一种沼气池破壳装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种沼气池破壳装置，包括转动构件、传动构件、破壳构件及固定支撑构件，传动构件包括由内到外同轴套接的第一传动轴和第二传动轴，转动构件与第一传动轴的顶端固定连接，固定支撑构件与第一传动轴的底端同轴可转动连接，第二传动轴外固定套设破壳构件；当转动构件逆时针转动时，第一传动轴与第二传动轴同步运动，第一传动轴带动第二传动轴及破壳构件一起进行逆时针转动；当转动构件顺时针转动时，第一传动轴与第二传动轴卸载运动，第一传动轴进行顺时针自转。借助人力对破壳装置做功，可使破壳构件以较大的角速度转动，从而使破壳支杆与沼壳具有一定的速度差，在剪应力作用下，沼壳被破壳支杆有效破碎。
【专利说明】
_种沼气池破壳装置
技术领域
[0001]本发明专利涉及沼气池设备领域，特别涉及一种用于对沼气池内料液破壳的沼气池破壳装置。
技术背景
[0002]近年来，国家为改善农村居民的生活环境和用能结构，对沼气利用技术进行了推广，取得了良好的经济效益和生态效益。但沼气池内料液发酵过程中会生成浮渣覆盖在料液的表面，影响料液内生成沼气上浮进而影响沼气产量，故安装沼气池破壳装置对维持沼气池的正常产气来说尤为必要。对现有的沼气池破壳器进行检索后发现:“液壳破碎搅拌器”(专利号:201010579730.3)公开了一种可对沼壳进行破壳的装置，但该装置使用时需要沼气配料车提供动力，其虽然能对沼壳达到一种很好的破壳效果，但极不经济。沼气池破壳器(专利号:201310569118.1)公开了一种利用水压式沼气池内沼液上下浮动带动破壳器破除沼壳的装置，该装置虽然考虑到无需人力便达到破壳效果，但是，沼气的生成是一个缓慢的过程，液面浮动提供的动力较小，因而该装置并不能达到理想的破壳效果，因而针对户用沼气池开发高效的人力式破壳装置势在必行。
【发明内容】
[0003]针对现有技术中存在的缺陷和问题，本发明的目的在于提供一种操作简单方便、破壳效果良好的沼气池破壳装置，该装置不仅破壳效果好，且通过传动构件的设置，仅需通过很小的人力即能实现对沼气池内沼液的破壳操作。
[0004]为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下:
[0005]—种沼气池破壳装置，包括转动构件、传动构件、破壳构件及固定支撑构件，传动构件包括由内到外同轴套接的第一传动轴和第二传动轴，转动构件与第一传动轴的顶端固定连接，固定支撑构件与第一传动轴的底端同轴可转动连接，第二传动轴外固定套设破壳构件；
[0006]当转动构件逆时针转动时，第一传动轴与第二传动轴同步运动，第一传动轴带动第二传动轴及破壳构件一起进行逆时针转动；
[0007]当转动构件顺时针转动时，第一传动轴与第二传动轴卸载运动，第一传动轴进行顺时针自转。
[0008]具体的，在所述的第一传动轴的外壁上沿圆周方向设置横截面为弧形的限位槽，限位槽上设置多个半球形凹槽，在所述第二传动轴的内壁上对应第一传动轴的限位槽的位置设置多个间断弧形凹槽，且间断弧形凹槽的深度沿顺时针方向渐深；
[0009]在第一传动轴和第二传动轴的套接间隙间设置滚珠，滚珠在限位槽内滚动，滚珠的直径大于第一传动轴和第二传动轴的套接间隙，且滚珠的直径小于或等于第一传动轴和第二传动轴的套接间隙宽度与间断弧形凹槽最深处深度之和。
[0010]优选的，所述的半球形凹槽有八个，八个半球形凹槽等距的设置在限位槽内；所述的间断弧形凹槽有四个，四个间断弧形凹槽等距的设置在第二传动轴的内壁上。
[0011]优选的，固定支撑构件与第一传动轴的底端通过轴承同轴可转动连接。
[0012]具体的，所述的转动构件包括螺旋杆和转动套管，转动套管的顶端密封设置转动套，转动套管的底端与传动构件的第一传动轴固定同轴连接，螺旋杆穿过转动套管与转动套螺纹连接，通过螺旋杆的上下运动实现转动套管的顺时针和逆时针转动。
[0013]进一步的，在螺旋杆的下端设置防脱帽。
[0014]更进一步的，所述的转动套管沿轴向嵌设在沼气池的顶壁上，且在转动套管与沼气池顶壁的接合处依次同轴设置密封管和密封圈。
[0015]具体的，所述的固定支撑构件包括支撑管和混凝土基座，混凝土基座设置在沼气池底壁上，支撑管同轴设置在混凝土基座上，第一传动轴通过轴承与支撑管的顶端可转动连接。
[0016]还有，所述的破壳构件包括沿垂直于传动构件设置的多个破壳主杆，在破壳主杆上设置多个破壳支杆。
[0017]—种沼气池，该沼气池内安装有所述的沼气池破壳装置。
[0018]本发明有益效果是:
[0019]1、破壳效果较好:借助人力对破壳装置做功，可使破壳构件以较大的角速度转动，从而使破壳支杆与沼壳具有一定的速度差，在剪应力作用下，沼壳被破壳支杆有效破碎。
[0020]2、操作方便省时:本破壳装置在使用的过程中，反复上提下压手柄几次即可完成破壳作用，破壳构件转动过程中产生较大的转动力，只需在较短时间内即可完成破壳作用。
[0021]3、运行维护方便:本破壳装置所需材料较为低廉，易于购置，运行过程中基本不需要维护成本。
【附图说明】
[0022]图1为本发明的沼气池破壳装置安装在沼气池中的结构剖视图；
[0023]图2为图1中的A-A剖视图；
[0024]图3为传动机构的剖视图；
[0025]图4为传动机构中的第一传动轴立体结构图；
[0026]图5为传动机构中的第二传动轴立体结构打开图；
[0027]图6为本发明的沼气池破壳装置的立体结构图；
[0028]图7为本发明的沼气池破壳装置的下压转动状态原理图；
[0029]图8是图7中B-B的剖视图；
[0030]图9是本发明的沼气池破壳装置的上提静止状态原理图；
[0031]图10是图9中C-C的剖视图；
[0032]图中各标号表示为:1-手柄、2-螺旋杆、21-防脱帽、3-转动套管、31-转动套、4-密封管、5-密封圈、6-传动构件、61-第一传动轴、611-固定接口、612-限位槽、613-半球形凹槽、62-第二传动轴、621-间断弧形凹槽、622-铰链、623-销钉、63-滚珠、64-轴承、7-支撑管、8-破壳主杆、81 -破壳支杆、9-沼气池、I O-混凝土基座；
[0033]以下结合说明书附图和【具体实施方式】对本发明做具体说明。
【具体实施方式】
[0034]结合图1-6，本发明的沼气池破壳装置包括转动构件、传动构件6、破壳构件及固定支撑构件，传动构件6包括由内到外同轴套接的第一传动轴61和第二传动轴62，转动构件与第一传动轴61的顶端固定连接，固定支撑构件与第一传动轴61的底端同轴可转动连接，第二传动轴62外焊接固定破壳构件；当转动构件逆时针转动时，第一传动轴61与第二传动轴62同步运动，第一传动轴61带动第二传动轴62及破壳构件一起进行逆时针转动；当转动构件顺时针转动时，第一传动轴61与第二传动轴62卸载运动，第一传动轴61顺时针自转;通过本发明的沼气池破壳装置可实现间歇的对沼气池进行破壳搅拌，且破壳构件与沼壳具有一定的速度差，在剪应力作用下，实现破壳构件有效的对沼壳进行破碎。
[0035]一种实现当转动构件逆时针转动时，第一传动轴61与第二传动轴62同步运动，第一传动轴61带动第二传动轴62及破壳构件一起进行逆时针转动；当转动构件顺时针转动时，第一传动轴61与第二传动轴62卸载运动，第一传动轴61进行顺时针自转的传力构件6包括:在第一传动轴61的外壁上沿圆周方向设置横截面为弧形的限位槽612，限位槽上612设置多个半球形凹槽613，在第二传动轴62的内壁上对应第一传动轴61的限位槽612的位置设置多个间断弧形凹槽621，且间断弧形凹槽621的深度沿顺时针方向渐深;在第一传动轴61和第二传动轴62的套接间隙间设置滚珠63，滚珠63在限位槽612内滚动，滚珠63的直径大于第一传动轴61和第二传动轴62的套接间隙，且滚珠63的直径小于或等于第一传动轴61和第二传动轴62的套接间隙宽度与间断弧形凹槽621最深处深度之和。最好的，半球形凹槽613有八个，八个半球形凹槽613等距的设置在限位槽612内；间断弧形凹槽621有四个，四个间断弧形凹槽621等距的设置在第二传动轴62的内壁上。为方便传力构件6的第一传动轴61、第二传动轴62及滚珠63的安装，第二传动轴62上设有铰链622及咬合结构，咬合结构处预留销孔，待第一传动轴61、第二传动轴62及滚珠63的安装就位后，往销孔中插入销钉623，使传力构件6各构件固定为整体。最好的，固定支撑构件与第一传动轴621的底端通过轴承64同轴可转动连接，转动套管的底端通过固定接口 611固定螺纹连接。
[0036]转动构件包括螺旋杆2和转动套管3，转动套管3的顶端密封设置转动套31，转动套管3的底端与传动构件6的第一传动轴61固定同轴连接，螺旋杆2穿过转动套管3与转动套31螺纹连接，通过螺旋杆2的上下运动实现转动套管3的顺时针和逆时针转动。在螺旋杆2的下端设置防脱帽21，防止在螺旋杆2的上下运动过程中脱出转动套管3。为了能实现通过人力的控制即能实现对沼壳的搅拌，可在螺旋杆2上部连接手柄I，螺旋杆2下端穿入转动套管3中，手柄I为塑料材质并与螺旋杆2通过螺纹连接;螺旋杆2由光滑段和螺纹段组成，螺纹段与转动套管3顶端的转动套31配合将螺旋杆2的直线运动转化为转动套管3旋转运动，转动套31为圆盘状构件，在转动套31的中央设置有与螺旋杆2螺纹相配合的螺牙。转动套管3底部有用于与第一传动轴61相连接的螺纹。
[0037]使用时，沼气池9顶壁上设置密封管4和密封圈5，保证在沼壳的搅拌破壳过程中，沼气池9不会漏气。同时，转动套管3同轴套接于密封管4内。
[0038]固定支撑构件包括支撑管7和混凝土基座10，混凝土基座10设置在沼气池9底壁上，支撑管7同轴设置在混凝土基座10上，第一传动轴61通过轴承64与支撑管7的顶端可转动连接，支撑管7的设置还能增加向下运动的螺旋杆2的移动空间，提高本装置的工作效率。
[0039]破壳构件包括沿垂直于传动构件6设置的多个破壳主杆8，在破壳主杆8上设置多个破壳支杆84，优选的，本发明的破壳主杆8有四个，分别沿四个方向垂直设置在第二传动轴62的外壁上，且在每个破壳主杆8上朝向沼气池9顶壁的竖直方向等距设置三个破壳支杆
81ο
[0040]本发明的沼气池破壳装置的安装和工作原理包括:
[0041]本破壳装置安装时，需要在沼气池9顶壁中央开孔用于安装密封管4、密封圈5和转动套管3，密封管4的直径略大于转动套管3的直径，密封管4的下端位于沼液液面以下，以避免生成沼气的逃逸，密封圈5用于固定密封管4，然后按顺序依次连接传动构件6及在沼气池9底壁上设置固定支撑构件，并将各个部件按图中的标示位置组装好即可使用。
[0042]参见图7和8，本破壳装置使用时，按压手柄I，螺旋杆2穿过转动套31在转动套管3内向下运动，转动套31将螺旋杆2向下的运动转化为转动套管3的转动，此时转动套管3逆时针转动，转动套管3转带动传力构件6中的第一传动轴61的转动;此时，第一传动轴61在转动的过程中，限位槽612内的半球形凹槽613推动滚珠63沿第二传动轴62上的间断弧形凹槽621逆时针滚动，同时，滚珠63两侧的半球形凹槽613和间断弧形凹槽621之间的距离逐渐缩小，直到二者的间距与滚珠63的直径相等时，第一传动轴61和第二传动轴62卡合在一起，两者一起随转动套管3沿逆时针转动，从而带动带动破壳构件转动，完成破除沼壳工作过程；
[0043]参见图9和10，上提手柄I，螺旋杆2穿过转动套31在转动套管3内向上运动，转动套31将螺旋杆2向上的运动转化为转动套管3的顺时针转动，转动套管3带动第一传动轴61的顺时针转动。第一传动轴61在顺时针转动的过程中，半球形凹槽613推动滚珠63沿第二传动轴62上的间断弧形凹槽621顺时针滚动，滚珠63两侧半球形凹槽613和间断弧形凹槽621间的距离逐渐增大，当其间距大于滚珠63的直径时，第一传动轴61和第二传动轴62分离，此时滚珠63在第二传动轴62上的间断弧形凹槽621的深部自转，而第二传动轴62则停止转动，破壳构件也随之停止工作。
[0044]重复上述过程即可完成对沼气池的破壳作用。
【主权项】
1.一种沼气池破壳装置，其特征在于，包括转动构件、传动构件(6)、破壳构件及固定支撑构件，传动构件(6)包括由内到外同轴套接的第一传动轴(61)和第二传动轴(62)，转动构件与第一传动轴(61)的顶端固定连接，固定支撑构件与第一传动轴(61)的底端同轴可转动连接，第二传动轴(62)外固定套设破壳构件； 当转动构件逆时针转动时，第一传动轴(61)与第二传动轴(62)同步运动，第一传动轴(61)带动第二传动轴(62)及破壳构件一起进行逆时针转动； 当转动构件顺时针转动时，第一传动轴(61)与第二传动轴(62)卸载运动，第一传动轴(61)进行顺时针自转。2.如权利要求1所述的沼气池破壳装置，其特征在于，在所述的第一传动轴(61)的外壁上沿圆周方向设置横截面为弧形的限位槽(612)，限位槽(612)上设置多个半球形凹槽(613)，在所述第二传动轴(62)的内壁上对应第一传动轴(61)的限位槽(612)的位置设置多个间断弧形凹槽(621)，且间断弧形凹槽(621)的深度沿顺时针方向渐深； 在第一传动轴(61)和第二传动轴(62)的套接间隙间设置滚珠(63)，滚珠(63)在限位槽(612)内滚动，滚珠(63)的直径大于第一传动轴(61)和第二传动轴(62)的套接间隙，且滚珠(63)的直径小于或等于第一传动轴(61)和第二传动轴(62)的套接间隙宽度与间断弧形凹槽(621)最深处深度之和。3.如权利要求2所述的沼气池破壳装置，其特征在于，所述的半球形凹槽(613)有八个，八个半球形凹槽(613)等距的设置在限位槽(612)内；所述的间断弧形凹槽(621)有四个，四个间断弧形凹槽(621)等距的设置在第二传动轴(62)的内壁上。4.如权利要求1、2或3所述的沼气池破壳装置，其特征在于，固定支撑构件与第一传动轴(61)的底端通过轴承(64)同轴可转动连接。5.如权利要求1、2或3所述的沼气池破壳装置，其特征在于，所述的转动构件包括螺旋杆(2)和转动套管(3)，转动套管(3)的顶端密封设置转动套(31)，转动套管(3)的底端与传动构件(6)的第一传动轴(61)固定同轴连接，螺旋杆(2)穿过转动套管(3)与转动套(31)螺纹连接，通过螺旋杆(2)的上下运动实现转动套管(3)的顺时针和逆时针转动。6.如权利要求5所述的沼气池破壳装置，其特征在于，在螺旋杆(2)的下端设置防脱帽(21)。7.如权利要求5所述的沼气池破壳装置，其特征在于，所述的转动套管(3)沿轴向嵌设在沼气池(9)的顶壁上，且在转动套管(3)与沼气池(3)顶壁的接合处依次同轴设置密封管(4)和密封圈(5)。8.如权利要求1、2或3所述的沼气池破壳装置，其特征在于，所述的固定支撑构件包括支撑管(7)和混凝土基座(10)，混凝土基座(10)设置在沼气池(9)底壁上，支撑管(7)同轴设置在混凝土基座(10)上，第一传动轴(61)通过轴承(64)与支撑管(7)的顶端可转动连接。9.如权利要求1、2或3所述的沼气池破壳装置，其特征在于，所述的破壳构件包括沿垂直于传动构件设置的多个破壳主杆(8)，在破壳主杆(8)上设置多个破壳支杆(81)。10.—种沼气池，其特征在于，该沼气池内安装有权利要求1、2、3、4、5、6、7、8或9所述的沼气池破壳装置。
【文档编号】C12M1/107GK106085824SQ201610585614
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年7月22日 公开号201610585614.X, CN 106085824 A, CN 106085824A, CN 201610585614, CN-A-106085824, CN106085824 A, CN106085824A, CN201610585614, CN201610585614.X
【发明人】刘艳峰, 陈耀文, 王登甲, 王道坤, 周勇
【申请人】西安建筑科技大学