一种烟草秸秆切碎压缩成型装置
技术领域
本发明涉及农业用压力机领域，特别是涉及一种能够将烟草秸秆切碎并进行压缩成型的装置。
背景技术
长期以来，烟草秸秆的处理多以田间就地丢弃、焚烧、烧火做饭、燃烧取暖等较为粗放方式为主，缺乏合理的资源化利用手段。尽管近年出现了以烟草秸秆为原料的颗粒成型燃料、生物炭化肥料等资源化利用途径，但是将烟草秸秆从田间直接运输到加工场地，由于烟草秸秆分布较为零散，费时费力，运输物流成本高，严重制约了烟草秸秆的资源化利用推广速度。因此，急需一种能将烟草秸秆切碎并压缩打包好便于运输的装置。
除此之外，烟草秸秆此种与木材类原料主要化学成分含量相当、木质素含量较高的植物茎杆，需要进行预热处理，使其中所含的木质素软化、熔融而成为粘结剂(钱湘群.秸秆切碎及压缩成型特性与设备研究[D].浙江大学，2003)，以便于成型。现有技术中，普遍的秸秆打捆机等压缩装置更适合相对柔软的植物茎秆，相较于其它作物秸秆，木质素含量较高的烟草秸秆在压缩时不利于成型，使得开发烟草秸秆压缩成型装置存在重重技术困难。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种能够将烟草秸秆切碎并进行预热和压缩成型以便于打包运输的装置。
为达到上述目的，本发明提供一种烟草秸秆切碎压缩成型装置，包括烟草秸秆切碎机，还包括压缩成型装置，所述压缩成型装置内依次设有预热仓、送料斗、预压缩室和压缩室，其中：
所述预热仓开设有进料口和下料口，所述预热仓的侧壁内还设置有加热装置，所述预热仓的仓壁内设有保温层，所述预热仓上还设置有温度传感器；所述进料口与所述烟草秸秆切碎机上设置的出草口通过法兰连接相连通；
所述送料斗的上部与所述预热仓的下料口相连通且在连通处设有可开闭的仓门，所述送料斗的下部与所述预压缩室相连通；
所述送料斗设置在所述预压缩室上方，所述送料斗包括固定于所述送料斗的侧壁上的导板，顶端滑动设置在与所述导板相对的所述送料斗的侧壁上的活动连杆，以及连接在所述活动连杆下端的由所述压缩推板带动向靠近所述导板方向运动的挡料板；
所述预压缩室包括压缩推板和驱动所述压缩推板的第一驱动装置；
所述压缩室设置在所述预压缩室远离所述压缩推板的一侧，所述压缩室的一侧设有出料口，另一侧设置有出料推板以及驱动所述出料推板的第二驱动装置。
较佳地，所述第一驱动装置包括主压缩缸以及与所述主压缩缸和所述压缩推板连接的压缩连接杆；所述第二驱动装置包括出料油缸以及与所述出料油缸和所述出料推板连接的出料压缩杆。
较佳地，所述活动连杆包括两个铰接的连杆，所述活动连杆中位于上方的连杆的顶端滑动连接于设置在所述送料斗的侧壁上的第一滑轨上，所述活动连杆中位于下方的连杆的末端与所述挡料板铰接。
较佳地，两个所述连杆铰接处固接有第一回位弹性件的一端，所述第一回位弹性件的另一端固接在所述压缩推板的上端；所述位于上方的连杆的上端固接有第二回位弹性件的一端，所述第二回位弹性件的另一端固接于所述仓门上。
较佳地，所述预压缩室的上方靠近所述压缩室的一端保设置有上壁；所述预压缩室的上方设置有托杆，所述托杆两端水平设置在所述预压缩室的侧壁和所述上壁上；所述挡料板压靠在所述托杆上；通过所述挡料板、与其连接的所述活动连杆以及与所述活动连杆连接的所述第一回位弹性件和所述第二回位弹性件之间的配合，通过机械传动的方式使得被压缩的物料无法因挤压而堆集至所述预压缩室外而额外需要人工控制反复压缩，压缩一次完成，提高工作效率节约能耗。
较佳地，所述挡料板底端设置有可伸缩的斜舌，所述斜舌包括第一受力面与第二受力面，所述第二受力面与所述压缩推板配合；所述预压缩室的所述上壁的右端还连接有凸块，所述凸块凸出的端面与所述斜舌的所述第一受力面配合。
较佳地，所述斜舌的上部固接有弹性件，所述弹性件远离所述斜舌的一端固接在所述挡料板相应位置处的凹槽内。
较佳地，所述压缩室的所述出料口处设置有活动插接于压缩室侧壁上的挡板，所述压缩室通过所述挡板连接有内部中空的出料仓。
较佳地，所述挡板通过挡板连接杆与挡板液压缸连接；所述挡板与第二滑轨滑动配合。
较佳地，所述仓门的两端铰接在所述预热仓的内壁上；所述仓门的铰接处与所述预热仓的所述加热装置上均设置有开关。
由此，通过所述烟草秸秆切碎机将烟草秸秆切碎，并传递至所述预热仓内，所述预热仓将切碎的烟草秸秆进行预热，预热后的烟草秸秆再经由所述送料斗送入至所述预压缩室内进行压缩，压缩至所述压缩室内并成型，再将成型的料块从出料仓推出，实现便于打包运输的目的。
由于上述技术方案的运用，相较于现有技术，本发明提供的一种烟草秸秆切碎压缩成型装置的有益效果为：在压缩前，通过对切碎的烟草秸秆进行预热，使其所含的木质素软化，起到粘结剂的作用，并且在后续压缩过程中能减少成型部件与物料间的摩擦作用，降低成型所需要的压力，从而大幅度提高成型部件的使用寿命，显著降低单位产品的能耗。
附图说明
图1为本发明一种烟草秸秆切碎压缩成型装置压缩成型部分的主视图；
图2为本发明一种烟草秸秆切碎压缩成型装置压缩成型部分的内部结构的俯视图；
图3为本发明一种烟草秸秆切碎压缩成型装置压缩成型部分的内部结构的主视图；
图4为图3中B处放大图；
图5为本发明一种烟草秸秆切碎压缩成型装置压缩成型部分的初始状态的主视图；
图6为本发明一种烟草秸秆切碎压缩成型装置压缩成型部分的压缩完成状态的主视图；
图7为图6中C处放大图；
图8为本发明一种烟草秸秆切碎压缩成型装置中的凸块与斜舌未接触时的放大图；
图9为本发明一种烟草秸秆切碎压缩成型装置中的凸块与斜舌刚接触时的放大图；
图10为本发明一种烟草秸秆切碎压缩成型装置中的凸块与斜舌压靠在一起时的放大图；
图11为沿图3中A-A线的截面俯视图；
图12为本发明一种烟草秸秆切碎压缩成型装置的侧视图；
图13为本发明一种烟草秸秆切碎压缩成型装置中法兰连接部位的立体图。
附图中：1-预压缩室，201-压缩室，202-出料仓，203-出料口，301-压缩推板，302-出料推板，401-压缩连接杆，402-出料连接杆，403-挡板连接杆，501- 主压缩缸，502-出料油缸，503-挡板液压缸，6-送料斗，7-导板，801-连杆，802- 挡料板，803-滚动轴承，901-斜舌，902-凸块，10a-第一回位弹性件，10b-第二回位弹性件，11-第一滑轨，12-托杆，13-预热仓,131-下料口，132-保温层，133- 温度传感器，14-仓门，15-送料斗仓门，16-挡板，17-第二滑轨，18-上壁，19- 加热装置，20-送料斗可视窗，21-出草口，22-铡切机构，23-压草锟，24-柴油机，25-法兰盘，26-螺栓螺母组件。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作进一步描述。
实施例一
请参阅图1至图8，本发明提供一种烟草秸秆切碎压缩成型装置，包括压缩成型装置和烟草秸秆切碎机，所述压缩成型装置内依次设有预热仓13，送料斗 6，预压缩室1，压缩室201和出料仓202。
所述烟草秸秆切碎机包括压草锟23、铡切机构22、柴油机24和出草口21，为了便于田间作业，本装置动力源采用柴油机24，柴油机24将动力通过传动装置将经过调速的动力传递给压草琨23，当待加工的物料进入上下压草琨23之间时，被压曹锟23夹持并以一定的速度送入铡切机构22，经高速旋转的刀具切碎后经出草口21抛入预热仓13内。烟草秸秆切碎机为现有技术，本实施例中不再赘述。
所述预热仓13侧壁上设置有加热装置19，于本实施例中，加热装置19为设置在侧壁上的碳化硅板式电红外加热元件，于其他实施例中，加热装置19可以为石英管式电红外加热元件或其他能达到将预热仓13内物料进行内外同时快速加热目的的元件；在所述预热仓13与所述送料斗6连接处设置有可以开闭的仓门14，所述预热仓13的仓门14两端铰接在所述预热仓13的内壁上；所述仓门14的铰接处与所述预热仓13的所述加热装置19上均设置有电动开关；预热仓13内进料时，仓门14处于封闭状态，物料装填完毕时，启动加热装置19上的电动开关实施预热；当预热结束，关闭加热装置19上的电动开关并打开仓门 14上的电动开关，仓门14以铰接处为轴，向下方旋转，则预热仓13中的物料落下，如图5所示；至预热仓中的物料完全掉落，关闭仓门14上的电动开关，封闭预热仓13。
预热仓13上还设置有进料口和下料口131；待处理的物料通过进料口进入预热仓13，并从仓门14打开后形成的下料口131处掉落至送料斗6。于本实施例中，烟草秸秆切碎机的出草口21处焊接有板式法兰盘25，该板式法兰盘25 上设置有多个螺栓螺母组件26，且预热仓13上的进料口相对应螺栓螺母组件 26位置处开设有适配的孔，通过螺栓螺母组件26与孔的螺纹配合将烟草秸秆切碎机的出料部分与预热仓13连接，并实现预热仓13的相对密封；于其他实施例中，烟草秸秆切碎机与预热仓13的连接可采用焊接等其他形式的连接。
预热仓13的侧壁内部还设置有保温层132，于本实施例中，所述保温层132 为填充在预热仓13外壁和内壁之间的硅酸铝保温棉，起到保温与隔热的作用；于其他实施例中，保温层132可设置为陶瓷纤维棉等其他类型的保温隔热材料。
于本实施例中，预热仓13上设置有温度传感器133，该温度传感器133的显示屏设置在预热仓13外壁表面，其热敏元件探头则设置在预热仓13的内壁上；当预热仓内的温度达到或者超过所需温度时，关闭加热装置19上的电动开关。温度传感器133为现有技术，本实施例中不再赘述。
所述预热仓13靠近所述烟草秸秆切碎机的侧壁上设置有配合所述烟草秸秆切碎机的出草口21的进料口。
于本实施例中，所述预压缩室1的右侧壁上活动插接有压缩连接杆401，其他实施例中不局限于右侧壁；压缩连接杆401在预压缩室1内的一端固接有压缩推板301，在预压缩室1外的一端连接有压缩主缸501；通过压缩主缸501内的油液压力控制压缩连接杆401带动压缩推板301移动，对预压缩室1内的物料进行压缩；压缩推板301在对物料进行压缩时行进的最大距离与物料实际需要压缩的量有关，当预压缩室1内需要被压缩的物料较少，达到成型条件需要的压力一定，则压缩推板301进行压缩的最大距离，较之预压缩室1内需要被压缩的物料较多时，要更大。
于本实施例中预压缩室1为中空的腔体，且上方开口并保留预压缩室1靠近压缩室201部分的上壁18的20％-40％，便于压缩推板在进行压缩的最后阶段与预压缩室1的内壁以及压缩室201的侧壁形成封闭的空间，便于对物料的压缩成型；于其他实施例中可以根据需要确定上壁18保留的长度。
所述压缩室201相连通于同所述主压缩缸501相对的所述预压缩室1的一侧，且压缩室201的宽度与预压缩室1的宽度相等；在压缩室长度方向的侧壁上活动插接有出料连接杆402，出料连接杆402在压缩室201内的一端固接有出料推板302，在压缩室201外的一端连接有出料油缸502；通过出料油缸502内的油液压力控制出料连接杆402带动出料推板302移动，将压缩室201内已经压缩成型的料块推进出料仓202内。
所述出料仓202设置在与出料油缸502相对的压缩室201的一侧，出料仓 202的宽度与压缩室201相等，于本实施例中，出料仓202为两端开口且中空的腔体，出料仓202与压缩室201的交界处为出料口203，于出料口203处设置有挡板16；挡板16活动插接于出料仓202与压缩室201连接处的侧壁上，于侧壁外，在挡板16下方设置有供挡板16滑动的第二滑轨17，挡板16通过固接的挡板连接杆403与挡板液压缸503相连，通过挡板液压缸503内的油液压力控制挡板16的移动；当装置进行压缩时，挡板16密封压缩室201底部，当压缩完成时，挡板液压缸503控制挡板16移出，出料油缸502内的油液压力控制出料推板302将料块推进出料仓202内进行保压，同时将上次已成型的料块推出装袋；于其他实施例中出料仓202还可设置有出料仓门。
所述送料斗6设置在所述预压缩室1上方，送料斗6为中空的腔体，如图2 所示，在送料斗6侧壁顶端固定有一个倾斜的导板7的一端，导板7的另一端固定于所述预压缩室1的上壁18的右端，从预热仓13中落下的物料可经由导板7滑落至预压缩室1内；与导板7所在的侧壁相对的侧壁上设置有第一滑轨 11，第一滑轨11内滑动设置有活动连杆的一端，于本实施例中，活动连杆的顶端套接有滚动轴承803，通过滚动轴承803在第一滑轨11内的滚动来实现活动连杆的顶端在第一滑轨11内的滑动，于其他实施例中滚动轴承803可由其他滚动件代替；于本实施例中活动连杆由两个铰接在一起的连杆801组成，于其他实施例中连杆801的数量可为多个。
活动连杆中位于下方连杆801的下端铰接有挡料板802，于本实施例中，制作挡料板802的材质密度高质量大，靠自身重量压住因被压缩而向上挤压堆积出预压缩室1外的物料；挡料板802的长宽度与预压缩室1的内宽相等，挡料板802下方水平设置有一个托杆12，如图2所示，该托杆12的两端分别连接在上壁18的末端以及预压缩室1的侧壁上；托杆12用以保持挡料板802在水平方向上移动；活动连杆中位于上方的连杆801上端固接有一个第二弹性件10b，该第二弹性件10b的另一端固接于仓门14靠近预热仓13侧壁的部分；两个连杆801中间铰接处固接有一个第一回位弹性件10a的一端，该第一回位弹性件的另一端固接于压缩推板的上端面。
于本实施例中，活动连杆为两组，分别位于挡料板802的两端，于其他实施例中活动连杆可为不同的数量以及不同的位置；于本实施例中，两个回位弹性件为弹簧，于其他实施例中可为能达到回位目的的其他弹性件或者连接件；于本实施例中，托杆12位于挡料板802的中心位置，于其他实施例中托杆12 可设置为不同的数量和水平位置。
挡料板802底部活动套接有一个可以伸缩的斜舌901，所述斜舌901包括一个第一受力面与一个第二受力面，所述第二受力面与所述压缩推板301配合；所述预压缩室1的所述上壁18的末端、挡料板802下端的水平位置处还连接有一个凸块902，所述凸块902凸出的端面与所述斜舌901的所述第一受力面配合；如图6所示，斜舌901的上端固接有一个弹性件903，所述弹性件903远离所述斜舌901的一端固接在挡料板802相应位置处的凹槽内；如图7所示，凸块902 与斜舌901刚刚接触，此时第二受力面压靠在压缩推板301上，压缩推板301继续对物料进行压缩，并带动斜舌901继续向压缩方向移动，此时如图8所示，凸块902凸出的端面压靠在斜舌901的第一受力面上，斜舌901无法继续前进，则斜舌901向上移动并压缩弹性件903，直到上移至第二受力面与压缩推板301 分离；当压缩推板301复位时，带动活动连杆与挡料板802后移，弹性件903 通过回位力将斜舌901推回原处。
于本实施例中，所述弹性件903为呈弓形的弹片，于其他实施例中可为例如弹簧等其他具有弹性的元件。
于本实施例中，送料斗6的正面上开设有可打开的送料斗仓门15，送料斗仓门15上设置有透明的送料斗可视窗20，通过送料斗可视窗20可观测送料斗6内部情形是否有异，若有异常则可通过该送料斗仓门15进行维修或者调整。
如图4所示，初始状态时，压缩推板301压靠在预压缩室1的右侧壁上，第一回位弹性件10a和第二回位弹性件10b处于初始状态，即未被压缩也未被拉伸，活动连杆中位于上方的连杆801的顶端位于第一滑轨11的顶端；如图3 所示，压缩推板301开始对预压缩室1内的物料进行压缩，即压缩推板301向压缩方向前进，如图6所示当凸块902与压缩推板301刚接触时，斜舌901的第二受力面压靠在压缩推板301上，并随之向前移动，带动挡料板802前移，活动连杆随之在第一滑轨11中配合滑动；直至如图8所示斜舌901与凸块902 接触，斜舌901上移，斜舌901与压缩推板301分离，此时挡料板左端与导板贴合；压缩推板301继续前进至如图5所示位置时，压缩完成，压缩推板301 至预压缩室1的最左端，活动连杆随之在第一滑轨11中配合滑动，此时两个回位弹性件均为被拉伸状态；因此次压缩完成，装置内所有机构将还原成初始状态，由第一回位弹性件10a的回位力将活动连杆拉向靠近初始的侧壁方向，由第二回位弹性件10b的回位力将连杆801拉向第一滑轨11的顶端，如此实现初始状态的还原。
所述主压缩缸501、所述出料油缸502以及所述挡板液压缸503通过油路连接，且所述油路上设置有溢流阀，于本实施例中油路上还设置有三位四通电磁阀和二位四通电磁阀，配合溢流阀通过检测油路中的液压来实现电磁阀内通道的改变，来实现主压缩缸501、所述出料油缸502以及所述挡板液压缸503工作状态的转换；于其他实施例中，溢流阀与电磁阀可改用其他能达到同样效果的元件。
于本实施例中，烟草秸秆切碎机与预压缩室1的下端均设置有供其便于移动的车轮，于其他实施例中可以是其他行走机构。
工作原理：如图5所示，初始状态时，预热仓13对其内的物料进行预热，预热后仓门14打开，物料掉落至预压缩室1内，仓门14关闭；此时主压缩缸 501控制压缩推板301前移压缩物料，并带动挡料板802前移至上壁18末端处，压缩推板301继续对物料压缩直至压缩完成，此时挡板液压缸503控制挡板连接杆403将挡板16从压缩室201内抽出，则此次压缩完成，此时出料油缸502 控制出料推板302将处于压缩室201内的料块推进出料仓202进行保压，同时推出出料仓202内上一次压缩完成的料块；主压缩缸501控制压缩推板301回位，且两个回位弹性件拉动活动连杆回到初始状态，则可进行下一次的压缩。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
