CN112495514A - 一种工业固体废弃物综合化处理系统及处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种工业固体废弃物综合化处理系统及处理方法，该系统包括机架、外机壳，所述系统还包括内机壳组件、锤破转子机构、破碎旋转机构和转子调节机构，所述外机壳设置在所述机架上端，所述内机壳组件固定安装在所述外机壳内；所述锤破转子机构设置在所述内机壳组件内，所述锤破转子机构包括转子主轴、十字锤架、锤轴、合金破碎锤和拉簧；所述转子调节机构包括步进电机、双向丝杠、十字螺母、滑轨和连杆；本发明提供的处理系统可针对工业固体废弃物破碎时进行破碎间隙的快速调节，改变了传统的调节方式，保证了破碎间隙分布的均一性和合理性，保证破碎效果和破碎效率。
Description
技术领域
本发明涉及工业废弃物处理技术领域，具体提供了一种工业固体废弃物综合化处理系统及处理方法。
背景技术
工业固体废弃物是指在生产、生活和其他活动中产生的丧失原有利用价值或虽未丧失价值但被抛弃或放弃的固态、半固态和置于容器中的气态的物品、物质以及法律、行政法规规定纳入固废管理的物品物质。
工业固体废弃物的来源主要分为以下几种：
1)电力工业固废：废煤灰渣等；
2)冶金工业固废：冶金渣等；
3)采矿工业固废：尾矿、尾砂、煤矸石等；
4)化工固废：磷石膏、硫酸渣、电石渣等；
5)污水处理工业固废：活性污泥等；
工业固体废弃物消极堆存不仅占用大量土地，造成人力物力的浪费，而且许多工业废渣含有易溶于水的物质，通过淋溶污染土壤和水体。污染大气，淤塞河道，污染水系，影响生物生长，危害人体健康。因此工业固体废弃物需要通过综合化、合理化的处理，从而被加工转化为工业生产原料和能源；例如废煤灰渣可以用于生产砌块，冶金渣可以进行金属的再提取，尾矿、尾砂等可用于混凝土的骨料。
本发明提出了一种工业固体废弃物综合化处理系统及处理方法，主要用于针对冶金渣或矿渣进行破碎，现有的用于破碎的机械主要有颚式破碎机、锤式破碎机和圆锥破碎机，本发明所提出的处理系统是一种锤式破碎机，传统的锤式破碎机中转子机构的破碎锤的相对位置是固定不动的，当需要进行破碎间隙调节时，基本都是采用水平横向移动调节内衬板完成破碎间隙的调节，但整个转子机构的结构为回转结构，即破碎锤为圆周转动，而通过简单横向移动内衬板进行调节，显然调节后会造成破碎间隙分布的不均性，从而会对破碎效果和破碎效率产生一定程度的影响。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种工业固体废弃物综合化处理系统及处理方法，可以解决上述背景技术中提出的问题。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案来实现：一种工业固体废弃物综合化处理系统，包括机架、外机壳，所述系统还包括内机壳组件、锤破转子机构、破碎旋转机构和转子调节机构，所述外机壳设置在所述机架上端，所述内机壳组件固定安装在所述外机壳内；其中：
所述锤破转子机构设置在所述内机壳组件内，所述锤破转子机构包括转子主轴、十字锤架、锤轴、合金破碎锤和拉簧；所述转子主轴呈中空结构，所述转子主轴包括方轴段和位于所述方轴段两端的圆轴段，在所述方轴段上沿轴向均匀排列设置安装有多个所述十字锤架，所述十字锤架上关于轴向圆周等距分布有四个翼板，四个所述翼板上均设置有腰型孔状的行程孔，多个所述十字锤架上沿所述转子主轴轴向排列的四组所述翼板之间均对应设置有所述锤轴，所述锤轴从对应组的所述翼板上的所述行程孔依次穿过，所述锤轴与所述行程孔沿所述转子主轴的旋转径向滑动导向配合，每个所述锤轴上均旋转设置有多个所述合金破碎锤，位于同个所述锤轴上的多个所述合金破碎锤依次间隔分布在相邻的所述十字锤架的间隙中，分布在周向相邻的两个所述锤轴上的所述合金破碎锤呈错位设置；每个所述锤轴与所述方轴段的侧壁之间均通过多个所述拉簧两端固定连接，多个所述拉簧与对应位置的多个所述合金破碎锤之间呈相间分布设置；
所述破碎旋转机构包括两个旋转端头，所述旋转端头呈一端开口的圆筒状，两个所述旋转端头一一对应固定连接在两个所述圆轴段的端部且呈共轴设置；
所述转子调节机构包括步进电机、双向丝杠、十字螺母、滑轨和连杆；所述步进电机固定安装在其中一个所述旋转端头内，所述双向丝杠从所述转子主轴的中心轴处贯穿且通过旋转轴承转动设置在两个所述旋转端头之间，所述双向丝杠轴端与所述步进电机的输出轴固定连接，所述圆轴段上关于其轴向圆周等距分布有四个导向孔，四个所述导向孔与四个所述锤轴一一相对设置，所述双向丝杠的两个旋向相反的螺纹段上均对应螺纹连接有所述十字螺母，两个所述十字螺母一一对应设置在两个所述圆轴段处，且所述十字螺母与四个所述导向孔沿轴向滑动配合设置；分布在最外侧的两个所述十字锤架的外侧壁上在位于四个所述行程孔处均对应设置有所述滑轨，所述锤轴上靠近两端的位置均设置有与对应一侧的所述滑轨滑动配合的方形滑块，所述十字螺母与四个所述锤轴的轴端均通过所述连杆两端铰接设置。
优选的，所述内机壳组件包括内壳体、破碎衬板和漏斗壳体；所述内壳体包括两个侧端板和两个内衬固定板，所述侧端板与所述外机壳内侧壁固定连接，两个所述内衬固定板固定连接在两个所述侧端板之间且呈镜像对称设置，所述内衬固定板由平板和与所述平板相切的圆弧板构成，两个所述平板之间留有进料口，且两个圆弧板之间留有出料口；两个所述内衬固定板的内侧壁上均固定安装有若干所述破碎衬板，两个所述漏斗壳体与两个所述侧端板外侧壁一一对应连接；所述破碎转子机构位于所述内壳体内，且两个所述旋转端头均从对应一侧的所述漏斗壳体上贯穿。
优选的，所述破碎旋转机构还包括通过电机固定座固定安装在所述机架上端的驱动电机、两个带座轴承、大带轮和传动皮带；两个所述带座轴承均固定安装在所述机架的上端且分布在所述外机壳的两侧，两个所述旋转端头从所述外壳体的两侧贯穿，两个所述旋转端头一一对应旋转设置在两个所述带座轴承上，所述大带轮与其中一个所述旋转端头固定连接，所述驱动电机的输出轴上设置有小带轮，所述小带轮和所述大带轮之间通过所述传动皮带传动连接。
优选的，所述外机壳的顶端在位于所述进料口的正上方位置设置有进料斗。
优选的，所述机架的底端面上在位于所述出料口的正下方位置设置有出料斗。
此外，本发明还提供了一种工业固体废弃物综合化处理方法，其处理方法具体如下：
S1、设备检查：对处理系统设备进行工作前的检查，保证系统设备能够正常稳定运行；
S2、间隙调节：针对合金破碎锤的实际磨损状态以及所要破碎形成的颗粒大小通过转子调节机构调节破碎通过间隙；
S3、物料破碎：将待破碎的固体废弃物投放进内机壳组件的内腔内，在破碎旋转机构的驱动下，通过锤破转子机构对投放的物料进行破碎；
S4、破碎料收集：对破碎处理后的固体废弃物物料进行集中收集，待后续加工处理。
上述技术方案具有如下优点或者有益效果：
本发明提供了一种工业固体废弃物综合化处理系统，在本系统中对传统的锤破转子机构进行结构的改进设计，并在锤破转子机构上装配有可随其转动的转子调节机构，通过转子调节机构可快速完成破碎间隙的调节，即可同步实现所有的合金破碎锤相对破碎衬板相对间隙的调节，且均为径向调节，改变了传统的水平横向移动调节内衬板的调节方式，保证了调节后破碎间隙分布的均一性；通过转子调节机构的设置可针对不同颗粒大小破碎物料的破碎间隙进行快速调节，可针对磨损的合金破碎锤进行补偿调节，另外，在实际破碎过程中，通过转子调节机构进行破碎间隙调节还可以快速解决物料卡料或堵料的问题；综上所述，本发明提供的处理系统可针对工业固体废弃物破碎时进行破碎间隙的快速调节，改变了传统的调节方式，保证了破碎间隙分布的均一性和合理性，保证破碎效果和破碎效率。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更加明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分，并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。
图1是本发明提供的一种工业固体废弃物综合化处理系统在一个视角下的立体结构示意图；
图2是本发明提供的一种工业固体废弃物综合化处理系统在另一个视角下的立体结构示意图；
图3是本发明提供的一种工业固体废弃物综合化处理系统的俯视图；
图4是图3中A-A的剖视图；
图5是图3中B-B的剖视图；
图6是图4中C处的局部放大示意图；
图7是内机壳组件、锤破转子机构、转子调节机构和两个旋转端头的装配结构的立体结构示意图；
图8是锤破转子机构、转子调节机构和两个旋转端头的装配结构的立体结构示意图；
图9是图8中D处的局部放大示意图；
图10是本发明提供的一种工业固体废弃物综合化处理方法的方法流程图。
图中：1、机架；11、出料斗；2、外机壳；21、进料斗；3、内机壳组件；31、内壳体31；311、端侧板；312、内衬固定板；32、破碎衬板；33、漏斗壳体；4、锤破转子机构；41、转子主轴；411、方轴段；412、圆轴段；4121、导向孔；42、十字锤架；421、翼板；422、行程孔；43、锤轴；431、方形滑块；44、合金破碎锤；45、拉簧；5、破碎旋转机构；51、驱动电机；511、小带轮；52、带座轴承；53、旋转端头；54、大带轮；55、传动皮带；6、转子调节机构；61、步进电机；62、双向丝杠；63、十字螺母；64、滑轨；65、连杆。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施，但不作为对本发明的限定。
参阅附图1-10所示，一种工业固体废弃物综合化处理系统，包括机架1、外机壳2，系统还包括内机壳组件3、锤破转子机构4、破碎旋转机构5和转子调节机构6，外机壳2设置在机架1上端，内机壳组件3固定安装在外机壳2内；
外机壳2的顶端在位于进料口的正上方位置设置有进料斗21；机架1的底端面上在位于出料口的正下方位置设置有出料斗11。
转子调节机构6包括步进电机61、双向丝杠62、十字螺母63、滑轨64和连杆65；步进电机61固定安装在其中一个旋转端头53内，双向丝杠62从转子主轴41的中心轴处贯穿且通过旋转轴承转动设置在两个旋转端头53之间，双向丝杠62轴端与步进电机61的输出轴固定连接，圆轴段412上关于其轴向圆周等距分布有四个导向孔4121，四个导向孔4121与四个锤轴43一一相对设置，双向丝杠62的两个旋向相反的螺纹段上均对应螺纹连接有十字螺母63，两个十字螺母63一一对应设置在两个圆轴段412处，且十字螺母63与四个导向孔4121沿轴向滑动配合设置；分布在最外侧的两个十字锤架42的外侧壁上在位于四个行程孔422处均对应设置有滑轨64，锤轴43上靠近两端的位置均设置有与对应一侧的滑轨64滑动配合的方形滑块431(方形滑块431一方面与滑轨64形成了滑动配合，另一方面和拉簧45一起限制了锤轴43的转动)，十字螺母63与四个锤轴43的轴端均通过连杆65两端铰接设置。
转子调节机构6的设置主要用于方便调节合金破碎锤44相对于圆弧板上的破碎衬板32的相对间隙，在实际的破碎加工时需要获得的破碎物料的颗粒大小是不一样的(不同颗粒大小的破碎物料用于不同的场合)，因此为了控制破碎物料的颗粒大小需要进行相对间隙的调节，另外，在长期破碎后合金破碎锤44将会产生一定程度的磨碎，因此为了保证破碎物料的颗粒大小则需要补偿式地进行相对间隙的调节；具体地，在执行步骤S2进行相对间隙调节时，通过启动步进电机61(步进电机61可与减速机配合装配用于达到降低和控制转速的目的)带动双向丝杠62转动，双向丝杠62将驱动两个十字螺母63相向运动或背向运动，当两个十字螺母63相向运动时，两侧的十字螺母63将通过连杆65将把锤轴43撑起，使得锤轴43顺着两侧的滑轨64向外侧滑动，从而使得合金破碎锤44相对破碎衬板32的相对间隙减小，当两个十字螺母63背向运动时则相反，即合金破碎锤44相对于破碎衬板32的相对间隙将增大，从而可以快速达到调节破碎间隙的目的，且在调节过程中，所有的合金破碎锤44的调节动作一致，改变了传统的横向移动破碎衬板32的调节方式，进而保证了调节后破碎间隙分布的均匀性；
此外，在实际的破碎过程中，当所处理的废弃物物料过大并在破碎过程中产生卡料堵料的情况时，则可以通过转子调节机构6快速调节以增大破碎通过间隙，使得物料得以快速疏通，避免设备损坏。
内机壳组件3包括内壳体31、破碎衬板32和漏斗壳体33；内壳体31包括两个侧端板和两个内衬固定板312，侧端板与外机壳2内侧壁通过螺栓固定连接，两个内衬固定板312焊接在两个侧端板之间且呈镜像对称设置，内衬固定板312由平板和与平板相切的圆弧板构成，两个平板之间留有进料口，且两个圆弧板之间留有出料口；两个内衬固定板312的内侧壁上均固定安装有若干破碎衬板32，两个漏斗壳体33与两个侧端板外侧壁一一对应连接；破碎转子机构位于内壳体31内，且两个旋转端头53均从对应一侧的漏斗壳体33上贯穿。内机壳组件3构成了一个相对封闭的破碎空间，工业固体废弃物(尾矿渣、冶金渣等)将在该破碎空间内完成破碎，在合金破碎锤44的锤击下，物料将与破碎衬板32产生碰撞击碎。
锤破转子机构4设置在内机壳组件3内，锤破转子机构4包括转子主轴41、十字锤架42、锤轴43、合金破碎锤44和拉簧45；转子主轴41呈中空结构，转子主轴41包括方轴段411和位于方轴段411两端的圆轴段412，在方轴段411上沿轴向均匀排列设置安装有多个十字锤架42，十字锤架42上关于轴向圆周等距分布有四个翼板421，四个翼板421上均设置有腰型孔状的行程孔422(行程孔422作为锤轴43的导向孔4121，提供径向导向)，多个十字锤架42上沿转子主轴41轴向排列的四组翼板421之间均对应设置有锤轴43，锤轴43从对应组的翼板421上的行程孔422依次穿过，锤轴43与行程孔422沿转子主轴41的旋转径向滑动导向配合，每个锤轴43上均旋转设置有多个合金破碎锤44，位于同个锤轴43上的多个合金破碎锤44依次间隔分布在相邻的十字锤架42的间隙中，分布在周向相邻的两个锤轴43上的合金破碎锤44呈错位设置；每个锤轴43与方轴段411的侧壁之间均通过多个拉簧45两端固定连接，多个拉簧45与对应位置的多个合金破碎锤44之间呈相间分布设置(拉簧45提供对锤轴43的弹性支撑，保证结构强度，避免转子调节机构6与锤轴43之间受到合金破碎锤44的反向冲击而出现损坏)；
破碎旋转机构5包括两个旋转端头53，旋转端头53呈一端开口的圆筒状，两个旋转端头53一一对应固定连接在两个圆轴段412的端部且呈共轴设置；破碎旋转机构5还包括通过电机固定座固定安装在机架1上端的驱动电机51、两个带座轴承52、大带轮54和传动皮带55；两个带座轴承52均固定安装在机架1的上端且分布在外机壳2的两侧，两个旋转端头53从外壳体的两侧贯穿，两个旋转端头53一一对应旋转设置在两个带座轴承52上，大带轮54与其中一个旋转端头53固定连接，驱动电机51的输出轴上设置有小带轮511，小带轮511和大带轮54之间通过传动皮带55传动连接。
在执行步骤S3物料破碎时，将待破碎的固体废弃物物料从进料斗21顺着进料口投放进内机壳组件3的内腔中，通过启动驱动电机51带动小带轮511转动，小带轮511将通过传动皮带55带动大带轮54转动，继而驱动锤破转子机构4连同转子调节机构6整体转动，在转动过程中，合金破碎锤44将对内腔中的物料进行锤击破碎，破碎后的物料将通过出料口并通过出料斗11卸出，在出料斗11位置可进行破碎料的集中收集。
此外，本发明还提供了一种工业固体废弃物综合化处理方法，其处理方法具体如下：
S1、设备检查：对处理系统设备进行工作前的检查，保证系统设备能够正常稳定运行；
S2、间隙调节：针对合金破碎锤44的实际磨损状态以及所要破碎形成的颗粒大小通过转子调节机构6调节破碎通过间隙；
S3、物料破碎：将待破碎的固体废弃物投放进内机壳组件3的内腔内，在破碎旋转机构5的驱动下，通过锤破转子机构4对投放的物料进行破碎；
S4、破碎料收集：对破碎处理后的固体废弃物物料进行集中收集，待后续加工处理。
本领域技术人员应该理解，本领域技术人员结合现有技术以及上述实施例可以实现所述变化例，在此不予赘述。这样的变化例并不影响本发明的实质内容，在此不予赘述。
以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (6)
1.一种工业固体废弃物综合化处理系统，包括机架(1)、外机壳(2)，其特征在于：所述系统还包括内机壳组件(3)、锤破转子机构(4)、破碎旋转机构(5)和转子调节机构(6)，所述外机壳(2)设置在所述机架(1)上端，所述内机壳组件(3)固定安装在所述外机壳(2)内；其中：
所述锤破转子机构(4)设置在所述内机壳组件(3)内，所述锤破转子机构(4)包括转子主轴(41)、十字锤架(42)、锤轴(43)、合金破碎锤(44)和拉簧(45)；所述转子主轴(41)呈中空结构，所述转子主轴(41)包括方轴段(411)和位于所述方轴段(411)两端的圆轴段(412)，在所述方轴段(411)上沿轴向均匀排列设置安装有多个所述十字锤架(42)，所述十字锤架(42)上关于轴向圆周等距分布有四个翼板(421)，四个所述翼板(421)上均设置有腰型孔状的行程孔(422)，多个所述十字锤架(42)上沿所述转子主轴(41)轴向排列的四组所述翼板(421)之间均对应设置有所述锤轴(43)，所述锤轴(43)从对应组的所述翼板(421)上的所述行程孔(422)依次穿过，所述锤轴(43)与所述行程孔(422)沿所述转子主轴(41)的旋转径向滑动导向配合，每个所述锤轴(43)上均旋转设置有多个所述合金破碎锤(44)，位于同个所述锤轴(43)上的多个所述合金破碎锤(44)依次间隔分布在相邻的所述十字锤架(42)的间隙中，分布在周向相邻的两个所述锤轴(43)上的所述合金破碎锤(44)呈错位设置；每个所述锤轴(43)与所述方轴段(411)的侧壁之间均通过多个所述拉簧(45)两端固定连接，多个所述拉簧(45)与对应位置的多个所述合金破碎锤(44)之间呈相间分布设置；
所述破碎旋转机构(5)包括两个旋转端头(53)，所述旋转端头(53)呈一端开口的圆筒状，两个所述旋转端头(53)一一对应固定连接在两个所述圆轴段(412)的端部且呈共轴设置；
所述转子调节机构(6)包括步进电机(61)、双向丝杠(62)、十字螺母(63)、滑轨(64)和连杆(65)；所述步进电机(61)固定安装在其中一个所述旋转端头(53)内，所述双向丝杠(62)从所述转子主轴(41)的中心轴处贯穿且通过旋转轴承转动设置在两个所述旋转端头(53)之间，所述双向丝杠(62)轴端与所述步进电机(61)的输出轴固定连接，所述圆轴段(412)上关于其轴向圆周等距分布有四个导向孔(4121)，四个所述导向孔(4121)与四个所述锤轴(43)一一相对设置，所述双向丝杠(62)的两个旋向相反的螺纹段上均对应螺纹连接有所述十字螺母(63)，两个所述十字螺母(63)一一对应设置在两个所述圆轴段(412)处，且所述十字螺母(63)与四个所述导向孔(4121)沿轴向滑动配合设置；分布在最外侧的两个所述十字锤架(42)的外侧壁上在位于四个所述行程孔(422)处均对应设置有所述滑轨(64)，所述锤轴(43)上靠近两端的位置均设置有与对应一侧的所述滑轨(64)滑动配合的方形滑块(431)，所述十字螺母(63)与四个所述锤轴(43)的轴端均通过所述连杆(65)两端铰接设置。
2.根据权利要求1所述的一种工业固体废弃物综合化处理系统，其特征在于：所述内机壳组件(3)包括内壳体(31)、破碎衬板(32)和漏斗壳体(33)；所述内壳体(31)包括两个侧端板和两个内衬固定板(312)，所述侧端板与所述外机壳(2)内侧壁固定连接，两个所述内衬固定板(312)固定连接在两个所述侧端板之间且呈镜像对称设置，所述内衬固定板(312)由平板和与所述平板相切的圆弧板构成，两个所述平板之间留有进料口，且两个圆弧板之间留有出料口；两个所述内衬固定板(312)的内侧壁上均固定安装有若干所述破碎衬板(32)，两个所述漏斗壳体(33)与两个所述侧端板外侧壁一一对应连接；所述破碎转子机构位于所述内壳体(31)内，且两个所述旋转端头(53)均从对应一侧的所述漏斗壳体(33)上贯穿。
3.根据权利要求1所述的一种工业固体废弃物综合化处理系统，其特征在于：所述破碎旋转机构(5)还包括通过电机固定座固定安装在所述机架(1)上端的驱动电机(51)、两个带座轴承(52)、大带轮(54)和传动皮带(55)；两个所述带座轴承(52)均固定安装在所述机架(1)的上端且分布在所述外机壳(2)的两侧，两个所述旋转端头(53)从所述外壳体的两侧贯穿，两个所述旋转端头(53)一一对应旋转设置在两个所述带座轴承(52)上，所述大带轮(54)与其中一个所述旋转端头(53)固定连接，所述驱动电机(51)的输出轴上设置有小带轮(511)，所述小带轮(511)和所述大带轮(54)之间通过所述传动皮带(55)传动连接。
4.根据权利要求2所述的一种工业固体废弃物综合化处理系统，其特征在于：所述外机壳(2)的顶端在位于所述进料口的正上方位置设置有进料斗(21)。
5.根据权利要求2所述的一种工业固体废弃物综合化处理系统，其特征在于：所述机架(1)的底端面上在位于所述出料口的正下方位置设置有出料斗(11)。
6.根据权利要求1-5任一项所述的一种工业固体废弃物综合化处理系统，其特征在于：采用上述处理系统对工业固体废弃物进行综合化处理的处理方法具体如下：
S1、设备检查：对处理系统设备进行工作前的检查，保证系统设备能够正常稳定运行；
S2、间隙调节：针对合金破碎锤(44)的实际磨损状态以及所要破碎形成的颗粒大小通过转子调节机构(6)调节破碎通过间隙；
S3、物料破碎：将待破碎的固体废弃物投放进内机壳组件(3)的内腔内，在破碎旋转机构(5)的驱动下，通过锤破转子机构(4)对投放的物料进行破碎；
S4、破碎料收集：对破碎处理后的固体废弃物物料进行集中收集，待后续加工处理。
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