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地址：(江苏省溧阳市)溧阳市埭头工业区中远路1号

颗粒机环模设计及应用

溧阳市汇达机械有限公司蒋希霖朱建东

环模颗粒机广泛应用于饲料的加工、秸杆木屑等生物质能的颗粒成型、复合肥的生产、万寿菊颗

粒压制、石油及塑料粒子的生产中。不同物料选用不同的制粒机，但其核心部份是制粒机环模。

它对提高产品品质和产量，降低能耗(制粒能耗占整个车间总能耗30％-35％)，减少生产成本(环

模损耗一项费用占整个生产车间的维修费25％-30％以上)等方面影响极大。一般玉米为主的饲料

生产中约占到1-1.5元/吨左右，在秸杆木屑等纤维状物料的生产中约占到18-48元/吨料；同时也

是制粒机最易磨损的零件之一，因此，了解环模的设计及应用，并对环模进行正确的选用、合理

的使用以及有效的保养，对于饲料生产者来说是至关重要的。下面对环模的设计及其选用、使用

和保养作些浅析，以供大家参考。

１环模直径和环模有效压制宽度等参数的确定

a、环模直径和有效宽度是环模的主要参数：

首先根据国内外制粒机参数及优先数列确定环模直径系列：250、300、320、350、400、420、508、

558、678、768等;相对功率为15、22、37、55、75/90、90/110、132/160、180/200、220/250、

280/315;根据等有效压制面积等功率之比值(一般14•～22cm2/kW),确定环模有效宽度(有效宽度

是指环模中间与压棍接触部份)。另外很多国内制粒机是吸收国外技术，所以也有不少环模直径

采用英制尺寸或近似值，如：SZLH3016环模直径16英寸(406,407)、SZLH3020环模直径20英

寸(508)、SZLH3022环模直径22英寸(558)、SZLH7726环模直径26英寸(660)、304环模等。

b、环模的转速的确定

环模转速与机器本身的几何参数(压辊个数、模孔直径、深度等)相关。•根据资料和多年来国内

制粒机的技术参数及对国外样机的数据检测,•对于采用二个压辊的环模制粒机,以环模内径处线

速度(也叫环模线速度)4-8m/s较为合适,它的高低影响到挤压区内的料层厚度及物料通过模孔的

时间，进而影响制粒机产量和颗粒质量。线速度过高时，相同产量条件下环模每转产出颗粒少，

挤压区内料层薄，轴向料层分布不均匀，有可能使挤压区内的物料形成断层，制粒不连续，制出

的颗粒松软，轴向压出颗粒长度不匀，粉料多，而且对于水分含量较高的物料还易打滑，甚至根

本不能制粒；较低的环模线速度虽然制出的颗粒质量好，但对产量影响较大。

c、压辊直径的确定

颗粒形成的基本原理如图。它是通过环模和压辊之间相互的挤压力，克服物料通过模孔的阻力，

从而达到制粒的目的。（挤压原理图见图一）

相同环模下，压棍直径越大，环模和压棍之间型成的三角挤压范围越大，越利于挤压作用。理论

上单辊的压辊直径可做得最大，挤压时间，挤出效果应最好，但在机器运转时，压辊和压模之间

的作用力在主轴、主轴轴承、空轴等之间传递，所以单辊制粒机的主轴、主轴轴承、空轴等机械

结构粗大，只在小型实验室制粒机及难于制粒的大型秸杆压块机中运用。双压辊制粒机的两只压

辊之间挤压力F1和F2相在主轴头上平衡;压模上的反作用力F1’和F2’相互抵消，设备上的主轴

（主轴轴承处）、主轴轴承、空轴上受力小，机械结构小，是实际中使用最多的机型。根据经验

确定压辊外径与压模内径比为0.475,并圆整后确定压辊直径。三辊制粒机三辊之间受力也能平

衡，但压辊和压模内径比不高。另外对用于秸杆木屑等纤维状物料的制粒机，压辊之间不平衡力

（两挤压力F1-F2之差）须和压模上的反作用力之差（F1’-F2’）通过主轴、主轴轴承、空轴来

抵消，所以主轴（主轴轴承处）、主轴轴承、空轴、环模、压棍的结构都要加强。

单辊挤压室：Ｌ为压辊中心和压模中心在挤压力垂直方向上距离；挤压力作用在环模的力Ｆ1’；

转速一定条件下，Ｌ＊Ｆ1’正比于输入功率。压辊和压模中心越小，Ｌ越小，挤压力Ｆ1’越大。

另一方面，Ｆ1和Ｆ1’这一对作用力和反作用力必须通过压辊壳、压辊轴承、压辊轴、主轴、主

轴轴承、空轴、环模后相平衡。所以F1越大，主轴、主轴轴承、空轴结构必须越大。

这类制粒设