專利名稱：一種干法單螺桿膨化機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種食品機(jī)械領(lǐng)域內(nèi)膨化機(jī)，特別涉及一種干法單螺桿膨化機(jī)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有食品、飼料領(lǐng)域內(nèi)使用的膨化機(jī)主要分為濕法膨化機(jī)和干法膨化機(jī)。干法膨化機(jī)由于省去了調(diào)質(zhì)器和蒸汽系統(tǒng)，大大降低了膨化階段的成本，深受廣大飼料生產(chǎn)廠家歡迎。但是現(xiàn)有干法膨化機(jī)一般都存在以下問題
I.基本上屬于自熱型膨化機(jī)通過螺桿、膨化腔與物料的摩擦發(fā)熱及螺桿高速旋 轉(zhuǎn)剪切產(chǎn)生熱能使物料熟化、脫水、并從出料端擠出成形，這就造成了膨化腔內(nèi)的溫度難以控制，并且腔內(nèi)溫度分布不均，經(jīng)常出現(xiàn)燒料的情況，影響物料膨化的質(zhì)量；
2.螺桿主軸經(jīng)常斷裂由于干法膨化去除了蒸汽調(diào)質(zhì)過程，這就需要膨化機(jī)本身提供物料膨化所需要的大量熱能，因此干法膨化機(jī)轉(zhuǎn)速高，主軸及螺桿在工作中須承受高速高剪切力。而現(xiàn)有干法膨化機(jī)的出料端設(shè)有擠壓出料模板，使主軸和螺桿的出料端只能采用懸臂式設(shè)計，在高扭矩和軸向高壓力的作用下膨化機(jī)主軸易發(fā)生彎曲變形并與膨化腔體內(nèi)壁刮磨，長期使用易出現(xiàn)斷裂，同時限制了開發(fā)更大長徑比的大型高產(chǎn)能的膨化機(jī)；
3.用于轉(zhuǎn)動支撐主軸的軸承選型大而壽命偏低，由于膨化機(jī)出料端出料模板前的腔內(nèi)壓力很高(最高12MPa)，使支撐軸承工作中長期承受很高的軸向力，嚴(yán)重影響軸承的使用壽命O4.產(chǎn)能偏低膨化過程需要一定的時間和熱能，而干法膨化機(jī)完全依靠摩擦產(chǎn)生熱能，需消耗大量機(jī)械能，而且由于主軸懸壁支撐的強(qiáng)度差，限制了膨化機(jī)的轉(zhuǎn)速提高從而限制了產(chǎn)能的提升。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有干法膨化機(jī)存在的上述問題，提供一種干法單螺桿膨化機(jī)，旨在通過改變膨化腔的出料方向以改變主軸的支撐方式,增加主軸的支撐強(qiáng)度,延長主軸及支撐軸承的使用壽命，提高膨化機(jī)的產(chǎn)能水平。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種干法單螺桿膨化機(jī)，包括機(jī)體和膨化腔，所述膨化腔內(nèi)設(shè)有主軸，所述主軸上固定設(shè)有擠壓螺桿，主軸一端伸出膨化腔外并經(jīng)第一軸承與軸承座轉(zhuǎn)動連接，所述軸承座與機(jī)體固定連接，所述膨化腔靠近軸承座一端的側(cè)面設(shè)有喂料裝置，所述膨化腔另一端連接有出料腔，其特征在于，所述出料腔的徑向側(cè)面設(shè)有出料口，出料口連接有出料模板，主軸另一端穿過出料腔，所述主軸另一端的軸端通過第二承軸與主軸前端支撐座可轉(zhuǎn)動地相連接，所述主軸前端支撐座與出料腔腔體一體連接，并且外周與機(jī)體固定連接，所述出料腔腔體與主軸前端支撐座之間設(shè)有物料隔離環(huán)。采用本發(fā)明的膨化機(jī)的有益效果是出料方向改成與主軸垂直的方向側(cè)向出料，方便在主軸前端設(shè)置支撐，以加強(qiáng)主軸的支撐強(qiáng)度，并且提高主軸抗彎曲變形和抗剪切變形的能力，有效防止螺桿因彎曲變形而與膨化腔內(nèi)壁刮磨；并且主軸雙向支撐提升了膨化機(jī)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)情況下的穩(wěn)定性，也便于增加設(shè)備主軸長徑比以提高設(shè)備產(chǎn)能；同時，側(cè)向出料，減少了螺桿前端由于膨化腔內(nèi)高壓產(chǎn)生的軸向壓力，使支撐軸承的軸向受力降低從而提高承軸的使用壽命；同時也提高了整機(jī)各部件的使用壽命，降低維護(hù)成本。為便于出料腔軸端的固定連接，所述膨化腔與出料腔之間的主軸上固定設(shè)有保壓環(huán)，所述出料腔外端的主軸芯部設(shè)有內(nèi)螺紋，物料隔離環(huán)套裝在主軸外端并且端部抵靠擠壓螺桿端部，主軸外端設(shè)有端軸，所述端軸與主軸連接端設(shè)有與主軸內(nèi)螺紋連接的螺桿段，端軸上設(shè)有用于抵靠物料隔離環(huán)的外臺階，端軸外臺階與主軸前端支撐座內(nèi)壁之間設(shè)有密封圈，臺階外側(cè)的端軸上設(shè)有與主軸前端支撐座連接的軸承，所述軸承外端設(shè)有擋圈，所述主軸前端支撐座的外端面固定連接有用于壓緊軸承外圈的壓蓋。本結(jié)構(gòu)中，保壓環(huán)將出料腔與膨化腔隔離，有利于膨化腔內(nèi)壓力的保持，防止因出料而泄壓；物料隔離環(huán)通過端軸的臺階端抵靠螺桿，一方面將螺桿與主軸固定，另一方面防止物料被擠壓到主軸前端支撐座內(nèi)，端軸臺階外周的密封圈有效防止出料腔漏汽泄壓。 作為本發(fā)明的另一改進(jìn)，所述膨化腔體外周設(shè)有發(fā)熱圈，所述發(fā)熱圈外設(shè)有冷卻風(fēng)道，所述主軸芯部設(shè)有冷卻循環(huán)管道，所述冷卻循環(huán)管道通過旋轉(zhuǎn)接頭與主軸后端轉(zhuǎn)動連接。本結(jié)構(gòu)中，腔體外設(shè)置加熱圈、冷卻風(fēng)道，主軸軸芯內(nèi)設(shè)置冷卻循環(huán)管道，方便對膨化腔內(nèi)溫度的控制，并且可使膨化腔內(nèi)實(shí)現(xiàn)快速升溫或均勻降溫，提高膨化物料的質(zhì)量，并可進(jìn)一步提聞膨化機(jī)的廣能。


圖I為發(fā)明的一種干法單螺桿膨化機(jī)主視圖。圖2為圖I的A— A向剖面圖。
圖3為圖2中I處的局部放大圖。其中，I螺栓；2出料模板；3節(jié)割裝置；4機(jī)體；5膨化腔；6發(fā)熱圈；7冷卻風(fēng)道；8主軸；9擠壓螺桿；10喂料裝置；11軸承座；12第一軸承；13冷卻循環(huán)管道；14保壓環(huán)；15出料腔；16物料隔離環(huán)；17密封圈；18主軸前端支撐座；19第二軸承；20端軸；21壓蓋。
具體實(shí)施例方式如圖I、圖2所示為本發(fā)明的一種干法單螺桿膨化機(jī)，包括機(jī)體4和膨化腔5，膨化腔5內(nèi)設(shè)有主軸8，主軸8上固定設(shè)有擠壓螺桿9，主軸8 一端伸出膨化腔5外并經(jīng)第一軸承12與軸承座轉(zhuǎn)動連接，軸承座與機(jī)體4固定連接，主軸8伸出軸承座的外端與傳動裝置12連接，膨化腔5靠近軸承座一端的側(cè)面設(shè)有喂料裝置10，膨化腔5另一端連接有出料腔15，出料腔15的徑向側(cè)面設(shè)有出料口，出料口連接有出料模板2，出料模板2的出料側(cè)連接有物料切割裝置，主軸8另一端穿過出料腔15，主軸8另一端的軸端通過第二承軸19與主軸前端支撐座可轉(zhuǎn)動地相連接，主軸前端支撐座19與出料腔15腔體一體連接，并且外周與機(jī)體4固定連接，出料腔5腔體與主軸前端支撐座19之間設(shè)有物料隔離環(huán)16。本發(fā)明中，出料方向改成與主軸8垂直的方向側(cè)向出料，并在主端8前端設(shè)置支撐，以加強(qiáng)主軸8的支撐強(qiáng)度，并提高了主軸8抗彎曲變形和抗剪切變形的能力，有效防止螺桿9因彎曲變形而與膨化腔5內(nèi)壁刮磨；并且主軸8雙向支撐提升了膨化機(jī)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)情況下的穩(wěn)定性，也便于增加設(shè)備主軸長徑比以提高設(shè)備產(chǎn)能；同時，側(cè)向出料，減少了螺桿9前端由于膨化腔內(nèi)高壓產(chǎn)生的軸向壓力，使支撐軸承軸向受力降低從而提高承軸的使用壽命。同時也提高了整機(jī)各部件的使用壽命，降低維護(hù)成本。為便于出料腔軸端的固定連接，膨化腔5與出料腔15之間的主軸上固定設(shè)有防止膨化腔5泄壓的保壓環(huán)14，出料腔15外端的主軸8芯部設(shè)有內(nèi)螺紋，物料隔離環(huán)I套6裝在主軸8外端并且端部抵靠擠壓螺桿9端部，該物料隔離環(huán)16有效的將出料腔15內(nèi)的物料與主端前端支撐座18內(nèi)腔隔離開來，防止物料泄漏，物料隔離環(huán)16 —端抵靠擠壓螺桿9端部，主軸8外端設(shè)有端軸20，端軸20與主軸8的連接端設(shè)有與主軸8內(nèi)螺紋連接的螺桿段，端軸20上設(shè)有用于抵靠壓緊物料隔離環(huán)16的外臺階，端軸外臺階與主軸前端支撐座18內(nèi)壁之間設(shè)有密封圈17，該密封圈17可以防止出料腔15和膨化腔5泄壓而影響物料膨化效果，臺階外側(cè)的端軸20上設(shè)有與主軸端前端支撐座18連接的第二軸承19，第二軸承19外端的主軸8上設(shè)有擋圈，主軸前端支撐座18的外端面通過若干螺栓I固定連接有用于壓緊第二軸承19外圈的壓蓋21。為便于對膨化腔內(nèi)溫度有效控制，提高物料膨化質(zhì)量和提高設(shè)備產(chǎn)能，膨化腔5體外周設(shè)有發(fā)熱圈6，發(fā)熱圈6外設(shè)有冷卻風(fēng)道7，該冷卻風(fēng)道7與冷卻風(fēng)機(jī)或冷卻系統(tǒng)相連通，主軸8芯部設(shè)有冷卻循環(huán)管道13，該冷卻循環(huán)管道13通過旋轉(zhuǎn)接頭與主軸8后端部轉(zhuǎn)動連接，冷卻循環(huán)管道13外部與冷卻循環(huán)系統(tǒng)連接。本結(jié)構(gòu)中，在腔體外同時設(shè)置發(fā)熱圈7、冷卻風(fēng)道7，主軸8內(nèi)設(shè)置冷卻循環(huán)管道13，方便膨化腔內(nèi)溫度的控制，并且使膨化腔實(shí)現(xiàn)快速升溫或均勻降溫，提高膨化物料的質(zhì)量，并可進(jìn)一步提高膨化機(jī)的產(chǎn)能。以下為采用現(xiàn)有技術(shù)中的單螺桿膨化機(jī)和本發(fā)明的干法單螺桿膨化機(jī)進(jìn)行的對比實(shí)驗(yàn)。為方便對比，以下各試驗(yàn)中，所用物料配方相同，均為玉米，物料的粉碎細(xì)度為95%通過80目篩，99. 5%過60目篩，100%過50目篩，物料的水分為5%。為方便對膨化腔內(nèi)溫度的分布的對比，各表中膨化腔溫度值為沿膨化腔從進(jìn)料端向出料端方向設(shè)置的三個測溫點(diǎn)的溫度值。試驗(yàn)I
利用現(xiàn)有技術(shù)中的干法單螺桿膨化機(jī)對物料進(jìn)行擠壓膨化，其中膨化機(jī)的主電機(jī)功率250Kw,螺桿直徑260mm，螺桿的長徑比為13:1，出料模板的出料?？讖綖棣?。試驗(yàn)結(jié)果如表I所示，經(jīng)檢測物料經(jīng)膨化加工后符合要求，但是此設(shè)備使用360小時后主軸斷裂。
表I__
權(quán)利要求
1.ー種干法單螺桿膨化機(jī)，包括機(jī)體和膨化腔，所述膨化腔內(nèi)設(shè)有主軸，所述主軸上固定設(shè)有擠壓螺桿，主軸一端伸出膨化腔外并經(jīng)第一軸承與軸承座轉(zhuǎn)動連接，所述軸承座與機(jī)體固定連接，所述膨化腔靠近軸承座一端的側(cè)面設(shè)有喂料裝置，所述膨化腔另一端連接有出料腔，其特征在于，所述出料腔的徑向側(cè)面設(shè)有出料ロ，出料ロ連接有出料模板，主軸另一端穿過出料腔，所述主軸另一端的軸端通過第二承軸與主軸前端支撐座可轉(zhuǎn)動地相連接，所述主軸前端支撐座與出料腔腔體一體連接，并且外周與機(jī)體固定連接，所述出料腔腔體與主軸前端支撐座之間設(shè)有物料隔離環(huán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種干法單螺桿膨化機(jī)，其特征在于，所述膨化腔與出料腔之間的主軸上固定設(shè)有保壓環(huán)，所述出料腔外端的主軸芯部設(shè)有內(nèi)螺紋，物料隔離環(huán)套裝在主軸外端并且端部抵靠擠壓螺桿端部，主軸外端設(shè)有端軸，所述端軸與主軸連接端設(shè)有與主軸內(nèi)螺紋連接的螺桿段，端軸上設(shè)有用于抵靠物料隔離環(huán)的外臺階，端軸外臺階與主軸前端支撐座內(nèi)壁之間設(shè)有密封圈，臺階外側(cè)的端軸上設(shè)有與主軸前端支撐座連接的軸承，所述軸承外端設(shè)有擋圈，所述主軸前端支撐座的外端面固定連接有用于壓緊軸承外圈的壓蓋。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的ー種干法單螺桿膨化機(jī)，其特征在于，所述膨化腔體外周設(shè)有發(fā)熱圈，所述發(fā)熱圈外設(shè)有冷卻風(fēng)道，所述主軸芯部設(shè)有冷卻循環(huán)管道，所述冷卻循環(huán)管道通過旋轉(zhuǎn)接頭與主軸后端轉(zhuǎn)動連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及食品機(jī)械領(lǐng)域內(nèi)一種干法單螺桿膨化機(jī)，包括機(jī)體和膨化腔，膨化腔內(nèi)設(shè)有主軸，主軸上固定設(shè)有擠壓螺桿，主軸一端伸出膨化腔外并經(jīng)第一軸承與軸承座轉(zhuǎn)動連接，軸承座與機(jī)體固定連接，膨化腔靠近軸承座一端的側(cè)面設(shè)有喂料裝置，膨化腔另一端連接有出料腔，出料腔的徑向側(cè)面設(shè)有出料口，出料口連接有出料模板，主軸另一端穿過出料腔，主軸另一端的軸端通過第二承軸與主軸前端支撐座可轉(zhuǎn)動地相連接，主軸前端支撐座與出料腔腔體一體連接，并且外周與機(jī)體固定連接，出料腔腔體與主軸前端支撐座之間設(shè)有物料隔離環(huán)。本發(fā)明通過改變膨化腔的出料方向以改變主軸的支撐方式，增加主軸的支撐強(qiáng)度，延長各部件使用壽命，提高膨化機(jī)的產(chǎn)能水平。
文檔編號A23N17/00GK102763891SQ20121023861
公開日2012年11月7日 申請日期2012年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月11日
發(fā)明者張猛, 彭君建, 王小波, 謝劍波, 陳海峰 申請人:江蘇牧羊集團(tuán)有限公司