孙乐昌，蔡有杰，吴茜睿，曹 洁

（齐齐哈尔大学 机电工程学院，黑龙江 齐齐哈尔 161006）

随着现代科技的发展，我国农村生活水平得到了提高，秸秆作为传统的生活燃料和畜类食料，逐渐被煤电等其他能源和料材所取代，同时，由于农村缺乏劳动力清理秸秆，多数农民选择焚烧秸秆的处理办法，不仅造成严重的环境污染，还造成资源的浪费。所以秸秆的处理与综合利用是我国农村生产生活中亟待解决的问题。秸秆压块机是把秸秆等生物质原料粉碎压缩制成高效、环保燃料或饲料的设备。经过多年来的实践和不断改进，秸秆压块设备逐步完善。秸秆收割、粉碎、压块一条龙设备向着自动化、高产能、经济合理、消耗低、使用操作方便、工作环境无污染等方向发展。但是压块设备位置固定，需要把秸杆收割、运输到指定位置，同时秸秆如果粉碎不完全，则很容易导致成块效果差，影响后续储存使用。结合以上的问题及生产实际情况，优化设计一多刀组秸秆粉碎与压块一次性完成的设备，对现代农业生产具有重大的意义。

1 总体设计

螺旋板式秸秆粉碎压块机总体结构如图1 所示，由粉碎部分、螺旋压料部分和排料成型部分组成。主要包括壳体、电机、支架、多个切刀组、粉碎装置、过滤板、螺旋压料推送板、出料板等。

图1 压块机的总体结构示意图Fig.1 The general structure diagram of the block press

2 工作过程

秸秆从进料口放入，在秸秆进入进料口内之后，电机带动转盘转动，转盘带动多个三角切刀运动，三角切刀紧靠壳体内壁，当三角切刀经过进料口时，将进入壳体内部的一部分秸秆切下来，将长度较长的秸秆分割成多段较短的秸秆；由于每个粉碎装置均对应一个三角切刀，所以被三角切刀切下的秸秆掉落至弧形外壳Ⅰ、弧形外壳Ⅱ的粉碎装置内，其中体积较大的秸秆底部与弧形外壳的底面接触，顶部位于弧形外壳Ⅰ内部，由于转轴被转盘带动旋转，所以连接在转轴上的Y 形连接杆也随着旋转，进而带动弧形外壳Ⅰ、弧形外壳Ⅱ旋转，而固定切刀固定连接在壳体内部，所以当弧形外壳Ⅰ、弧形外壳Ⅱ经过固定切刀时，固定切刀对弧形外壳Ⅰ、弧形外壳Ⅱ内部的秸秆进行切割，实现二次切割；又由于固定切刀的底端设有橡胶垫，所以当下一个固定切刀与弧形外壳Ⅰ、弧形外壳Ⅱ内部被切割的秸秆接触时，通过橡胶垫的摩擦带动位于弧形外壳Ⅱ底面上的秸秆从侧面的开口处滑出，位于弧形外壳Ⅰ内的秸秆向下滑落至弧形外壳Ⅱ内，若不能直接通过弧形外壳Ⅱ侧面的出口，则重复上述操作将秸秆进行再切割，如此往复；从粉碎装置内滑出的秸秆掉落至过滤板上端，转轴带动转动连接件、过滤板转动，过滤板带动位于其上端的秸秆转动，转动连接件随转轴转动时，转动连接件上的三角凹槽不断与连接杆Ⅱ滑动配合，连接杆Ⅱ移动至三角凹槽最低端时，切刀Ⅱ与过滤板的上端面接触，并且切刀Ⅱ对过滤板上的秸秆进行进一步切割，随着转动连接件转动，三角凹槽带动连接杆Ⅱ绕着交接点转动，使切刀Ⅱ脱离过滤板，当再移动至三角凹槽内后再次对过滤板上的秸秆进行切割，如此往复，转动连接件转动的同时，带动三角凸块转动，当连接杆Ⅰ移动至三角凸块的最上端时，刷子不与过滤板接触，当连接杆Ⅰ在连接件主体的上端面上滑动时，刷子与过滤板的上端面接触，作用是将秸秆聚集方便切割，同时还能搅动秸秆堆，方便达到标准的颗粒从过滤板上的过滤孔滤下去，弹簧的作用是能保证刷子与过滤板紧密接触，避免刷子与过滤板之间留有空隙，影响秸秆聚堆和翻动秸秆的效果；从过滤板漏出的达到标准的秸杆颗粒经过螺旋板的带动推压紧靠在圆板上，并通过锥形孔成型脱离装置。

3 结论

采用多级粉碎，将秸秆粉碎的更彻底，减少因粉碎不完全导致的压块成型效果差的情况发生，同时采用螺旋板推送压缩，锥形成形板成型，达到粉碎、压缩、成型一体化，提高了秸杆压缩效率，使用简单方便，对保障现代农业生产具有重要意义。