螺旋式秸稈粉碎成型機的設(shè)計

孫樂昌，蔡有杰，吳茜睿，曹 潔

（齊齊哈爾大學(xué) 機電工程學(xué)院，黑龍江 齊齊哈爾 161006）

隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，我國農(nóng)村生活水平得到了提高，秸稈作為傳統(tǒng)的生活燃料和畜類食料，逐漸被煤電等其他能源和料材所取代，同時，由于農(nóng)村缺乏勞動力清理秸稈，多數(shù)農(nóng)民選擇焚燒秸稈的處理辦法，不僅造成嚴重的環(huán)境污染，還造成資源的浪費。所以秸稈的處理與綜合利用是我國農(nóng)村生產(chǎn)生活中亟待解決的問題。秸稈壓塊機是把秸稈等生物質(zhì)原料粉碎壓縮制成高效、環(huán)保燃料或飼料的設(shè)備。經(jīng)過多年來的實踐和不斷改進，秸稈壓塊設(shè)備逐步完善。秸稈收割、粉碎、壓塊一條龍設(shè)備向著自動化、高產(chǎn)能、經(jīng)濟合理、消耗低、使用操作方便、工作環(huán)境無污染等方向發(fā)展。但是壓塊設(shè)備位置固定，需要把秸桿收割、運輸?shù)街付ㄎ恢茫瑫r秸稈如果粉碎不完全，則很容易導(dǎo)致成塊效果差，影響后續(xù)儲存使用。結(jié)合以上的問題及生產(chǎn)實際情況，優(yōu)化設(shè)計一多刀組秸稈粉碎與壓塊一次性完成的設(shè)備，對現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有重大的意義。

1 總體設(shè)計

螺旋板式秸稈粉碎壓塊機總體結(jié)構(gòu)如圖1 所示，由粉碎部分、螺旋壓料部分和排料成型部分組成。主要包括殼體、電機、支架、多個切刀組、粉碎裝置、過濾板、螺旋壓料推送板、出料板等。

圖1 壓塊機的總體結(jié)構(gòu)示意圖Fig.1 The general structure diagram of the block press

2 工作過程

秸稈從進料口放入，在秸稈進入進料口內(nèi)之后，電機帶動轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)盤帶動多個三角切刀運動，三角切刀緊靠殼體內(nèi)壁，當三角切刀經(jīng)過進料口時，將進入殼體內(nèi)部的一部分秸稈切下來，將長度較長的秸稈分割成多段較短的秸稈；由于每個粉碎裝置均對應(yīng)一個三角切刀，所以被三角切刀切下的秸稈掉落至弧形外殼Ⅰ、弧形外殼Ⅱ的粉碎裝置內(nèi)，其中體積較大的秸稈底部與弧形外殼的底面接觸，頂部位于弧形外殼Ⅰ內(nèi)部，由于轉(zhuǎn)軸被轉(zhuǎn)盤帶動旋轉(zhuǎn)，所以連接在轉(zhuǎn)軸上的Y 形連接桿也隨著旋轉(zhuǎn)，進而帶動弧形外殼Ⅰ、弧形外殼Ⅱ旋轉(zhuǎn)，而固定切刀固定連接在殼體內(nèi)部，所以當弧形外殼Ⅰ、弧形外殼Ⅱ經(jīng)過固定切刀時，固定切刀對弧形外殼Ⅰ、弧形外殼Ⅱ內(nèi)部的秸稈進行切割，實現(xiàn)二次切割；又由于固定切刀的底端設(shè)有橡膠墊，所以當下一個固定切刀與弧形外殼Ⅰ、弧形外殼Ⅱ內(nèi)部被切割的秸稈接觸時，通過橡膠墊的摩擦帶動位于弧形外殼Ⅱ底面上的秸稈從側(cè)面的開口處滑出，位于弧形外殼Ⅰ內(nèi)的秸稈向下滑落至弧形外殼Ⅱ內(nèi)，若不能直接通過弧形外殼Ⅱ側(cè)面的出口，則重復(fù)上述操作將秸稈進行再切割，如此往復(fù)；從粉碎裝置內(nèi)滑出的秸稈掉落至過濾板上端，轉(zhuǎn)軸帶動轉(zhuǎn)動連接件、過濾板轉(zhuǎn)動，過濾板帶動位于其上端的秸稈轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動連接件隨轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動時，轉(zhuǎn)動連接件上的三角凹槽不斷與連接桿Ⅱ滑動配合，連接桿Ⅱ移動至三角凹槽最低端時，切刀Ⅱ與過濾板的上端面接觸，并且切刀Ⅱ?qū)^濾板上的秸稈進行進一步切割，隨著轉(zhuǎn)動連接件轉(zhuǎn)動，三角凹槽帶動連接桿Ⅱ繞著交接點轉(zhuǎn)動，使切刀Ⅱ脫離過濾板，當再移動至三角凹槽內(nèi)后再次對過濾板上的秸稈進行切割，如此往復(fù)，轉(zhuǎn)動連接件轉(zhuǎn)動的同時，帶動三角凸塊轉(zhuǎn)動，當連接桿Ⅰ移動至三角凸塊的最上端時，刷子不與過濾板接觸，當連接桿Ⅰ在連接件主體的上端面上滑動時，刷子與過濾板的上端面接觸，作用是將秸稈聚集方便切割，同時還能攪動秸稈堆，方便達到標準的顆粒從過濾板上的過濾孔濾下去，彈簧的作用是能保證刷子與過濾板緊密接觸，避免刷子與過濾板之間留有空隙，影響秸稈聚堆和翻動秸稈的效果；從過濾板漏出的達到標準的秸桿顆粒經(jīng)過螺旋板的帶動推壓緊靠在圓板上，并通過錐形孔成型脫離裝置。

3 結(jié)論

采用多級粉碎，將秸稈粉碎的更徹底，減少因粉碎不完全導(dǎo)致的壓塊成型效果差的情況發(fā)生，同時采用螺旋板推送壓縮，錐形成形板成型，達到粉碎、壓縮、成型一體化，提高了秸桿壓縮效率，使用簡單方便，對保障現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有重要意義。