液压活塞冲压式成型颗粒机是河南农业大学在机械活塞冲压式成型颗粒机的基础上研究开发的系列成型设备，采用的成型原理均为液压活塞双向成型。主要由上料皮带输送机构、预压机构、成型部件、冷却系统、液压系统、控制系统等几大部分组成。
工作时，先对成型套筒预热15～20min。当成型套筒温度达到160℃时，依次按下油泵电机按钮、上料皮带输送机构电机按钮，待整机运转正常后，通过输送机构开始上料，每一端的原料都经两级预压后依次被推人各自冲杆套筒的成型腔中，并具有一定的密度。冲杆在一个行程内的工作过程是一个连续的过程，根据物料所处的状态分为5个区：供料区、压紧区、稳定成型区、压变区和保型区。
随着活塞冲杆的前移，物料进入稳定成型区。在该区活塞冲杆压力急剧增大，进一步排除气体，相互贴紧、堆砌和镶嵌，并将前面基本成型的物料压人成型锥筒内。随成型锥筒孔径的逐渐缩小，挤压作用越来越强烈，在成型锥筒内物料发生不可逆的塑性变形和黏结，直至成型后被不断成型的物料推人保型区。
保型区的成型棒，随活塞冲杆的往复运动，不断被新成型的物料向前推挤，在保型筒内径向力、筒壁和成型筒摩擦力、相邻成型块间轴向力的作用下，保持形状，最后从保型筒中挤出成为燃料产品，完成成型过程。2、主要工作部件
1)冲杆
冲杆和主油缸活塞杆可通过法兰联结，并随活塞一起作往复移动。其结构与作用与机械活塞式成型颗粒机的冲压原理相同。成型时基本上也是冲杆头部端面与原料接触，机械磨损很小，冲杆的材料选用45号优质碳素钢制造，并进行调质处理。
2)冲杆套筒
前端连接成型套筒，上方或侧面部位开有进料口。其作用有三个：一是连接预压喂料机构保证每次的进料量，完成最后一次对原料的冲压；二是作为冲杆往复移动的轨道，与冲杆呈间隙配合，其间隙应为1～2 mm;三是与成型锥筒、冲杆头部端面一起组成挤压成型腔。因冲杆往复移动的速度较低，冲杆套筒各部位的磨损都较小，使用寿命更长。冲杆套筒的材料可选用45号优质碳素钢。
3)成型套筒与夹紧套
成型套筒与冲杆套筒法兰连接，包括成型锥筒外套、保型筒以及成型锥筒，如图6. 36所示。其结构、用途及位置关系与机械活塞冲压式成型颗粒机上的成型套筒相同。液压活塞式成型颗粒机上的成型锥筒外套、成型锥筒及保型筒的结构形状分别。
成型套筒依据生物质原料成型后产品的截面形状不同，又可分为筒状成型筒和方状成型筒。筒状成型筒的主要部件是成型锥筒，通过锥筒的锥度形成摩擦阻力使物料发生塑性变形，液压活塞冲压式成型颗粒机一般都采用筒状成型筒；而方状成型筒主要是通过上、下两个成型槽存在夹角来实现物料成型的，一般在压块机上使用。
成型锥筒是成型颗粒机的关键部件且是易损部件。为了使物料成型时有足够的压力，必须有一定的阻力。故设计成锥形筒，但半锥角的选择是关键，它对产品的密度有很大影响，半锥角过小，阻力达不到，不易成型或成型后产品的密度达不到要求，并且成型锥筒锥形部分长度要求较长；半锥角过大，存在积压死区，易堵塞锥筒，导致压力过大成型锥筒的受力增大，从而降低了成型锥筒的使用寿命。当成型锥筒锥角一定时，增加成型锥筒的锥长，或成型锥筒锥长一定，增加成型锥筒的锥角，成型后所得成型棒的密度都较大，所需的成型压强也较高，消耗能量也增大。保型筒外部设有夹紧套，用于微调保型筒的出口直径，当保型筒的直径较大时，夹紧套的调节可采用液压机构来完成。不同的成型原料，成型锥筒的锥角也不相同，成型锥筒的锥角一般在20～120选取)。成型锥筒是主要的受力部件，要很高的强度和耐磨性，可选用50Cr合金结构钢作为成型锥筒的材料。
当活塞冲杆向一端的移动停止时，被压缩的生物质原料进入保型筒内，需要保型一段时间以保证成型，然后被再次进入保型筒前部的生物质依次推出成为棒状。保型时间或保型筒长度越长，保证成型所需的最低成型压强就越小，能耗也较小。保型时间与保型筒的长度和生产率有关，当要求保型时间一定时，生产率越高，保型筒长度应适当加长。保型筒既要承受成型锥筒的巨大冲力，又要负责物料传热。由于物料环境温度低，棒内热蒸汽要向外发散，成型棒稍有膨胀，通过保型筒的阻力就会剧增。为克服以上弊端，在保型筒末端沿径向开了一段可调出口直径的槽，可根据实际需要来调节。保型筒的材料可选用30Cr或40Cr加工。
3、主要技术性能与特征
目前的液压活塞冲压式成型颗粒机技术已经成熟，在工作中运行较平稳，油温便于控制，工作连续性较好，驱动力较大。但由于采用了液压系统作为驱动动力，生产效率较低，加工出的成型燃料棒块直径大，利用范围小。为解决成型燃料棒块直径较大不便在生活用炉中燃烧的问题，在成型腔的成型锥筒与保型筒之间可增设分块装置。分块装置由1条或2条独立的刀片组合而成，每块刀片的一面制成三角状，可以减小出料阻力，分块装置与保形筒焊接在一起，加工过程对成型燃料的影响很小。通过分块后的成型燃料被切分为2个近似半圆形或4个扇形截面的条块形状，解决了成型燃料棒块直径大的问题，扩大了成型燃料的利用范围。
液压活塞冲压式成型颗粒机的主要技术性能与特征范围见下表。
| 技术性能与指标 | 参考范围 | 说明 |
| 原料粒度/mm | 10～30 | 因成型棒直径大，原料粒度可适当大一些，节省粉碎耗能 |
| 原料含水率/% | 13～18 | 原料的含水率过高，易开裂不成型，含水率过低不容易成型 |
| 产品直径/mm | 70～120 | 一般呈实心棒状 |
| 产品密度/（g/cm3） | 0.8～1.3 | 密度不宜太大，否则会使成型耗能剧增 |
| 成型温度/℃ | 160～240 | 成型温度不宜太高，一般不大于280℃ |
| 生产率/（t/h） | 0.4～0.6 | 目前市场上的液压式成型机生产率还都比较低 |
| 单位产品能耗/（kw·h/t） | 40～60 | 与原料种类和成型棒的直径有关，直径小，单位产品能耗增高 |
| 冲杆的成型周期/s | 7～12 | 两端的成型间隔，要想实现快速成型，液压系统很难实现 |
| 成型锥筒使用寿命/h | 600～1000 | 灰铸铁使用寿命短，合金材料使用寿命长，但价格较高 |
| 保型筒使用寿命/h | ＞1500 | 保型筒的使用寿命一般是成型锥筒使用寿命的5倍以上 |
| 动力驱动方式 | 液压驱动 | 液压作为驱动动力，主油缸和二级预压采用液压系统 |
| 成型方式 | 热压成型 | 常采用外部铸铝加热圈加热，热压成型可减小成型阻力，降低成型能耗 |
| 上料方式 | 皮带输送机 | 每端采用一套上料带式输送机上料，可降低劳动强度 |
| 进料预压机构 | 螺旋、液压 | 经过螺旋、液压两级预压，可提高进入成型腔原料的密度，提高生产率 |
| 对原料的适应性 | 各类生物质 | 通过改变保型筒出口的大小，可以适应各种类型原料的成型 |
| 安全防护装置 | 各种防护罩 | 必须电加热部位以及保型筒出口设防护罩或安全标志，确保安全 |
