CN112675594A - 螺旋输送组件及固液分离设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种螺旋输送组件及固液分离设备，该螺旋输送组件包括包括转轴和螺旋叶片组件，转轴为空心轴，其内部设置有集水腔，转轴的轴壁上设置有与集水腔连通的排水孔；螺旋叶片组件包括空心叶片，空心叶片沿物料输送方向开设有多个安装孔，安装孔与空心叶片的内腔连通，转轴上设置有多个通水孔用于连通内腔和集水腔；螺旋输送组件还包括多个过滤组件，过滤组件设置在安装孔内，过滤组件上设置有连通内腔和外部环境的多个过滤通道；采用上述技术方案，使螺旋叶片配合转轴同时具备输送物料和固液分离的作用，进而可以有效提升物料的固液分离效率，该固液分离设备包括上述的螺旋输送组件。

Description

螺旋输送组件及固液分离设备

技术领域

本发明涉及固液分离设备领域，具体涉及一种螺旋输送组件及固液分离设备。

背景技术

现有的绞龙式固液分离设备，适用于各种养殖畜牧家禽的粪便处理，其结构通常包括壳体、分离筛，绞龙等几部分组成。当前的固液分离设备有仍存在有多种问题，例如对物料的适应性、固液分离效率等问题。特别是提高分离效率一直是相关技术人员的研究目标。

目前，针对于固液分离设备的优化改进方案普遍集中于对绞龙的研究与改进，如申请号为CN201921573628.5的文献中把绞龙叶片设置成弧状，增加输送物料的效果；又如申请号为CN201921326591.6的文献中提及的采用不同半径，不同螺距等方法来提高固液分离效率。当前的技术大部分集中于对螺旋绞龙结构的优化，虽然在理论上具有一定可行性，但在实际应用中作用并不明显，固液分离效率仍有待改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种螺旋输送组件及固液分离设备，以解决现有技术存在固液分离效率低的技术问题。

基于上述目的，第一方面，本申请提供的一种螺旋输送组件，包括转轴和螺旋叶片组件，所述螺旋叶片组件设置在所述转轴上；所述转轴为空心轴，其内部设置有集水腔，所述转轴的轴壁上设置有与所述集水腔连通的排水孔；

所述螺旋叶片组件包括空心叶片，所述空心叶片沿物料输送方向开设有多个安装孔，所述安装孔与所述空心叶片的内腔连通，所述转轴上设置有多个通水孔用于连通所述内腔和所述集水腔；

所述螺旋输送组件还包括多个过滤组件，所述过滤组件设置在所述安装孔内，所述过滤组件上设置有连通所述内腔和外部环境的多个过滤通道。

进一步的，所述空心叶片包括螺旋状的第一叶片、第二叶片和盖体，所述第一叶片和第二叶片间隔布置在所述转轴上，所述盖体设置在所述第一叶片和所述第二叶片的顶部以围设形成内腔。

进一步的，所述第一叶片和/或第二叶片上开设有安装孔，并且，所述第一叶片上的安装孔与所述第二叶片上的安装孔错位布置。

进一步的，所述过滤组件包括固定框架、杆状连接件和筛网组件，所述筛网组件上设置有用于穿设所述杆状连接件的连接通道，所述筛网组件通过所述杆状连接件固定在所述固定框架内。

进一步的，所述筛网组件包括叠加设置在一起的多个筛片，所述筛片包括第一支架、第二支架和板状的第二连接件，所述第二连接件设置在所述第一支架和所述第二支架之间使所述筛片呈U形，所述筛片的一侧开设有导水槽，多个筛片之间的导水槽形成多个过滤通道。

进一步的，所述筛网组件上的连接通道由设置在多个筛片上的通孔组成。

采用上述技术方案，相对于现有技术，本申请提供的螺旋输送组件的技术效果有：

本申请提供的螺旋输送组件包括转轴和螺旋叶片组件，其中，转轴为空心轴，其内部设置有集水腔，转轴的轴壁上设置有与集水腔连通的排水孔；螺旋叶片组件包括空心叶片，空心叶片沿物料输送方向开设有多个安装孔，安装孔与空心叶片的内腔连通，转轴上设置有多个通水孔用于连通内腔和集水腔；螺旋输送组件还包括多个过滤组件，过滤组件设置在安装孔内，过滤组件上设置有连通内腔和外部环境的多个过滤通道。

在应用时，螺旋叶片一方面起到对物料的推送和挤压作用，另一方面，物料经挤压后一部分液体通过过滤组件进入空心叶片的内腔中，再经过通孔进入至空心轴内部的集水腔内，最终通过排水孔排出至外界，采用上述技术方案，使螺旋叶片同时具备输送物料和固液分离的作用，进而可以有效提升物料的固液分离效率。

第二方面，本申请提供的一种固液分离设备，包括壳体、集水器、分离筛、固定架，以及上述的螺旋输送组件；

所述壳体内沿轴向设置有物料输送腔，所述物料输送腔沿物料输送方向分为进料段和输料段；

所述螺旋输送组件设置在所述物料输送腔内，所述分离筛设置在输料段内且围设于所述螺旋输送组件的周侧，所述固定架与所述壳体的出料端连接以将所述分离筛固定在所述固定架和所述输料腔的内壁之间；

所述壳体上沿径向设置有出水口，所述出水口与所述输料段连通；

所述集水器套设于所述转轴上，并且所述集水器与所述排水孔连通。

进一步的，该固液分离设备还包括转动筛，所述壳体上沿径向设置有进料通道和排料通道，所述进料通道和所述排料通道分别与所述物料输送腔的进料段连通，所述转动筛设置在所述进料段内且围设于所述螺旋输送组件的周侧，所述转动筛与所述进料段的侧壁及所述转轴转动连接。

进一步的，该固液分离设备还包括分离板，所述分离板的一端固定在所述排料通道的内壁；另一端紧贴所述转动筛的表面。

进一步的，所述螺旋叶片组件包括实心叶片，所述实心叶片位于所述空心叶片的上游位置，并且，所述实心叶片位于所述进料段内，所述空心叶片位于所述输料段内。

采用上述技术方案，相对于现有技术，本申请提供的固液分离设备的技术效果有：

该固液分离设备包括上述的螺旋输送组件，因此具备螺旋输送组件的上述优点；

此外，该固液分离设备中，螺旋输送组件设置在物料输送腔内，起到对物料的输送作用；物料输送腔分为进料段和输料段，分离筛设置在输料段内且围设于螺旋输送组件的周侧；壳体上沿径向设置有出水口，出水口与输料段连通；集水器套设于转轴上，并且集水器与排水孔连通，工作时，物料在螺旋叶片组件和分离筛的挤压作用下，一部分液体经输料段及出水口排出，另一部分液体经螺旋输送组件排出，从而有效增加了固液分离的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一提供的螺旋输送组件的结构示意图；

图2是本发明实施例一提供的螺旋输送组件的剖视图；

图3是本发明实施例一提供的螺旋输送组件中，筛网组件的分解结构示意图；

图4是本发明实施例二提供的固液分离设备的外形示意图；

图5是图1中A-A处的剖视图；

图6是图1中B-B处的剖视图；

图7是本发明实施例二提供的固液分离设备的分解结构示意图；

图8是本发明实施例二提供的固液分离设备中，转动筛的结构示意图。

附图标记：100-螺旋输送组件，110-转轴，111-集水腔，112-排水孔，113-通水孔，120-螺旋叶片组件，121-空心叶片，122-安装孔，123-第一叶片，124-第二叶片，125-盖体，126-实心叶片，130-过滤组件，131-固定框架，132-杆状连接件，133-筛网组件，134-连接通道，135-筛片，136-第一支架，137-第二支架，138-第二连接件，139-导水槽，200-壳体，210-进料段，220-输料段，230-出水口，240-进料通道，250-排料通道，300-集水器，400-分离筛，500-固定架，600-转动筛，610-支撑环，620-栅板，630-加强圈，700-分离板。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

当前的搅龙式固液分离设备的改进普遍是针对螺旋绞龙结构的优化，用来提高固液分离效率，但在实际应用中作用并不明显，分离效率低，堵塞等事情时有发生，影响到固液分离设备的分离效率的因素主要包括物料自身特性、分离腔内物料的压力，分离的时间及物料与筛网的接触面积等。通过优化螺旋绞龙结构的方法实际上是优化了物料的输送能力和挤压压力等，经过多年的研究后，很难再通过优化绞龙结构参数的方法明显的提升分离效率。

另外，目前常用的搅龙式固液分离设备对物料类型也比较挑剔，通常适用于分离猪粪等粘性小的物料，当分离牛粪等物料时，由于牛粪物料中常掺杂有植物纤维、未完全消化的稻草等杂物，固液分离设备在工作时容易出现堵塞的现象，影响工作效率。

针对上述的技术问题，本申请实施例中提供了一种螺旋输送组件100及应用该螺旋输送组件100的固液分离设备，不仅可以有效提升固液分离效率，而且还能够避免产生堵塞的情况。

实施例一

如图1、图2和图3所示，本实施例中提供的一种螺旋输送组件100，包括转轴110和螺旋叶片组件120，螺旋叶片组件120设置在转轴110上,通过转轴110带动螺旋叶片组件120旋转。

其中，转轴110采用空心轴，转轴110的内部设置有集水腔111，用来收集物料产生的液体，转轴110的轴壁上设置有与集水腔111连通的排水孔112，用来排放集水腔111中的液体；

螺旋叶片组件120包括空心叶片121，空心叶片121沿物料输送方向开设有多个安装孔122，安装孔122与空心叶片121的内腔连通，转轴110上设置有多个通水孔113用于连通内腔和集水腔111，多个通水孔113位于空心叶片121与转轴110围设的螺旋状区域内；

螺旋输送组件100还包括多个过滤组件130，过滤组件130设置在安装孔122内，过滤组件130上设置有连通内腔和外部环境的多个过滤通道；物料在被挤压及输送过程中，产生的一部分液体会依次经过过滤组件130、空心叶片121的内腔、通水孔113进入至集水腔111内，达到固液分离的功能；并且，由于现有的叶片大都是采用实心结构的，相对于现有技术而言，本实施例通过对空心叶片121和转轴110的结构改进，使得转轴110和空心叶片121同时具有了对物料的过滤功能，有效增加了过滤面积，从而提升对物料的固液分离效率。

本实施例技术方案中，优选地，空心叶片121包括螺旋状的第一叶片123、第二叶片124和盖体125，第一叶片123和第二叶片124的形状相同，第一叶片123位于第二叶片124的前侧位置(上游)，第一叶片123和第二叶片124间隔布置在转轴110上，即第一叶片123和第二叶片124之间具有一定的空间，盖体125设置在第一叶片123和第二叶片124的顶部，与第一叶片123和第二叶片124共同围设形成空心叶片121的内腔。

上述的第一叶片123、第二叶片124和盖体125之间可以采用焊接或通过连接件(例如螺钉等)进行装配连接，采用相应的连接件时，第一叶片123、第二叶片124和盖体125之间通过密封件密封处理。

本实施例技术方案中，优选地，可以单独在第一叶片123上开设多个安装孔122，多个安装孔122均匀布置在第一叶片123的延长方向上，利用该安装孔122来装配过滤组件130；

优选地，可以在第二叶片124上单独开设多个安装孔122，多个安装孔122均匀布置在第二叶片124的延长方向上，利用该安装孔122来装配过滤组件130；

优选地，还可以在第一叶片123和第二叶片124上分别开设安装孔122，来装配过滤组件130，并且，第一叶片123上的安装孔122与第二叶片124上的安装孔122错位布置。采用这种布置方式，可以有效增加过滤面积。

参照图3，本实施例技术方案中，过滤组件130包括固定框架131、杆状连接件132和筛网组件133，优选地，固定框架131可以设置为矩形，固定框架131具有安装腔，安装腔贯通固定框架131的两端，即，固定框架131设置为口字形，用于装配筛网组件133；固定框架131的一组相对侧壁上同轴设置有连接孔，用于穿设杆状连接件132；

筛网组件133上设置有用于穿设杆状连接件132的连接通道134，筛网组件133通过杆状连接件132固定在固定框架131的安装腔内。

优选地，本实施例中的筛网组件133包括叠加设置在一起的多个筛片135，筛片135包括第一支架136、第二支架137和板状的第二连接件138，第二连接件138设置在第一支架136和第二支架137之间使筛片135呈U形，筛片135的一侧开设有导水槽139，多个筛片135叠加设置在一起后，各个筛片135之间的导水槽139形成多个过滤通道，该过滤通道用来连通空心叶片121的内腔和外界，使外界的物料中液体能够通过过滤通道进入空心叶片121的内腔中。

另外，在多个筛片135上分别设置通孔，多个通孔同轴布置共同形成筛网组件133上的连接通道134，用来装配杆状连接件132。

采用本申请实施例的技术方案，相对于现有技术，具有以下技术效果：

本申请提供的螺旋输送组件100包括转轴110和螺旋叶片组件120，其中，转轴110为空心轴，其内部设置有集水腔111，转轴110的轴壁上设置有与集水腔111连通的排水孔112；螺旋叶片组件120包括空心叶片121，空心叶片121沿物料输送方向开设有多个安装孔122，安装孔122与空心叶片121的内腔连通，转轴110上设置有多个通水孔113用于连通内腔和集水腔111；螺旋输送组件100还包括多个过滤组件130，过滤组件130设置在安装孔122内，过滤组件130上设置有连通内腔和外部环境的多个过滤通道。

在应用时，螺旋叶片一方面起到对物料的推送和挤压作用，另一方面，物料经挤压后一部分液体通过过滤组件130进入空心叶片121的内腔中，再经过通孔进入至空心轴内部的集水腔111内，最终通过排水孔112排出至外界，采用上述技术方案，使螺旋叶片同时具备输送物料和固液分离的作用，进而可以有效提升物料的固液分离效率。

实施例二

如图4、图5、图6和图7所示，本实施例中提供的一种固液分离设备，包括壳体200、集水器300、分离筛400、固定架500，以及上述实施例一中的螺旋输送组件100；

需要说明的是，由于螺旋输送组件100的结构和工作原理在实施例一中已作出说明，因此，本实施例中涉及的螺旋输送组件100请参照实施例一的技术方案。

本实施例中，壳体200内沿轴向设置有物料输送腔，物料输送腔沿物料输送方向分为相连通的进料段210和输料段220；

螺旋输送组件100设置在物料输送腔内，分离筛400设置在输料段220内且围设于螺旋输送组件100的周侧，固定架500与壳体200的出料端连接，例如，可以采用法兰连接，用于将分离筛400固定在固定架500和输料段220的内壁之间；

在壳体200上沿径向设置有出水口230，出水口230与输料段220连通；当物料在输料段220由于空心叶片121和分离筛400的挤压作用，物料中的固体和液体分离，一部分液体透过分离筛400进入输料段220，汇集至出水口230排出，另一部分液体直接通过过滤组件130进入空心叶片121的内腔，在经过通水孔113进入集水腔111，最后汇集至空心转轴110上的排水孔112排出。

集水器300套设于转轴110上，并且集水器300与排水孔112连通，集水器300的内腔自上至下可以设置为锥形，便于排水。

考虑到分离牛粪等物料时，由于牛粪物料中常掺杂有植物纤维、未完全消化的稻草等杂物，固液分离设备在工作时容易出现堵塞的现象。本实施例中的固液分离设备还包括转动筛600，用于对物料首先进行筛分处理，去除容易造成物料输送堵塞的杂物。

具体的，在壳体200上沿径向设置有进料通道240和排料通道250，进料通道240和排料通道250分别与物料输送腔的进料段210连通，并且，进料通道240位于排料通道250的上方；排料通道250的主要作用是排出经筛分后的杂物，因此，排料通道250与进料通道240错开布置。

转动筛600设置在进料段210内且围设于螺旋输送组件100的周侧，转动筛600的两端分别与进料段210的侧壁及转轴110转动连接。参照图8，转动筛600主要包括支撑环610、栅板620和加强圈630，支撑环610设置有两个，多个栅板620间隔固定在两个支撑环610之间，整体形成筒状，多个加强圈630间隔设置在多个栅板620之间，一方面起到提高整体结构强度的作用，另一方面，多个栅板620和加强圈630之间形成网格状的过滤孔，达到对物料的自然筛选作用。这里需要说明的是，由于转动筛600的两端分别与进料段210的侧壁及转轴110转动连接，工作时，转动筛600与转轴110并不是同步转动，转动筛600的转动由进入的物料的流量决定的，因此，物料流量越大，转动筛的旋转速度越快，具有清理效果好的特点。

优选地，本实施例的多个栅板620中，各栅板620与轴向成一定夹角，并且各个栅板的轴向夹角可以设置为不同，从而起到优化对物料的过滤作用，减小产生阻塞的问题。

此外，该固液分离设备还包括分离板700，分离板700的一端固定在排料通道250的内壁；另一端紧贴转动筛600的表面，分离板700的作用是将转动筛600表面的容易缠绕的物料与转动筛600进行分离。

在应用时，当物料从进料通道240进入时，在物料重力的驱动下，转动筛600产生离心力并自主转动，同时，较长的容易造成缠绕的物料随转动筛600转动并被分离板700分离进入排料通道250，从而可以提升进入物料输送腔内的物料质量，防止堵塞。

参照图1和图2，本实施例提供的固液分离设备中，螺旋叶片组件120还包括实心叶片126，实心叶片126位于空心叶片121的上游位置，在安装应用时，实心叶片126位于进料段210内，空心叶片121位于输料段220内，实心叶片126主要起到对物料输送功能，而空心叶片121同时起到对物料的输送和过滤作用。

本申请技术方案是通过提高物料与分离筛的接触面积提高工作效率的，通常物料与分离筛的接触面积为绞龙直径的外表面积，本方案中，通过对空心叶片的结构进行改进，从而大幅提升了与过滤筛的接触面积，实际应用过程中，接触面积可提升0.8-2倍，过滤效率同样可提升0.8-2倍。解决了现有技术存在的固液分离效率低的技术问题。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种螺旋输送组件，包括转轴和螺旋叶片组件，所述螺旋叶片组件设置在所述转轴上；其特征在于，所述转轴为空心轴，其内部设置有集水腔，所述转轴的轴壁上设置有与所述集水腔连通的排水孔；

所述螺旋叶片组件包括空心叶片，所述空心叶片沿物料输送方向开设有多个安装孔，所述安装孔与所述空心叶片的内腔连通，所述转轴上设置有多个通水孔用于连通所述内腔和所述集水腔；

所述螺旋输送组件还包括多个过滤组件，所述过滤组件设置在所述安装孔内，所述过滤组件上设置有连通所述内腔和外部环境的多个过滤通道。

2.根据权利要求1所述的螺旋输送组件，其特征在于，所述空心叶片包括螺旋状的第一叶片、第二叶片和盖体，所述第一叶片和第二叶片间隔布置在所述转轴上，所述盖体设置在所述第一叶片和所述第二叶片的顶部以围设形成内腔。

3.根据权利要求2所述的螺旋输送组件，其特征在于，所述第一叶片和/或第二叶片上开设有安装孔，并且，所述第一叶片上的安装孔与所述第二叶片上的安装孔错位布置。

4.根据权利要求1-3任一项所述的螺旋输送组件，其特征在于，所述过滤组件包括固定框架、杆状连接件和筛网组件，所述筛网组件上设置有用于穿设所述杆状连接件的连接通道，所述筛网组件通过所述杆状连接件固定在所述固定框架内。

5.根据权利要求4所述的螺旋输送组件，其特征在于，所述筛网组件包括叠加设置在一起的多个筛片，所述筛片包括第一支架、第二支架和板状的第二连接件，所述第二连接件设置在所述第一支架和所述第二支架之间使所述筛片呈U形，所述筛片的一侧开设有导水槽，多个筛片之间的导水槽形成多个过滤通道。

6.根据权利要求5所述的螺旋输送组件，其特征在于，所述筛网组件上的连接通道由设置在多个筛片上的通孔组成。

7.一种固液分离设备，其特征在于，包括壳体、集水器、分离筛、固定架，以及如权利要求要求1-6任一项所述的螺旋输送组件；

所述壳体内沿轴向设置有物料输送腔，所述物料输送腔沿物料输送方向分为进料段和输料段；

所述螺旋输送组件设置在所述物料输送腔内，所述分离筛设置在输料段内且围设于所述螺旋输送组件的周侧，所述固定架与所述壳体的出料端连接以将所述分离筛固定在所述固定架和所述输料腔的内壁之间；

所述壳体上沿径向设置有出水口，所述出水口与所述输料段连通；

所述集水器套设于所述转轴上，并且所述集水器与所述排水孔连通。

8.根据权利要求7所述的固液分离设备，其特征在于，还包括转动筛，所述壳体上沿径向设置有进料通道和排料通道，所述进料通道和所述排料通道分别与所述物料输送腔的进料段连通，所述转动筛设置在所述进料段内且围设于所述螺旋输送组件的周侧，所述转动筛与所述进料段的侧壁及所述转轴转动连接。

9.根据权利要求8所述的固液分离设备，其特征在于，还包括分离板，所述分离板的一端固定在所述排料通道的内壁；另一端紧贴所述转动筛的表面。

10.根据权利要求7-9任一项所述的固液分离设备，其特征在于，所述螺旋叶片组件包括实心叶片，所述实心叶片位于所述空心叶片的上游位置，并且，所述实心叶片位于所述进料段内，所述空心叶片位于所述输料段内。

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