CN114146791B - 一种用于餐厨垃圾处理的入料系统及破袋分拣装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于餐厨垃圾处理的入料系统及破袋分拣装置。该入料系统包括：入料斗、下料辅助机构、入料阀、负载检测单元、入料检测单元以及控制器。入料斗的相对两侧分别开设有多个圆孔。下料辅助机构包括两组捣料组件。每组捣料组件包括曲轴、捣料杆以及摇杆。捣料杆以及摇杆的均设置有多个，且均与入料斗其中一侧的多个圆孔相对应。捣料杆的一端穿过对应的圆孔并伸入入料斗内部，另一端铰接在对应摇杆的一端上。曲轴用于在沿自身轴心线转动时驱使多个摇杆往复摆动，进而带动捣料杆在相应的圆孔内窜动。该入料系统可以辅助推进餐厨垃圾由入料斗进入到分拣壳的内部，并优化入料斗的功能，提高餐厨垃圾的破袋分拣效率。

Description

一种用于餐厨垃圾处理的入料系统及破袋分拣装置

技术领域

本发明涉及餐厨垃圾处理领域，特别是涉及一种用于餐厨垃圾处理的入料系统及破袋分拣装置。

背景技术

餐厨垃圾是指家庭日常生活中丢弃的果蔬及食物下脚料、剩菜剩饭、瓜果皮等易腐易降解垃圾，具有含水率高、盐分和油脂含量高等特点，不适于采用填埋或焚烧处置。其主要来源为家庭厨房、餐厅、饭店、食堂、市场及其他与食品加工有关的行业。餐厨垃圾含有极高的水分与有机物，很容易腐坏，产生恶臭。经过妥善处理和加工，可转化为新的资源，高有机物含量的特点使其经过严格处理后可作为肥料、饲料，也可产生沼气用作燃料或发电，油脂部分则可用于制备生物燃料。

厨余垃圾在打包时一般通过塑料袋进行包裹，且由于垃圾分类政策没有被很好的执行，厨余垃圾中常夹杂大量的难降解垃圾(如塑料杯、易拉罐、纸杯、布条等)，这些难降解垃圾以及塑料袋不便于在垃圾处理过程中自动分离出来，并且不能采用生物分解方法处理。

现有的餐厨垃圾分拣装置的入料系统功能较为单一，从而限制了对餐厨垃圾的破袋分拣效率。

发明内容

基于此，有必要针对现有的餐厨垃圾分拣装置的入料系统功能较为单一，从而限制了对餐厨垃圾的破袋分拣效率的技术问题，本发明提供一种用于餐厨垃圾处理的入料系统及破袋分拣装置。

本发明公开一种用于餐厨垃圾处理的入料系统，其用于对一个破袋分拣装置进行供料。破袋分拣装置包括分拣壳、轴体、破碎机构、抛料机构以及分拣电机。分拣壳的顶部开设有用于接收餐厨垃圾的输入口。轴体转动安装在分拣壳内部。破碎机构以及抛料机构均安装在轴体上。分拣电机用于驱使轴体转动，以驱动破碎机构以及抛料机构运行。入料系统包括：入料斗、下料辅助机构、入料阀、负载检测单元、入料检测单元以及控制器。

入料斗的相对两侧分别开设有多个圆孔。入料斗固定在分拣壳上，并通过分拣壳的输入口与分拣壳的内部连通。

下料辅助机构包括两组捣料组件。每组捣料组件包括曲轴、捣料杆以及摇杆。曲轴与入料斗具有多个圆孔的其中一侧对应。捣料杆以及摇杆的均设置有多个，且均与入料斗其中一侧的多个圆孔相对应。捣料杆的一端穿过对应的圆孔并伸入入料斗内部，另一端铰接在对应摇杆的一端上。摇杆的另一端铰接在曲轴上。多个摇杆以及多个捣料杆均沿着曲轴的轴向线性分布。其中，曲轴用于在沿自身轴心线转动时驱使多个摇杆往复摆动，进而带动捣料杆在相应的圆孔内窜动。

入料阀安装在入料斗上，并用于打开或关闭分拣壳的输入口。

负载检测单元用于检测分拣电机的实时负载。

入料检测单元用于实时检测入料斗内的餐厨垃圾的堆积量。以及

控制器用于根据实时负载的大小，以作出如下决策：

(a)当实时负载小于预设负载一时，判断入料斗内的餐厨垃圾的堆积量是否大于预设堆积量。

若入料斗内的餐厨垃圾的堆积量大于预设堆积量，驱使下料辅助机构运行以进行辅助下料。

(b)当实时负载大于预设负载一且不大于预设负载二时，根据预设负载二与实时负载之间的负载差，提高下料辅助机构的辅助下料效率。其中，辅助下料效率与负载差之间呈负相关。

(c)当实时负载大于预设负载二时且不大于预设负载三驱使下料辅助机构停止运行。

(d)当实时负载大于预设负载三时，控制入料阀关闭。

在其中一个实施例中，下料辅助机构还包括下料辅助电机。下料电机用于驱动两根曲轴转动，进而使多个捣料杆分别沿着对应的圆孔窜动。

在其中一个实施例中，入料系统还包括：

载台，其固定在入料斗的外壁上，并用于支撑下料辅助机构。

在其中一个实施例中，每组捣料组件还包括两个支撑座。支撑座固定在载台上，且两个支撑座的相对内侧分别与曲轴的相对两端转动连接。

在其中一个实施例中，下料辅助机构还包括传动组件。传动组件包括分别与两根曲轴相对应的两个传动轮。两个传动轮分别与两根曲轴的同一端固定连接，且两个传动轮之间通过皮带同步传动。其中一个传动轮与下料辅助电机的输出轴固定连接。

在其中一个实施例中，捣料杆与对应的圆孔之间通过直线轴承滑动连接。

在其中一个实施例中，每个捣料杆伸入对应圆孔的一端固定连接有多个疏松爪。多个疏松爪沿捣料杆的端面呈圆周阵列分布。

在其中一个实施例中，入料系统还包括：

盖板，其一端铰接在入料斗顶部的一侧上，另一端固定连接有把手。

在其中一个实施例中，决策a中，若入料斗内的餐厨垃圾的堆积量小于预设堆积量，则驱使分拣电机停止转动。

本发明还公开一种餐厨垃圾自动破袋分拣装置，其包括：分拣壳、轴体、破碎机构、抛料机构以及分拣电机。分拣壳的顶部开设有用于接收餐厨垃圾的输入口。轴体转动安装在分拣壳内部。破碎机构以及抛料机构均安装在轴体上。分拣电机用于驱使轴体转动，以驱动破碎机构以及抛料机构运行。破袋分拣装置采用一个入料系统对分拣壳进行供料。

其中，入料系统采用上述任意一种用于餐厨垃圾处理的入料系统。

与现有技术相比，本发明公开的餐厨垃圾自动分拣装置具有如下有益效果：

1、该入料系统通过设置下料辅助机构，当每组捣料组件中的曲轴沿自身轴心线转动时，多个摇杆被曲轴作用而产生往复摆动，从而带动多个捣料杆分别在各圆孔内往复滑动。当多个捣料杆均在入料斗内部来回窜动时，可以对入料斗内堆积的餐厨垃圾进行疏通，改变餐厨垃圾内部的间隙结构，破坏其堆积滞纳的稳定性，从而可以辅助推进餐厨垃圾由入料斗进入到分拣壳的内部，加快入料斗的下料速率。通过设置控制器以及相关传感组件，能够优化并且丰富入料斗的功能。

当实时负载大于预设负载一，并且入料斗内的餐厨垃圾的堆积量大于预设堆积量，此时入料斗存在较多的餐厨垃圾，而分拣电机则处于相对空载的状态，这说明入料斗内的餐厨垃圾存在滞纳堵塞，需要进行辅助下料，因此启动下料辅助机构进行辅助下料，避免分拣电机空载而造成的能量浪费。而当实时负载大于预设负载一，并且入料斗内的餐厨垃圾的堆积量小于预设堆积量时，说明入料斗内没有充分的餐厨垃圾需要进行破袋分拣，为了避免分拣电机的空转，可以暂停分拣电机的运行以进一步节省能源。

当实时负载大于预设负载一且不大于预设负载二时，说明此时分拣电机为轻载状态，可以通过适度提高下料辅助机构的下料效率，以适量增大进入分拣壳内的餐厨垃圾量，从而可以在一定程度内使得分拣电机充分发挥破袋、分拣的效率。

当实时负载大于预设负载二时，说明此时分拣电机处于重载状态，可以停止下料辅助机构，以使得餐厨垃圾由入料斗进入到分拣壳内的速度缩小至原始的下料速度，避免继续增大分拣电机的负载而对其造成损害。

当实时负载大于预设负载三时，说明此时分拣电机超出重载的临界值，若此时再继续下料，则会对分拣电机造成损害，因此在停止下料辅助机构运行的基础上，还对入料阀进行关闭，以阻断对分拣壳内的下料。此后分拣电机可以将分拣壳内的餐厨垃圾进行破碎、分拣，分拣电机的负载不断减小并恢复至可以继续下料的范围，使得破袋分拣装置的破袋分拣效率达到最优状态。

2、该破袋分拣装置通过在轴体的破碎段设置破碎机构，以对餐厨垃圾进行破袋并充分切割其中的易降解垃圾。同时破碎机构能够将难降解垃圾以及破碎后的易降解垃圾定向输送至轴体的离心段，从而利用抛料机构对难降解垃圾以及破碎后的易降解垃圾进行离心分离处理，并最终将餐厨垃圾中的难降解垃圾从分拣壳的第一排出口排出。同时破碎后的易降解垃圾经过筛板并经由落料输送机构，最终从分拣壳的第二排出口排出。该分拣装置通过“一轴两用”，当轴体转动时，抛料机构与破碎机构同步运作。能够有效对餐厨垃圾进行破袋，实现垃圾破袋后难降解垃圾的自动分离，从而有效提升了餐厨垃圾的分离效率。

3、该破袋分拣装置通过设置筛板，且筛板的截面呈开口向上的半圆形，从而实现筛板的内侧与破碎板的外缘以及多个导料板的外缘相互匹配，但不接触。在餐厨垃圾中的易降解垃圾被破碎过程中，以及被离心分离的过程中，粒径小于筛孔孔径的易降解垃圾碎料均会从筛板落入落料空间内。这样不断减少轴体的离心段周围的易降解垃圾，从而进一步提高分离效率。

4、该破袋分拣装置通过在筛板下的落料空间内设置落料输送机构，第一绞龙和第二绞龙在落料电机的带动下同步反向转动，由于第一绞龙和第二绞龙的前叶片之间旋向相反并且同时反向转动，位于两处前叶片附近的落料均会向落料空间定向移动。同理，位于两处后叶片附近的落料也会向落料空间定向移动。并且由于重力原因，原本附着在腔体的落料空间两侧的垃圾会逐渐下滑，而这些处于侧壁的垃圾接触到其中任意一根绞龙，都会向两根绞龙中间处移动，从而避免垃圾在腔体的侧壁堆积，提高输送效率。

4、该破袋分拣装置通过在轴体靠近后向的一端上设置圆形挡板，可以阻挡位于末端导料板附近的垃圾向分拣壳的端部继续移动，从而避免轴体与分拣壳连接处受到垃圾的堵塞，并且由于圆形挡板固定在轴体上并与之同步转动，位于轴体尾端的导料板与圆形挡板形成一个半封闭的凹槽状空间，从而更加利于该位置的难降解垃圾进行排出，提高餐厨垃圾的分离效率。

附图说明

图1为本发明实施例1中餐厨垃圾自动破袋分拣装置的立体结构示意图；

图2为图1中餐厨垃圾自动破袋分拣装置在另一个视角的立体结构示意图；

图3为图1中餐厨垃圾自动破袋分拣装置的腔体内的立体结构示意图；

图4为图3中轴体、破碎机构以及抛料机构的立体结构示意图；

图5为图4中轴体、破碎机构以及抛料机构在另一视角的立体结构示意图；

图6为本发明实施例1中餐厨垃圾自动破袋分拣装置的落料空间的示意图；

图7为图6中筛板的立体结构示意图；

图8为图6中第一绞龙和第二绞龙的立体结构示意图；

图9为本发明实施例2中分拣壳安装在机架上的立体结构示意图；

图10为本发明实施例3中餐厨垃圾自动破袋分拣装置的立体结构示意图；

图11为图10中用于餐厨处理的入料系统的立体结构示意图；

图12为图11中入料斗的立体结构示意图；

图13为图12中多个捣料杆分别安装在入料斗上的立体结构示意图；

图14为图11中捣料组件的部分立体结构示意图；

图15为图14中捣料组件的俯视图；

图16为本发明实施例4中餐厨垃圾自动破袋分拣装置的立体结构示意图；

图17为图11中第一壳体以及第二壳体之间的立体机构示意图。

主要元件符号说明

1、分拣壳；101、腔体；102、输入口；103、第一排出口；104、第二排出口；11、第一壳体；111、观察口；12、第二壳体；121、检修端口；13、观察窗；14、检修板；2、轴体；3、破碎机构；31、破碎板；311、切割槽；4、抛料机构；41、导料板；411、延伸部；412、折弯部；5、分拣电机；6、筛板；7、落料输送机构；71、第一绞龙；72、第二绞龙；73、落料输送电机；8、圆形挡板；9、机架；91、第一架体；92、第二架体；10、入料斗；1001、圆孔；15、盖板；16、抬升机构；17、传动组件；18、第一输出通道；19、第二输出通道；20、电动阀；30、下料辅助机构；3011、曲轴；3012、捣料杆；3013、摇杆；3014、支撑座；302、下料辅助电机；3031、传动轮；40、载台。

以上主要元件符号说明结合附图及具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

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。

需要说明的是，当组件被称为“安装于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“固定于”另一个组件，它可以是直接固定在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例1

本实施例提供一种餐厨垃圾自动破袋分拣装置，该破袋分拣装置用于对餐厨垃圾进行自动破袋以及分拣处理，餐厨垃圾包括易降解垃圾以及难降解垃圾，易降解垃圾包括果蔬及食物下脚料、剩菜剩饭、瓜果皮等，而难降解垃圾包括塑料杯、易拉罐、纸杯、布条等。本实施例中，装填有餐厨垃圾的塑料袋也属于难降解垃圾的一种。

请参阅图1、图2以及图3，上述破袋分拣装置包括：分拣壳1、轴体2、破碎机构3、抛料机构4、分拣电机5、筛板6以及落料输送机构7，在本实施例中，破袋分拣装置还可以包括圆形挡板8。

分拣壳1内部开设有腔体101。定义分拣壳1延伸方向的一端为前向(首端)，另一端为后向(尾端)，这里需要说明的是，前后向(首尾端)的定义不仅适用于分拣壳1，也适用于沿着分拣壳1延伸方向设置的其它延伸状部件或空间，具体请参照说明书的附图以便于理解。分拣壳1靠近前向的顶部开设有用于接收餐厨垃圾的输入口102。分拣壳1靠近后向的一侧开设有第一排出口103。分拣壳1的底部开设有第二排出口104。第一排出口103用于排出分拣出的难降解垃圾，而第二排出口104用于排出分拣出的易降解垃圾。

轴体2转动安装在分拣壳1的内部，并贯穿腔体101。轴体2由分拣壳1的前向至后向依次分为破碎段以及离心段；轴体2呈圆柱状，且轴体2的两端可分别通过机械密封的方式与分拣壳1的相对两端转动式连接，这样可以有效避免腔体内的垃圾从轴体2与分拣壳1连接处泄露，维护装置的可靠性。其中，轴体2的离心段靠近后向的一端沿径向正对第二排出口104。

请参阅图4和图5，破碎机构3用于对餐厨垃圾进行破袋并切割易降解垃圾。破碎机构3设置在轴体2的破碎段上。破碎机构3包括固定在轴体2上的破碎板31。破碎板31沿轴体2的轴向呈螺旋绞龙状，且破碎板31的外缘开设有等距的切割槽311。在本实施例中，破碎板31的外缘与腔体101以及筛板6相互匹配但不接触，并且切割槽311沿着螺旋方向的相对两侧均为锋利的刀锋。本实施例中，可通过设置轴体2的转速，将破碎板31的转速调节值预设转速，易降解垃圾在预设转速下容易被破碎，而难降解垃圾在预设转速下难以被切割破碎。餐厨垃圾中的易降解垃圾既可以被破碎板31的外缘切割，也可被每处切割槽311的相对两侧切割破碎，从而提高对大块的易降解垃圾的破碎效果，使得破碎后的易降解垃圾能够从筛板6落下。这里需要说明的是，装填有餐厨垃圾的塑料袋在被投喂到分拣壳1的输入口102时，塑料袋会被破碎板31的外缘割破，塑料袋内的餐厨垃圾掉落，同时易降解垃圾被切割粉碎。由于破碎板31沿轴体2的轴向呈螺旋绞龙状，易降解垃圾一边被破碎，一边连同塑料袋以及其他难降解垃圾被定向输送至腔体101的后向，这个过程中小部分本身粒径足够小的易降解垃圾会直接从筛板6上掉落。当大部分易降解垃圾输送至破碎板31的末端时，已经被充分破碎。

抛料机构4用于离心分离难降解垃圾以及切割后的易降解垃圾，并将难降解垃圾输送至第一排出口103。抛料机构4设置在轴体2的离心段上。抛料机构4设置有两组，且两组抛料机构4以轴体2的轴心线呈旋转对称设置。每组抛料机构4包括两个导料板41，导料板41沿轴体2的轴向依次分布。每个导料板41包括延伸部411以及折弯部412。延伸部411以及折弯部412均固定连接在轴体2上，且折弯部412一体连接在延伸部411靠近破碎板31的一端上。其中一个导料板41的延伸部411与另外一个导料板41的折弯部412衔接，即：每个抛料机构4中的两个导料板41之间首尾衔接。

这里需要说明的是，导料板41的延伸部411并非与轴体2的轴心线完全平行，其转动至水平面时会与水平面存在一定倾角，在本实施例中，该倾角优选设置为15°。这样设置的目的在于，在轴体2转动且餐厨垃圾被铲入在抛料板上并被离心处理时，略微斜置的延伸部411会使餐厨垃圾逐渐向腔体101的后向缓慢移动。另外，每个导料板41的延伸部411与折弯部412之间的夹角为钝角，在本实施例中，该夹角优选设置为120°。

由于抛料机构4与破碎机构3共同安装在轴体2上，实现“一轴两用”，当轴体2转动时，抛料机构4与破碎机构3同步运作。当抛料机构4运行时，来自破碎机构3的难降解垃圾以及破碎后的易降解垃圾会从轴体2的破碎段首先进入离心段的前向，具体地，这些垃圾可能附着在腔体101的内壁上方及附近，也可能附着在筛板6的上表面及附近，还有可能位于空中。这时位于离心段前向的导料板41会首先将接触到的垃圾铲起(延伸部411和折弯部412均可以铲起)，餐厨垃圾沿着首个导料板41的折弯部412滚落至延伸部411，并将进一步滚落至与当前导料板41衔接的下个导料板41中。在餐厨垃圾沿着离心段定向移动的过程中，餐厨垃圾中的难降解垃圾由于离心作用积聚在最后方的导料板41中并被该导料板41拨动至第一排出口103处，从而难降解垃圾从第一排出口103飞出。

分拣电机5用于驱使轴体2转动，以驱动破碎机构3以及抛料机构4运行。在本实施例中分拣电机5可以带动轴体2以800rpm的转速进行作业，并且转速可变频调节。在高速旋转作用下，能够有效对餐厨垃圾进行离心分离。

请参阅图6以及图7，筛板6用于筛分破碎后的易降解垃圾。筛板6的截面呈开口向上的半圆形，这样设置是为了其内侧与破碎板31的外缘以及多个导料板41的外缘相互匹配，但不接触。筛板6沿着轴体2的轴向固定在腔体101内部，并将腔体101分隔为分拣空间以及落料空间。筛板6上开设有若干个筛孔。在餐厨垃圾中的易降解垃圾被破碎过程中，以及被离心分离的过程中，粒径小于筛孔孔径的易降解垃圾碎料均会从筛板6落入落料空间内。在本实施例中，筛板6可以设置成易于拆卸更换式结构，当破袋分拣装置应用在餐饮垃圾时，可以将筛孔的孔径设置为20mm。当破袋分拣装置应用在厨余垃圾时，可以将筛孔的孔径设置在40mm。

请参阅图8，落料输送机构7安装在落料空间内，并用于将筛板6筛分后的落料输送至第二排出口104。落料输送机构7包括落料输送电机73，以及相互对应的第一绞龙71和第二绞龙72。第一绞龙71和第二绞龙72对称设置，且二者均与分拣壳1转动连接。第一绞龙71和第二绞龙72沿分拣壳1的前向至后向，均依次分为相互间隔且旋向相反的前叶片和后叶片。第一绞龙71和第二绞龙72二者的前叶片旋向相反，第一绞龙71和第二绞龙72二者的后叶片旋向相反。第一绞龙71和第二绞龙72各自的前、后叶片之间共同围成一个位于第二排出口104正上方的出料空间。落料输送电机73用于驱使第一绞龙71和第二绞龙72同步反向转动，使位于落料空间中的落料输送至输出区间以从第二排出口104排出。

其中，第一绞龙71或第二绞龙72的一端可以穿过分拣壳1并与落料输送电机73的输出端同轴固定连接。落料输送机构7还可以包括传动组件17。传动组件17包括相互啮合的两个传动齿轮。两个传动齿轮分别与第一绞龙71以及第二绞龙72同轴固定。由于两个传动齿轮相互啮合，在其中一个传动齿轮被绞龙带动转动时，另一个传动齿轮也会同步反向转动，从而可以实现一个落料输送电机73带动两根绞龙同步反向转动。

本实施例中，由于筛孔遍布筛板6，并且易降解垃圾能从筛板6的各个位置落入落料空间，因此设置的落料输送机构7能够将落料空间内各处的易降解垃圾定向输送至第二排出口104。落料输送机构7在运行时，第一绞龙71和第二绞龙72在落料电机73的带动下同步反向转动，由于第一绞龙71和第二绞龙72的前叶片之间旋向相反并且同时反向转动，位于两处前叶片附近的落料均会向落料空间定向移动。同理，位于两处后叶片附近的落料也会向落料空间定向移动。并且由于重力原因，原本附着在腔体101的落料空间两侧的垃圾会逐渐下滑，而这些处于侧壁的垃圾接触到其中任意一根绞龙，都会向两根绞龙中间处移动，从而避免垃圾在腔体101的侧壁堆积，提高输送效率。

请再次结合图3以及图4，圆形挡板8同轴固定在轴体2靠近后向的一端上。圆形挡板8与位于靠近轴体2后向且呈旋转对称的两个导料板41端部固定连接。在本实施例中，通过设置圆形挡板8，可以阻挡位于末端导料板41附近的垃圾向分拣壳1的端部继续移动，从而避免轴体2与分拣壳1连接处受到垃圾的堵塞，并且由于圆形挡板8固定在轴体2上并与之同步转动，位于轴体2尾端的导料板41与圆形挡板8形成一个半封闭的凹槽状空间，从而更加利于此处的难降解垃圾进行排出，提高餐厨垃圾的分离效率。

综上所述，与现有技术相比，本发明的餐厨垃圾自动破袋分拣装置具有如下优点：

1、该破袋分拣装置通过在轴体2的破碎段设置破碎机构3，以对餐厨垃圾进行破袋并充分切割其中的易降解垃圾。同时破碎机构能够将难降解垃圾以及破碎后的易降解垃圾定向输送至轴体2的离心段，从而利用抛料机构4对难降解垃圾以及破碎后的易降解垃圾进行离心分离处理，并最终将餐厨垃圾中的难降解垃圾从分拣壳1的第一排出口103排出。同时破碎后的易降解垃圾经过筛板6并经由落料输送机构7，最终从分拣壳1的第二排出口104排出。该破袋分拣装置通过“一轴两用”，当轴体2转动时，抛料机构4与破碎机构3同步运作。能够有效对餐厨垃圾进行破袋，实现垃圾破袋后难降解垃圾的自动分离，从而有效提升了餐厨垃圾的分离效率。

2、该破袋分拣装置通过设置筛板6，且筛板6的截面呈开口向上的半圆形，从而实现筛板6的内侧与破碎板31的外缘以及多个导料板41的外缘相互匹配，但不接触。在餐厨垃圾中的易降解垃圾被破碎过程中，以及被离心分离的过程中，粒径小于筛孔孔径的易降解垃圾碎料均会从筛板6落入落料空间内。这样不断减少轴体2的离心段周围的易降解垃圾，从而进一步提高分离效率。

3、该破袋分拣装置通过在筛板6下的落料空间内设置落料输送机构7，第一绞龙71和第二绞龙72在落料电机73的带动下同步反向转动，由于第一绞龙71和第二绞龙72的前叶片之间旋向相反并且同时反向转动，位于两处前叶片附近的落料均会向落料空间定向移动。同理，位于两处后叶片附近的落料也会向落料空间定向移动。并且由于重力原因，原本附着在腔体101的落料空间两侧的垃圾会逐渐下滑，而这些处于侧壁的垃圾接触到其中任意一根绞龙，都会向两根绞龙中间处移动，从而避免垃圾在腔体101的侧壁堆积，提高输送效率。

4、该破袋分拣装置通过在轴体2靠近后向的一端上设置圆形挡板8，可以阻挡位于末端导料板41附近的垃圾向分拣壳1的端部继续移动，从而避免轴体2与分拣壳1连接处受到垃圾的堵塞，并且由于圆形挡板8固定在轴体2上并与之同步转动，位于轴体2尾端的导料板41与圆形挡板8形成一个半封闭的凹槽状空间，从而更加利于此处的难降解垃圾进行排出，提高餐厨垃圾的分离效率。

实施例2

请参阅图9，本实施例提供一种餐厨垃圾自动破袋分拣装置，本实施例与实施例1的区别在于，在实施例1中的破袋分拣装置的基础上，该破袋分拣装置还可以包括机架9。

机架9包括第一架体91以及第二架体92。第一架体91用于固定分拣壳1。第一架体91的底部与第二架体92固定连接。第二架体92的内部形成一个接料空间，且接料空间位于第二排出口104的正下方。在本实施例中，接料空间中可以放置一个储料设备(图未示)，该储料设备可以用于接收并存放分拣壳1所排出的易降解垃圾，方便后续的餐厨垃圾处理工艺，例如脱水、微生物处理等。当然，在其他实施中，接料空间中还可以直接安装其他垃圾处理设备，例如脱水设备或隔油提升设备，这样可以直接与本实施例中的破袋分拣装置对接，避免垃圾在运输过程中造成泄露而污染环境。

在本实施例中，分拣电机5固定安装在机架9上。分拣电机5的输出端固定连接有主动皮带轮。轴体2的一端穿过分拣壳1并固定连接有从动皮带轮。且主动皮带轮与从动皮带轮之间通过皮带传动连接。通过皮带轮将分拣电机5与轴体2传动连接，从而达到运行平稳、噪音低以及振动小的效果。在本实施例中，为了便于安装以及调试皮带轮以及皮带，还可以在机架9上开设有与分拣电机5底座相对应的腰型槽，这样分拣电机5可以沿腰型槽的延伸方向调整位置并通过螺栓固定。

实施例3

请参阅图10以及图11，本实施例提供一种用于餐厨垃圾处理的入料系统，该入料系统可以用于对实施例1或2中的餐厨垃圾自动破袋分拣装置进行供料。入料系统包括入料斗10、下料辅助机构30、入料阀(图未示)、负载检测单元、入料检测单元以及控制器，本实施例中，入料系统还可以包括载台40以及盖板15。

请参阅图12，入料斗10的相对两侧分别开设有多个圆孔1001。每个圆孔1001中可以安装直线轴承或滑套。入料斗10固定在分拣壳1上，并通过分拣壳1的输入口105与分拣壳1的内部连通。盖板15的一端可以铰接在入料斗10顶部的一侧上，另一端可以固定连接有把手。入料头10的开口以及盖板15可呈倾斜设置。具体地，盖板15远离铰接处的一端可以斜指地面，在本实施例中，盖板15与水平面之间的角度优选为45°。同时盖板15的端部可以固定伸长的把手。

载台40可以固定在入料斗10的外壁上，并用于支撑下料辅助机构30。在本实施例中，载台40可以通过焊接的方式连接在入料斗10上。

请参阅图13、图14以及图15，下料辅助机构30包括两组捣料组件，还可以包括传动组件。每组捣料组件包括曲轴3011、捣料杆3012以及摇杆3013，还可以包括两个支撑座3014。曲轴3011与入料斗10具有多个圆孔1001的其中一侧对应。捣料杆3012以及摇杆3013的均设置有多个，且均与入料斗10其中一侧的多个圆孔1001相对应。捣料杆3012的一端穿过对应的圆孔1001并伸入入料斗10内部，另一端铰接在对应摇杆3013的一端上，在本实施例中，捣料杆3012与对应的圆孔1001之间可通过直线轴承滑动连接。每个捣料杆3012伸入对应圆孔1001的一端还可以固定连接有多个疏松爪。多个疏松爪沿捣料杆3012的端面可以呈圆周阵列分布，多个疏松爪能够增大捣料杆3012的工作面积，提高捣料效果。摇杆3013的另一端铰接在曲轴3011上。多个摇杆3013以及多个捣料杆3012均沿着曲轴3011的轴向线性分布。其中，曲轴3011用于在沿自身轴心线转动时驱使多个摇杆3013往复摆动，进而带动捣料杆3012在相应的圆孔1001内窜动。支撑座3014可以固定在载台40上，且两个支撑座3014的相对内侧可以分别与曲轴3011的相对两端转动连接。

传动组件包括分别与两根曲轴3011相对应的两个传动轮3031。两个传动轮3031分别与两根曲轴3011的同一端固定连接，且两个传动轮3031之间通过皮带同步传动。其中一个传动轮3031与下料辅助电机302的输出轴固定连接。传动组件在运行时，通过下料辅助电机302带动其中一个传动轮3031转动，进而通过皮带传动而使得两个传动轮3031同步发生转动，继而可以带动两个捣料组件运行。

当下料辅助机构30运行时，由于多个捣料杆3012分别被限制在各圆孔1001内滑动，因此当每组捣料组件中的曲轴3011沿自身轴心线转动时，多个摇杆3013被曲轴3011作用而产生往复摆动，从而带动多个捣料杆3012分别在各圆孔1001内往复滑动。当多个捣料杆3012均在入料斗10内部来回窜动时，可以对入料斗10内堆积的餐厨垃圾进行疏通，改变餐厨垃圾内部的间隙结构，破坏其堆积滞纳的稳定性，从而可以辅助推进餐厨垃圾由入料斗10进入到分拣壳1的内部。这里需要说明的是，由于破袋分拣装置可以对装填有餐厨垃圾的垃圾袋进行破袋分割，当入料斗10内进入大量装填有餐厨垃圾的完整垃圾袋时，由于垃圾袋的单体体积较大，相较于普通的零散垃圾，更容易堵塞入料斗10与分拣壳1之间的连接处。因此，设置的下料辅助机构能够不断的斜向上推动滞留的垃圾袋，使其空间位置以及角度不断发生变化，最终使得垃圾袋能够接触到分拣壳1内的轴体2或破碎机构3以进行破碎。

入料阀安装在入料斗10上，并用于打开或关闭分拣壳1的输入口105。本实施例中，在大部分情况下，入料阀可以保持打开的状态。在某些特殊情况下，入料阀才会被选择性关闭，以阻断入料斗10内的餐厨垃圾继续进入分拣壳1。这里需要说明的是，在入料阀处于打开状态，并且下料辅助机构处于关闭状态时，餐厨垃圾多数情况下也是能够进入分拣壳1内部的，下料辅助机构起到的是增速以及避免堵塞的作用。

负载检测单元，其用于检测分拣电机5的实时负载。本实施例中的负载检测单元可以为分拣电机5出厂自带的电机负载检测器件，也可以为额外加装的电机负载检测器件，根据分拣电机5的具体型号以及功能进行选择设置。

入料检测单元用于实时检测入料斗10内的餐厨垃圾的堆积量。入料检测单元可以选用红外传感器，对入料斗10内堆积的餐厨垃圾的高度进行检测，以作为堆积量计算的参考数据之一。当然，在本实施例中，还可以在入料斗10内设置称重组件，对入料斗10内的餐厨垃圾的重量进行检测，也可以作为堆积量计算的参考数据。

控制器用于根据实时负载的大小，以作出如下决策：

(a)当实时负载小于预设负载一时，判断入料斗10内的餐厨垃圾的堆积量是否大于预设堆积量。

若入料斗10内的餐厨垃圾的堆积量大于预设堆积量，驱使下料辅助机构30运行以进行辅助下料。

(b)当实时负载大于预设负载一且不大于预设负载二时，根据预设负载二与实时负载之间的负载差，提高下料辅助机构30的辅助下料效率。其中，辅助下料效率与负载差之间呈负相关。

(c)当实时负载大于预设负载二且不大于预设负载三时驱使下料辅助机构30停止运行；

(d)当实时负载大于预设负载三时，控制入料阀关闭。

在其中一个实施例中，下料辅助机构30还包括下料辅助电机302。下料电机用于驱动两根曲轴3011转动，进而使多个捣料杆3012分别沿着对应的圆孔1001窜动。

控制器可以根据分拣电机5所受到的实时负载，作出不同决策。

当实时负载大于预设负载一，并且入料斗10内的餐厨垃圾的堆积量大于预设堆积量，此时入料斗10存在较多的餐厨垃圾，而分拣电机5则处于相对空载的状态，这说明入料斗10内的餐厨垃圾存在滞纳堵塞，需要进行辅助下料，因此启动下料辅助机构进行辅助下料，避免分拣电机5空载而造成的能量浪费。而当实时负载大于预设负载一，并且入料斗10内的餐厨垃圾的堆积量小于预设堆积量时，说明入料斗10内没有充分的餐厨垃圾需要进行破袋分拣，为了避免分拣电机5的空转，可以暂停分拣电机5的运行以进一步节省能源。

当实时负载大于预设负载一且不大于预设负载二时，说明此时分拣电机5为轻载状态，可以通过适度提高下料辅助机构的下料效率，以适量增大进入分拣壳1内的餐厨垃圾量，从而可以在一定程度内使得分拣电机5充分发挥破袋、分拣的效率。

当实时负载大于预设负载二时，说明此时分拣电机5处于重载状态，可以停止下料辅助机构，以使得餐厨垃圾由入料斗10进入到分拣壳1内的速度缩小至原始的下料速度，避免继续增大分拣电机5的负载而对其造成损害。

当实时负载大于预设负载三时，说明此时分拣电机5超出重载的临界值，若此时再继续下料，则会对分拣电机5造成损害，因此在停止下料辅助机构运行的基础上，还对入料阀进行关闭，以阻断对分拣壳1内的下料。此后分拣电机5可以将分拣壳1内的餐厨垃圾进行破碎、分拣，分拣电机5的负载不断减小并恢复至可以继续下料的范围。

在本实施例中，破袋分拣装置还可以包括一个抬升机构16。

抬升机构16可用于提升垃圾桶并将垃圾桶内的餐厨垃圾倾倒至入料斗10内。抬升机构16在提升垃圾桶时，当垃圾桶抬升至一定高度后，垃圾桶的顶部自动将盖板15的把手顶起，接下来将盖板15顶开，在垃圾桶上升至最高并即将倾倒时，盖板15也将被顶开到最大角度。此时垃圾桶在倾倒时，其内部的餐厨垃圾可以顺利倾倒至入料斗10内。在倾倒完毕后，垃圾桶卸下，同时入料斗10上的盖板15自动落下，从而保证了破袋分拣装置在运行时，分拣壳1的输入口12保持密闭，有效阻止了腔体101内部的异味挥发。

综上所述，本发明所公开的用于餐厨垃圾处理的入料系统具有如下优点：

该入料系统通过设置下料辅助机构30，当每组捣料组件中的曲轴3011沿自身轴心线转动时，多个摇杆3013被曲轴3011作用而产生往复摆动，从而带动多个捣料杆3012分别在各圆孔1001内往复滑动。当多个捣料杆3012均在入料斗10内部来回窜动时，可以对入料斗10内堆积的餐厨垃圾进行疏通，改变餐厨垃圾内部的间隙结构，破坏其堆积滞纳的稳定性，从而可以辅助推进餐厨垃圾由入料斗10进入到分拣壳1的内部。

当实时负载大于预设负载一，并且入料斗10内的餐厨垃圾的堆积量大于预设堆积量，此时入料斗10存在较多的餐厨垃圾，而分拣电机5则处于相对空载的状态，这说明入料斗10内的餐厨垃圾存在滞纳堵塞，需要进行辅助下料，因此启动下料辅助机构进行辅助下料，避免分拣电机5空载而造成的能量浪费。而当实时负载大于预设负载一，并且入料斗10内的餐厨垃圾的堆积量小于预设堆积量时，说明入料斗10内没有充分的餐厨垃圾需要进行破袋分拣，为了避免分拣电机5的空转，可以暂停分拣电机5的运行以进一步节省能源。

当实时负载大于预设负载一且不大于预设负载二时，说明此时分拣电机5为轻载状态，可以通过适度提高下料辅助机构的下料效率，以适量增大进入分拣壳1内的餐厨垃圾量，从而可以在一定程度内使得分拣电机5充分发挥破袋、分拣的效率。

当实时负载大于预设负载二时，说明此时分拣电机5处于重载状态，可以停止下料辅助机构，以使得餐厨垃圾由入料斗10进入到分拣壳1内的速度缩小至原始的下料速度，避免继续增大分拣电机5的负载而对其造成损害。

当实时负载大于预设负载三时，说明此时分拣电机5超出重载的临界值，若此时再继续下料，则会对分拣电机5造成损害，因此在停止下料辅助机构运行的基础上，还对入料阀进行关闭，以阻断对分拣壳1内的下料。此后分拣电机5可以将分拣壳1内的餐厨垃圾进行破碎、分拣，分拣电机5的负载不断减小并恢复至可以继续下料的范围，使得破袋分拣装置的破袋分拣效率达到最优状态。

实施例4

请参阅图16以及图17，本实施例提供一种餐厨垃圾自动破袋分拣装置。该破袋分拣装置在实施例1、实施例2以及实施例3中任意一者的基础上，对分拣壳1进行了细化。分拣壳1可包括第一壳体11、第二壳体12、观察窗13、检修板14、第一输出通道18以及第二输出通道19。

第一壳体11的截面呈与筛板6截面对应的半圆形，且第一壳体11与筛板6的上表面围成圆筒状的分拣空间。第二壳体12安装在第一壳体11的底部。第二壳体12与筛板6的下表面围成斜槽状的落料空间。

在本实施例中，第一壳体11上还可以开设有观察口111。观察窗13可以嵌入式安装在第一壳体11的观察口111上，且观察窗13的两侧设置有对称的搭扣。观察窗13通过搭扣与第一壳体11固定连接。观察窗13可以设置成便于观察的透明结构，如钢化玻璃、塑料等材质。

第二壳体12上还可以开设有多个检修端口121。分拣壳1还包括分别与多个检修端口121对应的多个检修板14。每个检修板14的一侧嵌入在对应的检修端口121中，且检修板通过螺栓与第二壳体12固定连接。在本实施例中，检修端口121的数量可根据第二壳体12的长度进行调整，第二壳体12越长，检修端口121的数量也需要设置的更多，这样，在需要对腔体101内部进行检修时，可以在相应位置的检修端口121打开检修板14以进行检修。

第一输出通道18可以固定连接分拣壳1的后向上。第一输出通道18的一端正对第一排出口103，第一输出通道18可以与分拣空间连通，从而可以对从第一排出口103中分离出的难降解垃圾进行传导。第一输出通道18远离第一排出口103的一端可以连接其他储存装置，以对难降解垃圾进行存放回收。

第二输出通道19可以固定连接在分拣壳1的底部。第二输出通道19的顶部正对第二排出口104，第二输出通道19可以与落料空间连通，从而可以对从第二排出口104排出的易降解垃圾进行传导。第二输出通道19上还可以固定安装有电动阀20，通过控制电动阀20，可以调节第二输出通道19的开孔大小，从而调节易降解垃圾的输出速率。当然，在本实施例的餐厨装置未进行垃圾分离作业时，还可以通过电动阀20将第二输出通道19关闭，这样，通过向腔体101内注入清洗液，可以先进行浸泡，也可以直接控制轴体2以及落料输送机构转动，这样可以使清洗液在腔体101内翻动，对腔体101及其内部的各个部件进行清洗。在清洗完毕可以打开电动阀20排出清洗液，然后多次清水冲洗排出，从而可以对破袋分拣装置进行定期保养。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，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，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (4)

1.一种用于餐厨垃圾处理的入料系统，其用于对一个破袋分拣装置进行供料；其特征在于，所述破袋分拣装置包括分拣壳（1）、轴体（2）、破碎机构（3）、抛料机构（4）以及分拣电机（5）；分拣壳（1）的顶部开设有用于接收所述餐厨垃圾的输入口（105）；轴体（2）转动安装在分拣壳（1）内部；破碎机构（3）以及抛料机构（4）均安装在轴体（2）上；分拣电机（5）用于驱使轴体（2）转动，以驱动破碎机构（3）以及抛料机构（4）运行；所述入料系统包括：

入料斗（10），其相对两侧分别开设有多个圆孔（1001）；入料斗（10）固定在分拣壳（1）上，并通过分拣壳（1）的输入口（105）与分拣壳（1）的内部连通；

下料辅助机构（30），其包括两组捣料组件；每组捣料组件包括曲轴（3011）、捣料杆（3012）以及摇杆（3013）；曲轴（3011）与入料斗（10）具有多个圆孔（1001）的其中一侧对应；捣料杆（3012）以及摇杆（3013）的均设置有多个，且均与入料斗（10）其中一侧的多个圆孔（1001）相对应；捣料杆（3012）的一端穿过对应的圆孔（1001）并伸入入料斗（10）内部，另一端铰接在对应摇杆（3013）的一端上；摇杆（3013）的另一端铰接在曲轴（3011）上；多个摇杆（3013）以及多个捣料杆（3012）均沿着曲轴（3011）的轴向线性分布； 其中，曲轴（3011）用于在沿自身轴心线转动时驱使多个摇杆（3013）往复摆动，进而带动捣料杆（3012）在相应的圆孔（1001）内窜动；

入料阀，其安装在入料斗（10）上，并用于打开或关闭分拣壳（1）的输入口（105）；

负载检测单元，其用于检测所述分拣电机（5）的实时负载；

入料检测单元，其用于实时检测入料斗（10）内的餐厨垃圾的堆积量；以及

控制器，其用于根据所述实时负载的大小，以作出如下决策：

（a）当所述实时负载小于预设负载一时，判断入料斗（10）内的餐厨垃圾的堆积量是否大于预设堆积量；

若入料斗（10）内的餐厨垃圾的堆积量大于预设堆积量，驱使所述下料辅助机构（30）运行以进行辅助下料；

（b）当所述实时负载大于所述预设负载一且不大于预设负载二时，根据所述预设负载二与所述实时负载之间的负载差，提高所述下料辅助机构（30）的辅助下料效率；其中，所述辅助下料效率与所述负载差之间呈负相关；

（c）当所述实时负载大于预设负载二且不大于预设负载三时驱使所述下料辅助机构（30）停止运行；

（d）当实时负载大于所述预设负载三时，控制入料阀关闭；

所述下料辅助机构（30）还包括下料辅助电机（302）；下料电机用于驱动两根曲轴（3011）转动，进而使多个捣料杆（3012）分别沿着对应的圆孔（1001）窜动；

所述入料系统还包括：

载台（40），其固定在入料斗（10）的外壁上，并用于支撑所述下料辅助机构（30）；

每组捣料组件还包括两个支撑座（3014）；支撑座（3014）固定在载台（40）上，且两个支撑座（3014）的相对内侧分别与曲轴（3011）的相对两端转动连接；

所述下料辅助机构（30）还包括传动组件；传动组件包括分别与两根曲轴（3011）相对应的两个传动轮（3031）；两个传动轮（3031）分别与两根曲轴（3011）的同一端固定连接，且两个传动轮（3031）之间通过皮带同步传动；其中一个传动轮（3031）与下料辅助电机（302）的输出轴固定连接；

捣料杆（3012）与对应的圆孔（1001）之间通过直线轴承滑动连接；

每个捣料杆（3012）伸入对应圆孔（1001）的一端固定连接有多个疏松爪；多个所述疏松爪沿捣料杆（3012）的端面呈圆周阵列分布。

2.根据权利要求1所述的用于餐厨垃圾处理的入料系统，其特征在于，所述入料系统还包括：

盖板（15），其一端铰接在入料斗（10）顶部的一侧上，另一端固定连接有把手。

3.根据权利要求1所述的用于餐厨垃圾处理的入料系统，其特征在于，决策（a）中，若入料斗（10）内的餐厨垃圾的堆积量小于所述预设堆积量，则驱使所述分拣电机（5）停止转动。

4.一种餐厨垃圾自动破袋分拣装置，其特征在于，其包括：分拣壳（1）、轴体（2）、破碎机构（3）、抛料机构（4）以及分拣电机（5）；分拣壳（1）的顶部开设有用于接收所述餐厨垃圾的输入口（105）；轴体（2）转动安装在分拣壳（1）内部；破碎机构（3）以及抛料机构（4）均安装在轴体（2）上；分拣电机（5）用于驱使轴体（2）转动，以驱动破碎机构（3）以及抛料机构（4）运行；所述破袋分拣装置采用一个入料系统对分拣壳（1）进行供料；

其中，所述入料系统采用如权利要求1至3中任意一项所述的用于餐厨垃圾处理的入料系统。

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