 ： 所说的挤压齿轮 (2) 轮齿 (3)之间的多个齿间通孔(9)当中， 位于两端的两个通孔(4)其外边缘超出轮齿(3)的外端 面。 4. 根据权利要求 1 所述的生物质齿模压粒机， 其特征在于 ： 所说的挤压齿轮 (2) 的轮 齿 (3) 顶端沿径向开有多个齿顶通孔 (9)。 5. 根据权利要求 1 所述的生物质齿。
5、模压粒机， 其特征在于 ： 所说的挤压齿轮 (2) 设有 冷却水管 (14)。 6. 根据权利要求 1 所述的生物质齿模压粒机， 其特征在于 ： 所说的挤压齿轮 (2) 相互 啮合的轮齿 (3) 之间的齿侧通孔 (10) 的中心线相互错开。 7. 根据权利要求 1 所述的生物质齿模压粒机， 其特征在于 ： 所说的挤压齿轮 (2) 的轮 齿 (3) 两侧齿根部与齿根圆 (12) 的交角为非圆弧连接的尖角。 8. 根据权利要求 1 所述的生物质齿模压粒机， 其特征在于 ： 所说的挤压齿轮 (2) 的结 构参数为非标准专用参数， 齿数17-100， 模数8-50的挤压齿轮(2)与标准齿轮相比， 其齿。
6、根 圆直径依次增大 2-25mm， 齿高依次减少 1.5-15mm， 齿顶啮合间隙为 0.1-0.5mm。 9. 根据权利要求 8 所述的生物质齿模压粒机， 其特征在于 ： 所说的齿数 17-100， 模数 8-50 的挤压齿轮齿顶啮合间隙为 0.2mm。 10.根据权利要求8所述的生物质齿模压粒机， 其特征在于 ： 齿数为30的挤压齿轮(2) 具体结构参数与标准齿轮参数对照如下表 ： 权 利 要 求 书 CN 103120914 A 2 2/3 页 3 权 利 要 求 书 CN 103120914 A 3 3/3 页 4 权 利 要 求 书 CN 103120914 A 4 1/5 页 5 。
7、生物质齿模压粒机 技术领域 0001 本发明及一种机械， 即一种生物质齿模压粒机。 背景技术 0002 近年来， 农村电气化水平大幅提高， 秸秆燃料用量骤减。同时， 随着农业密植技术 的成功推广和粮食产量的提高， 农作物秸秆的产量也大幅提高。 农作物秸秆运输需要成本， 堆放需要场地， 而且是来年病虫害的主要寄宿载体。 因此， 许多农民只好在野外集中焚烧秸 秆， 既浪费了能源， 又造成空气污染， 甚至引发火灾及航空事故。 另一方面， 随着我国工业化 进程的快速推进， 煤电能源日趋紧张。 在这种情况下， 把农作物秸秆、 草木等生物质材料， 经 粉碎挤压而制成单位体积热值接近煤炭的颗粒燃料， 解决了。
8、上述两种矛盾。 因此， 各地相继 推出多种生物质颗粒机具。目前， 市场上的生物质颗粒机多为螺杆式、 环模式、 平模式等类 型， 上述机具的共同优点是压力大， 压缩的颗粒密度高， 但生产率比较低， 耗电量大， 成本较 高， 难以普及应用。为了解决这个问题， 本人提出齿模颗粒机， 即采用相互啮合的对辊筒状 齿轮， 齿间沟槽及轮齿两侧开出多个通孔， 生物质粉碎料挤过通孔而形成颗粒。实验表明， 这种颗粒机用电少， 效率高， 成本低， 颗粒密度也符合要求， 可望替代其他类型的设备。可 是， 现有的齿模颗粒机齿轮之间的间隙很难控制， 间隙过大压力不够， 间隙过小会造成齿轮 轴弯曲变形而引发故障。 此外， 。
9、由于齿轮上面开有多个通孔， 强度已经大幅降低， 极易损坏， 成为齿模颗粒机推广应用的难题。 此外， 齿模颗粒机还存在着齿轮两端及齿根部堆积物料， 压缩颗粒散热时间长等问题， 也是制约齿模颗粒机的消极因素。 发明内容 0003 本发明的目的是提供一种齿模间隙准确、 故障率低、 工作平稳、 不易损坏， 且生产 效率高、 能耗小、 成本低的生物质齿模压粒机。 0004 上述目的是由以下技术方案实现的 ： 研制一种生物质齿模压粒机， 包括机架和相 互啮合的挤压齿轮， 挤压齿轮呈筒状， 其轮齿之间开有齿间通孔和 / 或轮齿的两侧开有齿 侧通孔， 其特点是 ： 所说的相互啮合的挤压齿轮的齿轮轴上还串连有相。
10、互啮合的减压齿轮。 0005 所说的相互啮合的挤压齿轮有两个及两个以上。 0006 所说的挤压齿轮轮齿之间的多个齿间通孔当中， 位于两端的两个通孔其外边缘超 出轮齿的外端面。 0007 所说的挤压齿轮的轮齿顶端沿径向开有多个齿顶通孔。 0008 所说的挤压齿轮相互啮合的轮齿之间的齿侧通孔的中心线相互错开。 0009 所说的挤压齿轮设有冷却水管。 0010 所说的挤压齿轮的轮齿两侧齿根部与齿根圆的交角为非圆弧连接的尖角。 0011 所说的挤压齿轮的结构参数为非标准专用参数， 齿数 17-100， 模数 8-50 的挤压齿 轮与标准齿轮相比， 其齿根圆直径依次增大 2-25mm， 齿高依次减少 1。
11、.5-15mm， 齿顶啮合间 隙为 0.1-0.5mm。 说 明 书 CN 103120914 A 5 2/5 页 6 0012 所说的齿数 17-100， 模数 8-50 的挤压齿轮齿顶啮合间隙为 0.2mm。 0013 本发明的有益效果是 ： 定位轮齿确定了挤压齿轮之间的间隙， 保证了作业的稳定 性， 同时承担了大部分传动扭矩， 解决了齿模易损的难题。加之采用其他辅助结构， 解决了 现有机具的多种弊端， 使齿模颗粒机达到了生产效率高、 能耗小、 成本低的目的， 具备了普 及应用的条件， 可望替代现有其他机型， 成为生物质颗粒燃料的主推设备， 对于充分利用农 作物秸秆、 草木等生物质资源， 。
12、节约煤电， 增加农民收入， 都具有重要的意义。 附图说明 0014 图 1 是第一种实施例的主视图 ； 0015 图 2 是第一种实施例的俯视图 ； 0016 图 3 是第二种实施例的主视图 ； 0017 图 4 是第二种实施例的俯视图 ； 0018 图 5 是第三种实施例的主视图 ； 0019 图 6 是第三种实施例的俯视图 ； 0020 图 7 是第三种实施例的局部立体图 ； 0021 图 8 是第四种实施例的主视图 ； 0022 图 9 是第四种实施例的俯视图 ； 0023 图 10 是第五种实施例的俯视图 ； 0024 图 11 是第五种实施例的另一结构图 ； 0025 图 12 是第。
13、六种实施例的主视图 ； 0026 图 13 是第六种实施例的对照图。 0027 图中可见 ： 机架 1， 挤压齿轮 2， 轮齿 3， 通孔 4， 齿轮轴 5， 减压齿轮 6， 变速箱 7， 动 力机8， 齿间通孔9， 齿侧通孔10， 齿端面11， 齿根圆12， 齿顶通孔13， 冷却水管14， 齿轮轴承 15， 齿根 16， 齿根角 17， 齿根圆角 18。 具体实施方式 0028 第一种实施例 ： 如图 1、 2 所示， 这种生物质齿模压粒机的机架 1 上装有一对相互 啮合的挤压齿轮 2， 挤压齿轮 2 成圆筒状， 轮齿 3 之间及轮齿 3 的两侧分别开有多个通孔 4。 其改进在于 ： 在两个。
14、挤压齿轮 2 的两支齿轮轴 5 上还装有一对相互啮合的减压齿轮 6， 减压 齿轮 6 不进行颗粒挤压作业， 其作用主要有两点 ： 一是确定两个挤压齿轮 2 的安装位置， 也 就是限定两个挤压齿轮2之间的间隙， 确保两个挤压齿轮2能够在最佳的间隙下进行作业。 二是承受压力， 挤压齿轮 2 因开有多个通孔 4 而强度大幅降低， 在相互挤压时容易损坏， 有 了减压齿轮 6， 可以承受大部传动压力， 缓解挤压齿轮 2 的挤压和磨损， 延长使用寿命， 增强 工作的稳定性。 0029 实验证明， 采用了这种定位齿轮的机具， 原来齿轮轴变形以及齿轮损坏引发的故 障基本消失， 机具工作稳定， 可连续作业300。
15、小时以上。 以生产率1.5吨/小时的机型为例， 所用的电机仅为 30KW， 比市场反应较好的环模式颗粒机同比降低了 73.2， 压缩的颗粒燃 料的质量符合要求， 突破了秸秆压缩燃料耗电成本居高不下的瓶颈， 深受实验地农民的好 评。 说 明 书 CN 103120914 A 6 3/5 页 7 0030 第二种实施例 ： 由图 3、 4 可见， 挤压齿轮 2 有三个， 中间一个， 两边各有一个。同 样， 减压齿轮 6 也有三个， 结构原理与第一种实施例相同。此例说明， 挤压齿轮 2 以及减压 齿轮 6 的形式可以是多种多样的， 不仅限于一对齿轮， 可以推及到三个更多， 包括大小不一 的行星齿轮等。
16、多种结构形式。 0031 当然， 采用多个挤压齿轮的机具， 其喂入方式也需要相应的调整。如图 3 所示的三 个齿轮， 其喂入最好沿齿轮的轴向喂入， 也可以采用搅龙等强制喂入机构。因属现有技术， 在此没有详细画出。 0032 第三种实施例 ： 由图 5、 6、 7 可见， 挤压齿轮 2 轮齿 3 之间的齿根圆 12 上开有一排 通孔 4， 为与轮齿两侧的通孔 4 相区别， 把轮齿之间的通孔 4 称为齿间通孔 9， 而把轮齿两侧 的通孔 4 称为齿侧通孔 10。相互啮合的轮齿之间的齿侧通孔 10 的中心线最好相互错开。 结合图6图7可见， 齿间通孔9最外面的两个超出了挤压齿轮2齿端面11， 一般来。
17、说应当超 过半个孔。当然也可以采用其他形状的孔。也可以理解为把挤压齿轮 2 的轮齿 3 两端各去 掉一小段， 而使最外面的齿间通孔 9 突出轮齿 3 的外端面 11。这一微小结构的作用是挤压 齿轮 2 两端挤出的物料可以从这两个齿间通孔 9 中挤出， 避免两端物料堆积阻碍挤压齿轮 2 的正常作业。 0033 第四种实施例 ： 如图 8、 9 所示， 挤压齿轮 2 的轮齿 3 齿顶沿径向开有多个通孔 4， 称为齿顶通孔 13。这种齿顶通孔 13 的作用是 ： 当一个齿轮的齿顶接近另一齿轮的齿根时， 物料即可从齿间通孔 9 挤出， 也可以从齿顶通孔 13 挤出。这里最好把齿顶通孔 13 和齿间 通。
18、孔 9 的位置错开， 效果会更好。当然， 也可以在同一齿轮上只开有其中一种通孔。 0034 第五种实施例 ： 如图 10 所示， 在挤压齿轮 2 的里面装有冷却水管 14， 作业时打入 循环水， 对挤出的颗粒进行冷却。 对于环模颗粒机， 因挤压力过大， 挤出的颗粒温度很高， 接 近或超过物料的燃点， 时常出现碳化现象， 因而需要把挤出的颗粒提升然后抛下而进行散 热， 加大了设备成本和作业成本。本机具挤压力适中， 颗粒温度相对较低， 散热时间大幅缩 短， 可以省略提升散热设备。采用了循环水冷之后， 在出料的同时即可达到包装温度， 简化 了结构， 节省了时间， 降低了成本。 0035 当然， 冷却。
19、水管 14 的形式可以是多种多样的。如图 11 所示， 在挤压齿轮 2 的齿轮 轴内设置冷却水管 14， 可以避免轴承 15 受热。 0036 上述冷却水管 14 须与水源和水泵相联系， 才能工作， 因属于现有技术， 不再赘述。 0037 第六种实施例 ： 如图 12 所示， 挤压齿轮 2 的齿根角 17， 也就是轮齿 3 的齿根 16 与 齿根圆12之间的交角为尖角。 一般来说可以是90的角， 当然也可以是90的角， 但不能是圆弧连接。目前所有齿轮的齿根与齿根圆的相交处均为圆弧过渡， 在端面上表现 为齿根圆角 18。实验证明， 有了这个齿根圆角 18， 轮齿 3 的切割性能不好， 物料容易粘。
20、连， 清除齿根圆角 18， 也就是清除图 13 齿根涂黑的部分， 齿根 16 和齿顶圆 12 即变成了尖角连 接， 解决了这一问题。 0038 第七种实施例 ： 由于挤压齿轮 2 的许多形状发生了变化， 所以， 原来的标准齿轮已 经不是最佳的部件， 因此， 推荐采用以下参数的非标准齿轮 ： 齿数 17-100， 模数 8-50 的挤压 齿轮与标准齿轮相比， 其齿根圆直径依次增大 2-25mm， 齿高依次减少 1.5-15mm， 齿顶啮合 间隙为 0.1-0.5mm， 以 0.2mm 为优选齿顶啮合间隙。齿数 30 的齿轮对照如下表 ： 0039 说 明 书 CN 103120914 A 7 4。
21、/5 页 8 0040 说 明 书 CN 103120914 A 8 5/5 页 9 说 明 书 CN 103120914 A 9 1/11 页 10 图 1 说 明 书 附 图 CN 103120914 A 10 2/11 页 11 图 2 说 明 书 附 图 CN 103120914 A 11 3/11 页 12 图 3 说 明 书 附 图 CN 103120914 A 12 4/11 页 13 图 4 说 明 书 附 图 CN 103120914 A 13 5/11 页 14 图 5 说 明 书 附 图 CN 103120914 A 14 6/11 页 15 图 6 说 明 书 附 图 CN 103120914 A 15 7/11 页 16 图 7 说 明 书 附 图 CN 103120914 A 16 8/11 页 17 图 8 说 明 书 附 图 CN 103120914 A 17 9/11 页 18 图 9 说 明 书 附 图 CN 103120914 A 18 10/11 页 19 图 10 图 11 说 明 书 附 图 CN 103120914 A 19 11/11 页 20 图 12 图 13 说 明 书 附 图 CN 103120914 A 20 。