■高 峰

(牧羊有限公司，江蘇揚州 225127)

目前飼料上用于物料成型設(shè)備型號很多，一般由機架、動力、環(huán)模組件、壓輥組件、切割組件、進出料組件、控制系統(tǒng)等組成。其主要的壓制腔結(jié)構(gòu)原理都是一樣的，壓輥和環(huán)模組成壓制腔，兩者之間相對運動，調(diào)質(zhì)后物料由進料口進入壓制腔，壓輥將物料由環(huán)模內(nèi)環(huán)面壓入環(huán)模的成型孔使物料成型，在環(huán)模外環(huán)面設(shè)置切割組件，將物料切割成所需尺寸，實現(xiàn)物料成型。區(qū)別的是在動力傳遞上，有帶傳動和齒輪傳動兩種方式。本文主要從壓制腔的不同設(shè)置，來探討制粒機的衛(wèi)生，低成本，易維護等功能的實現(xiàn)。

1 目前制粒機的壓制腔的設(shè)置

現(xiàn)有的制粒機的環(huán)模位于物料腔中，壓輥組件位于環(huán)模中，形成壓制腔。通常是設(shè)置一個環(huán)模，兩個或者三個壓輥，物料腔端蓋上設(shè)置喂料通道。各個壓輥與環(huán)模之間形成各個壓制區(qū)，環(huán)模安裝在環(huán)模支撐的一端，環(huán)模支撐軸的另一端設(shè)有環(huán)模動力輸入，壓輥安裝在壓輥支撐軸的一端，環(huán)模支撐軸與壓輥支撐軸位于壓制腔的同一側(cè)，環(huán)模支撐軸為空心軸，壓輥支撐軸為實心軸，環(huán)模支撐軸套在壓輥支撐軸外，環(huán)模支撐軸中部通過軸承支撐在壓輥支撐軸上。壓制腔，環(huán)模支撐懸在壓輥支撐軸的一端。具體結(jié)構(gòu)如圖1。

2 目前設(shè)置可探討之處

2.1 兩傳動軸同心同側(cè)設(shè)計決定了成本高。如圖1所示，環(huán)模支撐軸套裝在壓輥支撐軸外，中間用軸承定位并保持各自旋轉(zhuǎn)，無可非議這種結(jié)構(gòu)要求零件加工精度高，裝配要準(zhǔn)確、同時對內(nèi)置軸承要求也較高，對生產(chǎn)過程中的維護和保養(yǎng)也有一定的要求。現(xiàn)場使用中也會出現(xiàn)安裝或磨損造成制粒機振動現(xiàn)象時有發(fā)生。

圖1 現(xiàn)有制粒機結(jié)構(gòu)

2.2 懸臂設(shè)計，抗沖擊力低。如圖1動力輪設(shè)在空心的環(huán)模支撐軸上，環(huán)模支撐軸固定壓輥支撐軸上，動力輪帶動支撐軸旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)環(huán)模旋轉(zhuǎn)，使得固定壓輥支撐軸支撐點必須位于支撐軸的另一端，造成環(huán)模、環(huán)模支撐軸、動力輪、壓輥組件、壓輥支撐軸整體處于單懸臂狀態(tài)，懸臂距離長且載荷大，壓輥支撐軸的軸承容易損壞。

2.3 潤滑、冷卻的需要，帶來物料的污染。環(huán)模支撐軸通過軸承支撐在壓輥支撐軸外，潤滑脂必須充滿兩個支撐軸形成的空腔內(nèi)，而環(huán)模和壓輥之間有相對運動，兩支撐軸的壓制腔一端是開放的，潤滑脂容易從開放端進入壓制腔內(nèi)。另外壓輥的潤滑也是通過支撐軸內(nèi)的油孔注入，壓輥注入潤滑脂一方面是潤滑，另一作用是降低壓輥的溫度，這就是顆粒機必須定時定量加入潤滑脂的原因。不管是潤滑或冷卻作用，潤滑脂不可避免地會進入飼料，造成飼料污染，影響品質(zhì)，使用大量的潤滑脂也會增加成本。實際使用中有時加油孔被物料堵塞，無法潤滑造成軸承損壞，設(shè)備無法正常工作。

2.4 喂料不均影響設(shè)備性能。兩個或多個壓輥在工作時形成兩個或多個壓制區(qū)，端蓋上設(shè)置一個喂料通道和喂料刮刀，很難將物料均勻送入兩個或多個壓制區(qū)，直接造成壓制區(qū)喂料不均勻，形成壓輥出力不同，不但影響產(chǎn)量而且還影響壓輥的使用壽命。

當(dāng)然這種結(jié)構(gòu)的制粒機也是使用幾十年的經(jīng)典機型，也得到廣泛的認(rèn)可。對設(shè)計、裝配、使用要求較高。

3 本設(shè)計結(jié)構(gòu)解析

根據(jù)上述分析對制粒機做一些結(jié)構(gòu)上的調(diào)整設(shè)計，目的是降低成本和易制造安裝，延長設(shè)備使用壽命，提升性能，更滿足現(xiàn)代飼料對衛(wèi)生的要求等試圖做一些思考改進。

實際上從上面的分析得知，之所以存在可探討之處，關(guān)鍵在于壓輥和環(huán)模是同一側(cè)，同心布置，如果改變這種設(shè)置，那么一些問題就迎刃而解了。如圖2、圖3、圖4做如下分析。

圖2 壓輥和環(huán)模兩側(cè)布置主視示意圖

以兩個壓輥為例，從圖中看出本制粒機的部件和現(xiàn)有的部件沒有多大的區(qū)別，也包括機架、物料腔、環(huán)模、環(huán)模支撐軸、壓輥組件、壓輥支撐軸、動力輪等主要部件。

物料腔的一側(cè)固定連接在機架上，另一側(cè)的端面上設(shè)有可以啟閉的端蓋，環(huán)模安裝在環(huán)模支撐軸的一端，且位于物料腔中，環(huán)模支撐軸的另一端安裝有動力輪，環(huán)模支撐軸通過軸承座安裝在機架上，壓輥組件安裝在物料腔的端蓋上，當(dāng)端蓋閉合時，壓輥組件位于環(huán)模中，各個壓輥組件與環(huán)模之間分別形成各個壓制區(qū)。對應(yīng)壓制區(qū)設(shè)單獨的進料裝置。

圖3 壓輥和環(huán)模兩側(cè)布置左視示意圖

圖4 壓輥和環(huán)模及壓制區(qū)示意圖

相對于現(xiàn)有技術(shù)，壓輥前置后會取得以下有益效果。

3.1 環(huán)模支撐軸與壓輥組件分離，分別安裝在壓制腔的兩側(cè)，大大降低了制造精度要求，生產(chǎn)制造裝配容易，大大降低了制造成本，軸承與壓制腔分離，潤滑脂不會進入壓制腔內(nèi)污染飼料。也降低油脂用量，降低運行成本。

3.2 通過設(shè)置特殊鉸鏈可以打開端蓋，物料腔完全暴露，方便進行壓輥、環(huán)模的更換、維護、保養(yǎng)。

3.3 物料腔端蓋上安裝有與各壓制區(qū)相對應(yīng)的喂料裝置。實現(xiàn)多點進料，直接將物料送入壓制區(qū)，帶動力喂料，保證壓制區(qū)物料的充滿度，使出料顆粒的長短、密度更加統(tǒng)一，提高壓制效率及產(chǎn)量，保證顆粒料的出料品質(zhì)。

3.4 壓輥前置后，可以直接進行壓輥潤滑，避免原來因粉塵堵塞而潤滑失效，減少壓輥壽命。

4 本設(shè)計結(jié)構(gòu)的提升

壓輥和環(huán)模兩側(cè)布置的設(shè)計方法，為以后根據(jù)不同物料實現(xiàn)精準(zhǔn)喂料提供了實現(xiàn)的可能。

壓輥前置后，我們對壓輥增加保護性方案也能方便實施，如在生物質(zhì)成型，肥料成型中，壓輥溫度很高，在這種結(jié)構(gòu)中對壓輥組件稍加改進很方便實現(xiàn)壓輥的冷卻。水冷或油冷都可以。

5 結(jié)語

通過對現(xiàn)有制粒機結(jié)構(gòu)分析，針對壓輥和環(huán)模同心同側(cè)布置帶來的加工制造要求高，運行成本高，潤滑脂進入物料中，污染物料等問題，提出壓輥和環(huán)模兩側(cè)布置的探討設(shè)計，降低生產(chǎn)、運行成本，無懸臂設(shè)計設(shè)備運行穩(wěn)定性會進一步提高，對提升物料的制粒品質(zhì)，產(chǎn)能有一定的意義。安全衛(wèi)生、易維護、節(jié)能和精細(xì)化控制是今后制粒設(shè)備的發(fā)展方向。