一种自动割包装置及水泥窑协同处置危险废弃物系统的制作方法

本发明属于危险废弃物割包装置领域，尤其是涉及一种自动割包装置及水泥窑协同处置危险废弃物系统。

背景技术：

随着现代工业的发展，固体废弃物的产生量逐年增加，对人类环境造成的危害越来越严重。尤其是现代电子信息技术、医疗化工技术的发展，导致许多危险废物的产生。同时我国城市化进程的加快，城市人口有很大的发展，因此作为城市公害的各类废物产生量与日俱增。无论是工业发达国家，还是发展中国家，都面临着危险废物处置问题。

根据《2015年全国大、中城市固体废物污染环境防治年报》统计，2014年，244个大、中城市工业危险废物产生量达2436.7万吨，其中，综合利用量1431.0万吨，处置量889.5万吨，贮存量138.0万吨。工业危险废物综合利用量占利用处置总量的58.2%，处置、贮存分别占比36.2%和5.6%，有效地利用和处置是处理工业危险废物的主要途径，部分城市对历史堆存的危险废物进行了有效的利用和处置。工业危险废物产生量排在前三位的省是山东、湖南、江苏。2014年，244个大、中城市医疗废物产生量62.2万吨，处置量60.7万吨，大部分城市的医疗废物处置率都达到了100%。医疗废物产生量排在前三位的省是广东、浙江、河南。消除危险废物的污染，实现其无害化、减量化和资源化，已经成为我国必须解决的重大问题。

浙江各地各有关部门按照浙江省委、省政府关于生态省建设和环境污染整治的部署，不断深化污泥、污染土和工业危废的无害化处置工作，大力加强污泥、污染土和工业危废处置技术的科研攻关和推广应用，加快推进污泥、污染土和工业危废无害化处置设施建设。并按照《811环境保护新二年行动方案》的总体部署，以“减量化、稳定化、资源化和无害化”为目标，以机制和技术创新为手段，以无害化处置设施建设为重点，坚持统筹规划、分步实施，因地制宜、分类指导，重点突破、以点带而，采取有力措施，切实加快推进污泥无害化处置工作。

利用水泥窑协同处置危险废物是众多处置方式实现减量化、无害化和资源化较好的一种。截止2013年底，我国已建成、建设中及拟建设水泥窑协同处置危险废物的企业总数超过200家，其中约25%的企业涉及协同处置危险废物，全国水泥窑协同处置危险废物的总能力2万t/d，2103年，我国水泥窑系统处置危险废物的总量达到55.9万t。

危险废弃物入窑之前需要进行割包处理，传统割包通常采用人工割包的形式，人工接触危险废弃物的几率很高，人体长时间接触危险废弃物后对身体造成的伤害较大，存在很大的安全隐患。目前市面上还没有一种解决危废吨袋投加时，机械化操作问题的有效方法。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足,本发明提供一种自动化程度高、减少人工接触危险废弃物的几率、提高危险废弃物处置效率的自动割包装置及带有该装置的水泥窑协同处置危险废弃物系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种自动割包装置，包括机架，设于机架上的轨道机构，位于轨道机构一侧的容纳腔，及可于轨道机构上往复运动的割刀组件；所述轨道机构包括横向设置的第一轨道，可沿第一轨道往复移动、与第一轨道成90°的第二轨道，可沿第二轨道移动、与第一轨道成90°的伸缩件，所述割刀组件设于伸缩件的端部；所述容纳腔的侧壁上与割刀组件相对应位置设有供割刀组件的部分伸入容纳腔内的开槽，容纳腔的顶部设有进料口，其底部设有与进料口正对的多个排料口。

本发明主要是用于提升危废处置工艺中自动化程度，降低人工操作，减少人工台班，提升处置的效率，推动危废处置的发展，自动化程度的提升，有效降低人工接触，消除一些潜在的接触安全隐患；具体的实现了自动割包，当伸缩件在第二轨道上不动，第二轨道沿着第一轨道作平移时，割刀组件可以伸入容纳腔与轨道机构正对的一侧壁上的开槽，将置入容纳腔内的吨袋一侧割开；当第二轨道移动至第一轨道的其中一个端点，第二轨道停止移动，伸缩件伸出第二轨道时，割刀组件可以伸入容纳腔的另一侧壁上的开槽，将容纳腔内的吨袋另一侧割开；当第二轨道移动至第一轨道的另一个端点，第二轨道停止移动，伸缩件伸出第二轨道时，割刀组件可以伸入容纳腔的第三个侧壁上的开槽，将容纳腔内的吨袋第三侧割开，从而将吨袋底部的连续三个边都割破，工人只需要操控将吨袋顶部拉起，其内部的危废就能在重力作用下，从排料口排出，无需工人手动割包，大大减少了人工接触危险废弃物的时间，长时间接触危废对人体造成伤害的安全隐患被解除；第一轨道和第二轨道垂直，第二轨道的运行轨迹就是第一轨道所在直线，伸缩件与第一轨道垂直，其自第二轨道水平延伸伸出，运行轨迹也是简单的直线组成的u字形，从而第一轨道、第二轨道、伸缩件之间的活动无需转弯等复杂的移动，只是简单的直线运动，就能实现整个割包动作，设计简单，但是割包效率高。

进一步的，所述割刀组件包括圆形锯齿刀和用于驱动圆形锯齿刀周向旋转的电机，所述电机上的输出轴自伸缩件下表面伸出后与圆形锯齿刀相连。圆形锯齿刀在电机的带动下高速旋转，对吨袋的切割速度快，切割效率高。

进一步的，所述容纳腔为中空立方体结构，所述开槽至少连续延伸容纳腔靠近轨道机构的三个侧壁。

进一步的，所述第一轨道为与容纳腔平行设置的至少一条直线导轨，第一轨道的长度与容纳腔的宽度相当，所述第二轨道为与第一轨道相垂直的直线导轨，所述第二轨道可于第一轨道上平移往复运动，所述伸缩件的长度大于等于容纳腔的宽度。

进一步的，所述容纳腔的底部形成与进料口正对的开口，该开口上铺设有网格状隔层，网格状隔层上形成所述的多个排料口。

进一步的，所述机架下方形成用于放置料仓的空间，所述料仓用于接收排料口排出的物料。

进一步的，所述容纳腔外周设有用于加固容纳腔的基座，该基座包括上部体和下部体，所述上部体呈锥形扩口状，所述下部体呈立方体，其内壁与容纳腔的外壁相接触，且设有与开槽至少部分区域正对的通槽。基座增加了容纳腔的强度，避免吨袋置入后造成容纳腔的变形，延长容纳腔的使用寿命。

进一步的，所述第二轨道由第一气缸推动沿第一轨道平移；所述伸缩件由第二气缸推动沿第二轨道平移。

本发明还公开了一种水泥窑协同处置危险废弃物系统，包括用于将运输车上的危险废弃物转移至上述自动割包装置内的行车吊装机构，位于自动割包装置的排料口下方的料仓，位于料仓下方的动力给料机构，设于动力给料机构端部的计量机构，与计量机构相连、用于将物料传送至水泥窑的传送皮带机；所述行车吊装机构上位于容纳腔进料口的正对位置设有用于限定行车移动行程的限位结构。

本发明的有益效果是：1）实现了自动化割包，大大减少了割包处理时工人与危险废弃物接触的几率，有效降低了工人近距离接触危废的时间，减少了安全隐患，安全性能更高；2）自动化程度高，割包速度快，提高了整个危险废弃物处置系统的工作效率；3）减少了人工成本，降低了生产加工成本。

附图说明

图1为本发明自动割包装置的结构示意图。

图2为本发明自动割包装置的部分结构示意图。

图3为本发明自动割包装置的部分仰视结构示意图。

图4为本发明自动割包装置的俯视结构示意图。

图5为本发明处置系统流程示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好的理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

如图1-4所示，一种自动割包装置，包括双层框型的机架1，定义机架1的较长边为横向，为x轴方向，纵向为y轴方向，机架1的上层沿横向分为左右两个区域，左边区域安装有轨道机构，右边区域安装有容纳腔2。轨道机构包括在y轴方向上的第一轨道31和x轴方向上的第二轨道32，即第一轨道31和第二轨道32成90°设置，第二轨道32可以在第一气缸的驱动下，沿着第一轨道31在y轴方向上来回平移运动，由于第二轨道32为长条的杆状结构，为了保证第二轨道32平移的稳定性，第一轨道31可以由两个或多个平行的直线导轨组成，并且设置安装在左边区域的中间位置，当然也可以采用现有技术可以实现的别的导轨结构，在第二轨道32的底部安装与直线导轨数量相同的配合件。第二轨道32的下底面与第一导轨31配合，第二轨道32的上表面活动连接有伸缩件33，伸缩件33可以在第二气缸的驱动下，沿着第二轨道32在x轴方向上来回平移运动，即第二轨道32的上表面安装有与第一轨道31相垂直的直线导轨，伸缩件33与第一轨道31呈90°设置。

容纳腔2为上部开口的中空结构，于本实施例中，为了配合市面上吨袋的形状，其为尺寸1.10米的立方体结构，当然于其它实施例中也可以是圆柱形等结构。从而第一轨道31的长度与容纳腔2的宽度相当，或者大于容纳腔2的宽度，伸缩件33的长度与容纳腔2的宽度，或者大于容纳腔2的宽度。在靠近容纳腔2底面的位置形成有贯穿容纳腔2侧壁的开槽21，该开槽21为条状结构，其延伸容纳腔2的三个侧壁，且是靠近轨道机构的三个连续的侧壁，为了避免割刀组件与容纳腔2的第四个侧壁产生干涉，开槽21还可以延伸第四个侧壁的两侧部分区域。

容纳腔2上部开口作为进料口22使用，其底部形成与进料口22正对的开口，该开口上铺设有网格状隔层23，具体的，于本实施例中，网格状隔层23为布满整个底部开口的金属网，多个排料口231就是金属网上的孔洞。

由于置入容纳腔2内的吨袋重量较大，为了保证容纳腔2的牢固，使其能承受较大的冲击力，在容纳腔2的底部外周安装基座24，基座24包括上部体241和下部体242，上部体241为上方开口大于下方开口的中空四棱锥形结构，下部体242为与容纳腔2形状适配的中空立方体结构，下部体242的内壁与容纳腔2的外壁相接触贴合，且在容纳腔2的开槽21的正对位置，也开设有贯穿下部体242侧壁的通槽243。容纳腔2的底部、上部体241的底部均与机架1上部焊接。

在伸缩件33的端部安装有割刀组件，其包括圆形锯齿刀41和电机42，电机42安装在伸缩件33的上表面，电机42的输出轴421自上而下穿出伸缩件33的下表面后与圆形锯齿刀41的中心相连，圆形锯齿刀41在电机42的驱动下可以高速旋转。圆形锯齿刀41的安装位置与开槽21所在高度相当，从而当伸缩件33带着割刀组件平移出第二轨道32时，圆形锯齿刀41可以穿过通槽243和开槽21伸入容纳腔2的内部，将吨袋割破。

本发明自动割包装置的具体工作流程是：初始状态时，伸缩件33重叠停留在第二轨道32的上方，当第二轨道32沿着第一轨道31移动至端点时，plc控制第二轨道32停止移动，并且伸缩件33向容纳腔2所在方向伸出，圆形锯齿刀41伸入容纳腔2内部将吨袋的一个侧壁割破，当伸缩件33完全伸出第二轨道32后，控制其往回移动，此时圆形锯齿刀41再次对吨袋的同一个侧壁进行切割，保证其能完全割破，当伸缩件33归位后，第二轨道32沿着第一轨道31继续平移，上述伸缩件33沿着第二轨道32的移动距离或移动时间、第二轨道32停留在第一轨道31上的时间等都可以通过设定值由plc控制实现；第二轨道32沿着第一轨道31平移时，伸缩件33相对第二轨道32静止，由于安装完成后，伸缩件33的端部与容纳腔2的侧面十分靠近，高速旋转的圆形锯齿刀41可以伸入容纳腔2内部将另一个侧壁割破；当平移至另一个端点时，plc控制第二轨道32停止移动，并且伸缩件33向容纳腔2所在方向伸出，圆形锯齿刀41伸入容纳腔2内部，将吨袋的第三个侧壁割破，达到切割包装吨袋的底部三边的目的。

如图5所示，一种水泥窑协同处置危险废弃物系统，包括料仓5，该料仓5就设置在机架1的下层空间内，且正对排料口231的位置，用于接收排出的物料，机架1安装在人工操作平台11上，人工操作平台11设置于水泥窑协同处置危废投加口上部，必须用钢结构平台焊接固定。系统还包括行车吊装结构7、动力给料机构8、计量机构9、传送皮带机91，危废运输车6将包装吨袋运送至处置车间内，操作人员操作行车吊装结构7，将标准吨袋吊起，为了保证将吨袋准确投入容纳腔2，可以在行车吊装结构7与容纳腔2进料口22正对位置安装限位结构，具体可是带有感应装置的限位板，使得行车行进至该限位板处就停止行进，将吨袋缓慢下降至容纳腔2内。经过上述的自动割包装置的切割之后，由于吨袋的三边被割裂，在行车提升吨袋的时候，吨袋中的危废可以顺利下落，经过排料口231落入料仓内，进入后续处置工艺，而包装吨袋在网格状隔层23的阻挡作用下，停留在容纳腔2内。动力给料机构8位于料仓5的下方，料仓5靠近底部位置安装有手动闸板阀51，动力给料机构8的尾端安装有计量机构9，危废通过计量机构9称量后通过传送皮带机91传送至水泥窑，再之后进入后续的水泥生产处置工艺，达到资源利用，危废处置的效果。

上述具体实施方式用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。