CN113731565B - 用于垃圾处理的压榨预破碎设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开用于市政垃圾处理的压榨预破碎设备，该设备包括压榨室和导料带，在导料带的出料端设有倾斜的进料板，在进料板上方设有斜度与之相同的连接顶板，在连接顶板上设有预切割装置，所述预切割装置包括刀片架，刀片阵列和第二气缸，刀片阵列设在刀片架底部且交错呈格子状，第二气缸固定在连接顶板上，第二气缸的活塞杆穿过连接顶板后与刀片架顶部固定连接；在进料板末端下方至出料口之间设有二次导料破碎装置，二次导料破碎装置包括转轴和设在转轴表面的螺旋叶片，在转轴上交错连接数个切割刀片，转轴与电机的输出端相连接；该设备可对垃圾进行前期两次预破操作，既不妨碍运输又不会出现大体积垃圾卡住破碎辊轴的问题，处理效率和安全性都有明显的提升。

Description

用于垃圾处理的压榨预破碎设备

技术领域

本发明属于垃圾处理技术领域，具体涉及一种用于垃圾处理的压榨预破碎设备。

背景技术

我国的市政生活垃圾的年清运量十分巨大，并且有逐年增长的趋势，垃圾处理成为影响城市市容市貌和文明城市建设的重要指标之一。常见的垃圾处理方法主要有填埋、焚烧和堆肥等，焚烧是一种既能大幅减容又能高效产能的处理方法，但是市政生活垃圾的成分比较复杂，垃圾含水率极高，且其中还包含一些不能焚烧的材料，一起投放燃烧会造成燃烧效率低下的问题，一般来说，处理市政生活垃圾时需先对其进行压榨、破碎、风选处理，压榨主要是除去垃圾中的水分，降低垃圾含水率，破碎主要是将垃圾分解方便后续风选和燃烧，风选则是将垃圾分为轻可燃质、较轻可燃质和较大、较重不可燃质以删选出可用燃料。

现有技术中也公开过一些用于市政垃圾处理的专用设备，如中国专利CN107627654 A公开的一种市政生活垃圾压榨破碎风选装置及其工作方法，生活垃圾经进料口进入压榨桶中，压榨液压缸驱动压板向下运动对压榨桶内的垃圾进行挤压，并保持一定时间，垃圾中的液体被压出后经过滤板流入储液桶中，压榨完成后，将压榨桶推至进料斗的上方使垃圾落入进料斗中，驱动电机工作，垃圾在螺旋提升翅片的作用下被提升至进料管道中，再经进料管道送入破碎腔体中，破碎液压缸驱动压碎辊上下往复运动，将物料压向定轴破碎辊与动轴破碎辊之间，定轴破碎辊与动轴破碎辊反向转动，将其间的物料通过撞击和挤压进行粉碎，粉碎后的物料经过排料口落至主出料管道中，风机工作，使主出料管道内产生流向副出料管道的气流，下落的垃圾经气流吹动后，比重较小的物料被吹入副出料管道内，并落入副集料箱，比重较大的物体则直接经主出料管道进入主集料箱中，以此完成破碎和风选过程。

该装置可在一定条件下达到较好的压榨破碎风选效果，但是在实际使用时存在几个明显的问题：1）首先其利用压板压榨垃圾时，渗滤液仅能从底部滤板排出，渗滤液下渗需要一个过程，尤其是位于上方的垃圾中的渗滤液达到底部时需穿透整个垃圾层，压榨过程不仅耗时长且压榨的效果也有待提高；2）经压榨的垃圾整体被压缩紧固呈大块状，直接导入进料斗中利用提升翅片提升运输时可能会卡住提升翅片导致设备停机；3）进入破碎腔体中的垃圾块由于没有经过切割预处理程序，一旦其中含有大体积的垃圾块时，直接掉在破碎辊上重力冲击较大，有可能会造成设备故障，且虽然该文件中设计了可调节的动轴破碎辊，但是输入垃圾中垃圾大小不可预料，如果两辊之间距离过大不利于破碎，两辊之间距离过小又会被大垃圾卡住，整个调节过程是比较被动的，调节效率不高。

针对第三个问题，中国专利CN 103551234 B公开的一种市政生活垃圾压榨破碎风选***中提供了一种解决方案，其破碎仓的左侧壁面和右侧壁面为具有一定重量的可摆动壁面，且分别安装有紧急制动开关；慢速旋转刀的中心轴与破碎仓左侧壁面之间、快速旋转刀的中心轴与破碎仓右侧壁面之间分别安装有弹簧保护装置。在正常情况下所述破碎仓的左右两侧壁面处于垂直状态，当有相对大块的物质以及部分未破碎的物质卡在左侧壁面和慢速旋转刀之间时，左侧壁面由垂直位置摆向左侧，触动紧急制动开关，进行停机保护；当有相对大块的物质以及部分未破碎的物质卡在两台旋转刀之间时，两台旋转刀会分别顶向左侧壁面和右侧壁面，左侧壁面向左摆动，右侧壁面向右摆动，触动紧急制动开关，进行停机保护；当有相对大块的物质以及部分未破碎的物质卡在右侧壁面和快速旋转刀之间时，右侧壁面由垂直位置摆向右侧，触动紧急制动开关，进行停机保护。该方案虽可在一定程度上解决大体积垃圾影响破碎过程的问题，但是在使用过程中会出现频繁停机的情况，不利于处理效率的提升，且该方案需对破碎风选设备进行整体改造，改造成本比较高。

因此，有必要设计一种用于市政垃圾处理的高效压榨破碎装置来解决现有技术中存在的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于垃圾处理的压榨预破碎设备，可对垃圾进行前期两次预破操作，既不妨碍运输又不会出现大体积垃圾卡住破碎辊轴的问题，处理效率和安全性都有明显的提升。

本发明的技术方案为：用于市政垃圾处理的压榨预破碎设备，该设备包括压榨室和导料带，压榨室顶部设有压板，压板顶部与第一气缸的活塞杆连接，在压榨室的侧壁上设有与压榨室内部连通的进料箱，压榨室底部为可开合承托结构，导料带设在压榨室下方且沿顺时针方向转动；在导料带的出料端设有倾斜的进料板，在进料板上方设有斜度与之相同的连接顶板，在连接顶板上设有预切割装置，所述预切割装置包括刀片架，刀片阵列和第二气缸，刀片阵列设在刀片架底部且交错呈格子状，第二气缸固定在连接顶板上，第二气缸的活塞杆穿过连接顶板后与刀片架顶部固定连接；在进料板末端下方至出料口之间设有二次导料破碎装置，二次导料破碎装置包括转轴和设在转轴表面的螺旋叶片，在转轴上交错连接数个切割刀片，转轴与电机的输出端相连接。

进一步地，在预切割装置上的刀片阵列形成的格子间设有间隔排布的数个固定压板，固定压板顶部连接有连接杆，连接杆顶部穿过连接顶板后通过三角连接块与连接顶板顶面固定相接。

进一步地，所述承托结构包括第一底板、第二底板和顶推装置，第一底板和第二底板拼接后形成完整的承托板，第一底板和第二底板的外侧边均与压榨室侧边可转动连接，在第一底板和第二底板的底部分别设有一个顶推装置，第一底板和第二底板均为内部中空的板体且在顶面上均设有第一滤水板，第一底板和第二底板底部设有排水口，排水口通过软管与外部的液体收集箱连接。

进一步地，在进料板顶面设有与壳体底部储液箱连通的第二滤水板，储液箱通过管道与外部的液体收集箱连接。

进一步地，在二次导料破碎装置下方的面板上设有第三滤水板，第三滤水板与储液箱连通，储液箱通过管道与外部的液体收集箱连接。

进一步地，顶推装置包括支座、电动推杆和推杆轴，所述支座设在壳体内壁上，电动推杆与支座连接，推杆轴一端连接在相应一侧的底板底面、另一端连接电动推杆。

进一步地，在推杆轴上设有弹簧，弹簧的一端与相应一侧的底板底面连接、另一端与电动推杆固定连接，在顶推装置外设有柔性罩。

本发明的有益效果为：

1.本申请中通过设置预切割装置可对经压榨脱水后团结在一起的大块垃圾块进行初期切割，经过初期切割后的大垃圾块分散开来，可避免过大的垃圾块直接送入导料辊或破碎风选装置中因体积较大或重力冲击较大导致设备直接停摆，又可对垃圾块中的大垃圾进行预破碎，防止体积较大的垃圾在破碎过程中卡在破碎辊之间影响破碎；

2.通过设计固定压板可加强预切割过程的流程性，避免经切割过的垃圾块随着刀片阵列同步上升以影响后续垃圾的切割和传送；

3.本申请通过在二次导料破碎装置上设置切割刀片可对前期预切割过的小体积垃圾块进行二次切割预破碎，大体积的垃圾受到进一步小化处理后送入破碎风选设备对破碎辊的干扰进一步降低，通过与预切割装置的配合使用可提升垃圾处理的整体流畅性，无需再对风选设备进行加工改造，可有效降低成本投入；

4.本申请中公开的压榨室可从多方向对垃圾进行压榨脱水处理，榨出的渗滤液可从多个渠道快速排出，不仅保证了压榨效果还能显著提升压榨效率，节省整个操作流程的处理时间，加大垃圾处理量，具有较大的经济效益和社会效益。

附图说明

图1是本发明实施例一公开的用于市政垃圾处理的压榨预破碎设备的结构示意图；

图2是图1中A部分的放大图；

图3是图1中B部分的放大图；

图4是预切割装置的仰视示意图；

图5是刀片架的仰视示意图；

图6是本发明实施例二公开的用于市政垃圾处理的压榨预破碎设备的结构示意图；

图7是图6中C部分的放大图；

图8是实施例二中第一压板和活动压板的位置关系示意图；

其中，1-壳体，2-压榨室，3-导料带，4-预切割装置，5-二次导料破碎装置，6-进料板，7-第二滤水板，8-储液箱，9-连接顶板，10-破碎风选装置；

21-压板，22-第一气缸，23-进料箱，24-第一底板，25-第二底板，26-顶推装置，27-第一滤水板，28-软管；

261-支座，262-电动推杆，263-推杆轴，264-弹簧，265-柔性罩；

41-刀片架，42-刀片阵列，43-第二气缸，44-固定压板，45-连接杆，46-三角连接块；

51-转轴，52-螺旋叶片，53-切割刀片，54-电机，55-第三滤水板，56-出料口；

2-1、左挤压板，2-2、右挤压板，2-3、出料孔，2-4、渗滤孔，2-5、第三气缸，2-6、第一压板，2-7、第四气缸，2-8、第五气缸，2-9、活动压板，2-10、高度传感器，2-11、液体导出板，2-12、第四滤水板，2-13、启闭面板，2-14、顶推器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。

实施例一

为了解决现有技术中的市政垃圾处理设备前期压榨破碎效率低的问题，本实施例中公开一种用于市政垃圾处理的压榨预破碎设备，主要用在垃圾投放进破碎风选机之前对垃圾进行前期预处理工作。

该设备包括在壳体1内依次衔接设置的压榨室2、导料带3、预切割装置4、二次导料破碎装置5；

压榨室2顶部设有压板21，压板21顶部与第一气缸22的活塞杆连接，第一气缸22固定在壳体1顶面上，在压榨室2的侧壁上设有与压榨室2内部连通的进料箱23，压榨室2底部为可开合的承托结构，该承托结构包括第一底板24、第二底板25和顶推装置26，第一底板24和第二底板25拼接后形成完整的承托板，第一底板24和第二底板25的外侧边均与压榨室2侧边铰接连接，在第一底板24和第二底板25的底部分别设有一个用于底板启闭的顶推装置26，第一底板24和第二底板25均为内部中空的板体且在顶面上均设有第一滤水板27，第一底板24和第二底板25底部设有排水口，排水口通过软管28与外部的液体收集箱连接。

顶推装置26包括支座261、电动推杆262和推杆轴263，所述支座261设在壳体1内壁上，电动推杆262与支座261连接，推杆轴263一端连接在相应一侧的底板底面、另一端连接电动推杆262，在推杆轴263上设有弹簧264，弹簧264的一端与相应一侧的底板底面连接、另一端与电动推杆262固定连接，在顶推装置26外设有柔性罩265。

导料带3设在压榨室2底部，且导料带3沿顺时针方向转动以便将其上的垃圾向预切割装置4方向运送。

导料带3和二次导料破碎装置5之间以倾斜的进料板6连接，进料板6顶面设有第二滤水板7，第二滤水板7与壳体1底部的储液箱8连通，储液箱8通过管道与外部的液体收集箱连接，在进料板6上方设有斜度与之相同的连接顶板9，预切割装置4固定在连接顶板9上，所述预切割装置4包括刀片架41，刀片阵列42和第二气缸43，在刀片架41底部设有交错呈格子状的刀片阵列42，第二气缸43固定在连接顶板9上，第二气缸43的活塞杆穿过连接顶板9后与刀片架41顶部固定连接。

预切割装置4可对运送至其下方的被压榨成型的大块垃圾块进行切块处理，经处理后的大体积垃圾块会被分隔成一个个体积相对较小的矩形体，预切割装置4上升回位以便进行下次切割工作的过程中有可能会带动垃圾块同步上升，这样会对整体的处理流程产生不利影响，为避免该情况的发生，在预切割装置4上的刀片阵列形成的格子间设有间隔排布的数个固定压板44，固定压板44顶部连接有连接杆45，连接杆45顶部穿过连接顶板9后通过三角连接块46与连接顶板9固定相接。

设置固定压板44后，预切割装置4在上升复位过程中固定压板44会抵住垃圾块顶面防止其随着预切割装置4同步提升，保证处理工作顺利有序进行。

经过切块处理的垃圾顺次掉入二次导料破碎装置5所在区间，二次导料破碎装置5包括转轴51和设在转轴51表面的螺旋叶片52，在转轴51上交错连接数个切割刀片53，转轴51与电机54的输出端相连接，在二次导料破碎装置5下方的面板上设有第三滤水板55，第三滤水板55与储液箱8连通，在二次导料破碎装置5的右侧底部设有出料口56，从出料口56掉落的垃圾经二次传送带输送至常规的破碎风选装置10中进行相应处理，其中破碎风选装置为现有的常规设备，此处不对其结构进行过多的陈述。

该设备的具体的操作过程如下：

垃圾从进料箱23进入压榨室2后启动第一气缸22，压板21下压对垃圾进行压榨，被榨出的渗滤液通过第一底板24和第二底板25上的第一滤水板27最终流至液体收集箱中，一段时间后压榨结束，压板21复位，启动顶推装置26使得第一底板24和第二底板25向下旋转打开，位于承托板上的脱水后的大体积垃圾块掉入导料带3上向右运送，掉至进料板6上时，垃圾块会依靠重力或者后续垃圾块的挤推继续向右下方运动，在此过程中，不断运作的第二气缸43持续性带动预切割装置4快速上下移动，在刀片阵列42的作用下，垃圾块被刀片阵列42切割成小块状，大垃圾块中的一些体积较大的垃圾会被初步割碎，经切割过的垃圾碎块掉落至二次导料破碎装置5左侧，随着转轴51的旋转，在螺旋叶片52的作用下向右传输，在传输过程中，转动的切割刀片53会对传输中的垃圾进行再次切割，经过两轮切割操作，最终掉落至破碎装置中的垃圾不仅呈现小块易处理的状态，而且大体积的垃圾都经过了预破碎，降低了破碎装置卡顿的可能性。

实施例二

本实施例与实施例一的不同之处在于，对压榨室的结构做了进一步改进，主要是为了加快压榨出水过程，提高渗滤液透出的效率，进而提升整个处理过程的效率。

具体地，在压榨室2的左、右两侧分别设有一块左挤压板2-1和一块右挤压板2-2，在压榨室2右侧设置进料箱，进料箱的出料孔2-3在铅锤方向上与右挤压板2-2的内侧面齐平，左挤压板2-1和右挤压板2-2上均设有数个贯通其两侧面且从内向外倾斜的渗滤孔2-4，在渗滤孔2-4的内侧进水口处设有滤水网板，右挤压板2-2通过顶部密封板固定在壳体1上，左挤压板2-1左侧与第三气缸2-5的活塞杆固定连接，在左挤压板2-1的内侧面上紧邻设置有第一压板2-6，第一压板2-6顶部通过压杆与第四气缸2-7的活塞杆连接，第四气缸2-7固定在左挤压板2-1顶部的L型支架上，在第一压板2-6的顶部设有连接板，在连接板上设有第五气缸2-8，第五气缸2-8的活塞杆与活动压板2-9固定连接，活动压板2-9底面贴合第一压板2-6顶面设计，第一压板2-6左侧距离左挤压板2-1内侧面的距离和活动压板2-9右侧面在铅锤方向上距离右挤压板2-2内侧面的距离均＜0.3cm，该距离既不会干涉第一压板2-6和活动压板2-9向下运动又不会造成垃圾过多的从缝隙中上蹿的问题，渗滤液这种流体物质即使上蹿也会在重力的作用下在短时间内快速沉降渗出。为了进一步避免垃圾上蹿，也可在缝隙处设置刷毛，刷毛不仅不妨碍压板运动，也能起到阻止垃圾上蹿的效果。

在左挤压板2-1和右挤压板2-2的内侧面上且位于同一高度位置均设有一个高度传感器2-10。

在左挤压板2-1和右挤压板2-2下方分别设有一块液体导出板2-11，液体导出板2-11呈台阶状，液体导出板2-11的外侧台阶从内向外倾斜，在外侧台阶顶面和液体导出板2-11的内侧面上均设有第四滤水板2-12，液体导出板2-11内部中空、且通过管道与液体收集箱连通，在初始状态下，左挤压板2-1和右挤压板2-2的内侧面均与相应一侧的液体导出板2-11的内侧面齐平。

在液体导出板2-11下方设有启闭面板2-13，启闭面板2-13与右侧的液体导出板2-11可转动的铰接连接，在启闭面板2-13底部设有一个顶推器2-14，顶推器2-14的结构与实施例一中的顶推装置26的结构相同，主要用于启闭面板启闭面板2-13的开合，具体结构设计在此不多做赘述。

实施例一和实施例二中涉及到的电气元件均由主控制器控制启闭和各流程的衔接，可实现自动化操作。

压榨室的操作过程如下:

首先将垃圾从进料箱传入压榨室2内部两块挤压板之间，当垃圾高度达到高度传感器2-10位置时停止送料，接着启动第四气缸2-7使第一压板2-6连同活动压板2-9向下运动挤压垃圾，垃圾中的渗滤液快速从挤压板上的渗滤孔2-4和液体导出板2-11上的第四滤水板2-12渗出收集，初阶压榨较短时间后，控制第四气缸2-7使第一压板2-6连同活动压板2-9上升，并启动第三气缸2-5带动左挤压板2-1向右移动一定距离，与此同时控制第五气缸2-8同步带动活动压板2-9向左收缩同样距离，此过程中，垃圾会因为压缩空间变小向上窜动，但是到达高度传感器2-10位置时，传感器发出信号，第三气缸2-5停止运动，此时再次控制第四气缸2-7带动第一压板2-6下压，这样就可对垃圾形成二阶压榨，左挤压板2-1向右挤压的过程可保证挤压板之间的垃圾始终维持在一个较高的高度层面上，方便渗滤液从更多的渗滤孔中外排，重复上述过程可实现多阶压榨，该过程需由主控制器调控各气缸进行配合运作，压榨过程中，渗滤液可从多个渠道快速渗出，压榨效率有明显的提升，压榨结束后，启动顶推装器2-14带动启闭面板2-13侧向向下打开，挤压过的垃圾块即会掉入导向带3上，后续的过程与实施例一中相同。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.用于市政垃圾处理的压榨预破碎设备，该设备包括压榨室和导料带，在压榨室的侧壁上设有与压榨室内部连通的进料箱，导料带设在压榨室下方且沿顺时针方向转动，其特征在于，

在导料带的出料端设有倾斜的进料板，在进料板上方设有斜度与之相同的连接顶板，在连接顶板上设有预切割装置，所述预切割装置包括刀片架，刀片阵列和第二气缸，刀片阵列设在刀片架底部且交错呈格子状，第二气缸固定在连接顶板上，第二气缸的活塞杆穿过连接顶板后与刀片架顶部固定连接；

在进料板末端下方至出料口之间设有二次导料破碎装置，二次导料破碎装置包括转轴和设在转轴表面的螺旋叶片，在转轴上交错连接数个切割刀片，转轴与电机的输出端相连接；

在预切割装置上的刀片阵列形成的格子间设有间隔排布的数个固定压板，固定压板顶部连接有连接杆，连接杆顶部穿过连接顶板后通过三角连接块与连接顶板顶面固定相接；

在压榨室的左、右两侧分别设有一块左挤压板和一块右挤压板，在压榨室右侧设置进料箱，进料箱的出料口在铅锤方向上与右挤压板的内侧面齐平，左挤压板和右挤压板上均设有数个贯通其两侧面且从内向外倾斜的渗滤孔，在渗滤孔的内侧进水口处设有滤水网板，右挤压板通过顶部密封板固定在壳体上，左挤压板左侧与第三气缸的活塞杆固定连接，在左挤压板的内侧面上紧邻设置有第一压板，第一压板顶部通过压杆与第四气缸的活塞杆连接，在第一压板的顶部设有连接板，在连接板上设有第五气缸，第五气缸的活塞杆与活动压板固定连接，活动压板底面贴合第一压板顶面设计，第一压板左侧距离左挤压板内侧面的距离和活动压板右侧面在铅锤方向上距离右挤压板内侧面的距离均＜0.3 cm；

在左挤压板和右挤压板的内侧面上且位于同一高度位置均设有一个高度传感器；

在左挤压板和右挤压板下方分别设有一块液体导出板，液体导出板呈台阶状，液体导出板的外侧台阶从内向外倾斜，在外侧台阶顶面和液体导出板的内侧面上均设有第四滤水板，液体导出板内部中空、且通过管道与液体收集箱连通，在初始状态下，左挤压板和右挤压板的内侧面均与相应一侧的液体导出板的内侧面齐平；

在液体导出板下方设有启闭面板，启闭面板与右侧的液体导出板可转动的铰接连接，在启闭面板底部设有一个顶推装置。

2.如权利要求1所述的用于市政垃圾处理的压榨预破碎设备，其特征在于，在进料板顶面设有与壳体底部储液箱连通的第二滤水板，储液箱通过管道与外部的液体收集箱连接。

3.如权利要求1所述的用于市政垃圾处理的压榨预破碎设备，其特征在于，在二次导料破碎装置下方的面板上设有第三滤水板，第三滤水板与储液箱连通，储液箱通过管道与外部的液体收集箱连接。

4.如权利要求1所述的用于市政垃圾处理的压榨预破碎设备，其特征在于，顶推装置包括支座、电动推杆和推杆轴，所述支座设在壳体内壁上，电动推杆与支座连接，推杆轴一端连接在相应一侧的底板底面、另一端连接电动推杆。

5.如权利要求4所述的用于市政垃圾处理的压榨预破碎设备，其特征在于，在推杆轴上设有弹簧，弹簧的一端与相应一侧的底板底面连接、另一端与电动推杆固定连接，在顶推装置外设有柔性罩。

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