垃圾脱水装置及垃圾处理系统的制作方法

本申请涉及垃圾处理领域，具体而言，涉及垃圾脱水装置及垃圾处理系统。

背景技术：

餐厨垃圾发酵预处理装置的作用在于对餐厨垃圾进行预处理，控制原料的含水率和碳氮比，为物料的主发酵做好前期准备。现有的餐厨垃圾处理设备含水率控制精度差、脱水比例无法调节，导致各批次物料含水率差异大，成品品质不稳定，使得堆肥难以实现稳态化运营。现有的垃圾脱水装置只能针对某种特定的单一物料进行破碎脱水，到某一个特定的含水率数值；餐厨垃圾组分复杂、不同区域组分各异，现有技术无法满足其复杂多变的需求。

技术实现要素：

有鉴于此，本申请的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种提高对物料含水率控制精度、调整不同物料脱水比例的垃圾脱水装置及垃圾处理系统。

本申请的目的由以下技术方案实现：

垃圾脱水装置，包括：脱水腔，设有出料口；可调弹性挤压机构，包括挤压部、弹性部和调节组件，所述弹性部驱使所述挤压部将所述出料口封堵，所述调节组件用于调节所述弹性部的弹力；以及传送部，设于所述脱水腔中，所述传送部向所述出料口传送物料。

在示例性实施例中，所述传送部为螺旋输送轴，在所述传送部的传动方向上，所述脱水腔的过流面积不变；所述脱水腔还设有导料口，所述螺旋输送轴将物料由所述导料口传送到所述出料口；所述出料口处的所述螺旋输送轴的螺旋叶片的直径大于所述进料口处的所述螺旋输送轴的螺旋叶片的直径。螺旋输送轴作为传送部具有良好的导向性，同时螺旋输送轴由将物料由导料口传送到出料口时，脱水腔的过流面积不变，但螺旋叶片的直径变大了，因而螺旋输送轴与脱水腔的之间空间减小，从而达到一边输送物料一边脱水的效果，传送部的功能集成度更高。

在示例性实施例中，所述螺旋输送轴的螺旋叶片的直径由所述导料口向所述出料口处连续的增加。螺旋输送轴的螺旋叶片的直径连续增加，螺旋输送轴与脱水腔之间的空间连续的减小，有利于连续平稳的传送物料，并且逐渐地为物料进行脱水。

在示例性实施例中，所述出料口的截面为圆形，所述挤压部为圆台，且所述挤压部的小端的直径小于所述出料口的直径。圆台的横截面的圆形尺寸具有连续变化的特性，通过弹性部对挤压部的推顶，使得挤压部在出料口上开启和关闭，圆台的形状规则，尺寸变化连续，能够使得由出料口挤出的物料均匀的传送而出，为物料提供稳定的挤压力。

在示例性实施例中，所述弹性部的收缩方向在所述挤压部的轴向上，所述调节组件包括压板、导杆和锁紧件；所述导杆在所述挤压部的轴向上且所述导杆的一端固定于所述脱水腔上，所述压板可在所述导杆上滑动，所述锁紧件将所述压板的位置固定，所述弹性部一端与所述压板抵接，另一端与所述挤压部抵接。

在示例性实施例中，所述弹性部为压缩弹簧，和/或，所述导杆为螺杆，所述锁紧件为螺母。压缩弹簧具有轴向的伸缩特性，是一种直线伸缩，技术成熟，具有稳定的弹性特性。导杆在具有对压板的安装导向的同时还能与连接在导杆上的螺母随时的锁定，从而通过调整压板的位置来调整弹性部的预紧力，从而调整挤压部的开启力。

作为对本技术方案的进一步延伸：本申请还提供垃圾处理系统，包括垃圾预处理装置以及上述的垃圾脱水装置；所述垃圾预处理装置用于将物料绞碎，物料经由所述垃圾预处理装置后传送到所述垃圾脱水装置。

在示例性实施例中，所述垃圾预处理装置包括进料斗、绞料部和刮料部，所述进料斗将物料导向所述绞料部，所述刮料部设于所述进料斗中，所述刮料部将物料向所述绞料部刮送。通过绞料部将物料绞碎，在进料斗上加设刮料部将物料向绞料部刮送，可充分翻搅物料，破除疏松物料与咬合破碎齿轮之间会形成空心区域，避免进料口堵塞。

在示例性实施例中，所述绞料部包括两个并排分布的绞料辊，所述绞料辊上设有绞料齿，两个所述绞料辊的所述绞料齿相互啮合，且所述绞料齿之间存有间隙；所述刮料部包括旋刀轴以及设于所述旋刀轴上的旋刀。采用绞料辊进行绞料结构简单，同时具有优异的绞料效果，两个绞料辊在不断的齿合的过程中不断的将物料绞入其中进行绞碎，并使得绞碎的物料由绞料齿的齿隙中下落。采用旋刀将带绞碎的物料刮向绞料辊，结构简单不易对物料的下落造成阻碍。

在示例性实施例中，所述刮料部设于所述绞料部的斜上方，所述旋刀与所述绞料部相对的边的转动切线方向朝向所述绞料部。旋刀的转动切线朝向绞料部，刮料的方向性更强，更有利于破除物料在绞料部与进料斗之间所形成的间隙。

本申请与现有技术相比，具有如下优点：

垃圾脱水装置包括可调弹性挤压机构，通过可调弹性挤压机构可以调整弹性部的松紧，从而调整对物料的挤压力，即调整对物料的脱水程度，能够对垃圾处理的含水率进行精准的控制，能够适应餐厨垃圾组分复杂、不同区域组分各异的不同脱水需求，处理的物料成品品质稳定，有利于实现堆肥稳态化和常态化的运营。垃圾处理系统集垃圾绞碎与垃圾脱水功能与一体，只需在进料斗处上料，在出料口收集处理好的物料即可完成对物料的绞碎、脱水处理，功能集成度高，操作方便，工作高质高效。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显和易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，做详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，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申请的某些实施例，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示出了本申请的垃圾处理系统的结构示意图；

图2示出了本申请的垃圾预处理装置的局部结构示意图；

图3示出了本申请的垃圾预处理装置的上料机构的局部结构示意图；

图4示出了本申请的垃圾脱水装置的结构示意图；

图5为图4的俯视图；

图6示出了本申请的垃圾脱水装置的可调弹性挤压机构的结构示意图；

图7示出了本申请的垃圾脱水装置的传送部的主视图。

图标：1-垃圾处理系统；10-垃圾预处理装置；101-进料斗；102-绞料部； 1021-绞料辊；103-刮料部；1031-旋刀轴；1032-旋刀；104-上料机构；1041- 垃圾箱固定架；10411-滑块；1042-提拉部；1043-翻转部；1044-导轨；20- 垃圾脱水装置；201-脱水腔；2011-出料口；202-传送部；2021-螺旋叶片； 2022-转轴；203-可调弹性挤压机构；2031-挤压部；2032-弹性部；2033-调节组件；20331-压板；20332-导杆；20333-锁紧件；204-导料斗。

具体实施方式

在下文中，将结合附图更全面地描述本申请的各种实施例。本申请可具有各种实施例，并且可在其中做出调整和改变。因此，将参照在附图中示出的特定实施例更详细地描述本申请。然而，应理解：不存在将本申请的各种实施例限于在此申请的特定实施例的意图，而是应将本申请理解为涵盖落入本申请的各种实施例的精神和范围内的所有调整、等同物和/或可选方案。结合附图的描述，同样的附图标号标示同样的元件。

在下文中，可在本申请的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所申请的功能、操作或元件的存在，并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。此外，如在本申请的各种实施例中所使用，术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。

在本申请的各种实施例中，表述“或”或“A或/和B中的至少一个”包括同时列出的文字的任何组合或所有组合。例如，表述“A或B”或“A 或/和B中的至少一个”可包括A、可包括B或可包括A和B二者。

在本申请的各种实施例中使用的表述(诸如“第一”、“第二”等)可修饰在各种实施例中的各种组成元件，不过可不限制相应组成元件。例如，以上表述并不限制所述元件的顺序和/或重要性。以上表述仅用于将一个元件与其它元件区别开的目的。例如，第一用户装置和第二用户装置指示不同用户装置，尽管二者都是用户装置。例如，在不脱离本申请的各种实施例的范围的情况下，第一元件可被称为第二元件，同样地，第二元件也可被称为第一元件。

应注意到：如果描述将一个组成元件“连接”到另一组成元件，则可将第一组成元件直接连接到第二组成元件，并且可在第一组成元件和第二组成元件之间“连接”第三组成元件。相反地，当将一个组成元件“直接连接”到另一组成元件时，可理解为在第一组成元件和第二组成元件之间不存在第三组成元件。

在本申请的各种实施例中使用的术语仅用于描述特定实施例的目的并且并非意在限制本申请的各种实施例。如在此所使用，单数形式意在也包括复数形式，除非上下文清楚地另有指示。除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本申请的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本申请的各种实施例中被清楚地限定。

实施例

图1示出了垃圾处理系统1的结构示意图。垃圾处理系统1，包括垃圾预处理装置10和垃圾脱水装置20。垃圾预处理装置10用于将物料绞碎，物料经由垃圾预处理装置10后传送到垃圾脱水装置20，垃圾脱水装置20用于将绞碎的物料脱水后排出，从而完整垃圾的处理。

图2示出了垃圾预处理装置10的局部结构示意图。垃圾预处理装置10包括进料斗101、绞料部102以及刮料部103。进料斗101将物料导向绞料部102，刮料部103设于进料斗101中，刮料部103将物料向绞料部102刮送。

上述，垃圾预处理装置10主要对垃圾进行绞碎处理，进料斗101 呈斗状，设有两个开口，绞料部102设于进料斗101的下方开口处，由另一个开口向进料斗101中添加物料。通过进料斗101将物料导向到绞料部102，同时进料斗101有暂时存放待绞碎的物料的功能。绞料部102是垃圾预处理装置10的执行部件，通过绞料部102的运转将物料绞碎，从而达到对物料的预处理的作用。通过加设刮料部103，在刮料部103动作时将物料向绞料部102刮送，破除疏松物料与绞料部102之间形成的空心区域，避免进料堵塞，保证垃圾预处理装置10 有序的运行。

需要说明的是，本实施例中所提到的物料指的是垃圾。

本实施例中，进料斗101呈梯形斗状，即为进料斗101的出口相对于进口收敛，进料斗101的进口开口较大，便于物料的进给。绞料部102设于进料斗101的小端，且进料斗101的小端与绞料部102的尺寸相对应，使得由进料斗101传送而下的物料均流向绞料部102以达到绞料部102将物料充分绞碎的效果。刮料部103设于进料斗101 的侧壁上。具体为，进料斗101的侧壁上开槽，连接一刮料斗，刮料部103一部分嵌入于刮料斗中一部分延伸至进料斗101中，从而使刮料部103既部阻碍物料的下落，又能及时的对物料进行搅拌，防止物料与绞料部102形成空心区域，形成进料堵塞。

本实施例中，绞料部102包括两个并排分布的绞料辊1021，绞料辊1021上设有绞料齿，两个绞料辊1021的绞料齿相互啮合，且绞料齿之间存有间隙。采用绞料辊1021进行绞料结构简单，同时具有优异的绞料效果，两个绞料辊1021在不断的齿合的过程中不断的将物料绞入其中进行绞碎，并使得绞碎的物料由绞料齿的齿隙中下落。

具体的，两个绞料辊1021的轴线平行，且两个绞料辊1021的轴线所组成的面与进料斗101的底面开口平行，通常将垃圾处理系统1 放置于地面时，进料斗101的底面开口与地面平行。物料子绞料辊1021 的上方落入绞料辊1021的间隙中，绞料辊1021在转动时，对物料有一带入力，将物料带入到两个绞料辊1021中将物料绞碎。随着绞料辊 1021的转动，将物料不断的绞碎并向下传送，即传送到垃圾脱水装置 20中。

本实施例中，刮料部103包括旋刀轴1031以及设于旋刀轴1031 上的旋刀1032。采用旋刀1032将带绞碎的物料刮向绞料辊1021，结构简单不易对物料的下落造成阻碍。

刮料部103设于绞料部102的斜上方，旋刀1032与绞料部102相对的边的转动切线方向朝向绞料部102。旋刀1032的转动切线朝向绞料部102，刮料的方向性更强，更有利于破除物料在绞料部102与进料斗101之间所形成的间隙。

旋刀轴1031的轴向上设有至少两个旋刀1032，相邻的旋刀1032 之间在旋刀轴1031的径向上交叉分布。不使旋刀1032在旋刀轴1031 的同一条母线上，避免旋刀1032的并排分布对下落的物料造成阻碍，设置多个旋刀1032保证更全面的向绞料部102刮料。

旋刀1032在旋刀轴1031的轴向上均布，旋刀1032在旋刀轴1031 的径向上均匀分布。旋刀1032在旋刀轴1031的轴向和径向上的均匀分布使得刮料部103能够对物料形成有规律的刮动，对物料的刮动效果更好，能够有效的破除物料与绞料部102之间的间隙。

具体的，旋刀轴1031设于进料斗101的侧壁上，沿旋刀轴1031 均布3组旋刀1032，相邻的每组旋刀1032的间距相等。每组旋刀1032 包括三个在旋刀轴1031径向均布的旋刀1032，每组旋刀1032的角间距为120°。

旋刀轴1031和至少一个绞料辊1021由同一个电机同步驱动。刮料部103和绞料部102的同步动作，一方面减少了电机的使用数量，另一方面使得刮料部103能够及时的将物料刮动到绞料部102上。

本实施例中，旋刀轴1031由一电机同轴驱动转动，旋刀轴1031 上连接有带轮，一个绞料辊1021上同轴的连接有另一带轮，两个带轮通过同步带联动。通过一个电机同步带动旋刀轴1031和一个绞料辊 1021转动，另一个绞料辊1021与转动的绞料辊1021啮合，从而从动的转动。在另一实施例中。可通过同步带同时驱动旋刀轴1031和两个绞料辊1021转动。

图3示出了垃圾预处理装置10的上料机构104的局部结构示意图。垃圾预处理装置10还包括上料机构104，上料机构104包括垃圾箱固定架1041、提拉部1042以及翻转部1043。垃圾箱固定架1041用于固定垃圾箱，提拉部1042用于将垃圾箱固定架1041上提，翻转部 1043将垃圾箱翻转将物料倒入到进料斗101中。由于整个垃圾预处理装置10的高度较高，在倒入物料时不便人工爬高倒入，因而采用上料机构104对物料进行提拉并在上升到进料斗101处时将垃圾桶翻转从而将物料倒入到进料斗101中。

提拉部1042为提拉链条，垃圾箱固定部与垃圾箱之间可拆卸。提拉链条是一种挠性传动机构，具有提拉方向可变性，同时不易打滑，能够提供稳定的提拉力，垃圾箱固定部与垃圾箱之间可拆卸便于将垃圾箱取出盛放垃圾后再装入到垃圾预处理装置10中进行处理，使用更加方便。

垃圾箱固定架1041上带有滑块10411，上料机构104还包括导轨 1044，导轨1044的导向在竖直方向上，垃圾箱固定架1041通过滑块 10411在导轨1044上滑动，提拉部1042的局部与垃圾箱固定架1041 固定，从而带动垃圾箱固定架1041在导轨1044上滑动。该上料机构 104现较为成熟，在此不赘述。

图4示出了垃圾脱水装置20的结构示意图，图5为图4的俯视图。

垃圾脱水装置20包括脱水腔201、传送部202和可调弹性挤压机构203。垃圾处理系统1的垃圾脱水装置20用于将垃圾预处理装置10 所绞碎的物料进一步地进行脱水处理。

其中，垃圾脱水装置20对垃圾的脱水在脱水腔201中进行。脱水腔201应既能将水排出，由不致使物料泄露。脱水腔201实际上一个带有腔体的部件，脱水腔201上设有出料口2011，经过脱水的物料由出料口2011排出，从而完成对垃圾的处理。

传送部202设于脱水腔201中，用于向出料口2011传送物料，通过物料在出料口2011的不断堆积从而对物料形成一定的挤压力，达到对物料的脱水效果，垃圾脱水装置20在运行时，即传送部202在运行时，物料被不断的向出料口2011传送，一边传送一边脱水。

图6示出了垃圾脱水装置20的可调弹性挤压机构203的结构示意图。可调弹性挤压机构203，包括挤压部2031、弹性部2032和调节组件2033。弹性部2032驱使挤压部2031将出料口2011封堵，调节组件2033用于调节弹性部2032的弹力。弹性部2032的弹力决定了挤压部2031的开启力，决定了对物料的挤压力，从而也就决定了对物料的脱水程度。通过调节组件2033调节弹性部2032的弹力，从而使得垃圾脱水装置20对物料的脱水程度可调，使得脱水后的物料的湿度可调，可以根据不同的物料，调节弹性部2032的弹力，以对不同类型的物料进行合格的处理。

本实施例中，出料口2011的截面为圆形，挤压部2031为圆台，且挤压部2031的小端的直径小于出料口2011的直径。圆台的横截面的圆形尺寸具有连续变化的特性，通过弹性部2032对挤压部2031的推顶，使得挤压部2031在出料口2011上开启和关闭，圆台的形状规则，尺寸变化连续，能够使得由出料口2011挤出的物料均匀的传送而出，为物料提供稳定的挤压力。

可以理解，弹性部2032的弹力越大，挤压部2031在出料口2011 上的开启力就越大。传送部202对物料的传送力一定，弹性部2032的弹力越大，挤压部2031在出料部上的开度越小，圆台伸入到脱水腔 201中的长度(体积)越大，脱水腔201中的容积越小，将物料压得越实，从而对物料的脱水程度越高。

弹性部2032的收缩方向在挤压部2031的轴向上。调节组件2033 包括压板20331、导杆20332和锁紧件20333。导杆20332在挤压部 2031的轴向上且导杆20332的一端固定于脱水腔201上，压板20331 可在导杆20332上滑动，锁紧件20333将压板20331的位置固定，弹性部2032一端与压板20331抵接，另一端与挤压部2031抵接。

上述，导杆20332为螺杆，四个导杆20332固定在脱水腔201上，导杆20332的轴线与挤压部2031的轴线平行。压板20331为平板状，压板20331上设有四个与导杆20332相对的通孔，从而使得压板20331 可以在导杆20332上滑动。压板20331与挤压部2031之间设有弹性部 2032，通过调整压板20331与挤压部2031之间的距离，从而调节弹性部2032的压缩程度，调节弹性部2032的预紧力。锁紧件20333为螺母，通过旋拧螺母从而将压板20331到挤压部2031的距离固定。

弹性部2032为压缩弹簧，压缩弹簧具有轴向的伸缩特性，伸缩方向稳定，是一种直线伸缩，技术成熟，具有稳定的弹性特性。在其他的实施例中，弹性部2032还可以为弹性柱或弹片等具有轴向伸缩特性的弹性部2032件。

图7示出了垃圾脱水装置20的传送部202的主视图。传送部202 为螺旋输送轴，在传送部202的传动方向上，脱水腔201的过流面积不变，脱水腔201还包括进料口，螺旋输送轴将物料由进料口传送到出料口2011。出料口2011处的螺旋输送轴的螺旋叶片2021的直径大于进料口处的螺旋输送轴的螺旋叶片2021的直径。

上述，螺旋输送轴即为螺旋输送机，可以通过电机带动旋转从而实现对物料进项传送。螺旋输送轴作为传送部202具有良好的导向性，同时螺旋输送轴由将物料由进料口传送到出料口2011时，脱水腔201 的过流面积不变，但螺旋叶片2021的直径变大了，因而螺旋输送轴与脱水腔201的之间空间减小，是一种非对称的螺旋结构。螺旋输送轴达到一边输送物料一边脱水的效果，传送部202的功能集成度更高。

螺旋输送轴的螺旋叶片2021的直径由与进料口向出料口2011处连续的增加。螺旋输送轴的螺旋叶片2021的直径连续增加，螺旋输送轴与脱水腔201之间的空间连续的减小，有利于连续平稳的传送物料，并且逐渐地为物料进行脱水。

本实施例中，螺旋输送轴包括转轴2022和设于转轴2022上的螺旋叶片2021。螺旋输送轴的进料端到出料端，转轴2022为圆台，其母线与轴线的夹角为1°，也可以是其他角度，螺旋叶片2021宽度相等，转轴2022的直径不同，从而使得焊接与转轴2022上的螺旋叶片 2021的直径不等。如了螺旋输送轴的长度为1000mm，出料端的螺旋叶片2021的直径较进料端的螺旋叶片2021的直径大35(2000*tan1) mm。脱水腔201的过流面积一定，随着螺旋输送轴对物料的不断传送，脱水腔201的过流面积逐渐减小，达到脱水的效果。

脱水腔201由筛网围合而成。筛网的网孔应选用适中，尽量保证能够具有良好的排水性，同时又不致使绞碎的物料的外漏，进一步优化垃圾脱水装置20的脱水性能。本实施例中，脱水腔201呈圆孔状，螺旋输送轴与脱水腔201的全方位的间隙均相等，有利于对物料进行均匀的脱水，同时圆孔状的脱水腔201更为圆润平滑，有利于螺旋输送轴对物料的顺畅的输送。

垃圾脱水装置20还包括集水部，集水部用于收集由脱水腔201脱出的水。由集水部收集脱出的水，而后集中的将水排出，防止污水四处外溢，影响垃圾脱水装置20的性能，造成二次污染。

垃圾脱水装置20还包括导料斗204，导料斗204设有导料口，脱水腔201与导料斗204连通，传送部202设于导料斗204和脱水腔201 中。脱水腔201是横向设置的，即脱水腔201的轴线平行于水平面(地面)。在脱水腔201的端部连通有导料斗204，导料斗204设于绞料部102之下，经过绞料部102绞碎的物料直接由重力的作用经由导料斗204的导入到脱水腔201中进行脱水。

本申请的垃圾处理系统1具有如下优点：

1.垃圾脱水装置20包括可调弹性挤压机构203，通过可调弹性挤压机构203可以调整弹性部2032的松紧，从而调整对物料的挤压力，即调整对物料的脱水程度，能够对垃圾处理的含水率进行精准的控制，能够适应餐厨垃圾组分复杂、不同区域组分各异的不同脱水需求。

2.垃圾脱水装置20采用螺旋输送轴，且螺旋输送轴在输送方向上的螺旋叶片2021的直径发生变化，在传送物料的过程中，传送空间减小，对物料形成挤压效果，达到边传送边脱水的效果，进一步优化脱水效果。

3.垃圾预处理装置10在进料斗101中设置刮料部103，不断的对绞料部102之上的物料进行搅拌，破除疏松的物料与绞料部102之间所形成的空心区域，有效的防止因过多的物料的绞料部102之上堆积而造成的堵塞，使得绞料部102的绞料更加顺畅而有序。

4.垃圾处理系统1集垃圾绞碎与垃圾脱水功能与一体，只需在进料斗101处上料，在出料口2011收集处理好的物料即可完成对物料的绞碎、脱水处理，功能集成度高，操作方便，工作高质高效。

在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。