本文設(shè)計的固體顆粒造粒機是擠壓式平模造粒機,。為了更好地處理有機固體廢棄物,，減少對環(huán)境的污染，也為了有機復(fù)合肥設(shè)備節(jié)能高效的生產(chǎn)有機肥成品顆粒,，本文從以下幾個方面進行了設(shè)計計算：根據(jù)實際的工作需求和功能要求,，確定擠壓式平模造粒機的總體設(shè)計方案。對擠壓式平模造粒機各組成部分進行分析比較,，選擇最優(yōu)零件配件,，同時解決主要技術(shù)關(guān)鍵點,。
1、擠壓式平模造粒機的工作原理
造粒機動力由減速電機提供,，電機通過聯(lián)軸器與造粒機傳動組件連接,，經(jīng)傳動組件再次減速后轉(zhuǎn)速達到預(yù)定標準的144r/min，同時將動力傳遞給造粒機主軸,，造粒機主軸帶動模板和甩料盤轉(zhuǎn)動,。有機肥物料倒入造粒室，經(jīng)刮料腳布料成約1mm厚度,，隨著模板的轉(zhuǎn)動,，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肥，然后甩料盤把顆粒有機肥從盛粒筒上的排料口甩出,。
立式平模擠壓機分為動輥式擠壓機和動模式擠壓機,，兩種擠壓機各有優(yōu)缺點。
動輥式擠壓機的模板固定不動,，通過電動機提供動力將動力傳給主軸,，主軸帶動輥輪組件轉(zhuǎn)動，同時由于滾輪和模板之間布有固體物料進而產(chǎn)生摩擦力帶動輥輪轉(zhuǎn)動,，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,，實現(xiàn)物料的擠壓成型,。相對于動輥式擠壓機，動模式擠壓機的模板隨著空心軸轉(zhuǎn)動,，而輥輪架固定在心軸上不動,，所以輥輪不會隨著輥輪架轉(zhuǎn)動，既輥輪和模板都自轉(zhuǎn)實現(xiàn)造粒,。
動輥式擠壓機輥輪和輥輪架固定在主軸上隨主軸轉(zhuǎn)動,，其結(jié)構(gòu)相對簡單，檢查維修方便,，但由于輥輪的轉(zhuǎn)動慣量大,，所需電動機功率偏大。動輥式擠壓適合于大型,、高產(chǎn)量的擠壓造粒機,。動模式擠壓機效率高，所需電動機功率較小,。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,，導(dǎo)致動模式擠壓機的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,，所以造粒機的檢修不方便。同時由于模板的結(jié)構(gòu)決定了動模式擠壓機整機尺寸不能過大,，太大的話模板所受的壓力過大會導(dǎo)致其強度不夠,，模板容易失效。
本次設(shè)計中固體物料處理規(guī)模較小,，產(chǎn)量不是很大,，所需造粒機尺寸較小，所以優(yōu)先選擇效率高,、造粒成本較低的造粒機,，即動模式擠壓機。
2,、傳動組件的設(shè)計
傳動組件主要由聯(lián)軸器,、軸承套、錐齒輪軸,、從動錐齒輪,、空心軸、心軸和軸承等構(gòu)成,。傳動組件剖視圖,。
電動機動力由聯(lián)軸器傳遞給錐齒輪軸。與電動機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，兩個半聯(lián)軸器靠凸緣絞合定位和六個普通螺栓固定,。錐齒輪軸與花鍵半聯(lián)軸器以花鍵定位連接,，同時選用兩個單列滾子軸承，用以承載錐齒輪軸的軸向作用力,。兩個單列滾子軸承外徑固定在軸承套上,，軸承套以六個螺栓固定在箱體上。錐齒輪軸將動力傳遞給從動錐齒輪,，同時由于錐齒輪組的傳動比,，使傳遞的轉(zhuǎn)速大大降低，達到設(shè)計要求,。從動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,，同時也分擔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鎖緊圓螺母固定,，鎖緊圓螺母上有兩個小螺釘，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,，其中心軸套以六個螺釘與箱體固定,。
擠壓式平模造粒機造粒和出粒組件的設(shè)計
3、造粒組件的設(shè)計
造粒組件是平模擠壓造粒機的重要組成部分,，同時也是整個造粒機組成最復(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)動而帶著物料一起轉(zhuǎn)動,。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,，這個過程稱為布料,。物料隨著模板的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動，與此同時,，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)輥輪機構(gòu)結(jié)構(gòu)及工作原理輥輪機構(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)成其機構(gòu),。
十字軸固定在心軸上不動,，以平鍵定位。四個刮料腳分別用兩個螺釘固定在十字軸上,，用來使物料分布均勻,。四個輥輪分別用兩個深溝球軸承支撐在十字軸上，輥輪由于摩擦力作用,，會隨著模板的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動,，同時擠壓物料，使其通過模板成型,。同時,，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
模板是熔融造粒機上最重要的零件之一,，模板的結(jié)構(gòu)直接影響成型有機肥顆粒形狀。本次設(shè)計的造粒機模板,，模板上均布著通孔,，通孔直徑為5mm，相鄰兩個通孔的圓心距為6mm，通孔成放射性排列,，每兩排通孔的夾角為40,。有機肥物料被輥輪擠壓壓入模板通孔，直至被壓實后從模板通孔中擠出,。模板通孔的形狀直接影響有機肥顆粒形狀,，如果需要多種形狀的有機肥顆粒，可以選擇設(shè)計多塊模板,，在需要的時候更換模板,，就可以生產(chǎn)出所希望的有機肥顆粒形狀。模板通孔容易被物料堵死,，對于一些腐蝕性強的有機肥物料,，模板也很容易被腐蝕直至失效。所以,，當結(jié)束造粒工作時,，需要對模板仔細清理并保養(yǎng)，以增加模板的使用壽命,。
出粒組件主要負責剪切顆粒并將有機肥顆粒排出造粒機,。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，分別通過兩顆螺栓固定在手輪軸上不動,，從模板擠出的條狀物料隨著模板轉(zhuǎn)動的同時被切刀切斷成粒狀,。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,，當需要調(diào)節(jié)切刀的角度時,，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)動而轉(zhuǎn)動,，利用離心力把有機肥顆粒甩出盛粒筒,。
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