专利名称：一种生活垃圾自动分选设备及其方法
技术领域：
本发明属于垃圾分选技术领域，特别是涉及一种生活垃圾自动分选设备及其方 法，适用于城市生活垃圾的自动分选。
背景技术：
在城市生活垃圾处理领域，设施建设相对滞后、资源化利用水平低等问题比较突 出。随着城市生活垃圾产生量持续上升、成分日益复杂，如何实现垃圾的“减量化、资源化、 无害化”处理已成为非常紧迫的课题。我国城市生活垃圾由于人们生活习惯、地区差别、季 节变化等因素影响，垃圾的组成、尺度和成分千差万别，增加了垃圾“三化”处理的难度。垃 圾综合处理法已经成为世界各国公认的发展趋势，而垃圾综合处理的前提和关键点在于垃 圾分选，垃圾成分分离的好坏直接影响着后续“三化”处理的效果。现有的垃圾分选工艺主要步骤包括滚筒筛筛分、磁选、震动筛筛分以及风选等，其 中筛分和风选是最主要的机械化分选工艺。这两种方法虽然能够实现垃圾的粗分，但是存 在明显的不足之处风选系统阻力大，能耗比较高，分选效率低，还须经过二次除尘，易产生 二次环境污染；筛分主要以滚筒筛为主，垃圾在滚筒内相互缠绕使得分选不彻底，效率低。 两种方法均难以满足实际垃圾分选的需要。从国外情况来看，德国的分选工序工艺路线长、设备多、能耗大、投资大；日本虽制 造有分选一体机，但易堵料、破袋能力差、投资高。在我国，由于城市化进程加快，生活垃圾 大袋装小袋的现象日益严重，因此如何解决高效破袋问题是影响分选过程的一个关键。中国专利CN1446169提出了一种垃圾分类方法及装置，它将以包装材料包装着内 容物而构成的物品分离成包装材料和内容物，其中，设置了用于破坏包装材料的磨碎部和 从破坏的包装材料中分离内容物的分离部，它通过磨碎引起包装材料破碎的作用和击打产 生的分离作用使包装材料与内容物分离。但是该装置对垃圾的种类有严格限制，主要针对 袋装垃圾，且不具有细分的功能。中国专利CN2535151提出了一种垃圾分类处理装置，主要由将包装袋打开的双向 回转式切断机、回转式清理筛、风选机组成。处理时，先用双向回转式切断机将生活垃圾的 包装袋切断，再用皮带输送机送入回转式清理筛进行分类，尘土及已降解的垃圾通过清理 筛的筛孔分类，其余垃圾由筛内的导向螺旋排出，再送入分选机分类。但是该设备用于已放 置一段时间的生活垃圾(即已经降解)，且处理前需要人工分选出石块、砖头等部分垃圾。中国专利CN1883830提出了一种生活垃圾分类与塑料撕破装置，机架上有可倾斜 的活动筛，其下方有过筛垃圾落料斗而其前端口有大件垃圾落料槽，过筛垃圾落料斗下方 有推料撕料齿辊组，组成齿辊组的齿辊有辊轴，轴上装有多个尖齿圆盘刀片，两刀片间装有 多块推料板且其间及板底端与辊轴间留有间隙。它可将垃圾进行粗细多级分类，并可将塑 料袋、膜等进行撕破后分出。但由于第一级分选为筛分，不能将大尺度塑料类垃圾分出，影 响分选的效果和处理能力。由此可见，目前已有的专利技术局限于筛分法和风选法，分选设备功能单一，对垃圾的通用性差，尤其难以适应袋装垃圾，因此其分选效率低，分选能力不大，同时造成较大 的能耗。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生活垃圾自动分选设备及其方法，能够对城市原生垃 圾进行自动分选，最终将垃圾分选为三大类重质小尺度垃圾(以渣土、煤灰、小颗粒砖瓦 石、玻璃、金属、小颗粒厨余物等为主)、重质大尺度垃圾(以大颗粒砖瓦石、玻璃、金属、大 颗粒厨余物等为主)和轻质大尺度垃圾(以废塑料、废橡胶、织物、草木、废纸等为主)。分 选后的垃圾有利于后续“三化”处理。本发明的生活垃圾自动分选设备采用差速履带往复式结构，履带分为上下两级， 上履带由上链轮、上链轮和上链条组组成，上耙料机构固定在上链条组上，下履带由下链 轮、下链轮、下链条组组成，下耙料机构固定在下链条组上；下链条组各链条之间布置有漏 筛，上履带末端设置甩脱机构；设置入料口和三级出料口，即第一级出料口、第二级出料口、 第三级出料口。设备整体固定在机架上，上链轮、下链轮和甩脱机构分别由三个变频电机驱 动。下链条组各链条之间安装有漏筛板，以实现筛分，第二级出料口上方和漏筛板平 行的位置处可以安装第二级漏筛，以便于不同颗粒尺度的物料分离下落，或者留空以利于 物料的顺利下落。上链条组的运行速度大于下链条组的运行速度，即上耙料机构和下耙料机构作差 速运行，线速度之比为(1.5 6) 1，使得上下耙料机构对物料产生相对拉撕力。上链条组和下链条组之间的间隙可调。本发明的垃圾自动分选方法包括入料、输送、破袋、破碎、筛分、耙钩、甩脱和出料 等工艺步骤，全部过程在一台设备内完成，主要设计思路体现在三个方面通过履带式耙料 机构实现物料的连续输送；通过上下耙料机构产生的相对拉撕力实现对物料的破袋和破碎 处理；通过筛分和甩脱机构实现物料的分离。即集成了物料的输运、破袋/碎和分选三大功 能。本发明所述的方法通过一种差速履带往复式垃圾自动分选机实现，该设备采用履 带式机构，分为上下两级履带，每级履带均由链条和链轮组成，链条上设有耙料机构。上链 条组和下链条组分别在电机的带动下同向差速运转，生活垃圾在转动的耙料机构带动下卷 入分选机；由上下履带转速差产生了上下耙料机构对物料的相对拉撕力，由此实现了破袋 和破碎功能。生活垃圾以及包裹在垃圾袋中的重质小尺度垃圾能够分离，并通过下链条组 各链条间隙处安装的由若干筛条组成的漏筛落入对应的出料口，达到分离的目的。剩余的 垃圾在耙料机构和履带的带动下继续传输，其中的轻质大尺度垃圾，被上耙料机构钩带。当 到达下履带端部时，未被钩起的重质大尺度垃圾落入第二级出口，达到分离的目的。而被上 耙料机构钩带的轻质大尺度垃圾，最后通过甩脱机构(高速旋转的叶片组)实现分离，落入 第三级出料口，从而达到三类垃圾分离的目的。本发明具有以下优点1、集合了垃圾输运、破袋/碎和分选三大功能，处理效率高；2、分选能力大，功耗小，自动化程度高；
3、适用于各种性质、尺度的固体生活垃圾；4、环境友好，无二次污染。本发明具有以下创新点1、采用履带式耙料结构，实现物料的高效输送；2、差速设计实现了对物料的破碎功能；3、在垃圾的输送过程中同时实现破袋、破碎和分选；4、高速旋转的甩脱机构实现了挂钩物料的快速脱离。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明做进一步说明。图1为本发明的工艺流程图。图2为本发明提供的设备结构原理示意图。其中，上链轮1、上链条组2、上耙料机构3、上链轮4、机架5、入料口 6、下链轮7、下 链条组8、下耙料机构9、漏筛10、第一级出料口 11、下链轮12、第二级出料口 13、第三级出 料口 14、甩脱机构15。
具体实施例方式本发明的生活垃圾自动分选设备采用差速履带往复式结构，履带分为上下两级， 上履带由上链轮1、上链轮4和上链条组2组成，上耙料机构3固定在上链条组2上，下履 带由下链轮7、下链轮12、下链条组8组成，下耙料机构9固定在下链条组8上；下链条组8 各链条之间布置有漏筛10，上履带末端设置甩脱机构15 ；设置入料口 6和三级出料口即第 一级出料口 11、第二级出料口 13、第三级出料口 14。设备整体固定在机架5上，上链轮1、 下链轮12和甩脱机构15分别由三个变频电机驱动。如图1所示，城市原生生活垃圾进入履带式耙料机构后，在耙料结构的带动下实 现输送，在输送的过程中首先实现破碎和破袋，之后经过筛分，筛下物即重质小尺度垃圾分 离。筛上物即大尺度垃圾继续被耙料结构输送，其中，轻质大尺度垃圾被耙钩，未被钩起的 重质大尺度垃圾在出口处分离，被钩起的轻质大尺度垃圾通过端部的甩脱机构实现最终分罔。如图2所示，分选设备中上链轮1为动力轮，在电机驱动下作逆时针运转；下链轮 12为动力轮，在电机驱动下作顺时针运转。其中，上链条组2的转速高于下链条组8的转 速。原生垃圾通过输送带输送到分选机入料口 6，在下耙料机构9的带动下进入垃圾分选通 道。上耙料机构3相对于下耙料机构9有一相对运动，在上、下耙料机构中的耙刀(齿)的 多次切割、撕裂作用下，大块垃圾和垃圾袋被破碎，重质小尺度垃圾直接从漏筛10中漏出 进入第一级出料口 11。剩余的大尺度垃圾在耙料机构和履带的带动下继续传输，其中的轻 质大尺度垃圾被上耙料机构3钩带，当到达下履带端部时，未被钩起的重质大尺度垃圾落 入第二级出口 13，而被上耙料机构3钩带的轻质大尺度垃圾，最后通过甩脱机构15实现分 离，落入第三级出料口 14。三处出料口均连有输送皮带，从而达到三类垃圾分离的目的。其中，上链条组2和下链条组8可以平行布置以保证两者的间隙(即垃圾输送通 道)一致，也可以根据垃圾物料种类的不同，适当增大上链轮1的高度，使输送通道的高度逐渐增大，以避免出现垃圾赌料或卡齿现象，同时也有利于上耙料机构对轻质大尺度垃圾 的钩带分离；在第二级出料口 13的上方和漏筛板10平行的位置处可以安装筛孔尺寸较大 的第二级漏筛，以便于经过第一级漏筛筛分后的大尺度垃圾再次进行筛分，也可以不安装 第二级漏筛，以使物料快速分离。采用本发明方法和设备可以实现以下效果1、集合了垃圾输运、破碎/袋和分选三大功能，分选效率高，处理能力大；2、对垃圾种类的依赖性小，分选前不经过任何预处理；3、设备能耗低，不造成二次污染。
权利要求
一种生活垃圾自动分选设备，其特征在于，分选设备采用差速履带往复式结构；履带分为上下两级，上履带由上链轮(1)、上链轮(4)和上链条组(2)组成，上耙料机构(3)固定在上链条组(2)上，下履带由下链轮(7)、下链轮(12)、下链条组(8)组成，下耙料机构(9)固定在下链条组(8)上；下链条组(8)各链条之间布置有漏筛(10)，上履带末端设置甩脱机构(15)；设置入料口(6)和三级出料口，三级出料口是指第一级出料口(11)、第二级出料口(13)、第三级出料口(14)。
2.根据权利1所述的设备，其特征在于，上链条组(2)的运行速度大于下链条组(8)的 运行速度，上耙料机构和下耙料机构作差速运行，线速度之比为(1.5 6) 1，使得上下耙 料机构对物料产生相对拉撕力。
3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，下链条组(8)各链条之间安装有漏筛板， 以实现筛分，第二级出料口(13)上方和漏筛板平行的位置处安装第二级漏筛，以便于不同 颗粒尺度的物料分离下落，或者留空以利于物料的顺利下落。
4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，甩脱机构(15)由若干组叶轮构成，其转动 速度大于上链条组(2)的运转速度，其线速度之比为(1.5 3) 1，依靠叶轮高速旋转产 生的离心力实现对钩挂物料的分离。
5.根据权利要求1所述的分选方法及设备，其特征在于，上链条组(2)和下链条组(8) 之间的间隙可调。
6.一种采用权利要求1所述设备自动分选生活垃圾的方法，其特征在于，生活垃圾在 转动的耙料机构带动下卷入分选机，由上下履带转速差产生了上下耙料机构对物料的相对 拉撕力，由此实现了破袋和破碎功能；生活垃圾以及包裹在垃圾袋中的重质小尺度垃圾分 离，并通过下链条组间隙处安装的由若干筛条组成的漏筛落入对应的出料口，达到分离的 目的；剩余的垃圾在耙料机构和履带的带动下继续传输，其中的轻质大尺度垃圾，被上耙料 机构钩带；当到达下履带端部时，未被钩起的重质大尺度垃圾落入第二级出口，达到分离的 目的；被上耙料机构钩带的轻质大尺度垃圾，最后通过甩脱机构实现分离，落入第三级出料 口，从而达到三类垃圾分离的目的。
全文摘要
一种生活垃圾自动分选设备及其方法，属于垃圾分选技术领域。分选设备采用差速履带往复式结构，包括由上链轮、上链轮、上链条组、上耙料机构组成的上履带系统，由下链轮、下链条组、下链轮和下耙料机构组成的下履带系统，由漏筛、甩脱机构、第一级出料口、第二级出料口、第三级出料口组成的出料系统以及入料口、机架和电机驱动系统组成。该方法是通过履带式耙料机构实现物料的连续输送，通过上下耙料机构产生的相对拉撕力实现对物料的破袋和破碎处理，通过筛分和甩脱机构实现物料的分离，集成了物料的输运、破袋/碎和分选三大功能，最终将生活垃圾分选为重质小尺度垃圾、重质大尺度垃圾和轻质大尺度垃圾三大类。优点在于，分选效率高、处理量大、能耗低且环境友好。
文档编号B07B15/00GK101862748SQ201010196980
公开日2010年10月20日 申请日期2010年6月2日 优先权日2010年6月2日
发明者余广炜, 冯向鹏, 刘波, 吴朝锋, 廖洪强, 时朝昆, 李世青, 杨护红, 汤博逸, 赵鹏 申请人:首钢总公司