CN116943825B - 一种太阳能垃圾粉碎分选设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种太阳能垃圾粉碎分选设备，垃圾处理技术领域。集料结构包括集料斗以及设置在集料斗内底部的滤网；粉碎结构用于粉碎位于粉碎区的垃圾，包括外筒以及在外筒的内部设置的粉碎组件，粉碎组件包括动力组件以及与动力组件连接的粉碎刀，动力组件和外筒之间形成有落料通道，固液分离结构用于分离垃圾中的液体和固体，包括内外同轴设置的外壳和滤斗，且外壳和滤斗之间形成有分离区，滤斗由动力组件驱动旋转，分类箱包括与液体区连通的液体腔和与固体区连通的固体腔，固体腔内部设置有导料管，导料管的另一端套接有垃圾袋，本发明同时实现了垃圾的破碎和固液分离，使得垃圾处理得更彻底。

Description

一种太阳能垃圾粉碎分选设备

技术领域

本发明涉及垃圾处理技术领域，尤其涉及一种太阳能垃圾粉碎分选设备。

背景技术

垃圾是指人们生活、生产、经营等活动中所产生的废弃物，包括有机垃圾、可回收垃圾、有害垃圾等，这些垃圾如果不得当处理，会对环境和人类健康造成严重影响。

同时，垃圾还分为固态垃圾和液体垃圾，若固体垃圾和液体垃圾混合，会加速垃圾的腐烂速度，继而挥发出污染气体，同时垃圾在没有经过破碎处理后，其占用面积会很大，面积较大则不利于垃圾分类回收。

然而现有垃圾处理设备功能要么只具备粉碎功能，要么只具备固液分离功能，功能都是单一的，因此在垃圾处理过程中，无法进行多道垃圾处理步骤，使得垃圾被单一处理，若需要经过多道处理步骤，则需要将每步处理的垃圾搬运至下一处理步骤，比较费时费力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种太阳能垃圾粉碎分选设备，针对现有技术的不足，其能够解决上述背景技术提出的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种太阳能垃圾粉碎分选设备，包括从上往下依次连接的集料结构、粉碎结构、固液分离结构和分类箱；

集料结构包括集料斗以及设置在集料斗内底部的滤网，且滤网的上方设有粉碎区；

粉碎结构用于粉碎位于粉碎区的垃圾，包括外筒以及在外筒的内部设置的粉碎组件，粉碎组件包括动力组件以及与动力组件连接的粉碎刀，且粉碎刀向上穿至粉碎区，动力组件和外筒之间形成有落料通道，通过落料通道将粉碎后的垃圾导入固液分离结构；

固液分离结构用于分离垃圾中的液体和固体，包括内外同轴设置的外壳和滤斗，且外壳和滤斗之间形成有分离区，滤斗由动力组件驱动旋转，通过滤斗的离心力将液体甩入分离区，且外壳的底部设有收集液体的液体区，滤斗的底部设有收集固体的固体区；

分类箱包括与液体区连通的液体腔和与固体区连通的固体腔，固体腔内部设置有导料管，导料管的另一端套接有垃圾袋。

进一步的，集料斗的顶部设置有可开合的顶盖。

优选的，顶盖的顶面安装有太阳能板，太阳能板电性连接有蓄电模块，且蓄电模块安装在集料斗的外壁上，作为分选设备的供电电源。

优选的，粉碎组件的外壁与外筒的内壁之间连接有多个固定杆。

进一步的，动力组件包括与固定杆连接的机壳，机壳的内部安装有双轴电机，且双轴电机的上输出轴与粉碎刀连接，下输出轴与滤斗连接。

进一步的，外壳的底边缘一体成形有限位部，且限位部的顶边贴近滤斗的外表面，液体区的底壁设置有连通液体腔的开口。

进一步的，滤斗包括壳体以及壳体上部设置的分离网，壳体的底部设置有连接轴，且连接轴的上端与动力组件连接，下端旋转支撑在分类箱上，壳体的底部还设置有连通固体腔的通口，且通口与导料管对接。

进一步的，导料管的一侧通过气管连通有真空泵，且真空泵通过支架安装在分类箱上。

进一步的，导料管的内部倾斜设置有铰接的固定板和活动板，且固定板和活动板的位置处于气管与导料管连接处的上方，导料管在活动板的自由边相对的内壁上设有挡块，挡块与活动板之间设置有吸附的磁块。

进一步的，垃圾袋顶部设置有圆口，且圆口设有松紧带，通过松紧带将垃圾袋套接在导料管的底口上。

本发明至少具有如下优点或有益效果：

本发明提供的一种太阳能垃圾粉碎分选设备，通过从上往下设置依次连接的集料结构、粉碎结构、固液分离结构和分类箱，利用粉碎结构首先破碎倒入集料结构内部的垃圾，然后进入固液分离结构内部，同时借助粉碎结构的动力分离固体垃圾和液体垃圾，并使得固体垃圾和液体垃圾进入分类箱对应的固体腔和液体腔，本发明的设备同时实现了垃圾的破碎和固液分离，使得垃圾处理得更彻底。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明提供的一种太阳能垃圾粉碎分选设备的结构示意图；

图2为本发明提供的一种太阳能垃圾粉碎分选设备的爆炸示意图；

图3为本发明提供的一种太阳能垃圾粉碎分选设备的剖面示意图；

图4为本发明提供的一种太阳能垃圾粉碎分选设备的集料结构示意图；

图5为本发明提供的一种太阳能垃圾粉碎分选设备的粉碎结构和固液分离结构剖面示意图；

图6为本发明提供的一种太阳能垃圾粉碎分选设备的固液分离结构示意图；

图7为本发明提供的一种太阳能垃圾粉碎分选设备的固体腔内部示意图；

图8为本发明提供的一种太阳能垃圾粉碎分选设备的导料管末端剖面示意图；

图9为本发明另一实施例提供的一种太阳能垃圾粉碎分选设备的结构示意图；

图10为本发明另一实施例中挤压装置安装在固定腔内的结构示意图；

图11为本发明另一实施例中封口装置安装在固定腔内的结构示意图。

图标：100-集料结构；101-集料斗；102-滤网；103-粉碎区；120-粉碎结构；121-外筒；122-粉碎组件；123-动力组件；124-机壳；125-双轴电机；126-粉碎刀；127-落料通道；130-固液分离结构；131-外壳；132-滤斗；133-壳体；134-分离网；135-连接轴；136-通口；137-分离区；138-液体区；139-固体区；140-限位部；141-开口；150-分类箱；151-液体腔；152-固体腔；153-导料管；154-垃圾袋；160-顶盖；161-太阳能板；162-蓄电模块；163-固定杆；164-真空泵；170-支架；171-固定板；172-活动板；173-挡块；174-气管；180-挤压装置；181-壳体；182-推动杆；183-推动挤压板；190-封口装置；191-固定机械手；192-伸缩杆；193-伸缩部；194-电加热板；195-夹持部；197-第一夹持臂；199-第二夹持臂。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

参考图1和图2所示，一种太阳能垃圾粉碎分选设备，包括从上往下依次连接的集料结构100、粉碎结构120、固液分离结构130和分类箱150，具体的，上述四个结构之间的连接方式可以采用图中所示的法兰配合螺栓固定，当然也可以采用其他连接方式，例如螺纹连接、焊接等方式，不局限于图中所示的连接方式。

参考图1、图2和图4所示，集料结构100用于收集待处理的垃圾，集料结构100由主体结构集料斗101形成，同时在集料斗101的内底端通过螺钉安装一个滤网102，滤网102主要的作用筛选符合其孔径大小的垃圾。滤网102的上方形成粉碎区103。使用者将垃圾倒入粉碎区103后，符合滤网102孔径的垃圾穿过滤网102向下掉落，不符合的则留在滤网102上。该滤网102的材料为钢丝，具有较强的刚性。

参考图1、图3和图5所示，粉碎结构120用于破碎倒入粉碎区103的垃圾。粉碎结构120主要包括安装在集料斗101底部的外筒121和在外筒121的内部设置的粉碎组件122。在外筒121的内壁上沿径向安装多根固定杆163，固定杆163的长度小于外筒121内孔的半径长度。固定杆163的一端与外筒121的内壁固定连接，另一端与粉碎组件122的周壁固定连接，利用固定杆163将粉碎组件122设置在外筒121的中心部。外筒121的内孔壁和粉碎组件122之间形成一个环形的落料通道127，穿过滤网102的垃圾经过落料通道127继续向下掉落到固液分离结构130内，如图5中位于上方的箭头所示。

具体的，粉碎组件122由动力组件123和粉碎刀126组成，动力组件123的上端贯穿滤网102且与滤网102转动连接。粉碎刀126位于粉碎区103内，且与动力组件123的上端部固定连接。当动力组件123工作时，粉碎刀126持续旋转，从而能够对滤网102上的垃圾进行粉碎，直至所有垃圾全部被粉碎结构120粉碎至符合孔径，透过滤网102进入到落料通道127内。优选的，粉碎刀126的下端面与滤网102的上端面之间的间隙很小，便于对垃圾进行粉碎。

动力组件123包括与固定杆163连接的机壳124，在机壳124的内部安装有一双轴电机125，双轴电机125的底端与机壳124的下端固定连接，双轴电机125的上输出轴和下输出轴分别穿出机壳124的顶壁和底壁，且分别与机壳124的顶壁和底壁转动连接。即双轴电机125的上输出轴贯穿滤网102之后与粉碎刀126键联接。下输出轴则将动力传输至固液分离结构130。

优选的，为了防止垃圾在粉碎过程中飞出集料斗101，在集料斗101的顶面通过螺钉安装一个顶盖160，顶盖160由两半铰接的半盖形成，一个半盖固定在集料斗101上，另一个则活动在集料斗101上，填入垃圾时将活动的半盖打开即可，粉碎时盖上此半盖即可。

请参考图3、图5和图6所示，固液分离结构130用于分离垃圾中的液体和固体，当穿过滤网102的垃圾掉落至固液分离结构130内时，可对其进行固液分离处理。

具体的，固液分离结构130包括内外同轴设置的外壳131和滤斗132。漏斗132的直径小于外壳131的内孔直径，即在外壳131和滤斗132之间形成分离区137。滤斗132与双轴电机125的下输出轴键联接，双轴电机125的下输出轴转动时能够带动滤斗132转动。被粉碎的固态垃圾和垃圾中的液体落在漏斗132内。

优选的，在壳体133的底部螺接一根连接轴135，并让连接轴135的上端与下输出轴键联接，连接轴135的下端则利用角轴承旋转支撑在分类箱150上，角轴承给予连接轴135轴向的支撑力以及径向的稳定力，从而保证滤斗132正常旋转。

优选的，为了避免垃圾直接掉落至分离区137，需要将滤斗132的顶面边缘贴合在外壳131顶部内壁上，也可以在二者之间设置密封圈，利用密封圈密封二者顶部接触面。

具体的，滤斗132包括壳体133以及在壳体133侧壁上部上设置的分离网134，分离网134呈环状结构，该分离网134的目数很小，仅可通过液体。

由于滤斗132和粉碎刀126是同步动作的，固液混合垃圾通过落料通道127落入到虑斗132内后，固液混合垃圾在离心力的作用下，沿壳体133的上表面向分离网134的方向移动，最终贴合分离网134上，液态物通过分离网134的网孔飞出分离网134，固态物则在分离网134的阻挡下留在分离网134内部，当双轴电机125停止运行后，固态物与分离网134掉落在壳体133的上表面上的固体区139内，并在自身重力作用下沿壳体133的上表面滑动至壳体133的上表面的最低处。

为了将分离的固体物掉落至分类箱150，在壳体133的底部设置连通分类箱150的通口136。以借助重力更好地向下掉落，通口136位于壳体133底部的最低处。图6中所示的通口136大小仅为示例，在实际使用时，可以扩大通口136的面积，增加固体掉落至分类箱150的速率。

此外，外壳131的底部一体成型设置有限位部140，限位部140的顶边贴近滤斗132底部的外表面，利用限位部140在外壳131的底部形成液体区138，用于承接分离的液体。

为使得液体继续向下流入分类箱150，在外壳131的底部设置一开口141，请参考图6所示，并让开口141处于外壳131底部的最低处。优选的，可以将开口141设置成弧形结构，扩大开口141的面积，使得液体更快速地流入分类箱150内。

参考图2、图3和图7所示，分类箱150的上端与固液分离结构130的下端固定连接。分类箱150包括利用隔板隔开的液体腔151和固体腔152。液体腔151与开口141正对，固体腔152与通口136正对。具体的，固体腔152的顶壁上设有与通口136相对应的通孔，该通孔与通口136连通，使得固体腔152与固体区139连通。在液体腔151的顶壁上设有与开口141形状、大小相适配的弧形孔，弧形孔与开口141相连通，使得液体腔151与液体区138连通。固体腔152内用于放置存放固体垃圾的箱体或垃圾袋，液体腔151内设置有用于收集液体垃圾的箱体。

分类箱150的左右侧壁均为开口设置或设置有侧门，便于工作人员取出盛放垃圾的垃圾袋或箱体。

优选的，在液体腔151的顶壁上设置有排水阀，用于排出固液分离后的废水。

参考图3、图7和图8所示，固体腔152内部设置一根与通口136连通的导料管153，并在导料管153的另一端套接垃圾袋154，利用垃圾袋154收集分离出液体的固体垃圾。

优选的，导料管153的一侧通过气管174连接有真空泵164，且真空泵164通过支架170安装在分类箱150的顶壁上。具体的，导料管153的内部倾斜设置有铰接的固定板171和活动板172，且固定板171和活动板172的位置处于气管174与导料管153连接处的上方，在具体实施时，活动板172选用较轻的塑料制作，减轻其重力，同时活动板172最大下摆范围在其竖直状态之前，即，活动板172无法下摆至垂直状。

导料管153在活动板172的自由边相对的内壁上安装一挡块173，并在挡块173与活动板172之间设置吸附的磁块(图中未示出)，利用磁铁可以将活动板172吸附在挡块173上，且活动板172与导料管153之间采取了密封措施。在固体垃圾下落时，活动板172受到垃圾的重力脱离挡块173。当真空泵164工作时，轻盈的活动板172立即被向上的风力推动，并向上移动直至吸附在挡块173上，继而真空泵164抽空垃圾袋154内的空气。工作人员在取出垃圾到时，需先进行抽真空工作，然后对垃圾袋的袋口扎紧，从而使垃圾袋154持续处于真空状态，避免垃圾发酵。

优选的，该垃圾袋154顶部为一圆口，且圆口系有松紧带，通过松紧带可以将垃圾袋154套接在导料管153的底口上，在收集完成后，将垃圾袋154拔出，并压紧导料管153保证内部真空。

此外，在顶盖160的顶面安装太阳能板161，且太阳能板161电连接有一蓄电模块162，蓄电模块162可以作为分选设备的供电电源，分选设备也可以直接接入市电。

优选的，还在分类箱150的外壁设置广告区域，用于投放广告；还在集料斗101和外筒121的内壁安装紫外灯，利用紫外线进行消毒处理。

在另一实施例中，在固体腔152内还设置有挤压装置180和封口装置190。在该实施例中，垃圾袋采用设置有单向阀，且不易破损的材质制成的垃圾袋，真空泵164的输入端与垃圾袋上的单向阀连接。挤压装置180和封口装置190均安装在固体腔152内，且挤压装置180位于封口装置190的上方，垃圾袋的开口处与封口装置190连接。在本实施例中，真空泵164安装在固态腔152的侧壁下方或底面。具体请参考图9至图11所示。

具体的，挤压装置180包括上端为开口的壳体181，壳体181与固体腔152的腔壁固定连接壳体181的底部设有漏料口，漏料口的大小为壳体181底面的一半。在壳体181底面下方通过导轨滑动连接有底板，底板远离漏料口的一端通过伸缩气缸与壳体181连接，伸缩气缸运行带动底板开闭漏料口。壳体181内水平设置有推动杆182，推动杆182靠近漏料口的一端设置有挤压板183。导料管153的下端位于壳体181开口的上方。常态下，伸缩气缸处于伸长状态，底板位于漏料口下方，漏料口被底板关闭，被粉碎的固体物落在壳体181内后，推动杆182运行，推动挤压板183沿壳体181的长度方向移动，从而对壳体181内的固体物进行挤压，使其被挤压为长方体。待固体垃圾被挤压成型后，伸缩气缸收缩，使得漏料口打开，此时，被挤压成型的固体垃圾从漏料口处掉落，落入垃圾袋154内。

具体的，封口装置190包括两个固定机械手191和热封机。两个固定机械手191对应设置，分别设置在固体腔152相对的侧壁上。固定机械手191包括伸缩部193和夹持部195，夹持部195的与伸缩部193的一端固定连接，伸缩部193的另一端与固体腔152的侧壁连接，伸缩部193也为电动气缸。夹持部193包括第一夹持臂197和第二夹持臂199，第一夹持臂197和第二夹持臂199通过转轴连接，转轴上设置有扭转弹簧。夹持部193为现有的夹具，具体结构请参考发卡或纸张夹具等。垃圾袋通过夹持部193进行固定，伸缩部193伸长时，能够使垃圾袋的袋口张开，伸缩部193收缩时，能够时垃圾袋的袋口合拢。

热风机包括两组加热组件，两组加热组件均与固体腔152的腔壁连接，且两组加热组件对应设置，垃圾袋的上部位于两组加热组件之间，加热组件能够对垃圾袋进行加热，并挤压垃圾袋的侧壁，使垃圾袋的两个侧壁粘接。具体的，加热组件包括伸缩杆192，伸缩杆192的一端与固体腔152的腔壁连接，伸缩杆192的另一端为电加热板194。当垃圾袋的袋口在固定机械手191的拉动下合拢后，伸缩杆192伸长，使两个电加热板194共同对垃圾袋的侧壁加热并挤压，从而使垃圾袋的侧壁粘接密封。

待垃圾袋被封口装置190密封后，真空泵164启动，即可将垃圾袋内的空气抽出。垃圾袋与真空泵164的连接处设置有单向阀，使得真空泵164抽真空工作完成后，垃圾袋内仍保持真空状态。

本发明提供的一种太阳能垃圾粉碎分选设备的工作原理：

使用时，将待处理的垃圾导入集料斗101内，粉碎结构120的双轴电机125带动粉碎刀126破碎垃圾，当破碎的垃圾符合滤网102的孔径时，此类则会直接穿过滤网102向下掉落，不符合孔径的垃圾则留在滤网102上继续破碎，直至符合滤网102的孔径；而穿过的垃圾穿过落料通道127进入滤斗132内部此时滤斗132底部的通口136处于封闭状态，由双轴电机125同时驱动的滤斗132同步旋转，垃圾在旋转地滤斗132中产生离心力，同时滤斗132的侧面为分离网134，在离心力的作用下，能穿过分离网134的液体则被甩出滤斗132，并进入分离区137内，同时沿着外壳131的内壁向下流入集液区，最终通过开口141进入至分类箱150的液体腔151内；而无法穿过分离网134的固体垃圾则被留在滤斗132的固体区139，在通口136被打开后，固体垃圾则直接掉落至导料管153内，直至进入到垃圾袋154内，在需要真空处理时，启动真空泵164，此时活动板172被向上推动，吸附到挡块173上，继而仅剩下垃圾袋154内部的空气可被抽吸，通过上述措施对垃圾进行粉碎、固液分离和真空处理。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (8)

1.一种太阳能垃圾粉碎分选设备，其特征在于，包括从上往下依次连接的集料结构、粉碎结构、固液分离结构和分类箱；

所述集料结构包括集料斗以及设置在集料斗内底部的滤网，且所述滤网的上方设有粉碎区；

所述粉碎结构用于粉碎位于所述粉碎区的垃圾，包括外筒以及在外筒的内部设置的粉碎组件，所述粉碎组件包括动力组件以及与动力组件连接的粉碎刀，且所述粉碎刀向上穿至所述粉碎区，所述动力组件和所述外筒之间形成有落料通道，通过所述落料通道将粉碎后的垃圾导入所述固液分离结构；

所述固液分离结构用于分离垃圾中的液体和固体，包括内外同轴设置的外壳和滤斗，且所述外壳和所述滤斗之间形成有分离区，所述滤斗由所述动力组件驱动旋转，通过所述滤斗的离心力将液体甩入所述分离区，且所述外壳的底部设有收集液体的液体区，所述滤斗的底部设有收集固体的固体区；

所述分类箱包括与液体区连通的液体腔和与固体区连通的固体腔，所述固体腔内部设置有导料管，所述导料管的另一端套接有垃圾袋；

所述导料管的一侧通过气管连通有真空泵，且真空泵通过支架安装在所述分类箱上；

所述导料管的内部倾斜设置有铰接的固定板和活动板，且固定板和活动板的位置处于气管与导料管连接处的上方，所述导料管在所述活动板的自由边相对的内壁上设有挡块，所述挡块与所述活动板之间设置有吸附的磁块。

2.根据权利要求1所述的一种太阳能垃圾粉碎分选设备，其特征在于，所述集料斗的顶部设置有可开合的顶盖。

3.根据权利要求2所述的一种太阳能垃圾粉碎分选设备，其特征在于，所述顶盖的顶面安装有太阳能板，所述太阳能板电连接有蓄电模块，所述蓄电模块安装在所述集料斗的外壁上，作为所述分选设备的供电电源。

4.根据权利要求1所述的一种太阳能垃圾粉碎分选设备，其特征在于：所述粉碎组件的外壁与所述外筒的内壁之间连接有多个固定杆。

5.根据权利要求4所述的一种太阳能垃圾粉碎分选设备，其特征在于，所述动力组件包括与固定杆连接的机壳，所述机壳的内部安装有双轴电机，且双轴电机的上输出轴与所述粉碎刀连接，下输出轴与所述滤斗连接。

6.根据权利要求1所述的一种太阳能垃圾粉碎分选设备，其特征在于，所述外壳的底边缘一体成形有限位部，且限位部的顶边贴近所述滤斗的外表面，所述液体区的底壁设置有连通液体腔的开口。

7.根据权利要求1所述的一种太阳能垃圾粉碎分选设备，其特征在于，所述滤斗包括壳体以及壳体上部设置的分离网，所述壳体的底部设置有连接轴，且连接轴的上端与所述动力组件连接，下端旋转支撑在所述分类箱上，所述壳体的底部还设置有连通所述固体腔的通口，且通口与所述导料管对接。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的一种太阳能垃圾粉碎分选设备，其特征在于，所述垃圾袋顶部设置有圆口，且圆口设有松紧带，通过所述松紧带将所述垃圾袋套接在所述导料管的底口上。