|
|
больше ...
Термины запроса в документе
Реферат
[RU] Гранулирующее устройство выполнено в виде направляемой по полю уборочной машины для стебельчатого материала и подключено к трактору (1) с измельчителем (2) с помощью дизельного двигателя (7), который осуществляет привод генератора (13) тока, а также пресса (9) с кольцевой матрицей. Измельченный стебельчатый материал попадает в сушильную камеру (5) и по шнековому конвейеру (8) в пресс с кольцевой матрицей (9). Его кольцевая матрица (17) оперта в кольцевых опорах (18) на цоколь (19), на котором также шарнирно присоединена пара поворотных рычагов (20) для дробильного валка (16). Питаемый от генератора (13) тока электрический приводной двигатель (11) посредством регулятора (12) осуществляет привод шнекового конвейера (8), и серводвигатели (23), которые воздействуют на поворотные рычаги (20), регулируют дробильный зазор. Управление регулятором (12) осуществляется посредством потребного впрыска дизельного двигателя (7) или, соответственно, посредством давления пресса. 
Полный текст патента
(57) Реферат / Формула:
Гранулирующее устройство выполнено в виде направляемой по полю уборочной машины для стебельчатого материала и подключено к трактору (1) с измельчителем (2) с помощью дизельного двигателя (7), который осуществляет привод генератора (13) тока, а также пресса (9) с кольцевой матрицей. Измельченный стебельчатый материал попадает в сушильную камеру (5) и по шнековому конвейеру (8) в пресс с кольцевой матрицей (9). Его кольцевая матрица (17) оперта в кольцевых опорах (18) на цоколь (19), на котором также шарнирно присоединена пара поворотных рычагов (20) для дробильного валка (16). Питаемый от генератора (13) тока электрический приводной двигатель (11) посредством регулятора (12) осуществляет привод шнекового конвейера (8), и серводвигатели (23), которые воздействуют на поворотные рычаги (20), регулируют дробильный зазор. Управление регулятором (12) осуществляется посредством потребного впрыска дизельного двигателя (7) или, соответственно, посредством давления пресса.
(19)
Евразийское
патентное
ведомство
(21) 201791784 (13) A1
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОЙ ЗАЯВКЕ
(43) Дата публикации заявки 2017.12.29
(22) Дата подачи заявки 2016.02.11
(51) Int. Cl.
B30B 11/20 (2006.01) B30B 11/00 (2006.01)
(54) ГРАНУЛИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО
(31) A 50099/2015
(32) 2015.02.11
(33) AT
(86) PCT/AT2016/050027
(87) WO 2016/127196 2016.08.18
(88) 2016.10.13
(71) Заявитель: ЙОЗЕФ ШАЙДЕР ПРИВАТШТИФТУНГ (AT)
(72) Изобретатель:
Шайдер Лудвиг, Шайдер Йозеф (AT)
(74) Представитель:
Медведев В.Н. (RU)
(57) Гранулирующее устройство выполнено в виде направляемой по полю уборочной машины для стебельчатого материала и подключено к трактору (1) с измельчителем (2) с помощью дизельного двигателя (7), который осуществляет привод генератора (13) тока, а также пресса (9) с кольцевой матрицей. Измельченный стебельчатый материал попадает в сушильную камеру (5) и по шнековому конвейеру (8) в пресс с кольцевой матрицей (9). Его кольцевая матрица (17) оперта в кольцевых опорах (18) на цоколь (19), на котором также шарнирно присоединена пара поворотных рычагов (20) для дробильного валка (16). Питаемый от генератора (13) тока электрический приводной двигатель (11) посредством регулятора (12) осуществляет привод шне-кового конвейера (8), и серводвигатели (23), которые воздействуют на поворотные рычаги (20), регулируют дробильный зазор. Управление регулятором (12) осуществляется посредством потребного впрыска дизельного двигателя (7) или, соответственно, посредством давления пресса.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
2420-544211ЕА/022
ГРАНУЛИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Область техники
Изобретение касается гранулирующего устройства, в частности направляемой по полю мобильной уборочной машины для стебельчатого материала, имеющей встроенный двигатель внутреннего сгорания, например, дизельный двигатель, подогреватель стебельчатого материала, подаваемого от измельчителя, отходящим теплом машины внутреннего сгорания, шнековый конвейер для стебельчатого материала, и имеющей гранулирующий пресс, при этом машина внутреннего сгорания осуществляет привод генератора тока, который посредством распределительных приборов питает приводные и серводвигатели.
Уровень техники
Такое устройство известно из ЕР 2289682 А. Биомасса является возобновляющимся сырьем и имеет значение как энергоноситель. Однако для биомассы, подобной стебельчатому материалу, то есть, например, послеуборочных остатков, таких как солома, и для энергетических культур, таких как мискантус, румекс, сида или гигантский горец, возникают экономические проблемы. Вследствие низкой насыпной массы (тюки соломы макс. 130 кг/м3) расходы на логистику, манипулирование и изготовление пригодных для использования брикетов превышают экономическую выгоду, так что возвращаются к традиционным энергоносителям. Это досадно, потому что большинство энергетических культур растут на почвах, которые качественно не пригодны для продовольственного земледелия. Энергетические культуры чаще всего являются многолетними и глубоко укореняющимися, так что расходы на посев, напр., в течение 15 лет, возникают только один раз. Кроме того, эти культуры являются чрезвычайно неприхотливыми и почти не нуждаются в удобрении или применении пестицидов. Они вносят в почву СОг, так как корни достигают в глубину до 4 м, и тем самым способствуют улучшению почвы. Поэтому целью является, в рамках эффективной энергетической политики найти техническую возможность, которая допускает экономичное использование для
преобразования энергии.
В соответствии с US 5622037 было обнаружено, что экономии на логистике можно достичь за счет того, чтобы переработка в брикеты, то есть, например, на гранулы в качестве энергоносителей, осуществлялась непосредственно на поле за один рабочий ход прямо на месте. Однако уборочная машина в объеме машины, раскрытой в публикации US, создавала закупочные и эксплуатационные расходы, которые не соответствовали результату от применяемого там пресса и приводов.
Раскрытие изобретения
Поэтому изобретение направлено на усовершенствование гранулирующего устройства вышеописанного рода в отношении энергобаланса. Это достигается за счет того, что двигатель внутреннего сгорания также осуществляет привод кольцевой матрицы пресса с кольцевой матрицей, имеющего по меньшей мере один дробильный валок. Таким образом, привод применяющегося пресса с кольцевой матрицей, имеющего дробильный валок, осуществляется напрямую дизельным двигателем, в то время как другие компоненты мобильной уборочной машины располагают регулируемыми электрическими приводными двигателями, которые снабжаются током посредством дизельного электроснабжения. Поэтому генератор тока не должен иметь такую большую мощность, как в соответствии с вышеупомянутой ЕР 2289682 А.
Дизельный двигатель в одном из конкретных вариантов
осуществления предусмотрен исключительно для переработки
биомассы. Для компенсации колебаний мощности варьируется
количество впрыска. По одному из вариантов осуществления
изобретения один из распределительных приборов является
регулятором частоты вращения шнекового конвейера. Альтернативно
регулированию за счет сил реакции в прессе, целесообразно, если
управление регулятором осуществляется посредством
впрыскиваемого, в зависимости от нагрузки, варьируемым образом количества топлива дизельного двигателя, работающего с постоянной частотой вращения, а регулирование приводного двигателя шнекового конвейера для питания пресса с кольцевой матрицей осуществляется обратно пропорционально количеству
впрыска. Повышение количества впрыска вызывает уменьшение частоты вращения шнекового конвейера. Когда в пресс с кольцевой матрицей подается меньше биомассы, то пресс с кольцевой матрицей разгружается, и дизельный привод может снова работать с уменьшенным количеством впрыска.
Предпочтительно дробильный валок выполнен в виде круглого цилиндрического полого сетчатого валка. Благодаря этому пресс с кольцевой матрицей эффективен вдвойне, потому что как кольцевая матрица, так и дробильный валок имеют перфорации, и брикеты образуются как снаружи на боковой поверхности кольцевой матрицы, так и внутри, на поверхности цилиндра дробильного валка.
Этот конструктивный узел целесообразным образом тянется
трактором, который с передней стороны имеет измельчитель. Из
него размельченная биомасса, минуя трактор, посредством
воздуходувки подается в гранулирующее устройство. Пресс с
кольцевой матрицей имеет серводвигатели, которые посредством
самоблокирующегося передаточного механизма воздействуют на
параллельные поворотные рычаги, охватывающие сбоку и опирающие
дробильный валок и настраиваемые по наклону для установки
дробильного зазора относительно внутренней боковой поверхности
кольцевой матрицы. Эта конструкция делает возможным пологий угол
втягивания в область пресса. Это предпочтительно для биомассы,
вследствие низкой насыпной массы. Настройка дробильного зазора
осуществляется посредством регулятора в зависимости от давления
прессования, которое регистрируется сенсорами
(пьезоэлектрические элементы) на поворотных рычагах, например, на опорах. Далее, целесообразно, если поворотные рычаги оперты на цоколь, и этот цоколь несет на себе также кольцевые опоры кольцевой матрицы пресса с кольцевой матрицей и воспринимает их силы реакции. Благодаря этому конструктивные издержки уменьшаются до нескольких конструктивных элементов. Силы реакции могут измеряться и служить управляющей величиной для регулирования дробильного зазора и количества подаваемой биомассы.
Существенное усовершенствование общего коэффициента полезного действия получается, когда биомасса поступает в
гранулирующий пресс, будучи уже предварительно уплотнена. Поэтому целесообразно, если шнековый конвейер для предварительного уплотнения биомассы имеет воронкообразные корпусные элементы, в частности, вваренные в корпус внутри и распределенные по периметру стержни, которые представляют собой образующие боковой поверхности конуса. Шнек в конически сужающемся корпусе собственно известен из US 3664097. Он предназначен для монтажа на газонокосилке и должен сжимать состриженную траву с получением гранул.
В зависимости от вида биомассы и применяемого с передней стороны на тракторе измельчителя, перед подогревом до подачи в гранулирующий пресс может быть также включен тонкий измельчитель.
У простого имеющегося в продаже шнекового конвейера, имеющего винтовую поверхность внутри круглой цилиндрической боковой поверхности, объем промежуточного пространства до корпуса шнека может уменьшаться в направлении выхода, при этом стержни по периметру сходятся в направлении выхода. Благодаря этому получается постепенное уменьшение помещенного в периметрическом зазоре объема биомассы в направлении транспортировки и увеличение плотности материала на входе гранулирующего пресса.
Предлагаемое изобретением гранулирующее устройство может применяться непосредственно на полях в качестве уборочной машины или же, напр., не во время уборочной страды без трактора совершенно самостоятельно работать в стационарном режиме (stand alone, англ. автономно).
Краткое описание чертежей
Один из примеров осуществления изображен на чертеже. На нем схематично показана конструкция гранулирующего устройства в виде уборочной машины для стебельчатого материала для применения непосредственно на поле.
Осуществление изобретения
Тягач, здесь трактор 1, с передней стороны оснащен измельчителем 2. Этот измельчитель стрижет и размельчает, например, солому зерновых культур, солому подсолнечника,
кукурузные культуры или, соответственно, кукурузную солому или посаженные только с целью изготовления биомассы биопродукты ("энергетические культуры"), такие как гигантский горец или мискантус. Размельченная биомасса через воздуходувку 3 попадает в уборочную машину, которая тянется трактором 1. Эта машина, во всяком случае, когда она подключена к тонкому измельчителю, имеет входную область в качестве сушильной камеры 5, которая располагает теплообменником б, например, в виде по меньшей мере частичной рубашки сушильной камеры 5. Теплообменник б соединен с дизельным двигателем 7, отходящее тепло которого подводится к теплообменнику б. Временно находящаяся в сушильной камере 5 измельченная биомасса выносится шнековым конвейером 8 и по пути к прессу 9 с кольцевой матрицей сжимается. Для этого либо корпус 10 либо, соответственно, сам шнек выполнен коническим. В корпусе 10 при его круглом цилиндрическом варианте осуществления внутри могут быть также предусмотрены стержни, которые представляют собой огибающие боковой поверхности конуса и сходятся в направлении выхода шнекового конвейера 8. Последний имеет электрический приводной двигатель 11, который питается посредством регулятора 12 от генератора 13 тока. Привод генератора 13 тока осуществляется с постоянной частотой вращения посредством дизельного двигателя 7, который осуществляет привод пресса с кольцевой матрицей 9 посредством передаточного механизма 14. Когда нагрузка дизельного двигателя 7 вследствие повышенного потребного усилия пресса 9 с кольцевой матрицей возрастает, то для поддержания постоянной частоты вращения дизельного двигателя 7 впрыскивается больше топлива. Этот расход представляет собой управляющую величину для регулятора 12, как обозначено стрелкой 15. При увеличивающемся количестве впрыска регулятор 12 уменьшает частоту вращения шнекового конвейера 8, так что пресс 9 с кольцевой матрицей 9 наполняется меньшим количеством биомассы и таким образом разгружается. Расход дизельного двигателя 7 снижается.
Пресс 9 с кольцевой матрицей в этом примере осуществления работает с дробильным валком 16, который здесь тоже выполнен в виде круглого цилиндрического полого сетчатого валка.
Сама кольцевая матрица 17 краями оперта в удерживающем кольце или, соответственно, кольцевой опоре 18, подобной подшипнику качения, которая удерживается цоколем 19. В этом цоколе 19 помещаются также поворотные опоры пары параллельно расположенных поворотных рычагов 20, которые, подобно вилке, обхватывают кольцевую матрицу 17 и дробильный валок 17 и опирают дробильный валок 16 (опора 21). Со свободными концами двух поворотных рычагов 2 0 соединены соответственно шпиндели 22, имеющие электрические серводвигатели 23, посредством которых может настраиваться дробильный зазор между дробильным валком 16 и кольцевой матрицей 17. При слишком высоком усилии пресса посредством регулятора 12 и серводвигателей 23 поворотные рычаги 20 в этом примере осуществления могут поворачиваться вправо, и дробильный зазор увеличиваться. Другими критериями настройки дробильного зазора являются свойства образующейся биомассы (напр., солома или древесная стружка), ее влажность и механическое качество гранул.
Гранулы, образующиеся как внутри дробильного валка 16, так и снаружи на кольцевой матрице 17 в области дробильного зазора, собираются (поддон 24) и посредством воздуходувки или ленточного конвейера транспортируются в силос 25 и по требованию попадают в выпуск 26. Преимущество этой системы заключается в компактном варианте осуществления пресса 9 с кольцевой матрицей, имеющего цоколь 19 и опертые на него поворотные рычаги 2 0 для дробильного валка 16, а также в использовании дизельного двигателя 7 в качестве привода пресса, но также в генераторном приводе регулируемых приводных и серводвигателей 11 и 23. Если уборочная машина 4 не используется на полях, то она может эксплуатироваться стационарно и независимо от трактора 1 и измельчителя 2, например, с древесными отходами из леса или с отходами других материалов. Это имеет большое значение в то время, когда нет полевых культур для производства гранул. Поставленная на стоянку уборочная машина 4 также вполне работоспособна и может производить гранулы из размельченной древесины или, соответственно, мелко разделанных горючих отходов.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Гранулирующее устройство, в частности направляемой по полю мобильной уборочной машины (4) для стебельчатого материала, имеющее встроенный двигатель (7) внутреннего сгорания, например, дизельный двигатель, подогреватель стебельчатого материала, подаваемого от измельчителя (2), отходящим теплом двигателя (7) внутреннего сгорания, шнековый конвейер (8) для стебельчатого материала, и гранулирующий пресс, при этом двигатель (7) внутреннего сгорания осуществляет привод генератора (13) тока, который посредством распределительных приборов питает приводные и серводвигатели (11, 23), отличающееся тем, что двигатель (7) внутреннего сгорания также осуществляет привод кольцевой матрицы (17) пресса (9) с кольцевой матрицей, имеющего по меньшей мере один дробильный валок (16).
2. Гранулирующее устройство по п.1, отличающееся тем, что один из распределительных приборов является регулятором (12) частоты вращения шнекового конвейера (8).
3. Гранулирующее устройство по п.2, отличающееся тем, что управление регулятором (12) осуществляется посредством впрыскиваемого варьируемым образом в зависимости от нагрузки количества топлива дизельного двигателя (7), работающего с постоянной частотой вращения, а регулирование приводного двигателя (11) шнекового конвейера (8) для питания пресса (9) с кольцевой матрицей осуществляется обратно пропорционально количеству впрыска.
4. Гранулирующее устройство по одному из пп.1-3, отличающееся тем, что дробильный валок (16) выполнен в виде круглого цилиндрического полого сетчатого валка.
5. Гранулирующее устройство по одному из пп.1-4, отличающееся тем, что серводвигатели (23) посредством самоблокирующегося передаточного механизма воздействуют на параллельные поворотные рычаги (20), охватывающие сбоку и опирающие дробильный валок (16) и настраиваемые по наклону для установки дробильного зазора относительно внутренней боковой поверхности кольцевой матрицы (17).
6. Гранулирующее устройство по п.5, отличающееся тем, что
поворотные рычаги (20) оперты на цоколь (19), и этот цоколь несет на себе также кольцевые опоры (18) кольцевой матрицы (17) пресса (9) с кольцевой матрицей и воспринимает их силы реакции.
7. Гранулирующее устройство по одному из пп.1-6, отличающееся тем, что шнековый конвейер (8) для предварительного уплотнения биомассы имеет воронкообразные корпусные элементы, в частности, вваренные в корпус внутри и распределенные по периметру стержни, которые представляют собой образующие боковой поверхности конуса.
По доверенности
ИЗМЕНЕННАЯ ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ, ПРЕДЛОЖЕННАЯ ЗАЯВИТЕЛЕМ ДЛЯ РАССМОТРЕНИЯ
1. Гранулирующее устройство, в частности направляемой по полю мобильной уборочной машины (4) для стебельчатого материала, имеющее встроенный дизельный двигатель (7), подогреватель стебельчатого материала, подаваемого от измельчителя (2), отходящим теплом дизельного двигателя (7), шнековый конвейер (8) для стебельчатого материала и гранулирующий пресс, при этом дизельный двигатель (7) осуществляет привод генератора (13) тока, который посредством распределительных приборов питает приводные и серводвигатели (11, 23), отличающееся тем, что дизельный двигатель (7) также напрямую осуществляет привод кольцевой матрицы (17) пресса (9) с кольцевой матрицей, имеющего по меньшей мере один дробильный валок (16), причем один из распределительных приборов является регулятором (12) частоты вращения шнекового конвейера (8), управление которым осуществляется посредством впрыскиваемого варьируемым образом в зависимости от нагрузки количества топлива дизельного двигателя (7), работающего с постоянной частотой вращения, и который регулирует приводной двигатель (11) шнекового конвейера (8) для питания пресса (9) с кольцевой матрицей обратно пропорционально количеству впрыска.
2. Гранулирующее устройство по п.1, отличающееся тем, что дробильный валок (16) выполнен в виде круглого цилиндрического полого сетчатого валка.
3. Гранулирующее устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что серводвигатели (23) посредством самоблокирующегося передаточного механизма воздействуют на параллельные поворотные рычаги (20), охватывающие сбоку и опирающие дробильный валок
(16) и настраиваемые по наклону для установки дробильного зазора
относительно внутренней боковой поверхности кольцевой матрицы
(17) .
4. Гранулирующее устройство по п.З, отличающееся тем, что
поворотные рычаги (20) оперты на цоколь (19), и этот цоколь
несет на себе также кольцевые опоры (18) кольцевой матрицы (17)
пресса (9) с кольцевой матрицей и воспринимает их силы реакции.
5. Гранулирующее устройство по одному из пп.1-4, отличающееся тем, что шнековый конвейер (8) для предварительного уплотнения биомассы имеет воронкообразные корпусные элементы, в частности, вваренные в корпус внутри и распределенные по периметру стержни, которые представляют собой образующие боковой поверхности конуса.
По доверенности
|
