一、環模顆粒機主要結構
環模顆粒機主要由喂料器、調質器、顆粒製造器、調節機構及潤滑係統組成，（如圖2.1所示）。
喂料器由電磁調速電機、減速器、聯軸器、絞jiao龍long軸zhou及ji絞jiao龍long殼ke體ti等deng組zu成cheng。調tiao速su電dian機ji是shi由you變bian頻pin電dian機ji和he減jian速su器qi組zu成cheng，它ta與yu變bian頻pin器qi配pei合he使shi用yong，通tong過guo變bian頻pin器qi控kong製zhi調tiao速su電dian機ji，可ke改gai變bian其qi輸shu出chu轉zhuan速su。喂wei料liao絞jiao龍long由you絞jiao龍long殼ke體ti、絞龍軸和帶座軸承等組成，由可調速電機通過聯軸器帶動絞龍軸。調質器由電機、傳動機構、調質轉子和殼體、加蒸汽口等部分組成。其功能是注入蒸汽，將配合粉狀物料調質到一定的溫度和濕度後送入製粒室製粒。調質器殼體由不鏽鋼製成。
顆粒製粒室主要由主電機、傳動機構、轉子、環模、壓輥、刮刀、切(qie)刀(dao)組(zu)件(jian)及(ji)機(ji)身(shen)和(he)門(men)等(deng)組(zu)成(cheng)。經(jing)過(guo)調(tiao)質(zhi)器(qi)調(tiao)質(zhi)的(de)粉(fen)狀(zhuang)物(wu)料(liao)，由(you)旋(xuan)轉(zhuan)喂(wei)料(liao)錐(zhui)和(he)前(qian)板(ban)上(shang)兩(liang)個(ge)偏(pian)轉(zhuan)刮(gua)刀(dao)將(jiang)物(wu)料(liao)均(jun)勻(yun)地(di)送(song)入(ru)兩(liang)個(ge)壓(ya)輥(gun)與(yu)環(huan)模(mo)組(zu)成(cheng)的(de)壓(ya)製(zhi)區(qu)，通(tong)過(guo)環(huan)模(mo)和(he)壓(ya)輥(gun)兩(liang)個(ge)相(xiang)對(dui)旋(xuan)轉(zhuan)件(jian)對(dui)粉(fen)狀(zhuang)物(wu)料(liao)逐(zhu)漸(jian)擠(ji)壓(ya)而(er)擠(ji)入(ru)環(huan)模(mo)孔(kong)中(zhong)成(cheng)形(xing)，並(bing)不(bu)斷(duan)向(xiang)外(wai)端(duan)擠(ji)出(chu)，並(bing)由(you)切(qie)刀(dao)把(ba)成(cheng)形(xing)顆(ke)粒(li)切(qie)成(cheng)所(suo)需(xu)的(de)長(chang)度(du)，最(zui)後(hou)成(cheng)形(xing)顆(ke)粒(li)從(cong)出(chu)料(liao)口(kou)排(pai)出(chu)。
huanmokelijizhong，huanmoheyagunshizuizhongyaodegongzuobujianhemosunbujian，qixingnenghezhilianghaohuaijiangzhijieyingxiangkelijideshengchanxiaolvhechanpinzhiliang。huanmoshiyizhongduokonghuanxingyisunjian，bobi、環模孔緊密分布、製造和裝配尺寸精度要求高。環模的結構參數對製粒過程的影響很大，一個性能良好的環模設計時應考慮到環模的選材、直徑、壓縮比、環模孔形狀、開孔率、環模厚度、有效長度、模孔的排布方式等因素。同時，環模的轉速對製粒產量、kelichengxinglvyeyoujiaodadeyingxiang，zuijiahuanmoxiansudukeyitigaohuanmokelijishengchanxiaolv，hainengtigaozhilizhilianghejiangdizhilinenghao。yagunyouyuhehuanmodexiansudujibenxiangdeng，qieyagundezhijingjinweihuanmoneijingde0.4-0.47，因此壓輥磨損率是環模的2.5倍bei左zuo右you。所suo以yi，壓ya輥gun一yi般ban用yong高gao碳tan合he金jin鋼gang或huo用yong與yu壓ya模mo同tong樣yang的de材cai料liao製zhi造zao。為wei了le增zeng強qiang製zhi粒li過guo程cheng中zhong物wu料liao的de攫jue取qu能neng力li，壓ya輥gun表biao麵mian常chang采cai用yong增zeng加jia摩mo擦ca力li和he耐nai磨mo的de措cuo施shi，通tong常chang在zai輥gun麵mian沿yan軸zhou向xiang拉la絲si或huo開kai凹ao坑keng，且qie槽cao溝gou不bu出chu兩liang端duan，以yi免mian端duan部bu跑pao料liao。國guo外wai生sheng產chan的de壓ya輥gun也ye有you輥gun麵mian堆dui焊han碳tan化hua鎢wu，這zhe樣yang既ji增zeng加jia了le摩mo擦ca麵mian，又you增zeng加jia了le耐nai磨mo性xing。環huan模mo和he壓ya輥gun最zui好hao同tong時shi更geng換huan，如ru果guo環huan模mo和he壓ya輥gun僅jin換huan其qi一yi，將jiang加jia速su模mo輥gun的de磨mo損sun。為wei了le減jian少shao昂ang貴gui的de環huan模mo耗hao用yong量liang，常chang舍she輥gun保bao模mo，延yan長chang壓ya模mo使shi用yong壽shou命ming。
二、製粒過程分析
在飼料工業中，將粉狀飼料原料或粉狀飼料經過水、熱調質並通過機械壓縮且強製通過環模孔而聚合成形的過程，稱之為製粒。研究環模顆粒機的顆粒機理即研究顆粒成形的過程。
三、顆粒機工作原理
模輥在工作過程中，環模在電機主動力的驅動下以一定的轉速順時針旋轉；suizhetiaozhihaodewuliaojinruzhilishi，wuliaokaishibeisherugongzuoqu，yagunjiezhugongzuoquneimocalidezuoyongyekaishishunshizhenxuanzhuan。suizhemogundexuanzhuan，sherudewuliaoxiangqianyidongjiakuai，jiyalihewuliaodemiduzhujianzengjia。dangjiyalizengdadaozuyikefumokongneiwuliaoyuneibidemocalishi，juyouyidingmiduhezhanjielidewuliaojiubeijiyajinhuanmokongnei。youyumogundebuduanxuanzhuan，wuliaobuduanbeijiyajinhuanmokong，yinci，huanmokongneidewuliaojingchengxinghoubeilianxujiyachuhuanmokong，bingyouqiedaoqieduan，xingchengkelizhuangsiliao。
如下圖2.2所示，根據粉狀飼料在被擠壓過程中不同的狀態，可將其分為3個區域，即供料區、變形壓緊區和擠壓成形。
1)供料區：由(you)於(yu)環(huan)模(mo)和(he)壓(ya)輥(gun)形(xing)成(cheng)的(de)楔(xie)形(xing)角(jiao)大(da)於(yu)物(wu)料(liao)層(ceng)的(de)臨(lin)界(jie)磨(mo)擦(ca)角(jiao)，物(wu)料(liao)層(ceng)不(bu)會(hui)被(bei)攫(jue)入(ru)，而(er)隨(sui)著(zhe)環(huan)模(mo)向(xiang)前(qian)移(yi)動(dong)，隻(zhi)是(shi)堆(dui)積(ji)在(zai)環(huan)模(mo)和(he)壓(ya)輥(gun)之(zhi)間(jian)，隨(sui)著(zhe)變(bian)形(xing)壓(ya)緊(jin)區(qu)內(nei)物(wu)料(liao)層(ceng)的(de)前(qian)移(yi)，逐(zhu)步(bu)補(bu)進(jin)由(you)環(huan)模(mo)和(he)壓(ya)輥(gun)轉(zhuan)動(dong)時(shi)不(bu)斷(duan)形(xing)成(cheng)的(de)新(xin)的(de)壓(ya)緊(jin)區(qu)空(kong)間(jian)內(nei)。在(zai)供(gong)料(liao)區(qu)內(nei)，物(wu)料(liao)基(ji)本(ben)不(bu)受(shou)機(ji)械(xie)外(wai)力(li)的(de)影(ying)響(xiang)，但(dan)由(you)於(yu)環(huan)模(mo)的(de)旋(xuan)轉(zhuan)，物(wu)料(liao)會(hui)受(shou)到(dao)離(li)心(xin)力(li)的(de)影(ying)響(xiang)，使(shi)得(de)物(wu)料(liao)緊(jin)貼(tie)在(zai)環(huan)模(mo)的(de)內(nei)壁(bi)上(shang)。
2)變形壓緊區：由(you)環(huan)模(mo)和(he)壓(ya)輥(gun)形(xing)成(cheng)的(de)工(gong)作(zuo)楔(xie)形(xing)角(jiao)小(xiao)於(yu)物(wu)料(liao)層(ceng)的(de)臨(lin)界(jie)磨(mo)擦(ca)角(jiao)，物(wu)料(liao)層(ceng)被(bei)帶(dai)動(dong)隨(sui)環(huan)模(mo)和(he)壓(ya)輥(gun)的(de)轉(zhuan)動(dong)而(er)同(tong)步(bu)運(yun)動(dong)，向(xiang)擠(ji)壓(ya)成(cheng)形(xing)區(qu)移(yi)動(dong)，且(qie)隨(sui)著(zhe)變(bian)形(xing)壓(ya)緊(jin)區(qu)內(nei)任(ren)一(yi)斷(duan)麵(mian)麵(mian)積(ji)在(zai)運(yun)動(dong)過(guo)程(cheng)中(zhong)的(de)不(bu)斷(duan)減(jian)小(xiao)，物(wu)料(liao)層(ceng)被(bei)逐(zhu)漸(jian)壓(ya)緊(jin)，物(wu)料(liao)密(mi)度(du)不(bu)斷(duan)增(zeng)大(da)，但(dan)其(qi)內(nei)部(bu)各(ge)點(dian)的(de)壓(ya)強(qiang)還(hai)不(bu)足(zu)以(yi)克(ke)服(fu)環(huan)模(mo)孔(kong)內(nei)壁(bi)的(de)磨(mo)擦(ca)阻(zu)力(li)，所(suo)以(yi)物(wu)料(liao)層(ceng)隻(zhi)是(shi)不(bu)斷(duan)被(bei)壓(ya)縮(suo)，但(dan)並(bing)沒(mei)有(you)向(xiang)環(huan)模(mo)孔(kong)內(nei)流(liu)動(dong)。隨(sui)著(zhe)擠(ji)壓(ya)力(li)的(de)逐(zhu)漸(jian)增(zeng)大(da)，粉(fen)粒(li)體(ti)間(jian)空(kong)隙(xi)逐(zhu)步(bu)減(jian)小(xiao)，物(wu)料(liao)產(chan)生(sheng)不(bu)可(ke)逆(ni)塑(su)性(xing)變(bian)形(xing)。
3)擠壓成形區：在zai擠ji壓ya成cheng形xing區qu內nei，環huan模mo和he壓ya輥gun之zhi間jian的de間jian隙xi越yue來lai越yue小xiao，擠ji壓ya力li急ji劇ju增zeng大da，粉fen粒li體ti之zhi間jian接jie觸chu表biao麵mian積ji增zeng大da，產chan生sheng較jiao好hao的de粘zhan結jie性xing，並bing被bei擠ji壓ya進jin環huan模mo孔kong內nei。此ci時shi的de飼si料liao顆ke粒li會hui產chan生sheng彈dan性xing變bian形xing和he塑su性xing變bian形xing等deng組zu合he變bian形xing，因yin此ci顆ke粒li密mi實shi程cheng度du較jiao大da。物wu料liao被bei擠ji壓ya出chu環huan模mo孔kong之zhi後hou有you一yi定ding的de回hui彈dan率lv，即ji飼si料liao顆ke粒li的de直zhi徑jing略lve大da於yu環huan模mo孑jieL直徑。物料的物理性質、環模的長徑比都會影響成形飼料顆粒的回彈率。
從環模和壓輥工作示意圖2.3中可看出，擠壓力在物料開始被擠壓進環模孔時達到最大值，並基本保持到D點。從D點開始卸壓直到F點，擠壓力逐漸降到零。DF段存在擠壓力的原因是經過D點的殘餘物料在DF段出現膨脹。物料轉過F點之後，壓模內表麵出現經膨脹的環狀粘附層。該粘附層的厚度與模輥間隙、模(mo)輥(gun)支(zhi)承(cheng)結(jie)構(gou)的(de)剛(gang)性(xing)及(ji)殘(can)餘(yu)物(wu)料(liao)的(de)膨(peng)脹(zhang)程(cheng)度(du)有(you)關(guan)係(xi)。環(huan)模(mo)和(he)壓(ya)輥(gun)之(zhi)間(jian)的(de)間(jian)隙(xi)越(yue)大(da)，殘(can)餘(yu)物(wu)料(liao)層(ceng)厚(hou)度(du)就(jiu)越(yue)厚(hou)，膨(peng)脹(zhang)越(yue)甚(shen)，粘(zhan)附(fu)層(ceng)也(ye)就(jiu)會(hui)越(yue)厚(hou)。
過環模圓心O點引一條射線通過擠壓區臨界點，交環模和壓輥於A，At兩點，分別作壓輥表麵A點的切線和壓模表麵Ai點的切線，兩切線相交於C點，LACAi即為模輥對物料的攫入角p。開始攫入物料時角β大，稱為最大攫入角βmax。當某一物料不斷被擠壓的過程中，攫入角β會從最大逐漸減小，最後變為零。攫取角B實際上是環模和壓輥形成的楔形角。物料能被模輥攫入的條件是：βmax小於或等於物料、壓輥之間的摩擦角與物料內摩擦角之和。這一條件說明，當物料特性一定時，β越小則物料越容易被攫入，富通新能源同時生產銷售木屑顆粒機、秸稈壓塊機等顆粒燃料成型機械設備。
