一种高含固物料发酵用横轴搅拌器及发酵罐的制作方法

本发明涉及发酵物搅拌，具体为一种高含固物料发酵用横轴搅拌器及发酵罐。

背景技术：

1、随着养殖业的集约化发展和化石能源的普及，原用于牲畜饲料和农村生活用能的秸秆逐步成为农业生产废弃物。大量农作物秸秆的弃置不仅造成大量的耕地占用和严重的资源浪费，秸秆荒烧、堵塞河道等造成的环境污染和安全事故时有发生。为解决这一问题，秸秆发酵气化是目前国家大力推广的秸秆资源化处理技术，秸秆若在厌氧发酵池内长期静止或者无适当的破壳搅拌装置时。

2、由于秸秆含有大量的木质素、纤维素和半纤维素等难水解的固形物，在发酵罐内一方面由于产生沼气上升力的带动，另一方面由于秸秆原料密度小等原因，会凝聚上浮至发酵液表面形成结壳层。影响发酵底物传质、气液流动及沼气的导出，使得发酵系统酸化瘫痪，形成了大量的病池、废池。目前国内市场上常用的搅拌装置，无论是立式、侧式或复合式等结构虽然可处理其他原料(如餐厨垃圾、果蔬垃圾、粪便等)发酵，但对于秸秆原料的发酵无能为力或效果很差，所以在专利号为：cn201822064873.5中就公开了一种技术方案，但是由于材料在发酵的过程中使用的搅拌机构仅仅只能对混合液进搅拌，并不能对混合机构中的固形物进行破碎，从而导致设备在搅拌混合时，由于固形物的影响导致设备在混合的时无法充分均匀的混合，且现有的发酵罐在发酵完成后，当发酵物取出时，其内壁底面会含有大量的堆积物，此时需要人工进行清理，由于发酵物中含有不同的气体，导致人工清理时及其不安全，从而不仅导致了清理的速度，同时可能会对人体造成一定的损害。

3、基于此，本发明设计了一种高含固物料发酵用横轴搅拌器及发酵罐，以解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种高含固物料发酵用横轴搅拌器及发酵罐，以解决上述背景技术中提出的设备在搅拌的过程中出现无法破碎固形物，导致固形物堆积的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种高含固物料发酵用横轴搅拌器，包括搅拌杆和第一驱动机构，所述搅拌杆上安装有第一齿轮，所述搅拌杆和第一驱动机构传动连接，所述搅拌杆上安装有多个搅拌机构，多个所述搅拌机构呈阿基米德螺旋排列。

4、作为本发明的进一步方案，每两个所述搅拌机构之间均固定连接有连接元件，所述连接元件上开设有刀口槽。

5、作为本发明的进一步方案，所述搅拌机构包括搅拌浆杆、第一旋转柱、第一锥形齿、破碎刀和搅拌板，所述搅拌杆上安装有搅拌浆杆，所述搅拌浆杆内转动连接有第一旋转柱，所述第一旋转柱一端安装有第一锥形齿，另一端安装有破碎刀，所述搅拌浆杆上安装有搅拌板，所述搅拌板上设有刀口槽，所述破碎刀位于搅拌板内。

6、作为本发明的进一步方案，所述第一驱动机构包括传动杆、第二锥形齿、第一驱动电机、第二齿轮、第二旋转柱和第三齿轮，所述搅拌杆内转动连接有传动杆，所述传动杆上安装有多个第二锥形齿，所述第二锥形齿和搅拌机构中的第一锥形齿相互啮合，所述第一驱动电机输出端传动连接有第二齿轮，所述第二旋转柱上安装有第三齿轮，所述第一齿轮和第三齿轮均和第二齿轮相互啮合，所述第二旋转柱和传动杆传动连接。

7、一种高含固物料发酵用发酵罐，包括底座和任意一项所述的一种高含固物料发酵用横轴搅拌器，所述底座上安装有罐体，所述横轴搅拌器位于罐体内，所述第一驱动机构位于罐体上，所述罐体上固定连接有固定架，所述罐体上设有闭合机构，所述固定架上设有移动机构，所述底座上设有清理机构，所述清理机构和移动机构活动连接，所述固定架上设有第二驱动机构，所述第二驱动机构与闭合机构和移动机构传动连接。

8、作为本发明的进一步方案，所述闭合机构包括闭合板、安装板、弹簧、齿条、第三旋转柱和第四齿轮，所述罐体上滑动连接有两个闭合板，所述罐体上安装有两对安装板，每对所述安装板和闭合板之间均固定连接有弹簧，所述闭合板下侧固定连接有齿条，所述罐体上转动连接有第三旋转柱，所述第三旋转柱上安装有第四齿轮，所述第四齿轮啮合在两个齿条之间。

9、作为本发明的进一步方案，所述移动机构包括螺纹套、螺纹杆、第五齿轮、丝杆、展开板、导向槽和滑块，所述固定架上转动连接有螺纹套，所述螺纹套内螺纹连接有螺纹杆，所述螺纹套上安装有第五齿轮，所述螺纹杆和固定架之间设有限位伸缩杆，所述螺纹杆内转动连接有丝杆，所述丝杆一端安装有微型电机，所述螺纹杆一端固定连接有导向杆，所述丝杆一端转动连接在导向杆内，所述导向杆上转动连接有两个展开板，所述展开板内侧开设有导向槽，所述丝杆上螺纹连接有滑块，所述滑块一端位于导向槽内，所述滑块可伸缩。

10、作为本发明的进一步方案，所述清理机构包括收集箱、泵机和集料盒，所述底座上安装有收集箱，所述收集箱上安装有泵机，所述泵机一端设有气管，所述气管另一端安装有集料盒，所述集料盒位于移动机构下侧。

11、作为本发明的进一步方案，所述第二驱动机构包括第二驱动电机和第六齿轮，所述固定架上安装有第二驱动电机，所述第二驱动电机输出端安装有第六齿轮，所述第六齿轮和第五齿轮相互啮合，所述第二驱动电机输出端和第三旋转柱传动连接。

12、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

13、1.本发明通过设备中的搅拌杆和搅拌机构的相互配合，使设备在工作时，可由搅拌浆杆和搅拌板对材料进行搅拌，从而保障材料在流体混合时更加的均匀，其由于搅拌机构安装时呈阿基米德螺旋排列，从而有效的提高了其混合的均匀性，而当搅拌机构对混合物进行搅拌时，第一驱动机构控制搅拌杆以一个方向进行转动，同时第一驱动机构控制搅拌机构中的传动杆以另一个方向转动，此时破碎刀同时在搅拌浆杆转动的同时进行转动，继而使设备在搅拌的同时对混合物进行破碎，继而避免了流体中的高固物质较多，造成材料无法混匀混合的情况，同时破碎刀可使流体中的壳体进行二次破碎，从而有效的避免了流体中的固体结壳，进一步提高了设备的搅拌质量和搅拌效率，搅拌桨叶可以越过液面，直达罐底，充分抑制罐内漂浮层与沉沙层的形式，使得罐内均质化传热与传质，搅拌机构的设计与运行方式使得罐内流体呈上下翻滚、趋向罐壁、横向顺转的流动方式，一方面使得罐内流体充分混合，另一方面使得物料向罐壁排出，有效排沙，降低清罐风险。

14、2.设备中的第二驱动机构与闭合机构和移动机构相互配合，使设备在发酵完成后，可通过移动机构的展开，使清理机构可充分的对罐体的内壁底面进行清理，从而使罐体在发酵后可进行快速清理，使罐体在下次发酵时更加的方便，同时避免了设备在发酵完成后，需要人工进行清理，进一步提高了设备的清理效率，而设备中的各个零件相互配合，使设备在清理时更加的快捷方便，同时减少了人力的使用，进一步提高了设备的实用性以及便捷性。

技术特征：

1.一种高含固物料发酵用横轴搅拌器，包括搅拌杆(1)和第一驱动机构(2)，其特征在于：所述搅拌杆(1)上安装有第一齿轮(3)，所述搅拌杆(1)和第一驱动机构(2)传动连接，所述搅拌杆(1)上安装有多个搅拌机构(4)，多个所述搅拌机构(4)呈阿基米德螺旋排列。

2.根据权利要求1所述的一种高含固物料发酵用横轴搅拌器，其特征在于：每两个所述搅拌机构(4)之间均固定连接有连接元件，所述连接元件上开设有刀口槽。

3.根据权利要求1所述的一种高含固物料发酵用横轴搅拌器，其特征在于：所述搅拌机构(4)包括搅拌浆杆(5)、第一旋转柱(6)、第一锥形齿(7)、破碎刀(8)和搅拌板(9)，所述搅拌杆(1)上安装有搅拌浆杆(5)，所述搅拌浆杆(5)内转动连接有第一旋转柱(6)，所述第一旋转柱(6)一端安装有第一锥形齿(7)，另一端安装有破碎刀(8)，所述搅拌浆杆(5)上安装有搅拌板(9)，所述搅拌板(9)上设有刀口槽，所述破碎刀(8)位于搅拌板(9)内。

4.根据权利要求1所述的一种高含固物料发酵用横轴搅拌器，其特征在于：所述第一驱动机构(2)包括传动杆(10)、第二锥形齿(11)、第一驱动电机(12)、第二齿轮(13)、第二旋转柱(14)和第三齿轮(15)，所述搅拌杆(1)内转动连接有传动杆(10)，所述传动杆(10)上安装有多个第二锥形齿(11)，所述第二锥形齿(11)和搅拌机构(4)中的第一锥形齿(7)相互啮合，所述第一驱动电机(12)输出端传动连接有第二齿轮(13)，所述第二旋转柱(14)上安装有第三齿轮(15)，所述第一齿轮(3)和第三齿轮(15)均和第二齿轮(13)相互啮合，所述第二旋转柱(14)和传动杆(10)传动连接。

5.一种高含固物料发酵用发酵罐，其特征在于：包括底座(1)和权利要求1-4任意一项所述的一种高含固物料发酵用横轴搅拌器，所述底座(16)上安装有罐体(17)，所述横轴搅拌器位于罐体(1)内，所述第一驱动机构(2)位于罐体(1)上，所述罐体(17)上固定连接有固定架(18)，所述罐体(17)上设有闭合机构(19)，所述固定架(18)上设有移动机构(26)，所述底座(16)上设有清理机构(34)，所述清理机构(34)和移动机构(26)活动连接，所述固定架(18)上设有第二驱动机构(38)，所述第二驱动机构(38)与闭合机构(19)和移动机构(26)传动连接。

6.根据权利要求5所述的一种高含固物料发酵用发酵罐，其特征在于：所述闭合机构(19)包括闭合板(20)、安装板(21)、弹簧(22)、齿条(23)、第三旋转柱(24)和第四齿轮(25)，所述罐体(17)上滑动连接有两个闭合板(20)，所述罐体(17)上安装有两对安装板(21)，每对所述安装板(21)和闭合板(20)之间均固定连接有弹簧(22)，所述闭合板(20)下侧固定连接有齿条(23)，所述罐体(17)上转动连接有第三旋转柱(24)，所述第三旋转柱(24)上安装有第四齿轮(25)，所述第四齿轮(25)啮合在两个齿条(23)之间。

7.根据权利要求5所述的一种高含固物料发酵用发酵罐，其特征在于：所述移动机构(26)包括螺纹套(27)、螺纹杆(28)、第五齿轮(29)、丝杆(30)、展开板(31)、导向槽(32)和滑块(33)，所述固定架(18)上转动连接有螺纹套(27)，所述螺纹套(27)内螺纹连接有螺纹杆(28)，所述螺纹套(27)上安装有第五齿轮(29)，所述螺纹杆(28)和固定架(18)之间设有限位伸缩杆，所述螺纹杆(28)内转动连接有丝杆(30)，所述丝杆(30)一端安装有微型电机，所述螺纹杆(28)一端固定连接有导向杆，所述丝杆(30)一端转动连接在导向杆内，所述导向杆上转动连接有两个展开板(31)，所述展开板(31)内侧开设有导向槽(32)，所述丝杆(30)上螺纹连接有滑块(33)，所述滑块(33)一端位于导向槽(32)内，所述滑块(33)可伸缩。

8.根据权利要求5所述的一种高含固物料发酵用发酵罐，其特征在于：所述清理机构(34)包括收集箱(35)、泵机(36)和集料盒(37)，所述底座(16)上安装有收集箱(35)，所述收集箱(35)上安装有泵机(36)，所述泵机(36)一端设有气管，所述气管另一端安装有集料盒(37)，所述集料盒(37)位于移动机构(26)下侧。

9.根据权利要求5所述的一种高含固物料发酵用发酵罐，其特征在于：所述第二驱动机构(38)包括第二驱动电机(39)和第六齿轮(40)，所述固定架(18)上安装有第二驱动电机(39)，所述第二驱动电机(39)输出端安装有第六齿轮(40)，所述第六齿轮(40)和第五齿轮(29)相互啮合，所述第二驱动电机(39)输出端和第三旋转柱(24)传动连接。

技术总结
本发明公开了发酵物搅拌技术领域的一种高含固物料发酵用横轴搅拌器及发酵罐，包括搅拌杆和第一驱动机构，搅拌杆上安装有第一齿轮，搅拌杆和第一驱动机构传动连接，搅拌杆上安装有多个搅拌机构，多个搅拌机构呈阿基米德螺旋排列，有效的提高设备的搅拌效率以及搅拌质量，减少混合物内的固形物，使设备在工作时效率更高。

技术研发人员：王朋,杜海涛,李开銮,李艳
受保护的技术使用者：山东中环环保能源有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15