秸稈壓塊機的開發利用已經引起有關部門的高度重視。對于將作物秸稈變廢為寶，為畜牧業的持續發展解決飼料來源問題，增加農民收入，開發利用秸稈飼料壓塊機都具有較大的現實意義。然而，現有的秸稈飼草壓塊機存在許多不足，尤其是市場上急需的小型機存在生產效率較低，作業成本偏高的問題，需要在技術上有所突破才能真正被推廣應用。
我們針對現有小型環模式秸稈壓塊機生產效率偏低的缺陷進行了大膽創新設計，并取得了較大突破。
基于設計和維修方便，并且繼承現有秸稈飼草壓塊機己成熟的部分，整機采用臥式、環模型。臥式是指主軸橫置，環模圓形截面垂直于主軸�？傮w簡圖如圖1。
壓塊機的工作原理是：經粉碎的農作物秸桿飼料通過螺旋喂料機構(9)均勻喂入壓制環模的喂料腔(6)內，主電機(1)的動力經V型角帶減速帶動大皮帶輪(2)傳給主傳動機構帶動環模盤(5)旋轉，壓輥(7)為空套在壓輥軸上的被動輪，環模盤上均勻安裝40個32 mm×32 mm矩形腔模塊(8)，當環模盤旋轉時，物料通過環模塊與壓輥間形成的楔形空間時被強力擠入環模塊的�？字袕亩纬蓧簩嵉膲K狀飼料。
該機的關鍵技術在壓制機構的設計上，在整機輸入功率一定的條件下，壓制機構設計的好壞至關重要。
以下是我們設計中的幾項創新和一些認識。
1、模塊的設計創新
模塊在壓塊機的設計中占有舉足輕重的作用。在環模盤外徑不變，且生產出的料塊壓縮比也不變的限定條件下，模塊個數越多則生產效率將越高。根據這一淺顯理論，如何縮短模塊孔長、增加模塊數（即增加�？讛担愠蔀樵O計中的關鍵點。在使用和設計中，發現壓輥和模塊的相對間隙一般在0.1~ 0.5mm之間，間隙越小越好。因為物料在壓輥和模塊的擠壓過程中容易切斷，而不至于藕斷絲連而消耗無效功率。在現有環模壓塊機中，模塊組裝成整體后成為內外均圓滑的圓環。如果外圓不變，內圓不是圓滑狀而形成錯落相間的構造，生產出的物料壓塊的壓縮比會增大。因為環模內圓上縮進去的部分在物料被擠壓時不易被切斷而形成擁堵，增大了阻力，才導致壓縮比增大。這一發現為我們提供了重要設計依據，可以縮短模塊長度來減小壓縮比。我們在設計中將模塊做成兩組，使其孔長相差5 mm,環模裝配成整體時，外緣形成整圓，而內緣形成相差5 mm錯齒形內圓。這樣模塊孔長較國內外同類機大大縮短，其長度為100 mm，而同類機為150 mm；環�？讛递^國內外同類機型大大增加，其孔數為40孔，而同類機孔數僅為30，這樣可明顯提高生產效率。
2、對壓輥數量的認識及創新
一般認為，對于小型臥式、環模轉動而壓輥為被動輪的壓塊機，在其轉速和其它條件一定的情況下，壓輥數量的多少決定工作效率的高低，壓輥多則工作效率高，反之則低，所以多數人提倡增加壓輥數量。目前多采用兩壓輥，一些人提出改成三輥甚至四輥，這在理論上是可行的，但實踐中情況并非如此�，F以兩壓輥為例做些剖析，其工作狀況見圖2。
多數機型的兩輥分布呈水平1800排列。由于環模運轉方向一定，兩輥的工作狀態是不一樣的。據圖2所示，壓輥A的喂料在下腔，喂料充足有余；壓輥B的喂料在上腔，物料有下落的可能，喂料效果A優于B。而在實際喂料過程中，由于壓制室充滿了物料，B輥的喂料既充足又使多余的物料有地方可擠，從而工作順暢；而A輥的喂料易產生擁堵，嚴重時造成“死機”，即“悶車”現象，所以在工作中A輥要消耗一部分無用功。另外，由于兩個輥的間隙調整、磨損狀態不可能完全一致，加之加工精度和裝配誤差等因素造成兩輥工作狀態出現偏差，在實際工作中，兩個輥相互之間干擾，這些會消耗一些無用功。因此，并非壓輥越多越好。我們用1個壓輥進行了反復實驗，效果優于2個壓輥，而且很少產生“悶車”、過熱等問題。我們在設計中采用一個壓輥，并將其直徑加大，這樣能增加壓輥和環模的接觸面積，可提高壓塊機的生產效率。
采用單個壓輥，壓制機構所消耗的功率要小于雙壓輥所消耗的功率，而壓制機構的轉速相對于同類機型可提高10%，這樣可提高生產效率。
3、環模內圓增加深25 mm的環形槽
如圖3所示，B和C是模塊和模塊組成環模的示意圖，圖上標有25 mm處即為所述環形槽；A為原有機型模塊的示意圖。
對環模槽進行加深后的作用機理是：物料被壓輥提前攫取，在環模內先形成一個比較穩定的滯留空間，并提前形成壓輥對這些物料的集中作用力。換句話說，入槽的物料被預先切斷了與槽兩側物料的聯系，無處可去，只有向模塊的�？走\行。加深該槽的效果是增加了生產率。
4、壓輥與環模的直徑比
根據有關資料介紹，壓輥與環模之間的直徑比一般為0.4:1。力偶矩公式為M= FD。根據公式可知，力矩與壓輥半徑成正比，摩擦力與壓輥半徑成反比，因此在設計中盡量使壓輥直徑大些。但由于結構限制，兩壓輥結構直徑比不可能大于0.5:1，而在單壓輥結構中則有較大的設計空間。但如壓輥尺寸過大又會占據物料喂入空間，在設計中選擇0.6:1。
5、提高壓輥與物料之間攫取力的其他措施
在結構尺寸一定的情況下，為了提高壓輥對物料的攫取力，一般將壓輥表面加工成溝槽狀以增加摩擦力。但在工作過程中，壓輥隨著磨損的增加以及溝槽被物料堵塞，溝槽的作用也隨之降低。為了保持長久的工作性能，應采取提高壓輥表面硬度的方法。一般情況下，壓輥的磨損率是環模的2．5倍。在設計中，采用合金鋼表面滲碳淬火處理，即使如此，壓輥的磨損還是較高的。為了長久保持壓輥良好的工作狀態，實踐證明，改進模塊以后，在壓輥基本是光滑的情況下，也不會影響工作效率。
6、壓輥的位置
單輥壓塊機的壓輥在環模中應在B輥偏下的300的位置，這樣既能使壓輥上方的物料不會產生擁堵且能使壓輥下方背角處避免物料的干擾阻力。該位置是否最佳，還有待于進行詳細的計算和對比試驗。
7、生產出的料塊壓縮比
在實際生產中發現，經壓塊機生產出的飼料塊的壓縮比小于1:8時草塊易碎，大于1:20時，生產率降低，而且機器容易產生過熱等不良現象。如何在作業時保持合理的壓縮比，不僅與機器的設計有關，而且與物料細度有關。由于飼草粉碎的方法很多，形狀也有較大的差異，很難準確地量化物料粉碎后的特性指標。根據我們的實踐體會，不管是采取鍘草、錘片式粉碎機粉碎、揉絲機揉草、都應以物料容重作為衡量量化指標。一般情況下，飼草容重不應大于0.045 kg/cm3，過大則造成物料堵塞，過小則造成壓縮比降低而壓不成塊或極易破碎。
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