生物質秸稈是一種來源廣泛、可以再生的生物質資源，包括稻秸稈、麥秸稈、玉米秸稈、棉花秸稈等。但在全國而言，大多數生物質秸稈在收獲季節被焚燒在田間地頭，既污染環境，又浪費能源。為了加快生物質秸稈綜合利用步伐，推進節能減排，國務院出臺了《國務院辦公廳關于加快推進農作物秸稈綜合利用的意見》，對農作物秸稈進行綜合利用指明了方向，其主要利用方法為還田和固化成型。
將生物質秸稈切碎、擠壓后，可以壓制成新型生物質燃料，稱為固化成型。生物質秸稈的可再生性、資源的廣泛性和實用性，決定了以其為原料的固化成型新燃料具有重大開發價值，富通新能源生產銷售的秸稈壓塊機、秸稈顆粒機是壓制生物質顆粒燃料不錯的選擇。
研究開發生物質固化成型設備，將秸稈加丁成燃料，已成為生物質能源開發的主要發展方向之一。平模型秸稈壓塊成型機是一種將秸稈粉碎壓縮成型的設備，必須在一定耗電量的基礎上，有較高的生產效率，否則，就是用一種能源換取另一種能源，這是不可取的。我們的研究和生產實際表明，其中的壓輪設計是秸稈壓塊成型機的關鍵技術之一。
1、平模型秸稈成型機的結構及工作原理平模型秸稈壓塊成型機主要由主軸、壓輪、平模、成型套等組成，如圖1所示。秸稈在壓輪的強力剪切作用下被粉碎，同時被擠出成型套，成為一種具有一定燃燒值的固體燃料，可以取代煤炭直接用于新型或經改造后的燃燒爐。
2、壓輪特性分析
壓輪在工作時，在主軸的帶動下，圍繞主軸做公轉運動，同時，在摩擦力的作用下，圍繞壓輪軸做白轉運動。
2.1壓輪的運動分析
相對于物料而言，壓輪并非整體在做純滾動，壓輪的內側與外側都會發生滑動。壓輪上存在一條純滾動的網周線C,在純滾動線C內側，壓輪相對于物料產生向后的滑動：在純滾動線C外側，壓輪相對于物料產生向前的滑動。
2.2壓輪的受力分析
在壓輪與物料接觸的任意點A,因擠壓物料而受到物料施加給壓輪的反作用力N,其方向沿半徑指向圓心：壓輪與物料之間還存在摩擦力F,F必定沿切線方向。
當機器進入穩態時，壓輪處于平衡狀態，建立如圖3所示的柱坐標系，以壓輪軸心為Z軸，壓輪最外截面網心為Z軸0點，以豎直方向半徑為角坐標0點。壓輪受到4點的力f如上所述1和壓輪軸給予壓輪的力（過中心，力矩為零）。因平模壓輪受到的力矩之和為零，可得到力矩平衡方程：
顯然，式2左側表示純滾動線內側合力矩，右側表示純滾動線外側的合力矩，其大小相等、方向相反。在純滾動區內側，壓輪相對于物料產生向后滑動，因此力F沿切線指向上，合力矩方向為逆時針：外側所受摩擦力F應沿切線指向下方，所受合力矩必定為順時針方向。
明確了壓輪的受力情況，就可以分析物料受力，物料受力情況如圖4所示f左邊為內側、右邊為外側）。
在壓輪擠壓物料的任意一點B,物料受壓輪對其施加的壓力N-和摩擦力P：在與平模接觸的平面，物料受到水平方向上的摩擦力F，和垂直方向上的支撐力N1。則物料受力的平衡方程為：
從以上理論上對壓輪的運動和受力分析可知．壓輪內外側均存在滑動．加快了壓輪的磨損。但另一個方面，純滾動線外側，物料受到的垂向壓力增大，增強了壓塊成型機的擠出性能，外側的垂向擠壓性能優于內側．內側的垂向擠壓效果越低，但水平方向的擠壓力增大。壓輪越寬，消耗的功率越高。因而，在設計秸稈壓塊成型機的壓輪時，壓輪寬度應大于等于擠壓成型后的秸稈壓塊直徑。在秸稈壓塊直徑一定的情況下，應盡量降低壓輪的寬度。
這一結論，為我們設計壓輪提供了理論基礎。
3、雙排孔平模的壓輪設計
為了提高設備的生產效率，我們在設計9JYK 500秸稈壓塊成型機時，為了增加物料被擠出的孔數，技術上設計了雙排孔結構的平模，同時簡單地增加壓輪的寬度。結果設備的生產效率提高了，但由于滾輪內外側的非純滾動區域較大，壓輪受到的摩擦阻力較大，時常出現堵車的現象。
通過上述理論分析可知，在設計壓輪時，應盡量減少壓輪的寬度（但必須與成型套孔徑相適應）。因而，現將與雙排孔對應的寬壓輪改為兩個壓輪．進行改進設計，這樣可以使每一壓輪最大限度地減少因非純滾動區帶來的工作阻力．使設備在相同耗電量的基礎上，提高生產效率。
9JYK-500秸稈壓塊成型機試制后，進行了生產試驗。與改進前相比，設備運轉平穩，杜絕了堵車現象。
5、結束語
從上述的壓輪運動情況和物料受力情況可以得出以下分析：
1）與純滾動區相比，在純滾動區內側，物料在水平方向上受力增加，因此水平方向的擠壓作用增強。在純滾動區外側，物料在豎直方向上受力增加，豎直方向的擠壓作用增強。
2）在純滾動區外側，壓輪產生超向前的滑動，在純滾動區內側，壓輪產生滯后性滑動，滑移滾動和滑轉滾動的存在會導致壓輪平模等零件的磨損程度增加，同時增加功率的消耗。
3）采用雙排孔的平模結構．在電機功率不變的情況下，應該使用兩對壓輪的設計方案，能有效提高秸稈擠壓成型效率。
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