CN104961309A - 一种悬臂式固液分离机及其干湿调节方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种悬臂式固液分离机及其干湿调节方法，包括传动轴、螺旋杆、螺旋叶片、螺旋挤出器筒体、渣料进口、接水筒体、出水口和干料出口，传动轴的前后两端均通过轴承安装在固液分离机上，螺旋杆后端固定安装在传动轴的前端，螺旋杆的后端则悬空，干料出口固定安装有可更换的干湿调整环。本发明螺旋挤出筒体和干料出口呈直线布置，降低了堵塞故障的发生率，得到的干渣料也更加干燥。作为其改进，专门增设干湿调整环，使用时，针对不同含水量的渣料，通过判断干渣料的干燥度，更换总长度合适的干湿调整环即可得到理想的干渣料，无需多次固液分离，因此效率高，成本低，并且结构简单。

Description

一种悬臂式固液分离机及其干湿调节方法

技术领域

本发明涉及固液分离的技术领域，特别与一种悬臂式固液分离机及其干湿调节方法有关。本发明适用于鸡、猪、牛、马及各类集约化养殖场对动物粪便的固液分离，也适用于对酒糟、药渣、淀粉渣、酱渣、屠宰厂等高浓度有机污水的渣液分离。

背景技术

众所周知，养猪场每天都会有大量的粪尿产生，而大部分养殖户目前是采用直接用水冲洗粪尿，这样一来，就造成粪尿水的量急剧增加。这些粪尿水通常是送进沼气池和生化池进行处理。但是，大量的鲜粪尿水如果不经预先处理，直接运输难度很大，成本极高，运输中还会造成环境污染，而且，鲜粪尿水的沼气培养和生化处理效果也不甚理想。

因此，本发明人专门针对养猪场的鲜粪尿水，设计了一整套固液分离机，用于对鲜粪尿水进行处理。此固液分离机的其中一个主要部分是螺旋挤出固液分离总成，螺旋挤出固液分离总成主要由链条传动机构和固液分离挤出器组成，通过链条传动机构带动固液分离挤出器工作。筛箱的出料口接至固液分离挤出器的螺旋挤出筒体，渣料进入固液分离挤出器后经螺旋叶片带动至螺旋挤出筒体的前部。螺旋杆的前端面距干料出口具有一定的距离，螺旋挤出筒体前部在该段距离处形成渣料挤压带，渣料会在渣料挤压带处被挤压，被挤压溢出后的水从渣料挤压带下方开设的出水口流出，而干燥的渣料则被挤出干料出口。

其中螺旋叶片一般固定在螺旋杆上，现有的螺旋杆一般是通过在其前后两端安装轴承将其安装在固液分离挤出器上，受轴承座的阻挡，干料出口只能从螺旋挤出筒体的侧边引出而形成拐角，要让干燥的渣料能够顺利的通过该拐角，则要求干渣料不能太过干燥，否则干渣料流动性差，容易在拐角处堵塞。

并且进入固液分离挤出器后的渣料含水量并不完全相同，不同批次的渣料从干料出口挤出后的干渣料的干燥程度并不完全相同，有些含水量较高，需再次进行固液分离才可进行运输，从而降低了效率，导致成本的增加，因此最好的解决方法是能够对渣料挤压带的长度进行调节，然而干料出口和螺旋挤出筒体之间具有拐角，本身就易发生堵塞，如果再增加渣料挤压带的长度则更易发生堵塞，根本无法实现。

鉴于此，本发明人为此研制出一种悬臂式固液分离机及其干湿调节方法，有效的解决了上述问题，本案由此产生。

发明内容

本发明提供的一种悬臂式固液分离机结构简单，螺旋挤出筒体和干料出口呈直线布置，降低了堵塞故障的发生率，得到的干渣料也更加干燥。作为优化，在上述基础上增设干湿调整环，并提供一种悬臂式固液分离机的干湿调节方法，适合不同含水量渣料的固液分离，提高了效率，降低了成本。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种悬臂式固液分离机，包括传动轴、螺旋杆、螺旋叶片、螺旋挤出器筒体、渣料进口、接水筒体和出水口，传动轴的前后两端均通过轴承安装在固液分离机上，螺旋杆后端固定安装在传动轴的前端，螺旋杆的前端则悬空，螺旋杆上固定安装有螺旋叶片，螺旋杆和螺旋叶片置于螺旋挤出器筒体内，螺旋叶片将渣料从螺旋挤出器筒体的后端输送向前端，渣料进口开设在螺旋挤出器筒体位于螺旋叶片后端的上方，螺旋挤出器筒体的前端则作为干料出口，螺旋挤出器筒体位于干料出口和螺旋杆的前端面之间形成渣料挤压带，渣料挤压带的侧壁开设有若干溢水孔，渣料挤压带外套设有封闭的接水筒体，接水筒体下方开设有出水口。

所述传动轴的后端固定安装有从动链轮，从动链轮通过链条和链条传动机构连接，所述接水筒体的上方安装有检修口，检修口上方安装有可拆卸的检修盖。

所述固液分离机安装有圆筒形安装座，传动轴通过前后两轴承安装在该圆筒形安装座内，其中螺旋挤出器筒体的后端安装有端盖，螺旋挤出器筒体、端盖和圆筒形安装座对接处形成有法兰，通过法兰将螺旋挤出器筒体、端盖和圆筒形安装座对接固定安装，并在连接处安装密封件。

所述螺旋杆为空心轴，传动轴的前端向前延伸形成供螺旋杆安装的套接端，螺旋杆的后端套在该套接端并通过若干径向螺钉固定，若干径向螺钉沿套接端的轴向布置并且侧视呈均匀分布。

所述螺旋杆的前端固定安装有堵头，堵头的前端呈圆锥形。

所述螺旋挤出器筒体的下方在非渣料挤压带位置也开设有稀疏布置的若干溢水孔，对应的在其下方安装有接水槽，接水槽与接水筒体之间开设有水流通道。

所述干料出口上固定安装有可更换的干湿调整环。

所述干湿调整环的直径大小和干料出口的直径大小相同，干料出口形成法兰盘，对应的干湿调整环的后端面也形成有法兰盘，两法兰盘上开设有对应的螺栓安装孔，干湿调整环通过螺栓固定在干料出口的前端。

所述干湿调整环的直径大小和干料出口的直径大小相同，干湿调整环具有若干个，每个干湿调整环的形状大小相同，每个干湿调整环的前后两端面均形成有法兰盘，干料出口也形成相应的法兰盘，法兰盘上开设有对应的螺栓安装孔，若干个干湿调整环通过螺栓相互固定。

上述具有干湿调整环的悬臂式固液分离机的干湿调节方法，包括如下步骤：

步骤一、在干料出口预先安装干湿调整环；

步骤二、启动悬臂式固液分离机，观察干料出口掉落的干渣料的干燥度；

步骤三、根据干渣料的干燥度来判断干湿调整环所需的长度，干燥度过低则更换较长的干湿调整环和/或增加干湿调整环的数量，干燥度过高则更换较短的干湿调整环和/或减少干湿调整环的数量。

采用上述方案后，本发明增加两端均通过轴承固定的传动轴，将螺旋杆的后端固定安装在传动轴的前端，而螺旋杆的前端则悬空构成悬臂式的结构，省去了螺旋杆位于干料出口这一端的安装座，使干料出口和螺旋杆的方向能够处于一条直线上。工作时，渣料从螺旋挤出器筒体后端的渣料进口掉入，螺旋叶片旋转将渣料输送至渣料挤压带，渣料在渣料挤压带处堆积形成渣料墙，随着渣料的不断挤入，渣料墙的密实度越来越大，水分受挤压向外围扩散从溢水孔溢出，溢出的水由接水筒体收集后从出水口流出，干料渣则从干料出口被挤出。

作为改进，由于渣料推进方向始终向前，没有拐弯改变方向，因此堵塞的可能性大大降低，从而允许通过增加干湿调整环来增加渣料挤压带的长度。使用时，针对不同含水量的渣料，通过判断干渣料的干燥度，更换总长度合适的干湿调整环即可得到理想的干渣料，由于无需多次固液分离，因此效率高，成本低，并且结构简单。

附图说明

图1是本实施例的立体图；

图2是本实施例仰视的立体图；

图3是本实施例的剖视图；

图4是本发明另一实施例的剖视图。

标号说明

传动轴1，轴承11，圆筒形安装座12，端盖13，套接端14，径向螺钉15，从动链轮16，螺旋杆2，堵头21，螺旋叶片3，螺旋挤出器筒体4，渣料挤压带41，接水槽42，渣料进口5，接水筒体6，检修口61，检修盖62，出水口7，干料出口8，溢水孔81，干湿调整环9，法兰盘91，螺栓安装孔92。

具体实施方式

为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。

如图1-3所示，是本发明揭示的一种悬臂式固液分离机，包括传动轴1、螺旋杆2、螺旋叶片3、螺旋挤出器筒体4、渣料进口5、接水筒体6、出水口7和干料出口8。

传动轴1的前后两端均通过轴承11安装在固液分离机上，螺旋杆2后端固定安装在传动轴1的前端，螺旋杆2的前端则悬空，整个螺旋杆2构成悬臂式的结构，因此省去了螺旋杆2位于干料出口8这一端的安装座，使干料出口8和螺旋杆2的方向能够处于一条直线上。

为了便于安装，最优方案为，固液分离机安装有圆筒形安装座12，传动轴1通过前后两轴承11安装在该圆筒形安装座12内，其中螺旋挤出器筒体4的后端安装有端盖13，螺旋挤出器筒体4、端盖13和圆筒形安装座12对接处形成有法兰，通过法兰将螺旋挤出器筒体4、端盖13和圆筒形安装座12对接固定安装，并在连接处安装密封件防止渣料中的污水进入轴承11。

其中螺旋杆2为空心轴，传动轴1的前端向前延伸形成供螺旋杆2安装的套接端14，螺旋杆2的后端套在该套接端14上并通过若干径向螺钉15固定，若干径向螺钉15沿套接端14的轴向布置并且侧视呈均匀分布，该设计保证了传动轴1和螺旋杆2之间无需通过焊接即可达到可靠的固定连接，避免了焊接带来的变形，使传动轴1和轴承11的结合面可预先加工好后在和螺旋杆2安装，降低了制作成本。

螺旋杆2上固定安装有螺旋叶片3，螺旋杆2和螺旋叶片3置于螺旋挤出器筒体4内，螺旋叶片3将渣料从螺旋挤出器筒体4的后端输送向前端。渣料进口5开设在螺旋挤出器筒体4位于螺旋叶片3后端的上方，螺旋挤出器筒体4的前端轴向敞开直接形成干料出口8，螺旋挤出器筒体4位于干料出口8和螺旋杆2的前端面之间形成渣料挤压带41，渣料挤压带41的侧壁开设有若干溢水孔81，此处的溢水孔81的分布密度最好大些，因为密度越大越有利于水溢出。

渣料从螺旋挤出器筒体4后端的渣料进口5掉入，螺旋叶片3旋转将渣料输送至渣料挤压带41处，渣料在渣料挤压带41处堆积形成渣料墙，随着渣料的不断挤入，渣料墙的密实度越来越大，水分受挤压向外围扩散从溢水孔81溢出。渣料挤压带41外套设有封闭的接水筒体6，溢出的水掉落在密闭的接水筒体6上，然后在接水筒体6下方汇聚后，从接水筒体6下方开设的出水口7流出，干料渣则从干料出口8被挤出。由于渣料推进方向始终向前，没有拐弯改变方向，因此堵塞的可能性大大降低，渣料墙的密实度可进一步提高，得到的干渣料自然更加干燥。

传动轴1的传动一般采用链传动，因此需在传动轴1的后端固定安装从动链轮16，从动链轮16通过链条和链条传动机构连接。

螺旋杆2平整的后端面将使挤压力不能够传递到渣料墙的每个位置，为了解决该问题，螺旋杆2的前端固定安装有堵头21，堵头21的前端呈圆锥形，渣料可通过圆锥形的结构进行力的传递，从而保证了渣料墙的每个位置都能够被挤压，并且圆锥形的结构在旋转时还具有自动定芯的作用。

由于渣料从渣料进口5进入时水分还是非常多，在进入渣料挤压带41前仍然会有水分析出，为了防止析出的水在螺旋挤出器筒体4下方聚集而导致下方的渣料含水量过多，螺旋挤出器筒体4的下方在非渣料挤压带41位置也开设有若干溢水孔81，但该溢水孔81只需稀疏布置即可，对应的在其下方安装有接水槽42，接水槽42与接水筒体6之间开设有水流通道，溢出的水经接水槽42向接水筒体6流动，最后从出水口7流出。

接水筒体6的上方安装有检修口61，检修口61上方安装有可拆卸的检修盖62，如果渣料挤压带41堵住了，打开检修盖62疏通即可。整个装置使用完后，还可以向检修口61冲水清洗，以防止溢水孔81上的渣料完全干燥后堵塞溢水孔81。

由于大大降低了堵塞的可能性，使干渣料的干湿度调节成为可能，因此在干料出口8上固定安装有可更换的干湿调整环9。

作为最佳方案，干湿调整环9实际为渣料挤压带41的延伸，因此干湿调整环9的直径大小和干料出口8的直径大小相同。

结合图4所示，干湿调整环9只有一个，干料出口8形成法兰盘91，对应的干湿调整环9的后端面也形成有法兰盘91，两法兰盘91上开设有对应的螺栓安装孔92，干湿调整环9通过螺栓固定在干料出口8上，直接更换长度不一的干湿调整环9即可改变渣料挤压带41的长度。

或者，干湿调整环9具有若干个，结合图1-3所示，每个干湿调整环9的前后两端面均形成有法兰盘91，法兰盘91上开设有对应的螺栓安装孔92，若干个干湿调整环9通过螺栓相互固定。每个干湿调整环9的形状大小相同，因此适合批量生产，具有通用性，便于后续维修更换。改变干湿调整环9的数量来改变渣料挤压带41的长度，达到更精确的调整。

或者，即改变干湿调整环9的数量，同时也采用长度不一的干湿调整环9，此方法不仅扩大调整的范围，而且提高了调整的精度。

上述悬臂式固液分离机的干湿调节方法，包括如下步骤：

步骤一、在干料出口8预先安装干湿调整环9；

步骤二、启动悬臂式固液分离机，观察干料出口8掉落的干渣料的干燥度；

步骤三、根据干渣料的干燥度来判断干湿调整环9所需的长度，干燥度过低则更换较长的干湿调整环9和/或增加干湿调整环9的数量，干燥度过高则更换较短的干湿调整环9和/或减少干湿调整环9的数量。

改变了干湿调整环9总的长度，即改变了渣料挤压带41的长度。随着渣料挤压带41的长度的增加，渣料墙所受的挤压力也随着增加，更多的水分将被挤出。使用时，针对不同含水量的渣料，根据干渣料的含水量，调整干湿调整环9的长度即可得到理想的干渣料，无需多次固液分离，因此效率高，成本低，结构也比较简单。

以上仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明的保护范围的限定。凡依本案的设计思路所做的等同变化，均落入本案的保护范围。

Claims (10)

1.一种悬臂式固液分离机,其特征在于：包括传动轴、螺旋杆、螺旋叶片、螺旋挤出器筒体、渣料进口、接水筒体、出水口和干料出口，传动轴的前后两端均通过轴承安装在固液分离机上，螺旋杆后端固定安装在传动轴的前端，螺旋杆的前端则悬空，螺旋杆上固定安装有螺旋叶片，螺旋杆和螺旋叶片置于螺旋挤出器筒体内，螺旋叶片将渣料从螺旋挤出器筒体的后端输送向前端，渣料进口开设在螺旋挤出器筒体位于螺旋叶片后端的上方，螺旋挤出器筒体的前端轴向敞开直接形成干料出口，螺旋挤出器筒体位于干料出口和螺旋杆的前端面之间形成渣料挤压带，渣料挤压带的侧壁开设有若干溢水孔，渣料挤压带外套设有封闭的接水筒体，接水筒体下方开设有出水口。

2.如权利要求1所述的一种悬臂式固液分离机，其特征在于：所述传动轴的后端固定安装有从动链轮，从动链轮通过链条和链条传动机构连接，所述接水筒体的上方安装有检修口，检修口上方安装有可拆卸的检修盖。

3.如权利要求1所述的一种悬臂式固液分离机，其特征在于：所述固液分离机安装有圆筒形安装座，传动轴通过前后两轴承安装在该圆筒形安装座内，其中螺旋挤出器筒体的后端安装有端盖，螺旋挤出器筒体、端盖和圆筒形安装座对接处形成有法兰，通过法兰将螺旋挤出器筒体、端盖和圆筒形安装座对接固定安装，并在连接处安装密封件。

4.如权利要求1所述的一种悬臂式固液分离机，其特征在于：所述螺旋杆为空心轴，传动轴的前端向前延伸形成供螺旋杆安装的套接端，螺旋杆的后端套在该套接端并通过若干径向螺钉固定，若干径向螺钉沿套接端的轴向布置并且侧视呈均匀分布。

5.如权利要求1所述的一种悬臂式固液分离机，其特征在于：所述螺旋杆的前端固定安装有堵头，堵头的前端呈圆锥形。

6.如权利要求1所述的一种悬臂式固液分离机，其特征在于：所述螺旋挤出器筒体的下方在非渣料挤压带位置也开设有稀疏布置的若干溢水孔，对应的在其下方安装有接水槽，接水槽与接水筒体之间开设有水流通道。

7.如权利要求1所述的一种悬臂式固液分离机，其特征在于：所述干料出口上固定安装有可更换的干湿调整环。

8.如权利要求7所述的一种悬臂式固液分离机，其特征在于：所述干湿调整环的直径大小和干料出口的直径大小相同，干料出口形成法兰盘，对应的干湿调整环的后端面也形成有法兰盘，两法兰盘上开设有对应的螺栓安装孔，干湿调整环通过螺栓固定在干料出口的前端。

9.如权利要求7所述的一种悬臂式固液分离机，其特征在于：所述干湿调整环的直径大小和干料出口的直径大小相同，干湿调整环具有若干个，每个干湿调整环的形状大小相同，每个干湿调整环的前后两端面均形成有法兰盘，干料出口也形成相应的法兰盘，法兰盘上开设有对应的螺栓安装孔，若干个干湿调整环通过螺栓相互固定。

10.如权利要求7所述的一种悬臂式固液分离机的干湿调节方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、在干料出口预先安装干湿调整环；

步骤二、启动悬臂式固液分离机，观察干料出口掉落的干渣料的干燥度；

步骤三、根据干渣料的干燥度来判断干湿调整环所需的长度，干燥度过低则更换较长的干湿调整环和/或增加干湿调整环的数量，干燥度过高则更换较短的干湿调整环和/或减少干湿调整环的数量。