引言

资源匮乏和环境恶化是当今世界人类面临的重大问题，各种污染对地球环境的损害日益严重，人类只有尽快摆脱对矿物燃料的依赖，合理开发利用再生能源， 才能净化自己的生存环境，而大力发展再生能源，变废为宝，是国务院提出的重大课题，同时也是科技发展的必然趋势。

近年来，农作物秸秆成为农村污染的新源头。每年夏收和秋冬之际，总有大量的小麦、玉米等秸秆在田间焚烧，产生了大量浓重的烟雾，不仅成为农村环境保护的瓶颈问题，甚至成为殃及城市环境的罪魁祸首。

新疆地处我国西北地带，面积 166 万平方公里，约占全国面积的六分之一，主要经济作物为棉花、甜菜。大面积的秸秆如何解决成为新疆地区紧要解决的问题。饲料颗粒机的研发成功，有效解决了传统秸秆焚烧所造成的环境污染、土壤板结、耕地质量下降等问题[1]。

1. 饲料颗粒机的工作原理

传统的饲料颗粒机主要分为两大类：环模颗粒机和平模颗粒机。其中环模颗粒机的工作原理：压模是一个多孔圆柱筒，靠传动而回转，筒内有 2~4 个带沟纹的自由转动或从动自转滚轮（压辊）。原料进入钢模，被转 动的滚轮压入工作区，嵌入模孔内，并从钢模外壁挤出，被切刀切成圆柱形颗粒。平模颗粒机工作原理：其主要部件是一块平圆形的钢模和一组（2~4 个）带沟纹的自由转动的滚轮。原料自上而下落入滚轮间隙，被旋转滚轮压入模孔，从模孔下方挤出长圆柱状物，由切刀切断成颗粒状[2] [3]。

2. 环模与平模的区别

喂料方式：环模颗粒机采用机械强迫式入料，高速旋转利用离心力把物料送入制粒室，通过刮刀将挤压

的物料切割成不同长度的颗粒，其最大的缺点是压辊与环模高速旋转磨损严重，喂料不均匀；平模颗粒机是靠物料自身的重量垂直进入压入室，优点是压辊与平模是垂直运动，避免了高速旋转的磨损，喂料均匀。

压力：在同等直径下的模具内，环模压轮直径的大小受到模具的限制，所以压力大小被限制；平模压轮直径不受模具的限制，可以加大安装轴承的空间，选取大号轴承增加压轮的承受能力，这不仅提高了压轮的压制力，而且还延长了使用寿命[4]。

3. 环模颗粒饲料机核心部件
   1. 环模

环模是颗粒饲料机的主要部件之一。其材料选取多为高铬合金钢，硬度为 HRC45，抗拉强度≥980MPA，环模进行热处理后表面硬度可达 60，环模多为圆筒多孔部件，其孔的形状多为直孔。在实际生产加工中多采用模孔为 5°~10°的楔形孔，这样比圆形孔更容易脱模，更便于旋转滚刀的切削。

1. 2. 压辊

颗粒机多采用单辊结构，压辊主要由偏心轴、压辊壳、滚动轴承等组成，如图 1 所示。

1 原料；2 压辊；3 旋转轴；4 环模；5 滚刀；6 成品物料图图 1 压辊与环模工作原理图

压辊随着电动机旋转轴逆时针旋转，将物料压入环模中挤压，与滚刀相对运动，将环模中的物料切割。

1. 3. 环模与压辊尺寸分析

颗粒饲料机中环模与压辊是整套设备的关键部