CN112604793A - 一种厨余垃圾破碎组合刀具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种厨余垃圾破碎组合刀具，包括料桶、切割组件、定刀片及底切口；定刀片固定在料桶内底部；切割组件包括动刀片；料桶内部底部安装有能够自转的转动组件；转动组件以料桶轴线为中心自转；动刀片固定在转动组件的下半段上；且动刀片设置在定刀片的上方；定刀片上至少开设有一侧为带有刃部且朝向动刀片刃口的底切口；底切口的一端朝料桶底部中心延伸，本发明，通过剪切力臂与剪切力的自适应调整，可以切割更坚硬的垃圾块，明显提高了使用性能；有效避免了切割过程中频繁卡刀和刀具损坏，减少了人工干预，处理过程更顺利、效果更好；增加了切割工作段的长度，使得同时被切割的垃圾更多，提高了切割粉碎效率。

Description

一种厨余垃圾破碎组合刀具

技术领域

本发明涉及厨房垃圾处理技术领域，具体为一种厨余垃圾破碎组合刀具。

背景技术

厨余垃圾中既有果皮菜叶等质地柔软的废弃物，也夹杂有鱼刺肉骨等坚硬物质，在家用厨余垃圾处理场合，常见的方式是使用高速切割粉碎后通过下水道排放。近年新出现了低速处理方式，不使用大型破碎设备、也不使用噪音过大的高速破碎装置，大多采取低速反复切削研磨方式将其粉碎，辅之以加热干燥后收集起来，或者采用生物发酵等，残留物可作为植物肥料，且适合于家庭环境使用，这类设备中使用的刀具，通常包括一组或数组动刀片和定刀片，在餐厨垃圾进入动定刀片相对运动的间隙时，将垃圾块切断。

公开号为ZL201621067341.1的对比文件，公开了一种刀具和包括该刀具的垃圾处理机，包括料桶、定刀片、动刀片、转轴，所述定刀片固定在料桶的内侧壁上，料桶底部中心开设了通孔，所述转轴穿过料桶底部的中心孔联接动力输出装置，所述动刀片连接转轴后可作旋转运动，其特征在于，定刀片和动刀片在转轴的轴线方向上有缝隙；所述定刀片和动刀片上下相对的面上均设置有齿形条或凸起。该刀具用于将料桶内大小不一的厨余垃圾块切割研磨成粒度较细小的碎屑。该刀具应用于一种厨余垃圾处理机，由电机通过变速箱向动刀片输出转矩，驱动动刀片旋转、与定刀片配合切割粉碎垃圾，并设置了过载反转、强制停机功能，处理过程中对厨余垃圾进行加热烘干，最终将厨余垃圾转化为细小颗粒状的干燥物质，可用于植物肥料等。

但是现有技术中存在以下缺点，由于定刀片安装在桶壁上，使切削部位限定于动力输出轴心远端，导致动力输出扭矩一定的情况下切削力较小且不便调整，难以粉碎较硬的垃圾块特别是遇到硬度高的如猪骨、牛骨时，往往卡死刀具导致电机过载损坏，或者被迫强制停机，中止切割研磨，达不到使用效果；部分餐厨垃圾处理过程中粘结固化附着在料桶壁上，导致难以清理甚至损毁刀具。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于：提供一种切割顺畅的厨余垃圾破碎组合刀具。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种厨余垃圾破碎组合刀具，包括料桶、切割组件、定刀片及底切口；所述定刀片固定在料桶内底部；所述切割组件包括动刀片；所述料桶内部底部安装有能够自转的转动组件；所述转动组件以料桶轴线为中心自转；所述动刀片固定在转动组件的下半段上；且所述动刀片设置在定刀片的上方；所述定刀片上至少开设有一侧为带有刃部且朝向动刀片刃口的底切口；所述底切口的一端朝料桶底部中心延伸。

动刀片朝向底切口进行剪切运动，将处于底切口内的垃圾块切下一小段，多次重复后，将较大的垃圾块即被粉碎；在垃圾块硬度较高时，在动刀片的挤压下，垃圾块沿着底切口的边线向中心位置滑动，剪切力臂逐步减小、剪切力相应增加，滑动到适当位置时，垃圾块被切断；按照上述方式重复一定时间后，料桶内的全部垃圾均被粉碎成细小的颗粒，动刀片停止转动，将细碎的残留物倾倒出来，处理过程结束；通过设置动刀片与一端朝料桶底部中心延伸的底切口；来改变动刀片对垃圾块的剪切力臂与剪切力，可以切割不同硬度的垃圾块，明显提高了使用性能；同时，在垃圾块沿底切口刃口滑动时，动刀片与底切口的剪切力慢慢增大，有效避免了切割过程中，剪切力不变，不足以切割更高硬度的垃圾块，而导致的频繁卡刀和刀具损坏的问题，减少了人工干预，处理过程更顺利、效果更好

优选地，所述底切口的一侧带有弧形且曲率中心靠近动刀片的刃部。

优选地，所述动刀片靠近料桶桶壁一侧固定有与料桶桶壁贴合的扫板。

在动刀片工作时，带动扫板与桶身内壁做相对运动，将桶身内壁上的残留物刮落。

优选地，所述转动组件包括中心套、锁栓、中心轴、锥顶、外连接套及盖板；所述料桶的底部中心处朝上延伸有上下贯通的中心套；所述中心套外套接有外连接套；所述外连接套的顶端固定有一体成型的锥顶；所述中心套内部沿底部朝顶部的方向插入有中心轴；所述中心轴的上段与中心套的顶部内口通过螺纹连接；所述中心轴从中心套的顶口穿出，并插入到锥顶内；所述中心轴的中心穿过锁栓；所述锁栓的一端端部通过螺纹连接在锥顶的内底部。

优选地，所述中心轴的底端向下超出桶身底端；且所述中心轴的底端通过联轴器与电机传动连接；所述电机输出轴上安装有扭力传感器；所述扭力传感器的信号输出端与PLC控制器的信号输入端电性连接；所述PLC控制器的信号输出端与电机电性连接。

优选地，所述锥顶从与外连接套连接的一端到另一端，外径逐渐减小，直至锥顶另一端为尖端。

优选地，所述锥顶的底部开设有方形的定位孔；所述中心轴朝向锥顶的一端固定有方形的定位块；所述定位块与定位孔配合卡接。

优选地，所述定位孔朝向锥顶尖端的中心一侧开设有锁栓孔；所述锁栓的端部插入到锁栓孔内。

优选地，所述动刀片的底部开设有减重槽。减轻动刀片的质量，从而减轻电机的负荷，节省电机所需电力。

优选地，所述动刀片有两组，分别上下设置，且两组动刀片均焊接在转动组件外侧。所述定刀片有两组，且与两组动刀片上下间隔设置。最底部的定刀片位于最底部动刀片的下方。两组定刀片均固定在料桶的桶壁上。

设置的两组动刀片与定刀片，提高切割粉碎效果。

将与动刀片固定连接的外连接套套在中心套上，并使得锥顶底部的定位孔与中心轴顶端的定位块配合上，再从中心轴底端朝上旋入锁栓，中心轴的底端与电机连接上，将含有果皮、菜叶、剩饭、骨头等各种形态的厨余垃圾放入料桶，开始工作时，电机带动中心轴转动，中心轴带动外连接套及其外部连接的动刀片转动，根据“力矩＝力臂×力”的物理公式，动刀片给予垃圾块的剪切力为动力输出的力矩除以该垃圾块与动刀片切口接触位置的力臂，外连接套旋转使动刀片靠近底切口的桶壁一端时，动刀片切口与底切口开始接近，形成剪切区域a，落入剪切区域a的垃圾块受到剪切，其剪切力臂为L1，果皮菜叶之类的垃圾块硬度较低，动刀片与底切口的剪切运动每次都能将这类垃圾块切下一小段，多次重复后，将较大的垃圾块即被粉碎；当垃圾块硬度较高时，切断所需要的剪切力更大，垃圾块在剪切区域a不能被切断时，在动刀片的挤压下，垃圾块沿着底切口的弧形向中心位置滑动，剪切力臂逐步减小、剪切力相应增加，滑动到适当位置时，该垃圾块被切断，而更硬的垃圾块直到其滑动至剪切力臂最小的L2所在剪切区域b，获得最大剪切力被切断；在垃圾块沿底切口滑动的过程中，脱离剪切区域的垃圾，跟随其他垃圾一起继续在动刀片的推动下在料桶内作旋转、翻滚等运动，在下一次进入另一个剪切区域时，该垃圾块的进入角度发生变化，再次尝试被剪切，多次重复后被剪断；按照上述方式重复一定时间后，料桶内的全部垃圾均被粉碎成细小的颗粒，动刀片停止转动，将细碎的残留物倾倒出来，处理过程结束；通过剪切力臂与剪切力的自适应调整，可以切割更坚硬的垃圾块，明显提高了使用性能；有效避免了切割过程中频繁卡刀和刀具损坏，减少了人工干预，处理过程更顺利、效果更好；增加了切割工作段的长度，使得同时被切割的垃圾更多，提高了切割粉碎效率；设置的底切口与料桶一体化，减少了零部件数量和制作安装工序，节约了成本；

在硬度大的垃圾块到达剪切区域b、且在剪切力最大时仍无法被切断、或者其在滑向中心的途中被进一步卡紧而不能继续滑动，则电机输出轴上的扭力传感器会感应到过载，并通过PLC控制器强制停止动刀片的继续转动，转而先向反方向旋转，尝试将垃圾块从切口分开，重新以变换角度方式进入新的循环，或者停机，等待作其他方式处理，不至于因为强行使动刀片继续旋转而被损坏。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

A.通过设置动刀片与一端朝料桶底部中心延伸的底切口；来改变动刀片对垃圾块的剪切力臂与剪切力，可以切割不同硬度的垃圾块，明显提高了使用性能；

同时，在垃圾块沿底切口刃口滑动时，动刀片与底切口的剪切力慢慢增大，有效避免了切割过程中，剪切力不变，不足以切割更高硬度的垃圾块，而导致的频繁卡刀和刀具损坏的问题，减少了人工干预，处理过程更顺利、效果更好；

B.设置的弧形底切口，增加了切割工作段的长度，使得同时被切割的垃圾更多，提高了切割粉碎效率；

通过设置扫板，在动刀片工作时，带动扫板与桶身内壁做相对运动，将桶身内壁上的残留物刮落；

设置的底切口与料桶一体化，减少了零部件数量和制作安装工序，节约了成本；

设置扭力传感器感应到电机输出轴过载，通过PLC控制器强制停止动刀片的继续转动，转而先向反方向旋转，尝试将垃圾块从切口分开，重新以变换角度方式进入新的循环，或者停机，等待作其他方式处理，不至于因为强行使动刀片继续旋转而被损坏，提高对设备的保护；

动刀片的底部开设有减重槽；减轻动刀片的质量，从而减轻电机的负荷，节省电机所需电力；

设置的两组动刀片与定刀片，提高切割粉碎效果。

附图说明

图1为本发明实施例一中厨余垃圾破碎组合刀具的爆炸图；

图2为本发明实施例一中厨余垃圾破碎组合刀具的正视剖面图；

图3为本发明图2中A区域的放大图；

图4为本发明实施例一中切割组件的第一安装轴侧图；

图5为本发明实施例一中切割组件的第二安装轴侧图；

图6为本发明实施例一中厨余垃圾破碎组合刀具的工作状态图；

图7为本发明实施例二中厨余垃圾破碎组合刀具的正视剖面图。

附图标号：1、料桶；11、桶身；12、翻边；13、支脚；2、转动组件；21、中心套；22、锁栓；221、锁栓孔；23、中心轴；24、锥顶；241、定位孔；25、外连接套；26、盖板；3、切割组件；31、动刀片；32、扫板；33、减重槽；4、定刀片；5、底切口。

具体实施方式

为便于本领域技术人员理解本发明技术方案，现结合说明书附图对本发明技术方案做进一步的说明。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例一

参阅图1，本实施例公开了一种厨余垃圾破碎组合刀具，包括料桶1、转动组件2、切割组件3、定刀片4及底切口5。

所述料桶1包括桶身11、翻边12、支脚13。所述桶身11的通口朝外折弯有翻边12。所述桶身11的底部安装有三个绕桶身11中轴线分布的支脚13。

参阅图4及图5，所述切割组件3包括动刀片31。所述动刀片31焊接在外连接套25外。且动刀片31设置在定刀片4上方2-3cm。所述动刀片31的刃口朝向底切口5的弧形刃部，动刀片31切口相对于底切口5刃部作剪切运动，将两个刃部中间夹持的垃圾块状物切断。

所述桶身11的内底部焊接有与桶身11内径相等的定刀片4。所述定刀片4上至少开设有一侧为带有刃部且朝向动刀片31刃口的底切口5；所述底切口5的一端朝料桶1底部中心延伸。

所述底切口5的一侧带有弧形且曲率中心靠近动刀片31的刃部。设置的弧形底切口5，增加了切割工作段的长度，使得同时被切割的垃圾更多，提高了切割粉碎效率。

参阅图4及图5，所述动刀片31靠近料桶1桶壁一侧固定有与料桶1桶壁贴合的扫板32。在动刀片31工作时，带动扫板32与桶身11内壁做相对运动，将桶身11内壁上的残留物刮落。

参阅图2及图3，所述转动组件2包括中心套21、锁栓22、中心轴23、锥顶24、外连接套25及盖板26。所述桶身11的底部中心处朝上延伸有上下贯通的中心套21。所述中心套21外套接有外连接套25。所述外连接套25的顶端固定有一体成型的锥顶24。所述中心套21内部沿底部朝顶部的方向插入有中心轴23。所述中心轴23的上段与中心套21的顶部内口通过螺纹连接。所述中心轴23从中心套21的顶口穿出，并插入到锥顶24内。所述中心轴23的中心穿过锁栓22。所述锁栓22的一端端部通过螺纹连接在锥顶24的内底部。

所述中心轴23的底端向下超出桶身11底端。且所述中心轴23的底端通过联轴器与电机传动连接。

所述电机输出轴上安装有扭力传感器。所述扭力传感器的信号输出端与PLC控制器的信号输入端电性连接。所述PLC控制器的信号输出端与电机电性连接。

所述锥顶24从与外连接套25连接的一端到另一端，外径逐渐减小，直至锥顶24另一端为尖端。

所述锥顶24的底部开设有方形的定位孔241。所述中心轴23朝向锥顶24的一端焊接有方形的定位块。所述定位块与定位孔241配合卡接。

所述定位孔241朝向锥顶24尖端的中心一侧开设有锁栓孔221。所述锁栓22的端部插入到锁栓孔221内。

所述中心套21顶端与外连接套25之间套接有垫圈。

所述动刀片31的底部开设有减重槽33。

减轻动刀片31的质量，从而减轻电机的负荷，节省电机所需电力。

本实施例的工作原理是：将与动刀片31固定连接的外连接套25套在中心套21上，并使得锥顶24底部的定位孔241与中心轴23顶端的定位块配合上，再从中心轴23底端朝上旋入锁栓22，中心轴23的底端与电机连接上，将含有果皮、菜叶、剩饭、骨头等各种形态的厨余垃圾放入料桶1，开始工作时，电机带动中心轴23转动，中心轴23带动外连接套25及其外部连接的动刀片31转动，根据“力矩＝力臂×力”的物理公式，动刀片31给予垃圾块的剪切力为动力输出的力矩除以该垃圾块与动刀片31切口接触位置的力臂，外连接套25旋转使动刀片31靠近底切口5的桶壁一端时，动刀片31切口与底切口5开始接近，形成一个如附图6所示的剪切区域a，落入剪切区域a的垃圾块受到剪切，其剪切力臂为L1，果皮菜叶之类的垃圾块硬度较低，动刀片31与底切口5的剪切运动每次都能将这类垃圾块切下一小段，多次重复后，将较大的垃圾块即被粉碎；当垃圾块硬度较高时，切断所需要的剪切力更大，垃圾块在剪切区域a不能被切断时，在动刀片31的挤压下，垃圾块沿着底切口5的弧形向中心位置滑动，剪切力臂逐步减小、剪切力相应增加，滑动到适当位置时，该垃圾块被切断，而更硬的垃圾块直到其滑动至如附图6所示的剪切力臂最小的L2所在剪切区域b，获得最大剪切力被切断；在垃圾块沿底切口5滑动的过程中，脱离剪切区域的垃圾，跟随其他垃圾一起继续在动刀片31的推动下在料桶1内作旋转、翻滚等运动，在下一次进入另一个剪切区域时，该垃圾块的进入角度发生变化，再次尝试被剪切，多次重复后被剪断；按照上述方式重复一定时间后，料桶1内的全部垃圾均被粉碎成细小的颗粒，动刀片31停止转动，将细碎的残留物倾倒出来，处理过程结束；通过剪切力臂与剪切力的自适应调整，可以切割更坚硬的垃圾块，明显提高了使用性能；有效避免了切割过程中频繁卡刀和刀具损坏，减少了人工干预，处理过程更顺利、效果更好；增加了切割工作段的长度，使得同时被切割的垃圾更多，提高了切割粉碎效率；设置的底切口5与料桶1一体化，减少了零部件数量和制作安装工序，节约了成本；

在硬度大的垃圾块到达剪切区域b、且在剪切力最大时仍无法被切断、或者其在滑向中心的途中被进一步卡紧而不能继续滑动，则电机输出轴上的扭力传感器会感应到过载，并通过PLC控制器强制停止动刀片31的继续转动，转而先向反方向旋转，尝试将垃圾块从切口分开，重新以变换角度方式进入新的循环，或者停机，等待作其他方式处理，不至于因为强行使动刀片31继续旋转而被损坏。

实施例二

与实施例一不同的是，所述动刀片31有两组，分别上下设置，且两组动刀片31均焊接在外连接套25外侧。所述定刀片4有两组，且与两组动刀片31上下间隔设置。最底部的定刀片4位于最底部动刀片31的下方。两组定刀片4均固定在料桶1的桶壁上。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

以上所述实施例仅表示发明的实施方式，本发明的保护范围不仅局限于上述实施例，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明保护范围。

Claims (10)

1.一种厨余垃圾破碎组合刀具，其特征在于：包括料桶、切割组件、定刀片及底切口；所述定刀片固定在料桶内底部；所述切割组件包括动刀片；所述料桶内部底部安装有能够自转的转动组件；所述转动组件以料桶轴线为中心自转；所述动刀片固定在转动组件的下半段上；且所述动刀片设置在定刀片的上方；所述定刀片上至少开设有一侧为带有刃部且朝向动刀片刃口的底切口；所述底切口的一端朝料桶底部中心延伸。

2.根据权利要求1所述的一种厨余垃圾破碎组合刀具，其特征在于：所述底切口的一侧带有弧形且曲率中心靠近动刀片的刃部。

3.根据权利要求1所述的一种厨余垃圾破碎组合刀具，其特征在于：所述动刀片靠近料桶桶壁一侧固定有与料桶桶壁贴合的扫板。

4.根据权利要求1所述的一种厨余垃圾破碎组合刀具，其特征在于：所述转动组件包括中心套、锁栓、中心轴、锥顶、外连接套及盖板；所述料桶的底部中心处朝上延伸有上下贯通的中心套；所述中心套外套接有外连接套；所述外连接套的顶端固定有一体成型的锥顶；所述中心套内部沿底部朝顶部的方向插入有中心轴；所述中心轴的上段与中心套的顶部内口通过螺纹连接；所述中心轴从中心套的顶口穿出，并插入到锥顶内；所述中心轴的中心穿过锁栓；所述锁栓的一端端部通过螺纹连接在锥顶的内底部；所述动刀片固定在外连接套的外侧。

5.根据权利要求4所述的一种厨余垃圾破碎组合刀具，其特征在于：所述中心轴的底端向下超出桶身底端；且所述中心轴的底端通过联轴器与电机传动连接；所述电机输出轴上安装有扭力传感器；所述扭力传感器的信号输出端与PLC控制器的信号输入端电性连接；所述PLC控制器的信号输出端与电机电性连接。

6.根据权利要求4所述的一种厨余垃圾破碎组合刀具，其特征在于：所述锥顶从与外连接套连接的一端到另一端，外径逐渐减小，直至锥顶另一端为尖端。

7.根据权利要求4所述的一种厨余垃圾破碎组合刀具，其特征在于：所述锥顶的底部开设有方形的定位孔；所述中心轴朝向锥顶的一端固定有方形的定位块；所述定位块与定位孔配合卡接。

8.根据权利要求7所述的一种厨余垃圾破碎组合刀具，其特征在于：所述定位孔朝向锥顶尖端的中心一侧开设有锁栓孔；所述锁栓的端部插入到锁栓孔内。

9.根据权利要求1所述的一种厨余垃圾破碎组合刀具，其特征在于：所述动刀片的底部开设有减重槽。

10.根据权利要求1所述的一种厨余垃圾破碎组合刀具，其特征在于：所述动刀片有两组，分别上下设置，且两组动刀片均焊接在转动组件外侧。所述定刀片有两组，且与两组动刀片上下间隔设置。最底部的定刀片位于最底部动刀片的下方。两组定刀片均固定在料桶的桶壁上。

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