CN111570088A - 金属与非金属垃圾分离装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种金属与非金属垃圾分离装置，其包括：壳体；进料斗；两出料斗，依序偏置在壳体下部与进料斗相对的一端，靠近进料斗的出料斗记为第一出料斗，远离进料斗的出料斗记为第二出料斗；振动输送板，安装在所述空间内，该振动输送板的上表面一端承接进料斗的出口，并斜向下延至第一出料斗的入口；振动机构；磁选机构，为安装在所述空间的传送带机构，该传送带机构的下带边与静稳于下止点时的振动输送板平行，且传送带机构上的带上均布有永磁铁；磁选机构自振动输送板上方进料斗的前侧延至第二出料斗的入口上方；卸料机构。基于本发明单纯依靠磁选就能够连续生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种金属与非金属垃圾分离装置。
背景技术
目前，环保公司所处置的垃圾中通常会含有一定量的金属，这些金属材料以铁基金属材料为主，铁基金属材料一个的主要特点是其具有软磁性，能够为磁体所吸附。同时，铁基金属也是应用最为广泛的金属材料，因此，垃圾中所含金属材料很大一部分都是铁基材料。一般而言，在垃圾分离技术领域，金属实质专指铁基金属。
当前对垃圾的处理有多种方式，不过一般都需要先对垃圾进行粉碎。对于垃圾的后续处理，区别垃圾成分会采用不同的处理方式，例如餐余垃圾，可能会直接用于堆肥；而对于一些工业垃圾，可能需要通过焚烧的方式进行处理。本发明所涉及金属与非金属垃圾分离装置适于由垃圾焚烧厂处理的垃圾。一般而言，在垃圾进入回转窑焚烧之前要进行一定程度的分离，否则会对机器造成不必要的损耗，同时也会增加不必要的能源消耗。
当前，用于金属与非金属垃圾分离的主要方式是磁选，如中国专利文献CN107737634A，其公开了一种金属与非金属垃圾分选装置，其采用磁选与风选相配合的方式进行不同垃圾的分离。该专利文献中物料走向大致是竖直走向，位于最上面的部件为垃圾粉碎部件，垃圾粉碎部件下面承接有分离舱，分离舱内通过水平的转轴设置有电磁铁组，并在分离舱底部设有向上吹风的吹风机。进而，粉碎后的物料直接经由旋转的电磁铁组落下，吹风机将物料向上扬起，电磁铁组将扬起的物料中的金属颗粒吸附。工作一段时间后，关闭吹风机，使得垃圾颗粒静置，然后将承接废金属垃圾的箱体部分移过来，将沉降下来的非金属垃圾送出，移走该箱体部分，再将承接金属垃圾的箱体部分移过来，电磁铁组断电，金属颗粒落下。由于该专利文献需要周期性的对电磁铁组进行断电，并且还需要等非金属垃圾沉降，一方面不能保证连续生产，整体效率偏低，另一方面，使用电磁铁还会额外的产生能耗。此外，由于吹风机向上吹，与粉碎设备的出料方向一致，容易导致部分细碎的物料和垃圾中的粉尘被直接吹出，污染环境。
同样地，中国专利文献CN107803237A也公开了一种主要依赖于电磁铁进行磁选的分离装置，同上，其不可避免的需要周期性的断电，以释放所吸附的金属材料。同时还需要考虑两类垃圾的送出窗口，因此，整体上效率会受到较大的影响。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种单纯依靠磁选就能够连续生产的金属与非金属垃圾分离装置。
在本发明的实施例中，提供一种金属与非金属垃圾分离装置，其包括：
壳体，提供密闭的空间；
进料斗，偏置在壳体上部一端；
两出料斗，依序偏置在壳体下部与进料斗相对的一端，靠近进料斗的出料斗记为第一出料斗，远离进料斗的出料斗记为第二出料斗；
振动输送板，安装在所述空间内，该振动输送板的上表面一端承接进料斗的出口，并斜向下延至第一出料斗的入口；
振动机构，驱动所述振动输送板振动；
磁选机构，为安装在所述空间的传送带机构，该传送带机构的下带边与静稳于下止点时的振动输送板平行，且传送带机构上的带上均布有永磁铁；磁选机构自振动输送板上方进料斗的前侧延至第二出料斗的入口上方；
卸料机构，位于第二出料斗的上方，用于将磁选机构上吸附的金属材料卸入第二出料斗。
可选地，所述振动输送板构造为一振动箱的上箱板；
振动箱通过弹簧支脚安装在壳体的底板上；
相应地，振动机构安装在振动箱内。
可选地，所述振动机构为偏心轮机构。
可选地，所述偏心轮机构包括：
振动轮总成，该振动轮总成的第一支座固定安装在振动箱的下箱板上；
驱动轮总成，该驱动轮总成的第二支座经由开在所述下箱板上的过孔安装在所述底板上；
连接梁，两端相应与振动轮总成的转轴和驱动轮总成的转轴转动连接；
相应地，振动轮总成与驱动轮总成间通过皮带轮机构或链条机构连接。
可选地，所述振动机构为安装在壳体底板上的凸轮机构；
相应地，凸轮机构的凸轮与振动输送板的下表面接合。
可选地，振动输送板与凸轮接合的部分设有与凸轮配合的滚轮。
可选地，于进料斗的出口处自上至下设有至少一组导流板；
每组导流板包括一连接于进料斗出口内或下方一侧并斜向下延伸的正导流板和连接于进料斗出口内或下方另一侧并斜向下延伸的负导流板；
导流板间顺次向下布置，依次承接物料。
可选地，所述卸料机构包括一弧形的刮板，该刮板的圆心在下；
刮板与传送带结构的带在第二出料斗上方处相切。
可选地，于刮板下方设有一槽轮，槽轮包括一轮毂和周向均匀设置在一轮毂上的径向板。
可选地，所述传送带机构为同步带机构，所配永磁铁为条形磁铁，该条形磁铁构成同步带机构上同步带的齿。
本发明实施例所提供的金属与非金属垃圾分离装置于一密闭的壳体内设有一个振动输送板，来料自进料口落在振动输送板上，通过振动将金属与非金属进行解绕、分离，而在振动输送板的上方设有由传送带机构为附着基础、以永磁铁为磁选部件的磁选机构，磁选机构将振动输送板振动输送物料中的金属材料吸附到带面上，剩余的垃圾则沿倾斜设置的振动输送板送至第一出料斗。吸附到带面上的金属在第二出料斗的上方被卸料机构卸下而进入到第二出料斗。从以上分离过程可以看出，金属与非金属的分离是连续的，即金属与非金属的分离生产过程是连续的，不需要周期性的停机，整体效率可以相对较高。并且所使用的磁选机构中的磁选部件选用永磁铁，不会耗费额外的电能，整体能耗相对较小。
附图说明
图1为一实施例中金属与非金属垃圾分离装置主剖结构示意图。
图2为一实施例中磁选机构结构示意图。
图中：1.支腿，2.弹簧支脚，3.第一支座，4.偏心轮，5.振动箱，6.过孔，7.连接梁，8.第二支座，9.正导流板，10.进料斗，11.负导流板，12.磁选机构，13.上箱板，14.第一出料斗，15.第二出料斗，16.槽轮，17.刮板，18.主箱体，19.同步带，20.永磁体，21.带轮。
具体实施方式
参照说明书附图1，图中所示的金属与非金属垃圾分离装置的来料方向为上下方向，物料的流转在图中表现为左右方向。在机械领域可以理解的是，基于物料流转，流转所冲的方向为前方，因此，进料斗10所在侧记为后侧，图中标识为主箱体18的标号所在侧记为前侧。基于方位，例如图1中，磁选机构12即位于进料斗10的前侧。
在本发明的实施例中侧重于物料中金属与非金属的分离问题，而不涉及物料的粉碎问题，因此，在图1所示的结构中并未涉及粉碎部分，可以理解的是，若未加以粉碎不适于分离，则可以对物料粉碎后再进行分离；反之，若无需粉碎即适于分离，则可以不对物料进行粉碎。
另可以理解的且为背景技术部分说明过的内容是，关于磁选分离中的金属专指铁磁性金属，例如铁碳合金及其它铁基合金，以及其它铁族金属及其合金，例如钴、镍，以及钴或者镍基合金。
图1中所示的金属与非金属垃圾分离装置，其包括一个相对封闭的主箱体18，构成一个壳体结构，物料的分离在主箱体18内完成。
关于主箱体18的形状，其包括但不限于具有长方体形状的壳体结构。可以理解的是，在机械领域，为了节省整体的空间占用，对于部分需要容置的结构，在主壳体结构上往往可以附加其它结构，这些结构通常也不影响例如主箱体18基于形状的命名。
图1中进料斗10位于图中的左端上侧，或者说位于主箱体18的上部的左端，进料斗10优选进出口为矩形口的四棱体结构的导入锥，出口管道适配为矩形管道，适于在例如上箱板13的宽度方向上布撒物料。
可以理解的是，在物料流转方向的两边通常记为左右方向，左右方向适配为横向或者说宽度方向。
在图1所示的结构中含有两个出料斗，即图中所示的第一出料斗14和第二出料斗15，其中，第一出料斗14相对于第二出料斗15更靠近于进料斗10。
两个出料斗配装于主箱体18的右部的底板的下侧，两出料斗的出口悬空一定高度，以用于配装接料设备，例如输送机，悬空的高度取决于例如所配输送机所占用的空间大小。
另可以理解的是，至少第一出料斗14的进口应低于图中上箱板13上表面的下端。而对于第二出料斗15，其必然低于磁选机构12卸料部分的最低端。
其中，上箱板13作为振动输送板应具有一定的斜度，图中上箱板13的主体与水平面的夹角为7度，实际根据不同物料的性质调整所述夹角的大小。
一般而言，所述夹角不宜过大，通常在没有振动的条件下，静放在上箱板13上的物料不会自行下移，而在有振动的条件下，精放的物料也会下移，本领域的技术人员据此基于物料的流转速度适配不同的夹角。
另需说明的是，图中上箱板13是一个平板，在优选的实施例中，上箱板13的后端可以设置一个后挡料板，避免物料自上箱板13的后侧落下。
同样地，在上箱板13的左右两侧也可以设置挡料板。
在优选的实施例中，上箱板13上可以贴装滑板，例如聚四氟乙烯板。
在一些实施例中，滑板可以采用其他衬板的形式安装在上箱板13上，以可更换的方式进行配置，滑板可以通过例如螺钉固定在上箱板13的上表面。
图1中，能够产生振动的偏心轮4位于图中振动箱5的左侧，换言之，就振动幅度而言，越靠近上箱板13的右侧，幅度越小，因此，在优选的实施例中，上箱板13可以采用变斜度结构，即越靠近上箱板13的右侧或者说越靠近第一出料斗14所在侧斜度越大。
在图1所示的结构中，在上箱板13的末端还有一个斜度更大的搭接板，用于上箱板13桥接入第一出料斗14的上口。
此外，从功能上看，振动输送板的上表面在图1中的左端应承接来自进料口的来料。
如前所述，振动输送板需要产生振动，从而能够对物料进行解绕、分离，振动输送板自身不能产生振动，需要提供额外的振动机构以驱动所述振动输送板振动。
在本发明的实施例中，所配置磁选机构使用的磁体为永磁体，永磁体区别于软磁体，除非自身剩磁不足，不会因为外界的例如附加的能量的撤除而消失。电磁铁所配铁芯属于典型的软磁体，需要额外的为其配置驱动电路，不可避免的会增加能耗。在本发明的实施例中在图2所示的同步带19上安装永磁体。所适配的机构为传送带机构，该传送带机构的下带边与静稳于下止点时的振动输送板平行，如图1中所示的状态。因此，由此可见，对于振动输送板，其主体部分优选为平板，适于与传送带机构在位置上进行适配。
永磁铁在例如图2所示的结构中，于带圈的圈绕方向上均匀排列，图中表示为永磁体20，该永磁铁20为条形磁铁，适配于带轮21的齿槽形状做成齿形，使用化学结合的方式粘贴在带圈内表面，相应地，所形成的带为同步带19。据此结构可以整体上节省例如皮带材料的用量。
化学结合即常说的粘接，对于条形磁铁在带圈上的设置也可以与带圈一同成型，条形磁铁内置于带圈材料体内。
此外，同步带机构没有转差率，利于物料的均匀输送，以及带传动机构的效率保证。
对于永磁体20所吸附物料的卸料，需采用机械卸料方式，用于卸料的装置记为卸料机构，机械卸料，通常是将永磁体20所吸附物料击打下来，也可以使用刮板类结构，将物料从带圈外表面刮下。
可以理解的是，无论哪种卸料方式，卸料的位置应位于第二出料斗15的上方。
关于卸料，应知，同步带机构在送料过程中会有一定的送料速度，换言之，同步带机构所携带物料具有一定的惯性。在图1所示的结构中，在优选的实施例中应充分的利用物料的惯性，图中所述卸料机构包括一弧形的刮板17，该刮板17的圆心在下。而从图1中的配置可知，带圈必然是逆时针旋转，物料瞬时速度的方向在带轮21包绕处必然与带圈相切。图1中，弧形的刮板17与传送带结构的带在第二出料斗上方处相切。
在图1所示的结构中，刮板17与带相切的位置在包绕位于右侧的带轮21处，可以理解的是，刮板17还可以与下带边相切。
受刮板17的弧形的导引，具有一定惯性的物料沿刮板17在图1中的下表面滑行，并基于弧形的导引而落下。
对于刮板17的圆心角，取决于导引方向，为刮板17所导引的物料在刮板17导引方向的末端，物料的出射方向与该末端的内弧面相切，本领域的技术人员对此应有清楚地理解。
此外，为有效的控制物料的下落方向，在图1所示的结构还设有一个槽轮16，图中，槽轮16位于刮板17的下侧，通过转轴安装在主箱体18的墙板之上，槽轮16未配置独立的驱动装置，其利用物料的惯性而被驱动，物料的惯性被消减，转换成槽轮16转动的动能，物料转动到自由下落位置时，从槽轮16的槽内滑落入第二出料斗15内。
槽轮16在图1所示的结构中包括一轮毂和周向均匀设置在一轮毂上的径向板，轮毂通过轴承安装在如前所述的转轴上。
关于振动输送板，在图1所示的实施例中具体构造为一振动箱5的上箱板13，以降低物料中粉尘对振动机构的影响。
进而，振动箱5通过弹簧支脚2安装在壳体的底板上，相应地，振动机构安装在振动箱5内，以对振动机构进行保护。
图1中，所述振动机构为偏心轮机构，偏心轮机构一般都是带机构，在带机构的从动轮的轮轴上安装一偏心轮，随着偏心轮的旋转，从动轮-偏心轮所形成的总成的重心位置在周期性的变化，从而产生振动。
相应地，所述偏心轮机构包括：
振动轮总成，该振动轮总成的第一支座3固定安装在振动箱5的下箱板上，第一支座3是将振动传递给振动箱5的连接件，也是前述的从动轮轴的安装座。
进而，提供一驱动轮总成，该驱动轮总成的第二支座8经由开在所述下箱板上的过孔6安装在所述底板上，换言之，驱动轮总成的支座，即第二支座8处于静稳状态。其中的过孔6用于避免第二支座8与振动箱5间产生运动干涉。
图中还设有连接梁7，连接梁7的一端与振动轮总成形成转动连接，另一端与驱动轮总成间形成转动连接，用于确定振动轮总成与转动轮总成间的中心距。
相应地，振动轮总成与驱动轮总成间通过皮带轮机构或链条机构连接。
在一些实施例中，还可以采用凸轮机构以产生振动，具体是所述振动机构配置为安装在壳体底板上的凸轮机构；相应地，凸轮机构的凸轮与振动输送板的下表面接合。
为了降低摩擦系数，振动输送板与凸轮接合的部分设有与凸轮配合的滚轮。
在图1的左端上部，于进料斗10的出口处自上至下设有至少一组导流板，导流板具有两类，一类是固定在例如图中主箱体18左侧墙板并斜向下延伸的导流板，记为正导流板9，若进料斗10出口管道够长，部分正导流板9还可以安装在进料斗10的出口管道内。另一类则安装在进料斗10前侧的独立板体或者进料斗出口管道前壁板上，并斜向下倾斜，记为负导流板11。
关于两类导流板的倾斜角度，优选为45度，相邻的同类导流板的间距稍大于进料到出口管道在前后方向上的壁面间距，通常为所述壁面间距的1.2倍。
图1中导流板为两组共四片，导流板在对物料进行导流过程中，可以产生初始的分选作用，通常金属材料的比重都大于非金属材料，物料流转过程中，就会产生物料的初始筛选，物料会产生一定的分层效果。
Claims (10)
1.一种金属与非金属垃圾分离装置，其特征在于，包括：
壳体，提供密闭的空间；
进料斗，偏置在壳体上部一端；
两出料斗，依序偏置在壳体下部与进料斗相对的一端，靠近进料斗的出料斗记为第一出料斗，远离进料斗的出料斗记为第二出料斗；
振动输送板，安装在所述空间内，该振动输送板的上表面一端承接进料斗的出口，并斜向下延至第一出料斗的入口；
振动机构，驱动所述振动输送板振动；
磁选机构，为安装在所述空间的传送带机构，该传送带机构的下带边与静稳于下止点时的振动输送板平行，且传送带机构上的带上均布有永磁铁；磁选机构自振动输送板上方进料斗的前侧延至第二出料斗的入口上方；
卸料机构，位于第二出料斗的上方，用于将磁选机构上吸附的金属材料卸入第二出料斗。
2.根据权利要求1所述的金属与非金属垃圾分离装置，其特征在于，所述振动输送板构造为一振动箱的上箱板；
振动箱通过弹簧支脚安装在壳体的底板上；
相应地，振动机构安装在振动箱内。
3.根据权利要求2所述的金属与非金属垃圾分离装置，其特征在于，所述振动机构为偏心轮机构。
4.根据权利要求3所述的金属与非金属垃圾分离装置，其特征在于，所述偏心轮机构包括：
振动轮总成，该振动轮总成的第一支座固定安装在振动箱的下箱板上；
驱动轮总成，该驱动轮总成的第二支座经由开在所述下箱板上的过孔安装在所述底板上；
连接梁，两端相应与振动轮总成的转轴和驱动轮总成的转轴转动连接；
相应地，振动轮总成与驱动轮总成间通过皮带轮机构或链条机构连接。
5.根据权利要求1所述的金属与非金属垃圾分离装置，其特征在于，所述振动机构为安装在壳体底板上的凸轮机构；
相应地，凸轮机构的凸轮与振动输送板的下表面接合。
6.根据权利要求5所述的金属与非金属垃圾分离装置，其特征在于，振动输送板与凸轮接合的部分设有与凸轮配合的滚轮。
7.根据权利要求1所述的金属与非金属垃圾分离装置，其特征在于，于进料斗的出口处自上至下设有至少一组导流板；
每组导流板包括一连接于进料斗出口内或下方一侧并斜向下延伸的正导流板和连接于进料斗出口内或下方另一侧并斜向下延伸的负导流板；
导流板间顺次向下布置，依次承接物料。
8.根据权利要求1所述的金属与非金属垃圾分离装置，其特征在于，所述卸料机构包括一弧形的刮板，该刮板的圆心在下；
刮板与传送带结构的带在第二出料斗上方处相切。
9.根据权利要求8所述的金属与非金属垃圾分离装置，其特征在于，于刮板下方设有一槽轮，槽轮包括一轮毂和周向均匀设置在一轮毂上的径向板。
10.根据权利要求1所述的金属与非金属垃圾分离装置，其特征在于，所述传送带机构为同步带机构，所配永磁铁为条形磁铁，该条形磁铁构成同步带机构上同步带的齿。
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