CN103358581B - 挤干机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种适用于烟草物料、中药及采用类似加工工艺的生物类产品浸泡后的挤干工艺，以及回填加料后的挤压均化工艺的挤干机，包括机体，设置于机体内的挤压部件和排水通道；所述挤压部件包括上环形排链和下环形排链，所述上、下环形排链由传动装置驱动相向运行，且其相对面之间形成楔形间隔。本发明所述上、下环形排链与物料接触一面，同向同速运动并形成楔形挤压区，物料挤干压缩比可调范围大，可实现连续、平稳、均匀挤干物料，并且克服了现有技术所存在的造碎较大、被挤干后物料干度不均、设备自动化程度低等缺点，可满足卷烟加工物料、中药及采用类似加工工艺的生物类产品高效提取加工的发展需要，提高加工水平。

Description

挤干机

技术领域

本发明涉及卷烟、中药及采用类似加工工艺的植物类产品制造的工艺设备，特别涉及一种对浸泡后物料进行提取挤干及对回填加料后物料进行挤压均化的挤干机。

背景技术

挤干机是造纸、制药、卷烟等行业不可缺少的设备。在造纸行业使用挤浆机是为了纸浆的洗涤，以提高纸浆的提取率，同样，制药和卷烟行业使用挤干机也是为了提高其物料的提取率。在卷烟制造企业的再造烟叶生产过程中，一个重要的生产工序就是将烟梗、碎烟片、烟末等物料浸泡提取，物料通过提取机浸泡后，挤干机的作用就是将浸泡后的物料液体挤出。被挤出去的这些液体其中包含许多水分和可溶性物质，所以，挤干机挤出的液体越多其效率也就越高，最终也决定了物料提取率的高低。

通过几十年的发展，目前，我国相关行业所使用的各类挤干机已基本可以满足生产需求。例如，在造纸行业普遍使用的单螺旋或双螺旋挤干机、双网挤浆机等，在卷烟和制药加工行业也普遍使用类似于造纸行业的螺旋挤干机原理设备，为此为了更好地适应行业加工要求，各行业也在挤干设备方面不断创新。

中国专利201110400407.X提供一种生物质废渣挤干机本发明公开了一种生物质废渣挤干机，其具有动力箱、传动轴、轴承座、锥形螺旋轴、过滤网筒、衬网筒、加强筋框、机壳和防滑筒，所述过滤网筒、衬网筒、加强筋框和机壳组成一个多层组合式锥形机壳，锥形机壳的大端一侧设有进料口，小端连接出料口，所述防滑筒装在锥形机壳小端出料口处，其筒口截面为正六边形。该发明申请针对造纸废渣等生物质原料进行开发设计，结构独特，挤压效率高，脱水干度大，不但可应用于造纸废渣的脱水干化，而且对其它生物质垃圾如木屑、废浆、污泥等也可以实现强力高效脱水，应用范围广泛。

中国专利CN99206554.2提供一种草浆黑液挤干机，包括外壳，螺旋轴和筛鼓，外壳两端有进料口和出料口，螺旋轴为等螺距圆柱形螺旋，螺旋的底径是变径的；筛鼓由微形条箍成圆柱雀笼形，筛条与筛条之间的滤液出路为细长的筛缝，筛鼓内径上有防滑条。该实用新型以变螺旋底径对浆料实施挤压；以细长的筛缝阻止纤维随滤液逸出，从而达到高的黑液提取率。

中国专利201110081338.0公开了一种苇渣挤干机，由传动电机、轴承座、挤压螺旋轴、机壳、过滤网筒和防滑筒构成，所述挤压螺旋轴采用变径变螺距结构，为锥形轴。该发明申请针对湿苇渣等生物质原料进行开发设计，结构独特，挤压效率高，脱水干度达50％以上，不但可成功应用于湿苇渣的脱水干化，而且对其它生物质垃圾如木屑、废渣、污泥等也可以实现高效脱水，应用范围广泛，为生物质资源回收利用解决了一个较突出的装备技术难题，填补了空白。

上述发明的各种形式的挤干机，较好地解决了生产所需的所存在的诸多问题。但是，均存在一些共性问题，例如，因采用螺旋轴为主要挤压部件，螺旋挤压物料时有搓推的作用，物料易产生造碎，且螺旋轴须与相应的挤压机体外壳要有较高的配合精度，物料在其中必须充满才能达到挤干效果，制备及实际运行难度大，可调节功能较少，适应性较差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种适用于烟草物料、中药及采用类似加工工艺的生物类产品浸泡后挤干工艺和回填加料后的挤压均化工艺的挤干机，以实现较高提取率，并能有效减少物料造碎。

本发明包括机体，设置于机体内的挤压部件和排液通道；挤压部件包括上环形排链和下环形排链，上、下环形排链由传动装置驱动相向同步运行，且其相对面之间形成楔形间隔，即上下环形排链之间进料端距离大于出料端。上下环形排链设有足够的宽度，以容纳被挤压物料，使设备具有足够的挤干处理容量。

本发明通过设置相向同步运行的上、下环形排链，运行时物料被上、下环形排链同步输送，通过上下环形排链的相向面所形成的楔形挤压区，物料中浸泡的液体被陆续挤出。在上述物料挤压过程中，不存在现有挤干机中的螺旋搓推挤压，因此物料造碎大幅度减少，且因其挤压过程平顺、简短，挤压效率提高。

为进一步提高设备适用性，确保物料挤干效果，本发明采用下环形排链与水平面呈夹角，且该夹角角度固定；上环形排链设为可围绕着一回转轴转动的机构，该回转轴安装在机体的上部，上环形排链的主动辊和被动辊分别设置在所述回转轴的前后两端；安装在机体左右两侧的两个挤压气缸的活塞杆与上环形排链的被动辊铰连。挤压气缸的气压可在0.1～0.7MPa范围内调控。气压的设定可以根据物料挤干的干度要求来定，在确定了压缩比后，通过气动伺服控制***自动调节挤压气缸的气压，来实现自动控制上环形排链对物料的挤压压力，确保在上环形排链对物料的挤压阻力略有变化时，上环形排链对物料的挤压压力始终处于恒压状态，以保证被挤干后物料的干度均匀稳定。

对于常见的烟草物料来说，所述上环形排链与下环形排链所形成物料压缩比范围优选为3～11，即：所述上、下环形排链之间对应于物料进料端的间隔与其对应于物料出料端的间隔的比例为3～11。通过挤压气缸活塞杆行程调节，联动调节上环形排链绕回转轴中心的旋转角度来实现压缩比的调节。

为灵活调整物料进料高度和进料均匀性，在机体内对应于物料进料段的进料仓的上部设有一个均料装置，该均料装置的位置可上下调节。该均料装置可以是一个均料辊，可以根据物料情况来调整其上下位置。

同时为确保被挤干物料出料的均匀稳定性，上、下环形排链的主动辊均对应设置在被挤压后物料的出料端。

此外，为了进一步加快物料中被挤出液的顺畅排出，并简化设备结构，所述机体的两侧边板为双层，其中的内侧板对应挤压区域的部分为设有多个排液孔，内侧板与外侧板之间设有合适的排液间隙，该间隙通连排液通道，实现即时顺畅的排出被挤物料中的挤出液。同时，下环形排链上设有多个排液孔，通过下环形排链上的排液孔排出的挤出液下落到下环形排链下方设置的集水盘内，实现即时顺畅的排出被挤物料中的挤出液。所述排液通道包括设置在下环形排链下方的集水盘和设置在进料口下方的排液口。

为防止排链被腐蚀，降低设备维护量，上、下环形排链采用高强度合金铜或同性能材质制造，各排链的链节采用自筘搭式连接。机体采用不锈钢板焊接而成，两外侧板之间用钢板隔开并焊接成牢固的刚性机体，上述的全部零部件均安装在机体上。

为了防止物料打滑，上、下环形排链与物料接触面设有防滑沟槽。此外，采用一台驱动减速机驱动，确保上、下环形排链的挤压物料面同向同步运行，避免物料在挤压过程中出现搓推现象引起造碎。

本发明传动装置包括驱动减速机、三个链轮组和一个齿轮对组成。每个链轮组均由主动链轮、从动链轮和张紧链轮组成，其中，第一链轮组的主动链轮与驱动减速机的输出轴连接，第一链轮组的从动链轮与齿轮对的主动齿轮及第二链轮组的主动链轮同轴连接，第二链轮组的从动链轮与第三链轮组的主动链轮同轴连接，齿轮对的从动齿轮和第三链轮组的从动链轮分别与下环形排链和上环形排链的主动辊同轴连接。

本发明驱动减速机采用变频调节，上、下环形排链的运行速度由驱动减速机调节，上、下排链运行线速度为(1～8)m/min。上、下排链的运行线速度可以根据物料挤干后干度和需求的流量来变频调节驱动减速机的转速实现调节。

本发明可以实现连续、平稳挤干物料，不仅克服了现有螺旋挤干机所存在的造碎大、被挤干物料干度均匀稳定性差、设备自动化程度低等缺点，而且满足了烟草物料、中药及采用类似加工工艺的生物类产品高效提取挤干加工工艺的发展需求，提高了相关行业的加工能力和加工水平。相对于现有的挤干类设备，本发明具有以下优点：

1、设备结构设计新颖、体积较小，能耗低，利于工艺生产布置。

2、设备的自动化水平高，压缩比和挤干压力可调可控，适用于多种不同工况需求；

3、设备结构简单、运行可靠、噪音低，使用和维护方便。

附图说明

图1为本发明总体结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为图1沿E—E截面结构示意图；

图4为本发明所述驱动装置结构布置示意图；

图5为本发明所述驱动装置传动原理示意图；

图6为本发明所述上环形排链结构示意图；

图7为本发明所述上下环形铜链楔形压缩比为3时的结构示意图；

图8为本发明所述上下环形铜链楔形压缩比为11时结构示意图；

图9为本发明所述排链链节自筘搭式连接结构示意图；

以上图中：1:支脚；2:驱动装置；2-1:驱动减速机；2-2:第一链轮组主动链轮；2-3:第一链轮组链条；2-4:第一链轮组张紧轮；2-5:第一链轮组从动链轮；2-6:主动齿轮；2-7:从动齿轮；2-8:第二链轮组主动链轮；2-9:第二链轮组链条；2-10:第二链轮组张紧轮；2-11:第二链轮组从动链轮；2-12：第三链轮组主动链轮；2-13:第三链轮组链条；2-14:第三链轮组张紧轮；2-15:第三链轮组从动链轮；3：机体；4:气动控制单元；4-1:气路元件；4-2:气缸1；4-3:气缸2；5:下环形排链；5-1:下排链主动辊；5-3:下排链被动辊；6:上环形排链；6-1:上排链主动辊；6-2:回转轴；6-3:上排链张紧装置；6-4:上排链被动辊；7:均料辊；8:集水盘；

A:进料口；B:出料口；C:上环形排链在进行压缩比调节时的旋转方向；D:集水排放口；F:挤压段；G:进料段。

具体实施方式

如图1、2及3所示，本发明包括支脚1、驱动装置2、机体3、气动控制单元4、下环形排链5、上环形排链6、均料辊7、集水盘8等部件。机体3的底部设置有4只或更多个数的机脚1，机脚1作为整体设备的支撑，同时具备高度调节功能，机脚1同时可用来调节整体设备达到水平要求。机体3是由不锈钢板焊接而成，机体3的左右两侧板是采用双层结构设计，内侧板对应挤压区域内设有多个排液孔，其与对应外侧板之间设有合适的间隙，形成排水空间，两外侧板之间用钢板隔开并焊接成牢固的刚性机体，上述的全部零部件均安装在机体3上。

如图1所示，本发明包括进料口A、进料段G、挤压段F和出料口B。其中，在进料段G的进料仓的上部设有均料辊7，均料辊7可以根据物料情况来调整上下位置，调整进料高度和均匀性。挤压段F为由上环形排链6、下环形排链5的相向面构成的楔形挤压区，其压缩比可调。排链的驱动端就是被挤干物料的出料口B。

如图7所示，当压缩比设定为3时，上环形排链6、下环形排链5之间的楔形挤压区的小端间隔为150mm，上环形排链6、下环形排链5之间的楔形挤压区的大端间隔为450mm；如图8所示，当压缩比设定为11时，上环形排链6、下环形排链5之间的楔形挤压区的小端间隔为50mm，上环形排链6、下环形排链5之间的楔形挤压区的大端间隔为550mm。

如图1、2、3及6所示，下环形排链5与水平面有一定的夹角，该角度是固定的；如果需要进行压缩比调节，上环形排链6可以围绕着回转轴6-2中心，如C所示旋转方向方向转动，在回转轴6-2左右两侧分别设有上排链主动辊6-1和上排链被动辊6-4；安装在机体3的左右两侧板上的两个挤压气缸4-2、4-3的活塞杆分别与上排链被动辊6-4的两端铰连。挤压气缸4-2、4-3的气压可以通过气动控制单元4实现在(0.1～0.7)MPa范围内调节。气压的设定可以根据物料挤干的干度要求来定，在确定了压缩比后，通过气动伺服控制***自动调节挤压气缸4-2、4-3的气压来实现自动控制上环形排链6对物料的挤压压力，确保在上环形排链6对物料的挤压阻力略有变化时上环形排链6对物料的挤压压力始终处于恒压状态，以保证被挤干后物料的干度均匀稳定。

同时，上、下环形排链的链节采用如图9所示的自筘搭模式连接，即各链节设置相互咬合的凸爪和凹槽。上排链6-5和下排链5-2上均设有多个排液孔。为了防止物料打滑，每个上排链6-5和下排链5-2与物料接触的表面都设有防滑沟槽，另外，上排链6-5和下排链5-2由不生锈的高强度合金铜或同等性能材料制造。

如图1所示，本发明所述机体3两内侧板为对应挤压区域内设有多个排液孔的板(排液孔未画出)，内侧板与外侧板之间设有一定的间隙，可以有效保证物料在挤压过程中，物料中的挤出液从两侧排出，另外，上排链6-5和下排链5-2表面上的孔也是排水的通道。被挤压时，一部分水顺着下排链5-2表面流向其下排链被动辊5-3处的集水排放口D排出，更多的水是从两内侧孔板与外侧板间的间隙中排出，之后都汇总到下环形排链5下部设置的集水盘8经过集水排放口D排出。

如图4、5所示，本发明所述上环形排链6、下环形排链5由同一台驱动减速机2-1通过驱动装置2实现驱动，上环形排链6、下环形排链5的转速是同步的，驱动减速机2-1为变频调速。上排链和下排链的速度可以根据物料挤干后干度和需求的流量来变频调节驱动减速机2-1转速来实现调节。

如图4、图5所示，本发明所述驱动装置2包括驱动减速机2-1及三组链轮组及一齿轮对，具体为第一链轮组主动链轮2-2，第一链轮组链条2-3，第一链轮组张紧轮2-4，第一链轮组从动链轮2-5，主动齿轮2-6，从动齿轮2-7，第二链轮组主动链轮2-8，第二链轮组链条2-9，第二链轮组张紧轮2-10，第二链轮组从动链轮2-11，第三链轮组主动链轮2-12，第三链轮组链条2-13，第三链轮组张紧轮2-14，第三链轮组从动链轮2-15。

具体传动连接方式如图5所示：第一链轮组的主动链轮2-2与驱动减速机2-1的输出轴连接，第一链轮组的从动链轮2-5与齿轮对的主动齿轮2-6，及第二链轮组的主动链轮2-8同轴连接，第二链轮组的从动链轮2-11与第三链轮组的主动链轮2-12同轴连接，齿轮对的从动齿轮2-7和第三链轮组的从动链轮2-15分别与下排链主动辊5-1和上排链主动辊6-1同轴连接。

实际运行时，浸泡后物料通过高频振动脱水筛(或同效设备)初步除去与物料混合的游离水和初步均料后进入本发明主机设备的进料口A,进入进料口A的物料通过均料装置7均匀布料后，物料均匀的进入上环形排链6和下环形排链5构成的楔形挤压段G内进行挤干或挤压均化。根据来料量的多少和挤干后物料干度的需求，通过气动控制单元4自动调节控制挤压气缸4-2、4-3的压力和行程来调节合适的压缩比和挤干压力，以保证被挤干后物料的水分均匀性。挤干后分离出来的水通过上排链6-5和下排链5-2上设置的排水孔和机体3的两内侧孔板与外侧板间的间隙汇集到集水盘8，经过集水排放口D排出。

总之，本发明提供的挤干或挤压均化设备中上、下环形铜排链与被挤干物料接触一面的铜排链，同向同速运动并形成楔形夹角，物料挤干压缩比可调范围大。本发明实现连续、平稳、均匀挤干物料，并且克服了现有螺旋挤干机所存在的造碎较大、被挤干物料水分不均、设备自动化程度低等缺点，可满足中药、卷烟加工物料高效提取加工的发展需要，提高加工水平。

Claims (11)

1.一种挤干机，包括机体，设置于机体内的挤压部件和排液通道，其特征在于：所述挤压部件包括上环形排链和下环形排链，所述上、下环形排链由传动装置驱动相向运行，且其相对面之间形成楔形间隔，即所述上、下环形排链之间对应于物料进料端的间隔大于其对应于物料出料端的间隔；所述下环形排链与水平面呈夹角，且夹角角度固定；所述上环形排链可围绕着一回转轴转动，该回转轴安装在机体的上部，上环形排链的主动辊和被动辊分别设置在所述回转轴的左右两侧；安装在机体前后两侧的两个挤压气缸的活塞杆与上环形排链的被动辊铰连。

2.根据权利要求1所述的挤干机，其特征在于：所述上环形排链与下环形排链所形成物料压缩比范围为3～11，即：所述上、下环形排链之间对应于物料进料端的间隔与其对应于物料出料端的间隔的比例为3～11。

3.根据权利要求1所述的挤干机，其特征在于：在机体内对应于物料进料段的进料仓的上部设有一个均料装置，该均料装置的位置可上下调节。

4.根据权利要求1所述的挤干机，其特征在于：所述上、下环形排链的主动辊均对应于被挤压后物料的出料端设置。

5.根据权利要求1所述的挤干机，其特征在于：所述机体的两侧边板为双层，其中的内侧板对应于挤压区域的部分设置排液孔，内侧板与外侧板之间设有排液间隙，该排液间隙与所述排液通道连通。

6.根据权利要求1所述的挤干机，其特征在于：所述下环形排链的链节上设置排液孔，该排液孔与所述排液通道连通。

7.根据权利要求6所述的挤干机，其特征在于：所述排液通道包括设置于下环形排链下方的集水盘，和邻近于下环形排链的进料端设置的排液口。

8.根据权利要求1所述的挤干机，其特征在于：所述上、下环形排链的链节采用自筘搭方式连接。

9.根据权利要求1所述的挤干机，其特征在于：所述上、下环形排链与物料接触面设置防滑沟槽。

10.根据权利要求1-9任意一项权利要求所述的挤干机，其特征在于：所述上、下环形排链由一台驱动减速机驱动，上、下环形排链与物料接触的一面同向同步运行；所述传动装置包括驱动减速机，三个链轮组和一个齿轮对，每个链轮组均包括主动链轮、从动链轮、张紧链轮，其中，第一链轮组的主动链轮与电机减速机的输出轴连接，第一链轮组的从动链轮与齿轮对的主动齿轮，及第二链轮组的主动链轮同轴连接，第二链轮组的从动链轮与第三链轮组的主动链轮同轴连接，齿轮对的从动齿轮和第三链轮组的从动链轮分别与下环形排链和上环形排链的主动辊同轴连接。

11.根据权利要求10所述的挤干机，其特征在于：所述驱动减速机为变频调节，所述上、下环形排链的运行速度由驱动减速机调节，排链带速为1m/min～8m/min。