CN104960719B - 一种卧式垃圾破袋机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种卧式垃圾破袋，包括一个顶部设有下料口的封闭的箱体，在箱体上设有固定的凸轮机构和由电动机带动旋转的动刀机构和风机，箱体上还设有与动刀机构相交的定刀机构，对应其底部设有V型槽，V型槽底部设有U型排料槽；通过所述动刀机构沿凸轮机构旋转伸缩,动刀与定刀相配合，将塑料袋撕裂、破碎，落入排料槽，并通过风机在U型排料槽中将硬质物及以未粉碎的料袋与符合要求的塑料碎片分离和筛选，并将残余物自排料口排出，至此完成垃圾的破袋粉碎与硬质物分离过程。该装置能够避开硬质物、保护刀具、不粉碎硬质物及改善刀架结构、紧固刀架，其合理规划刀具布局，达到最大程度地粉碎垃圾塑料袋，分离塑料碎片与杂质，其机械结构简单、安全性能高、工作效率高。

Description

一种卧式垃圾破袋机

技术领域

本发明涉及处理生活中的垃圾塑料袋领域，具体地说是防缠绕、防止刀架脱落、分离杂质以及避让性、安全性能较高的卧式垃圾破袋机。

背景技术

随着我国社会的进步和经济的发展，生产力水平的迅猛发展，人们物质生活的不断提高，应用而生的服务行业为了给顾客提供人性化的服务和便捷。塑料制品作为一种新型材料，具有质轻、防水、耐用、生产技术成熟、成本低的特点，在全世界被广泛应用且呈逐年增长趋势。塑料袋的出现确实为人们提供了方便、快捷、舒服，但是我国人口数量大，我国前几年城市垃圾人均年产量达到400多公斤每年，生活城市环境保护意识的增强，随之而来的白色污染也成为了社会重点关注的问题。人们开始以各种方式控制白色污染，如早期的采取自然状态下降解速度慢，暴露于旷野的动物吃了会死亡等；填埋后发现埋在土中不会降解反而会污染土地还有包裹植物的根，抑制生长。于是，人们发明了可降解的塑料袋，但其成本较高，还有的采取焚烧和堆肥强制回收等方式；以及城市生活垃圾袋装化,收集起来集中处理等。但无论采取哪种方式，降解的速度还是低于塑料袋的产量。只有经过物理粉碎后，才有可能极大地提高降解的速度。但是新的问题又出现了，就是破袋技术难度较大，生活垃圾塑料袋一般分类的不好。里面会夹杂其他物质，起初主要是通过人工破袋，工作环境差、劳动强度高、破袋效率低。如何高效的粉碎塑料袋成为许多研究人员的研究热点。

一些垃圾破袋机是经过简单的改进主要以挤压、冲击、剪切为主的矿山机械设备，诸如双齿辊或三齿辊式破碎机。因为现实生活中的垃圾不能很好地分类，里面可能会包含陶瓷、砖块、玻璃和废旧电池(高污染物)等无机脆性物，经过挤压后变为粉末以及一些以水为主要溶剂的液体搅拌混合在一起，使得塑料无法与这些碎末分离。在后续的塑料垃圾填埋(体积大)、焚烧(燃烧不充分)以及堆肥的效果受到了极大的影响，并且电池等生活垃圾如果不能分离，还会污染土壤和水。

还有一些破袋机技术较为先进是采用剪切式的，由于我们要处理的生活垃圾袋，它具有一定的弹性而且受到拉伸变形后容易贴附、缠绕到刀具上，使刀具变钝不能很好地粉碎塑料袋，还有可能会导致刀具无法正常复位或受理不均匀使刀架整体脱落，轻者损坏刀架，重者伤到垃圾处理人员；而且由于生活垃圾中可能会伴有一些硬质物，因为一般刀具材料特性为硬而脆，如果刀具高速转动时由于惯性力的存在，避让不及时会出现打刀的情况。而且通过查阅资料可知，生活垃圾塑料袋中的成分较为复杂，如包裹有电池、砖块、石头等。当前的相关产品时仅仅做到了粉碎袋效果，使得排料口排出的塑料碎片和杂质物混合在一起，没有把塑料碎片与杂质物分离，反而使得两者更难分离，还需要增加额外的处理工序，在后续处理塑料袋时更加困难。这些不仅增加了生产成本，还不能达到垃圾袋的粉碎效果，进而会影响工作效率。

对这种用挤压碎袋或是剪切等方式处理垃圾塑料，不能很好地避开硬质物保护刀具和过度粉碎硬质物导致塑料垃圾和杂质难以分离，以及由于结构上的考虑不周导致刀架脱落，影响粉碎效果或者伤人，破碎后的塑料碎片不能很好地与杂质物分离，继而增加生产成本和影响工作效率的情况，亟需解决。

因此，需要设计一种能够避开硬质物保、护刀具和不粉碎硬质物及改善刀架结构紧固刀架以及分离杂质、合理规划刀具布局、力求达到最大程度的粉碎垃圾塑料袋，有效的将杂质物与塑料碎片分离、保证使用者的生命安全成为本领域目前亟待解决的技术问题。

发明内容

基于现有技术垃圾塑料破袋装置的不足，本发明提供一种卧式垃圾破袋机，该装置能够避开硬质物保护刀具、不粉碎硬质物及改善刀架结构、紧固刀架，合理规划刀具布局，达到最大程度的粉碎垃圾塑料袋，高效分离塑料碎片与杂质物，其机械结构简单、安全性能高、工作效率高。

本发明是通过以下技术方案来解决的：

一种卧式垃圾破袋机，包括一个顶部设有下料口的封闭的箱体，在箱体上设有固定的凸轮机构和由电动机带动旋转的动刀机构和风机，箱体上还设有与动刀机构相交的定刀机构，对应其底部设有V型槽，V型槽底部设有U型排料槽；

所述动刀机构包括滚筒轴、滚筒和滚筒架板，滚筒两侧分布有沿滚筒周壁的动刀架导杆，动刀架导杆之间连接有动刀架，动刀架上设置有延伸出滚筒筒壁的动刀；

所述凸轮机构包括凸轮轴和一对盘形凸轮，盘形凸轮上设有凸轮凹槽，动刀架沿一对盘形凸轮的凸轮凹槽滚动连接。

所述定刀机构包括连接在箱体上的若干定刀和刮板，以及支撑定刀和刮板的定刀架弹簧支撑和刮板可调支撑，定刀上设有与动刀相交的撕裂刀和切削刀；

通过所述动刀机构沿凸轮机构旋转伸缩,动刀与定刀相配合，将塑料袋撕裂、破碎，落入排料槽，并通过风机将硬质物及以未粉碎的料袋与符合要求的塑料碎片分离和筛选，并将残余物自排料口排出，至此完成垃圾的破袋粉碎与硬质物分离过程。

进一步地，所述动刀通过设在动刀架上的安装架和动刀安装螺栓连接，动刀架两端通过动刀架穿孔贯穿在动刀架导杆中，动刀架的底部安装有与盘形凸轮凹槽滚动相连的凸轮滚子，在盘形凸轮凹槽内滚动。

进一步地，所述盘形凸轮的凸轮凹槽背面设有开孔，便于安装滚子轴。

进一步地，所述动刀架导杆顶部连接在滚筒周壁上，动刀架导杆底部的自由端通过导杆固定环形螺钉连接在滚筒架板的内侧。

进一步地，设在相邻动刀架上的动刀呈交错分布，动刀为单刃尖齿刀，刀刃为锯齿形，锯齿向前倾斜。

进一步地，滚筒外周壁上均布有动刀伸出的滚筒侧壁孔。

进一步地，所述撕裂刀有一个，切削刀设有两个，中间的撕裂刀和下面两侧的切削刀构成叉子状；撕裂刀和切削刀之间的刀柄与滚筒外围形成楔形。

进一步地，所述撕裂刀为双刃尖刀，其刀刃位于叉子状定刀的中部，且其长度短于动刀的长度。

进一步地，所述切削刀为单刃刀，其刀刃位于叉子状定刀的底部，且其宽度大于动刀和切削刀的宽度。

进一步地，所述刮板为通过连杆连接的矩形板，刮板的底部设有与动刀以及定刀上的撕裂刀相对应的刮板槽；刮板的终止端在撕裂刀刀刃根部。

同现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明的研究内容具有明显的创新性和实用性，研究工作属于破碎生活中所产生的垃圾塑料袋，具有防缠绕、避让硬质物、较高的粉碎率以及有效减少了停机清理塑料缠绕刀的次数，以及高效分离杂质，大大提高了生产率等领域，具有广泛的应用前景和实用性价值，在塑料袋粉碎程度方面尤其有助于后续的填埋，焚烧还是堆肥方面有重要意义。就本发明来说，它具有如下优点：

1)防缠绕装置主要是通过控制动刀的伸缩并与滚筒表面开有的方形孔的侧面发生刮擦，这里需要强调的是有些类似产品也是采用凸轮机构来实现的，但是他们利用凸轮的力封闭性，这样一旦有动刀缠绕较为严重，由于滚筒体积有限，弹簧外形受限继而产生的复位力小，使得动刀不能按照设计要求复位，就起不到防缠绕型，本发明利用了凸轮的形封闭性，即将动刀架固定于滚轮上与盘形凸轮的凸轮凹槽配合，这样其内部不需要弹簧，使结构趋于简单，安装方便快捷，而且保证了动刀的复位的可靠性，有效了的减少了停机清理缠绕的次数。

2)动刀架的支撑是通过在动刀架导杆上滑动的结构，而有些产品是采用滑槽结构而且配以弹簧复位，这样一旦处于同一动刀架上的某侧动刀卡死，另一侧要复位，极易使得动刀架滑出导槽，存在严重安全问题。本发明利用连接环将动刀架与固定于滚筒上的导杆连接起来，使得动刀架沿其滑动，既保证动刀架不会脱落；还会增加凸轮机构径向运动的可靠性，也保障了使用者的生命安全。

3)动刀的布置是以前后两排为一组的，后一排刚好与前一排错开，防止后一排动刀刚好从前一排动刀切过缝隙穿过，这样就可以尽可能增大动刀与塑料袋的接触机会，既保证塑料袋不会挂在第一层定刀上，也可以增加破碎效果。

4)避让装置主要是通过控制定刀来实现刀具避让硬质点，保护刀具，而有些使用液压装置支撑定刀，但是由于液体的不可压缩性以及动刀刀速快，当有硬质物时，液压装置的灵敏度较低，根本来不及避让，这样加剧了刀具的断裂和磨损的可能性，而且会把部分硬质物粉碎不利于后面杂质与塑料的分离，而且液压装置复位慢或则根本就不会自动复位，塑料袋便会因复位慢或定刀的不自动复位而从缝隙中穿过；本发明则采用弹簧支撑，灵敏度较高，而且复位也快，既保护刀具也有效防止因定刀复位慢使得垃圾袋未粉碎就穿过两层刀影响破碎效果，而且所有的定刀的弹簧支撑是相互独立的，有效防止相邻定刀之间的影响，增加了破碎效率。

5)动刀的外形上做了改进，刀刃为锯齿形，锯齿前倾，每次切削塑料袋时即有剪切效果又有拉锯的效果；而且当遇到硬质物时可以保护刀刃，此外当有塑料包裹的硬质物压在定刀上时，动刀刚好开始收缩，锯齿拖动硬质物旋转在定刀上旋转并滑动，定刀便可以将硬质物周长约80％的包裹塑料切开，更容易使硬质物从塑料袋中释放，随后定刀向后旋转可以避免硬质物被切碎。还有动刀没有弯的刀尖，在收刀时不会挂到东西。此外每个锯齿是从它的刃尖往齿根看是三角形的，这样做是减少塑料袋的贴附。

6)定刀的外形上做了改进，有两层刀，上层的撕裂刀是双刃的，长约85mm，它远短于动刀长度，当将上层的刀刃装配后几乎为竖直刀尖向上，主要作用是当塑料袋在自由下落后，其可直接扎入塑料袋中，配合动刀的拉扯做一个粗略的撕裂过程，可以使硬质物直接散落出来，也是可以防止打刀以及减缓刀具磨损速度，但其长度不能过长是因为它只是初步处理，塑料袋在动刀的拖动下有一半的塑料袋被切开，如果撕裂刀太长塑料袋不容易从上面脱落下来，影响后面塑料袋的初步处理；真正粉碎塑料袋是在第二层定刀上，它是单刃的，配合动刀形成剪切以及撕拉塑料袋；装配好的定刀其第二层刀刃是水平的，这样是为了当有硬质物时，定刀略微向后旋转，第二层定刀的刃面便倾斜，硬质物在动刀的带动下，更容易沿着定刀刀刃向定刀刀尖滑动，更好避让硬质物，防止打刀和切碎硬质物。

此外两层刀之间的刀柄与滚筒外围形成楔形，直到到第二层定刀刀尖与滚筒结合，两者直接将松散的塑料袋挤压，一方面为了排出里面的液体为了后面的处理；另一方面是压缩塑料袋体积有利于动刀切碎塑料袋的彻底性。

7)在第一层定刀的后面设有一个刮板，因为塑料袋一经第一层定刀撕拉后，成松散状，体积变大可能会藏到第一层撕裂刀的后面或挂在第一层撕裂刀上，受到动刀转动带来的的冲击使得定刀来回振荡，而刮板面是静止的，当板面高出第一层撕裂刀时，刮板就可以将塑料袋阻挡在外，被旋转的动刀带走。此外，有时动刀未能刺入从下料口落下的塑料袋，当动刀继续旋转时，塑料袋的另一侧受刮板的挤压，使得动刀更容易刺入塑料袋中。

8)在出料时是经过V型槽将粉碎后的塑料碎片聚集，被聚集的的塑料碎片落入经过一个斜度(∠1:13)的U型槽，在其电机侧装有风机，速度为2000r/min左右，其产生的弱气流用来将塑料碎片从另一侧吹走，而硬质物以及一些未完全粉碎的塑料袋中可能包裹的液体等在机身的振动下，从低的一侧排出，完成分离工作。

9)由于利用了凸轮轴的质量大，当将其装配到机器中，重心较高，由于动刀的高速旋转，使得整个机构产生的偏心现象，一旦转动起来，整台机器的振动较大，噪音也会增大，加重了底座的受力，通过去除部分材料，使得在安装凸轮轴时，轻便快捷而且减轻了整个机器的重量，减轻了底座的受力避免了头重脚轻，方便整台机器的移动，所以次优化是非常重要的。

附图说明

图1是本发明装置结构装配图；

图1-1是图1的局部放大图；

图2是本发明侧视示意图；

图3是本发明滚筒与凸轮机构配合示意图；

图4是凸轮机构示意图；

图5是本发明结构俯视图；

图6是动刀机构与凸轮机构连接示意图；

图6-1是图6局部放大图；

图7(a)和图7(b)是卧式垃圾破袋机定刀结构示意图；

图8(a)和图8(b)是刮板结构示意图。

图9是本凸轮机构与动刀机构连接示意图；

图10是卧式垃圾破袋机切削、撕裂、挤压、刮板及避让示意图；

图11是卧式垃圾破袋机风机选料示意图；

图中：1、下料口；2、定刀架；3、定刀；3-1、撕裂刀；3-2、切削刀；3-3、定刀连接环；3-4、定刀支撑环；4、动刀；4-1、动刀安装螺栓；5、刮板；5-1、刮板槽；5-2、刮板支撑环；5-3、刮板连接环；6、滚筒；6-1、滚筒侧壁孔；7、上箱体；8、滚筒轴；9、轴承端盖；10、大带轮；11、动刀架；11-1、动刀安装架；11-2、动刀架穿孔；11-3、凸轮滚子安装架；12、电动机；13、风机；13-1、皮带轮；13-2、滑动轴承；13-3、风机排风口；14、U型排料槽；15、凸轮滚子；15-1、凸轮滚子螺栓；16、凸轮机构；16-1、凸轮凹槽；16-2、盘形凸轮；16-3、凸轮孔；16-4、凸轮轴；16-5、开孔；17、动刀架导杆；18、下箱体；19、排料口；19-1、排料口右侧；19-2、排料口低的一侧；20、定刀架弹簧支撑；21、刮板可调支撑；22、风机口；23、导杆固定环形螺钉；24、V形槽；25、滚筒架板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。

如图1、图2所示，本发明卧式垃圾破袋机，包括一个顶部设有下料口1的封闭的箱体，在箱体上设有固定的凸轮机构16和由电动机12带动旋转的滚筒6和风机13，滚筒6上设有动刀机构，箱体上还设有与动刀机构相交的定刀机构，对应其底部设有V型槽24，V型槽24底部设有U型排料槽14。风机13通过电动机12驱动固定于滑动轴承上的皮带轮带动，与风机13相对应的支架上设有排料口19，排料口19下方为U型排料槽14，风机口22正对U型排料槽14。

图1结合图3所示，箱体包括设置在支架上的下箱体18和上箱体7，下箱体18和上箱体7之间架设有固定的凸轮机构16和由电动机12连接大带轮10传动带动的滚筒轴8，滚筒轴8上设有轴承端盖9，滚筒轴8上装有滚筒6和动刀机构；动刀机构包括设在滚筒轴8上两侧的呈放射状分布的动刀架导杆17，动刀架导杆17顶部连接在滚筒6周壁上，动刀架导杆17底部的自由端通过导杆固定环形螺钉23连接在滚筒架板25的内侧，由滚筒架板25支撑滚筒6，参见图1-1所示。滚筒6上两侧动刀架导杆17之间连接有动刀架11，动刀架11上设置有延伸出滚筒6筒壁的动刀4。动刀4沿滚筒6外周壁上均布的滚筒侧壁孔6-1伸出。滚筒6两侧设有通过均布的螺栓连接的滚筒架板25。

本装置中，动刀架导杆17顶部连接在滚筒6内壁上，底部通过导杆固定环形螺钉23连接在滚筒架板25上。并且，设在相邻动刀架11上的动刀4呈交错分布，动刀4为单刃尖齿刀，锯齿向前倾斜。

如图4所示，凸轮机构16包括固定在箱体上的凸轮轴16-4，凸轮轴16-4上连接有一对盘形凸轮16-2，盘形凸轮16-2上设有凸轮凹槽16-1，动刀架11沿一对盘形凸轮16-2的凸轮凹槽16-1滚动连接，盘形凸轮16-2上设有凸轮孔16-3，凸轮凹槽16-1的另一侧开有开孔16-5，方便安装滚子轴。

图5所示为该装置的俯视图，显示了动刀4与定刀3相配合的结构。

如图6和图6-1所示，动刀4通过设在动刀架11上的安装架11-1、动刀安装螺栓4-1连接，动刀架11底部设凸轮滚子安装架11-3，通过凸轮滚子螺栓15-1连接凸轮滚子15，动刀架11两端通过动刀架穿孔11-2贯穿在动刀架导杆17中，在盘形凸轮16-1的凹槽内滚动。

图7(a)和图7(b)结合图2、图10所示，定刀机构包括通过定刀架2连接在箱体顶壁的定刀3和刮板5，箱体侧壁分别设有支撑定刀3和刮板5的定刀架弹簧支撑20和刮板可调支撑21，定刀3上设有与动刀相交的撕裂刀3-1和切削刀3-2。切削刀3-2为双排位于两侧，撕裂刀3-1为单排位于中部，撕裂刀3-1和切削刀3-2构成叉子状定刀，撕裂刀3-1和切削刀3-2的刀柄与滚筒外围形成楔形，且撕裂刀3-1为双刃尖刀，其刀刃位于叉子状定刀的中部，且其长度短于动刀4的长度；切削刀3-2为单刃刀，其刀刃位于叉子状定刀的底部，且其宽度大于动刀4和切削刀3-2的宽度。

如图8(a)和图8(b)所示，刮板5通过与定刀3共用一根轴连杆连接，轴连杆顶部是定刀连接环5-3，轴连杆中部后面为定刀支撑环5-2，刮板5为矩形结构，刮板5的终止端在撕裂刀3-1刀刃根部，刮板5的底部设有与动刀4以及撕裂刀3-1相对应的刮板槽5-1。

本发明的工作原理是：

本发明卧式垃圾破袋机主要由一台三相电动机为驱动，分为两路运作：

(一)、通过皮带轮作减速来驱动滚筒旋转，带动动刀架旋转以及动刀沿径向伸缩，与定刀配合完成撕拉以及切碎工作，若有硬质物被包裹于塑料袋中，动刀与第一层撕裂刀可将塑料袋撕裂释放硬质物。若包裹有硬质物的塑料袋位于动刀与第二层切削刀中间时，动刀向滚筒里面运动，动刀上的锯齿拖动硬质物在定刀上滑动并旋转，定刀可环切塑料袋并释放硬质物，同时定刀压缩支撑弹簧，避开硬质物，从而保护刀具且不会切碎硬质物；(二)、通过皮带轮提速来驱动风机，一些被粉碎的塑料碎片会从排料口高的一侧排出，而硬质物和一些未切碎较重的塑料以及塑料袋中包裹的液体等在机身的振动的作用下从低的一侧排出，很好的把杂质与塑料碎片分离开来，为后续工作提供了很大的便捷性。

其中，如图9、图10所示，动刀沿径向运动的收缩性原理主要是动刀4通过动刀安装螺栓4-1把动刀与动刀架11-1连接在一起，然后凸轮滚子安装架11-3经凸轮滚子螺栓15-1与凸轮滚子15连接起来，而凸轮滚子15与凸轮凹槽16-1相配合，利用了凸轮的形封闭性，当动刀向外伸长时是盘形凸轮凸轮孔16-3一侧受力，当收刀时是盘形凸轮16-2一侧受力，这样只要改变凹槽盘形凸轮16-1轮槽的形状从而实现动刀的径向移动形式。为了保证动刀架运动的可靠性，动刀架穿孔11-2穿到滚筒的动刀架导杆17中，动刀架导杆17的另一端是靠导杆固定环形螺钉23固定，导杆固定环行螺钉23固定则是拧在滚筒架板25的内侧，保证了导杆的强度，这样动刀架运动过程中有导杆和凸轮作支撑，保证了动刀的伸缩性、动刀架的紧固性还有效的防止其脱落，极大的提高了安全性能并使结构趋于简单，而且保证复位的可靠性。

本发明改进了凸轮机构主要是在伸刀时是利用凸轮的外轮廓，而收刀时是利用弹簧(装在滚筒与动刀架之间)的结构，由于滚筒体积有限，弹簧外形受限产生的复位力较小，而且装配件较多，装配繁琐工作量大，考虑到弹簧压缩后的体积因素，滚筒与动刀架之间必须留有足够距离，使得动刀的伸缩长度受限。假如有动刀缠绕较为严重，弹簧的复位力较小就不能实现动刀的径向伸缩，而且其设计结构较为复杂，装配较为繁琐。本发明采用凸轮，是利用了凸轮的形封闭性，即将动刀架固定于滚子上与凹槽盘形凸轮配合，这样做是好处的内部不需要弹簧，减少了装配件的数量，使得滚筒与动刀架之间的距离减小，动刀的伸缩范围变大，减小了滚筒的直径，装配工作趋于简单化，使结构变简单，而且保证复位的可靠性，有效了的减少了停机清理缠绕垃圾的次数。

如图9所示，是动刀的防缠绕性，主要是凸轮滚子15在凹槽盘型凸轮的凸轮凹槽16-1中运动，而凸轮凹槽16-1的外形轮廓是变化的，即通过改变轮廓线的形状就可以实现动刀的伸缩性，在滚筒上开有矩形滚筒侧壁孔6-1，动刀在矩形孔中来回往复运动，动刀4的侧面与滚筒的矩形孔侧面形成一个小间隙，这样当带有锯齿的动刀收回时，锯齿在切断缠绕物的同时滚筒外壁也将缠绕在刀上的缠绕物阻挡在外，实现了防缠绕作用，但有时候需要动刀回收的力可能较大，这样利用凸轮的形封闭性就可保证复位的可靠性。

如图10所示的是动刀的切削、撕裂、挤压、刮板及定刀避让性主要是垃圾袋自然下落，被正在向外伸长的动刀4刺中，塑料袋在动刀的带动下旋转并被定刀的上层撕裂刀3-1几乎是竖直向上刀尖刺中，动刀继续旋转，定刀不动，塑料袋被拉长变形继而被撕裂，若其中包裹有硬质物便可以被释放出来；接下来被撕裂的塑料袋形状松散通过滚筒外壁与定刀柄形成的楔形挤压缩小体积，动刀就可以更加贯穿性的刺入塑料袋并和第二层定刀(切削刀3-2)一起剪切撕裂塑料袋；若此时有硬质物位于两刀刃之间，由于动刀上有锯齿并正处于开始收缩时刻，压在硬质物上动刀拖动包有硬质物的塑料袋在第二层定刀(切削刀3-2)上旋转并滑动，定刀就可以环切硬质物的周边的塑料袋，极大地增加了破袋效果。由于弹簧的灵敏度高，定刀柄及时压缩定刀架弹簧支撑20的弹簧，定刀向后运动，这样就实现避让硬质物，从而保护了刀。而使用液压装置支撑定刀，但是由于液体的不可压缩性，使得液压机构的灵敏度较低以及动刀刀速快，当有硬质物时，根本来不及避让，这样加剧了刀具的断裂和磨损的可能性，而且会把部分硬质物粉碎不利于后面杂质与塑料的分离。由于定刀的第一层刀(撕裂刀3-1)几乎竖直向上的，其远离滚筒一侧可能会藏有体积较大的塑料袋，不利于破袋，这就需要刮板5来将其清理。刮板5是由刮板可调支架21支撑的，其本身是不会运动的，且支撑长度一次调整就不变了，要靠定刀受到冲击时来回振动来清理垃圾袋，即当定刀向后旋转收缩时，挡板将垃圾袋阻挡在外从而第一层撕裂刀3-1的刀尖就能从塑料袋中拔出，此时旋转的动刀将其带走就可以完成清理工作，这样做结构简单，清理工作稳定可靠成本低，此外动刀的前后两排刀是相互错开的，有效防止后一排的动刀从前一排的动刀切过的塑料袋的缝隙中穿过，起不到切削作用。

如图11所示，是风机选料装置主要是三相电动12通过皮带轮13-1将转速提高到2000r/min左右，带动固定于滑动轴承13-2之上的风机叶轮13转动，产生弱的气流经由风机排风口13-3吹出，当塑料袋碎片从上面落在V型槽24里面聚集后又落入与下箱体连接的∠1:13的U型排料槽14中，体积小、质量轻的塑料会被从排料口右侧19-1吹出。由于动刀的径向运动使得整台机器还是会有振动的，较重的硬质物，还有袋中包裹的液体和体积大、质量大的塑料袋在振动的情况下，会沿着∠1:13的U型槽从排料口低的一侧19-2排出，可以很好的分离塑料碎片，为后续的处理工作带来了很大的便捷性。

如图8(a)和图8(b)所示的是刮板5的外形图，刮板5主要是通过定刀连接环5-3与定刀3共用一根轴且互作轴向定位，定刀支撑环5-2与刮板可调支撑21连接起支撑作用，而刮板上的刮板槽5-1则是为了防止刮板与动刀产生尺寸干涉的，还可以清除部分缠绕在动刀上的垃圾袋。当定刀受到冲击向后旋转，刮板就可以清除第一层撕裂刀上的垃圾袋，而且当动刀偶尔不能刺入从下料口落下的塑料袋时，另一侧的挡板可以挤压塑料袋，使得动刀更容易刺入袋中；

因为凸轮的体积较大、质量较大，装配到卧式垃圾破袋机中时使整个机身的重心变高。当动刀高速转动起来时，由于动刀的径向运动会有偏心现象，会加重各部件的磨损，增加了振动和噪音，加重了底座的受力程度，此优化通过去除凸轮上的部分材料，减轻机身重重，减少了底座受到的偏心力，方便移动，避免机构的头重脚轻，所以此优化至关重要。

如图7(a)、7(b)所示的是定刀结构，定刀连接环3-3固定在轴上，定刀支撑环3-4与定刀架弹簧支撑20连接，定刀架弹簧支撑20通过螺栓与上箱体7内壁连接，3-1为撕裂刀，主要负责粗步物理撕裂塑料袋，如果塑料袋中包裹有硬质点就可以被释放出来保护了刀具，3-2为切削刀，主要负责与动刀4配合切削和撕裂塑料袋；相邻的定刀时独立的，即当一个定刀上有硬质物时，只有一个定刀避让；若所有定刀是一体的，当有硬质物时，所有定刀避让则会有未粉碎的塑料袋从缝隙穿过，影响到粉碎的效果。

利用上述装置能够实现粉碎垃圾袋，其包括以下步骤：

1)将垃圾塑料袋从下料口放入，被旋转的动刀刺中，并拖着塑料袋旋转；

2)转动的塑料袋被第一层定刀撕裂刀刺中，动刀旋转定刀不动，将其撕裂，若塑料袋中包裹有硬质物，这时便可被释放出来；被撕裂的塑料袋变得蓬松，经滚筒外壁和定刀柄形成的楔形挤压，体积变小，同时还能排掉里面包裹的水等物质，便于第二层定刀切削的更彻底，及后面杂质的分离工作；

3)若塑料袋挂在第一层撕裂刀上或藏于其后时，则由于定刀受到动刀带来的冲击会来回晃动，而刮板是不动的，当定刀向后旋转时，刮板的板面高出定刀，通过刮板刮擦第一层撕裂刀可将其清除；

4)若有硬质物时，定刀柄压缩弹簧并向后旋转完成避让，同时包裹硬质物的塑料袋在动刀的锯齿的拖动下在定刀上旋转滑动，这样就环切了硬质物的周圈塑料，使得包裹于其内的硬质物得以释放还可以切碎塑料袋；

5)碎片下落后，质量小、体积小的塑料碎片经风机吹选沿∠1:13的U型槽从排料口排出，而一些液体、硬质物和质量较大塑料袋从U型排料槽的低的一侧在机身的振动下排出。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，图中为了描述方便所画的尺寸不为实际尺寸，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种卧式垃圾破袋机，包括一个顶部设有下料口(1)的封闭的箱体，在箱体上设有固定的凸轮机构(16)和由电动机(12)带动旋转的动刀机构和风机(13)，箱体上还设有与动刀机构相交的定刀机构，对应其底部设有V型槽(24)，V型槽(24)底部设有U型排料槽(14)，其特征在于：

所述动刀机构包括滚筒轴(8)、滚筒(6)和滚筒架板(25)，滚筒(6)两侧分布有沿滚筒周壁的动刀架导杆(17)，动刀架导杆(17)之间连接有动刀架(11)，动刀架(11)上设置有延伸出滚筒(6)筒壁的动刀(4)；

所述凸轮机构(16)包括凸轮轴(16-4)和一对盘形凸轮(16-2)，盘形凸轮(16-2)上设有凸轮凹槽(16-1)，动刀架(11)沿一对盘形凸轮(16-2)的凸轮凹槽(16-1)滚动连接；

所述定刀机构包括连接在箱体上的若干定刀(3)和刮板(5)，以及支撑定刀(3)和刮板(5)的定刀架弹簧支撑(20)和刮板可调支撑(21)，定刀(3)上设有与动刀相交的撕裂刀(3-1)和切削刀(3-2)；

所述撕裂刀(3-1)有一个，切削刀(3-2)设有两个，中间的撕裂刀(3-1)和下面两侧的切削刀(3-2)构成叉子状；撕裂刀(3-1)和切削刀(3-2)之间的刀柄与滚筒外围形成楔形；

所述撕裂刀(3-1)为双刃尖刀，其刀刃位于叉子状定刀的中部，且其长度短于动刀(4)的长度；

所述切削刀(3-2)为单刃刀，其刀刃位于叉子状定刀的底部，且其宽度大于动刀(4)和切削刀(3-2)的宽度；

所述刮板(5)为通过连杆连接的矩形板，刮板(5)的底部设有与动刀(4)以及定刀上的撕裂刀(3-1)相对应的刮板槽(5-1)；刮板(5)的终止端在撕裂刀(3-1)刀刃根部；

所述动刀(4)通过设在动刀架(11)上的安装架(11-1)和动刀安装螺栓(4-1)连接，动刀架(11)两端通过动刀架穿孔(11-2)贯穿在动刀架导杆(17)中，动刀架(11)的底部安装有与盘形凸轮(16-2)凹槽滚动相连的凸轮滚子(15)，沿盘形凸轮(16-2)凹槽内滚动；

通过所述动刀机构沿凸轮机构(16)旋转伸缩,动刀(4)与定刀(3)相配合，设在相邻动刀架(11)上的动刀(4)呈交错分布，动刀(4)为单刃尖齿刀，刀刃为锯齿形，锯齿向前倾斜；将塑料袋撕裂、破碎，落入U型排料槽(14)，并通过风机(13)将硬质物及以未粉碎的料袋与符合要求的塑料碎片分离和筛选，并将残余物自排料口(19)排出，至此完成垃圾的破袋粉碎与硬质物分离过程。

2.根据权利要求1所述的卧式垃圾破袋机，其特征在于：所述盘形凸轮(16-2)的凸轮凹槽(16-1)背面设有开孔(16-5)。

3.根据权利要求1所述的卧式垃圾破袋机，其特征在于：所述动刀架导杆(17)顶部连接在滚筒(6)周壁上，动刀架导杆(17)底部的自由端通过导杆固定环形螺钉(23)连接在滚筒架板(25)的内侧。

4.根据权利要求1所述的卧式垃圾破袋机，其特征在于：滚筒(6)外周壁上均布有动刀(4)伸出的滚筒侧壁孔(6-1)。