CN109264429B - 一种机械式油泥袋破袋与分离装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机械式油泥袋破袋与分离装置，其主要特征是由破袋装置、分料装置、送料装置、分离装置、废料斗和机架组成。进料壳体上设置有切刀，用于油泥袋的破袋；分料壳体上设置有作间歇性摆动的分料板和加热盘管，用于油泥袋的分料和预热；送料外筒上的流通口分别与送料内筒上的送料进口和废料出口重叠而形成流道，用于送料内筒内油泥袋的送料和废料的排出；送料凸轮带动滑动挡板作往复直线运动，将滑动挡板上第一环空和第二环空内的油泥袋送入滚筒内离心分离、以及带出被分离后的废料；分离后的油泥进入收集斗流出，废料进入废料斗回收。本发明采用机械代替人工完成油泥的卸放，具有效率高、作业安全可靠、油泥卸放更完全的特点。

Description

一种机械式油泥袋破袋与分离装置

技术领域

本发明属于一种油田含油污泥处理技术领域的前处理装置，尤其涉及一种机械式油泥袋破袋与分离装置。

背景技术

含油污泥(简称油泥)是指在石油勘探、开采、炼制、清罐、储运、集输等过程中所产生的固体废弃物，已被列入《国家危险废物名录》，编号为HW08。根据来源不同，油泥可分为落地油泥、集输油泥和炼厂油泥。油泥主要由油类、水、有机物、蜡质、胶质沥青质以及悬浮固体杂质等组成，其中油类含量可达10％～30％。油泥的稳定性较差，易腐败而产生恶臭，其中的重金属等有害物质对环境还具有放射性污染。然而，从另一个角度来看，油泥中富集的原油又是一种不可或缺的资源，残油资源的回收利用不仅会产生一定的经济效益，而且会产生较大的环境效益和社会效益。随着我国石油开采与炼制规模的增加，油泥的数量越来越多，对环境的危害和污染越来越严重，其处理及治理问题已经成为各油田所面临的重大环保瓶颈。

油泥是一种量大而面广的污染源，其危害性大，需要进行统一的回收、集中处理。对于零散的、小规模的油泥，通常采用编织袋盛装油泥，然后运输到油泥处理中心，再通过人工将油泥从编织袋中卸放出来，随后输送至油泥池中进行下一步处理工序。通常，人工卸放袋装油泥的操作步骤是：工人利用锋利的刀具将编织袋一个一个的划破，再利用耙子等工具将油泥袋撕开，随后拾起袋子并不断抖动，迫使袋中油泥与编织袋分离；卸放后的油泥被送入油泥池中，而编织袋经人工收集后搬离场地。很显然，人工破袋以卸放油泥的方法存在很多不足之处：(1)工人在破袋过程中存在一定危险性，劳动强度太大，工作效率低，且人力成本较高；(2)由于油泥粘度较高，油泥与编织袋的分离效果不理想，油泥的卸放不彻底；(3)工作环境恶劣，油泥存在一定的毒性，严重影响工人的身体健康；(4)人工卸放袋装油泥无法保证油泥输送的连续性，不利于流水作业，在一定程度上制约着油泥处理厂的处理能力。

国内外公开的用于油泥袋破袋与分离的装置相对较少。专利申请号201313452460.3的发明专利公开了一种油泥资源化利用中破包及筛分去杂一体化装置及方法，包括破包机、筛分系统、油盘和托架。该装置能够实现储运油泥拆包、进料、筛分去杂等功能，解决现有人工拆包效率不高、筛分去杂效果不佳等问题。该装置利用上、下滚筒挤压油泥袋来实现油泥与编织袋等杂物的分离。然而，由于油泥的粘性高、流动性差，加之油泥中含有其他固体杂质(如塑料、木头、草梗等)，仅靠挤压的方式并不能取得较好的油袋分离效果。

专利申请号201410658105.6的发明专利公开了一种油田污油泥、落地油盛装编织袋破袋设备，包括刀片箱、刀片及编织袋钩。该设备解决了油田油泥编织袋人工不好切割、环境污染、不能集中收集等问题，又避免了人工切割编织袋。该设备利用袋装油泥的自身重力来割破编织袋，随后油泥随刀口自由流出。然而，由于油泥通常呈半固态，不同的油泥袋的重量不等，因此，无法保证油泥袋在其自身重量的作用下都被刺穿割破，存在油泥袋未被割破而油泥也无法流出的情况。

发明内容

本发明的目的是提供一种机械式油泥袋破袋与分离装置，用于解决背景技术中所述的人工破袋和卸放油泥的效率低、劳动强度大、工作环境恶劣、易影响工人健康等问题。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种机械式油泥袋破袋与分离装置，包括破袋装置、分料装置、送料装置、分离装置、废料斗和机架。破袋装置具体结构包括进料壳体、挡袋板、切刀、滚轴、滚轴轴座、破袋电机及带传动机构；分料装置具体结构包括分料壳体、分料板、摇臂、圆柱销、分料凸轮、分料电机、分料电机固定架、凸轮轴座及加热盘管；送料装置具体结构包括中间固定板、送料筒轴座、送料外筒、送料内筒、惰轮、前固定板、小齿轮、送料凸轮、固定芯轴、滑动挡板、螺丝杆、导向块、送料轴座、送料电机及送料电机固定架；分离装置具体结构包括滚筒轴座、滚筒、滚筒上盖、收集斗、大链轮、链传动机构及分离电机。

所述的破袋装置中，进料壳体的上端面设置有进料口，进料口的下方前后对称布置有两个挡袋板；滚轴通过左右两端的滚轴轴座安装在进料壳体的中间部位，滚轴的轴向上安装有两种不同直径的切刀，滚轴的左端设置有带传动机构；破袋电机固定安装在进料壳体上，并通过带传动机构驱动滚轴转动；挡袋板倾斜安装在进料壳体上，其水平方向的倾斜角为10°～30°；挡袋板在其横向上设置有U型开口，U型开口的数量与最大直径的切刀数量一致。

所述的分料装置中，分料壳体的上端面与进料壳体的下端面接触并通过螺栓连接紧固；分料壳体的上端设置有分料进口，分料壳体的左右两侧各设置有分料出口；分料板安装在分料壳体的中间位置，分料板的右端与摇臂固定连接，摇臂的上端固定连接有圆柱销，圆柱销的右端置于分料凸轮的凹槽内；分料凸轮通过凸轮轴座安装在分料壳体上；分料电机通过分料电机固定架固定在分料壳体上，分料电机驱动分料凸轮转动；加热盘管安装在分料壳体内部左右两侧；分料凸轮的凹槽轨迹能使摇臂产生间歇性的摆动运动。

所述的送料装置中，中间固定板与机架采用螺栓连接固定，送料筒轴座与中间固定板采用螺栓连接固定；送料外筒一端设置为光筒，另一端设置为内齿轮，其光筒端安装送料筒轴座，其内齿轮端与惰轮和小齿轮构成定轴轮系；惰轮装配在送料轴座上，送料轴座与前固定板通过螺栓连接固定；小齿轮固定安装在送料凸轮上，送料凸轮与送料轴座装配；送料内筒的右端设置为光筒，与中间固定板固定连接，送料内筒的左端设置为带有中心孔的圆盘，与固定芯轴通过螺栓连接固定；送料凸轮置于固定芯轴的内部，且两者在径向上留有间隙；滑动挡板置于固定芯轴的外部，且两者在径向上留有间隙；滑动挡板上设置有第一环空和第二环空，滑动挡板的中间部位设置有一圆柱凸台，该圆柱凸台上加工有一内螺纹孔；螺丝杆安装在滑动挡板的内螺纹孔中，螺丝杆的头部设置为光杆，并插入导向块的孔中，螺丝杆的光杆与导向块的孔之间存在间隙；导向块置于送料凸轮的凹槽内。

所述的送料外筒设置有一个流通口；送料内筒的上方设置有一个送料进口，在其下方设置有一个废料出口；流通口、送料进口和废料出口的尺寸一致；送料电机驱动送料凸轮转动，并通过小齿轮与惰轮带动送料外筒转动；送料外筒每转动一圈，流通口分别和送料进口、废料出口重叠一次。

所述的送料凸轮的凹槽具有左旋和右旋的轨迹；送料凸轮转动时，导向块在送料凸轮的凹槽内滑动，并通过螺丝杆带动滑动挡板在固定芯轴上作往复直线运动。

所述的分离装置中，滚筒轴座通过螺栓连接安装在中间固定板上，滚筒的左右两端置于滚筒轴座内；滚筒上盖与收集斗采用螺栓连接，并与机架固定连接；滚筒置于滚筒上盖与收集斗所构成的内部空间内，并留有间隙；滚筒的右端设置有大链轮；分离电机固定在机架上，并通过链传动机构驱动滚筒转动。

所述的废料斗与机架固定连接，废料斗设置在送料装置中废料出口的正下方。

本发明具有的有益效果有：(1)本发明通过机械代替人工实现袋装油泥袋的破袋和分离，解决了工人工作环境恶劣的问题，具有作业效率高、处理能力强等优点，易于油泥回收的工业规模化应用；(2)本发明通过预热破袋后的油泥，降低了油泥的粘度，减弱了油泥的表面张力，易于油泥与袋的分离；(3)本发明采用离心分离的方式来实现油泥与袋的分离，确保了油泥的卸放比较完全；(4)本发明采用两个送料进口送料和两个废料出口排废，能够保证滚筒在高速旋转的同时，实现油泥的连续送料和废料的收集。

附图说明

图1是本发明的总装图。

图2是本发明总装图的剖视图。

图3是本发明所述破袋装置的结构示意图。

图4是本发明所述分料装置的结构示意图。

图5是本发明所述分料装置的分料原理结构示意图。

图6是本发明所述送料装置和分离装置结构示意图。

图7是本发明所述送料外筒的全剖视图。

图8是本发明所述送料内筒的全剖视图。

图9是本发明所述滑动挡板往复直线运动的原理结构示意图。

图10是本发明所述图9中I处的局部放大图。

图11是本发明所述送料凸轮、螺丝杆与导向块的装配原理图。

图12是本发明所述滑动挡板结构示意图。

图中：1.破袋装置；101.进料壳体；102.进料口；103.挡袋板；104.切刀；105.滚轴；106.滚轴轴座；107.破袋电机；108.带传动机构；2.分料装置；201.分料壳体；202.分料进口；203.分料板；204.摇臂；205.圆柱销；206.分料凸轮；207.分料电机；208.分料电机固定架；209.凸轮轴座；210.分料出口；211.加热盘管；3.送料装置；301.中间固定板；302.送料筒轴座；303.送料外筒；304.流通口；305.送料内筒；306.送料进口；307.废料出口；308.惰轮；309.前固定板；310.小齿轮；311.送料凸轮；312.固定芯轴；313.滑动挡板；314.螺丝杆；315.导向块；316.送料轴座；317.送料电机；318.送料电机固定架；319.第一环空；320.第二环空；4.分离装置；401.滚筒轴座；402.滚筒；403.滚筒上盖；404.收集斗；405.大链轮；406.链传动机构；407.分离电机；5.废料斗；6.机架。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明。

参照图1和图2，一种机械式油泥袋破袋与分离装置，主要由破袋装置1、分料装置2、送料装置3、分离装置4、废料斗5和机架6组成。

参照图3，破袋装置1具体结构包括进料壳体101、挡袋板103、切刀104、滚轴105、滚轴轴座106、破袋电机107及带传动机构108。进料壳体101的上端面设置有进料口102，用于袋装油泥的进料。进料口102的下方前后对称布置有两个挡袋板103。滚轴105通过左右两端的滚轴轴座106安装在进料壳体101的中间部位，滚轴105的轴向上安装有两种不同直径的切刀104，滚轴105的左端设置有带传动机构108；破袋电机107固定安装在进料壳体101上，并通过带传动机构108驱动滚轴105转动。

参照图3，挡袋板103倾斜安装在进料壳体101上，其水平方向的倾斜角为10°～30°，其目的在于使油泥袋在破袋装置1中有所停留，以保证一定的切袋时间，同时，油泥袋在其自身重力的作用下向下滑落而不会产生堆积。挡袋板103在其横向上设置有U型开口，U型开口的数量与最大直径的切刀104数量一致，用于清理切刀104上的缠绕物。

参照图4和图5，分料装置2具体结构包括分料壳体201、分料板203、摇臂204、圆柱销205、分料凸轮206、分料电机207、分料电机固定架208、凸轮轴座209及加热盘管211。分料壳体201的上端面与进料壳体101的下端面接触并通过螺栓连接紧固；分料壳体201的上端设置有分料进口202，分料壳体201的左右两侧各设置有分料出口210，实现双分料口出料。分料板203安装在分料壳体201的中间位置；如图5所示，分料板203的右端与摇臂204固定连接，摇臂204的上端固定连接有圆柱销205，圆柱销205的右端置于分料凸轮206的凹槽内。如图4所示，分料凸轮206通过凸轮轴座209安装在分料壳体201上；分料电机207通过分料电机固定架208固定在分料壳体201上，分料电机207驱动分料凸轮206转动；分料凸轮206的凹槽轨迹能使摇臂204产生间歇性的摆动运动，其作用是将破袋后的油泥袋分配到左右两个分料出口210处。如图4所示，加热盘管211安装在分料壳体201内部左右两侧，用于预热破袋后的油泥，从而降低油泥的粘性，提高袋与油泥的分离效果。

参照图1、图6～图9，送料装置3具体结构包括中间固定板301、送料筒轴座302、送料外筒303、送料内筒305、惰轮308、前固定板309、小齿轮310、送料凸轮311、固定芯轴312、滑动挡板313、螺丝杆314、导向块315、送料轴座316、送料电机317及送料电机固定架318。中间固定板301与机架6采用螺栓连接固定，送料筒轴座302与中间固定板301采用螺栓连接固定。如图6和图7所示，送料外筒303一端设置为光筒，另一端设置为内齿轮，其光筒端安装送料筒轴座302，其内齿轮端与惰轮308和小齿轮310构成定轴轮系；惰轮308装配在送料轴座316上，送料轴座316与前固定板309通过螺栓连接固定；小齿轮310固定安装在送料凸轮311上，送料凸轮311与送料轴座316装配。如图6和图8所示，送料内筒305的右端设置为光筒，与中间固定板301固定连接，送料内筒305的左端设置为带有中心孔的圆盘，与固定芯轴312通过螺栓连接固定；如图9～图12所示，送料凸轮311置于固定芯轴312的内部，且两者在径向上留有间隙；滑动挡板313置于固定芯轴312的外部，且两者在径向上留有间隙；滑动挡板313上设置有第一环空319和第二环空320，滑动挡板313的中间部位设置有一圆柱凸台，该圆柱凸台上加工有一内螺纹孔；螺丝杆314安装在滑动挡板313的内螺纹孔中，螺丝杆314的头部设置为光杆，并插入导向块315的孔中，螺丝杆314的光杆与导向块315的孔之间存在间隙；导向块315置于送料凸轮311的凹槽内。

参照图7，送料外筒303设置有一个流通口304；参照图8，送料内筒305的上方设置有一个送料进口306，在其下方设置有一个废料出口307；流通口304、送料进口306和废料出口307的尺寸一致。如图1和图6所示，送料电机317驱动送料凸轮311转动，并通过小齿轮310与惰轮308带动送料外筒303转动。送料外筒303每转动一圈，流通口304分别和送料进口306、废料出口307重叠一次，其目的是完成送料内筒305内油泥袋的送料和废料的排出两种工序。

参照图9和图11，送料凸轮311的凹槽具有左旋和右旋的轨迹；送料凸轮311转动时，导向块315在送料凸轮311的凹槽内滑动，并通过螺丝杆314带动滑动挡板313在固定芯轴312上作往复直线运动，其作用是将被预热的油泥与袋送入分离装置4中离心分离，同时也将分离过后的袋等废料带出分离装置4，随后从废料出口307排出。

参照图1和图6，分离装置4具体结构包括滚筒轴座401、滚筒402、滚筒上盖403、收集斗404、大链轮405、链传动机构406及分离电机407。滚筒轴座401通过螺栓连接安装在中间固定板301上，滚筒402的左右两端置于滚筒轴座401内；滚筒上盖403与收集斗404采用螺栓连接，并与机架6固定连接；滚筒402置于滚筒上盖403与收集斗404所构成的内部空间内，并留有间隙；滚筒402的右端设置有大链轮405；分离电机407固定在机架6上，并通过链传动机构406驱动滚筒402转动。

参照图1，废料斗5与机架6固定连接，废料斗5设置在送料装置3中废料出口307的正下方。

本发明的工作过程包括破袋过程、分料与预热过程、以及送料与分离过程，其具体的工作原理如下。

(1)破袋过程：破袋电机107通过带传动机构108驱动切刀104高速旋转，袋装的油泥袋从进料口102进入破袋装置1中；旋转的切刀104将油泥袋切破。

(2)分料与预热过程：分料电机207驱动分料凸轮206转动，并带动分料板203间歇性的摆动；破袋后的油泥袋从分料进口202进入分料装置2中，在分料板203的作用下被分配到分料壳体201内部的左右两端，堆积在分料出口210处；加热盘管211对破袋后的油泥进行加热，以降低油泥的粘性。

(3)送料与分离过程：在送料电机317的驱动下，送料外筒303作旋转运动，而滑动挡板313在固定芯轴312上作往复直线运动。当滑动挡板313运动到最左端时，左端的送料外筒303上的流通口304与送料进口306重叠而形成流道，于是该处的流通口304、送料进口306与滑动挡板313的第一环空319连通，此时，被预热后的油泥与袋进入滑动挡板313的第一环空319内；送料外筒303继续转动，流通口304与送料进口306所形成的流道逐渐关闭；滑动挡板313从左向右运动将在第一环空319内的油泥与袋送入到滚筒402内离心分离，在离心力的作用下油泥与袋分离，分离后的油泥从收集斗404中流出，然后进入下一工序。

当滑动挡板313运动到最右端时，右端的送料外筒303上的流通口304与送料进口306重叠而形成流道，于是该处的流通口304、送料进口306与滑动挡板313第二环空320连通，此时，被预热后的油泥与袋进入滑动挡板313的第二环空320内；滑动挡板313从最右端开始向左运动，将其第二环空320中的油泥与袋送入滚筒402进行分离，同时，在第一环空319内已完成分离的废料被送入到左端的送料内筒305，此时，左端的送料外筒303上的流通口304与左端的废料出口307重叠而形成排废通道，由此，第一环空319内的废料从左端的废料出口307排出而后进入左端的废料斗5；同理，第二环空320内已完成分离的废料将从右端的废料出口307排出而后进入右端的废料斗5。如此反复地进行，实现袋装油泥袋的破袋与分离，完成油泥袋的卸放。

Claims (5)

1.一种机械式油泥袋破袋与分离装置，包括破袋装置(1)、分料装置(2)、送料装置(3)、分离装置(4)、废料斗(5)和机架(6)；破袋装置(1)具体结构包括进料壳体(101)、挡袋板(103)、切刀(104)、滚轴(105)、滚轴轴座(106)、破袋电机(107)及带传动机构(108)；分料装置(2)具体结构包括分料壳体(201)、分料板(203)、摇臂(204)、圆柱销(205)、分料凸轮(206)、分料电机(207)、分料电机固定架(208)、凸轮轴座(209)及加热盘管(211)；送料装置(3)具体结构包括中间固定板(301)、送料筒轴座(302)、送料外筒(303)、送料内筒(305)、惰轮(308)、前固定板(309)、小齿轮(310)、送料凸轮(311)、固定芯轴(312)、滑动挡板(313)、螺丝杆(314)、导向块(315)、送料轴座(316)、送料电机(317)及送料电机固定架(318)；分离装置(4)具体结构包括滚筒轴座(401)、滚筒(402)、滚筒上盖(403)、收集斗(404)、大链轮(405)、链传动机构(406)及分离电机(407)；其特征在于：

所述的破袋装置(1)中，进料壳体(101)的上端面设置有进料口(102)，进料口(102)的下方前后对称布置有两个挡袋板(103)；滚轴(105)通过左右两端的滚轴轴座(106)安装在进料壳体(101)的中间部位，滚轴(105)的轴向上安装有两种不同直径的切刀(104)，滚轴(105)的左端设置有带传动机构(108)；破袋电机(107)固定安装在进料壳体(101)上，并通过带传动机构(108)驱动滚轴(105)转动；

所述的分料装置(2)中，分料壳体(201)的上端面与进料壳体(101)的下端面接触并通过螺栓连接紧固；分料壳体(201)的上端设置有分料进口(202)，分料壳体(201)的左右两侧各设置有分料出口(210)；分料板(203)安装在分料壳体(201)的中间位置，分料板(203)的右端与摇臂(204)固定连接，摇臂(204)的上端固定连接有圆柱销(205)，圆柱销(205)的右端置于分料凸轮(206)的凹槽内；分料凸轮(206)通过凸轮轴座(209)安装在分料壳体(201)上；分料电机(207)通过分料电机固定架(208)固定在分料壳体(201)上，分料电机(207)驱动分料凸轮(206)转动；加热盘管(211)安装在分料壳体(201)内部左右两侧；

所述的送料装置(3)中，中间固定板(301)与机架(6)采用螺栓连接固定，送料筒轴座(302)与中间固定板(301)采用螺栓连接固定；送料外筒(303)一端设置为光筒，另一端设置为内齿轮，其光筒端安装送料筒轴座(302)，其内齿轮端与惰轮(308)和小齿轮(310)构成定轴轮系；惰轮(308)装配在送料轴座(316)上，送料轴座(316)与前固定板(309)通过螺栓连接固定；小齿轮(310)固定安装在送料凸轮(311)上，送料凸轮(311)与送料轴座(316)装配；送料内筒(305)的右端设置为光筒，与中间固定板(301)固定连接，送料内筒(305)的左端设置为带有中心孔的圆盘，与固定芯轴(312)通过螺栓连接固定；送料凸轮(311)置于固定芯轴(312)的内部，且两者在径向上留有间隙；滑动挡板(313)置于固定芯轴(312)的外部，且两者在径向上留有间隙；滑动挡板(313)上设置有第一环空(319)和第二环空(320)，滑动挡板(313)的中间部位设置有一圆柱凸台，该圆柱凸台上加工有一内螺纹孔；螺丝杆(314)安装在滑动挡板(313)的内螺纹孔中，螺丝杆(314)的头部设置为光杆，并插入导向块(315)的孔中，螺丝杆(314)的光杆与导向块(315)的孔之间存在间隙；导向块(315)置于送料凸轮(311)的凹槽内；

所述的分离装置(4)中，滚筒轴座(401)通过螺栓连接安装在中间固定板(301)上，滚筒(402)的左右两端置于滚筒轴座(401)内；滚筒上盖(403)与收集斗(404)采用螺栓连接，并与机架(6)固定连接；滚筒(402)置于滚筒上盖(403)与收集斗(404)所构成的内部空间内，并留有间隙；滚筒(402)的右端设置有大链轮(405)；分离电机(407)固定在机架(6)上，并通过链传动机构(406)驱动滚筒(402)转动；

所述的废料斗(5)与机架(6)固定连接，废料斗(5)设置在送料装置(3)中废料出口(307)的正下方。

2.根据权利要求书1所述的一种机械式油泥袋破袋与分离装置，其特征在于：所述的挡袋板(103)倾斜安装在进料壳体(101)上，其水平方向的倾斜角为10°～30°；挡袋板(103)在其横向上设置有U型开口，U型开口的数量与最大直径的切刀(104)数量一致。

3.根据权利要求书1所述的一种机械式油泥袋破袋与分离装置，其特征在于：所述的分料凸轮(206)的凹槽轨迹能使摇臂(204)产生间歇性的摆动运动。

4.根据权利要求书1所述的一种机械式油泥袋破袋与分离装置，其特征在于：所述的送料外筒(303)设置有一个流通口(304)；送料内筒(305)的上方设置有一个送料进口(306)，在其下方设置有一个废料出口(307)；流通口(304)、送料进口(306)和废料出口(307)的尺寸一致；送料电机(317)驱动送料凸轮(311)转动，并通过小齿轮(310)与惰轮(308)带动送料外筒(303)转动；送料外筒(303)每转动一圈，流通口(304)分别和送料进口(306)、废料出口(307)重叠一次。

5.根据权利要求书1所述的一种机械式油泥袋破袋与分离装置，其特征在于：所述的送料凸轮(311)的凹槽具有左旋和右旋的轨迹；送料凸轮(311)转动时，导向块(315)在送料凸轮(311)的凹槽内滑动，并通过螺丝杆(314)带动滑动挡板(313)在固定芯轴(312)上作往复直线运动。

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