木屑顆粒機(jī)環(huán)模的設(shè)計參數(shù)

1、木屑顆粒機(jī)磨具的設(shè)計木屑顆粒機(jī)磨具作為木屑顆粒機(jī)的核心部件其設(shè)計是提木屑顆粒品質(zhì)和產(chǎn)量，降低能耗(制粒能耗占整個車間總能耗30-35，減少生產(chǎn)成本(環(huán)模損耗一項費(fèi)用占整個生產(chǎn)車間的維修費(fèi)25-30以上等方面影響極大。同時也是木屑顆粒機(jī)最易磨損的零件之一，因此，了解環(huán)模的設(shè)計及應(yīng)用，并對環(huán)模進(jìn)行正確的選用、合理的使用以及有效的保養(yǎng)，對于木屑生產(chǎn)者來說是至關(guān)重要的。下面對環(huán)模的設(shè)計及其選用、使用和保養(yǎng)作些淺析，以供大家參考。環(huán)模直徑和環(huán)模有效壓制寬度等參數(shù)的確定a、環(huán)模直徑和有效寬度是環(huán)模的主要參數(shù)：首先根據(jù)國內(nèi)外制粒機(jī)參數(shù)及優(yōu)先數(shù)列確定環(huán)模直徑系列：250、300、320、350、400、420

2、、508、558、678、768等;相對功率為15、22、37、55、75/90、90/110、132/160、180/200、220/250、280/315;根據(jù)等有效壓制面積等功率之比值(一般1422cm2/kW,確定環(huán)模有效寬度(有效寬度是指環(huán)模中間與壓棍接觸部份。另外很多國內(nèi)制粒機(jī)是吸收國外技術(shù)，所以也有不少環(huán)模直徑采用英制尺寸或近似值，如：SZLH3016環(huán)模直徑16英寸(406,407、SZLH3020環(huán)模直徑20英寸(508、SZLH3022環(huán)模直徑22英寸(558、SZLH7726環(huán)模直徑26英寸(660、304環(huán)模等。b、木屑顆粒機(jī)壓棍的轉(zhuǎn)速的確定壓棍轉(zhuǎn)速與機(jī)器本身的幾何參數(shù)

3、(壓輥個數(shù)、模孔直徑、深度等相關(guān)。根據(jù)資料和多年來國內(nèi)制粒機(jī)的技術(shù)參數(shù)及對國外樣機(jī)的數(shù)據(jù)檢測,對于采用二個壓輥的環(huán)模制粒機(jī),以環(huán)模內(nèi)徑處線速度(也叫環(huán)模線速度6-12m/s較為合適，這是木屑顆粒機(jī)與飼料顆粒機(jī)的轉(zhuǎn)速不同之處,它的高低影響到擠壓區(qū)內(nèi)的料層厚度及物料通過?？椎臅r間，進(jìn)而影響制粒機(jī)產(chǎn)量和顆粒質(zhì)量。線速度過高時，相同產(chǎn)量條件下環(huán)模每轉(zhuǎn)產(chǎn)出顆粒少，擠壓區(qū)內(nèi)料層薄，軸向料層分布不均勻，有可能使擠壓區(qū)內(nèi)的物料形成斷層，制粒不連續(xù)，制出的顆粒松軟，軸向壓出顆粒長度不勻，粉料多，而且對于水分含量較高的物料還易打滑，甚至根本不能制粒；較低的環(huán)模線速度雖然制出的顆粒質(zhì)量好，但對產(chǎn)量影響較大。c、 壓

4、輥直徑的確定顆粒形成的基本原理如圖。它是通過環(huán)模和壓輥之間相互的擠壓力，克服物料通過?？椎淖枇?，從而達(dá)到制粒的目的。（擠壓原理圖見圖一）相同環(huán)模下，壓棍直徑越大，環(huán)模和壓棍之間型成的三角擠壓范圍越大，越利于擠壓作用。理論上單輥的壓輥直徑可做得最大，擠壓時間，擠出效果應(yīng)最好，但在機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時，壓輥和壓模之間的作用力在主軸、主軸軸承、空軸等之間傳遞，所以單輥制粒機(jī)的主軸、主軸軸承、空軸等機(jī)械結(jié)構(gòu)粗大，只在小型實驗室制粒機(jī)及難于制粒的大型秸桿壓塊機(jī)中運(yùn)用。雙壓輥制粒機(jī)的兩只壓輥之間擠壓力F1和F2相在主軸頭上平衡;壓模上的反作用力F1和F2相互抵消，設(shè)備上的主軸（主軸軸承處）、主軸軸承、空軸上受力小，

5、機(jī)械結(jié)構(gòu)小，是實際中使用最多的機(jī)型。根據(jù)經(jīng)驗確定壓輥外徑與壓模內(nèi)徑比為0.475,并圓整后確定壓輥直徑。三輥制粒機(jī)三輥之間受力也能平衡，但壓輥和壓模內(nèi)徑比不高。另外對于秸桿木屑等纖維狀物料的物料，壓輥之間不平衡力（兩擠壓力F1-F2之差）須和壓模上的反作用力之差（F1-F2）通過主軸、主軸軸承、空軸來抵消，所以主軸（主軸軸承處）、主軸軸承、空軸、環(huán)模、壓棍的結(jié)構(gòu)都要加強(qiáng)。單輥制粒室 雙輥制粒室圖一、擠壓原理圖單輥擠壓室：為壓輥中心和壓模中心在擠壓力垂直方向上距離；擠壓力作用在環(huán)模的力1；轉(zhuǎn)速一定條件下，1正比于輸入功率。壓輥和壓模中心越小，越小，擠壓力1越大。另一方面，1和1這一對作用力和反作

6、用力必須通過壓輥殼、壓輥軸承、壓輥軸、主軸、主軸軸承、空軸、環(huán)模后相平衡。所以F1越大，主軸、主軸軸承、空軸結(jié)構(gòu)必須越大。這類制粒設(shè)備擠壓力最大，壓縮區(qū)范圍大，壓縮平穩(wěn)；擠壓區(qū)范圍大，擠出顆粒質(zhì)量好，并且回彈量小、擠壓室內(nèi)摩擦功耗小，功率用于擠出作用多。這類制粒機(jī)主要用于小型機(jī)中。雙輥擠壓室：為兩壓輥中心在擠壓力垂直方向上距離；1、2分別為兩壓輥上的擠壓力，F(xiàn)1、F2為作用在環(huán)模上的擠壓力（反作用力）；在轉(zhuǎn)速一定下，(1+F2*L/2正比于輸入功率，所以中心越大，越大，擠壓力越小。另一方面F1通過壓輥外殼、軸承、壓輥軸、主軸頭和另一對壓輥的F2相平衡；F1通過環(huán)模和F2相平衡，制粒機(jī)的主軸（主

7、軸軸承以后）、主軸軸承、空軸等受擠壓力影響小。在擠壓秸桿木屑等纖維質(zhì)物料時F1、F2受力波動大，F(xiàn)1和F2不平衡力（F1-F2）又必須通過主軸、主軸軸承、空軸和環(huán)模上的兩個反作用力的差相平衡，這類制粒設(shè)備振動大，結(jié)構(gòu)上必須加大加粗。 環(huán)模材料和熱處理環(huán)模通常由碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼和不銹鋼經(jīng)鍛壓、切削、鉆孔、熱處理等工序制成。環(huán)模所用的材料和每個加工工序?qū)ζ涫褂脡勖爸屏Ｙ|(zhì)量、產(chǎn)量有直接的影響。碳素結(jié)構(gòu)鋼主要有45鋼，其熱處理硬度一般為HRC4550，其耐磨性和耐腐蝕性都較差，現(xiàn)基本被淘汰；合金鋼主要有20CrMnTi材料，它是通過表面滲碳等表面熱處理，處理硬度在HRC50以上，并具有良好的綜

8、合力學(xué)性能，由此類材料制造的環(huán)模強(qiáng)度高，耐磨性好于45鋼；不銹鋼材料主要為4Cr13，這些材料的剛度和韌性都較好，熱處理是整體焠火，硬度大于HRC50，并具有良好的耐磨性和耐腐蝕性，使用壽命較長，但是價格昂貴，因此市面上還是采用20CrMnTi合金鋼材質(zhì)的較多。、環(huán)?？捉Y(jié)構(gòu)、壓縮比、粗糙度及環(huán)模?？准庸ぴO(shè)備常見的環(huán)模?？字饕兄笨?、帶減壓孔、外錐形孔和內(nèi)錐形孔等。帶減壓孔又稱釋放孔，如圖所示，不同的模孔形式適合不同種類的飼料原料或不同的飼料配方。同一環(huán)模中，越程槽邊上的直孔長度L與環(huán)模中心部位的直孔長度L也都不一樣。在壓棍對壓模的壓力和阻力一樣下，越程槽邊的物料容易擠出越程槽，而不進(jìn)入模孔。所

9、以一般在越程槽邊上兩排帶有減壓孔（或減壓孔長度M大于環(huán)模中心的?？椎腗），并且第一排減壓孔長度M大于第二排，使各?？壮隽狭恳恢?。?？字饕獏?shù)有：d-?？字睆健-環(huán)模厚度、L-?？子行Ш穸取-減壓孔長度、a-?？字行木?、t-?？组g壁厚、D-環(huán)模直徑、E-環(huán)模有效寬度、圖二、?？讏Da、環(huán)模?？赘鲄?shù)的作用與含義環(huán)模壓縮比I=L/d，它是反映木屑顆粒擠壓強(qiáng)度的一個指標(biāo)。壓縮比越大，擠出的顆粒越結(jié)實。所以環(huán)模?？譫確定，根據(jù)木屑的原料不同來確定，即環(huán)模壓縮比I一定條件下，環(huán)模的有效厚度L=I*d就確定了。一般木質(zhì)類的壓過比為4.2這個比例基本符合大多數(shù)地區(qū)木質(zhì)材料的壓縮成型，當(dāng)然也需要根據(jù)當(dāng)?shù)貥淠?/p>

10、的生長周期來確定。詳情可以咨詢濟(jì)南冠貝機(jī)械工程師。T為環(huán)模厚度，它的最小值T1和環(huán)模受力有關(guān)，壓棍對環(huán)模的擠壓力越大，環(huán)模最小厚度T1越大。當(dāng)?？子行Ш穸萀 時，為保證環(huán)模強(qiáng)度，環(huán)模厚度必須 TT1, 所以有一減壓孔 M=T-L ，即帶減壓孔形環(huán)模；當(dāng)環(huán)模有效厚度 LT1 時，一般環(huán)模厚度 T=L ，即直孔形環(huán)模 ; 減壓孔孔徑比?？字睆?d 大，物料通過減壓孔時不產(chǎn)生摩擦力。 導(dǎo)料錐孔：便于物料流入?？祝h(huán)模在使用過程中，導(dǎo)料錐孔磨損最快，他直接關(guān)系到模具的使用壽命，因為在壓縮比確定的情況下，一但導(dǎo)料錐孔磨損完畢磨具只能報廢。1環(huán)模工作面積F=*D*E，木屑顆粒機(jī)的設(shè)計功率和環(huán)模工作面積成正

11、比，因此功率一定的制粒機(jī)，一般環(huán)模直徑D和環(huán)模有效寬度E成反比。2環(huán)模模孔按等邊三角形原則排孔。環(huán)模開孔率為0.9*(d/a2=0.9*d/(d+t2,開孔率越高，則出料多。另一方面，?？组g壁厚t越大，則環(huán)模強(qiáng)度越大，開孔率越小。對于合金鋼環(huán)模,采用表面滲碳焠火工藝，則?？组g壁厚t等于2倍滲硬層加中間軟層，軟層越小，環(huán)模越容易開裂，所以要選擇合適的壁厚t來保證環(huán)模強(qiáng)度和開孔率。從上面的公式可以看出，一般的規(guī)律是，?？字睆皆酱?，環(huán)模開孔率越高。開孔率越高，出料越通暢,但?？妆诤駎減小了，環(huán)模強(qiáng)度減小。所以一定要根據(jù)強(qiáng)度確定開孔率大小，擠壓力大的草料、秸桿料、木屑等物料環(huán)模的開孔率要小，以保證環(huán)模

12、強(qiáng)度，防止環(huán)模開裂。這就是為什么雙層磨具的設(shè)計原因所在。如下圖：b、粗糙度也是衡量環(huán)模質(zhì)量的重要指標(biāo)。在同樣的壓縮比下，粗糙度值越大，木屑顆粒擠出阻力越大，出料越困難，過大的粗糙度也影響顆粒表面的光滑度。合適的粗糙度值為應(yīng)在0.81.6之間。在合適的壓縮比下，?？状植诙雀叩男履Ｊ褂脮r，必須用帶有研磨砂的油性料研磨30分鐘以上使用，但是采用表面硬化處理的合金鋼環(huán)模，易磨掉硬化層，減少環(huán)模的使用壽命?，F(xiàn)在環(huán)模生產(chǎn)制作中，一般在熱處理后加一精鉸工序，增加環(huán)模光潔度，保證環(huán)模一次出料。4. 環(huán)模的使用和環(huán)模的保養(yǎng)正確地調(diào)整環(huán)模和壓輥之間的工作間隙是環(huán)模使用的關(guān)鍵。一般來說，環(huán)模與壓輥之間的間隙在0.10.3mm之間為宜。間隙過大則由于環(huán)模和壓輥之間的擠壓力不足以克服物料通過?？椎哪Σ亮Χ斐扇麢C(jī)。間隙過小則容易損傷環(huán)模及壓輥。通常情況下，新壓輥和新