CN113511392A - 一种培养废料无接触式自动打包设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种培养废料无接触式自动打包设备，打包设备包括离心筒、顶压板、盖板和电极，离心筒旋转安装，顶压板在离心筒内滑动设置，盖板安装在离心筒远离顶压板的一端，顶压板和盖板各自朝向离心筒内腔的表面上分别设置电极，顶压板端面上设置通孔，离心筒带有旋转驱动，顶压板带有直线驱动。打包设备还包括磁力环组件，离心筒为无机材质，磁力环组件与离心筒同心设置并位于离心筒外围，磁力环组件产生磁场在离心筒内约束电流载流子朝向离心筒中央运动。通过离心与电阻加热双重干燥废料，挤压废料成为凝实的圆柱棒料。

Description

一种培养废料无接触式自动打包设备

技术领域

本发明涉及废料打包技术领域，具体为一种培养废料无接触式自动打包设备。

背景技术

生物培养，是指人为创造培养条件（如培养温度等），使某些动植物或微生物快速生长，称为生物培养。生物培养后，培养基体中含有大量的有机物、微生物等等，还含有大量的水分，颗粒或纤维疏松。一般会收集压缩后制成砖块状送往生物发电或者燃烧的位置进行处理。

现有技术中，为了节省运输空间与载重量，一般进行压缩成块以及干燥处理，先行烘干废料，除去几乎所有的水分，然后压缩为块状或者棒料状，先烘干后压缩的工序会导致压缩不充分的情况，因为，所有的废料都是干燥状态进行压缩，压缩时相互的粘结力不强，很容易在脱离压缩模具后，表面有颗粒掉落或者整体发生一定的膨胀，影响块料完整性与整体密实度，运输过程常常散落开来，不利于中转，所以，制作废料砖块时，一般会添加粘合剂，这大大增加了原料成本与工艺成本。如何保证培养废料棒块的结构粘结程度并且尽量减轻整体重量是废料打包设备的一个难题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种培养废料无接触式自动打包设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种培养废料无接触式自动打包设备，打包设备包括离心筒、顶压板、盖板和电极，离心筒旋转安装，顶压板在离心筒内滑动设置，盖板安装在离心筒远离顶压板的一端，顶压板和盖板各自朝向离心筒内腔的表面上分别设置电极，顶压板端面上设置通孔，离心筒带有旋转驱动，顶压板带有直线驱动。先行打开盖板，然后往离心筒内腔室注入废料，然后盖上盖板，废料被离心筒、顶压板和盖板包围，然后顶压板朝向盖板直线移动，初步压榨出废料中的水分，水分从顶压板上的通孔排出，之后，离心筒进行旋转，离心脱水，电极抵住圆柱废料棒的两端，通以电流，电流流过料棒时，电阻生热，从料棒的内部产生的热量直接全部作用在内部水分上，烘干料棒。

进一步的，打包设备还包括磁力环组件，离心筒为无机材质，磁力环组件与离心筒同心设置并位于离心筒外围，磁力环组件产生磁场在离心筒内约束电流载流子朝向离心筒中央运动。当电极通入的电流是从顶压板朝向盖板时，那么，从顶压板方向看，磁力环组件以大量的顺时针方向磁感线穿过料棒，不等间距的一对对磁铁，左侧磁铁S极朝向料棒，右侧磁铁N极朝向料棒，即，所有磁铁靠近离心筒的一端是以“N极-大间距-S极-小间距-N极”这样的排布顺序顺时针排列，从而大部分的逆时针磁感线路径短，不到达料棒位置，而顺时针方向磁感线则路径长，到达料棒位置，这些磁感线在料棒位置处，与朝向纸面向内的电流产生霍尔效应，电流载流子受到向心力，从而电流局限在料棒的中心位置，从中部位置进行加热，充分干燥料棒中央位置的水分，而减少料棒外缘位置的加热作用，料棒的外缘位置只受到离心作用而脱水，离心作用脱除不了的少量水分存留在料棒外表层附近处，压实后，水分仍起到粘结作用，不会造成外表面松弛而自发膨胀开来。

进一步的，电极通入交流电，磁力环组件为电磁式，磁力环组件通入与电极相同频率的交流电，磁力环组件带有若干个电磁铁单元，每个电磁铁单元一端朝向离心筒，电磁铁单元间距一大一小交替：

当电极通入的交流电方向是从顶压板往盖板时，从顶压板处朝盖板看，电磁铁单元靠近离心筒的一端的磁极排布顺序是：N极-大间距-S极-小间距-N极；

当电极通入的交流电方向是从盖板往顶压板时，从顶压板处朝盖板看，电磁铁单元靠近离心筒的一端的磁极排布顺序是：S极-大间距-N极-小间距-S极。

电极通入交流电，电流从料棒中流过时，产生集肤效应，载流子有分布到径向外缘位置处的趋势，而磁力环组件在所有的时机下，都是通过霍尔效应将料棒内的载流子推向轴心位置，相当于“集束效应”，汇集为一束电流，这两者共同作用时，电流在料棒内的存在形式是环形截面，即电流以环形在料棒中前进，环形位置即两种作用下的平衡位置，这一位置径向向外，则料棒中电流更加分散，集肤效应作用力下降，而此种情况下更靠近磁力环组件，霍尔效应作用力增强，所以，抵触电流防止向外分布，同理，平衡位置向内的位置，集肤效应增强而霍尔效应减弱，从而，最终产生稳定的环形推进的电流，这一电流在流过路径上产生电阻热，减小磁力环组件的磁场强度，电流环面向内扩张，料棒的外缘位置保留一部分水分，在加热过程的末尾时机，一个距离料棒表面一定深度的位置处，使用一个较大的环面电流快速加热这一环形面，将这一环形面上的物料烧黑与烧结，不再具有亲水性，从而形成水穿过的障碍面，为防止突然增大的电流集肤效应增大而影响分界面位置，应当同时增加磁力环组件的磁场，这一分界面外，是存留少量未被离心脱出的水分，凝结力较强，可以防止料棒在运输过程中表面胀开，而分界面内部位置则是经历离心脱水与电阻加热脱水的充分干燥区域，减小料棒整体重量，受到凝实外层物料包裹而保持原位。料棒在经历离心脱水与芯部干燥后，顶压板再次敦实料棒端面，然后打开盖板，顶压板将料棒从离心筒内推出，之后，只需要使用一层锁水膜包裹料棒即完成打包过程，打包的成品为一根根的废料棒，料棒的外层具有少量的水分，这部分水分既不会向内流动，也因为塑料膜的存在而不会蒸发，所以，具有很好的形状结合力，保持料棒状态，防止运输过程涨大。

进一步的，电磁铁单元包括铁芯和线圈，铁芯为并列工字形，线圈绕在工字形中部。工字形的铁芯一端靠近离心筒、一端远离，并且铁芯沿离心筒轴向延伸，改变线圈内的电流方向可以更改靠近离心筒一端的磁极。

进一步的，磁力环组件还包括安装筒，电磁铁单元固定在安装筒上，安装筒具有旋转驱动，安装筒转速与离心筒转速具有差值。原先磁力环组件在离心筒内的磁场并非是连续的顺逆时针圆形，所以，在小间距的电磁铁单元处有磁感线畸形，这些磁感线进出离心筒的位置不具备霍尔效应作用力，即这些位置对于料棒内电流载流子的向心约束力不强，容易影响水障面形状连续性，所以，将磁力环组件旋转起来，稍微带有一定转速的磁场不断在所有圆周位置上约束料棒内的电流，形成内包络面，确定水分分界面。

进一步的，打包设备还包括支撑滚筒，支撑滚筒为离心筒提供旋转支撑。从离心筒下表面的两侧分别使用两组支撑滚筒即可完成离心筒的旋转支撑，不需要完整环形支撑，当然，如果离心转速较大，则应当使用完整旋转支撑防止离心筒飞出。

进一步的，电极通过电缆将线头引至离心筒外表面并在外表面处设置完整圆形触环，打包设备还包括电刷，电刷与触环滑动接触。电刷为电极供电。

进一步的，打包设备还包括驱动电机，驱动电机设置在离心筒一旁，驱动电机输出轴连接一齿轮，离心筒外表面一端带有外齿轮，外齿轮与驱动电机输出轴齿轮啮合。

进一步的，打包设备还包括顶压电机，顶压电机为直线电机并朝向顶压板伸出输出轴，顶压电机输出轴端部带有垂直于输出轴的嵌合勾，顶压板背离盖板的一侧端面上设置勾连槽。顶压电机端部的嵌合勾轴向移动插入勾连槽后，离心筒旋转一个角度，嵌合勾和勾连槽轴向限位，此时，顶压电机操作顶压板进行轴向移动，重新确定位置后，离心筒回旋一个角度，嵌合勾轴向移动并从勾连槽中抽出，之后，离心筒可以自由进行旋转。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明通过离心与电阻加热双重干燥废料，挤压废料成为凝实的圆柱棒料，电阻加热时，通过外加磁场的霍尔效应与料棒中央位置自身电流产生的集肤效应，使料棒中的电流成为环形推进的电流，电阻加热位置是一个环形面，改变电极电流大小与磁力环组件强度，可以确定环形分界面位置，在电阻加热作用的末尾阶段，使用大电流烧结废料，降低分界面处亲水性，从而将水分锁在料棒的外层。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是图1中的视图A-A；

图3是图2中的视图E；

图4是图1中的视图B；

图5是图1中的视图C；

图6是图5中的视图D；

图7是本发明取出挤压为料棒状的废料时的示意图

图中：1-离心筒、11-外齿轮、2-磁力环组件、21-安装筒、22-电磁铁、221-铁芯、222-线圈、3-顶压板、31-勾连槽、4-盖板、5-电极、61-支撑滚筒、62-电刷、63-开盖铰链、71-驱动电机、72-顶压电机、721-嵌合勾。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

请参阅图1-7，本发明提供技术方案：

一种培养废料无接触式自动打包设备，打包设备包括离心筒1、顶压板3、盖板4和电极5，离心筒1旋转安装，顶压板3在离心筒1内滑动设置，盖板4安装在离心筒1远离顶压板3的一端，顶压板3和盖板4各自朝向离心筒1内腔的表面上分别设置电极5，顶压板3端面上设置通孔，离心筒1带有旋转驱动，顶压板3带有直线驱动。先行打开盖板4，然后往离心筒1内腔室注入废料，然后盖上盖板4，废料被离心筒1、顶压板3和盖板4包围，然后顶压板3朝向盖板4直线移动，初步压榨出废料中的水分，水分从顶压板3上的通孔排出，之后，离心筒1进行旋转，离心脱水，电极5抵住圆柱废料棒的两端，通以电流，电流流过料棒时，电阻生热，从料棒的内部产生的热量直接全部作用在内部水分上，烘干料棒。

打包设备还包括磁力环组件2，离心筒1为无机材质，磁力环组件2与离心筒1同心设置并位于离心筒1外围，磁力环组件2产生磁场在离心筒1内约束电流载流子朝向离心筒1中央运动。如图2、3所示，当电极5通入的电流是从顶压板3朝向盖板4时，即图2中是朝向纸面内的电流，那么，磁力环组件2以大量的顺时针方向磁感线穿过料棒，不等间距的一对对磁铁，左侧磁铁S极朝向料棒，右侧磁铁N极朝向料棒，即，所有磁铁靠近离心筒1的一端是以“N极-大间距-S极-小间距-N极”这样的排布顺序顺时针排列，从而大部分的逆时针磁感线路径短，不到达料棒位置，而顺时针方向磁感线则路径长，到达料棒位置，这些磁感线在料棒位置处，与朝向纸面向内的电流产生霍尔效应，电流载流子受到向心力，从而电流局限在料棒的中心位置，从中部位置进行加热，充分干燥料棒中央位置的水分，而减少料棒外缘位置的加热作用，料棒的外缘位置只受到离心作用而脱水，离心作用脱除不了的少量水分存留在料棒外表层附近处，压实后，水分仍起到粘结作用，不会造成外表面松弛而自发膨胀开来。

电极5通入交流电，磁力环组件2为电磁式，磁力环组件2通入与电极5相同频率的交流电，磁力环组件2带有若干个电磁铁单元，每个电磁铁单元一端朝向离心筒1，电磁铁单元间距一大一小交替：

当电极5通入的交流电方向是从顶压板3往盖板4时，从顶压板3处朝盖板4看，电磁铁单元靠近离心筒1的一端的磁极排布顺序是：N极-大间距-S极-小间距-N极；

当电极5通入的交流电方向是从盖板4往顶压板3时，从顶压板3处朝盖板4看，电磁铁单元靠近离心筒1的一端的磁极排布顺序是：S极-大间距-N极-小间距-S极。

电极5通入交流电，电流从料棒中流过时，产生集肤效应，载流子有分布到径向外缘位置处的趋势，而磁力环组件2在所有的时机下，都是通过霍尔效应将料棒内的载流子推向轴心位置，相当于“集束效应”，汇集为一束电流，这两者共同作用时，电流在料棒内的存在形式是环形截面，即电流以环形在料棒中前进，环形位置即两种作用下的平衡位置，这一位置径向向外，则料棒中电流更加分散，集肤效应作用力下降，而此种情况下更靠近磁力环组件2，霍尔效应作用力增强，所以，抵触电流防止向外分布，同理，平衡位置向内的位置，集肤效应增强而霍尔效应减弱，从而，最终产生稳定的环形推进的电流，这一电流在流过路径上产生电阻热，减小磁力环组件2的磁场强度，电流环面向内扩张，料棒的外缘位置保留一部分水分，在加热过程的末尾时机，一个距离料棒表面一定深度的位置处，使用一个较大的环面电流快速加热这一环形面，将这一环形面上的物料烧黑与烧结，不再具有亲水性，从而形成水穿过的障碍面，为防止突然增大的电流集肤效应增大而影响分界面位置，应当同时增加磁力环组件2的磁场，这一分界面外，是存留少量未被离心脱出的水分，凝结力较强，可以防止料棒在运输过程中表面胀开，而分界面内部位置则是经历离心脱水与电阻加热脱水的充分干燥区域，减小料棒整体重量，受到凝实外层物料包裹而保持原位。如图7所示，料棒在经历离心脱水与芯部干燥后，顶压板3再次敦实料棒端面，然后打开盖板4，顶压板3将料棒从离心筒1内推出，之后，只需要使用一个塑料袋子兜住料棒并封口即完成打包过程，操作者无需接触压缩、干燥过程中的废料。打包的成品为一根根的废料棒，料棒的外层具有少量的水分，这部分水分既不会向内流动，也因为塑料膜的存在而不会蒸发，所以，具有很好的形状结合力，保持料棒状态，防止运输过程涨大。

电磁铁单元包括铁芯221和线圈222，铁芯221为并列工字形，线圈222绕在工字形中部。如图1、4所示，工字形的铁芯一端靠近离心筒1、一端远离，并且铁芯221沿离心筒1轴向延伸，改变线圈222内的电流方向可以更改靠近离心筒1一端的磁极。

磁力环组件2还包括安装筒21，电磁铁单元固定在安装筒21上，安装筒21具有旋转驱动，安装筒21转速与离心筒1转速具有差值。原先磁力环组件2在离心筒1内的磁场并非是连续的顺逆时针圆形，所以，在小间距的电磁铁单元处有磁感线畸形，即图2中的尖端，这些磁感线进出离心筒1的位置不具备霍尔效应作用力，即这些位置对于料棒内电流载流子的向心约束力不强，容易影响水障面形状连续性，所以，将磁力环组件2旋转起来，稍微带有一定转速的磁场不断在所有圆周位置上约束料棒内的电流，形成内包络面，确定水分分界面。

如图1所示，打包设备还包括支撑滚筒61，支撑滚筒61为离心筒1提供旋转支撑。从离心筒1下表面的两侧分别使用两组支撑滚筒61即可完成离心筒1的旋转支撑，不需要完整环形支撑，当然，如果离心转速较大，则应当使用完整旋转支撑防止离心筒1飞出。

电极5通过电缆将线头引至离心筒1外表面并在外表面处设置完整圆形触环，打包设备还包括电刷62，电刷62与触环滑动接触。电刷为电极5供电。

打包设备还包括驱动电机71，驱动电机71设置在离心筒1一旁，驱动电机71输出轴连接一齿轮，离心筒1外表面一端带有外齿轮11，外齿轮11与驱动电机71输出轴齿轮啮合。

打包设备还包括顶压电机72，顶压电机72为直线电机并朝向顶压板3伸出输出轴，顶压电机72输出轴端部带有垂直于输出轴的嵌合勾721，顶压板3背离盖板4的一侧端面上设置勾连槽31。如图1、5、6所示，顶压电机72端部的嵌合勾721轴向移动插入勾连槽31后，离心筒1旋转一个角度，嵌合勾721和勾连槽31轴向限位，此时，顶压电机72操作顶压板3进行轴向移动，重新确定位置后，离心筒1回旋一个角度，嵌合勾721轴向移动并从勾连槽31中抽出，之后，离心筒1可以自由进行旋转。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种培养废料无接触式自动打包设备，其特征在于：所述打包设备包括离心筒（1）、顶压板（3）、盖板（4）和电极（5），所述离心筒（1）旋转安装，所述顶压板（3）在离心筒（1）内滑动设置，所述盖板（4）安装在离心筒（1）远离顶压板（3）的一端，顶压板（3）和盖板（4）各自朝向离心筒（1）内腔的表面上分别设置电极（5），所述顶压板（3）端面上设置通孔，所述离心筒（1）带有旋转驱动，所述顶压板（3）带有直线驱动；

所述打包设备还包括磁力环组件（2），所述离心筒（1）为无机材质，所述磁力环组件（2）与离心筒（1）同心设置并位于离心筒（1）外围，所述磁力环组件（2）产生磁场在离心筒（1）内约束电流载流子朝向离心筒（1）中央运动；

所述电极（5）通入交流电，所述磁力环组件（2）为电磁式，磁力环组件（2）通入与电极（5）相同频率的交流电，磁力环组件（2）带有若干个电磁铁单元，每个电磁铁单元一端朝向离心筒（1），电磁铁单元间距一大一小交替：

当电极（5）通入的交流电方向是从顶压板（3）往盖板（4）时，从顶压板（3）处朝盖板（4）看，电磁铁单元靠近离心筒（1）的一端的磁极排布顺序是：N极-大间距-S极-小间距-N极；

当电极（5）通入的交流电方向是从盖板（4）往顶压板（3）时，从顶压板（3）处朝盖板（4）看，电磁铁单元靠近离心筒（1）的一端的磁极排布顺序是：S极-大间距-N极-小间距-S极。

2.根据权利要求1所述的一种培养废料无接触式自动打包设备，其特征在于：所述电磁铁单元包括铁芯（221）和线圈（222），所述铁芯（221）为并列工字形，线圈（222）绕在工字形中部。

3.根据权利要求2所述的一种培养废料无接触式自动打包设备，其特征在于：所述磁力环组件（2）还包括安装筒（21），所述电磁铁单元固定在安装筒（21）上，安装筒（21）具有旋转驱动，安装筒（21）转速与离心筒（1）转速具有差值。

4.根据权利要求3所述的一种培养废料无接触式自动打包设备，其特征在于：所述打包设备还包括支撑滚筒（61），所述支撑滚筒（61）为离心筒（1）提供旋转支撑。

5.根据权利要求3所述的一种培养废料无接触式自动打包设备，其特征在于：所述电极（5）通过电缆将线头引至离心筒（1）外表面并在外表面处设置完整圆形触环，所述打包设备还包括电刷（62），所述电刷（62）与触环滑动接触。

6.根据权利要求3所述的一种培养废料无接触式自动打包设备，其特征在于：所述打包设备还包括驱动电机（71），所述驱动电机（71）设置在离心筒（1）一旁，驱动电机（71）输出轴连接一齿轮，所述离心筒（1）外表面一端带有外齿轮（11），所述外齿轮（11）与驱动电机（71）输出轴齿轮啮合。

7.根据权利要求3所述的一种培养废料无接触式自动打包设备，其特征在于：所述打包设备还包括顶压电机（72），所述顶压电机（72）为直线电机并朝向顶压板（3）伸出输出轴，顶压电机（72）输出轴端部带有垂直于输出轴的嵌合勾（721），所述顶压板（3）背离盖板（4）的一侧端面上设置勾连槽（31）。

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