CN108480364A - 一种具有均料功能的垃圾初步筛分机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及垃圾处理技术领域，具体涉及一种具有均料功能的垃圾初步筛分机构，包括垃圾处理仓以及设置在垃圾处理仓内的均料滚筒，所述垃圾处理仓的一端设有进料口、另一端设有出料口，所述均料滚筒竖直设置并由驱动装置带动旋转，所述均料滚筒的侧壁上设有螺旋叶片，所述螺旋叶片上设有大体沿均料滚筒的径向延伸的多块隔板，多块所述隔板间隔分布。均料滚筒旋转过程中，垃圾会顺着螺旋叶片由下往上被搅动，原本大量集聚在底部的垃圾在竖直方向上被搅拌均匀，变得疏松；垃圾在被搅拌的同时，会被隔板向出料口方向推；垃圾在螺旋叶片的搅动下在竖直方向上分布较均匀、蓬松，更容易向前传送，有利于后续垃圾的进一步筛分过程。

Description

一种具有均料功能的垃圾初步筛分机构

技术领域

本发明涉及垃圾处理技术领域，具体涉及一种具有均料功能的垃圾初步筛分机构。

背景技术

随着工业的高速发展，城市人口逐渐增多，产生的生活垃圾更是与日俱增，生活垃圾已经成为人类生存环境的一大威胁。如何有效处理生活垃圾，减少环境污染，已成为当前社会最棘手的问题之一。

目前，在我国政府的大力推动下，生活垃圾的综合处理和资源化利用技术虽然取得一定成效，但相关的技术仍然不够成熟。由于生活垃圾成分复杂，混装严重，使得垃圾分类处理难度大大提高。当前主流的垃圾分类处理技术通常包括破袋装置、滚筒筛选、风选、磁选和人工分拣等过程。

其中由于生活垃圾多为装袋性质，所以垃圾破袋均料是垃圾处理的首要环节。若无法使垃圾完全破袋暴露并均匀的进入后续工艺中，将极大降低垃圾的分拣率，造成可回收资源的浪费，且容易出现分选物中杂质含量过高的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有均料功能的垃圾初步筛分机构。

为实现上述目的，本发明提供了一种具有均料功能的垃圾初步筛分机构，包括垃圾处理仓以及设置在垃圾处理仓内的均料滚筒，所述垃圾处理仓的一端设有进料口、另一端设有出料口，所述均料滚筒竖直设置并由驱动装置带动旋转，所述均料滚筒的侧壁上设有螺旋叶片，所述螺旋叶片上设有大体沿均料滚筒的径向延伸的多块隔板，多块所述隔板间隔分布。

可选的，所述隔板位于所述螺旋叶片的上侧。

可选的，所述隔板的顶部外侧具有倒角。

可选的，所述隔板在所述均料滚筒的径向上的长度与所述螺旋叶片的宽度相适应。

可选的，所述螺旋叶片的螺旋角为10°～45°。

可选的，相邻两个所述隔板间隔30°～60°。

可选的，所述垃圾处理仓内还设有出料滚筒，在由所述进料口至所述出料口的方向上，所述出料滚筒位于所述均料滚筒的后方、靠近所述出料口的位置处；所述出料竖直设置并由驱动装置带动旋转，所述出料滚筒上设有呈螺旋状间隔排列的多块刮板。

可选的，所述出料滚筒上周向分布有多组呈螺旋状间隔排列的所述多块刮板。

可选的，所述刮板的螺旋角大于所述螺旋叶片的螺旋角。

可选的，所述垃圾处理仓内还设有第三挡料板，所述第三挡料板位于所述均料滚筒由所述出料口转向所述进料口的一侧，所述第三挡料板上设有多个位置和尺寸与多个所述刮板相对应的第三镂空，当所述均料滚筒旋转时，所述刮板穿过所述第三镂空。

本发明的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：

均料滚筒旋转过程中，垃圾会顺着螺旋叶片由下往上被搅动，原本大量集聚在底部的垃圾在竖直方向上被搅拌均匀，变得疏松；垃圾在被搅拌的同时，会被隔板向出料口方向推，过程中垃圾受到垃圾处理仓侧壁的限制，最终在离心力的作用下飞向出料口方向；垃圾在螺旋叶片的搅动下在竖直方向上分布较均匀、蓬松，更容易向前传送，有利于后续垃圾的进一步筛分过程。

附图说明

图1是本发明所述垃圾初步筛分机构的总体外形示意图；

图2是本发明所述垃圾初步筛分机构的局部剖面示意图；

图3是本发明所述一组破袋滚筒和挡料板的结构示意图；

图4是本发明所述破袋滚筒的工作原理图；

图5是本发明所述均料滚筒的结构示意图；

图6是本发明所述出料滚筒和挡料板的结构示意图。

附图标记：

1、进料斗；2、垃圾处理仓；3、螺旋推进器；4、第一破袋滚筒；5、第二破袋滚筒；6、均料滚筒；7、出料滚筒；8、出料口；9、第一挡料板；10、第二挡料板；11、第三挡料板；12、第一破袋齿；13、破袋滚筒主体；14、均料滚筒主体；15、螺旋叶片；16、隔板；17、出料滚筒主体；18、刮板；19、袋装垃圾；20、零碎垃圾。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明装置的整体结构如图1和图2所示。主要包含进料口、垃圾处理仓2、和出料口8，其中垃圾处理仓2内部包含螺旋推进器3、两个破袋滚筒、均料滚筒6、出料滚筒7、第一挡料板9、第二挡料板10、第三挡料板11，破袋滚筒有两个，且结构相同或相近，为方便描述，分别称为第一破袋滚筒4和第二破袋滚筒5。

具体来说，垃圾处理仓2为截面为矩形的筒体，进料口设置在垃圾处理仓2一端的顶部，优选在进料口处设置进料斗1，以方便引导袋装垃圾19进入垃圾处理仓2；出料口8设置在垃圾处理仓2的另一端，出料口8的底面优选为向下倾斜的斜面、出料口8两侧设侧壁以形成出料槽，方便零碎垃圾20排出。

整体来说，从进料口到出料口8方向上，螺旋推进器3、第一破袋滚筒4、第二破袋滚筒5、均料滚筒6、出料滚筒7依次排成一排，螺旋推进器3水平设置在进料口下方，出料滚筒7设置在出料口8附近；两个破袋滚筒用于破开垃圾袋、并将破开后的垃圾输送给均料滚筒6，均料滚筒6用于疏松被破开的垃圾、并将疏松后的垃圾输送给出料滚筒7，出料滚筒7用于将疏松后的垃圾送至出料口8。第一破袋滚筒4、第二破袋滚筒5、均料滚筒6、出料滚筒7均竖向设置且对应的转动轴均自垃圾处理仓2的顶部穿出以连接同一驱动机构，优选将这些转动轴排成一排且转动方向一致；袋装垃圾19经过两个破袋滚筒时，垃圾袋被撕破，形成零碎垃圾20，然后被均料滚筒6疏松，最后被出料滚筒7送至出料口8送出。这样不仅整个垃圾初步筛分机构结构紧凑、有序，缩小了整机体积，而且转动轴分布有序、转动方向一致，利用简单的传动结构就可以实现驱动连接，简化了传动结构，方便驱动连接。

如图2所示，螺旋推进器3的进料端与穿入垃圾处理仓2端面的驱动轴连接，螺旋推进器3的出料端朝向所述出料口8方向设置，当垃圾处理仓2水平设置时，可以理解成螺旋推进器3的转动中心水平设置；当生活垃圾被倒入到料斗1中，垃圾会顺着斗壁落入到位于下方的螺旋推进器3上；螺旋推进器3为无轴式螺旋杆，即无轴螺旋推进器，当其转动时，落在其上的垃圾会顺着螺旋叶片15的方向被持续的往前推动，直到旋片的末端，此时垃圾正好被推到第一破袋滚筒4边缘。螺旋推进器3采用无轴结构，扭距大，垃圾不易堵塞，柔性条/带状垃圾不易缠绕在其上，可以较低速度运转，传动平稳，能耗低，垃圾输送量大。

本实施例的第一破袋滚筒与第二破袋滚筒的结构相同，下面以第一破袋滚筒为例，对其结构进行具体说明：如图3所示，所述第一破袋滚筒4的侧壁上，即破袋滚筒主体13上设有多个第一破袋齿12，所述第一破袋齿12的外端向所述第一破袋滚筒4的旋转方向弯曲。由于第一破袋齿12的外端呈向旋转方向弯曲的弯钩状，因此在第一破袋滚筒4旋转的过程中，第一破袋齿12的外端会刺入并勾住进料口一侧的垃圾袋，同时向出料口8一侧拉拽，将垃圾袋传送给下一级处理机构，在此过程中，垃圾袋会被初步撕破。

可选的，所述第一破袋齿12整体呈L形。即L形的横边为第一破袋齿12的外端，L形的横边部分与第一破袋滚筒4的旋转方向相切，由此可以顺利的刺入垃圾袋，由于L形破袋齿的纵边部分与横边部分呈90°夹角，横边与纵边之间并非平滑过渡，所以L形破袋齿的纵边部分并不会继续刺入到垃圾袋中，而是主要起到向前推动垃圾袋的作用，同时还可使垃圾袋与第一破袋滚筒4的外壁保持一定距离，避免垃圾袋或绳状垃圾缠绕在第一破袋滚筒4上。

可选的，所述第一破袋齿12的外端为尖刺状。尖刺状的端部更容易刺入到垃圾袋中，但弯钩状的外端的内侧最好避免设置为刀刃状，优选为平滑的圆角状，这样第一破袋齿12的外端刺入垃圾袋后，并不会在垃圾袋上切开一个口子，从而使垃圾袋挂在第一破袋齿12上。

可选的，在所述第一破袋滚筒4的周向方向上，相邻两个所述第一破袋齿12之间的夹角为30°～60°。例如45°，这样第一破袋齿12间的间距刚好可以容纳塑料罐尺寸大小的垃圾通过，既可以对垃圾进行破袋，又不会对塑料罐等造成较大的破坏。

可选的，多个所述第一破袋齿12分别在所述第一破袋滚筒4的周向和轴向上均匀分布。轴向上的均匀分布可以避免出现钩取垃圾袋的盲区，周向上的均匀分布可以保证稳定的垃圾传送效率。

可选的，所述垃圾处理仓2内还设有第一挡料板9，所述第一挡料板9位于所述第一破袋滚筒4由所述出料口8转向所述进料口的一侧，所述第一挡料板9上设有多个位置和尺寸与多个所述第一破袋齿12相对应的第一镂空，当所述第一破袋滚筒4旋转时，所述第一破袋齿12穿过所述第一镂空。由于第一破袋齿12刚好可以穿过第一镂空，所以第一破袋齿12上悬挂的垃圾袋会被第一挡料板9阻挡，由此保证垃圾始终是单向传送，不会被带回，而且也不会发生大量垃圾的残留、堆积。

进一步的，如图2和图4所示，所述垃圾处理仓2内还设有第二破袋滚筒5，在由所述进料口至所述出料口8的方向上，所述第二破袋滚筒5位于所述第一破袋滚筒4的后方；所述第二破袋滚筒5竖直设置并由驱动装置带动旋转，所述第二破袋滚筒5的旋转方向与所述第一破袋滚筒4的旋转方向相同，所述第二破袋滚筒5的侧壁上设有多个第一破袋齿12，称为第二破袋齿，所述第二破袋齿的外端向所述第二滚筒的旋转方向弯曲，所述第二破袋齿和所述第一破袋齿12分别从垃圾袋相对的两侧形成撕扯。

第一破袋滚筒4与第二破袋滚筒5结构相同或相近，由于第一破袋滚筒4与第二破袋滚筒5的转动方向相同，因此位于二者对向侧的第一破袋齿12与第二破袋齿的运动方向是相反的，这样第一破袋齿12和第二破袋齿分别勾住垃圾袋的两侧，然后对其形成撕扯，垃圾袋将会被彻底撕破，同时里面的垃圾被打散，特别是当第一破袋齿12和第二破袋齿均设为L形结构时，由于垃圾袋悬挂在L形结构的外端，所以更能够保持垃圾袋的两侧分别被第一破袋齿12和第二破袋齿撕扯，确保将垃圾袋彻底撕开。

在此过程中，由于第一破袋齿12与第二破袋齿之间并未发生交叉，即并不是通过剪切力将垃圾袋撕破的，因此，当垃圾袋内有比较坚固的物体时，比如金属，坚固的物体并不会卡在第一破袋齿12与第二破袋齿之间，由此可避免对第一破袋齿12和第二破袋齿造成不必要的破坏，同时也不会影响第一破袋滚筒4和第二破袋滚筒5的转动。

可选的，所述第一挡料板9远离所述第一破袋滚筒4的一侧向所述第二破袋滚筒5的方向倾斜。第一挡料板9优选为接近于第二破袋齿外端旋转圆弧的切线方向，由此可以将垃圾尽可能的阻挡在第二破袋齿能够触及的地方，避免出现垃圾集聚的现象。

可选的，所述垃圾处理仓2内还设有第二挡料板10，所述第二挡料板10位于所述第二破袋滚筒5由所述出料口8转向所述进料口的一侧，所述第二挡料板10上设有多个位置和尺寸与多个所述破袋齿相对应的第二镂空，当所述第二破袋滚筒5旋转时，所述第二破袋齿穿过所述第二镂空。由于第二破袋齿刚好可以穿过第二镂空，所以第二破袋齿上悬挂的垃圾袋会被第二挡料板10阻挡，由此保证垃圾始终是单向传送，不会被带回，而且也不会发生大量垃圾的残留、堆积。

均料滚筒6的结构如图5所示，包括均料滚筒主体14、螺旋叶片15、隔板16。均料滚筒6的侧壁上、也就是均料滚筒主体14上设有螺旋叶片15，螺旋叶片15上设有大体沿均料滚筒6的径向延伸的多块隔板16，多块所述隔板16间隔分布。当均料滚筒6旋转时，垃圾就会顺着螺旋叶片15由下往上被搅动，垃圾由原本大量集聚在底部变为在竖直方向上被搅拌均匀；同时，由于螺旋叶片15上分布有隔板16，垃圾在被搅拌的同时，会被隔板16向出料口8方向推，过程中垃圾受到垃圾处理仓2侧壁的限制，最终在离心力的作用下飞向出料口8方向；由于垃圾在螺旋叶片15的搅动下在竖直方向上分布较均匀、蓬松，由此更容易向前传送，且向前传送的速度也会加快，这样有利于后续垃圾的进一步筛分过程。

优选将隔板16设置于螺旋叶片15的上侧。隔板16位于螺旋叶片15的下侧和上侧均可以将垃圾向前推送，但优选是设置在螺旋叶片15的上侧，这样垃圾受自重的影响下自然的集聚到每块隔板16与螺旋叶片15之间形成的角落处，有利于垃圾向出料口8方向抛出。

优选在隔板16的顶部外侧设置倒角。即隔板16顶部的外侧缺失了一部分，由于在均料前，大部分垃圾集聚在均料滚筒6的底侧，如果隔板16为面积较大、形状完整的矩形，那么大部分垃圾会被位于最底层的隔板16带走，能够翻越最底层的隔板16、抵达上一级隔板16处的垃圾将会很少；而本实施例因将隔板16的顶部外侧设置有缺失的倒角，因此每一级隔板16并不会将该位置高度的绝大部分垃圾都带走，而是会使很大一部分垃圾从隔板16缺失的部分翻过、继续沿着螺旋叶片15向上升，直至遇到上一级隔板16，再被拦截掉一部分，以此类推，最终使垃圾能够更均匀的在纵向上分布，且垃圾类型由重到轻从下到上自然呈梯度分布。

优选的，所述隔板16在所述均料滚筒6的径向上的长度与所述螺旋叶片15的宽度相适应。这样可以使所有被螺旋叶片15搅动升起的垃圾都能够有效的被隔板16向出料口8方向推。

优选的，所述螺旋叶片15的螺旋角为10°～45°。螺旋角度过小基本会丧失对垃圾的旋升作用，而螺旋角过大又会使垃圾还没来得及升起就被抛向出料口8一侧；10°～45°范围的螺旋角可以很好的起到向上旋升垃圾的作用，达到很好的均料效果。

优选的，相邻两个所述隔板16间隔30°～60°。当隔板16在周向上分布较多时，均料滚筒6旋转一圈，会有较多的隔板16做功，垃圾传送的效率较高，但大部分垃圾都被位置较低、分布密集的隔板16输送至出料口8一侧，最终的均料效果并不会很好；而当隔板16在周向上分布较少时，虽然垃圾的均料效果会很好，但由于起到传送垃圾的隔板16较少，因此垃圾传送的效率就会降低。本实施例将隔板16的间隔设为30°～60°，可以使垃圾既具备较高的传送效率，又能够实现较好的均料效果。

出料滚筒7的结构如图6所示，出料滚筒7的侧壁上，即出料滚筒本体17上设有呈螺旋状间隔排列的多块刮板18。通过螺旋状排布的多块刮板18，将垃圾沿斜上方向出料口8抛出，起到均料的效果；并且，在纵向上，刮板18彼此之间时有间隔的，也就是说，部分垃圾会从刮板18之间的间隙中漏掉，由此对垃圾起到一定程度的打散效果。

进一步的，所述出料滚筒7上周向分布有多组呈螺旋状间隔排列的所述多块刮板18。即在出料滚筒7的周向方向上，从前一组隔板16间间隔漏掉的垃圾，会被后一组隔板16接收，因此，在达到能够打散垃圾的基础上，几乎不会损失垃圾的传送效率。

优选的，所述多块刮板18所呈的螺旋状的螺旋角为60°～80°。刮板18的主要作用是将垃圾打散、并以较快速度抛向出料口8，因此，通过螺旋角较大的刮板18，可以使垃圾以较高速度抛向出料口8，从而有利于下一级的筛分作业。

可选的，位于所述出料滚筒7下边缘处的所述刮板18与所述垃圾处理仓2的底面之间留有间隙。间隙的宽度可根据实际需要进行选择，间隙过小容易磨损刮板18或垃圾处理厂的底面，间隙过大则容易造成出料滚筒7下方有大量垃圾滞留，无法被送出，因此需要根据处理垃圾的类型或实际经验选择合适的间隙宽度。

优选的，在所述出料滚筒7的径向上，所述刮板18的长度均相等。这样各刮板18的受力分布较均匀，有助于保持出料滚筒7的均匀受力和平稳运行，出料均匀。

进一步的，所述垃圾处理仓2内还设有第三挡料板11，所述第三挡料板11位于所述出料滚筒7由所述出料口8转向所述进料口的一侧，所述第三挡料板11上设有多个位置和尺寸与多个所述刮板18相对应的第三镂空，当所述出料滚筒7旋转时，所述刮板18穿过所述第三镂空。由于刮板18刚好可以穿过第三镂空，所以刮板18上悬挂的垃圾袋会被第三挡料板11阻挡，由此保证垃圾始终是单向传送，不会被带回，而且也不会发生大量垃圾的残留、堆积。

当出料滚筒7、第一破袋滚筒4或第二破袋滚筒5处于转动状态时，可以通过侧壁上的外凸结构实现破袋或带动垃圾向出料口8方向移动的目的，外凸结构可以设置成第一破袋齿12、第二破袋齿或刮板18，对应设置第一挡料板9、第二挡料板10或第三挡料板11后，可以防止垃圾被带向进料口方向，保证垃圾能顺利向出料口8移动。实现利用竖向滚筒带动垃圾在水平方向上产生位移的目的。

另外，如图2所示，所述垃圾处理仓2的底面设有多个开口，优选为网格结构。垃圾处理过程中，细碎的垃圾和破袋后暴露的一些小垃圾，以及污水等，都可以通过垃圾处理仓2底面的开口漏出，起到了初级筛分的作用；优选的，在所述破袋滚筒或出料滚筒处，所述开口绕对应的旋转轴呈环状分布，即在破袋滚筒或出料滚筒对应的转轴处，开口绕转轴呈环状分布，增加垃圾与开口之间的接触几率，提升污水筛分效率，同时可提升转轴处垃圾处理仓2底面的强度。

当然，螺旋推进器3处垃圾袋尚未被破开，几乎没有污水流出，所以螺旋推进器3处可不设开口，以增强对应位置垃圾处理仓2的强度，延长使用寿命。

进一步的，所述垃圾处理仓2侧壁的下部也可以设有多个所述开口，这样可以进一步提升污水、细碎垃圾的筛分效率。

整个垃圾处理过程中，垃圾通过螺旋推进器3的推动，经过两个破袋滚筒的破袋，再经过均料滚筒6的搅动，最后从出料滚筒7排出，完成整个垃圾破袋和均料的过程；在这个持续的处理过程中，细碎的垃圾和破袋后暴露的一些小垃圾、污水等，都可以通过垃圾处理仓2底面的网孔漏出，起到了初级筛分的作用。

本发明其中两个破袋滚筒及均料滚筒6和出料滚筒7都是按序布局在垃圾处理仓2上，它们可以简单的通过链轮或皮带轮连接，只需要由一个电机来提供动力。

本发明利用螺旋和相对旋转等原理实现破袋均料和均匀给料，同时可以实现初级的筛分。整体结构简单紧凑，布局合理，易于装配，适用于对生活垃圾的前期处理，使垃圾在后续的工艺过程中能够被充分的分类、分拣，提高资源利用率。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种具有均料功能的垃圾初步筛分机构，其特征在于，包括垃圾处理仓以及设置在垃圾处理仓内的均料滚筒，所述垃圾处理仓的一端设有进料口、另一端设有出料口，所述均料滚筒竖直设置并由驱动装置带动旋转，所述均料滚筒的侧壁上设有螺旋叶片，所述螺旋叶片上设有大体沿均料滚筒的径向延伸的多块隔板，多块所述隔板间隔分布。

2.根据权利要求1所述的具有均料功能的垃圾初步筛分机构，其特征在于，所述隔板位于所述螺旋叶片的上侧。

3.根据权利要求2所述的具有均料功能的垃圾初步筛分机构，其特征在于，所述隔板的顶部外侧具有倒角。

4.根据权利要求2所述的具有均料功能的垃圾初步筛分机构，其特征在于，所述隔板在所述均料滚筒的径向上的长度与所述螺旋叶片的宽度相适应。

5.根据权利要求1所述的具有均料功能的垃圾初步筛分机构，其特征在于，所述螺旋叶片的螺旋角为10°～45°。

6.根据权利要求1所述的具有均料功能的垃圾初步筛分机构，其特征在于，相邻两个所述隔板间隔30°～60°。

7.根据权利要求1至6任一项所述的具有均料功能的垃圾初步筛分机构，其特征在于，所述垃圾处理仓内还设有出料滚筒，在由所述进料口至所述出料口的方向上，所述出料滚筒位于所述均料滚筒的后方、靠近所述出料口的位置处；所述出料竖直设置并由驱动装置带动旋转，所述出料滚筒上设有呈螺旋状间隔排列的多块刮板。

8.根据权利要求7所述的具有均料功能的垃圾初步筛分机构，其特征在于，所述出料滚筒上周向分布有多组呈螺旋状间隔排列的所述多块刮板。

9.根据权利要求7所述的具有均料功能的垃圾初步筛分机构，其特征在于，所述刮板的螺旋角大于所述螺旋叶片的螺旋角。

10.根据权利要求7所述的具有均料功能的垃圾初步筛分机构，其特征在于，所述垃圾处理仓内还设有第三挡料板，所述第三挡料板位于所述均料滚筒由所述出料口转向所述进料口的一侧，所述第三挡料板上设有多个位置和尺寸与多个所述刮板相对应的第三镂空，当所述均料滚筒旋转时，所述刮板穿过所述第三镂空。