秸秆压块机设计

秸秆压块机设计,秸秆,压块机,设计 毕业设计实习报告 题目名称： 秸秆压块机设计 院系名称： 机电学院 班 级： 机自 103 学 号： 201000314312 学生姓名： 苏文博 指导教师: 刘雪霞 2014 年 03 月中原工学院毕业设计调研实习报告1 目目 录录1、前言.22、实习目的.33、实习概况.3 3.1 河南朗科机械设备制造有限公司.33.1.1 公司简介.33.1.2 实习内容.3 3.2 河南九龙机械制造有限公司.63.2.1 公司介绍.63.2.2 实习内容.64、实习总结.95、课题调研.10 5.1 课题来源及研究的目的和意义.10 5.2 我国麦秸压块机的设计现状及国际状况.11 5.3 本课题有待解决的主要关键问题.13 5.4 课题的可行性分析14 5.5 方案初拟 14 参考文献.17中原工学院毕业设计调研实习报告21 1、前言、前言对于一位大学生来说，毕业实习是一个很关键的学习内容，也是一个很好的锻炼机会。对于我来说，平常学到的都是书面上的知识，而毕业实习正好就给了我一个在投身社会工作之前把理论知识与实际设计联系起来的机会，毕业实习作为学校为我安排的在校期间最后一次全面性、总结性的教学实践环节，这次实习它让我有机会了解到麦秸压块机实际中的设计生产状况，也让我在就业之前“实战预演” ，我可以从中看到的不仅仅麦秸压块机的生产运作过程，还有大量实际设计方面的知识，以及我还十分缺乏的实际经验都包含在每个生产设计过程中，通过实习能够使我更好的完善自己。 通过这次生产实习 我了解到麦秸压块机的一些设计问题和生产问题，包括零件的磨损、不同麦秸压块机零部件质量的参差不齐等，虽然工作环境艰苦，但却有着广泛的应用前景，需要更多的科研技术人才，去改进工艺，提高水平，改善质量 对于毕业实习来说，其中一个主要目的就是通过实习所学的内容来完善我的毕业设计，当然我在实习过程中还会收集相关资料、了解相关产品设计制造的基本技术和发展现状，从而制定毕业设计设计思路与方法，了解相关的工艺以及工序，这也是我在毕业设计中要符合实际的现成参考文件。认真完成好这次实习，为完成好毕业设计做好充分的准备，也为不久以后的工作打下坚实的基础。 毕业实习只有短短的几天，但无论是对我的毕业设计还是今后的工作，都带来了很大的帮助。2 2、实习目的、实习目的中原工学院毕业设计调研实习报告3 1、系统的了解各种麦秸压块机生产的过程，工作原理与实现功能。 2、对压块机设备、工艺流程、步骤有一定的了解； 3、对压块机的装配过程以及调试过程有一定的了解；3.3.实习概况实习概况 3.1 河南朗科机械设备制造有限公司实习河南朗科机械设备制造有限公司实习3.1.13.1.1 公司简介公司简介 朗科机械经多年积淀，公司积累了丰富的生产和管理经验，造就了大批技术和管理精英。公司现拥有职工 500 余人，其中高、中级技术骨干 80 余人，中等以上技术工人占职工总数的 60%。通过不断引进、消化、吸收，公司已拥有各种大，中型生产设备 100 多套，装配最大起吊设备，其能力 120 吨。拥有铸造、锻造、热处理、机加工、铆焊、装配、机修等车间，并通过 ISO9001.2000 质量认证。企业产品不断更新，以精湛的工艺，严格的质量，卓越的性能享誉国内外，得到客户的广泛认可。公司拥有一流的销售和技术服务团队，可根据客户需要提供项目设计、工艺流程设计、标准和非标准产品设计生产。提供售前、售中、售后全程跟踪服务，以性能卓越、优质可靠的产品服务于广大用户。经营范围：经营范围：郑州朗科机械设备制造有限公司，是一家以生产秸秆成型机,秸秆成型机全套设备，木炭机，木炭机全套设备，木材粉碎机，木屑颗粒机为主的生产厂家，集开发、生产、销售为一体的大中型现代化企业。本公司始建于 1980 年，经过三十年的发展演变，现已拥有两个分厂。生产制造的秸秆压块机，木炭机，木材粉碎机遍布全国各地。3.1.23.1.2 实习内容实习内容中原工学院毕业设计调研实习报告4 图 1 麦秸压块机 图 2 麦秸压块组成组成 由上料机、压缩机及出料机等部分组成。压缩机由机架、电动机、进料口、传动系统、压辊、环模、电加热环、出料口等部分组成。工作原理工作原理 将准备压制的秸秆或牧草进行铡切或揉丝，其长度 50mm 以下，含水率控制在 1025%范围内，经上料输送机将物料送入进料口，通过主轴转动，带动压辊转动，并经过压辊的自转，物料被强制从模型孔中成块状挤出，并从出料口落下，回凉后（含水率不能超过 14%） ，装袋包装。结构特点结构特点 一是电动机带动减速机带动主轴转动，然后通过主轴来带动压辊转动，结构简单，维修方便；二是压辊与模具间径向间隙调节方便，可保证两个压辊与模具之间最适当的间隙；三是增设上下电加热环，可把环模加热，有利于物料成型。设备简介设备简介 秸秆煤炭成型机是经过粉碎-加压-增密成型的全套机械化生产设备。实用原料玉米秸秆、麦秆、稻草、食用菌渣、中药渣、棉柴、树皮等等纸浆渣等。该设备性能好，产能高，操作方便，使用便利。是以农村为依托，以生物质资源为优势的环保节能产品生产设备，是广大农民在田间地头，利用农作物秸秆废料变废为宝，增加收入的致富之道工艺流程工艺流程粉碎烘干（含水分不大的不需要烘干根据压块机的类型选择）输运模压成型中原工学院毕业设计调研实习报告5成品入库。应用范围应用范围 成型后的秸秆炭块，体积小，比重大，耐燃烧，便于储存和运输，体积仅相当于原秸秆的1/30,是同重量秸秆的10-15倍，其密度为0.9-1.4g/cm3,热值可达到3500-5500大卡之间，是高挥发份的固体燃料。 “秸秆煤炭”可以代替木柴、原煤、液化气等，广泛用于生活炉灶、取暖炉、热水锅炉、工业锅炉、生物质电厂等。麦秸压块机设备性能麦秸压块机设备性能此厂生产的秸秆压块机有大中小型系列产品：1、自动化程度高、产量高、价格低、耗电少、操作简单、移动方便、如无电力设施可用柴油机代替。2、物料适应性强：适应于各种生物质原料的成型，秸秆从粉状至55mm 长度之间，含水率5-30%之间，都能加工成型.3、电加热功能：全自动电加热装置，可调节物料的干湿度，解决不堵塞、不成型的难度。4、压轮自动调节功能：利用推力轴承双向旋转的原理自动调节压力角度，使物料不挤团、不闷机，保证出料成型的稳定.5、操作简单使用方便：自动化程度高，用工少，仅需 3 人，使用人工上料或输送机自动上料均可.6、工艺流程：粉碎输运模压成型成品入库麦秸压块机技术参数麦秸压块机技术参数JL-140型，0.8-1吨/每小时，功率22千瓦JL-150型，1-1.5吨/每小时，功率30千瓦JL-160型，1.5-2吨/每小时，功率37千瓦JL-180型，22.5吨/每小时，功率55千瓦中原工学院毕业设计调研实习报告63.23.2 河南九龙机械制造有限公司实习河南九龙机械制造有限公司实习 3.2.13.2.1 公司简介公司简介 河南九龙机械制造有限公司始终坚持以“高质量、高科技、高起点、高速度”为科技兴厂的总方针，企业整体通过 ISO9001 质量管理体系认证。产品多次获得省市名优称号，企业多次获得质量管理先进单位。公司生产的“九龙牌”秸秆压块机机器被评为“中国著名品牌” ，可靠稳定的质量使我公司产销量及各项综合经济指标居国内同行业之前列，数万家用户遍布全国。公司生产的“九龙牌”机器被评为“中国著名品牌” ，可靠稳定的质量使我公司产销量及各项综合经济指标居国内同行业之前列，数万家用户遍布全国。经营范围经营范围 ： 河南九龙机械制造有限公司是一家专业生产大、中型系列成套加气块设备，秸秆压块机，高效木材粉碎机，破石机，选矿设备，制砂生产线设备等，集科研、生 产、销售为一体的大型股份制企业。生产的秸秆压块机，高效木材粉碎机，破石机，优质制砖机，成套加气块设备，球磨机，磁选机，浮选机，输送机，振动筛等产品遍及世界各地。3.2.23.2.2 实习内容实习内容 型号/参数JL-150型JL160外形尺寸20009001600电机功率22KW30KW原料长度250mm加热功率2KW2KW原料含水率530%产能1-1.5吨/小时1.5-2吨/小时成品形状圆柱形直径33mm重量1200公斤1500公斤成品密度0.91.4g/cm3配套设备 粉碎机输送带配电柜成品热值35005500大卡中原工学院毕业设计调研实习报告7 图 3 麦秸压块 图 4 麦秸压块机设备简介设备简介 秸秆煤炭成型机是经过粉碎-加压-增密成型的全套机械化生产设备。实用原料玉米秸秆、麦秆、稻草、食用菌渣、中药渣、棉柴、树皮等等纸浆渣等。该设备性能好，产能高，操作方便，使用便利。组成组成 由机架、电动机、进料口、传动系统、压辊、环模、电加热环、出料口等部分工作原理 将准备压制的秸秆或牧草进行铡切或揉丝，其长度 50mm 以下，含水率控制在 1025%范围内，经上料输送机将物料送入进料口，通过主轴转动，带动压辊转动，并经过压辊的自转，物料被强制从模型孔中成块状挤出，并从出料口落下，回凉后（含水率不能超过 14%） ，装袋包装。应用范围应用范围 广泛用于玉米秸秆、小麦秸秆、棉花杆、稻草、稻壳、花生壳、玉米芯、树枝、树叶、锯末等农作物等。胡锦涛总书记明确指出：加强可再生能源的开发利用是应对日益严重的能源和环境问题的必由之路，也是人类社会可持续发展的必由之路。麦秸压块机设备性能麦秸压块机设备性能: :1、产能高、耗电低：XY2000-11 型秸秆压块机，每小时产能 1200 公斤，仅用 30千瓦功率电机。如无电力设施可用柴油机代替。中原工学院毕业设计调研实习报告82、具有体积小、重量轻、无污染、价格低等优点。3、物料适应性强：适应于各种生物质原料的成型，秸秆从粉状至 55mm 长度之间，含水率 5-30之间，都能加工成型。4、电加热功能：全自动电加热装置，可调节物料的干湿度，解决不堵塞、不成型的难度。5、压轮自动调节功能：利用推力轴承双向旋转的原理自动调节压力角度，使物料不挤团、不闷机、保证出料成型的稳定。6、操作简单使用方便：自动化程度高，用工少，仅需 3 人，使用人工上料或输送机自动上料均可。7、工艺流程：粉碎输运模压成型成品入库。 4 毕业实习总结毕业实习总结 历经这次毕业实习,我深入到了典型的流动密集型中小型企业，学习到了该企业的体制、文化和精神，对企业的生产工艺、设备和流程有了直观的认识。 机械制造业的发展趋势可以归结为“四个化”：柔性化、灵捷化、智能化、信息化.即使工艺装备与工艺路线能适用于生产各种产品的需要，能适用于迅速更换工艺、更换产品的需要,使其与环境协调的柔性,使生产推向市场的时间最短且使得企业生产制造灵活多变的灵捷化,还有使制造过程物耗,人耗大大降低,高自动化生产,追求人的智能于机器只能高度结合的智能化以及主要使信息借助于物质和能量的力量生产出价值的信息化. 纵观此次实习,真正到达机械制造业的第一前线,了解了我国目前麦秸压块机的发展状况也初步了解了麦秸压块机的发展趋势。对碰到的一些有待于解决的问题有所了解，对于我做的平模式麦秸压块机都有一定帮助。像麦秸压块机设计中遇到的不足，如平模与压辊的关系，结构的简化，设备效率的提高都有一定帮助。在新的世纪里,科学技术必将以更快的速度发展，更快更紧密得融合到各个领域中,而这一切都将大大拓宽机械制造业的发展方向. 使我从中获益匪浅。中原工学院毕业设计调研实习报告95 5 课题调研课题调研5.15.1 课题来源及研究的目的和意义课题来源及研究的目的和意义 当今世界能源危机越来越严重，寻找新能源以及替代能源成为能源研究的主要方向，秸秆生物质成型技术可以将松散细碎的无定型秸秆原料挤压成质地致密、形状规则的成型块燃料。原料挤压成型后，密度可达 0.81.3g/cm3，能量密度与中质煤相当，燃烧特性明显改善，可代替矿物能源广泛应用于生产和生活领域。(1)符合社会可持续发展的需要 生物质能相对于化石能源而言是一种可再生能源，利用秸秆成型设备与技术把秸秆等多余的生物质转化为高效清洁的商品性燃料，使工农林业废弃物变废为宝，为人们提供生活、生产能源，有效代替燃煤、燃油锅炉的使用，减少对有限的化石能源的消耗，充分利用生物质能的可再生性，建立起可持续发展的能源系统，促进社会经济发展与生态环境改善的协调进行。(2)有利于资源和环境的保护 在我国农村，秸秆资源十分丰富，但由于缺乏有效的利用方式，利用率很低，绝大部分农作物秸秆因得不到有效利用而就地焚烧于农田，浪费资源、污染环境、威胁交通安全、破坏土壤结构，给社会生活和经济发展造成了一定程度的负面影响。利用生物质成型设备与技术将废弃能源转化为优质商品燃料，不仅减轻了化石能源消耗对环境的污染，并且能够有效避免秸秆随地焚烧所带来的土壤板结、空气质量恶化等问题。我国每年可开发的生物资源达 7 亿，如果得到充分开发，就能有效保护我国的能源资源，减少对石化燃料的依赖，进而改善能源结构，缓解能源消耗给环境造成的压力。(3)把增加农民收入和提高农民生活质量变为现实 生物质成型技术的广泛应用能使随意丢弃或焚烧的秸秆转化为清洁、环保、高品位的生物质商品能源，一方面可以改变农村原来直接燃用秸秆、薪柴所带来的烟熏火燎的炊事、取暖局面，真正把改善农村卫生环境、提高农民生活质量、减轻农中原工学院毕业设计调研实习报告10民劳动强度、缓解农村能源紧张变为现实；另一方面可以直接给农民带来一定的经济收益，以每户农民耕种 5 亩地，每亩耕地产秸秆 0.5t每 t 秸秆销售 80 元计算，每户年可增加收入 200 元，收益比较可观。5.25.2 我国我国麦秸压块机的麦秸压块机的设计现状及国际状况设计现状及国际状况国内发展历史及研究现状国内发展历史及研究现状我国从 20 世纪 80 年代引进并开始致力于生物质压缩成型技术的研究。南京林华所在七五期间开展了对生物质压缩成型机的研制及对生物质成型理论的研究；湖南省衡阳市粮食机械厂于 1985 年研制了第一台 ZT-63 型生物质压缩成型机；江苏省连云港东海粮食机械厂于 1986 年引进一台 OBN-88 棒状燃料成型机；1990 年前后，陕西省武功县轻工机械厂，河南工艺包装设备厂等单位先后研制和生产了几种不同规模的生物质成型机和碳化机组；1994 年湖南农大，中国农机能源动力所分别研制出 PB-1 型，CYJ-35 型机械冲压式成型机；1997 年河南农大又研制出 HPB-1型液压驱动活塞式成型机；2002 年中南林学院也研制了相应设备。国内麦秸压块机存在的问题国内麦秸压块机存在的问题目前我国成型机的生产和应用已形成一定规模，热点主要集中在螺旋式挤压成型机，但是仍然存在着诸如成型筒及螺旋轴磨损严重，寿命较短耗电大等问题，因此有待一步深入研究作为秸秆压块机来说，成型是一个十分重要的问题，但是，作为成型的机理，应是原料在被挤压进入出料道孔中所停留的时间越长，其成型状态也越好。但是，现技术中是采用单层的出料道孔，在此结构形式中出料道孔普遍感到不足。为了追求产量，也只有从追求设备的出料速度来满足提高产量要求。这样，也就影响到成型的质量。形成一个恶性循环。这也是现有技术中又一个无法克服的技术难点。多层出料道孔秸秆压块机在技术上很好地解决了这一难题。国外发展历史及现状国外发展历史及现状国外的生物质致密固化成型产品现状及发展趋势：国外生物质致密固化成型产品的发展分为三个阶段，从 20 世纪 30-50 年代为中原工学院毕业设计调研实习报告11研究、示范、交叉引进阶段，研究的着眼点以代替化石能源为目标，最早是英国一家机械研究所以煤泥原料研制成的，后用于加工褐煤和精煤，逐步发展到用造纸厂的废弃物。20 世纪 30 年代，螺旋式成型机在美国开始设计生产；同时，现代化的活塞式成型机也在瑞典、德国得到推广。以锯末为原料的燃料块在市场上有了竞争力，50 年代后又相继产生以油压、水压为动力的生物质压缩成套设备以及以机械为动力滚筒式小颗粒成型设备。20 世纪 70-90 年代为第二阶段，各国普遍重视化石能源对环境的影响，同时由于出现能源危机，生物质压缩固化成型燃料发展很快，西欧及日本等国家已成为一种产业。1984 年日本已有 172 家工厂生产生物质压缩固化成型燃料，年总产量达 26 万吨。第三阶段为 90 年代后，首先以丹麦为首开展了规模化利用研究工作，率先研制成功了利用生物质直接燃烧发电厂，随后瑞典、德国、奥地利等过都先后开展利用生物质固化成型燃料发电和作为大型锅炉的代替燃料的研究，联合国也将此作为重点研究开发项目。美国在 1993-1998 年，每年生物质压缩固化成型燃料销售总量约 50-60 万吨，占住宅取暖需求量的 0.025%；目前，已在 25 个州建立了树皮成型燃料加工厂，每天产量超过 300 吨。欧洲现有上百家固化成型燃料加工厂，瑞典 2000 年生物质压缩固化成型燃料的生产能力已达到 100 万吨，人均年耗量达 160 公斤。亚洲的越南、年建立了 4 座以木材废弃物为原料、年产量达 20 万吨的大型固化成型燃料加工厂。国外生物质固化成型技术发展有以下几个特点：一是生产技术大部分已经成熟，并达到规模化和商品化；二是已由过去烧壁炉的生活用能为主转向了生产阶段；设备制造比较规范，耗能较高、成本较贵，同等生产能力的设备是国内的 5-10 倍在发达国家中，生物质能研究开发应用工作主要集中于气化、液化、热解、固化和中原工学院毕业设计调研实习报告12直接燃烧等方面。美国 2004 年生物质能供应量 72Mtoe，约占美国能源供应总量的 3%，计划2030 年达到 30%。欧盟 2003 年欧盟 25 国生物质能消费量 69Mtoe, 约占欧盟能源消费总量的4%，计划 2010 年达到 8.6%。5.3 本课题有待解决的主要关键问题本课题有待解决的主要关键问题根据麦秸压块机的结构特点，在设计该机器时，要注意以下几点问题：1） 总体方案的确定，通过分析对比确定采用何种成型机构。2） 采用何种传动方式。3） 喂料室设计。4） 模孔压辊设计。5） 平模与压辊的磨损问题。5.4 对课题要求及预期目标的可行性分析对课题要求及预期目标的可行性分析 ( (包括解决关键问题技术和所需条件两包括解决关键问题技术和所需条件两方面方面) ) 图 5传动装置机构简图1 电动机 2V-带轮 3 二级圆柱齿轮减速器 4 圆柱齿轮 5 圆柱齿 6 圆柱齿轮 7 圆柱齿轮 8 联轴器 9 分配轴 中原工学院毕业设计调研实习报告135.4.1关键问题的解决关键问题的解决1） 传动装置 麦秸压块机的传动方式采用皮带传动。2） 较大的直径可以增加压辊的攫取角。3） 喂料室设计要空间广阔。4） 采用平模静止的工作方式。5）为了使平模与磨辊磨损速度减小，在满足加工要求的前提下使粒经尽量大些，并把平模设计成对称结构。5.4.2 麦秸压块机技术参数麦秸压块机技术参数每小时产量1.5吨，日产：12吨按日产10吨计算1、秸秆原料收购价（高估）平均按100元/吨（随秸秆的种类、运输距离不等而不同） 。2、粉碎过程的耗能（玉米秸秆）粉碎机5.5kw0.8元/吨=4.4元/吨 压块过程的耗能18.5KW0.8元/度=14.8元/吨 合计耗能4.4+14.8元=19.2元/吨3、粉碎过程：需人工2人，压块过程需人工2人，管理人员1人，共用5人。平均每人日工资40元5人=200元，合计用工费200元10吨=20元/吨总成本费：原料 100 元/吨+总耗能 14.8 元/吨+工资费用 20 元/吨=134.8 元/吨（成本）市场销售价：每吨350元生产成本134.8元=每吨利润215.2元 日产10吨 按每年生产10个月计算：年产3000吨215.2元/吨=645600元5.5 整体方案初拟整体方案初拟方案一方案一中原工学院毕业设计调研实习报告14 图 6工作原理工作原理 环模麦秸压块机机工作原理 物料通过进料口进入到转动着的料盆内，由于离心力作用，使得物料不断的甩向内模的内壁面上，形成均匀的环形料层，这一环形料层被带入到压模和滚轮的接触面上，经过压模和滚轮强烈挤压，呈圆柱状从摸孔中挤出，并被固定在罩壳上的切刀切断成长度均匀的颗粒饲料。方案二 图 7工作原理工作原理 电动机通过减速箱驱动主轴，主轴带动磨辊，磨辊绕主轴公转的同时也绕磨辊轴自转。加工颗粒或压块时，生物质原料被送入平模机的喂料室，在分料器和刮板的共同作用下均匀地铺在平模上，主轴带动压棍连续不断地滚过料中原工学院毕业设计调研实习报告15层，将物料挤压进入摸孔，物料在摸孔中经历成型，保型等过程，一定时间后以圆柱状态被挤出，旋转的切刀将物料切断，形成颗粒或压块，有扫料板将颗粒或压块送出。环模麦秸压块机与平模麦秸压块机比较环模麦秸压块机与平模麦秸压块机比较一、 喂料方式：环模压块机采用曲线上料槽滚动压缩进料，高速旋转点对点进入压缩仓，即原料送到压轮也刚好转到，因物料本身重量的原因，喂料上下不太均匀；平模制粒机是靠物料自身重量垂直进入压制室，能够均匀喂料。 二、 压力：任何压块机器对生物质的压缩，只能在 1-2.5 毫米的间隙下才能够压缩成块，间隙大了，往往无法压缩成块，而环模压块机的调整间隙在 0-8 毫米之间，不受模具直径的限制，所以也就不存在间隙无法调整一说；平模压轮直径的大小不受模具直径的限制，可以加大内装轴承空间，选用大号轴承增强压轮的承受能力，不仅提高了压轮的压制力，而且还延长了使用寿命。 三、出料方式：环模属于高转速，物料排出时破损率高；而平模属于低转速，破损率低。 （密度达到了，块状成品出来，破损度跟出料速度没有关系，最多跟接收平面的高度有关） 四、压轮调节方式：环模压块机要是用压轮中间的偏心轮上的两个螺丝来调节压轮模块间隙以控制压力，方便快捷；平模制粒机是采用螺纹丝柱 m100 中心调节机构，顶力百吨，下落平稳、触击柔和、压力均匀。可采用旋转手动和液压自动调节两种方式。 五、压缩成型多样化，圆棒、方块、颗粒更换模具都可以做适应不同物料压缩成型，达到最佳效益。比较两者我决定选择选择平模麦秸压块机中原工学院毕业设计调研实习报告16参考文献参考文献1 联合编写组.机械设计手册S.（1-6 卷）.北京：机械工业出版社，20042 马孝琴，生物质压缩成型技术研究现状及评价J，资源节约与综合利用，19983 肖云山.最新数控机床设计及优化技术手册S.北京：中国知识出版社，20094 现代实用机床设计手册编委会.现代实用机床设计手册S（上、下）.北京：机械工业出版社，20065 吴宗泽.机械零件设计手册S.北京：机械工业出版社，20036 赵则祥.公差配合与质量控制M.开封：河南大学出版社，19997 刘俊红，王革华，张百良。生物质成型燃料产业化的理性思考J农业工程学报，20068 Richard R .Kibbe .Marchine Tool PracticesM. 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