引言

資源匱乏和環境惡化是當今世界人類麵臨的重大問題，各種汙染對地球環境的損害日益嚴重，人類隻有盡快擺脫對礦物燃料的依賴，合理開發利用再生能源， 才能淨化自己的生存環境，而大力發展再生能源，變廢為寶，是國務院提出的重大課題，同時也是科技發展的必然趨勢。

近年來，農作物秸稈成為農村汙染的新源頭。每年夏收和秋冬之際，總有大量的小麥、玉米等秸稈在田間焚燒，產生了大量濃重的煙霧，不僅成為農村環境保護的瓶頸問題，甚至成為殃及城市環境的罪魁禍首。

新疆地處我國西北地帶，麵積 166 萬平方公裏，約占全國麵積的六分之一，主要經濟作物為棉花、甜菜。大麵積的秸稈如何解決成為新疆地區緊要解決的問題。飼料顆粒機的研發成功，有效解決了傳統秸稈焚燒所造成的環境汙染、土壤板結、耕地質量下降等問題[1]。

1. 飼料顆粒機的工作原理

傳統的飼料顆粒機主要分為兩大類：環模顆粒機和平模顆粒機。其中環模顆粒機的工作原理：壓模是一個多孔圓柱筒，靠傳動而回轉，筒內有 2~4 個帶溝紋的自由轉動或從動自轉滾輪（壓輥）。原料進入鋼模，被轉 動的滾輪壓入工作區，嵌入模孔內，並從鋼模外壁擠出，被切刀切成圓柱形顆粒。平模顆粒機工作原理：其主要部件是一塊平圓形的鋼模和一組（2~4 個）帶溝紋的自由轉動的滾輪。原料自上而下落入滾輪間隙，被旋轉滾輪壓入模孔，從模孔下方擠出長圓柱狀物，由切刀切斷成顆粒狀[2] [3]。

2. 環模與平模的區別

喂料方式：環模顆粒機采用機械強迫式入料，高速旋轉利用離心力把物料送入製粒室，通過刮刀將擠壓

的物料切割成不同長度的顆粒，其最大的缺點是壓輥與環模高速旋轉磨損嚴重，喂料不均勻；平模顆粒機是靠物料自身的重量垂直進入壓入室，優點是壓輥與平模是垂直運動，避免了高速旋轉的磨損，喂料均勻。

壓力：在同等直徑下的模具內，環模壓輪直徑的大小受到模具的限製，所以壓力大小被限製；平模壓輪直徑不受模具的限製，可以加大安裝軸承的空間，選取大號軸承增加壓輪的承受能力，這不僅提高了壓輪的壓製力，而且還延長了使用壽命[4]。

3. 環模顆粒飼料機核心部件
   1. 環模

環模是顆粒飼料機的主要部件之一。其材料選取多為高鉻合金鋼，硬度為 HRC45，抗拉強度≥980MPA，環模進行熱處理後表麵硬度可達 60，環模多為圓筒多孔部件，其孔的形狀多為直孔。在實際生產加工中多采用模孔為 5°~10°的楔形孔，這樣比圓形孔更容易脫模，更便於旋轉滾刀的切削。

1. 2. 壓輥

顆粒機多采用單輥結構，壓輥主要由偏心軸、壓輥殼、滾動軸承等組成，如圖 1 所示。

1 原料；2 壓輥；3 旋轉軸；4 環模；5 滾刀；6 成品物料圖圖 1 壓輥與環模工作原理圖

壓輥隨著電動機旋轉軸逆時針旋轉，將物料壓入環模中擠壓，與滾刀相對運動，將環模中的物料切割。

1. 3. 環模與壓輥尺寸分析

顆粒飼料機中環模與壓輥是整套設備的關鍵部