CN106269782A - 一种新型垃圾分离处理系统 - Google Patents
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Abstract
一种新型垃圾分离处理系统,其特征是,包括垃圾储存站、输送皮带、分离池、破碎池和净化池;所述输送皮带的末端设置在分离池的上方;所述分离池的底部设置有排泄口,所述破碎池通过向下倾斜的管道与所述分离池的侧壁连通,所述破碎池的底部与所述净化池的顶部连通;所述破碎池中设置有水平的转轴,所述转轴上设置有多个破碎刀;所述输送皮带将垃圾储存站的垃圾输送到分离池中,经过搅拌器搅拌后,较重垃圾由排泄口排出,剩下的垃圾进入破碎池中进行破碎,最后进入净化池净化后作为化肥使用。
Description
技术领域
本发明涉及垃圾分离处理领域,具体涉及一种新型垃圾分离处理系统。
背景技术
垃圾的输送、分离和破碎等处理工序,往往是一个完整的有序流程,现有的垃圾分离处理系统,往往存在结构过于复杂、人工劳动量过高等问题。同时,在长距离的垃圾运输过程中,其安全性也是一个比较重要的问题。
发明内容
针对上述问题,本发明提供一种新型垃圾分离处理系统。
本发明的目的采用以下技术方案来实现:
一种新型垃圾分离处理系统,包括垃圾储存站、输送皮带、分离池、破碎池和净化池;所述输送皮带的末端设置在分离池的上方;所述分离池的底部设置有排泄口,所述破碎池通过向下倾斜的管道与所述分离池的侧壁连通,所述破碎池的底部与所述净化池的顶部连通;所述破碎池中设置有水平的转轴,所述转轴上设置有多个破碎刀;所述输送皮带将垃圾储存站的垃圾输送到分离池中,经过搅拌器搅拌后,较重垃圾由排泄口排出,剩下的垃圾进入破碎池中进行破碎,最后进入净化池净化后作为化肥使用。
有益效果:结构简单实用,设备自动化程度较高,分离和破碎效果好,有利于推广应用。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明,但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制,对于本领域的普通技术人员,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1是本发明的整体结构示意图;
图2是输送皮带的整体结构示意图;
图3是断带保护装置的机械机构整体示意图;
图4是液压控制系统的结构示意图;
图5是断带保护装置的正视图;
图6是断带保护装置的剖面俯视图;
图7是上楔块在两种动作情况下的运动示意图。
附图标记:驱动滚筒-9;皮带-10;托辊-11;断带保护装置-12;机架-13;拉杆-14;转轴-15;上楔块-16;第一滑槽-17;下楔块-18;楔块本体-19;凸块-20;液压缸-21;蓄能器-22;电液换向阀-23;两位三通换向电磁阀-24;泄压阀-25;液压油泵-26;有杆腔-27;无杆腔-28;溢流阀-29;第二滑槽-30;阻挡件-31;应急楔块-32;微型气缸-33;闭锁块-34;卡槽-35;接触部-36;卡合部-37;闭锁槽-38;控制阀-39;闭锁连接杆-40;软管-41;外壳-42;线圈-43;超磁致伸缩棒-44;推力杆-45;固定杆-46;垃圾储存站-100;输送皮带-200;分离池-300;破碎池-400;净化池-500;排泄口-600;转轴-700;破碎刀-800;搅拌器-900。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步描述。
应用场景1:
如图1所示的一种新型垃圾分离处理系统,包括垃圾储存站100、输送皮带200、分离池300、破碎池400和净化池500;所述输送皮带200的末端设置在分离池300的上方;所述分离池300的底部设置有排泄口600,所述破碎池400通过向下倾斜的管道与所述分离池300的侧壁连通,所述破碎池400的底部与所述净化池500的顶部连通;所述破碎池400中设置有水平的转轴700,所述转轴700上设置有多个破碎刀800;所述输送皮带200将垃圾储存站100的垃圾输送到分离池300中,经过搅拌器900搅拌后,较重垃圾由排泄口600排出,剩下的垃圾进入破碎池400中进行破碎,最后进入净化池500净化后作为化肥使用。
本发明结构简单实用,设备自动化程度较高,分离和破碎效果好,有利于推广应用。
优选地,所述分离池300还设置有搅拌器900,所述搅拌器900为电动式搅拌器。
优选地,所述转轴700由电机驱动旋转。
优选地,如图2所示,输送皮带200包括由滚筒电机驱动的驱动滚筒9、皮带10、托辊11、张紧装置和断带保护装置12,驱动滚筒9用于为皮带10提供驱动力,托辊11用于对皮带10进行承载和支撑,张紧装置采用张紧小车(现有技术,图中未示出)张紧。长距离输送皮带振动引起的最大事故之一就是断带,因此必须设置断带保护。多个断带保护装置12用于当皮带10发生断带时的保护,其包括断带执行机构、液压控制系统、多信号控制系统和备用断带保护系统,如图3所示,断带执行机构包括机架13、拉杆14、转轴15、上楔块16、第一滑槽17和下楔块18,机架13有2个且对称布置在皮带10的两侧,转轴15设置在2个机架之间,其可自由转动。第一滑槽17设置在机架13上且与皮带10之间的夹角为15°(此时即使上楔块16处于自由状态也不会沿第一滑槽17滑落,同时上楔块16沿第二滑槽30滑落时对机架13的振动力小于允许值(通过实验确定)的20%),上楔块16包括楔块本体19和设置在楔块本体19两端的凸块20,凸块20穿过第一滑槽17放置,楔块本体19(见图7)的下表面与皮带10所在平面相互平行。下楔块18设置在第一滑槽17末端的正下方且位于皮带10之下。
如图4所示,液压控制系统包括液压缸21、蓄能器22、电液换向阀23、两位三通换向电磁阀24、泄压阀25和液压油泵26,液压缸21通过拉杆14与上楔块16相连,且拉杆14穿过转轴15。液压油泵26通过逆止阀分别与液压缸21的有杆腔27和电液换向阀23相连,蓄能器22通过电液换向阀23连接在液压油泵26的出口管道上,两位三通电磁阀24的入口与电液换向阀23相连,2个出口分别与有杆腔27和无杆腔28相连。液压缸21的有杆腔27和无杆腔28的供油管路上还分别设置有一路至无压回油的管路,该管路上分别设置有泄压阀25,泄压阀25正常时保持关闭,当备用断带保护系统启动时打开泄压阀25(为了减小憋压的影响,拉缸14收缩时可以打开无杆腔28侧的泄压阀25泄压;反之拉杆14伸出时可以打开有杆腔27侧的泄压阀25泄压)。液压油泵26上还并联有溢流阀29。输送皮带200在正常运行过程中,蓄能器22通过电液换向阀23和两位三通换向电磁阀24向液压缸21的有杆腔27供油(图4中示出的电液换向阀23的位置为蓄能器22充油时的位置),液压缸21处于缩回状态;当发生断带时,切换两位三通换向电磁阀24的位置,蓄能器22通过电液换向阀23和两位三通换向电磁阀24向无杆腔28供油,拉杆14被推出从而带动上楔块16向下运动至第一滑槽17的末端,在上楔块16与下楔块18的共同作用下锁紧皮带10;当拉杆14需要缩回时,液压油泵26启动给有杆腔27提供压力油,同时切换电液换向阀23的位置给蓄能器22充液,当系统压力达到设定值时,液压油泵26停止运行,进入保压阶段,此时蓄能器22起到补充系统泄漏的作用。该液压控制系统在液压缸21动作时液压油泵26是不工作的,仅需在液压缸21缩回时启动液压油泵26,实现了短时工作制,达到了节能的效果。
如图3、5、6所示,备用断带保护系统独立于液压控制系统,其包括第二滑槽30、阻挡件31、应急楔块32、微型气缸33、闭锁块34和超磁致拉伸系统。第二滑槽30设置在机架13上并与第一滑槽17相连通,且其位于上楔块16上止点位置(即液压缸21收缩到位时上楔块16的位置)的下方,第二滑槽30的两个侧边与上楔块16的两个侧边相互平行,并一直延伸至皮带10所在的平面上,第二滑槽30的两个侧边上还分别向外侧凸出有两个卡槽35。阻挡件31在备用断带保护系统未动作时位于第二滑槽30中,其包括接触部36和卡合部37,接触部36的上表面具有与第一滑槽17相同的倾斜角度,且与上楔块16的下表面紧密接触。卡合部37卡合在卡槽35内,且卡合部37的左端设置有与闭锁块34配合使用的闭锁槽38。由控制阀39供气的微型气缸33镶嵌固定在机架13上,微型气缸33的活塞通过闭锁连接杆40与闭锁块34相连,闭锁块34设置在机架13的中空隔层(图中未示出)内,且闭锁块34的厚度小于闭锁槽38的厚度。微型气缸33的供气管道采用带余量长度的软管41连接,用于保证上楔块16落入第二滑槽30时软管41不限制上楔块的运动。应急楔块32平行于下楔块18设置,且位于第二滑槽30的下方。超磁致拉伸系统包括外壳42、线圈43、超磁致伸缩棒44和推力杆45,外壳42通过固定杆46固定(可固定在地面或桥架上),线圈43和超磁致伸缩棒44均设置在外壳42内,且超磁致伸缩棒44套装在线圈43中。超磁致伸缩棒44的一端固接在外壳42的底壁上,另一端与推力杆45固接,推力杆45的另一端与阻挡件31的侧面固接。超磁致伸缩棒44的极限伸缩长度大于阻挡件31和凸块的厚度之和,用于保证备用断带保护系统动作时上楔块16能顺利滑落。备用断带保护系统未动作时,线圈43中通入使得超磁致伸缩棒44伸长的定向电流(即保证磁通方向沿超磁致伸缩棒44的轴线方向即可),阻挡件31卡合在第二滑槽30中,且闭锁块34在微型气缸33的控制下插入闭锁槽38中,用于防止因超磁致拉伸系统误动作导致阻挡件31拉出而使上楔块16沿第二滑槽30误滑落。当备用断带保护系统动作时,多信号控制器首先发送信号至控制阀39,控制阀39控制微型气缸33的活塞向外运动使得闭锁块34脱离闭锁槽38,并打开泄压阀25使得有杆腔27和无杆腔28的油压卸掉,使上楔块16处于自由状态,同时多信号控制器发送信号至线圈43的电源开关切断线圈43电流,此时超磁致伸缩棒44因为失去驱动电流而缩短,阻挡件36被拉出,上楔块16在自身重量的作用下落入第二滑槽30,并最终落到应急楔块32的上方,上楔块16和应急楔块32共同作用锁紧皮带10。由于上楔块16下落时是沿转轴15做近似微圆弧状的曲线运动,因此应急楔块32的宽度应该大于下楔块18的宽度以保证上楔块16和应急楔块32有足够的接触面积,同时第二滑槽30的宽度应该足够宽,以保证上楔块16能顺利落下并与应急楔块32接触,但是事实上由于液压缸21和拉杆14的重量相对于上楔块16的重量来说是很小的,发明人在实验中发现其实上楔块16落下的轨迹十分近似直线,落下后的位置足以保证上楔块16与应急楔块32之间有足够的接触面,而且只要上楔块16的重量足够,即使下落曲线稍有偏差,下落后在上楔块16的重量作用下也能自动调节保证上楔块16的下表面能水平接触应急楔块32。图7给出了上楔块16动作时的运动线路。
在本实施例中,(1)设计了新的液压控制系统,该液压控制系统在液压缸21动作时液压油泵26是不工作的,仅需在液压缸21缩回时启动液压油泵26,实现了短时工作制,达到了节能的效果;(2)研发了一套独立于液压控制系统的备用断带保护系统,如果单一依靠液压缸21的推力来实现上楔块16和下楔块18锁紧皮带10,虽然基本能满足断带保护的要求,但是一旦液压系统中的某个部件(例如液压缸21或者油管路)故障,输送皮带发生断带故障时将无法得到保护,尤其是发生非显性的液压控制系统故障时,运行人员不容易察觉,等到断带发生时已经来不及处理液压系统故障,这将给输送皮带的运行带来很大的潜在危害,而备用断带保护系统的设置能有效解决该问题;(3)采用超磁致拉伸系统来实现断带保护的动作,动作精准灵敏,能有效缩保护短动作时间;同时还设置了闭锁块34来防止超磁致拉伸系统的误动作,有效降低了系统的误动;第一滑槽设置在机架上且与皮带之间的夹角为15°,上楔块16沿第二滑槽30滑落时对机架13的振动力小于允许值的20%。
优选地,为了防止误判断带的发生,多信号控制器同时接收滚筒电机的电流信号、张紧装置的张力信号、张紧小车位置信号和皮带10的转速信号,当4种信号均超过各自的设定值时,发送信号至两位三通换向电磁阀24启动液压控制系统以驱动上楔块16伸出,经延时后,通过设置在上楔块16上的位移感应器接收上楔块16的位置信号,判断上楔块16仍在原位时分别发送信号至控制阀39、泄压阀25和线圈43的电源开关,启动备用断带保护系统。
在本实施例中,采用多信号来触发保护装置,同时通过位移传感器来衔接液压控制系统和备用断带保护系统,动作可靠高效。
优选地,由于备用断带保护系统动作时上楔块16是沿近似直线的线路下落的,因此对机架13的振动较之沿第一滑槽17下落时大得多,所以做如下设置:假设共有N个断带保护装置,则备用断带保护系统动作时先同时触发第n个备用断带保护系统动作,其中n为奇数且n+1≤N;延时2s后,同时触发第n+1个备用断带保护系统动作。换言之,单数项的备用断带保护系统先动作,继而动作偶数项的备用断带保护系统,这样既满足了保护的需求,又能防止对机架13一次性的过大振动导致机架13变形甚至断裂。
在本实施例中,考虑了备用断带保护系统动作时对机架13的振动力,采用分批动作的方式来减小振动力,既保证了保护可靠性又减小了对机架13的损坏。
应用场景2:
如图1所示的一种新型垃圾分离处理系统,包括垃圾储存站100、输送皮带200、分离池300、破碎池400和净化池500;所述输送皮带200的末端设置在分离池300的上方;所述分离池300的底部设置有排泄口600,所述破碎池400通过向下倾斜的管道与所述分离池300的侧壁连通,所述破碎池400的底部与所述净化池500的顶部连通;所述破碎池400中设置有水平的转轴700,所述转轴700上设置有多个破碎刀800;所述输送皮带200将垃圾储存站100的垃圾输送到分离池300中,经过搅拌器900搅拌后,较重垃圾由排泄口600排出,剩下的垃圾进入破碎池400中进行破碎,最后进入净化池500净化后作为化肥使用。
本发明结构简单实用,设备自动化程度较高,分离和破碎效果好,有利于推广应用。
优选地,所述分离池300还设置有搅拌器900,所述搅拌器900为电动式搅拌器。
优选地,所述转轴700由电机驱动旋转。
优选地,如图2所示,输送皮带200包括由滚筒电机驱动的驱动滚筒9、皮带10、托辊11、张紧装置和断带保护装置12,驱动滚筒9用于为皮带10提供驱动力,托辊11用于对皮带10进行承载和支撑,张紧装置采用张紧小车(现有技术,图中未示出)张紧。长距离输送皮带振动引起的最大事故之一就是断带,因此必须设置断带保护。多个断带保护装置12用于当皮带10发生断带时的保护,其包括断带执行机构、液压控制系统、多信号控制系统和备用断带保护系统,如图3所示,断带执行机构包括机架13、拉杆14、转轴15、上楔块16、第一滑槽17和下楔块18,机架13有2个且对称布置在皮带10的两侧,转轴15设置在2个机架之间,其可自由转动。第一滑槽17设置在机架13上且与皮带10之间的夹角为14°(此时即使上楔块16处于自由状态也不会沿第一滑槽17滑落,同时上楔块16沿第二滑槽30滑落时对机架13的振动力小于允许值(通过实验确定)的22%),上楔块16包括楔块本体19和设置在楔块本体19两端的凸块20,凸块20穿过第一滑槽17放置,楔块本体19(见图7)的下表面与皮带10所在平面相互平行。下楔块18设置在第一滑槽17末端的正下方且位于皮带10之下。
如图4所示,液压控制系统包括液压缸21、蓄能器22、电液换向阀23、两位三通换向电磁阀24、泄压阀25和液压油泵26,液压缸21通过拉杆14与上楔块16相连,且拉杆14穿过转轴15。液压油泵26通过逆止阀分别与液压缸21的有杆腔27和电液换向阀23相连,蓄能器22通过电液换向阀23连接在液压油泵26的出口管道上,两位三通电磁阀24的入口与电液换向阀23相连,2个出口分别与有杆腔27和无杆腔28相连。液压缸21的有杆腔27和无杆腔28的供油管路上还分别设置有一路至无压回油的管路,该管路上分别设置有泄压阀25,泄压阀25正常时保持关闭,当备用断带保护系统启动时打开泄压阀25(为了减小憋压的影响,拉缸14收缩时可以打开无杆腔28侧的泄压阀25泄压;反之拉杆14伸出时可以打开有杆腔27侧的泄压阀25泄压)。液压油泵26上还并联有溢流阀29。输送皮带200在正常运行过程中,蓄能器22通过电液换向阀23和两位三通换向电磁阀24向液压缸21的有杆腔27供油(图4中示出的电液换向阀23的位置为蓄能器22充油时的位置),液压缸21处于缩回状态;当发生断带时,切换两位三通换向电磁阀24的位置,蓄能器22通过电液换向阀23和两位三通换向电磁阀24向无杆腔28供油,拉杆14被推出从而带动上楔块16向下运动至第一滑槽17的末端,在上楔块16与下楔块18的共同作用下锁紧皮带10;当拉杆14需要缩回时,液压油泵26启动给有杆腔27提供压力油,同时切换电液换向阀23的位置给蓄能器22充液,当系统压力达到设定值时,液压油泵26停止运行,进入保压阶段,此时蓄能器22起到补充系统泄漏的作用。该液压控制系统在液压缸21动作时液压油泵26是不工作的,仅需在液压缸21缩回时启动液压油泵26,实现了短时工作制,达到了节能的效果。
如图3、5、6所示,备用断带保护系统独立于液压控制系统,其包括第二滑槽30、阻挡件31、应急楔块32、微型气缸33、闭锁块34和超磁致拉伸系统。第二滑槽30设置在机架13上并与第一滑槽17相连通,且其位于上楔块16上止点位置(即液压缸21收缩到位时上楔块16的位置)的下方,第二滑槽30的两个侧边与上楔块16的两个侧边相互平行,并一直延伸至皮带10所在的平面上,第二滑槽30的两个侧边上还分别向外侧凸出有两个卡槽35。阻挡件31在备用断带保护系统未动作时位于第二滑槽30中,其包括接触部36和卡合部37,接触部36的上表面具有与第一滑槽17相同的倾斜角度,且与上楔块16的下表面紧密接触。卡合部37卡合在卡槽35内,且卡合部37的左端设置有与闭锁块34配合使用的闭锁槽38。由控制阀39供气的微型气缸33镶嵌固定在机架13上,微型气缸33的活塞通过闭锁连接杆40与闭锁块34相连,闭锁块34设置在机架13的中空隔层(图中未示出)内,且闭锁块34的厚度小于闭锁槽38的厚度。微型气缸33的供气管道采用带余量长度的软管41连接,用于保证上楔块16落入第二滑槽30时软管41不限制上楔块的运动。应急楔块32平行于下楔块18设置,且位于第二滑槽30的下方。超磁致拉伸系统包括外壳42、线圈43、超磁致伸缩棒44和推力杆45,外壳42通过固定杆46固定(可固定在地面或桥架上),线圈43和超磁致伸缩棒44均设置在外壳42内,且超磁致伸缩棒44套装在线圈43中。超磁致伸缩棒44的一端固接在外壳42的底壁上,另一端与推力杆45固接,推力杆45的另一端与阻挡件31的侧面固接。超磁致伸缩棒44的极限伸缩长度大于阻挡件31和凸块的厚度之和,用于保证备用断带保护系统动作时上楔块16能顺利滑落。备用断带保护系统未动作时,线圈43中通入使得超磁致伸缩棒44伸长的定向电流(即保证磁通方向沿超磁致伸缩棒44的轴线方向即可),阻挡件31卡合在第二滑槽30中,且闭锁块34在微型气缸33的控制下插入闭锁槽38中,用于防止因超磁致拉伸系统误动作导致阻挡件31拉出而使上楔块16沿第二滑槽30误滑落。当备用断带保护系统动作时,多信号控制器首先发送信号至控制阀39,控制阀39控制微型气缸33的活塞向外运动使得闭锁块34脱离闭锁槽38,并打开泄压阀25使得有杆腔27和无杆腔28的油压卸掉,使上楔块16处于自由状态,同时多信号控制器发送信号至线圈43的电源开关切断线圈43电流,此时超磁致伸缩棒44因为失去驱动电流而缩短,阻挡件36被拉出,上楔块16在自身重量的作用下落入第二滑槽30,并最终落到应急楔块32的上方,上楔块16和应急楔块32共同作用锁紧皮带10。由于上楔块16下落时是沿转轴15做近似微圆弧状的曲线运动,因此应急楔块32的宽度应该大于下楔块18的宽度以保证上楔块16和应急楔块32有足够的接触面积,同时第二滑槽30的宽度应该足够宽,以保证上楔块16能顺利落下并与应急楔块32接触,但是事实上由于液压缸21和拉杆14的重量相对于上楔块16的重量来说是很小的,发明人在实验中发现其实上楔块16落下的轨迹十分近似直线,落下后的位置足以保证上楔块16与应急楔块32之间有足够的接触面,而且只要上楔块16的重量足够,即使下落曲线稍有偏差,下落后在上楔块16的重量作用下也能自动调节保证上楔块16的下表面能水平接触应急楔块32。图7给出了上楔块16动作时的运动线路。
在本实施例中,(1)设计了新的液压控制系统,该液压控制系统在液压缸21动作时液压油泵26是不工作的,仅需在液压缸21缩回时启动液压油泵26,实现了短时工作制,达到了节能的效果;(2)研发了一套独立于液压控制系统的备用断带保护系统,如果单一依靠液压缸21的推力来实现上楔块16和下楔块18锁紧皮带10,虽然基本能满足断带保护的要求,但是一旦液压系统中的某个部件(例如液压缸21或者油管路)故障,输送皮带发生断带故障时将无法得到保护,尤其是发生非显性的液压控制系统故障时,运行人员不容易察觉,等到断带发生时已经来不及处理液压系统故障,这将给输送皮带的运行带来很大的潜在危害,而备用断带保护系统的设置能有效解决该问题;(3)采用超磁致拉伸系统来实现断带保护的动作,动作精准灵敏,能有效缩保护短动作时间;同时还设置了闭锁块34来防止超磁致拉伸系统的误动作,有效降低了系统的误动;第一滑槽设置在机架上且与皮带之间的夹角为14°,上楔块16沿第二滑槽30滑落时对机架13的振动力小于允许值的22%。
优选地,为了防止误判断带的发生,多信号控制器同时接收滚筒电机的电流信号、张紧装置的张力信号、张紧小车位置信号和皮带10的转速信号,当4种信号均超过各自的设定值时,发送信号至两位三通换向电磁阀24启动液压控制系统以驱动上楔块16伸出,经延时后,通过设置在上楔块16上的位移感应器接收上楔块16的位置信号,判断上楔块16仍在原位时分别发送信号至控制阀39、泄压阀25和线圈43的电源开关,启动备用断带保护系统。
在本实施例中,采用多信号来触发保护装置,同时通过位移传感器来衔接液压控制系统和备用断带保护系统,动作可靠高效。
优选地,由于备用断带保护系统动作时上楔块16是沿近似直线的线路下落的,因此对机架13的振动较之沿第一滑槽17下落时大得多,所以做如下设置:假设共有N个断带保护装置,则备用断带保护系统动作时先同时触发第n个备用断带保护系统动作,其中n为奇数且n+1≤N;延时2s后,同时触发第n+1个备用断带保护系统动作。换言之,单数项的备用断带保护系统先动作,继而动作偶数项的备用断带保护系统,这样既满足了保护的需求,又能防止对机架13一次性的过大振动导致机架13变形甚至断裂。
在本实施例中,考虑了备用断带保护系统动作时对机架13的振动力,采用分批动作的方式来减小振动力,既保证了保护可靠性又减小了对机架13的损坏。
应用场景3:
如图1所示的一种新型垃圾分离处理系统,包括垃圾储存站100、输送皮带200、分离池300、破碎池400和净化池500;所述输送皮带200的末端设置在分离池300的上方;所述分离池300的底部设置有排泄口600,所述破碎池400通过向下倾斜的管道与所述分离池300的侧壁连通,所述破碎池400的底部与所述净化池500的顶部连通;所述破碎池400中设置有水平的转轴700,所述转轴700上设置有多个破碎刀800;所述输送皮带200将垃圾储存站100的垃圾输送到分离池300中,经过搅拌器900搅拌后,较重垃圾由排泄口600排出,剩下的垃圾进入破碎池400中进行破碎,最后进入净化池500净化后作为化肥使用。
本发明结构简单实用,设备自动化程度较高,分离和破碎效果好,有利于推广应用。
优选地,所述分离池300还设置有搅拌器900,所述搅拌器900为电动式搅拌器。
优选地,所述转轴700由电机驱动旋转。
优选地,如图2所示,输送皮带200包括由滚筒电机驱动的驱动滚筒9、皮带10、托辊11、张紧装置和断带保护装置12,驱动滚筒9用于为皮带10提供驱动力,托辊11用于对皮带10进行承载和支撑,张紧装置采用张紧小车(现有技术,图中未示出)张紧。长距离输送皮带振动引起的最大事故之一就是断带,因此必须设置断带保护。多个断带保护装置12用于当皮带10发生断带时的保护,其包括断带执行机构、液压控制系统、多信号控制系统和备用断带保护系统,如图3所示,断带执行机构包括机架13、拉杆14、转轴15、上楔块16、第一滑槽17和下楔块18,机架13有2个且对称布置在皮带10的两侧,转轴15设置在2个机架之间,其可自由转动。第一滑槽17设置在机架13上且与皮带10之间的夹角为13°(此时即使上楔块16处于自由状态也不会沿第一滑槽17滑落,同时上楔块16沿第二滑槽30滑落时对机架13的振动力小于允许值(通过实验确定)的24%),上楔块16包括楔块本体19和设置在楔块本体19两端的凸块20,凸块20穿过第一滑槽17放置,楔块本体19(见图7)的下表面与皮带10所在平面相互平行。下楔块18设置在第一滑槽17末端的正下方且位于皮带10之下。
如图4所示,液压控制系统包括液压缸21、蓄能器22、电液换向阀23、两位三通换向电磁阀24、泄压阀25和液压油泵26,液压缸21通过拉杆14与上楔块16相连,且拉杆14穿过转轴15。液压油泵26通过逆止阀分别与液压缸21的有杆腔27和电液换向阀23相连,蓄能器22通过电液换向阀23连接在液压油泵26的出口管道上,两位三通电磁阀24的入口与电液换向阀23相连,2个出口分别与有杆腔27和无杆腔28相连。液压缸21的有杆腔27和无杆腔28的供油管路上还分别设置有一路至无压回油的管路,该管路上分别设置有泄压阀25,泄压阀25正常时保持关闭,当备用断带保护系统启动时打开泄压阀25(为了减小憋压的影响,拉缸14收缩时可以打开无杆腔28侧的泄压阀25泄压;反之拉杆14伸出时可以打开有杆腔27侧的泄压阀25泄压)。液压油泵26上还并联有溢流阀29。输送皮带200在正常运行过程中,蓄能器22通过电液换向阀23和两位三通换向电磁阀24向液压缸21的有杆腔27供油(图4中示出的电液换向阀23的位置为蓄能器22充油时的位置),液压缸21处于缩回状态;当发生断带时,切换两位三通换向电磁阀24的位置,蓄能器22通过电液换向阀23和两位三通换向电磁阀24向无杆腔28供油,拉杆14被推出从而带动上楔块16向下运动至第一滑槽17的末端,在上楔块16与下楔块18的共同作用下锁紧皮带10;当拉杆14需要缩回时,液压油泵26启动给有杆腔27提供压力油,同时切换电液换向阀23的位置给蓄能器22充液,当系统压力达到设定值时,液压油泵26停止运行,进入保压阶段,此时蓄能器22起到补充系统泄漏的作用。该液压控制系统在液压缸21动作时液压油泵26是不工作的,仅需在液压缸21缩回时启动液压油泵26,实现了短时工作制,达到了节能的效果。
如图3、5、6所示,备用断带保护系统独立于液压控制系统,其包括第二滑槽30、阻挡件31、应急楔块32、微型气缸33、闭锁块34和超磁致拉伸系统。第二滑槽30设置在机架13上并与第一滑槽17相连通,且其位于上楔块16上止点位置(即液压缸21收缩到位时上楔块16的位置)的下方,第二滑槽30的两个侧边与上楔块16的两个侧边相互平行,并一直延伸至皮带10所在的平面上,第二滑槽30的两个侧边上还分别向外侧凸出有两个卡槽35。阻挡件31在备用断带保护系统未动作时位于第二滑槽30中,其包括接触部36和卡合部37,接触部36的上表面具有与第一滑槽17相同的倾斜角度,且与上楔块16的下表面紧密接触。卡合部37卡合在卡槽35内,且卡合部37的左端设置有与闭锁块34配合使用的闭锁槽38。由控制阀39供气的微型气缸33镶嵌固定在机架13上,微型气缸33的活塞通过闭锁连接杆40与闭锁块34相连,闭锁块34设置在机架13的中空隔层(图中未示出)内,且闭锁块34的厚度小于闭锁槽38的厚度。微型气缸33的供气管道采用带余量长度的软管41连接,用于保证上楔块16落入第二滑槽30时软管41不限制上楔块的运动。应急楔块32平行于下楔块18设置,且位于第二滑槽30的下方。超磁致拉伸系统包括外壳42、线圈43、超磁致伸缩棒44和推力杆45,外壳42通过固定杆46固定(可固定在地面或桥架上),线圈43和超磁致伸缩棒44均设置在外壳42内,且超磁致伸缩棒44套装在线圈43中。超磁致伸缩棒44的一端固接在外壳42的底壁上,另一端与推力杆45固接,推力杆45的另一端与阻挡件31的侧面固接。超磁致伸缩棒44的极限伸缩长度大于阻挡件31和凸块的厚度之和,用于保证备用断带保护系统动作时上楔块16能顺利滑落。备用断带保护系统未动作时,线圈43中通入使得超磁致伸缩棒44伸长的定向电流(即保证磁通方向沿超磁致伸缩棒44的轴线方向即可),阻挡件31卡合在第二滑槽30中,且闭锁块34在微型气缸33的控制下插入闭锁槽38中,用于防止因超磁致拉伸系统误动作导致阻挡件31拉出而使上楔块16沿第二滑槽30误滑落。当备用断带保护系统动作时,多信号控制器首先发送信号至控制阀39,控制阀39控制微型气缸33的活塞向外运动使得闭锁块34脱离闭锁槽38,并打开泄压阀25使得有杆腔27和无杆腔28的油压卸掉,使上楔块16处于自由状态,同时多信号控制器发送信号至线圈43的电源开关切断线圈43电流,此时超磁致伸缩棒44因为失去驱动电流而缩短,阻挡件36被拉出,上楔块16在自身重量的作用下落入第二滑槽30,并最终落到应急楔块32的上方,上楔块16和应急楔块32共同作用锁紧皮带10。由于上楔块16下落时是沿转轴15做近似微圆弧状的曲线运动,因此应急楔块32的宽度应该大于下楔块18的宽度以保证上楔块16和应急楔块32有足够的接触面积,同时第二滑槽30的宽度应该足够宽,以保证上楔块16能顺利落下并与应急楔块32接触,但是事实上由于液压缸21和拉杆14的重量相对于上楔块16的重量来说是很小的,发明人在实验中发现其实上楔块16落下的轨迹十分近似直线,落下后的位置足以保证上楔块16与应急楔块32之间有足够的接触面,而且只要上楔块16的重量足够,即使下落曲线稍有偏差,下落后在上楔块16的重量作用下也能自动调节保证上楔块16的下表面能水平接触应急楔块32。图7给出了上楔块16动作时的运动线路。
在本实施例中,(1)设计了新的液压控制系统,该液压控制系统在液压缸21动作时液压油泵26是不工作的,仅需在液压缸21缩回时启动液压油泵26,实现了短时工作制,达到了节能的效果;(2)研发了一套独立于液压控制系统的备用断带保护系统,如果单一依靠液压缸21的推力来实现上楔块16和下楔块18锁紧皮带10,虽然基本能满足断带保护的要求,但是一旦液压系统中的某个部件(例如液压缸21或者油管路)故障,输送皮带发生断带故障时将无法得到保护,尤其是发生非显性的液压控制系统故障时,运行人员不容易察觉,等到断带发生时已经来不及处理液压系统故障,这将给输送皮带的运行带来很大的潜在危害,而备用断带保护系统的设置能有效解决该问题;(3)采用超磁致拉伸系统来实现断带保护的动作,动作精准灵敏,能有效缩保护短动作时间;同时还设置了闭锁块34来防止超磁致拉伸系统的误动作,有效降低了系统的误动;第一滑槽设置在机架上且与皮带之间的夹角为13°,上楔块16沿第二滑槽30滑落时对机架13的振动力小于允许值的24%。
优选地,为了防止误判断带的发生,多信号控制器同时接收滚筒电机的电流信号、张紧装置的张力信号、张紧小车位置信号和皮带10的转速信号,当4种信号均超过各自的设定值时,发送信号至两位三通换向电磁阀24启动液压控制系统以驱动上楔块16伸出,经延时后,通过设置在上楔块16上的位移感应器接收上楔块16的位置信号,判断上楔块16仍在原位时分别发送信号至控制阀39、泄压阀25和线圈43的电源开关,启动备用断带保护系统。
在本实施例中,采用多信号来触发保护装置,同时通过位移传感器来衔接液压控制系统和备用断带保护系统,动作可靠高效。
优选地,由于备用断带保护系统动作时上楔块16是沿近似直线的线路下落的,因此对机架13的振动较之沿第一滑槽17下落时大得多,所以做如下设置:假设共有N个断带保护装置,则备用断带保护系统动作时先同时触发第n个备用断带保护系统动作,其中n为奇数且n+1≤N;延时2s后,同时触发第n+1个备用断带保护系统动作。换言之,单数项的备用断带保护系统先动作,继而动作偶数项的备用断带保护系统,这样既满足了保护的需求,又能防止对机架13一次性的过大振动导致机架13变形甚至断裂。
在本实施例中,考虑了备用断带保护系统动作时对机架13的振动力,采用分批动作的方式来减小振动力,既保证了保护可靠性又减小了对机架13的损坏。
应用场景4:
如图1所示的一种新型垃圾分离处理系统,包括垃圾储存站100、输送皮带200、分离池300、破碎池400和净化池500;所述输送皮带200的末端设置在分离池300的上方;所述分离池300的底部设置有排泄口600,所述破碎池400通过向下倾斜的管道与所述分离池300的侧壁连通,所述破碎池400的底部与所述净化池500的顶部连通;所述破碎池400中设置有水平的转轴700,所述转轴700上设置有多个破碎刀800;所述输送皮带200将垃圾储存站100的垃圾输送到分离池300中,经过搅拌器900搅拌后,较重垃圾由排泄口600排出,剩下的垃圾进入破碎池400中进行破碎,最后进入净化池500净化后作为化肥使用。
本发明结构简单实用,设备自动化程度较高,分离和破碎效果好,有利于推广应用。
优选地,所述分离池300还设置有搅拌器900,所述搅拌器900为电动式搅拌器。
优选地,所述转轴700由电机驱动旋转。
优选地,如图2所示,输送皮带200包括由滚筒电机驱动的驱动滚筒9、皮带10、托辊11、张紧装置和断带保护装置12,驱动滚筒9用于为皮带10提供驱动力,托辊11用于对皮带10进行承载和支撑,张紧装置采用张紧小车(现有技术,图中未示出)张紧。长距离输送皮带振动引起的最大事故之一就是断带,因此必须设置断带保护。多个断带保护装置12用于当皮带10发生断带时的保护,其包括断带执行机构、液压控制系统、多信号控制系统和备用断带保护系统,如图3所示,断带执行机构包括机架13、拉杆14、转轴15、上楔块16、第一滑槽17和下楔块18,机架13有2个且对称布置在皮带10的两侧,转轴15设置在2个机架之间,其可自由转动。第一滑槽17设置在机架13上且与皮带10之间的夹角为12°(此时即使上楔块16处于自由状态也不会沿第一滑槽17滑落,同时上楔块16沿第二滑槽30滑落时对机架13的振动力小于允许值(通过实验确定)的27%),上楔块16包括楔块本体19和设置在楔块本体19两端的凸块20,凸块20穿过第一滑槽17放置,楔块本体19(见图7)的下表面与皮带10所在平面相互平行。下楔块18设置在第一滑槽17末端的正下方且位于皮带10之下。
如图4所示,液压控制系统包括液压缸21、蓄能器22、电液换向阀23、两位三通换向电磁阀24、泄压阀25和液压油泵26,液压缸21通过拉杆14与上楔块16相连,且拉杆14穿过转轴15。液压油泵26通过逆止阀分别与液压缸21的有杆腔27和电液换向阀23相连,蓄能器22通过电液换向阀23连接在液压油泵26的出口管道上,两位三通电磁阀24的入口与电液换向阀23相连,2个出口分别与有杆腔27和无杆腔28相连。液压缸21的有杆腔27和无杆腔28的供油管路上还分别设置有一路至无压回油的管路,该管路上分别设置有泄压阀25,泄压阀25正常时保持关闭,当备用断带保护系统启动时打开泄压阀25(为了减小憋压的影响,拉缸14收缩时可以打开无杆腔28侧的泄压阀25泄压;反之拉杆14伸出时可以打开有杆腔27侧的泄压阀25泄压)。液压油泵26上还并联有溢流阀29。输送皮带200在正常运行过程中,蓄能器22通过电液换向阀23和两位三通换向电磁阀24向液压缸21的有杆腔27供油(图4中示出的电液换向阀23的位置为蓄能器22充油时的位置),液压缸21处于缩回状态;当发生断带时,切换两位三通换向电磁阀24的位置,蓄能器22通过电液换向阀23和两位三通换向电磁阀24向无杆腔28供油,拉杆14被推出从而带动上楔块16向下运动至第一滑槽17的末端,在上楔块16与下楔块18的共同作用下锁紧皮带10;当拉杆14需要缩回时,液压油泵26启动给有杆腔27提供压力油,同时切换电液换向阀23的位置给蓄能器22充液,当系统压力达到设定值时,液压油泵26停止运行,进入保压阶段,此时蓄能器22起到补充系统泄漏的作用。该液压控制系统在液压缸21动作时液压油泵26是不工作的,仅需在液压缸21缩回时启动液压油泵26,实现了短时工作制,达到了节能的效果。
如图3、5、6所示,备用断带保护系统独立于液压控制系统,其包括第二滑槽30、阻挡件31、应急楔块32、微型气缸33、闭锁块34和超磁致拉伸系统。第二滑槽30设置在机架13上并与第一滑槽17相连通,且其位于上楔块16上止点位置(即液压缸21收缩到位时上楔块16的位置)的下方,第二滑槽30的两个侧边与上楔块16的两个侧边相互平行,并一直延伸至皮带10所在的平面上,第二滑槽30的两个侧边上还分别向外侧凸出有两个卡槽35。阻挡件31在备用断带保护系统未动作时位于第二滑槽30中,其包括接触部36和卡合部37,接触部36的上表面具有与第一滑槽17相同的倾斜角度,且与上楔块16的下表面紧密接触。卡合部37卡合在卡槽35内,且卡合部37的左端设置有与闭锁块34配合使用的闭锁槽38。由控制阀39供气的微型气缸33镶嵌固定在机架13上,微型气缸33的活塞通过闭锁连接杆40与闭锁块34相连,闭锁块34设置在机架13的中空隔层(图中未示出)内,且闭锁块34的厚度小于闭锁槽38的厚度。微型气缸33的供气管道采用带余量长度的软管41连接,用于保证上楔块16落入第二滑槽30时软管41不限制上楔块的运动。应急楔块32平行于下楔块18设置,且位于第二滑槽30的下方。超磁致拉伸系统包括外壳42、线圈43、超磁致伸缩棒44和推力杆45,外壳42通过固定杆46固定(可固定在地面或桥架上),线圈43和超磁致伸缩棒44均设置在外壳42内,且超磁致伸缩棒44套装在线圈43中。超磁致伸缩棒44的一端固接在外壳42的底壁上,另一端与推力杆45固接,推力杆45的另一端与阻挡件31的侧面固接。超磁致伸缩棒44的极限伸缩长度大于阻挡件31和凸块的厚度之和,用于保证备用断带保护系统动作时上楔块16能顺利滑落。备用断带保护系统未动作时,线圈43中通入使得超磁致伸缩棒44伸长的定向电流(即保证磁通方向沿超磁致伸缩棒44的轴线方向即可),阻挡件31卡合在第二滑槽30中,且闭锁块34在微型气缸33的控制下插入闭锁槽38中,用于防止因超磁致拉伸系统误动作导致阻挡件31拉出而使上楔块16沿第二滑槽30误滑落。当备用断带保护系统动作时,多信号控制器首先发送信号至控制阀39,控制阀39控制微型气缸33的活塞向外运动使得闭锁块34脱离闭锁槽38,并打开泄压阀25使得有杆腔27和无杆腔28的油压卸掉,使上楔块16处于自由状态,同时多信号控制器发送信号至线圈43的电源开关切断线圈43电流,此时超磁致伸缩棒44因为失去驱动电流而缩短,阻挡件36被拉出,上楔块16在自身重量的作用下落入第二滑槽30,并最终落到应急楔块32的上方,上楔块16和应急楔块32共同作用锁紧皮带10。由于上楔块16下落时是沿转轴15做近似微圆弧状的曲线运动,因此应急楔块32的宽度应该大于下楔块18的宽度以保证上楔块16和应急楔块32有足够的接触面积,同时第二滑槽30的宽度应该足够宽,以保证上楔块16能顺利落下并与应急楔块32接触,但是事实上由于液压缸21和拉杆14的重量相对于上楔块16的重量来说是很小的,发明人在实验中发现其实上楔块16落下的轨迹十分近似直线,落下后的位置足以保证上楔块16与应急楔块32之间有足够的接触面,而且只要上楔块16的重量足够,即使下落曲线稍有偏差,下落后在上楔块16的重量作用下也能自动调节保证上楔块16的下表面能水平接触应急楔块32。图7给出了上楔块16动作时的运动线路。
在本实施例中,(1)设计了新的液压控制系统,该液压控制系统在液压缸21动作时液压油泵26是不工作的,仅需在液压缸21缩回时启动液压油泵26,实现了短时工作制,达到了节能的效果;(2)研发了一套独立于液压控制系统的备用断带保护系统,如果单一依靠液压缸21的推力来实现上楔块16和下楔块18锁紧皮带10,虽然基本能满足断带保护的要求,但是一旦液压系统中的某个部件(例如液压缸21或者油管路)故障,输送皮带发生断带故障时将无法得到保护,尤其是发生非显性的液压控制系统故障时,运行人员不容易察觉,等到断带发生时已经来不及处理液压系统故障,这将给输送皮带的运行带来很大的潜在危害,而备用断带保护系统的设置能有效解决该问题;(3)采用超磁致拉伸系统来实现断带保护的动作,动作精准灵敏,能有效缩保护短动作时间;同时还设置了闭锁块34来防止超磁致拉伸系统的误动作,有效降低了系统的误动;第一滑槽设置在机架上且与皮带之间的夹角为12°,上楔块16沿第二滑槽30滑落时对机架13的振动力小于允许值的27%。
优选地,为了防止误判断带的发生,多信号控制器同时接收滚筒电机的电流信号、张紧装置的张力信号、张紧小车位置信号和皮带10的转速信号,当4种信号均超过各自的设定值时,发送信号至两位三通换向电磁阀24启动液压控制系统以驱动上楔块16伸出,经延时后,通过设置在上楔块16上的位移感应器接收上楔块16的位置信号,判断上楔块16仍在原位时分别发送信号至控制阀39、泄压阀25和线圈43的电源开关,启动备用断带保护系统。
在本实施例中,采用多信号来触发保护装置,同时通过位移传感器来衔接液压控制系统和备用断带保护系统,动作可靠高效。
优选地,由于备用断带保护系统动作时上楔块16是沿近似直线的线路下落的,因此对机架13的振动较之沿第一滑槽17下落时大得多,所以做如下设置:假设共有N个断带保护装置,则备用断带保护系统动作时先同时触发第n个备用断带保护系统动作,其中n为奇数且n+1≤N;延时2s后,同时触发第n+1个备用断带保护系统动作。换言之,单数项的备用断带保护系统先动作,继而动作偶数项的备用断带保护系统,这样既满足了保护的需求,又能防止对机架13一次性的过大振动导致机架13变形甚至断裂。
在本实施例中,考虑了备用断带保护系统动作时对机架13的振动力,采用分批动作的方式来减小振动力,既保证了保护可靠性又减小了对机架13的损坏。
应用场景5:
如图1所示的一种新型垃圾分离处理系统,包括垃圾储存站100、输送皮带200、分离池300、破碎池400和净化池500;所述输送皮带200的末端设置在分离池300的上方;所述分离池300的底部设置有排泄口600,所述破碎池400通过向下倾斜的管道与所述分离池300的侧壁连通,所述破碎池400的底部与所述净化池500的顶部连通;所述破碎池400中设置有水平的转轴700,所述转轴700上设置有多个破碎刀800;所述输送皮带200将垃圾储存站100的垃圾输送到分离池300中,经过搅拌器900搅拌后,较重垃圾由排泄口600排出,剩下的垃圾进入破碎池400中进行破碎,最后进入净化池500净化后作为化肥使用。
本发明结构简单实用,设备自动化程度较高,分离和破碎效果好,有利于推广应用。
优选地,所述分离池300还设置有搅拌器900,所述搅拌器900为电动式搅拌器。
优选地,所述转轴700由电机驱动旋转。
优选地,如图2所示,输送皮带200包括由滚筒电机驱动的驱动滚筒9、皮带10、托辊11、张紧装置和断带保护装置12,驱动滚筒9用于为皮带10提供驱动力,托辊11用于对皮带10进行承载和支撑,张紧装置采用张紧小车(现有技术,图中未示出)张紧。长距离输送皮带振动引起的最大事故之一就是断带,因此必须设置断带保护。多个断带保护装置12用于当皮带10发生断带时的保护,其包括断带执行机构、液压控制系统、多信号控制系统和备用断带保护系统,如图3所示,断带执行机构包括机架13、拉杆14、转轴15、上楔块16、第一滑槽17和下楔块18,机架13有2个且对称布置在皮带10的两侧,转轴15设置在2个机架之间,其可自由转动。第一滑槽17设置在机架13上且与皮带10之间的夹角为11°(此时即使上楔块16处于自由状态也不会沿第一滑槽17滑落,同时上楔块16沿第二滑槽30滑落时对机架13的振动力小于允许值(通过实验确定)的30%),上楔块16包括楔块本体19和设置在楔块本体19两端的凸块20,凸块20穿过第一滑槽17放置,楔块本体19(见图7)的下表面与皮带10所在平面相互平行。下楔块18设置在第一滑槽17末端的正下方且位于皮带10之下。
如图4所示,液压控制系统包括液压缸21、蓄能器22、电液换向阀23、两位三通换向电磁阀24、泄压阀25和液压油泵26,液压缸21通过拉杆14与上楔块16相连,且拉杆14穿过转轴15。液压油泵26通过逆止阀分别与液压缸21的有杆腔27和电液换向阀23相连,蓄能器22通过电液换向阀23连接在液压油泵26的出口管道上,两位三通电磁阀24的入口与电液换向阀23相连,2个出口分别与有杆腔27和无杆腔28相连。液压缸21的有杆腔27和无杆腔28的供油管路上还分别设置有一路至无压回油的管路,该管路上分别设置有泄压阀25,泄压阀25正常时保持关闭,当备用断带保护系统启动时打开泄压阀25(为了减小憋压的影响,拉缸14收缩时可以打开无杆腔28侧的泄压阀25泄压;反之拉杆14伸出时可以打开有杆腔27侧的泄压阀25泄压)。液压油泵26上还并联有溢流阀29。输送皮带200在正常运行过程中,蓄能器22通过电液换向阀23和两位三通换向电磁阀24向液压缸21的有杆腔27供油(图4中示出的电液换向阀23的位置为蓄能器22充油时的位置),液压缸21处于缩回状态;当发生断带时,切换两位三通换向电磁阀24的位置,蓄能器22通过电液换向阀23和两位三通换向电磁阀24向无杆腔28供油,拉杆14被推出从而带动上楔块16向下运动至第一滑槽17的末端,在上楔块16与下楔块18的共同作用下锁紧皮带10;当拉杆14需要缩回时,液压油泵26启动给有杆腔27提供压力油,同时切换电液换向阀23的位置给蓄能器22充液,当系统压力达到设定值时,液压油泵26停止运行,进入保压阶段,此时蓄能器22起到补充系统泄漏的作用。该液压控制系统在液压缸21动作时液压油泵26是不工作的,仅需在液压缸21缩回时启动液压油泵26,实现了短时工作制,达到了节能的效果。
如图3、5、6所示,备用断带保护系统独立于液压控制系统,其包括第二滑槽30、阻挡件31、应急楔块32、微型气缸33、闭锁块34和超磁致拉伸系统。第二滑槽30设置在机架13上并与第一滑槽17相连通,且其位于上楔块16上止点位置(即液压缸21收缩到位时上楔块16的位置)的下方,第二滑槽30的两个侧边与上楔块16的两个侧边相互平行,并一直延伸至皮带10所在的平面上,第二滑槽30的两个侧边上还分别向外侧凸出有两个卡槽35。阻挡件31在备用断带保护系统未动作时位于第二滑槽30中,其包括接触部36和卡合部37,接触部36的上表面具有与第一滑槽17相同的倾斜角度,且与上楔块16的下表面紧密接触。卡合部37卡合在卡槽35内,且卡合部37的左端设置有与闭锁块34配合使用的闭锁槽38。由控制阀39供气的微型气缸33镶嵌固定在机架13上,微型气缸33的活塞通过闭锁连接杆40与闭锁块34相连,闭锁块34设置在机架13的中空隔层(图中未示出)内,且闭锁块34的厚度小于闭锁槽38的厚度。微型气缸33的供气管道采用带余量长度的软管41连接,用于保证上楔块16落入第二滑槽30时软管41不限制上楔块的运动。应急楔块32平行于下楔块18设置,且位于第二滑槽30的下方。超磁致拉伸系统包括外壳42、线圈43、超磁致伸缩棒44和推力杆45,外壳42通过固定杆46固定(可固定在地面或桥架上),线圈43和超磁致伸缩棒44均设置在外壳42内,且超磁致伸缩棒44套装在线圈43中。超磁致伸缩棒44的一端固接在外壳42的底壁上,另一端与推力杆45固接,推力杆45的另一端与阻挡件31的侧面固接。超磁致伸缩棒44的极限伸缩长度大于阻挡件31和凸块的厚度之和,用于保证备用断带保护系统动作时上楔块16能顺利滑落。备用断带保护系统未动作时,线圈43中通入使得超磁致伸缩棒44伸长的定向电流(即保证磁通方向沿超磁致伸缩棒44的轴线方向即可),阻挡件31卡合在第二滑槽30中,且闭锁块34在微型气缸33的控制下插入闭锁槽38中,用于防止因超磁致拉伸系统误动作导致阻挡件31拉出而使上楔块16沿第二滑槽30误滑落。当备用断带保护系统动作时,多信号控制器首先发送信号至控制阀39,控制阀39控制微型气缸33的活塞向外运动使得闭锁块34脱离闭锁槽38,并打开泄压阀25使得有杆腔27和无杆腔28的油压卸掉,使上楔块16处于自由状态,同时多信号控制器发送信号至线圈43的电源开关切断线圈43电流,此时超磁致伸缩棒44因为失去驱动电流而缩短,阻挡件36被拉出,上楔块16在自身重量的作用下落入第二滑槽30,并最终落到应急楔块32的上方,上楔块16和应急楔块32共同作用锁紧皮带10。由于上楔块16下落时是沿转轴15做近似微圆弧状的曲线运动,因此应急楔块32的宽度应该大于下楔块18的宽度以保证上楔块16和应急楔块32有足够的接触面积,同时第二滑槽30的宽度应该足够宽,以保证上楔块16能顺利落下并与应急楔块32接触,但是事实上由于液压缸21和拉杆14的重量相对于上楔块16的重量来说是很小的,发明人在实验中发现其实上楔块16落下的轨迹十分近似直线,落下后的位置足以保证上楔块16与应急楔块32之间有足够的接触面,而且只要上楔块16的重量足够,即使下落曲线稍有偏差,下落后在上楔块16的重量作用下也能自动调节保证上楔块16的下表面能水平接触应急楔块32。图7给出了上楔块16动作时的运动线路。
在本实施例中,(1)设计了新的液压控制系统,该液压控制系统在液压缸21动作时液压油泵26是不工作的,仅需在液压缸21缩回时启动液压油泵26,实现了短时工作制,达到了节能的效果;(2)研发了一套独立于液压控制系统的备用断带保护系统,如果单一依靠液压缸21的推力来实现上楔块16和下楔块18锁紧皮带10,虽然基本能满足断带保护的要求,但是一旦液压系统中的某个部件(例如液压缸21或者油管路)故障,输送皮带发生断带故障时将无法得到保护,尤其是发生非显性的液压控制系统故障时,运行人员不容易察觉,等到断带发生时已经来不及处理液压系统故障,这将给输送皮带的运行带来很大的潜在危害,而备用断带保护系统的设置能有效解决该问题;(3)采用超磁致拉伸系统来实现断带保护的动作,动作精准灵敏,能有效缩保护短动作时间;同时还设置了闭锁块34来防止超磁致拉伸系统的误动作,有效降低了系统的误动;第一滑槽设置在机架上且与皮带之间的夹角为11°,上楔块16沿第二滑槽30滑落时对机架13的振动力小于允许值的30%。
优选地,为了防止误判断带的发生,多信号控制器同时接收滚筒电机的电流信号、张紧装置的张力信号、张紧小车位置信号和皮带10的转速信号,当4种信号均超过各自的设定值时,发送信号至两位三通换向电磁阀24启动液压控制系统以驱动上楔块16伸出,经延时后,通过设置在上楔块16上的位移感应器接收上楔块16的位置信号,判断上楔块16仍在原位时分别发送信号至控制阀39、泄压阀25和线圈43的电源开关,启动备用断带保护系统。
在本实施例中,采用多信号来触发保护装置,同时通过位移传感器来衔接液压控制系统和备用断带保护系统,动作可靠高效。
优选地,由于备用断带保护系统动作时上楔块16是沿近似直线的线路下落的,因此对机架13的振动较之沿第一滑槽17下落时大得多,所以做如下设置:假设共有N个断带保护装置,则备用断带保护系统动作时先同时触发第n个备用断带保护系统动作,其中n为奇数且n+1≤N;延时2s后,同时触发第n+1个备用断带保护系统动作。换言之,单数项的备用断带保护系统先动作,继而动作偶数项的备用断带保护系统,这样既满足了保护的需求,又能防止对机架13一次性的过大振动导致机架13变形甚至断裂。
在本实施例中,考虑了备用断带保护系统动作时对机架13的振动力,采用分批动作的方式来减小振动力,既保证了保护可靠性又减小了对机架13的损坏。
最后应当说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对本发明保护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的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实质和范围。
Claims (3)
1.一种新型垃圾分离处理系统,其特征是,包括垃圾储存站、输送皮带、分离池、破碎池和净化池;所述输送皮带的末端设置在分离池的上方;所述分离池的底部设置有排泄口,所述破碎池通过向下倾斜的管道与所述分离池的侧壁连通,所述破碎池的底部与所述净化池的顶部连通;所述破碎池中设置有水平的转轴,所述转轴上设置有多个破碎刀;所述输送皮带将垃圾储存站的垃圾输送到分离池中,经过搅拌器搅拌后,较重垃圾由排泄口排出,剩下的垃圾进入破碎池中进行破碎,最后进入净化池净化后作为化肥使用。
2.根据权利要求1所述的一种新型垃圾分离处理系统,其特征是,所述分离池还设置有搅拌器,所述搅拌器为电动式搅拌器。
3.根据权利要求2所述的一种新型垃圾分离处理系统,其特征是,所述转轴由电机驱动旋转。
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