CN117661815A - 一种用于高层建筑垃圾的回收装置 - Google Patents

Abstract

一种用于高层建筑垃圾的回收装置，包括垂直运输井以及位于垂直运输井内部的多个减能缓冲装置及多个动能回收装置；减能缓冲装置包括倾斜向下的缓冲板以及用于支撑缓冲板的弹性支撑部；动能回收装置用于将建筑垃圾的动能进行回收、转化，并形成用于支撑缓冲板的预支撑力，预支撑力优先于弹性支撑部所提供的支撑力。以预支撑力作为第一梯级的支撑能够为弹性支撑部分担部分冲击荷载，减少弹性支撑部的工作时间以及工作强度，从而减缓第一减能缓冲装置的老化、失效，提升第一减能缓冲装置的使用寿命。

Description

一种用于高层建筑垃圾的回收装置

技术领域

本发明属于建筑垃圾回收技术领域，具体涉及一种用于高层建筑垃圾的回收装置。

技术背景

随着人口数量增长以及工业社会、商业社会的持续发展，土地供给量及人均土地占有量越来越少，对此，为了改善用地紧缺的现状，高层建筑成为了当前的主流趋势。然而，在高层建筑施工过程中会产生大量的建筑垃圾，如混凝土块、废砂浆、废金属等，在风力作用下，建筑垃圾中的有毒物质、粉尘颗粒极易扩散至空气中，对生态环境造成污染。那么，在当前绿色施工的大背景之下，如何对建筑垃圾实行低成本、高效且环保的回收成为了施工过程中的核心技术点。

通常，以施工电梯、起重机、物料提升机作为高层建筑垃圾的运输媒介，然而，采用上述工具运输建筑垃圾势必会对平行施工中的其他工序造成影响，阻碍整个施工进程。基于此，现有技术中，专利CN103790364B公开了一种高层建筑垃圾运输系统，该系统包括设置在塔楼核心筒垂直洞口内的专用垃圾箱以及位于专用垃圾箱内部且沿高度间隔方向设置的多个减能装置，通过上述系统对高层建筑垃圾进行全程封闭运输。

分析可知，现有技术中通常存在如下技术问题：

建筑垃圾在下落过程中仅通过减能装置进行缓冲，以抵消建筑垃圾的部分动能，但缺乏对余下部分动能的回收机制。

发明内容

有鉴于此，本发明意在提供一种用于高层建筑垃圾的回收装置，以解决现有技术中缺乏动能回收机制的技术问题。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种用于高层建筑垃圾的回收装置，包括垂直运输井以及位于垂直运输井内部的多个减能缓冲装置及多个动能回收装置，减能缓冲装置与动能回收装置一一对应，多个减能缓冲装置沿高度方向螺旋上升且相邻两个减能缓冲装置分别与垂直运输井相邻的两侧壁固定连接；减能缓冲装置包括倾斜向下的缓冲板以及位于缓冲板正下方且用于支撑缓冲板的弹性支撑部；动能回收装置位于垂直运输井的最下方，动能回收装置用于将建筑垃圾的动能进行回收、转化，并形成用于支撑缓冲板的预支撑力，预支撑力优先于弹性支撑部所提供的支撑力。

本发明的有益效果在于：

(1)与现有技术相比，通过增设动能回收装置，将建筑垃圾下落过程中的部分动能进行回收、转化并形成用于支撑缓冲板的预支撑力，与减能缓冲装置中的弹性支撑部共同支撑缓冲板。其中预支撑力作为第一梯级的支撑能够为弹性支撑部分担部分冲击荷载，减少弹性支撑部的工作时间以及工作强度，从而减缓第一减能缓冲装置的老化、失效，提升第一减能缓冲装置的使用寿命。

(2)动能回收装置位于垂直运输井的底部，通过动能回收装置对即将落地的建筑垃圾进行消能缓冲，避免建筑垃圾与地面或刚性结构面撞击导致建筑垃圾破碎严重，影响后续的循环利用。

进一步，所述缓冲板的上端设有转轴，所述缓冲板通过所述转轴与两侧所述垂直运输井的井壁转动连接。

有益效果，保证缓冲板在外荷载的作用下可以转动。

进一步，所述弹性支撑部包括外部伸缩筒以及位于所述伸缩筒内部的弹簧。

有益效果，通过伸缩筒的内壁为弹簧提供支撑从而限制弹簧在受力过程中的扰度变形，提升整个弹性支撑部的承载能力及稳定性。

进一步，所述动能回收装置包括与所述垂直运输井井壁滑动连接的滑动块，所述滑动块的背部固定连接有第一齿条，所述垂直运输井井壁内部设有沿竖直方向延伸第二齿条，所述第二齿条仅底部设有啮合部，所述第二齿条的顶部朝向所述缓冲板弯折并对所述缓冲板提供支撑，所述第二齿条啮合部与第一齿条之间设有传动齿轮，通过所述传动齿轮实现所述第一齿条与所述第二齿条之间的动力传输。

有益效果，通过第一齿条、传动齿轮实现滑动块与第二齿条的相背而行。

进一步，所述滑动块的下方设有用于支撑滑动块的复位弹簧。

有益效果，通过复位弹簧为滑动块提供支撑力，保证滑动块在无载荷的情况下能够归位。

进一步，所述第一齿条的长度大于所述滑动块的宽度。

有益效果，保证第一齿条及滑动块具备足够的行程。

进一步，所述滑动块的上表面由上至下由外至内倾斜。

有益效果，避免建筑垃圾附着、堆积于滑动块的上表面。

进一步，所述垂直运输井的侧壁上设有多个垃圾倾倒口，所述垃圾倾倒口与所述减能缓冲装置一一对应且所述垃圾倾倒口位于所述减能缓冲装置的正上方。

有益效果，确保建筑垃圾经垃圾倾倒口倒入垂直运输井后能够落于缓冲板的上表面并沿板面下落。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：

图1为本发明实施例一中一种用于高层建筑垃圾的回收装置的示意图，用于展示垂直运输井的形状；

图2为图1的右视图(隐藏右侧板)，用于展示垂直运输井的内部构造；

图3为本发明实施例一中第一减能缓冲装置的左视图；

图4为图3中弹性支撑部的右视图；

图5为图4中A-A向的剖视图，用于展示弹性支撑部的内部结构；

图6为图2中A1处的放大图；

图7为本发明实施例一中第一滑动块的、滑动凸起及第一齿条的示意图，用于展示三者的位置关系；

图8为图7的右视图，用于展示滑动凸起及第一齿条的位置关系；

图9为本发明实施例一中滑动凸起的示意图；

图10为图2的局部示意图；

图11为图10中B-B向的剖视图，用于展示第一动能回收装置的内部结构；

图12为图11中A2处的放大图，用于展示第一滑动块及复位弹簧的位置关系；

图13为图1的右视图(隐藏右侧板及第一动能回收装置中的实体部件)，用于展示第一开口及第二开口；

图14为图13中D-D向的剖视图，用于展示第一连通槽、第一开口及第二开口的位置关系及连通关系；

图15为图10中C-C向的剖视图，用于展示第一齿条、传动齿轮及第二齿条的位置关系；

图16为图15中A3处的放大图；

图17为本发明实施例一中传动齿轮的示意图；

图18为本发明实施例一中第二齿条的示意图；

图19为本发明实施例一中第一滑动块、第二滑动块、第三滑动块及第四滑动块的示意图，用于展示4者的位置关系。

附图中标记如下：

垂直运输井1、垃圾倾倒口11、第一减能缓冲装置2、固定座21、缓冲板22、转轴221、弹性支撑部23、弹簧231、伸缩筒232、顶板2321、第二减能缓冲装置3、第三减能缓冲装置4、第四减能缓冲装置5、第一动能回收装置6、第一滑动块61、滑动凸起611、第一滑动槽62、复位弹簧63、第一连通槽64、第一开口641、第二开口642、第一齿条65、传动齿轮66、连接轴661、第二齿条67、啮合段671、弯折段672、接触段673、第二滑动块71、第三滑动块81、第四滑动块91

具体实施方式

实施例一，具体见图1-图19。

如图1、图2所示，一种用于高层建筑垃圾的回收装置，包括垂直运输井1以及位于垂直运输井1内部的减能缓冲装置及动能回收装置。

本实施例中，横截面呈正方形状的竖直运输井1位于楼栋竖井之中，且竖直运输井1的四面侧壁均与楼栋竖井的侧壁相抵，通过楼栋竖井的对竖直运输井提供支撑，从而防止建筑垃圾在下落过程中因碰撞造成竖直运输井1的侧壁发生变形破坏。

如图2所示，垂直运输井1的内部沿高度方向间隔设置有4个配置相同的减能缓冲装置，即第一减能缓冲装置2、第二减能缓冲装置3、第三减能缓冲装置4及第四减能缓冲装置5，需要重点强调的是，本实施例中，4个减能缓冲装置分别位于垂直运输井1的4侧壁且沿顺时针方向有序上升，即第一减能缓冲装置2固定于垂直运输井1的左侧壁，第二减能缓冲装置3固定于垂直运输井1的后侧壁、第三减能缓冲装置4固定于垂直运输井1的右侧壁，第四减能缓冲装置5固定于垂直运输井1的前侧壁。

以第一减能缓冲装置2为例，如图3所示，第一减能缓冲装置2包括固定座21、缓冲板22以及用于支撑缓冲板22的弹性支撑部23。本实施例中，固定座21呈直三棱柱状，其一侧直角边对应的侧面与垂直运输井1的左侧壁焊接，使得其斜面朝向右上方。缓冲板22位于固定座21的上方，缓冲板22的板面尺寸与垂直运输井1的横截面尺寸一致，缓冲板22的一端焊接有转轴221，与垂直运输井1左侧壁相邻的前侧壁及后侧壁上均开有等高度且与转轴221直径一致的转动凹槽(图中未显示)，缓冲板22通过转轴221与垂直运输井1的前侧壁及后侧壁转动连接。需要特别说明的是，本实施例中，缓冲板22采用材质为弹簧钢的钢板，在受力过程中，通过钢板自身发生变形能够达到一定程度上的缓冲消能效果。另外，转轴221的侧面紧贴垂直运输井1的左侧壁，以保证下落的建筑垃圾不会撞击下方的固定座21及弹性支撑部23。

如图4、图5所示，弹性支撑部23包括伸缩筒232以及位于伸缩筒232内部的弹簧231，伸缩筒232的底面与固定座21的斜面焊接，通过固定座21为伸缩筒232提供支撑力，弹簧231的底端同样与固定座21的斜面焊接，弹簧231顶端与伸缩筒232的顶板2321焊接。缓冲板22在外荷载的作用下绕转轴221发生顺时针旋转并将外荷载转递至弹簧231，由于外荷载的方向是不断变化的，无法保证始终垂直于弹簧231的轴线方向，那么抗弯能力较弱的弹簧231在外荷载的作用下以及产生扰度变形，严重时会破坏弹簧231的结构，使得弹簧231无法复原。对此，在弹簧231的外侧设置可压缩的伸缩筒232，通过伸缩筒232的内壁为弹簧231提供支撑从而限制弹簧231在受力过程中的扰度变形，提升整个弹性支撑部23的承载能力及稳定性。

当建筑垃圾下落至垂直运输井1的底部时，通过上部的多个减能缓冲装置虽然消耗了建筑垃圾下落过程中的部分动能，但是即将落地的建筑垃圾依然具有较强的冲击荷载，当建筑垃圾与地面或是刚性结构面发生接触时，较强的冲击荷载会使得建筑垃圾自身破碎严重且伴随大量粉尘，导致建筑垃圾的回收利用率低。由此可知，建筑垃圾的动能通过撞击、破碎等方式实现了能量耗散，但未得到合理的运用。

基于此，本实施例中，于垂直运输井1的底部增设动能回收装置，通过将建筑垃圾的动能进行回收、转化并用于对缓冲板22提供支撑，提升减能缓冲装置的承载力的同时为弹性支撑部23分担部分荷载，延长弹性支撑部23的使用寿命。需要着重强调的是，本实施例中，动能回收装置与减能装置是一一对应的。

以第一动能回收装置6为例，如图6-图12所示，包括与垂直运输井1左侧板滑动连接的第一滑动块61，第一滑动块61的上表面向下倾斜，垂直运输井1的左侧板上开有等高度且两个尺寸相同的第一滑动槽62，本实施例中，两个第一滑动槽62关于垂直运输井1左侧壁的纵向中线对称，第一滑动块61的背面焊接有滑动凸起611，滑动凸起611的长度与第一滑动块61的宽度一致，第一滑动块61通过滑动凸起611与第一滑动槽62滑动连接。第一滑动槽内62设有复位弹簧63，复位弹簧63的顶端与滑动凸起611的底面焊接，复位弹簧63的底端与第一滑动槽62的底面焊接。第一滑动块61在外荷载的作用下沿高度方向向下滑动，当外荷载减小或消失时，在复位弹簧63的回弹作用下，第一滑动块61向上滑动。

垂直运输井1左侧板的内部开有如图13、图14所示的第一连通槽64，本实施例中，第一连通槽64共有两条且关于垂直运输井1左侧壁的纵向中线对称，且两条第一连通槽64均位于两条第一滑动槽62的中间。本实施例中，第一连通槽64由垂直运输井1左侧板的底部延伸至第一减能缓冲装置2中固定座21的上方，第一连通槽64的底部开有第一开口641，第一连通槽64的顶部开有第二开口642，第一连通槽64通过第一开口641及第二开口642与外部空间相连通。值得强调的是，本实施例中，第一开口641与第一滑动槽62等高且尺寸一致。

为了实现对建筑垃圾的动能回收、转化，本实施例中，如图15-图18所示，第一滑动块61的背面焊接有第一齿条65，第一齿条65的啮合部朝向第一连通槽64，本实施例中，第一齿条65的大于与第一滑动块61宽度，以此保证第一齿条65及第一滑动块61具备足够的行程。第一连通槽64内设置有第二齿条67，需要重点说明的是，本实施例中，第二齿条67靠近第一齿条65的一端设有用于啮合的齿，即啮合段671；啮合段671的啮合部朝向第一齿条65的啮合部且两者之间设有传动齿轮66，传动齿轮66的长度与第一开口641的宽度一致且传动齿轮66的两端均设有如图17所示的连接轴661，第一开口641的两侧壁开有连接孔(图中未显示)，传动齿轮66通过两侧连接轴661与第一开口641的侧壁实现转动连接。通过传动齿轮66将第一齿条65向下的位移转化为第二齿条67向上的位移。

第二齿条67的顶部朝向缓冲板22一侧弯折，即弯折段672，弯折段672的顶部与缓冲板22的底部相抵。第二齿条67的中间部分与第一连通槽64的尺寸一致且完全接触，即接触段673，在外力的作用下第二齿条67的接触段673与第一连通槽64发生相对位移且两者之间不会发生错动。

有必要强调的是，本实施例中，第二齿条67与弹性支撑部23对缓冲板22提供梯级支撑作用，其中第二齿条67对缓冲板22施加第一梯级的支撑，第一滑动块61及第一齿条65受建筑垃圾的冲击荷载向下位移，通过传动齿轮66带动第二齿条67向上位移，那么弯折段672在上移过程中的会对缓冲板22施加一个预支撑力，使得缓冲板22具有绕转轴221发生逆时针转动的趋势或者缓冲板22绕转轴221发生逆时针转动。其中预支撑力的实质为第一动能回收装置6对建筑垃圾的部分动能进行回收、转化而成。随着建筑垃圾持续下落，第一动能回收装置6对缓冲板22提供的预支撑力能够抵消部分冲击荷载，当冲击荷载大于预支撑力使得缓冲板22逆时针转动至缓冲板22的底面与伸缩筒232顶板2321相接触时，弹性支撑部23作为第二梯级支撑结构对缓冲板22实施弹性支撑，进一步对下落的建筑垃圾进行减能缓冲。

通过上述第一动能回收装置6提供的预支撑力作为第一梯级支撑能够为弹性支撑部23分担部分冲击荷载，减少弹性支撑部23的工作时间以及工作强度，从而减缓第一减能缓冲装置2的老化、失效，提升第一减能缓冲装置2的使用寿命。

值得特别强调的是，如图19示，本实施例中，第一动能回收装置6中的第一滑动块61、第二动能回收装置中的第二滑动块71、第三动能回收装置中的第三滑动块81以及第四动能回收装置中的第四滑动块91共同构成一个框型结构，其中部预留的通道能够保证尺寸较大的建筑垃圾顺利通过，从而确保垂直运输井1的通畅。

为了方便倾倒不同高度的建筑垃圾，本实施例中，于各个减能缓冲装置的上方开有如图1所示的垃圾倾倒口11，确保建筑垃圾经垃圾倾倒口11倒入垂直运输井1后能够落于缓冲板22的上表面并沿板面下落。另外，垃圾倾倒口11的开口处设置有的滑动闭合板，垃圾倾倒口11的底部及顶部设置有滑动凹槽，滑动闭合板通过滑动凹槽与垂直运输井的侧板滑动连接。通过滑动闭合板实现垃圾倾倒口11的开合，保证垂直运输井1中粉尘不会由垃圾倾倒口11扩散而出。滑动闭合板上焊接有把手，便于开合过程中拉动滑动闭合板。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (8)

1.一种用于高层建筑垃圾的回收装置，其特征在于，包括垂直运输井以及位于所述垂直运输井内部的多个减能缓冲装置及多个动能回收装置，所述减能缓冲装置与所述动能回收装置一一对应，所述多个减能缓冲装置沿高度方向螺旋上升且相邻两个所述减能缓冲装置分别与所述垂直运输井相邻的两侧壁固定连接；所述减能缓冲装置包括倾斜向下的缓冲板以及位于所述缓冲板正下方且用于支撑所述缓冲板的弹性支撑部；所述动能回收装置位于垂直运输井的最下方，所述动能回收装置用于将建筑垃圾的动能进行回收、转化，并形成用于支撑所述缓冲板的预支撑力，所述预支撑力优先于所述弹性支撑部所提供的支撑力。

2.根据权利要求1所述的一种用于高层建筑垃圾的回收装置，其特征在于，所述缓冲板的上端设有转轴，所述缓冲板通过所述转轴与两侧所述垂直运输井的井壁转动连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于高层建筑垃圾的回收装置，其特征在于，所述弹性支撑部包括外部伸缩筒以及位于所述伸缩筒内部的弹簧。

4.根据权利要求1所述的一种用于高层建筑垃圾的回收装置，其特征在于，所述动能回收装置包括与所述垂直运输井井壁滑动连接的滑动块，所述滑动块的背部固定连接有第一齿条，所述垂直运输井井壁内部设有沿竖直方向延伸第二齿条，所述第二齿条仅底部设有啮合部，所述第二齿条的顶部朝向所述缓冲板弯折并对所述缓冲板提供支撑，所述第二齿条啮合部与第一齿条之间设有传动齿轮，通过所述传动齿轮实现所述第一齿条与所述第二齿条之间的动力传输。

5.根据权利要求4所述的一种用于高层建筑垃圾的回收装置，其特征在于，所述滑动块的下方设有用于支撑滑动块的复位弹簧。

6.根据权利要求4所述的一种用于高层建筑垃圾的回收装置，其特征在于，所述第一齿条的长度大于所述滑动块的宽度。

7.根据权利要求4所述的一种用于高层建筑垃圾的回收装置，其特征在于，所述滑动块的上表面由上至下由外至内倾斜。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的一种用于高层建筑垃圾的回收装置，其特征在于，所述垂直运输井的侧壁上设有多个垃圾倾倒口，所述垃圾倾倒口与所述减能缓冲装置一一对应且所述垃圾倾倒口位于所述减能缓冲装置的正上方。