本文設(shè)計(jì)的固體顆粒造粒機(jī)是擠壓式平模造粒機(jī)。為了更好地處理有機(jī)固體廢棄物,，減少對環(huán)境的污染,，也為了有機(jī)復(fù)合肥設(shè)備節(jié)能高效的生產(chǎn)有機(jī)肥成品顆粒，本文從以下幾個(gè)方面進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算：根據(jù)實(shí)際的工作需求和功能要求，確定擠壓式平模造粒機(jī)的總體設(shè)計(jì)方案,。對擠壓式平模造粒機(jī)各組成部分進(jìn)行分析比較,，選擇最優(yōu)零件配件，同時(shí)解決主要技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn),。
1,、擠壓式平模造粒機(jī)的工作原理
造粒機(jī)動(dòng)力由減速電機(jī)提供，電機(jī)通過聯(lián)軸器與造粒機(jī)傳動(dòng)組件連接,，經(jīng)傳動(dòng)組件再次減速后轉(zhuǎn)速達(dá)到預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)的144r/min,，同時(shí)將動(dòng)力傳遞給造粒機(jī)主軸，造粒機(jī)主軸帶動(dòng)模板和甩料盤轉(zhuǎn)動(dòng),。有機(jī)肥物料倒入造粒室,，經(jīng)刮料腳布料成約1mm厚度，隨著模板的轉(zhuǎn)動(dòng),，由于摩擦力的作用,，物料被輥輪擠壓，從模板上密布的小孔中擠壓成條狀,。甩料盤上的兩把切刀把條狀物料切割成顆粒狀成品有機(jī)肥,，然后甩料盤把顆粒有機(jī)肥從盛粒筒上的排料口甩出。
立式平模擠壓機(jī)分為動(dòng)輥式擠壓機(jī)和動(dòng)模式擠壓機(jī),，兩種擠壓機(jī)各有優(yōu)缺點(diǎn),。
動(dòng)輥式擠壓機(jī)的模板固定不動(dòng)，通過電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力將動(dòng)力傳給主軸,，主軸帶動(dòng)輥輪組件轉(zhuǎn)動(dòng),，同時(shí)由于滾輪和模板之間布有固體物料進(jìn)而產(chǎn)生摩擦力帶動(dòng)輥輪轉(zhuǎn)動(dòng)，所以形成了輥輪架公轉(zhuǎn),，輥輪自轉(zhuǎn),，模板上的物料隨著輥輪的自轉(zhuǎn)而被碾壓入模板的小孔中，實(shí)現(xiàn)物料的擠壓成型,。相對于動(dòng)輥式擠壓機(jī),，動(dòng)模式擠壓機(jī)的模板隨著空心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，而輥輪架固定在心軸上不動(dòng),，所以輥輪不會(huì)隨著輥輪架轉(zhuǎn)動(dòng),，既輥輪和模板都自轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)造粒,。
動(dòng)輥式擠壓機(jī)輥輪和輥輪架固定在主軸上隨主軸轉(zhuǎn)動(dòng),，其結(jié)構(gòu)相對簡單，檢查維修方便,，但由于輥輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量大,，所需電動(dòng)機(jī)功率偏大。動(dòng)輥式擠壓適合于大型、高產(chǎn)量的擠壓造粒機(jī),。動(dòng)模式擠壓機(jī)效率高,，所需電動(dòng)機(jī)功率較小。由于模板固定在空心軸上而輥輪和輥輪架固定在心軸上不動(dòng),，導(dǎo)致動(dòng)模式擠壓機(jī)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,，所以造粒機(jī)的檢修不方便。同時(shí)由于模板的結(jié)構(gòu)決定了動(dòng)模式擠壓機(jī)整機(jī)尺寸不能過大,，太大的話模板所受的壓力過大會(huì)導(dǎo)致其強(qiáng)度不夠,，模板容易失效。
本次設(shè)計(jì)中固體物料處理規(guī)模較小,，產(chǎn)量不是很大,，所需造粒機(jī)尺寸較小，所以優(yōu)先選擇效率高,、造粒成本較低的造粒機(jī),，即動(dòng)模式擠壓機(jī)。
2,、傳動(dòng)組件的設(shè)計(jì)
傳動(dòng)組件主要由聯(lián)軸器,、軸承套、錐齒輪軸,、從動(dòng)錐齒輪,、空心軸、心軸和軸承等構(gòu)成,。傳動(dòng)組件剖視圖,。
電動(dòng)機(jī)動(dòng)力由聯(lián)軸器傳遞給錐齒輪軸。與電動(dòng)機(jī)輸出軸相連的是凸緣半聯(lián)軸器,，而與錐齒輪軸相連的是花鍵半聯(lián)軸器,，兩個(gè)半聯(lián)軸器靠凸緣絞合定位和六個(gè)普通螺栓固定。錐齒輪軸與花鍵半聯(lián)軸器以花鍵定位連接,，同時(shí)選用兩個(gè)單列滾子軸承,，用以承載錐齒輪軸的軸向作用力。兩個(gè)單列滾子軸承外徑固定在軸承套上,，軸承套以六個(gè)螺栓固定在箱體上,。錐齒輪軸將動(dòng)力傳遞給從動(dòng)錐齒輪，同時(shí)由于錐齒輪組的傳動(dòng)比,，使傳遞的轉(zhuǎn)速大大降低,，達(dá)到設(shè)計(jì)要求。從動(dòng)錐齒輪周向以平鍵固定在空心軸上,，軸向兩邊以套筒定位,?？招妮S以滾動(dòng)軸承承受載荷，其中上端的軸承主要承受周向載荷,，選用深溝球軸承,，而下端既承受周向載荷也承受軸向載荷，選用單列滾子軸承,。
空心軸中有一心軸,，兩軸采用間隙配合，心軸主要用來固定造粒模塊中十字軸及滾輪,，同時(shí)也分擔(dān)空心軸過大的周向載荷,，增加空心軸的彎曲剛度。心軸的定位在軸向靠一個(gè)鎖緊圓螺母固定,，鎖緊圓螺母上有兩個(gè)小螺釘,，可以調(diào)節(jié)小螺釘使圓螺母的旋合螺紋間始終受到附加的壓力和摩擦力的作用，從而達(dá)到自鎖的目的,，保證心軸軸向定位的可靠性,。心軸周向上依靠平鍵與心軸套固定，其中心軸套以六個(gè)螺釘與箱體固定,。
擠壓式平模造粒機(jī)造粒和出粒組件的設(shè)計(jì)
3,、造粒組件的設(shè)計(jì)
造粒組件是平模擠壓造粒機(jī)的重要組成部分，同時(shí)也是整個(gè)造粒機(jī)組成最復(fù)雜,、構(gòu)造最精密的組件,。造粒組件結(jié)構(gòu)圖。造粒機(jī)組件主要由盛粒筒迷宮,、模板,、內(nèi)圓桶、心軸,、布料器和輥輪機(jī)構(gòu)等組成,。模板通過平鍵定位與空心軸相連，隨著空心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)而帶著物料一起轉(zhuǎn)動(dòng),。內(nèi)圓桶用六顆螺釘固定在模板上,，內(nèi)圓桶主要是-物料的分布范圍。輥輪機(jī)構(gòu)的徑向由平鍵定位,，軸向由心軸軸肩和布料器定位,，其中輥輪與模板間存在0.02mm間隙。盛粒筒迷宮以三顆螺釘固定在空心軸上,。
1)造粒組件的造粒流程
有機(jī)肥物料由內(nèi)圓桶頂部倒入,，在模板上形成1mm厚的物料層，這個(gè)過程稱為布料,。物料隨著模板的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng),，與此同時(shí)，輥輪擠壓物料,，由于摩擦力的作用,，物料被擠入模板上密布的通孔成型。然后重新布料,，輥輪再次擠壓,，同時(shí)刮料腳攪拌物料，讓其分布均勻,，這樣一直重復(fù)循環(huán),，完成不斷的造粒。
2)輥輪機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)及工作原理輥輪機(jī)構(gòu)主要由輥輪,、十字軸,、刮料腳、深溝球軸承,、迷宮密封,、軸承端蓋、緊鎖圓螺母和螺釘?shù)葮?gòu)成其機(jī)構(gòu),。
十字軸固定在心軸上不動(dòng),，以平鍵定位。四個(gè)刮料腳分別用兩個(gè)螺釘固定在十字軸上,，用來使物料分布均勻,。四個(gè)輥輪分別用兩個(gè)深溝球軸承支撐在十字軸上，輥輪由于摩擦力作用,，會(huì)隨著模板的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng),，同時(shí)擠壓物料，使其通過模板成型,。同時(shí),，輥輪的圓柱面上均勻分布著條紋，增加對物料的摩擦力,。緊鎖圓螺母用來軸向定位深溝球軸承,，由于緊鎖圓螺母良好的自鎖性能，可以很好地固定軸承,，從而固定輥輪,。滾輪外端用軸承端蓋密封，防止物料的進(jìn)入,，從而降低軸承的失效率,，增加軸承使用壽命。
3)模板的構(gòu)造
模板是熔融造粒機(jī)上最重要的零件之一,，模板的結(jié)構(gòu)直接影響成型有機(jī)肥顆粒形狀,。本次設(shè)計(jì)的造粒機(jī)模板,，模板上均布著通孔，通孔直徑為5mm,，相鄰兩個(gè)通孔的圓心距為6mm,，通孔成放射性排列，每兩排通孔的夾角為40,。有機(jī)肥物料被輥輪擠壓壓入模板通孔,，直至被壓實(shí)后從模板通孔中擠出。模板通孔的形狀直接影響有機(jī)肥顆粒形狀,，如果需要多種形狀的有機(jī)肥顆粒,，可以選擇設(shè)計(jì)多塊模板，在需要的時(shí)候更換模板,，就可以生產(chǎn)出所希望的有機(jī)肥顆粒形狀,。模板通孔容易被物料堵死，對于一些腐蝕性強(qiáng)的有機(jī)肥物料,，模板也很容易被腐蝕直至失效,。所以，當(dāng)結(jié)束造粒工作時(shí),，需要對模板仔細(xì)清理并保養(yǎng),，以增加模板的使用壽命。
出粒組件主要負(fù)責(zé)剪切顆粒并將有機(jī)肥顆粒排出造粒機(jī),。出粒組件由盛粒筒,、甩料盤、手輪軸,、切刀,、手輪、緊定螺釘和內(nèi)六角螺栓等組成,。其中切刀左右各有一個(gè),，分別通過兩顆螺栓固定在手輪軸上不動(dòng)，從模板擠出的條狀物料隨著模板轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)被切刀切斷成粒狀,。手輪軸和手輪徑向通過平鍵定位,，而軸向通過一顆螺栓固定兩者，當(dāng)需要調(diào)節(jié)切刀的角度時(shí),，擰松螺栓,，通過調(diào)節(jié)手輪而調(diào)節(jié)切刀角度，調(diào)整完畢后重新擰緊固定螺栓,。甩料盤通過兩顆緊定螺釘固定在空心軸上,，隨著空心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，利用離心力把有機(jī)肥顆粒甩出盛粒筒,。
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