摘要
在“双碳”战略与农林废弃物资源化利用的背景下，为提升中小型生物质颗粒成型装备的成型效率、运行稳定性与使用寿命，本文对立式环模生物质颗粒成型机开展整机设计与关键技术研究。论文结合设备实际工况需求，确定了立式环模固定、压辊旋转、垂直中心进料的总体结构方案，采用模块化分层布局，实现物料输送、调质处理、制粒成型与动力传递的高效衔接。完成喂料系统与制粒系统的详细结构设计，喂料系统采用螺旋输送与调质一体化结构，有效解决原料输送不畅、易搭桥、含水率波动大等问题；制粒系统完成环模、压辊等核心部件设计，优化结构形式与材料选型，提升成型质量与部件耐磨性。通过理论计算完成功率、转速及关键尺寸匹配，并对传动轴进行静力学有限元仿真分析，结果表明核心部件强度与刚度均满足安全使用要求。本设计结构紧凑、运行稳定、维护便捷，可满足秸秆、木屑等多种农林废弃物的固化成型需求，对推动生物质能源利用、助力绿色低碳发展具有工程应用价值。
关键词：制粒设备；立式制粒机；环模；生物质颗粒
目录
1 绪论 1
1.1 研究背景与意义 1
1.2 国内外研究现状 1
1.2.1 国外研究现状 1
1.2.2 国内研究现状 2
1.3 本文主要研究内容 3
1.4 本章小结 4
2 总体方案设计 1
2.1 工况需求分析 1
2.2 喂料系统方案设计 1
2.3 制粒系统方案设计 2
2.4 整体结构布局设计 3
2.5 本章小结 4
3 喂料系统设计 6
3.1 喂料系统设计依据与要求 6
3.1.1 生物质原料输送特性分析 6
3.1.2 喂料系统工况要求 7
3.2 喂料系统整体结构方案确定 7
3.2.1 整体结构组成 7
3.2.2 喂料系统工作原理 8
3.3 喂料系统关键部件设计 9
3.3.1 绞龙结构设计 9
3.3.2 封闭料筒结构设计 11
3.3.3 搅拌桨结构设计 12
3.4 驱动系统设计与选型 14
3.4.1 驱动系统设计原则 14
3.4.2 螺旋输送机驱动系统选型 14
3.4.3 调质器驱动系统选型 15
3.5 本章小结 15
4 制粒系统设计 17
4.1 环模制粒机生产率与功率计算 17
4.2 环模和压辊 18
4.2.1 环模结构设计 19
4.2.2 环模结构设计 19
4.2.3 匀化器 19
4.3 环模与压辊的直径计算 20
4.4 本章小结 20
5 关键零部件有限元仿真 21
5.1 基本理论依据 21
5.1.1 传动轴静力学分析遵循三大基本方程 21
5.1.2 有限元静力学分析流程 22
5.2 传动轴材料属性定义 22
5.3 仿真模型与网格划分 23
5.4 边界条件与载荷施加 23
5.5 仿真结果与分析 24
5.5.1 等效应力结果分析 24
5.5.2 位移变形结果分析 25
5.4.3 弹性应变结果分析 25
6 结论 27
参考文献 28
致 谢 31
说明书
三维模型
CAD图纸
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