真空管道式餐厨垃圾收运装置的制作方法

本发明属于垃圾收集处理装备技术领域，具体涉及真空管道式餐厨垃圾收运装置。

背景技术：

目前，随着国内社会的发展和人民生活水平的提高，以及城市规划建设逐步完善，城市规模逐渐发展壮大，为解决居住问题，城市居住用高层楼社区越来越多，社区居住人口密度也越来越高，高层住宅生活垃圾的投放、收运矛盾越来越突出。国内生活垃圾主要以餐厨垃圾为主，餐厨垃圾是垃圾液和有害气体的主要来源，过去采用带压缩机的中、小型垃圾收集转运站，进行垃圾收集转运，中、小型垃圾收集转运站不仅需要进行征地、土建导致投资大，同时由于中、小型垃圾收集转运站为粗放式作业模式，垃圾液、垃圾散发的有害气体、垃圾站运转产生的噪音都对周边环境和居民造成不同程度的影响。

本发明整个垃圾投放、收集、转运均采用密闭的真空管道和密闭的专用餐厨垃圾车厢，小区内取消了垃圾收集桶、手推车、垃圾箱等传统工具与设备，减少了二次污染。

技术实现要素：

本发明克服了现有技术的不足，提出真空管道式餐厨垃圾收运装置；解决目前高层住宅内餐厨垃圾处理时规模较大且容易产生污染的问题。

为了达到上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的。

真空管道式餐厨垃圾收运装置，包括投放系统、气固分离系统、收集系统、气体处理系统；

所述投放系统包括竖直垃圾管道以及设置于所述竖直垃圾管道上的若干个垃圾投放口，所述竖直垃圾管道下端与水平垃圾管道相连接，所述竖直垃圾管道与水平垃圾管道的连接处设置有卸料口阀门，所述水平垃圾管道的一端设置有空气控制阀门；

所述气固分离系统包括气固分离器，所述气固分离器包括进料口、出料口、出气口，所述进料口与水平垃圾管道远离空气控制阀门的一端相连接，所述出料口设置有出料阀门；

所述气体处理系统包括真空高压风机，所述真空高压风机的输入口通过气体管路与气固分离器的出气口相连接，所述真空高压风机的输出口通过气体管路与空气净化器相连接；

所述收集系统包括餐厨垃圾收集箱、车厢导轨、称重机构、电控系统，所述餐厨垃圾收集箱底部设置有车厢轮，所述餐厨垃圾收集箱通过所述车厢轮安置于所述车厢导轨上，所述车厢导轨固定设置于地面上，所述车厢导轨在与车厢轮配合的区域设置有称重过孔，所述称重过孔下端的地面上对应开设有安装槽，所述安装槽用于安装称重机构，所述称重机构包括顶盖板、液压重量检测机构、液压压力传感器、安装底座，所述安装底座固定于所述安装槽的下底面，所述安装底座上端面固定有液压重量检测机构，所述液压重量检测机构与液压压力传感器相连接，所述液压重量检测机构上端设置有用于支撑车厢轮的顶盖板，所述顶盖板设置于所述称重过孔中，所述顶盖板上端面设置有限位块；所述电控系统设置于所述餐厨垃圾收集箱上，所述包括电控系统控制器plc，所述液压压力传感器信号均与电控系统控制器plc输入点相连。

进一步的，所述竖直垃圾管道上端设置有通风口。

进一步的，所述真空高压风机与空气净化器之间的气体管路上设置有消音器。

进一步的，所述车厢导轨数量为两根，且相互平行。

进一步的，所述顶盖板的形状为两边带尖角的六边形，所述称重过孔与所述顶盖板形状相同。

进一步的，所述液压重量检测机构包括缸筒底座、外缸筒、顶升杆、注油口、出油口，在所述顶升杆上端面固定有连接块，所述连接块用于固定连接顶升杆与顶盖板。

进一步的，所述液压压力传感器设置于所述外缸筒外侧壁并且与所述注油口相连通。

进一步的，所述称重机构还包括支撑座，所述支撑座至顶盖板下端面的距离小于所述顶升杆收缩到极致状态连接块至顶盖板下端面的距离。

进一步的，与前侧车厢轮对应的为前轮称重机构，所述前轮称重机构的顶盖板上部的限位块为前挡块，所述前挡块固定于前侧的车厢轮的前端；与后侧车厢轮对应的为后轮称重机构，所述后轮称重机构的顶盖板上部的限位块为后限位块，所述后限位块固定于后侧的车厢轮的后端。

更进一步的，所述收集系统的电源由地面电源提供，用于向电控系统和餐厨垃圾收集箱的液压系统供电。

本发明相对于现有技术所产生的有益效果为：

1.本发明提供的餐厨垃圾收运装置在整个垃圾投放、收集、转运均采用密闭的真空管道和密闭的专用餐厨垃圾车厢，不会发生垃圾液和有害气体的外泄，同时采用了消声器，减少了垃圾液、垃圾散发的有害气体、垃圾站运转产生的噪音对周边环境和居民造成的影响。

2.本发明提供的餐厨垃圾收运装置采用真空管道输送技术与固气分离和空气净化技术结合，成本低，提高了系统的可靠性和维修性，实用性更好

3.本发明提供的餐厨垃圾收运装置采用四个液压压力传感器检测的液压重量检测机构，作为流动站装料是否装满的检测部件，安装在停放餐厨垃圾收集箱的车厢导轨的下方，通过检测餐厨垃圾收集箱的四个位置产生的液压压力值，当四个位置液压压力值达到预设值（只需其中三个达到预设值）时，发出料满信号，提示该餐厨垃圾收集箱已装满。目前市场上环卫设备装满检测基本都采用衡器进行检测，系统复杂，要求高，功能浪费严重，本发明系统较比传统设备系统，在可操作性、稳定性和可靠性等各个方面都有很大的改善，具有很好的实用价值。

4.本发明提供的餐厨垃圾收运装置采用根据实际使用要求，采用液压压力传感器作为电信号采集，取代传统的模拟量衡器称重系统，减少了现场电缆布置，简化了系统，提高了系统的可靠性和维修性。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明：

图1是本发明整体的结构示意图；

图2为图1中收集系统的结构示意图；

图3为图2的俯视图；

图4为图2中前侧车厢轮对应的称重机构的结构示意图；

图5为图4中去除车厢轮后的俯视图；

图6为图4中的局部放大示意图；

图7为图2中后侧车厢轮对应的称重机构的结构示意图；

图8为图7去除车厢轮后的俯视图；

图9为plc与服务器的连接示意图；

图10为plc控制电路图；

图11为plc与投放系统、气固分离系统、气体处理系统的连接示意图；

图12为plc与重量检测机构的控制示意图；

图13为plc与投放系统、气固分离系统、气体处理系统的控制示意图；

其中，1为竖直垃圾管道，2为垃圾投放口，3为高层建筑，4为水平垃圾管道，5为卸料口阀门，6为通风口，7为空气控制阀门，8为气固分离器，9为真空高压风机，10为消音器，11为空气净化器，12为出料阀门，13为餐厨垃圾收集箱，14为地面，15为车厢轮，16为称重机构，17为电控系统，18为车厢导轨，19为顶盖板，20为安装底座，21为缸筒底座，22为外缸筒，23为顶升杆，24为连接块，25为注油口，26为出油口，27为液压压力传感器，28为支撑座，29为前挡块，30为后限位块。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，结合实施例和附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。下面结合实施例及附图详细说明本发明的技术方案，但保护范围不被此限制。

如图1—13所示，本发明提供了真空管道式餐厨垃圾收运装置，包括投放系统、气固分离系统、收集系统、气体处理系统。

所述投放系统包括竖直设置于高层建筑3中的竖直垃圾管道1，所述竖直垃圾管道1为真空管道，在所述竖直垃圾管道1顶端设置有通风口6，竖直垃圾管道1在所述高层建筑3的每层楼道都设置有垃圾投放口2，所述垃圾投放口2的直径大约为50厘米。从每层楼道投放进垃圾投放口2中的餐厨垃圾将统一集中到所述竖直垃圾管道1中并积存在竖直垃圾管道1底部。在所述竖直垃圾管道1的下端连接有水平垃圾管道4，所述水平垃圾管道4的一端设置有空气控制阀门7，在所述竖直垃圾管道1底部设置有卸料口阀门5，用于控制积存在竖直垃圾管道1中的餐厨垃圾进入到水平垃圾管道4中。

所述气固分离系统包括气固分离器8，所述气固分离器8设置于水平垃圾管道4远离空气控制阀门7的一端，所述气固分离器8包括进料口、出气口、出料口，所述进料口与水平垃圾管道4相连接，所述出料口上设置有出料阀门12。

所述气体处理系统包括真空高压风机9，所述真空高压风机9的输入口通过气体管路与气固分离器8的出气口相连接，所述真空高压风机9的输出口通过气体管路与空气净化器11相连接，在所述真空高压风机9与空气净化器11之间的气体管路上设置有消音器10。

所述收集系统包括餐厨垃圾收集箱13、车厢导轨18、称重机构16、电控系统17。所述餐厨垃圾收集箱13底部设置有车厢轮15，所述餐厨垃圾收集箱13通过所述车厢轮15安置于所述车厢导轨18上。所述车厢导轨18为固定设置于地面14上的两根相互平行的导轨，所述车厢导轨18在与车厢轮15配合的区域设置有称重过孔，所述称重过孔下端的地面14上对应开设有安装槽，所述安装槽用于安装称重机构16。所述称重机构16包括顶盖板19、液压重量检测机构、液压压力传感器27、支撑座28、安装底座20。所述液压重量检测机构包括缸筒底座21、外缸筒22、顶升杆23、注油口25、出油口26，在所述顶升杆23上端面固定有连接块24。所述液压压力传感器27设置于外缸筒22外侧壁并且与所述注油口25相连通，用于检测注油口25的油液压力。所述安装底座20通过螺栓固定于所述安装槽的下底面，所述安装底座20上表面通过螺栓固定有所述液压重量检测机构的缸筒底座21，设置于所述液压重量检测机构的顶升杆23上部的连接块24上端通过螺栓与顶盖板19相连接；所述顶盖板19的形状为如图5所示的前后端带尖角的六边形，所述顶盖板19设置于所述车厢导轨18内部的称重过孔中，称重过孔的形状与顶盖板19的形状相同，保证顶盖板19与车厢导轨18相互嵌合，使称重机构16在称重以及装料过程中不会发生前后左右的摆动，确保整体机构稳定运行；所述安装底座20上端面通过螺栓还固定有支撑座28，所述支撑座28数量为两个且对称设置于所述液压重量检测机构的两端。当所述液压重量检测机构的顶升杆23处于全收状态时，顶升杆23上部连接块24上端面相对于初始状态时下降距离为s，所述支撑座28上端面距离初始状态时顶盖板19下端面的距离为l，距离s始终小于距离l，保证顶升杆23不会因受到餐厨垃圾收集箱13的压力而收缩到极致状态从而受到损坏，保证液压重量检测机构在工作时始终处于安全状态。

所述称重机构16分为前轮称重机构与后轮称重机构，所述前轮称重机构的顶盖板19上端面的前部区域设置有前挡块29，所述前挡块29形状为梯形，用于限制前侧的车厢轮15向前滚动；所述后轮称重机构的顶盖板19上端面的后部区域设置有后限位块30，所述后限位块30形状为直角梯形，所述后限位块30的直腰边与顶盖板相贴合，所述后限位块30用于限制后侧的车厢轮15向后滚动。

所述电控系统17设置于所述餐厨垃圾收集箱13上，包括电控系统控制器plc。当所述餐厨垃圾收集箱13放置于车厢导轨18上后，将所述电控系统控制器plc接通电源，并将液压压力传感器27与电控系统控制器plc进行线路连接。主电源保护空气开关ql0启动，系统通电，ka为相序继电器，确保系统内电机旋转方向正确，sa0为电源启动控制钥匙开关，sb0为急停开关，进行紧急情况切断电源，km0为总电源交流接触器，km0闭合，系统上电，断路器ql1和ql2为控制变压器tc1输入输出保护断路器，防止变压器损坏，变压器tc1上电，电源指示灯le0亮，dc24v电源、plc及相关电器元件上电启动；sa1为真空高压风机启动控制开关，sa1启动，plc控制km1闭合上电，真空高压风机电机m1启动，真空高压风机工作；sa2为气固分离器远程启动开关，sa2启动，plc控制气固分离器ka1启动；sa3为空气净化器启动开关，sa3启动，plc控制空气净化器ka2启动；sa4为空气控制阀门控制开关，启动sa4开关，plc控制空气控制阀dt1上电，系统作业时空气控制阀处于打开状态；sa5为卸料口阀门打开控制开关，sa5启动，plc控制卸料口阀dt2上电，卸料口阀门打开。所述收集系统共有四个称重机构16对应四个液压压力传感器27，所有液压压力传感器27信号均与电控系统控制器plc输入点连接。所述收集系统的电源由地面电源提供，用于向电控系统17和餐厨垃圾收集箱13的液压系统供电。

本发明的原理及使用方法为：

居民想要处理餐厨垃圾时，将分类后的餐厨垃圾装到可降解的塑料袋内，直接将塑料袋从楼道口的垃圾投放口2投入到竖直垃圾管道1中，随着垃圾不断投入到竖直垃圾管道1中，餐厨垃圾将不断积存在竖直垃圾管道1底部。竖直垃圾管道1顶部的通风口6持续地将竖直垃圾管道1中的刺鼻气体排出，减少刺鼻气体对在垃圾投放口2投放垃圾的居民的影响。

在对积存在竖直垃圾管道1内的餐厨垃圾进行清理之前，会将餐厨垃圾收集箱13放置于称重机构16上，所以会事先根据餐厨垃圾收集箱13实际满载时每个车厢轮15所对应的液压重量检测机构所受到的压力来设定液压压力传感器27的预定数值，由于餐厨垃圾收集箱13结构复杂，每个车厢轮15位置在满载时受力不同，所以需要根据每个车厢轮15满载时的状态，调整对应位置液压压力传感器27的预定数值。当车厢轮15所对应的液压压力传感器27达到预定数值时，会将电控系统控制器plc发出满箱信号。设定好每个车厢轮15的预定数值后，会通过注油口25加注液压油，同时打开出油口26，推动顶升杆13升出到顶盖板19与车厢导轨18相平齐。

此时餐厨垃圾收集箱13的车厢轮15与称重机构16的顶盖板19相接触，同时由于前挡块29和后限位块30的存在，餐厨垃圾收集箱13将不会发生移动，此时餐厨垃圾收集箱13的进料口与气固分离器8的出料口相对应。

当竖直垃圾管道1内部的餐厨垃圾积存到一定程度时，中央控制系统将会接收到竖直垃圾管道1中垃圾已满的信号，然后控制真空高压风机9开始工作，在整套收运装置的管路系统中形成负压，使水平垃圾管道4内外形成压差，空气从水平垃圾管道4末端的空气控制阀门7被吸入水平垃圾管道4中。然后控制打开卸料口阀门5以及气固分离器8的出料阀门12，积存于竖直垃圾管道1中的餐厨垃圾将被吸入至水平垃圾管道4中，同时在吸入的空气的带动下进入气固分离器8中，经过气固分离器8的工作，餐厨垃圾与气体分离，餐厨垃圾从气固分离器8的出料口进入餐厨垃圾收集箱13，而气体则从气固分离器8的出气口输出并被真空高压风机9吸入至空气净化器11中，由于真空高压风机9与空气净化器之间11的气体管路上设置有消音器10，所以气体的净化过程将不会产生噪音，不会对居民的生活造成影响，净化后的气体则直接排放到大气中，不会对环境造成破坏。

当进入餐厨垃圾收集箱的餐厨垃圾越来越多，由于车厢轮15直接作用于称重机构16，所以随着餐厨垃圾收集箱13的重量不断增加，液压重量检测机构承受的压力逐渐加大，液压压力传感器27所检测到的液压重量检测机构内部液压压力数值不断上升，当达到预设的压力值时，说明说明该车厢轮15对应的顶盖板19已经到达满载位置，液压压力传感器27将到位信号传输到电控系统控制器plc。

当电控系统控制器plc接收到任意三个及以上的液压压力传感器27传回的到位信号时，电控系统控制器plc将控制装满指示声光报警器发出满厢声光信号，操作人员接收到满厢信号，关闭气固分离器8的出料阀门12，停止向餐厨垃圾收集箱13装料。同时plc将信息上传到上位机，上位机将满箱信号经互联网上传至环卫智能管理系统，系统通过网络车辆管理调度平台，调度相关车辆将已经满箱的餐厨垃圾收集箱进行转运，转运之前，将设置于餐厨垃圾收集箱13上的电控系统控制器plc与电源以及液压压力传感器27的线路断开，然后将其转运，并调度其他车辆将空箱的餐厨垃圾收集箱13重新运到称重机构16上，重新连接餐厨垃圾收集箱13上的电控系统控制器plc与电源以及液压压力传感器27的线路并打开气固分离器8的出料阀门12，再次进行装料工作，直至竖直垃圾管道1中的餐厨垃圾全部清理完毕。餐厨垃圾清理完毕后，关闭卸料口阀门5、真空高压风机9、空气净化器11、气固分离器8的出料阀门12，等待下一次清理。

对于本领域技术居民而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。