CN109746096B - 一种厨余垃圾处理器 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种厨余垃圾处理器，属于机械技术领域。它解决了厨余垃圾处理器因容易卡死而导致稳定性的问题。本发明包括壳体，在壳体内设有环形的齿圈和设置在齿圈内能相对齿圈转动的刀盘，齿圈的内环面具有间隔分布的切割齿，在所述刀盘的上侧面铰接有至少两把的切割刀，所述切割刀的至少一个刃口能靠向切割齿并与切割齿形成剪切。本发明利用铰接的切割刀和切割齿配合，逐渐地将大颗粒的垃圾物料剪切后逐渐地缩小剪切间隙从而形成符合要求的小颗粒，稳定性高。

Description

一种厨余垃圾处理器

技术领域

本发明属于机械技术领域，涉及一种厨余垃圾处理器，特别是一种厨余垃圾处理器的剪切机构。

背景技术

厨余垃圾处理器主要用于家庭、饭店、宾馆、食堂，日常生活易变质的大、小、硬、软垃圾处理，如：瓜果皮、菜根叶、鲜玉米芯、虾蟹皮、禽小骨、鱼骨头、薄贝壳皮、剩菜饭和其他易变质垃圾。家用型的处于垃圾处理器的主要结构包括具有入口和出口的壳体以及设置在壳体内的研磨机构，厨余垃圾从入口进入并经过研磨机构研磨后从出口排除。因此，其核心结构是研磨机构，研磨机构包括齿圈和与齿圈配合的刀盘，研磨方式是在齿圈上设置一些凹凸不平的粗糙表面，通过刀盘上侧面的固定的撞击块先将形状较大的垃圾物料撞碎成小颗粒，并通过撞击块推动这些小颗粒在齿圈的粗糙表面细磨而形成粉状或者符合要求的较小的颗粒。如中国专利申请号为201510390730公开的“食品垃圾处理器复合刀盘”，其第一刀块固定在第一刀盘上，为叉状块与其上方制成一体的刀头组合体，叉尖位于盘边、叉杆指向盘心，固定在第一刀盘上的对侧第二刀块同样为叉状块与其尾部上方的刀杆。固定在第一刀盘上的第一、二刀块与刀圈凸齿高速相对转动，将食品垃圾高速击打、破碎成粒状浆料。这种研磨式的厨余垃圾处理器，往往由于撞击破碎的颗粒不够细小，导致在研磨时被形状较大的硬质颗粒卡死，而从造成电机的烧毁，稳定性不高。

针对上述的问题，其一种解决方案是将撞击块和齿圈之间的间隙变大来解决研磨卡死的情况，可以减少刀盘被卡死的概率。这种通过扩大间距的改进结构虽然能使撞击块在一定程度上防止卡死，但是其击打破碎的颗粒是不符合直接排出的要求，过大的颗粒会影响二次研磨进而影响稳定性。

还有常用的解决方案就是增大电机的功率，通过更加大的电机扭矩直接将卡住的垃圾碾碎，但是研磨式垃圾处理器的齿圈都是通过薄板结构，过大的扭矩会使齿圈变形导致研磨效果变差，进而影响稳定性，并且能耗较高。

发明内容

本发明针对现有的技术存在上述问题，提出了一种厨余垃圾处理器，本发明所要解决的技术问题是如何使厨余垃圾处理器稳定性更好。

本发明通过下列技术方案来实现：一种厨余垃圾处理器，包括壳体，在壳体内设有环形的齿圈和设置在齿圈内能相对齿圈转动的刀盘，其特征在于，所述齿圈的内环面具有间隔分布的切割齿，在所述刀盘的上侧面铰接有至少两把的切割刀，所述切割刀的至少一个刃口能靠向切割齿并与切割齿形成剪切。

本厨余垃圾处理器的工作过程如下：

刀盘由电机带动高速转动，落入刀盘上表面的厨余垃圾物料会在离心力的作用下甩到齿圈的内环面上，铰接在刀盘上的切割刀在离心力的作用下靠向齿圈与齿圈上的切割齿形成剪切，在剪切的同时还推动形状较大的垃圾物料相对于齿圈移动，由于齿圈内环面上具有间隔分布的切割齿，使得较大颗粒的垃圾物料表层在切割刀和切割齿的剪切作用下被切割齿剪切掉一层，而剪切下的垃圾物料一部分会留在两个相邻切割齿之间，另一部分落入刀盘的上表面并在离心力的作用下重新甩到齿圈上，留在两个相邻切割齿之间垃圾物料会在切割刀的刃口经过时会与切割齿形成剪切，将其剪切掉一块，当留在切割齿之间的垃圾物料被剪切成符合要求的小颗粒，就会沿着切割齿之间的缝隙掉落到刀盘下方，如此往复，直至将所有垃圾物料剪切成符合要求的小颗粒。

本厨余垃圾处理器采用铰接的切割刀和齿圈形成剪切来处理垃圾物料，仅以单独的剪切方式直接将垃圾物料变成符合要求的微小颗粒，没有在刀盘上设置任何通过撞击破碎的撞击块，舍弃了通过撞击块撞击破碎和通过齿圈研磨成粉状的研磨处理方式。相当于现有的撞击破碎、割裂、研磨等混合垃圾物料处理方式，仅用剪切方式是不容易想到的，特别是针对形状较大的硬质垃圾也用剪切来处理是难以实现的。而本厨余垃圾处理器在遇到形状较大且硬质的垃圾物料时，也仅仅是通过剪切方式进行。特别是在遇到形状特大的硬质垃圾时，切割刀也能摆动至最大位置使刃口和切割齿形成最大的开口，以适应形状特大的硬质垃圾物料，避免将刀盘卡死，并且刃口与刀盘的轴心的距离越最近时刃口的力矩越大，进而在刃口通过特大硬质垃圾物料时能够有足够的力切削剪切掉一小块垃圾物料,不会造成刀盘卡死进而导致电机烧坏的情况，稳定性更好。可见，这种结构的剪切方式解决了切割刀必须固定在刀盘上才能进行正常切割的常规做法，并且取得了更加好的效果剪切效果，克服了铰接的切割刀难以剪切物体的认知。这里的剪切是指两个错开的相向的刃口相靠近的运动，当一个刃口不动时，另一个移动的刃口相对不动的刃口在进行剪切切削，两个错开的刃口可以有间距，当错开刃口的间距足够小的时候就能够像剪刀一样剪切出较小的颗粒。本案就是利用铰接的切割刀和切割齿配合，逐渐地将大颗粒的垃圾物料剪切后逐渐地缩小剪切间隙从而形成符合要求的小颗粒。

在上述的厨余垃圾处理器中，所述切割刀包括长条形的刀柄，刀柄的内端铰接在刀盘上，刀柄的外端具有高出刀柄厚度的块状体，所述块状体前端面的外边缘为第一刃口，所述块状体前端面的内边缘高出刀柄厚度部分为第二刃口。在垃圾物料颗粒过大时，由第二刃口先行对垃圾物料进行剪切，在垃圾物料颗粒缩小后再由第一刃口进行剪切。块状体增加的重量也能增加剪切力。

在上述的厨余垃圾处理器中，所述刀柄的前端面的上边缘为第三刃口。通过第三刃口对垃圾物料进行粗切。

在上述的厨余垃圾处理器中，所述切割刀上具有能使刃口和齿圈内环面之间的间距增大的让位槽。进一步的增大间隙可以使大形状的垃圾物料能够进行处理，并且不会将刀盘卡死，增加工作的稳定性。

在上述的厨余垃圾处理器中，所述的让位槽设置在刀柄的后端面，且在让位槽所对的刀柄前端面呈凸出状。通过这种结构来弥补开设让位槽使刀柄强度降低的问题。

在上述的厨余垃圾处理器中，所述的切割齿至少分为两种，分别为粗切切割齿和精切切割齿，所述精切切割齿的长度长于粗切切割齿的长度使精切切割齿顶端形成的切口间距小于粗切切割齿顶端形成的切口间距。

在上述的厨余垃圾处理器中，所述的齿圈上方设有粗切环，在所述粗切环的内环面设有若干个向环心方向凸出且斜向下的切割导向面，在每个导向面的外缘为刃口，其中一个导向面与其中一个精切切割齿的顶部端面之间形成切口。通过导向面和切割齿顶端面形成切口，而导向面能够使垃圾物料会逐渐引导到精切切口处进行切割。

在上述的厨余垃圾处理器中，每个切割齿呈长条形状且竖直设置，每个切割齿的前缘具有刃口，且刃口斜向下设置。斜向下设置能够是扩大两个相邻切割齿之间料道的下出口的口径，使得物料更容易落下，不会造成堵塞，还可以与切割刀的刃口形成类似剪刀的点接触，相比与线接触可以使用少量的力矩就可以进行切断。

在上述的厨余垃圾处理器中，每个切割齿的后缘为弧形面。切割齿的后缘为弧形面可以在切割刀进行反转退刀时容易脱出。其次，在正转时切割刀的第一刃口高速经过切割齿外周面时会产生尖锐的噪音，而将切割齿后缘做成弧形面，使气流能够沿弧形面进行导流从而减低和改变尖锐的噪音。

在上述的厨余垃圾处理器中，所述的刀盘下侧面设有叶轮且叶轮向下延伸并靠近壳体底部。通过叶轮来加速壳体底部的物料排出，通过该叶轮能够形成搅拌的效果，使物料能够悬浮在水中而不是沉积在底部。

在上述的厨余垃圾处理器中，所述叶轮的上侧外边缘能与上述的切割齿形成剪切。

与现有技术相比，本厨余垃圾处理器具有以下优点：

1、将现有的撞击块改成切割刀，在刀盘的上方以剪切方式对垃圾物料进行处理，可以进行反复切割也不会造成垃圾物料堵塞，并将切割刀以铰接方式连接在刀盘上，使得切割刀能够自适应的调整剪切力矩和剪切位置，避免了刀盘卡死而导致电机烧毁的情况，提高了厨余垃圾处理器的稳定性。

2、在刀盘的底部设置叶轮并在叶轮的上部进行二次剪切研磨，使物料更加细小并且物料能够通过叶轮加速排出，防止了堆积的物料反流或者堵塞而造成刀盘转动阻力增大进而影响整体运行，提高了厨余垃圾处理器的稳定性。

附图说明

图1是本厨余垃圾处理器去掉上盖部分的立体示意图。

图2是图1的爆炸图。

图3和图5是切割刀在不同位置的俯视图。

图4是图3中A—A处的剖视图。

图6是切割刀的立体图。

图7是图6中俯视图。

图8、9和10是切割刀切割垃圾物料的三个状态图。

图中，1、壳体；1a、排出管；1b、法兰；1c、台阶；1d、轴承安装座；1e、排料腔；2、齿圈；2a、切割齿；2a1、刃口；2a2、弧形面；2a3、粗切切割齿；2a31、顶端；2a4、精切切割齿；2a41、顶端；2b、料道；3、刀盘；3a、轮毂；4、切割刀；4a、刀柄；4a1、前端面；4a2、第三刃口；4a3、后端面；4a4、让位槽；4b、块状体；4b1、前端面；4b2、第一刃口；4b3、第二刃口；5、铆钉；6、垃圾物料；L、轨迹线；7、粗切环；7a、切割导向面；8、叶轮；8a、外边缘部分。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例，并结合附图对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

本厨余垃圾处理器包括用于放入垃圾物料的上盖和用于排出物料的壳体1，切割排料机构设置在壳体1内。如图1所示，是去掉了上盖部分的立体示意图，壳体1下部具有排出垃圾物料的排出管1a。在壳体1内设有环形的齿圈2，在齿圈2的内环面设有间隔分布的切割齿2a，在齿圈2内还设有能相对齿圈2转动的刀盘3，刀盘3的上侧面铰接有两把长条形的切割刀4，在齿圈2的上方还设有粗切环5，在粗切环5上设有三个向下倾斜的粗切导向面5a。垃圾物料可由粗切导向面5a向下导入与切割齿2a进行粗切，切割刀4与切割齿2a配合形成剪切将垃圾物料逐渐剪切缩小变成小颗粒的垃圾物料，最后由壳体1下部的排出管1a排出。具体来说：

结合图1，如图2和图4所述，壳体1采用塑料做成，呈圆筒状，上部边缘为法兰1b，用于与上盖固连，壳体1的内环面具有台阶1c，用于安装齿圈2，壳体1的中部具有贯通的轴承安装座1d，刀盘3具有中空外凸的轮毂3a，电机的转轴或者一根连接轴连接在轴承后再与刀盘3的轮毂3a连接。电机转动时就可以带动刀盘3进行高速转动。刀盘3下部的壳体1空腔为排料腔1e，切割好的微小颗粒会落入在排料腔中，再由排料腔1e中的排出管1a排出。刀盘3上的两把切割刀4分别通过铆钉5铰接在刀盘3上，可以自由的摆动，最大转动到切割齿2a处与切割齿2a形成类似剪刀的剪切，最小是抵靠在轮毂2a上，使切割刀4和切割齿2a形成间距较大切口，如图3和图5所示。

如图6和图7所示，切割刀4包括长条形的刀柄4a，刀柄4a的内端铰接在刀盘3上，刀柄4a的外端具有高出刀柄4a厚度的块状体4b，块状体4b前端面4b1的外边缘为第一刃口4b2，块状体4b前端面4b1的内边缘高出刀柄4a厚度部分为第二刃口4b3，刀柄4a的前端面4a1的上边缘为第三刃口4a2。刀柄4a的后端面4a3上具有能使刃口和齿圈2内环面之间的间距增大的让位槽4a4，且在让位槽4a4所对的刀柄4a前端面4a1呈凸出状。如果刀盘上没有阻挡切割刀自由转动的阻挡物，可以不用设置让位槽4a4，直条形的刀柄4a也能使切割刀4和切割齿2a形成间距较大切口。切割刀4的这种结构其剪切的而过程如下：

如图8所示，初始的垃圾物料6较大时，在离心力的作用下垃圾物料6被甩至齿圈2并卡在两相邻切割齿2a之间的料道2b中，此时切割刀4靠近刀盘3的中心使垃圾物料6处于切割刀4和切割齿2a之间，在这种状态时第二刃口4b3具有较大的力矩，即使是较硬的硬质垃圾物料6也会剪切下一块，即第二刃口4b3会沿着轨迹线L将垃圾物料6剪切下一块。如图9所示，在垃圾物料6形状缩小时，剩余的垃圾物料6依然会卡在两个相邻的切割齿2a之间的料道2b内，由于垃圾物料6形状缩小，在离心力的作用下，切割刀4向物料靠近，由第一刃口4b2沿着轨迹线L将垃圾物料6剪切出一块出来，依次反复剪切，直至如图10所示，卡在切割齿2a之间的垃圾物料6再由第一刃口4b2沿轨迹线L剪切剩余垃圾物料6使其切成呈小颗粒，一般为2mm大小的立体颗粒。

在垃圾物料6卡在齿圈2之间，还设有一个剪切结构。图1和图2所示，在齿圈2的上方设置有粗切环7，在粗切环7的内环面具有三个向环心方向凸出且斜向下的切割导向面7a。并且每个切割齿2a呈长条形状且竖直设置，每个切割齿2a的前缘具有刃口2a1，且刃口2a1斜向下设置，用于扩大两个相邻切割齿2a之间料道2b的下出口口径，使得物料更容易落下。为切割刀4进行反转退刀时容易脱出以及正转时降低尖锐的噪音，每个切割齿2a的后缘为弧形面2a2，如图3和图10的放大图。并且切割齿2a至少分为两种，分别为粗切切割齿2a3、和精切切割齿2a4，本例中为三种，即粗切切割齿2a3再分出长度不同的两个切割齿2a3，精切切割齿2a4的长度长于粗切切割齿2a3的长度，使精切切割齿2a4的顶端2a41和切割导向面7a之间形成的切口间距小于粗切切割齿2a3的顶端2a31和切割导向面7a之间形成的切口间距。

如图1所示，图中R为垃圾物料6，垃圾物料6位于粗切切割齿2a32a顶端和切割导向面7a之间的切口内，由切割刀4推动垃圾物料6沿着切割导向面7a切割，使物料切割掉一块，在切割刀4继续推动下沿着切割导向面7a继续切割，直至在精切切割齿2a顶端和切割导向面7a之间的切口内做切割后落入齿圈2内，进而齿圈2和切割刀4进一步做切割。

根据实际的需要，有切割齿2a和切割导向面7a形成的切口有多个，切口的数量会影响垃圾物料6的排出速度，因此，在刀盘33下侧面设有四个叶轮8且叶轮8向下延伸并靠近壳体1底部，四个叶轮8成为弧形片，按圆周方向均匀设置并在刀盘3转动的过程，叶轮会处于排出管1a的轴向上，这样叶轮8推动垃圾物料6的同时还会在离心力的作用下将垃圾物料6甩向排出管1a，加速物料的排除。叶轮8的上侧外边缘部分8a位于齿圈2内，且该部分能与上述的切割齿2a形成剪切，具有再一次的切割的作用。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (6)

1.一种厨余垃圾处理器，包括壳体（1），在壳体（1）内设有环形的齿圈（2）和设置在齿圈（2）内能相对齿圈（2）转动的刀盘（3），刀盘（3）具有中空外凸的轮毂（3a），其特征在于，所述齿圈（2）的内环面具有间隔分布的切割齿（2a），在所述刀盘（3）的上侧面铰接有至少两把切割刀（4），所述切割刀（4）的至少一个刃口能靠向切割齿（2a）并与切割齿（2a）形成剪切；所述切割刀（4）包括长条形的刀柄（4a），刀柄（4a）的内端铰接在刀盘（3）上且铰接点靠近所述轮毂（3a），所述切割刀（4）上具有能抵靠在轮毂（3a）上使刃口和齿圈（2）内环面之间的间距增大的让位槽（4a4），所述的让位槽（4a4）设置在刀柄（4a）的后端面，且在让位槽（4a4）所对的刀柄（4a）前端面呈凸出状；刀柄（4a）的外端具有高出刀柄（4a）厚度的块状体（4b），所述块状体（4b）前端面的外边缘为第一刃口（4b2），所述块状体（4b）前端面的内边缘高出刀柄（4a）厚度部分为第二刃口（4b3），所述刀柄（4a）的前端面的上边缘为第三刃口（4a2）。

2.根据权利要求1所述的厨余垃圾处理器，其特征在于，所述的切割齿（2a）至少分为两种，分别为粗切切割齿（2a3）和精切切割齿（2a4），所述精切切割齿（2a4）的长度长于粗切切割齿（2a3）的长度使精切切割齿（2a4）顶端（2a41）形成的切口间距小于粗切切割齿（2a3）顶端（2a31）形成的切口间距。

3.根据权利要求2所述的厨余垃圾处理器，其特征在于，所述的齿圈（2）上方设有粗切环（7），在所述粗切环（7）的内环面设有若干个向环心方向凸出且斜向下的切割导向面（7a），在每个切割导向面（7a）的外缘为刃口，其中一个导向面与其中一个精切切割齿（2a4）的顶端（2a41）之间形成切口。

4.根据权利要求1或2所述的厨余垃圾处理器，其特征在于，每个切割齿（2a）的前缘具有刃口（2a1），每个切割齿（2a）的后缘为弧形面（2a2）。

5.根据权利要求1或2所述的厨余垃圾处理器，其特征在于，所述的刀盘（3）下侧面设有叶轮（8）且叶轮（8）向下延伸并靠近壳体（1）底部。

6.根据权利要求5所述的厨余垃圾处理器，其特征在于，所述叶轮（8）的上侧外边缘部分（8a）能与上述的切割齿（2a）形成剪切。