城市生活垃圾预处理装置的出料机构及垃圾预处理装置的制作方法

专利名称：城市生活垃圾预处理装置的出料机构及垃圾预处理装置的制作方法
技术领域：
本实用新型主要涉及到环保设备领域，特指一种主要适用于对生活垃圾进行规模化预处理的出料机构及其具有这种出料机构的垃圾预处理装置。
背景技术：
随着城镇化发展的快速推进，城市生活垃圾激增，垃圾处理能力相对不足已是城市面临的困难。人们本着因地制宜的原则，逐步和正在选择安全可靠、先进环保、省地节能、经济适用的垃圾处理技术，以期望基本形成与生活垃圾产生量相匹配的无害化处理能力。如已公开的中国专利申请一种用于规模化预处理生活垃圾的装置及其方法(公开号102626710A)，其中所公开的技术方案就很好地实现了垃圾的有机质的去除和含水率的降低，垃圾干化效果明显。该装置具有结构简单紧凑、占地面积小等优点 ，能够实现生活垃圾预处理的规模化、工业化、工程化以及连续流水作业。该装置主要适用于规模化预处理生活垃圾,但是从技术角度上来看,处于立式发酵仓内的垃圾属于大体积、大质量、高压力的物料，且又处于具有相当高度的立式发酵仓内时，那么如何实现顺利和连续出料就显得尤为重要。在已公开的技术方案中，垃圾预处理装置拟采取传统的螺旋出料方式，但螺旋出料装置主要是适用于小堆体、小质量、压力不大的物料情况，要其应用于大体积、大质量、高压力的情况存在较大的困难。通过长期的实践研究，发现其原因就在于1、大体积、大质量、高压力的垃圾堆体会全部落于螺旋出料装置上，此时螺旋出料装置需要承担垃圾堆体的巨大的重(压)力，而螺旋出料装置往往很难有效支持其上部垃圾，同时整个螺旋出料装置的运转需要巨大的支座来支撑，造成整体的体积、占用空间变得巨大。2、垃圾堆体全部落于螺旋出料装置上，螺旋出料装置要正常运转时，就必须克服巨大的滑动摩擦力和滚动摩擦力，根据摩擦力计算公式f = μ N，沉实后的垃圾摩擦系数在O. 5 O. 8之间，数十吨重量的垃圾将产生数十吨的滑动和滚动摩擦力。这样的话,一方面就要求螺旋出料装置需要有足够的刚度和强度，同时另一方面还需要有动力足够强大的驱动装置，才能保证螺栓出料的正常进行。3、整个垃圾预处理装置长期处于不停机工作状态，以保证垃圾处理的连续性。那么，螺旋出料装置就将长期处在巨大正应力、巨大的滑动摩擦力和滚动摩擦力的联合作用下运转，造成螺栓出料装置极易发生变形，使用寿命大大降低，对其进行检修将变成一种常态。4、要保证螺旋出料装置的有效运转，螺旋出料装置、支撑螺旋出料装置的支座以及驱动装置都必须有足够的强度和刚度，这些装置的规格均将是巨大的，这就需要花费巨大的材料用量和花费巨大的驱动能源，制作成本、运行成本均十分高，难以进行规模化推广应用。另有从业者提出一种滚筒式垃圾出料装置，例如中国专利ZL200620060370. 5即公开了一种用来解决多层翻板式垃圾处理装置出料问题的出料装置。但对处于具有相当高度的立式发酵仓内的大体积、大质量、高压力物料而言，它同样无法达到较佳的使用效果。它所采用的滚筒转动方式比螺旋出料方式虽然少了滑动摩擦力，但依然存在上述螺旋出料装置所遇到的问题。这种滚筒式出料装置的不足就在于1、垃圾堆体全部落于滚筒出料装置上，滚筒装置要运转，必须克服巨大的滚动摩擦力，根据摩擦力计算公式f = μ N，沉实后的垃圾摩擦系数在O. 5 O. 8之间，数十吨重量的垃圾将产生数十吨的滚动摩擦力。这就一方面要求滚筒出料装置有足够的刚度、强度，另一方面同时要求其具有足够强大的驱动装置。2、要使滚筒出料装置长期保证有效运转，滚筒出料装置、支撑滚筒出料装置的支座及驱动装置都必须有足够的强度和刚度，那么这些装置的规格都将是巨大的，需要花费巨大的材料用量和花费巨大的驱动能源，制作成本、运行成本均十分高，最终难以实现规模化推广应用。3、滚筒比螺旋更不利的一点在于滚筒是封闭的，滚筒本身要支撑全部垃圾重量， 滚筒空间内不便于连接加劲板，使得滚筒壁很厚，材料浪费比螺旋的更大，更不便于大型化、工程化。4、从设计原理上来看，滚筒式出料装置并没有根据垃圾自支撑的原理设计出料方式，而是采取转动后将垃圾强行“绞”出来的方式。

实用新型内容本实用新型要解决的技术问题就在于针对现有技术存在的技术问题，本实用新型提供一种结构简单紧凑、成本低廉、操作简便、运行成本低、可靠性好的用于城市生活垃圾进行规模化预处理装置的出料机构及垃圾预处理装置，其对发酵装置中的垃圾物料的体积和高度没有限制，可实现对规模化干化垃圾的出料。为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案一种用于城市生活垃圾进行规模化预处理装置的出料机构，包括位于发酵原料腔内下部的两个以上的摆动组件，发酵原料腔内的垃圾物料堆积于摆动组件的上方；所述摆动组件包括摆动体、摆动驱动件以及设置于摆动体上的若干个用来破坏垃圾物料堆积自支撑的挖爪，所述摆动驱动件驱动摆动体带着挖爪进行摆动。作为本实用新型的进一步改进两个以上的所述摆动组件沿水平方向依次平行并排设置。所述摆动驱动件包括滚轴、轴承和动力驱动单元，所述滚轴连接于摆动体上并通过轴承支承于承重件上。所述摆动体的形状呈扇状体、或半圆体。所述摆动体的外弧内壁上固接或通过装配连接有若干个加劲板。所述若干个挖爪在摆动体上排列成一排或多排。所述动力驱动单元包括液压泵、执行系统和传动件，通过液压泵将发动机的动力传递给执行系统，执行系统推动传动件动作并驱动摆动体。本实用新型进一步公开了一种垃圾预处理装置，包括立式筒体以及用来与立式筒体配合的抽风组件、温度自动控制组件；它还包括上述的出料机构，所述出料机构位于立式筒体的出料端。与现有技术相比，本实用新型的优点在于1、本实用新型结构简单紧凑、成本低廉、操作简便、运行成本低、可靠性好，通过驱动挖爪进行连续摆动进行挖掘和切削，有效破坏了垃圾堆积的自支撑，一旦垃圾堆积没有支撑后，垃圾堆积将变得松散，进而被带出，从而实现了垃圾的连续、可靠的出料。2、本实用新型中摆动驱动件的驱动方式优越，采取的是类似于挖掘机的原理，通过液压泵将发动机的动力传递给液压缸等执行元件，推动工作装置动作，工作装置与摆动体的转轴连接，驱动力大。由于采用液压驱动，可有效地实现慢速操作，有利于智能化控制，也有利于保护出料机构。3、本实用新型中的摆动体采用扇(半圆)状体，相比螺旋体和滚筒，节约了一半以上的材料，而且扇(半圆)状体是未封闭状态，便于焊接加劲板，使得弧形外周壁厚较薄，进一步节约了材料。同时，扇(半圆)状体相比螺旋体只需克服滚动摩擦力，需要克服的摩阻力减小了一半；相比于滚筒体，减少了辊牙的排数，仅设置一排或两排，进一步减少了摩擦力。由于传统螺旋体或滚筒体都采取滚动方式，与垃圾的接触面过大，需要克服全部摩擦力，而摆动方式只需克服局部摩擦力，需要的驱动能小，因此节约驱动能。

图1是本实用新型出料机构在应用实例中的主视结构示意图。图2是本实用新型出料机构在应用实例中的侧视结构示意图。图3是本实用新型出料机构在应用实例中的俯视放大结构示意图。图4是本实用新型中摆动体的俯视结构示意图。图5是本实用新型中摆动体的主视结构示意图。图6是本实用新型中加劲板的截面结构示意图。图7是在具体应用实例中多个摆动体分别由两组以上的驱动组件分别间隔驱动的俯视结构示意图。图8是在具体应用实例中多个摆动体分别由两组以上的驱动组件分别间隔驱动的原理示意图。图9是具体应用实例中多个摆动体设置为一组并由一套驱动组件驱动的俯视结构示意图。图10是具体应用实例中多个摆动体设置为一组并由一套驱动组件驱动的原理示意图。图例说明1、摆动组件；2、摆动体；3、挖爪；4、滚轴；5、轴承；6、摆动驱动件；61、液压泵；62、执行系统；63、传动件；7、承重件；8、发酵原料腔；9、加劲板；10、立式筒体。
具体实施方式
以下将结合说明书附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。通过长期的实践研究，发现要实现垃圾的顺利出料，就必先分析垃圾的力学性能。总体来说垃圾的力学性能是[0042]1、垃圾含有纤维成分(纸、塑料、织物、绳索、铁丝等)，使垃圾难以割裂分离。2、垃圾含有大量可被微生物分解的有机物和物理、化学、生物降解的组分，造成垃圾体积减小。3、垃圾在发酵过程中和发酵完成后具有明显的应变硬化规律。即具有剪切阻力随应变或剪切位移增加而增大的特征。4、由于垃圾发酵过程中和发酵完成后的应变硬化规律使得垃圾堆体具有应变硬化材料产生的“自支撑”现象，也就是通常所说的垃圾架桥现象。如图1、图2和图3所示，本实用新型的用于城市生活垃圾进行规模化预处理装置的出料机构包括位于发酵原料腔8内下部的两个以上的摆动组件1，摆动组件I主要位于垃圾预处理装置的出料口位置处，两个以上的摆动组件I沿水平方向依次平行并排设置。摆动组件I包括摆动体2、摆动驱动件6以及设置于摆动体2上的若干个用来破坏垃圾物料堆积自支撑的挖爪3，整个摆动组件I由承重件7进行支承，摆动驱动件6包括滚轴4、轴承5和动力驱动单元，滚轴4连接于摆动体2上，并通过轴承5支承于承重件7上，在动力驱动单元的作用下，滚轴4带着摆动体2完成摆动。发酵原料腔8内装填有连续发酵的垃圾物料，当达到出料条件时，摆动驱动件6将驱动摆动体2进行摆动，设置于摆动体2上的挖爪3随之摆动。当挖爪3摆动时，将会对位于出料机构(即摆动组件I)上的垃圾物料进行切削；同时，随着摆动体2的摆动，会将经挖爪3切削下来的垃圾物料卷至摆动体2的下方，从而实现连续出料。由于发酵原料腔8内的垃圾物料在自重的作用下会落在摆动组件I上，逐步形成较为“稳固”堆积状，也逐渐形成了垃圾物料自身的“支座”。本实用新型出料机构的创新原理就在于，根据垃圾的难以割裂性、应变硬化性、自支撑性的特性，将垃圾物料置于两个以上的摆动体2上，摆动体2相当于桥墩，挖爪3进行挖掘和切削的接触部位正好为垃圾物料堆积时的支座(相当于桥墩)处，一旦支座被破坏，垃圾物料的“稳固堆积状态”就会被破坏，垃圾物料的整体将会松动，松散后的垃圾物料将会随着摆动体2的运动而被带走，并从缝隙掉下。此时，由于位于摆动体2上的垃圾物料堆体缺少了支座，上一层的垃圾物料下沉并继续产生架桥,而挖爪3又一次将位于摆动体2相近处垃圾物料堆积的支座(桥墩)部位破坏，造成垃圾物料堆积松动并带离原位置。如此反复多次后，将会一层一层地将垃圾物料推出至摆动体2以下，进而实现连续、稳定的出料。该原理中摆动体2的反复摆动破坏了垃圾堆体的自支撑性，挖爪3则具有强大的强制挖掘和切削能力，解决了垃圾的难以割裂性和应变硬化性。用来驱动摆动体2和挖爪3摆动的动力驱动单元可以采用液压件，使其具有强大的推动力，并可有效地控制速度。上述结构中的挖爪3不同于现有的螺旋和辊牙，挖爪3采取的是挖掘和切削作用以破坏垃圾堆体的支座，而螺旋和滚筒是通过叫垃圾“绞”出来，出料难度很大。对于本实用新型出料机构的整体而言，材料用量相对较小，需要的驱动能也相对较小，能有效地实现慢速运转；运行时，出料机构需要检修的次数相对较少，便于规模化推
广应用。如图4、图5和图6所示，本实施例中，摆动体2的形状可以呈扇状体、或半圆体、或其他形状，但它只做摆动运动。在其他实施例中，还可以进一步在摆动体2的外弧内壁焊接或通过螺栓连接若干个加劲板9，加劲板9可以采用与摆动体2外弧内壁相适应的扇形或半圆形，或其他形状，从而进一步增强摆动体2的整体刚度。扇状体或半圆体相比螺旋体和滚筒，节约了一半以上的材料，同时由于扇状体或半圆体是未封闭状态，便于焊接加劲板9，使得弧形外周壁厚较薄，进一步节约了材料，降低了成本。扇状体或半圆体的结构相比螺旋体只需克服滚动摩擦力，需要克服的摩阻力减小了一半；相比于滚筒体，进一步减少了摩擦力。现有的螺旋体或滚筒体都采取滚动方式，与垃圾物料的接触面过大，需要克服全部摩擦力，而摆动方式只需克服局部摩擦力，需要的驱动能小，节约驱动能，降低了能耗和运营成本。在具体实施例中，若干个挖爪3可以在摆动体2上根据实际需要排列成一定阵列状，例如，排列成一排或多排。挖爪3采用类似于挖掘设备的挖齿状结构，可挖掘和切削接触部位的垃圾，达到破坏自支撑垃圾物料堆积支座(类似于桥墩)的目的。挖爪3可以根据实际需要采用柱状体结构，或是椎体状结构等等。本实施例中，动力驱动单元包括液压泵61、执行系统62和传动件63，通过液压泵61将发动机的动力传递给液压缸等执行系统62，然后推动传动件63动作，传动件63与滚轴4连接。这种驱动方式性能较为优越，其采取的是类似于挖掘机的原理，驱动力大。由于采用液压驱动，还可进一步有效地实现慢速操作，有利于智能化控制，也有利于保护出料机构。如图9和图10所示，每个摆动体2单独设置一套动力驱动单元，以实现每个摆动体2的单独摆动，也可共用将所有一套完整的动力驱动单元以实现所有摆动体2的联动。即，在具体实施例中，若干个摆动体2可设置为一组，由一套动力驱动单元驱动，可实现这一组摆动体2顺转也可反转，使垃圾在被松动和切削的同时被顺利卷出。当然，如图7和图8所示，也可以将多个摆动体2设置为两组以上，由多套动力驱动单元分别间隔驱动，可实现相邻摆动体2相向摆动或同向摆动，也能使垃圾在被松动和切削的同时被顺利卷出。参见图1，本实用新型进一步公开了一种垃圾预处理装置，它包括立式筒体10以及用来与立式筒体10配合的抽风组件、温度自动控制组件；它还包括上述的出料机构，该出料机构位于立式筒体10的出料端，用来完成立式筒体10的连续出料。温度自动控制组件包括装设在立式筒体10内的温度传感器和装设于立式筒体10外部的温度自动控制器，温度传感器的导线通过立式筒体10及其外部绝缘层上的密封通孔连接至温度自动控制器，实现对有机物发酵温度的实时监控。抽风组件与温度自动控制组件相连，能作到超过设定温度时抽风机启动，低于设定温度时抽风机停止，用以实现根据堆体内温度确定抽风机的自动启动和自动停止，甚至可以采用计算机控制。以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种城市生活垃圾预处理装置的出料机构，其特征在于包括位于发酵原料腔(8) 内下部的两个以上的摆动组件(1)，发酵原料腔(8)内的垃圾物料堆积于摆动组件(I)的上方；所述摆动组件(I)包括摆动体(2)、摆动驱动件(6)以及设置于摆动体(2)上的若干个用来破坏垃圾物料堆积自支撑的挖爪(3)，所述摆动驱动件(6)驱动摆动体(2)带着挖爪(3) 进行摆动。
2.根据权利要求1所述的城市生活垃圾预处理装置的出料机构，其特征在于两个以上的所述摆动组件(I)沿水平方向依次平行并排设置。
3.根据权利要求1所述的城市生活垃圾预处理装置的出料机构，其特征在于所述摆动驱动件(6)包括滚轴(4)、轴承(5)和动力驱动单元，所述滚轴(4)连接于摆动体(2)上并通过轴承(5 )支承于承重件(7 )上。
4.根据权利要求1或2或3所述的城市生活垃圾预处理装置的出料机构，其特征在于 所述摆动体(2)的形状呈扇状体、或半圆体。
5.根据权利要求4所述的城市生活垃圾预处理装置的出料机构，其特征在于所述摆动体(2)的外弧内壁上固接或通过装配连接有若干个加劲板(9)。
6.根据权利要求1或2或3所述的城市生活垃圾预处理装置的出料机构，其特征在于 所述若干个挖爪(3)在摆动体(2)上排列成一排或多排。
7.根据权利要求3所述的城市生活垃圾预处理装置的出料机构，其特征在于所述动力驱动单元包括液压泵(61)、执行系统(62)和传动件(63)，通过液压泵(61)将发动机的动力传递给执行系统(62)，执行系统(62)推动传动件(63)动作并驱动摆动体(2)。
8.一种垃圾预处理装置，包括立式筒体(10)以及用来与立式筒体(10)配合的抽风组件、温度自动控制组件，其特征在于还包括上述权利要求1 7中任意一项所述的出料机构，所述出料机构位于立式筒体(10)的出料端。
专利摘要一种城市生活垃圾预处理装置的出料机构及垃圾预处理装置，该出料机构包括位于发酵原料腔内下部的两个以上的摆动组件，发酵原料腔内的垃圾物料堆积于摆动组件的上方；摆动组件包括摆动体、摆动驱动件以及设置于摆动体上的若干个用来破坏垃圾物料堆积自支撑的挖爪，摆动驱动件驱动摆动体带着挖爪进行摆动。该垃圾预处理装置，包括立式筒体、用来与立式筒体配合的抽风组件、温度自动控制组件以及上述出料机构，出料机构位于立式筒体的出料端。本实用新型具有结构简单紧凑、成本低廉、操作简便、运行成本低、可靠性好等优点。
文档编号B65D88/68GK202848421SQ20122054726
公开日2013年4月3日 申请日期2012年10月24日 优先权日2012年10月24日
发明者戴道国, 郑杰平 申请人:戴道国