压辊前置卫生型制粒机的探讨

■高 峰

(牧羊有限公司，江苏扬州 225127)

目前饲料上用于物料成型设备型号很多，一般由机架、动力、环模组件、压辊组件、切割组件、进出料组件、控制系统等组成。其主要的压制腔结构原理都是一样的，压辊和环模组成压制腔，两者之间相对运动，调质后物料由进料口进入压制腔，压辊将物料由环模内环面压入环模的成型孔使物料成型，在环模外环面设置切割组件，将物料切割成所需尺寸，实现物料成型。区别的是在动力传递上，有带传动和齿轮传动两种方式。本文主要从压制腔的不同设置，来探讨制粒机的卫生，低成本，易维护等功能的实现。

1 目前制粒机的压制腔的设置

现有的制粒机的环模位于物料腔中，压辊组件位于环模中，形成压制腔。通常是设置一个环模，两个或者三个压辊，物料腔端盖上设置喂料通道。各个压辊与环模之间形成各个压制区，环模安装在环模支撑的一端，环模支撑轴的另一端设有环模动力输入，压辊安装在压辊支撑轴的一端，环模支撑轴与压辊支撑轴位于压制腔的同一侧，环模支撑轴为空心轴，压辊支撑轴为实心轴，环模支撑轴套在压辊支撑轴外，环模支撑轴中部通过轴承支撑在压辊支撑轴上。压制腔，环模支撑悬在压辊支撑轴的一端。具体结构如图1。

2 目前设置可探讨之处

2.1 两传动轴同心同侧设计决定了成本高。如图1所示，环模支撑轴套装在压辊支撑轴外，中间用轴承定位并保持各自旋转，无可非议这种结构要求零件加工精度高，装配要准确、同时对内置轴承要求也较高，对生产过程中的维护和保养也有一定的要求。现场使用中也会出现安装或磨损造成制粒机振动现象时有发生。

图1 现有制粒机结构

2.2 悬臂设计，抗冲击力低。如图1动力轮设在空心的环模支撑轴上，环模支撑轴固定压辊支撑轴上，动力轮带动支撑轴旋转实现环模旋转，使得固定压辊支撑轴支撑点必须位于支撑轴的另一端，造成环模、环模支撑轴、动力轮、压辊组件、压辊支撑轴整体处于单悬臂状态，悬臂距离长且载荷大，压辊支撑轴的轴承容易损坏。

2.3 润滑、冷却的需要，带来物料的污染。环模支撑轴通过轴承支撑在压辊支撑轴外，润滑脂必须充满两个支撑轴形成的空腔内，而环模和压辊之间有相对运动，两支撑轴的压制腔一端是开放的，润滑脂容易从开放端进入压制腔内。另外压辊的润滑也是通过支撑轴内的油孔注入，压辊注入润滑脂一方面是润滑，另一作用是降低压辊的温度，这就是颗粒机必须定时定量加入润滑脂的原因。不管是润滑或冷却作用，润滑脂不可避免地会进入饲料，造成饲料污染，影响品质，使用大量的润滑脂也会增加成本。实际使用中有时加油孔被物料堵塞，无法润滑造成轴承损坏，设备无法正常工作。

2.4 喂料不均影响设备性能。两个或多个压辊在工作时形成两个或多个压制区，端盖上设置一个喂料通道和喂料刮刀，很难将物料均匀送入两个或多个压制区，直接造成压制区喂料不均匀，形成压辊出力不同，不但影响产量而且还影响压辊的使用寿命。

当然这种结构的制粒机也是使用几十年的经典机型，也得到广泛的认可。对设计、装配、使用要求较高。

3 本设计结构解析

根据上述分析对制粒机做一些结构上的调整设计，目的是降低成本和易制造安装，延长设备使用寿命，提升性能，更满足现代饲料对卫生的要求等试图做一些思考改进。

实际上从上面的分析得知，之所以存在可探讨之处，关键在于压辊和环模是同一侧，同心布置，如果改变这种设置，那么一些问题就迎刃而解了。如图2、图3、图4做如下分析。

图2 压辊和环模两侧布置主视示意图

以两个压辊为例，从图中看出本制粒机的部件和现有的部件没有多大的区别，也包括机架、物料腔、环模、环模支撑轴、压辊组件、压辊支撑轴、动力轮等主要部件。

物料腔的一侧固定连接在机架上，另一侧的端面上设有可以启闭的端盖，环模安装在环模支撑轴的一端，且位于物料腔中，环模支撑轴的另一端安装有动力轮，环模支撑轴通过轴承座安装在机架上，压辊组件安装在物料腔的端盖上，当端盖闭合时，压辊组件位于环模中，各个压辊组件与环模之间分别形成各个压制区。对应压制区设单独的进料装置。

图3 压辊和环模两侧布置左视示意图

图4 压辊和环模及压制区示意图

相对于现有技术，压辊前置后会取得以下有益效果。

3.1 环模支撑轴与压辊组件分离，分别安装在压制腔的两侧，大大降低了制造精度要求，生产制造装配容易，大大降低了制造成本，轴承与压制腔分离，润滑脂不会进入压制腔内污染饲料。也降低油脂用量，降低运行成本。

3.2 通过设置特殊铰链可以打开端盖，物料腔完全暴露，方便进行压辊、环模的更换、维护、保养。

3.3 物料腔端盖上安装有与各压制区相对应的喂料装置。实现多点进料，直接将物料送入压制区，带动力喂料，保证压制区物料的充满度，使出料颗粒的长短、密度更加统一，提高压制效率及产量，保证颗粒料的出料品质。

3.4 压辊前置后，可以直接进行压辊润滑，避免原来因粉尘堵塞而润滑失效，减少压辊寿命。

4 本设计结构的提升

压辊和环模两侧布置的设计方法，为以后根据不同物料实现精准喂料提供了实现的可能。

压辊前置后，我们对压辊增加保护性方案也能方便实施，如在生物质成型，肥料成型中，压辊温度很高，在这种结构中对压辊组件稍加改进很方便实现压辊的冷却。水冷或油冷都可以。

5 结语

通过对现有制粒机结构分析，针对压辊和环模同心同侧布置带来的加工制造要求高，运行成本高，润滑脂进入物料中，污染物料等问题，提出压辊和环模两侧布置的探讨设计，降低生产、运行成本，无悬臂设计设备运行稳定性会进一步提高，对提升物料的制粒品质，产能有一定的意义。安全卫生、易维护、节能和精细化控制是今后制粒设备的发展方向。