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編 號 無錫太湖學院 畢 業(yè) 設 計 （ 論 文 ） 題目： AHHC520 制粒機設計 信 機 系 機 械 工 程 及 自 動 化 專 業(yè) 學 號： 0923820 學生姓名： 魏于沛 指導教師： 俞經(jīng)虎 （職稱：副教授 ） （職稱： ） 2013 年 5 月 25 日 無錫太湖學院本科畢業(yè)設計（論文） 誠 信 承 諾 書 本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設計（論文） AHHC520 制 粒機 是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的成果，其 內容除了在畢業(yè)設計（論文）中特別加以標注引用，表示致謝 的內容外，本畢業(yè)設計（論文）不包含任何其他個人、集體已 發(fā)表或撰寫的成果作品。 班 級： 機械 97 學 號： 0923820 作者姓名： 2013 年 5 月 25 日 I 無 錫 太 湖 學 院 信 機 系 機 械 工 程 及 自 動 化 專 業(yè) 畢 業(yè) 設 計 論 文 任 務 書 一、題目及專題： 1、題目 AHHC520 制粒機設計 2、專題 二、課題來源及選題依據(jù) 本課題以某企業(yè)產(chǎn)品設計需求為背景，以 AHHC520 制粒機為 研究對象，以高質量、低成本、環(huán)保、節(jié)能為指導思想，對 AHHC520 制粒機的工作原理、關鍵部件結構型式、關鍵部件設計計 算等內容展開研究。課題研究成果將對相關企業(yè)產(chǎn)品的優(yōu)化設計提 供有效的指導，具有較大的理論意義與實用價值。 三、本設計（論文或其他）應達到的要求： ① 熟悉顆粒加工及其生產(chǎn)現(xiàn)狀，并查閱相關資料； ② 熟練掌握現(xiàn)有制粒機的結構、工作原理及傳動部件的結構、工作 原理進行分析； ③ 熟練掌握制粒機傳動部件的設計，并能進行可行性分析； ④ 掌握傳動部件的結構設計，并能綜合考慮結構，工藝，裝配及經(jīng) 濟性對傳動部件的各零部件進行設計； II ⑤ 能夠熟練使用 CAD，UG 繪圖軟件，繪制二維、三維零件圖和裝 配圖； 四、接受任務學生： 機械 97 班 姓名 魏于沛 五、開始及完成日期： 自 2012 年 11 月 12 日 至 2013 年 5 月 25 日 六、設計（論文）指導（或顧問）： 指導教師 簽名 簽名 簽名 教 研 室 主 任 〔學科組組長研究所 所長〕 簽名 系主任 簽名 2012 年 11 月 12 日 III 摘 要 隨著我國近幾年經(jīng)濟的高速發(fā)展，國內的飼料機械技術在科學創(chuàng)新方面有了突飛猛 進的發(fā)展。例如，牧羊集團和正昌集團他們是我國飼料機械發(fā)展最快的企業(yè)，他們的技 術不僅引領全國，還可與先進國家技術相媲美。此次的畢業(yè)設計是以現(xiàn)有制粒設備為基 礎，并取長補短，進行了改造和創(chuàng)新，力求設計方案較現(xiàn)有產(chǎn)品在各方面性能都有所提 高。現(xiàn)有的技術中，有一種環(huán)模制粒機，包括機架和圓筒形的中空環(huán)模，環(huán)模壁上徑向 開設有若干模孔，環(huán)模一端徑向設有進料通道，所述環(huán)模經(jīng)傳動系統(tǒng)與動力輸八機械相 連接，環(huán)模內設有至少一個壓棍，壓棍可轉動地安裝在壓輥固定的機構上，工作時，環(huán) 模轉動，物料從進料通道進入環(huán)模內，被環(huán)模帶動，不斷從壓輥和環(huán)模之間空過，在壓 輥的擠壓之下，物料被從?？字袛D出，被切刀裝置切斷后形成顆料裝的物料；其不足之 處在于：這種制料機工作效率低下。然而 AHHC520 制粒機使制粒效率大幅提高。 關鍵詞： 雙環(huán)模； 制粒機； 有限元 IV Abstract Internal and external combination 2-ring mould granulating machine is by powder feed conditioning (plus steam or water), extrusion die hole forming, cutting, cooling dry, crushing, screening, finally meet specific product quality made the request. It will cooperate with good various powder feed compressed into granules, changed the physical properties and feed biochemical performance and improve the feed utilization rate and to feed the applicability. Our feed industry late start, many granulating equipment compared with foreign equally, there is still a gap. Through the visit to feed machinery factory, many manufacturers domestic understanding of existing granulating equipment performance are this certain disadvantages. But along with the rapid development of economy in recent years, domestic feed machinery technology in scientific innovation has a breakneck development. For example, shepherd group and zhengchang group they feed machinery in China is the fastest growing enterprise, their technology not only lead the country, still can match with advanced countries technology. The graduation design based on existing granulating equipment for the foundation, and complement each other, reformation and innovation perpetuallystrive to design scheme is in all aspects of existing products performance is improved. The existing technology, have a kind of ring die granulating machine, including frame and the cylindrical hollow ring ring die wall module, open several model hole radial ring die end, with feeding channel, radial referred by the transmission system ring die with power lost eight mechanical connections, ring die equipped with at least one pressure stick, pressure stick can rotate installed in pressing roller fixed institutions, work, ring die rotating, material from incoming channel into the ring ring die mould, was driven, constantly from pressing roller and ring die, in space between the extrusion pressure roller, under from model hole material being squeezed by cutting knife device, off the material form makings outfit; Its defect lies in: this system feeder low productivity. Yet internal and external combination 2-ring mould granulating machine make granulating efficiency greatly improve. Keywords: 2-ring mode； Granulating machine； FEA V 目 錄 摘 要 .III ABSTRACT IV 目 錄 V 1 緒論 .1 1.1 設計目的和意義 .1 1.2 環(huán)模制粒機的國內外研究現(xiàn)狀 .2 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀 3 1.2.2 國內研究現(xiàn)狀 3 2 總體方案設計 .6 2.1 主要組成結構 .6 2.2 主要技術參數(shù) .7 2.3 工作原理與工作過程概述 .7 2.3.1 環(huán)模制粒機的工作原理 7 2.3.2 環(huán)模制粒機的主要工作過程 8 3 喂料機構設計 .9 3.1 喂料輸送結構設計 .9 3.2 喂料器參數(shù)計算 .10 3.2.1 螺旋直徑 D 與螺旋軸轉速 n 的計算 .10 3.2.2 物料軸向推進速度計算 10 3.2.3 電機的選擇 11 3.3 機槽的設計 .11 4 調制器結構設計 .12 4.1 調質的作用 .12 4.2 調質過程的控制 .12 4.3 調制器總體方案設計及計算 .12 5 主傳動系統(tǒng)的設計 .14 5.1 主電機的選擇 14 5.2 主傳動計算 .14 5.2.1 選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù) 14 5.2.2 按齒面接觸強度設計 15 5.2.3 按齒根彎曲強度設計 16 5.2.4 幾何尺寸計算 17 5.2.5 結構設計及繪制齒輪零件圖 18 5.3 空心軸的有限元分析 .18 6 制粒系統(tǒng)的設計與計算 .23 6.1 環(huán)模的加工工藝綜述及結構設計 23 6.1.1 環(huán)模的熱處理工藝 23 VI 6.1.2 環(huán)模?？椎募庸すに?24 6.1.3 環(huán)模的結構 24 6.1.4 方案設計 24 6.2 環(huán)模的參數(shù)計算 .24 6.2.1 環(huán)模厚度計算 24 6.2.2 環(huán)模單位功率面積 25 6.3 壓輥的設計計算 .25 6.4 環(huán)模和壓輥工作間隙的調整 .25 7 設備拆裝及維護 .27 7.1 制粒機的使用和維護 .27 7.2 制粒機的檢修 .27 7.2.1 喂料系統(tǒng)拆裝 27 7.2.2 主傳動系統(tǒng)拆裝 28 7.2.3 易損件的拆裝 30 結論 .33 致謝 .34 參考文獻 .35 AHHC520 制粒機設計 1 1 緒論 隨著世界飼料機械技術的不斷發(fā)展和完善，制粒機的制造技術和成形理論研究得到 了飛速的發(fā)展，使用制粒機生產(chǎn)顆粒飼料已得到普及。目前，常用的顆粒壓制機有膨化 制粒機、環(huán)模壓制機和平模壓制機等基本類型。且環(huán)模制粒機具備生產(chǎn)效率高，耗能低， 工作穩(wěn)定等特點，適用于大中型企業(yè)，得到很廣泛的應用。 我國的飼料工業(yè)是一個新興的產(chǎn)業(yè)。它是在現(xiàn)代化進程中應運而生的。飼料工業(yè)依 賴于農(nóng)業(yè)而服務與養(yǎng)殖業(yè)，并隨著農(nóng)業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展而興旺發(fā)達起來。至今，完整的 飼料工業(yè)體系已經(jīng)初步形成，成為我國經(jīng)濟中不可缺少的經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)支柱，在國民經(jīng)濟中 有不可替代的地位，發(fā)揮著越來越大的作用。 現(xiàn)在，我國已能夠生產(chǎn)出各種規(guī)格型號的飼料制粒機械，像環(huán)模、平模、膨化制粒 機，牧草飼料制粒機等等。產(chǎn)量從 0.12t/h 至 40t/h,配套功率從 5.5kw 至 315kw 不等。我 國飼料機械技術也不斷的在改革創(chuàng)新，逐漸與先進國家技術水相靠近。 1.1 設計目的和意義 畢業(yè)設計是在校學生必須完成的獨立性作業(yè).它是各專業(yè)教學計劃不可缺少的重要的 實踐性環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學生綜合運用理論知識分析和解決實際問題能力的全面訓練，是對 學生所學理論只是及其應用能力的全面考核，是對學生加快知識向能力轉化過程的有效 檢驗，也是考試雖然都是對學生學習成績考察的手段.但他們有很大的區(qū)別，平時考試是 學生被動地接受知識和技能的訓練，而畢業(yè)設計則是學生運用在校期間學得的知識，主 動地去解決一兩個實際問題。同時這次的畢業(yè)設計也算是對自己四年來得一次總結，對 自己學識的一次檢驗。從中自己可以去發(fā)現(xiàn)問題，以及去尋求解決問題的方法，對自己 以后的工作也有極大的促進作用，所以要用心的去對待此次的畢業(yè)設計。 當前我國正在進行經(jīng)濟體制改革，急需機械設計人才，通過畢業(yè)設計的創(chuàng)作可以發(fā) 現(xiàn)人才、選拔人才從而對國家經(jīng)濟改革，提供立竿見影之效，從這個意義上說:畢業(yè)設計 的創(chuàng)作是與國家經(jīng)濟改革、經(jīng)濟建設直接聯(lián)系的，是有現(xiàn)實意義的。對畢業(yè)設計的意義 要想得多些，想到本單位本系統(tǒng)的微觀，也想到整個國家整個社會主義建設的宏觀。我 們國家經(jīng)濟要騰飛，沒有一大批既有理論知識又有實際工作能力的全面機械設計人才， 是不可想象的。畢業(yè)設計的創(chuàng)作又應該面向國家經(jīng)濟建設機械設計改革獻計方面，提供 一些確有價值、確具實效的成功之作。 無錫太湖學院學士學位論文 2 1.2 環(huán)模制粒機的國內外研究現(xiàn)狀 制粒的歷史可以追溯到 1990 年，起初是用于飼料加工的，飼料工作者在實踐中積累 了很多經(jīng)驗，致力于改善制粒機性能。 圖 1.1 鑄模式制粒機示意圖 圖 1.2 擠壓式制粒機示意圖 圖 1.3 Schueler 型制粒機示意圖 圖 1.4 平模制粒機示意圖 圖 1.5 環(huán)模制粒機示意圖 世界上第一臺與制粒機相似的機器是一臺鑄模式設備，如圖 1.1 所示。1910 年左右， 世界上第一臺擠壓式制粒機問世，如圖 1.2 所示。該制粒機工作機理基本與現(xiàn)在的擠壓式 制粒機相同。到 1920 年，斯凱勒(SchMeler)提出了壓縮法制粒，如圖 1.3 所示，但這種制 粒方法磨損嚴重，在 1920 期間，在總結了之前的制粒機工作原理的基礎上，研制成功了 第一臺平模制粒機，如圖 1.4，這種機器裝有圍繞中心軸回轉的滾輪，迫使物料擠壓向下， 通過水平固定模板的?？祝D切刀把物料切割成一定長度的顆粒。而幾乎在同一時期， 世界上第一臺環(huán)模制粒機研制成功，如圖 1.5 所示，最初的環(huán)模制粒機是一個壓輥，以后 演變成兩個、三個過程，利用壓輥的擠壓力將粉狀物經(jīng)由環(huán)模的環(huán)?？字袛D出。環(huán)模制 粒機是環(huán)?？恐鬏S轉動而回轉，其內有兩個或者三個壓輥，工作時壓輥將粉狀物壓入環(huán) ?？字?，擠出成形后呈圓柱形，并被固定切刀切斷成顆粒物料。這種環(huán)模制粒機制粒質 量好，生產(chǎn)效率高，能耗比其他幾種要少。在此基礎上，環(huán)模制粒機性能不斷改善，其 后 60 年支配了整個飼料業(yè)。到如今生物質燃料的廣泛被研究開發(fā)，環(huán)模制粒機在這一領 域的引用也日漸廣泛。 AHHC520 制粒機設計 3 從環(huán)模制粒機的整個發(fā)展來看，制粒機的基本工作原理沒變，而環(huán)模制粒機的制造 水平和技術性能大有改善。平模與環(huán)模的區(qū)別在于： 一、喂料方式：環(huán)模制粒機采用機械強迫式進料，高速旋轉離心分布進入制粒室， 通過刮刀來分布物料，喂料不均勻；平模制粒機是靠物料自身重量垂直進入壓制室，能 夠均勻喂料。 二、壓力：在同等直徑下的模具內，環(huán)模壓輪直徑的大小受環(huán)模模具直徑的限制， 所以壓力大小受限；平模壓輪直徑的大小不受模具直徑的限制，可以加大內裝軸承空間， 選用大號軸承增強壓輪的承受能力，不僅提高了壓輪的壓制力，而且還延長了使用壽命。 三、出料方式：環(huán)模屬于高轉速，物料排出時破損率高；而平模屬于低轉速，破損 率低。 四、壓輪調節(jié)方式：環(huán)模制粒機要是用壓輪中間的偏心輪上的兩個螺絲來調節(jié)壓力； 平模制粒機是采用螺紋絲柱 m100 中心調節(jié)機構，頂力百噸，下落平穩(wěn)、觸擊柔和、壓力 均勻?？刹捎眯D手動和液壓自動調節(jié)兩種方式。從平模與環(huán)模的對比中我們可以看出 平模的壓力比環(huán)模大，所以對于像木屑、秸桿等這種物料輕，難以成型的粗纖維用平模 較好。 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀 CPM 公司生產(chǎn)的環(huán)模制粒機采用斜齒齒輪減速箱傳動結構；Bǖhler 公司生產(chǎn)的環(huán)模 制粒機采用雙壓輥、環(huán)模式、單電機三角皮傳動結構。單位生產(chǎn)效率高，運行費用低， 結構比較簡單，操作維修方便；Mǖnch 公司生產(chǎn)的環(huán)模制粒機有環(huán)模、錐形壓輥平模制 粒機兩種；三輥式制粒機是以英國 UMT 公司為代表的一種典型環(huán)模制粒機。美國在 1976 年前后利用飼料成型技術，開發(fā)了壓輥式顆粒燃料成型機；日本在 1983 年前后從美國引 進了該技術。到 1987 年，已有十幾張顆粒燃料工廠投入運行。 1.2.2 國內研究現(xiàn)狀 我國從改革開放初期就開始研究制粒機，湖南研究出了第一臺壓縮成型機實在 1985 年，隨后連云港也研制出了制粒機，隨著時間的推移制粒機的技術也越來越成熟。研究 在中國開始生物質壓縮成型技術從十九年代起。1985 湖南省衡陽市食品機械廠研制的第 一臺生物質壓縮成型機，江蘇連云港東海食品機械廠引進桿燃料。1993 前后，中國進口 了近 20 的生物質壓縮成型生產(chǎn)線，基本上采用螺旋，以木屑為原料。1994，河南農(nóng)業(yè)大 學，中國農(nóng)業(yè)機械總動力開發(fā)機械活塞沖壓成型機，1998，河南農(nóng)業(yè)大學開發(fā)液壓活塞 雙向擠壓成型機，2002，中南林學院還開發(fā)了相應的設備。2006 河南農(nóng)業(yè)大學開發(fā)驅動 的活塞式成型機、合肥天雁綠色能源開發(fā)有限公司的秸稈成型機，采用螺旋預熱預壓， 兩個活塞壓縮技術，解決了普通注塑機的速度要求高的模具問題對原水易磨損。為了減 少能源消耗，成型，河南省科學院能源研究所研制的環(huán)模顆粒在室溫下為生產(chǎn)燃料顆粒 成型機。2004，對清華大學和北京匯眾科技有限公司生物質成型技術的發(fā)展嚴格，利用 生物質輥擠壓原理是壓縮，其性能優(yōu)于現(xiàn)有的顆粒成型技術。目前，生物質燃料成型技 術已日趨成熟，已成為商業(yè)部分的實現(xiàn)。 近年來，生物質燃料以其各項優(yōu)點在我國得到了比較廣泛的推廣和應用。但在燃料 無錫太湖學院學士學位論文 4 生產(chǎn)中，顆粒的質量問題依然很大。主要原因在于國內廠家對顆粒燃料的制粒機理缺乏 深入的研究。國外針對環(huán)模制粒機理的研究很多，但是大多數(shù)研究肯定是保密的，導致 國內對于該方面的研究很少，缺乏對制粒過程全面研究。現(xiàn)有的技術中，有一種環(huán)模制 粒機，包括機架和圓筒形的中空環(huán)模，環(huán)模壁上徑向開設有若干模孔，環(huán)模一端徑向設 有進料通道，所述環(huán)模經(jīng)傳動系統(tǒng)與動力輸八機械相連接，環(huán)模內設有至少一個壓棍， 壓棍可轉動地安裝在壓輥固定的機構上，工作時，環(huán)模轉動，物料從進料通道進入環(huán)模 內，被環(huán)模帶動，不斷從壓輥和環(huán)模之間空過，在壓輥的擠壓之下，物料被從?？字袛D 出，被切刀裝置切斷后形成顆料裝的物料；其不足之處在于：這種制料機工作效率低下。 然而 AHHC520 制粒機使制粒效率大幅提高。 AHHC520 制粒機設計 5 1.3 設計任務 AHHC520 制粒機，包括機架和環(huán)模，環(huán)模壁上徑向開設有若干?？?，環(huán)模一端設有 進料通道，機架上固定有主套，環(huán)模另一端與皮帶輪相固定，皮帶輪經(jīng)軸承安裝在主套 外；環(huán)模內設置有圓筒形的內環(huán)模，內環(huán)模壁上也開設有若干徑向的?？?，內環(huán)模的一 端連接有轉軸，轉軸安裝在調整套內，調整套穿過主套安裝在機身上；主套上安裝有喂 料軸，喂料軸軸向穿過環(huán)模和內環(huán)模之間的間隙伸入進料通道中，喂料軸上設有螺旋推 進葉片，螺旋推進葉片從進料通道的進料口下側延伸至環(huán)模和內環(huán)模之間的間隙中。模 孔數(shù)目多，可同時從環(huán)模和內環(huán)模上進行制粒，其工作效率高，可用于糧食、飼料加工 中的制粒。本結構簡單、緊湊，合理；能防止溫度上升，在低溫下制粒，能確保原料擠 壓成顆粒狀，抑制壓力的上升；生產(chǎn)效率高、轉動慢、噪音小，原料中的異物，能通過 環(huán)模之間的間隙排出，不易損壞機器。該機喂料、調質、制粒分別采用獨立傳動，工作 可靠。該設備主要組成部分有：喂料系統(tǒng)，調質系統(tǒng)，傳動成型系統(tǒng)和潤滑系統(tǒng)。 AHHC520 制粒機主要由喂料、攪拌、制粒、傳動及潤滑系統(tǒng)等組成。其工作過程是 要求含水量不大于 15％的配合粉料，從料斗進入喂料絞龍，通過調節(jié)無級調速電機轉速， 獲得合適的物料流量，然后進入攪拌器，通過攪拌桿攪動與蒸汽混合進行調質，如果需 要添加糖蜜或油脂，也從攪拌筒加入與蒸汽一起調質，(油脂添加量一般不超過 3％，否 則難于成形)，經(jīng)調質后配合粉料溫度可達 64～85℃，濕度達 14～l 6％。然后再通過斜槽 經(jīng)過吸鐵裝置除去混在粉料中鐵雜質，最后進入壓 0 制室進行制粒。壓制室主要工作部 件由壓模、二個壓輥、喂料刮刀、切刀以及模輥間隙調節(jié)螺釘?shù)冉M成。 飼料通過壓模罩和喂料刮刀，將粉狀飼料送入兩個壓制區(qū)，空軸傳動輪帶動壓模旋 轉，飼料被卷入壓模和壓輥之間，兩個相對旋轉件對飼料逐漸擠壓，而擠入壓模孔，在 ?？字谐尚?，并不斷向?？淄舛藬D出，再由切刀把成形顆粒切成所需的長度，最后成形 顆粒料流出機外。 確定設計方案；喂料器技術參數(shù)的確定；電機參數(shù)的確定；調制器技術參數(shù)的確定； 主傳動系統(tǒng)技術參數(shù)的確定；主軸剛度的校核計算；環(huán)模和壓輥配合使用的技術參數(shù)的 確定，壓輥得制作工藝過程；其他相關說明。完成整機的三維設計、主要部件的組裝圖、 重要零件的工程圖、相關參數(shù)的優(yōu)化。 無錫太湖學院學士學位論文 6 2 總體方案設計 2.1 主要組成結構 圖 2.1 AHHC520 制粒機 AHHC520 型制粒機主要用于中大型配合飼料廠壓制顆粒飼料，也可用于機械化養(yǎng)養(yǎng) 殖場。該產(chǎn)品可以根據(jù)用戶的需求，配備不同?？卓讖降膲耗＃a(chǎn)各種規(guī)格的顆粒飼 料，從而用于不同的養(yǎng)殖對象。該機喂料、調質、制粒分別采用獨立傳動，工作可靠。 該設備主要組成部分有：喂料系統(tǒng)，調質系統(tǒng)，制粒系統(tǒng)，主傳動系統(tǒng)，過載保護系統(tǒng) 和潤滑系統(tǒng)等。 AHHC520 制粒機設計 7 2.2 主要技術參數(shù) 表 2-1 技術參數(shù) 項目 參數(shù) 生產(chǎn)率（t/h） 4～20 壓模內徑（mm） 520 壓輥直徑（mm） 240 ?？字睆剑╩m） 8 壓模轉速(r/min) 382 喂料絞龍轉速(r/min) 120 螺旋面直徑（mm） 300 螺距（mm） 300 調質器轉速（r/min） 380 槳葉直徑（mm） 560 螺距（mm） 480 偏心軸偏心距(mm) 15 主電機 200KW 調質電機 5.5KW 配 套 動 力 喂料電機 2.2KW 2.3 工作原理與工作過程概述 2.3.1 環(huán)模制粒機的工作原理 粉狀飼料的制粒過程是一個連續(xù)壓制過程。它建立在粉狀顆粒間有空隙存在的基礎 上。粉狀物料是一種由具有一定流動性的分散顆粒組成的不連續(xù)松散體，在擠壓力的作 用下粉粒相互移近和重新排列，粉粒間所含氣體不斷逸出,從而使得粉粒間的間隙減小， 聯(lián)接力增大，最后被壓制成具有一定密度、一定硬度的顆粒飼料。 在壓粒過程中，飼料的蛋白質和糖分受熱產(chǎn)生可塑性，淀粉部分糊化。 “壓?！?，簡 單地說就是一個擠壓式的熱塑過程。環(huán)模和壓輥是制粒機的主要工作部件，配合飼料從 供料機構較均勻地供給調質機構，飼料在調質機構中與水(或其他添加物)混合后，投入制 粒機構中。飼料在環(huán)模與壓輥的擠壓下，從壓模的?？字袛D出來成為顆粒。從工作過程 分析，環(huán)模是主動回轉零件，而壓輥是靠摩擦而轉動的。 無錫太湖學院學士學位論文 8 圖 2.2 壓制區(qū)內的分區(qū) 在環(huán)模制粒過程中，粉料在壓制區(qū)內所在的位置不同，其受壓輥的壓緊 力亦是不同 的。它可劃分為 4 個區(qū)，即供料區(qū)、壓緊區(qū)、擠壓區(qū)和成形區(qū)，見上圖。 在供料區(qū)，物料基本不受機械外力，它處于自然松散狀態(tài)，但它受環(huán)模圈回轉而產(chǎn) 生離心力影響，使粉料緊貼在環(huán)模內圈上。隨著模輥的旋轉，物料進入壓緊區(qū)，在此區(qū) 域內，受模輥的擠壓作用，粉粒之間產(chǎn)生相對移動，孔隙逐漸減小。由于材料的前進速 度，擠出壓力的增大，孔隙較小，但粉基本不變形。在擠壓區(qū)，模輥間隙變小，擠壓壓 力急劇增加，粉進一步密切和馬賽克，接觸表面顆粒的增加與增強，顆粒之間的變形， 并產(chǎn)生一個很好的連接，同時壓制粉末擠壓?？住Ｈ珘撼尚皖w粒?？组L度。這部分的材 料將產(chǎn)生彈性變形，塑復合材料。料筒已壓實成型已填滿?？祝？變龋^續(xù)接受新榨 粉，使飼料柱體向外側推移，排出模孔。這時擠壓力必須克服模孔內料柱摩擦力的總和。 物料在模輥轉動作用下壓制成顆粒有兩個條件：一是模輥要把物料攫入變形口，二是壓 輥對物料擠壓力要大于?？變攘现哪Σ磷枇?。 2.3.2 環(huán)模制粒機的主要工作過程 當水分含量為 12％～14％的配合飼料進入混合喂料器后，飼料經(jīng)加入一定量的水蒸 汽后，被螺旋漿葉混合攪拌均勻后送進調質器內，進行糊化。如果需要，也可以將糖蜜、 脂等液體均勻噴灑到物料中去，脂的添加量不得超過 3％，以利于成形。調質后的物料水 分達到 15％～17％，然后經(jīng)分配器分配到轉動的環(huán)式壓模和壓輥的工作面上。旋轉的壓 輥通過與物料的磨擦帶動壓輥旋轉，物料在強烈的擠壓下，克服孔壁的阻力，并不斷從 壓模孔中成條的擠出。擠出時被裝置在壓模外的切刀切成長度適宜的顆粒。切刀的位置 可以調節(jié)，以控制顆粒的長短。剛壓制出的顆粒溫度一般在 75～90℃之間，水分在 15％～16％左右，必須在經(jīng)過冷卻降溫，揮發(fā)水分使其溫度接近室溫，以便保管儲藏。 AHHC520 制粒機設計 9 3 喂料機構設計 喂料機構的作用是將待制粒倉中的粉狀物料均勻地輸送到調質部分，其關鍵是保證 輸送速度的穩(wěn)定。傳統(tǒng)的機構通常是依靠螺旋輸送機來實現(xiàn)這種功能。螺旋輸送機又稱 “絞龍” ，是一種無撓性牽引構件的連續(xù)輸送設備。其結構主要包括料槽、螺旋葉片和轉 動軸組成的螺旋體、兩端軸承和驅動裝置幾部分。工作時，物料由進料口進入料槽，并 在螺旋葉片的推動下沿螺旋槽作軸向移動，直至卸料口被排出。螺旋輸送機的類型有水 平、垂直和傾斜三種形式，本設計中選用水平螺旋輸送機。與其它輸送設備相比，螺旋 輸送機具有結構簡單、橫截面積小、密封性好、操作維修安全、方便、制造成本低等優(yōu) 點，這也正是它被廣泛應用的原因之一。 圖 3.1 喂料機構 3.1 喂料輸送結構設計 該設備的螺旋輸送機葉片采用單頭滿面式螺旋葉片，螺旋葉片的一邊緊貼在軸上， 形成完整的螺旋面。這種葉片構造簡單，輸送能力強，便于均勻地輸送粉類物料。 螺旋面采用右旋設計方案。由于輸送物料中含有一定水分，為了防止葉片生銹，影 響物料輸送和產(chǎn)品質量，選用不銹鋼作為葉片材料。同時，由于在工作過程中，葉片磨 損比較嚴重，為了增加其耐磨性，要對葉片進行調質處理，以提高其表面硬度。 螺旋葉片厚度為 5mm，螺距為（0.8-1）D，D 為螺旋直徑，由于本設計采用水平結 構設計，取 S=D，機殼厚度為 5mm。 無錫太湖學院學士學位論文 10 3.2 喂料器參數(shù)計算 3.2.1 螺旋直徑 D 與螺旋軸轉速 n 的計算 根據(jù)?運輸機械設計選用手冊?的公式 15-1： (3.1) ）（ m5.2CQKD???? 其中，Q:輸送能力，按設計要求，取 20t/h； K：物料特性系數(shù)，常用物料的 k 值見?運輸機械設計選用手冊 ?表 15-1，這里 取 0.0415； Ψ:填充系數(shù)，見?運輸機械設計選用手冊?表 15-1，這里取 0.35； C：傾角系數(shù)，見?運輸機械設計選用手冊?表 15-1，這里取 1； ρ:物料松散密度，見?運輸機械設計選用手冊 ?表 15-6，這里取 0.52t/m3， 將數(shù)據(jù)帶入上式，可得 mD27.0? 圓整后，取 D=0.3m。 根據(jù)?運輸機械設計選用手冊?的公式 15-2： (3.2) in)/(rAn? 其中，A：物料綜合系數(shù)，見?運輸機械設計選用手冊 ?表 15-6，這里取 75， 代入上式，得 min/9.136rn 又由公式?運輸機械設計選用手冊?的公式 15-3 (3.3)CsDQ?????247 計算得 in/059.rn 圓整后，取 n=90r/min。 對 D 和 n 圓整后，應該對填充系數(shù)進行驗算： 37.0472????CsnDQ?? 未超過上限，故圓整后的 D 和 n 值適合。 3.2.2 物料軸向推進速度計算 根據(jù)公式： (3.4)60 SV?? 式中，V：物料的軸向推進速度（m/s） ； S：螺旋葉片的螺距（ m） ； n：螺旋軸轉速（r/min）; 則物料沿軸向推進速度 。V45.0? AHHC520 制粒機設計 11 3.2.3 電機的選擇 由于 N=1.33 kw,所以驅動軸轉動的電機選用 YTC 型電磁調速異步電動機，該電機有 三相異步交流電機、渦流離合器與測速發(fā)電機組成，并與控制器配合使用，工作時，此 電機能根據(jù)軸上承受載荷的不同自動地、無級地調整其輸出轉速，達到無級變速喂料， 控制不同喂料量的目的。 3.3 機槽的設計 本設計中的機槽采用法蘭和截面為 U 字型的鋼制機槽。 U 型機槽的厚度為 5mm 薄鋼 板，其兩側臂垂直，底部成半圓形，在 U 型機槽的端面焊接有法蘭，用以固定蓋板和端 蓋。機槽半圓的內徑大于螺旋葉片半徑，允許少量的物料滯留于槽底，以防葉片與槽底 摩擦。 為了對機槽進行密封，機槽上部裝有用薄鋼板制成的蓋板，蓋板用螺栓固定在槽體 上端的鋼制法蘭上。蓋板可以開啟，以便對槽體進行必要的檢查。蓋板上開有進料口， 機槽底部開有卸料口，均做成方形，以便安裝料管。 無錫太湖學院學士學位論文 12 4 調制器結構設計 4.1 調質的作用 在熱變化過程的糊化的淀粉含量較高的最重要組成部分發(fā)生在飼料，淀粉更易于消 化和被動物吸收。它能明顯提高飼料利用率，糊精具有較好的適口性，可以大大提高了 飼料的適口性。此外，糊化淀粉能改善飼料的一致性，能起粘結劑的作用，這是主要原 因之一，必須在造粒過程中鍛煉。 調質中的高溫、高壓可使飼料中大量病原微生物滅活,如常見的沙門氏桿菌及大腸桿 菌等。特別是最近一些飼料廠生產(chǎn)高衛(wèi)生標準，非致病性細菌尤其是沙門氏菌的產(chǎn)品， 在飼料生產(chǎn)，出現(xiàn)了提高造粒溫度的發(fā)展趨勢。這些飼料制造商規(guī)定制粒溫度超過 85℃， 結果表明溫度有效殺滅沙門氏菌。尤其在國外，早在十九年代末的西歐玩“沙門氏菌恐慌” 在戰(zhàn)時，淬火和回火是首要考慮的消毒問題，目前歐洲已經(jīng)開始使用擠壓造粒溫度兩種 造粒過程通常高達 90℃回火。 4.2 調質過程的控制 為了減少營養(yǎng)素的損失，造粒過程中根據(jù)不同的原材料成分的不同要求調整回火時 間，水含量和產(chǎn)品成熟。在一般情況下，淬火和回火時間越長，成熟度好的原料。淀粉 糊化度高，粘度和更好，粒子物理性能更好，但在同一時間，營養(yǎng)損失也更。淬火和回 火時間一般飼料原料 10 ~ 30 是適當?shù)?。但是回火時間是適合各種飼料是不存在的。因此， 飼料原料中的保留時間的調節(jié)裝置為變參數(shù)應該是最重要的創(chuàng)新。 4.3 調制器總體方案設計及計算 本設計方案采用單級槳葉式調質器，該型調制器通過改變槳葉的傾斜角度來控制物 料的推進速度，針對不同的物料，分別設定調質器槳葉的傾斜角度，控制物料的調質時 間，實現(xiàn)調質器的最優(yōu)功能。 調質時間： (4.1))(36041 21 sQkvlDVt???? 式中，V：調質筒體積（ ）；3m D：調質筒直徑（m）； ：調質筒長度，取 =7D；ll ：飼料容重( ),取 v=0.5；v3/t ；飼料充滿系數(shù)，取 k=0.3。k AHHC520 制粒機設計 13 調質軸輸送量 Q1，取 Q 的 1.5~2.0 倍，可初定 Q1=1.8Q。 將上述有關參數(shù)代入調質時間 t 計算式： 3608.1.5742???Dt?3 780574Qtt?? 為了便于設計，一般取 t=15 秒。代入上式，計算得 D=0.5592m。參照市場上同類產(chǎn) 品的技術參數(shù)，取調質桶直徑為 560mm，長度 3200mm。調質電機選用 Y100L，功率 2.2kW，同步轉速 1500r/min。 圖 4.1 調制器軸 無錫太湖學院學士學位論文 14 5 主傳動系統(tǒng)的設計 5.1 主電機的選擇 根據(jù)吳克疇教授摘譯的《混合飼料生產(chǎn)工藝》一書介紹，一臺飼料壓粒機的生產(chǎn)率 Q 可以近似的由下式來計算： (5.1) )/(2.7'htpKNQ??? 式中，N：壓粒電動機的驅動功率（KW） ； ：要壓粒的散料密度（t/ ） ；?3m ：壓粒電動機的效率取 0.8——0.9；? p：需要壓粒壓力（MPa） ； ：決定于壓縮率 K（未壓粒的散裝物和壓粒后的顆粒密度的比率） ；'K K：壓縮率，可取 0.5——0.7； 公式換算得到驅動功率的算法： (5.2)??2.7 QpKN? 已知：Q=10, =0.9，查表得到 P=56； =0.5；γ=0.5；?' 帶入計算得到 N=166.2kW，經(jīng)查表，選取主電機型號為 Y280L-2 ，額定功率為 200KW，同步轉速 1500r/min。 5.2 主傳動計算 該設計方案主傳動系統(tǒng)采用直齒齒輪傳動，主要優(yōu)點是工作可靠，使用壽命長，傳 動較平穩(wěn)，傳遞功率高，結構緊湊，功率和速度適用范圍很廣等。工作時,由電動機帶動 小、大齒輪，并經(jīng)傳動空軸帶動環(huán)模轉動，環(huán)模與壓輥擠壓物料成形。 5.2.1 選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù) 圖 5.1 主傳動示意圖 AHHC520 制粒機設計 15 1）選定齒形為直齒圓柱齒輪傳動。 2）作為機床主軸傳動，選用 7 級精度（GB 10095-88） 3）材料選擇。由《機械設計》表 10-1 選擇小齒輪材料為們 40Cr（調質） ，硬度為 280HBS，大齒輪材料為 45 鋼（調質） ，硬度為 240HBS，二者硬度差為 40HBS。 4）選小齒輪齒數(shù)為 z1=24，大齒輪齒數(shù)為 z2=3.74×24=92.976，取 z2=93。 5.2.2 按齒面接觸強度設計 由《機械設計》公式 10-9a 進行試算，即 (5.3)??3 2112. ?????????HEdt ZuKTd?? （1）確定公式內的各計算數(shù)值 1）試選載荷系數(shù) Kt=1.3. 2）計算小齒輪傳遞的轉矩。 mNmNnPT ??????? 65151 1029.14802.90.9 3）選取 nd=1. 4）查得 ZE=189.8 MPa1/2. 5）查得 σHlim1=600MPa， σHlim2=550MPa。 6）計算 N 992 911065.87.346 1034.6)582(0????jLnh 7）取 KHN1=0.95，K HN2=0.98. 8）計算接觸疲勞許用應力。 取失效概率為 1%，安全系數(shù)為 S=1，由《機械設計》式 10-12 得?? MPaSHN570695.01lim1 ????K398.2li2 （2）計算 1）試算小齒輪分度圓直徑 d1t，代入[σ H]中較小的值。??m mZuTdEdt417.8 5398.17.831029.3.32 262? ?????????????????????? 2）計算圓周速度 v。 ssmnt /50.1/106487.061 ????? 3）計算齒寬。 dbt 71?? 無錫太湖學院學士學位論文 16 4）計算齒寬與齒高之比 。hb 模數(shù) mzdmtt 184.6247.18?? 齒高 ht 9.3.5.?671094.38?b 5）計算載荷系數(shù)。 根據(jù) v=11.50m/s，7 級精度，由 《機械設計》圖 10-8 查得動載荷系數(shù) Kv=1.18,； 直齒輪， ；1??FHK 由《機械設計》表 10-2 查得使用系數(shù) KA=1.25； 由《機械設計》表 10-4 用插值法查得 7 級精度、小齒輪相對支撐非對稱布置時， 。42.1??HK 由 ， 查圖 10-13 得 ；故載荷系數(shù)670hb42.1??H32.1??F127.4.85.????HvAK 6）按實際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由《機械設計》式 10-10a 得mdtt .3.1274.831? 7）計算模數(shù)。 mz8.24.1? 5.2.3 按齒根彎曲強度設計 由《機械設計》公式 10-5 得彎曲強度計算公式為 (5.4)??321????????FSAdYzKT??? （1）確定公式內的各計算數(shù)值。 1）由《機械設計》圖 10-20c 查得小齒輪的彎曲疲勞強度極限 ；大齒MPaFE501?? 輪的彎曲疲勞強度極限 ；MPaFE3802?? 2）由圖 10-18 取得彎曲疲勞壽命系數(shù) ； ；90.1?FNK9.2FN 3）計算彎曲疲勞需用應力。 取彎曲疲勞安全系數(shù)為 S=1.4，由《機械設計》式 10-12 得?? MPaaSFENF 49.314.151???K857.2.80922 ? AHHC520 制粒機設計 17 4）計算載荷系數(shù) K。 947.13218.25??????FvA 5）查取齒形系數(shù)。 由《機械設計》表 10-5 查得， ； 。6.1aY.2Fa 6）查取應力校正系數(shù)。 由《機械設計》表 10-5 查得， ； 。58.1?Sa7.12Sa 7）計算大、小齒輪的 并加以比較。??FSa???0157.8.25736.49.3621??FSaY 大齒輪的數(shù)值大。 （2）設計計算 mm0954.17.2410936???? 計算的結果進行比較，將齒面接觸疲勞強度計算模塊 M 是大于齒根彎曲疲勞強度計 算模塊，承載能力的齒輪模數(shù)的大小主要取決于上的抗彎強度，承載力和齒面接觸疲勞 強度所決定的，只有在齒輪的直徑（模數(shù)和齒數(shù)的產(chǎn)品） ，彎曲強度是可取的 5.0345mm 模量，就近舍入到 M＝6mm 的標準值，根據(jù)節(jié)圓直徑 D1 = 174.768 接觸強度可以計算， 小齒輪齒數(shù) 30148.2967.11 ???mdz 大齒輪齒數(shù) ，取 。25.3075.2??z2z 5.2.4 幾何尺寸計算 （1） mmzd7026183021??? （2） a4121? （3） db801???? 取 B2=180mm，B1=190mm。 5.2.5 結構設計及繪制齒輪零件圖 見零件圖 AHHC520-ZL-01 和 AHHC520-ZL-02。 無錫太湖學院學士學位論文 18 5.3 空心軸的有限元分析 電機的轉矩通過一對齒輪傳動傳遞給空心軸，空心軸帶動固定其上的環(huán)模一起旋轉。 因此，空心軸是主要的傳動和連接部件?？招妮S的主要制造工藝和計算如下： (1) 空心軸材料為 45 鋼； (2) 該軸采用鍛造方式加工，然后再進行車削和銑削加工； (3) 空心軸內壁設有軸承支座，為了將環(huán)模和主軸定位，保證兩零件的同軸度，環(huán)模 和空心軸用鍵連接，即傳動鍵，并用螺栓定位?？招闹鬏S結構請參見制粒部分部裝圖 AHHC520-ZL-00。 圖 5.2 空心軸 (1)進入 UG NX6.0 的高級仿真模塊，并新建 FEM 和仿真。 AHHC520 制粒機設計 19 圖 5.3 截圖 1 圖 5.3 截圖 2 （2）新建解算方案 Solution1。 無錫太湖學院學士學位論文 20 圖 5.3 截圖 3 （3）對模型施加載荷和約束。 圖 5.3 截圖 4 AHHC520 制粒機設計 21 圖 5.3 截圖 5 （4）指派模型材料。 圖 5.3 截圖 6 無錫太湖學院學士學位論文 22 （5）對模型進行網(wǎng)格劃分。用 10mm 的 CTETRA（4）單元。 圖 5.3 截圖 7 AHHC520 制粒機設計 23 6 制粒系統(tǒng)的設計與計算 6.1 環(huán)模的加工工藝綜述及結構設計 圖 6.1 環(huán)模 環(huán)模是顆粒飼料壓制機的關鍵零件之一；又是易損件；價格不菲；其質量的好壞和 質量是否穩(wěn)定,直接影響環(huán)模的使用壽命和顆粒飼料壓制機的產(chǎn)量 環(huán)模失效的主要形式是模孔內圈已被廢棄，也有環(huán)模的模塊開裂。對環(huán)形模具材料 的使用壽命的加工工藝，環(huán)模環(huán)模，同樣的材料，同樣的過程，模具的壽命也與飼料的 配方與生產(chǎn)工藝參數(shù)，工藝操作，飼料。當初始壓力環(huán)模出料順暢主環(huán)模孔的表面光潔 度。目前，20 鋼，35 鋼，45 鋼，20Cr，40Cr，20CrMnTi ，40CrMnMo 等國產(chǎn)顆粒飼料 機環(huán)模的常用材料，優(yōu)質碳素結構和低合金結構鋼，不銹鋼也有少量。 6.1.1 環(huán)模的熱處理工藝 在環(huán)模材料的過程中，熱處理，淬火和回火，正火，淬火，滲碳，滲氮。根據(jù)不同 的環(huán)模材料，考慮到這些熱處理方法的特點，和加工工藝之間的安排。消除正火的內應 力，準備下一次的過程。在環(huán)模的歸一化處理，一般安排在鍛造或粗加工后，也有安裝 在汽車前。正火處理后的環(huán)模，改善切削性能，并可適當提高表面精加工。 環(huán)模的目的，可獲得強度和韌性更高性能的綜合力學性能，保持環(huán)模。在環(huán)模加工， 精車的總體布置，拉前或后的粗加工；也可設置在滲氮前。中碳優(yōu)質結構鋼和合金結構 鋼，應注意間隔時間不宜太長，淬火和回火熱處理裂紋，否則，可能會導致環(huán)模環(huán)模因 復合體的結構。 無錫太湖學院學士學位論文 24 模具淬火冷卻介質用于水和油。在冷卻水油比速度。如添加聚乙烯醇 0.15% ~ 0.30% 的水，油和水之間的冷卻，可以更好的熱處理組織。淬火一般安排在鉸削或磨削，可使 最終熱處理工藝。 滲碳處理能提高?？缀蛢拳h(huán)表面的硬度,提高其耐磨性,從而提高環(huán)模的使用壽命。滲 碳主要針對含碳量 0.15%～0.25%的優(yōu)質結構鋼和低合金鋼如 20 號鋼、20Cr、20CrMnTi 等。 6.1.2 環(huán)模?？椎募庸すに?環(huán)模?？妆砻婀鉂嵍戎苯佑绊懎h(huán)模生產(chǎn)飼料時是否順利出料的關鍵。一般用人工進 給的鉆孔工藝很難達到其要求的光潔度。而進口的多工位鉆孔專用機床由于設備價格昂 貴和其鉆頭依賴進口,導致環(huán)模制造成本增加。有的廠家采用專用機床,雖然能達到光潔度 要求,但生產(chǎn)成本也比較高。利用普通鉆床經(jīng)過改進并輔以必要的工裝,能夠實現(xiàn)鉆（擴） 孔半自動化,取得令人滿意的環(huán)模?？妆砻婀鉂嵍群洼^高的生產(chǎn)效率,降低制造成本;其方法 是利用單片機控制兩個步進電機,其中一個步進電機控制鉆（擴）孔進給方式,另一個步進 電機控制環(huán)模的轉角,達到自動轉動;經(jīng)加工后?？妆砻婀鉂嵍瓤蛇_ 0.8,產(chǎn)品質量穩(wěn)定,生產(chǎn) 成本降低,自動化程度大為提高。通過不同的編程,可改變鉆（擴）孔的鉆頭或（銑刀）的 進給運動,可分一步或多次對同一孔進行加工;更換不同直徑的鉆頭（或銑刀） ,可加工不同 直徑?？椎沫h(huán)模。 6.1.3 環(huán)模的結構 環(huán)?？椎男螤钆c尺寸也對產(chǎn)品的質量和生產(chǎn)率大小有很大影響。一般?？椎慕孛娉?圓形，有四種：直形孔、階梯孔、外錐孔和內錐孔。按孔徑大小可以分為兩種：內小外 大、內大外小，前者用于模孔徑小于 10mm，后者用于?？諒酱笥?10mm，其所以有此差 別是有利于成形。直孔和階梯孔適于配合飼料的制粒，但是，階梯孔不常用，外錐孔適 于脫脂糖等高纖維飼料，內錐孔使于草粉類體積大的飼料，由于直形孔加工簡單，用得 最為廣泛。進料口有三種形式：直孔、錐孔和曲線孔。采用曲線孔效果好，但加工困難。 因此，常采用直形孔口。錐孔角度一般為 60～120 度。環(huán)模工作面的開孔率對生產(chǎn)率有 很大影響。在考慮環(huán)模有足夠強度的條件下盡可能提高開孔率，模孔一般以正三角形排 列，孔間距為 3～5 mm。 6.1.4 方案設計 本設計方案主要參數(shù)如下：環(huán)模材料為 20CrB，滲氮處理。環(huán)模內徑為 250mm；孔 徑取 8mm；?？咨疃?80mm；環(huán)模有效工作寬度 185mm；?？撞捎弥毙涂自O計，錐孔角 60 度，孔在環(huán)模外表面呈正三角形排列。 AHHC520 制粒機設計 25 6.2 環(huán)模的參數(shù)計算 6.2.1 環(huán)模厚度計算 環(huán)模的厚度根據(jù)物料特性和?？卓讖接嬎?，壓制不同的飼料，需要采用相應的最佳 長徑比，以獲得高質量的顆粒。 ?？字睆饺?8mm，同時取?？咨疃葹?80mm，則徑深比為105??H 故環(huán)模內徑為 520mm，外徑為 680mm。 6.2.2 環(huán)模單位功率面積 單位功率面積是指壓粒主電機每千瓦所對應的環(huán)模有效壓帶面積，是衡量制粒機性 能的重要參數(shù)，也是設計制粒機的主要依據(jù)。 單位面積功率的計算公式如下： (6.1))/(20KWmPDbSA?? 其中，S：環(huán)模亞帶有效面積； D：環(huán)模內徑； b: 環(huán)模壓帶寬 A0=(3.14×520×185)/200=1510.34(mm2/kW) 基本符合正常的取值。 6.3 壓輥的設計計算 壓輥是制粒機的主要部件之一，它與環(huán)模配套使用，二者對粉狀飼料進行積壓，使 其成形。本設計方案在制粒室中采用兩個壓輥。 壓輥是用來向壓模擠壓物料的，為防止打滑和增加攫取力，壓輥表面采取增加摩擦 力和耐磨措施：在壓輥上按壓輥軸向拉絲。本設計方案壓輥采用 40Cr,調質處理后硬度為： HRC49。壓輥直徑的大小直接影響壓粒時物料攝入角，故在盡可能的條件下，應采用大 直徑的輥，兩壓輥得環(huán)模制粒機，壓輥直徑 d 與環(huán)模內徑 D 的關系為：2dD,考慮兩壓輥 之間還有調整間隙，一般取 d 與 D 的關系為： d=(0.4～0.485)D 結合設備實際情況，d=520×(0.4～0.485) ， 所以取:d=240mm 。 圖 6.2 模輥工作示意圖 1、壓輥 2 、 物料層 3、已成型顆粒 4、模輥間隙 5、粘附層 6、壓膜 無錫太湖學院學士學位論文 26 6.4 環(huán)模和壓輥工作間隙的調整 壓輥與環(huán)模的間隙是制粒機操作時調整的重要參數(shù)之一，其調整過程也是制粒機操 作前的最重要的調整步驟之一，間隙調整的合理性直接影響著制粒機的使用性能。正確 的調整會使制粒機獲得最大的生產(chǎn)能力，延長壓輥和環(huán)模的使用壽命，從而降低生產(chǎn)制 造費用，節(jié)約產(chǎn)品成本,提高經(jīng)濟效益。 一般情況下，環(huán)模的旋轉方向為順時針方向，如配有兩只壓輥的制粒機，開始安裝 壓輥時應將左側壓輥的最大偏心凸邊安裝在環(huán)模內左上半?yún)^(qū)，右側壓輥的最大偏心凸邊 安裝在環(huán)模內右下半?yún)^(qū)內；如配有多只壓輥制粒機，也應保證當偏心調節(jié)塊沿環(huán)模旋轉 的相反方向轉動時，壓輥應向與環(huán)模相接觸的方向移動，否則說明壓輥安裝不正確，應 按上述要求重新安裝。 壓輥與環(huán)模的間隙一般為 0.13mm～0. 5mm，調節(jié)時通常使壓輥的外表面與旋轉環(huán)模 的內表面輕微接觸，并在環(huán)模帶動下達到似轉非轉。正常情況下，?？仔〉膬烧唛g隙小 些，?？状蟮膬烧叽笮恍聣耗ｉg隙小些，舊壓模間隙大些。如果壓輥與環(huán)模間隙太小, 壓輥與環(huán)模容易磨損，而且噪聲較大；反之，間隙太大會造成出料困難。 AHHC520 制粒機設計 27 7 設備拆裝及維護 7.1 制粒機的使用和維護 （1）使用新制粒機或新?lián)Q的壓模圈應先加工一部分含油脂量較高的飼料，如亞麻籽 及餅粕等粉料，使壓?？椎玫揭欢櫥?，然后再加工一般飼料。這樣可提高產(chǎn)量，延長 壓模圈的使用壽命。 （2）壓粒前在粉料中可滴加 4％左右的水或蒸汽，有時也可加不超過 3％的油脂和 不超過 10％的糖蜜。 （3）如壓粒機需較長時間的停歇，則應在工作快要結束時，加入油質粉料或經(jīng)油浸 的鋸木屑來充填?？?，以防生銹。 7.2 制粒機的檢修 制粒機檢修的內容主要包括制粒機的拆裝和易損件的更換修復方法。 制粒機的拆裝 內容包括喂料系統(tǒng)拆裝、攪拌系統(tǒng)拆裝、制粒機主傳動系統(tǒng)拆裝、易損件的拆裝 4 部分。 7.2.1 喂料系統(tǒng)拆裝 1、調速電機支承座；2、減速器；3、調速電 機；4、支撐板；5、大鏈輪；6、鍵；7、小鏈 輪；8、鏈條；9、防護罩；10、11、12 螺栓 圖 7.1 喂料系統(tǒng)拆裝示意圖 7.2.1.1 喂料系統(tǒng)傳動部分拆裝 1、松開防護罩上的緊固螺栓，即可拆裝防護罩 9。 2、松開螺栓 12，調松調速電機 3 和減速器 2，可取下鏈條 8。 無錫太湖學院學士學位論文 28 3、用合適的“ 拉馬” 可取下大鏈輪 5，小鏈輪 7，鍵 6。 4、去掉螺栓 10，可取下支承板 4。 5、去掉螺栓 12，可取下調速電機 3，減速器 2。 6、去掉螺栓 11，取下調速電機支承座 1。 傳動部分裝配時，按上述相反順序進行。 當傳動部分的某一處出現(xiàn)故障或松弛時， 即可