本发明涉及竹子蒸煮技术领域，特别是一种螺杆驱动式的竹子破碎蒸煮装置。
背景技术：
众所周知，竹子可以作为制作纤维的原材料，并且竹纤维具有其他纤维不具有或者性能较差的“特殊功效”，这些特殊功效包括：含有抗菌物质，具有天然抗菌、防臭的药物特性。竹子要做成纤维原料，就需要对竹子进行破碎，现有都是采用竹子破碎机进行破碎，竹子破碎机包括输送带、破碎装置、存放仓、电机和电源，现有的竹子破碎机没有办法探测竹子里是否被人为植入金属，现在有些人为了贪图小利，将金属植入竹子内，这样容易造成破碎机损坏；而且现有输送带上没有任何的限位装置，这样要是将根竹子放在输送带上，竹子在进入破碎装置时，偶尔会掉落在地上，这种加工效率低。此外，由于造纸所需的竹片量多，一次性蒸煮都需要以吨为单位，因此，对锅的体积及效率都有要求，即现有的蒸煮设备必定存在着蒸煮效率低、人力资源浪费、进料和出料麻烦等问题。例如专利名称：碎竹片蒸煮装置，专利号：201410611596.9；其虽然解决了进料的问题，但是在蒸煮过程由于碱液喷淋不均匀（竹片不规则导致），且蒸汽管路没办法做到整个蒸煮腔内温度均匀，因此，跟蒸米饭一样存在夹生现象，而且蒸煮出来的碎竹片没有被碱液喷淋的，都会发黑，严重影响了产品的质量，为后续洗浆增加了巨大成本。另外，黑液处理的成本是整个产业的难题，没处理好，就会造成环境的破坏。
技术实现要素：
为克服上述问题，本发明的目的是提供一种螺杆驱动式的竹子破碎蒸煮装置，能对竹子上是否存在金属进行判断来保护破碎装置，通过螺杆进行驱动升降，能对碎竹进行批量蒸煮，且能将蒸煮液进行回收操作，降低环境的污染。
本发明采用以下方案实现：一种螺杆驱动式的竹子破碎蒸煮装置，包括竹子破碎机构和竹子蒸煮结构，所述竹子破碎机构通过一第一输送机与所述竹子蒸煮结构相衔接；
所述竹子破碎机构包括破碎装置、u形座体、金属探测器、输送带、电路板、第一电机、以及切割组件，所述u形座体设置于地面上，所述破碎装置设置于u形座体中部；所述金属探测器设置于所述u形座体的前端部，且位于所述输送带上方；所述输送带设置于所述u形座体的凹槽内，所述第一电机设置于所述u形座体内，所述输送带两端设置有皮带轮，且皮带轮通过传动杆与所述第一电机连接，所述u形座体上架设有一进料限位罩，且进料限位罩位于破碎装置的进料口处；
所述u形座体的左右两支撑臂上分别设置有一防止竹子掉落到u形座体内的左板块和右板块；所述进料限位罩包括一罩体，所述罩体的尾部出口对准所述破碎装置的进料口，所述罩体的端部进口两侧向外延伸有第一挡板，且两个第一挡板分别位于左板块和右板块上方；
所述左板块内部设置有两个活动气缸，所述活动气缸的活动杆贯穿所述左板块的侧壁，且位于所述输送带上方，所述两个活动气缸的活动杆之间设置有一推板，所述推板在活动气缸的作用下能在输送带上进行前后推动；所述右板块上开设有一第一开口，所述第一开口的位置与所述推板的位置相对应；所述u形座体的侧壁上设置有一盛料托盘；所述盛料托盘的进料口位于所述第一开口上，使得推板能将切割后的竹子推到所述盛料托盘内；
所述右板块上开设有一用于切割组件的切割刀转动切割的第二开口，且第二开口位于金属探测器的后方，所述切割组件设置于所述右板块内，且位于金属探测器的后方；所述电路板包括有mcu、破碎装置断电电路、第一电机断电电路、第二电机断电电路、以及气缸驱动电路，所述mcu连接有金属探测器、破碎装置断电电路、第一电机断电电路、第二电机断电电路、以及气缸驱动电路，所述破碎装置断电电路连接所述破碎装置，所述第一电机断电电路连接所述第一电机，所述第二电机断电电路连接切割组件的第二电机，所述气缸驱动电路连接所述活动气缸；
所述竹子蒸煮结构包括一路面和一蒸煮框，所述蒸煮框的底面为倾斜面，所述路面中部开设有一深坑，所述深坑内设置有一蒸煮池，所述蒸煮池底部设置有加热管，所述路面设置一第一输送机，所述第一输送机位于深坑进口的前方且位于路面上，第二输送机位于深坑进口的后方，所述深坑的上方设置有一支撑架，所述支撑架固定于墙体上，所述支撑架上并排设置有两个第一卷绕电机，所述第一卷绕电机上卷绕有两个绳索，两个第一卷绕电机的四个绳索上设置有一蒸煮盖板，所述支撑架下方设置有四个电机，所述电机的转动轴下固定有螺杆，且螺杆的尾部延伸到所述蒸煮池内，所述电机能驱动螺杆进行转动，所述蒸煮盖板的左右两侧均开设有两个开口，所述蒸煮盖板盖在所述蒸煮池后螺杆恰能穿过所述开口；所述蒸煮框顶部铰接设置有一可开合的进料盖板，所述蒸煮框前侧面铰接设置有一可开合的出料盖板，所述蒸煮框的左右两侧板上均固定设置有四个螺母，且四个螺母中的两个螺母位于蒸煮框上部，四个螺母的另外两个螺母位于蒸煮框下部，四个螺杆中每个螺杆均螺旋穿过两个螺母将蒸煮框设置于四个螺杆上；所述四个电机正转通过螺杆带动蒸煮框向上提升，四个电机反转通过螺杆带动蒸煮框向下降，所述蒸煮框上开设有多个的进水孔；
所述蒸煮池上设置有一出水管；所述出水管经一第一抽水泵与一三通阀连接；所述三通阀的第一出口连接至排水管；所述三通阀的第二出口连接至黑液暂存池；所述黑液暂存池的排液口与一黑液存储池连接；所述黑液暂存池的溢液口连接到碱液调配池；所述的碱液调配池设置有第二抽水泵，所述第二抽水泵的出水端与经过一进液主管与所述蒸煮池连接；所述第一抽水泵、三通阀、黑液暂存池、黑液存储池、碱液调配池、第二抽水泵均设置于所述路面下方。
进一步的，所述电机固定于墙体上，或者固定于所述支撑架下方。
进一步的，所述第一输送机尾部的左右两侧均设置有一第二卷绕电机，所述第一输送机的尾部下方铰接设置有一导向板，所述两个第二卷绕电机通过牵引绳与所述导向板两侧连接，所述第二卷绕电机能驱动导向板进行上下抬起操作。
进一步的，所述蒸煮池为方形。
进一步的，所述蒸煮框的顶部的左右两侧均设置有一手动绞盘，所述手动绞盘通过牵引绳与所述可开合的出料盖板连接，该手动绞盘能驱动出料盖板进行上下抬起操作，所述可开合的出料盖板通过机械锁锁合在蒸煮框上，所述机械锁包括多组的限位组件，所述限位组件包括限位扣和限位柱；所述限位扣固定于所述蒸煮框的侧壁上，所述限位柱的一端铰接设置于所述可开合的出料盖板的侧壁，所述限位扣的位置与所述限位柱相对应；限位柱的另一端横向垂直设置有一横杆，所述限位柱扣在所述限位扣上后，通过所述横杆进行锁合固定。
进一步的，所述碱液调配池包括有内壁和外壁，所述内壁和外壁之间形成一中空腔体，所述碱液调配池的外壁上侧设置有一进气管，所述碱液调配池的外壁下侧设置有一出气管，所述进气管能进入热气到中空腔体内，使得热气对碱液调配池内的黑液进行预加热。
进一步的，所述金属探测器的形状为拱门型。
进一步的，所述右板块上设置有声光报警器，所述声光报警器位于所述金属探测器和所述破碎装置之间，所述声光报警器连接所述mcu。
进一步的，所述切割组件包括基座、第二电机、切割刀、以及涡轮涡杆机构；所述基座的顶部开设有第四开口，所述第二开口与第四开口的位置相匹配，所述第二电机、切割刀、以及涡轮涡杆机构设置于所述基座内，所述切割刀枢接在基座内，且切割刀在涡轮涡杆机构的驱动下能穿过第四开口和第二开口进行上下转动；所述切割刀上设置有齿牙，所述第二电机能驱动切割刀的齿牙进行转动。
进一步的，所述切割刀底部设置有一偏心轴；所述偏心轴一端与所述切割刀底部表面固定；所述蜗轮蜗杆机构包括一第三电机、一涡轮、以及一涡杆；所述第三电机、涡轮和涡杆设置于基座内；所述第三电机的电机轴与所述涡杆连接，所述涡轮与所述涡杆相啮合，所述偏心轴的另一端与所述涡轮固定，使得蜗轮蜗杆机构能带动偏心轴进行转动，从而带动切割刀进行上下移动切割。
本发明的有益效果在于：本发明将竹子通过金属探测器进行探测是否有金属，有金属，则通过声光报警器进行报警，操作人员在切割组件旁，人工按住竹子，然后mcu控制切割组件对竹子进行切割操作，mcu同时启动两个活动气缸来带动推板将竹子推到盛料托盘上；处理好后再进行输送没有金属的竹子到破碎装置中进行破碎操作，这样经金属探测器探测竹子是否有金属，确保设备安全，提高了设备安全和工作效率。另外，本发明竹子蒸煮结构能实现螺杆驱动蒸煮框进行进料、蒸煮以及卸料操作；蒸煮池外设置有黑液暂存池和碱液调配池；通过开启第一抽水泵，同时开启三通阀，将黑液由第一抽水泵抽入到黑液暂存池，然后通过卷绕电机将所述蒸煮框提升起来，工作人员可以根据黑液的浓度以及碱性度，来判断是否将排放出的黑液进行重新利用，不可利用，则通过排液口将黑液进行排放，可利用则将黑液经过黑液暂存池流入到碱液调配池，调配后再利用，大大减少了黑液的产生。
附图说明
图1是本发明的碎竹蒸煮装置进行进料的状态示意图。
图2是本发明的碎竹蒸煮装置进行蒸煮的状态示意图。
图3是本发明的碎竹蒸煮装置进行卸料的状态示意图。
图4是本发明的蒸煮盖板的结构示意图。
图5是本发明的蒸煮框的结构示意图。
图6是本发明竹子破碎机构的局部的结构示意图。
图7是本发明的切割组件的结构示意图。
图8是本发明涉及的电路结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
请参阅图1至图8所示，本发明的一种螺杆驱动式的竹子破碎蒸煮装置，包括竹子破碎机构1和竹子蒸煮结构2，所述竹子破碎机构1通过一第一输送机3与所述竹子蒸煮结构2相衔接；
所述竹子破碎机构1包括破碎装置11（该破碎装置是现有技术，在此不进行详细描述该破碎装置的工作原理）、u形座体12、金属探测器13、输送带14、电路板（未图示）、第一电机（未图示）、以及切割组件15，所述u形座体设置于地面16上，所述破碎装置11设置u形座体12中部；所述金属探测器13设置于所述u形座体12的前端部，且位于所述输送带14上方；这样金属探测器13就能探测输送带14上的竹子是否有金属，确保含有金属的竹子不进入破碎装置11；所述输送带14设置于所述u形座体12的凹槽121内，所述第一电机设置于所述u形座体12内，所述输送带14两端设置有皮带轮（未图示），且皮带轮通过传动杆（未图示）与所述第一电机连接，所述输送带14的尾部与所述破碎装置11相衔接；所述u形座体12上架设有一进料限位罩122，且进料限位罩122位于破碎装置11的进料口111处；
所述u形座体12的左右两支撑臂上分别设置有一防止竹子掉落到u形座体内的左板块123和右板块124；这样能防止竹子掉落到u形座体12的凹槽内，所述进料限位罩122包括一罩体1221，所述罩体1221的尾部出口对准所述破碎装置的进料口111，所述罩体1221的端部进口两侧向外延伸有挡板1222，且两个挡板1222分别位于左板块123和右板块124上方；这样竹子被输送带14输送进行破碎时，进料限位罩122能使竹子的前端送入破碎装置11的进料口，竹子不会被输送到进料口外。这样罩体1221能对竹子的前端进行限位。
所述左板块123内部设置有两个活动气缸17，所述活动气缸17的活动杆贯穿所述左板块123的侧壁，且位于所述输送带14上方，所述两个活动气缸17的活动杆之间设置有一推板171，所述推板171在活动气缸7的作用下能在输送带14上进行前后推动；所述右板块124上开设有一第一开口1241，所述第一开口1241的位置与所述推板171的位置相对应；所述u形座体12的侧壁上设置有一盛料托盘125；所述盛料托盘125的进料口位于所述第一开口1241上，使得推板171能将切割后的竹子推到所述盛料托盘125内；这样mcu启动两个活动气缸17来带动推板171将切割后的竹子推到盛料托盘；
所述右板块124上开设有一用于切割刀转动切割的第二开口1242，且第二开口1242位于金属探测器13的后方，所述切割组件15设置于所述右板块124内，且位于金属探测器13的后方；所述切割组件15包括基座151、第二电机152、切割刀153、以及涡轮涡杆机构154；所述基座151的顶部开设有第四开口（未图示），所述第二开口1242与第四开口的位置相匹配，所述第二电机152、切割刀153、以及涡轮涡杆机构154设置于所述基座151内，所述切割刀153枢接在基座151内，且切割刀153在涡轮涡杆机构154的驱动下能穿过第四开口和第二开口1242进行上下转动；所述切割刀153上设置有齿牙1531，所述第二电机152能驱动切割刀153的齿牙1531进行转动；从而在金属探测器13探测到金属的时候，通过切割组件进行切割操作。
所述电路板包括有mcu181、破碎装置断电电路182、第一电机断电电路183、第二电机断电电路184、以及气缸驱动电路185，所述mcu181连接有金属探测器13、破碎装置断电电路182、第一电机断电电路183、第二电机断电电路184、以及气缸驱动电路185，所述破碎装置断电电路182连接所述破碎装置11，所述第一电机断电电路183连接所述第一电机，所述第二电机断电电路184连接所述第二电机152，所述气缸驱动电路185连接所述活动气缸17。
这样当金属探测器探测到竹子含有金属时，发送信号给mcu，mcu接收到信号后发送信号给破碎装置断电电路和第一电机断电电路，破碎装置断电电路使破碎装置断电停止运行，第一电机断电电路使第一电机断电，使输送带停止运行，保证设备安全。然后mcu发送信号给第二电机，启动第二电机使得切割组件上的切割刀的齿牙进行转动，同时蜗轮蜗杆机构也驱动切割刀进行向下转动从而对准竹子，切割刀的齿牙对竹子进行切割操作，切割完后,mcu控制第二电机断电电路对第二电机进行断电，从而停止工作，同时mcu发送信号给气缸驱动电路驱动活动气缸进行工作，并启动输送机，活动气缸带动推板将切割断的竹子推入盛料托盘中，然后没有金属的竹子继续输送到破碎装置中进行破碎操作，从而完成带有金属的竹子的筛选操作，破碎装置将破碎后的竹子通过第一输送机3输送到竹子蒸煮结构上进行进一步的蒸煮操作。
所述竹子蒸煮结构2包括一路面21和一蒸煮框22，所述蒸煮框22的底面为倾斜面220，所述路面21中部开设有一深坑211，所述深坑211内设置有一蒸煮池23，所述蒸煮池23底部设置有加热管231，通过加热管231给蒸煮池内的蒸煮液进行加热；所述路面21设置一第二输送机25，所述第一输送机3位于深坑211进口的前方且位于路面21上，第二输送机25位于深坑211进口的后方，第一输送机3用于输送竹子破碎机构破碎出来的碎竹输送到竹子蒸煮结构上，第二输送机25用于输送蒸煮好的竹子；所述深坑211的上方设置有一支撑架26，所述支撑架26固定于墙体（未图示）上，所述支撑架26上并排设置有两个第一卷绕电机261，所述第一卷绕电机261上卷绕有两个绳索262，两个第一卷绕电机261的四个绳索262上设置有一蒸煮盖板27，所述支撑架26下方设置有四个电机263，所述电机263的转动轴下固定有螺杆264，且螺杆264的尾部延伸到所述蒸煮池23内，所述电机263能驱动螺杆264进行转动，所述蒸煮盖板27的左右两侧均开设有两个开口271，所述蒸煮盖板27盖在所述蒸煮池23后螺杆恰能穿过所述开口271；所述蒸煮框22顶部铰接设置有一可开合的进料盖板221，所述蒸煮框22前侧面铰接设置有一可开合的出料盖板222，所述蒸煮框22的左右两侧板上均固定设置有四个螺母223，且四个螺母223中的两个螺母223位于蒸煮框22上部，四个螺母223的另外两个螺母位于蒸煮框22下部，四个螺杆264中每个螺杆264均螺旋穿过两个螺母223将蒸煮框22设置于四个螺杆264上；所述四个电机263正转通过螺杆264带动蒸煮框22向上提升，四个电机263反转通过螺杆264带动蒸煮框22向下降，所述蒸煮框22上开设有多个的进水孔224；这样通过螺杆驱动蒸煮框进行进料、蒸煮以及卸料操作。
所述第一输送机3尾部的左右两侧均设置有一第二卷绕电机31，所述第一输送机3的尾部下方铰接设置有一导向板32，所述两个第二卷绕电机31通过牵引绳33与所述导向板32两侧连接，所述第二卷绕电机31能驱动导向板32进行上下抬起操作。蒸煮框进行进料时，将蒸煮框的可开合的进料盖板221进行打开折叠后，然后通过螺杆带动蒸煮框进行下降到深坑的入口处，将第一输送机3的导向板32降下，则导向板伸到蒸煮框的进料口，往蒸煮框内输送碎竹，蒸煮框装满竹子后，将导向板进行抬起，然后通过螺杆带动蒸煮框向上提升，提升到一定高度后，将进料盖板221盖起来，再通过螺杆带动蒸煮框向下降，将蒸煮框置于蒸煮池23内进行蒸煮，蒸煮完毕后，将蒸煮框22通过螺杆进行升起操作，在蒸煮框升到一定高度后，将蒸煮框的出料盖板222打开将蒸煮好的竹子卸料到第二输送机上实现卸料操作。
所述蒸煮池23上设置有一出水管232；所述出水管232经一第一抽水泵233与一三通阀234连接；所述三通阀234的第一出口连接至排水管235；所述三通阀234的第二出口连接至黑液暂存池236；所述黑液暂存池236的排液口2361与一黑液存储池（未图示）连接；所述黑液暂存池的溢液口237连接到碱液调配池238；所述的碱液调配池238设置有第二抽水泵239，所述第二抽水泵239的出水端与经过一进液主管240与所述蒸煮池23连接；较佳的，该碱液调配池238内还可以设置搅拌电机241，以利于调配时搅拌。所述第一抽水泵233、三通阀234、黑液暂存池236、黑液存储池、碱液调配池238、第二抽水泵239均设置于所述路面下方。
当装有碎竹的蒸煮框位于蒸煮池内后，通过进液主管240将蒸煮液（蒸煮液包括碱液或者黑液，黑液中的碱性度高，杂质少则可以再利用，黑液中碱性度低，杂质高则不能再使用）灌入蒸煮池内，蒸煮池对蒸煮框内的竹子进行蒸煮。这样蒸煮液完全将竹子进行浸泡蒸煮，不会出现蒸煮液喷洒不均匀的情况，这样蒸煮出来的碎竹片整体成色好，即都为白色，不会出现黑色，提高碎竹制作纸浆的质量。
值得一提的是，本发明设置有黑液暂存池和碱液调配池；通过开启第一抽水泵，同时开启三通阀，将黑液由第一抽水泵抽入到黑液暂存池，然后通过螺杆驱动将所述蒸煮框提升起来，工作人员可以根据黑液的浓度以及碱性度，来判断是否将排放出的黑液进行重新利用，不可利用，则通过排液口将黑液进行排放，可利用则将黑液经过黑液暂存池流入到碱液调配池，调配后再利用，大大减少了黑液的产生。
在本发明中，所述电机263固定于墙体上，或者固定于所述支撑架26下方。这样电机263能更好地带动螺杆进行旋转；所述蒸煮池23为方形。
另外，在本发明中，所述蒸煮框22的顶部的左右两侧均设置有一手动绞盘225，所述手动绞盘225通过牵引绳244与所述可开合的出料盖板222连接，该手动绞盘225能驱动出料盖板222进行上下抬起操作，所述可开合的出料盖板222通过机械锁28锁合在蒸煮框22上，所述机械锁28包括多组的限位组件281，所述限位组件281包括限位扣2811和限位柱2812；所述限位扣2811固定于所述蒸煮框22的侧壁上，所述限位柱2812的一端铰接设置于所述可开合的出料盖板222的侧壁，所述限位扣2811的位置与所述限位柱2812相对应；限位柱2812的另一端横向垂直设置有一横杆2813，所述限位柱2812扣在所述限位扣2811上后，通过所述横杆2813进行锁合固定。在实际应用中也可以采用其他方式进行锁合。
所述碱液调配池238包括有内壁2381和外壁2382，所述内壁2381和外壁2382之间形成一中空腔体2383，所述碱液调配池238的外壁2382上侧设置有一进气管2384，所述碱液调配池238的外壁2382下侧设置有一出气管2385，所述进气管2384能进入热气到中空腔体2383内，使得热气对碱液调配池238内的黑液进行预加热。这样可再次利用黑液直接预热后进入到蒸煮池，能提高蒸煮效率。
本发明中，所述金属探测器13的形状为拱门型，这样能让不规则的竹子更加容易输送过金属探测器13。
为了能让操作人员知道竹子上有金属，所述右板块124上设置有声光报警器19，所述声光报警器19位于所述金属探测器13和所述破碎装置11之间，所述声光报警器19连接所述mcu181。
所述切割刀153底部设置有一偏心轴155；所述偏心轴155一端与所述切割刀153底部表面固定；所述蜗轮蜗杆机构154包括一第三电机1541、一涡轮1542、以及一涡杆1543；所述第三电机1541、涡轮1542和涡杆1543设置于基座151内；所述第三电机1541的电机轴与所述涡杆1543连接，所述涡轮1542与所述涡杆1543相啮合，所述偏心轴155的另一端与所述涡轮1542固定，使得蜗轮蜗杆机构154能带动偏心轴155进行转动，从而带动切割刀153进行上下移动切割。
总之，本发明竹子蒸煮结构能实现螺杆驱动蒸煮框进行进料、蒸煮以及卸料操作；蒸煮池外设置有黑液暂存池和碱液调配池；通过开启第一抽水泵，同时开启三通阀，将黑液由第一抽水泵抽入到黑液暂存池，然后通过卷绕电机将所述蒸煮框提升起来，工作人员可以根据黑液的浓度以及碱性度，来判断是否将排放出的黑液进行重新利用，不可利用，则通过排液口将黑液进行排放，可利用则将黑液经过黑液暂存池流入到碱液调配池，调配后再利用，大大减少了黑液的产生。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。