一种偏心分选拨料装置及系统的制作方法

本实用新型涉及一种垃圾预处理装置，尤其是涉及一种偏心分选拨料装置及系统。

背景技术：

随着社会经济的发展及人民生活水平的提高，我国生活垃圾的产生量持续增加。2015年，我国城市生活垃圾清运量达到1.92亿吨，成为垃圾包围城市最严重的国家之一。目前，全国各城市逐步开展生活垃圾分类工作，将生活垃圾分为厨余垃圾、可回收垃圾、有害垃圾和其他垃圾四大类。然而，我国生活垃圾组分复杂，其中的塑料等非生物降解性杂质高达20%~30%，如果直接进行资源化利用极易导致消化反应器彻底崩溃。因此，要实现我国分类垃圾资源化利用技术首先必须突破垃圾高效破碎除杂预处理成套化技术与装备的研发瓶颈。

由于发达国家垃圾分类体系完善，分类后垃圾组分单一，回收处理相对简单，故很多国外垃圾预处理设备无法适用于我国组分繁杂的垃圾处理。同时由于我国目前垃圾含水率高，粘附力强，物料粒径混杂，无法有效分选重物质，导致设备磨损严重、资源化反应器卡死、塑料缠绕现象严重等问题，限制其进一步产业化发展。在实际使用过程中，申请人发现该垃圾处理装置的分选结构时常发生卡死现象，无法正常完成拨分功能。因此，研发出一套针对我国垃圾特性的分选设备，特别是偏心分选机构，势在必行。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于解决现有技术中分选拨料辊筒容易卡死、寿命较短等现象，并提供一种偏心分选拨料装置。

本实用新型所采用的技术方案为：

偏心分选拨料装置，包括外筒体和分料棒，所述的外筒体内两端分别设有一条固定的环形滑道，两条环形滑道的圆心连线与外筒体轴线平行但不重合；两端的环形滑道内嵌有若干对滑块形成运动副，若干条承插杆两端插入滑块且承插杆并沿环形滑道周向转动；外筒体上沿轴向开设若干排圆孔，每条承插杆上间隔固定若干条分料棒，形成分料棒排，分料棒排另一端穿出所述的圆孔；所述的外筒体周向旋转并带动分料棒排在圆孔中伸缩运动。本实用新型所述的分料棒是指用于分拨物料的棒体，其材质不限，但一般可采用不锈钢等防腐材料制成圆棒状。

本实用新型相对于现有技术而言，利用两条与外筒体偏心设置的环形滑道，使外筒体在绕环形滑道旋转的过程中，承插杆与外筒体之间的距离不断呈现周期性变化，使分料棒位于外筒体外的长度也呈现周期性变化。由此，当分料棒向两侧运动时，逐步缩进分料筒体内，可以将缠绕于分料棒上的塑料袋等轻物质能够被外筒体所刮落，实现分离。

作为优选，所述的滑块的内外圆弧分别与环形滑道的内外圆周相切以组成低副，即滑块的内外圆弧分别与环形滑道的内外圆周通过面接触。该设计能够减少滑动部位因不均匀位移造成的损伤，提高分料棒旋转过程中的稳定性和寿命。

作为优选，两条环形滑道的圆心连线与外筒体轴线的距离满足：使分料棒转动过程中，靠近圆孔一端能完全缩进圆孔中。

作为优选，所述的分料棒上设有限位件，用于限制分料棒仅沿外筒体径向伸缩。限位件的设计，可以提高分料棒运动过程中的整体协调性，防止其与圆孔之间出现卡死。

作为优选，所述的环形滑道通过键连接固定于曲柄一端，曲柄另一端固定于外筒体的中心轴上。

本实用新型的另一目的在于提供一种偏心分选系统，由两组如前任一方案所述的偏心分选拨料装置水平并排组成；两组偏心分选拨料装置同速反向旋转，且在旋转过程中，两侧的分料棒排在两组偏心分选拨料装置的中间位置相互交错；分料棒在交错区域的转动弧线的切线方向朝上。此处，交错区域是指两组偏心分选拨料装置中的分料棒横扫区域相互交叉重叠处，此处用于将待处理垃圾落下并进行分拨筛选。两组偏心分选拨料装置中的分料棒在做圆周伸缩复合运动时，设置交错位置处分料棒伸出最长，两侧伸出最短，从而使玻璃等重物质在经过两组偏心分选拨料装置时，无法通过分料棒间隙，而被分料棒旋转向外侧运动，输送至重物质出料口；而破碎后的生物质可以通过分料棒之间的间隙，进入下一功能区，从而实现重物质的分离。同时，垃圾中的塑料等轻物质部分缠绕在分料棒上，当分料棒向两侧运动时，逐步缩进分料筒体内，实现塑料等轻物质的分离。

作为优选，所述的两组偏心分选拨料装置中，分料棒的交错角度为15°~60°。本实用新型中，最长位置指偏心分选拨料装置中，分料棒伸出外筒体长度最长时分料棒所处的位置。分料棒的交错角度是指两侧的偏心分选拨料装置中的各一条分料棒分别运动至该偏心分选拨料装置的最长位置时，两条分料棒所形成的夹角。该交错角度的设计可以提高分料棒处理的物料粒径，防止在分选拨料过程中，将经过破碎后部分小于分料棒间距的物料无法通过交错区域。同时，该设计也可以提高对物料的分选效率。

作为优选，在交错区域中，两侧伸出外筒体的长度最长的各一根分料棒在水平面上的投影长度之和不小于两侧外筒体的外壁最小间距。即一侧运动至最长位置的分料棒在水平面上的投影长度与另一侧运动至最长位置的分料棒在水平面上的投影长度之和，不能小于两个外筒体外壁之间的水平间距。由此，能够实现垃圾在经过交错区域的过程中，都能够被分料棒所过滤，不会出现绕过分料棒落入下方的情况。

本实用新型的第三个目的在于提供一种垃圾处理装置，包括如前任一方案所述的偏心分选系统，以及前处理单元和后续处理单元。前处理单元和后续处理单元可根据实际的垃圾处理工艺需要而定，比如重物质破碎单元、脱水单元、发酵堆肥单元、沼气生产单元等。

与背景技术相比，本实用新型具有的有益效果是：本实用新型保持玻璃等重物质原有粒径分离，不仅保障后续处理有序进行，延长了装置的使用寿命，提高了生物质纯化效率，避免重物质对设备磨损、对分类垃圾高效资源化利用奠定基础。

附图说明

图1是一种偏心分选拨料装置的立体结构示意图；

图2是本实用新型偏心分选拨料装置的主视图；

图3是本实用新型偏心分选拨料装置的内部结构示意图；

图4是本实用新型偏心分选拨料装置中的滑块结构示意图；

图5是本实用新型偏心分选拨料装置中的环形滑道与滑块装配示意图；

图6是本实用新型偏心分选拨料装置中的限位件装配示意图；

图7是本实用新型偏心分选拨料装置中的分料棒与承插杆装配示意图；

图8是本实用新型偏心分选系统的结构示意图；

图9是本实用新型偏心分选系统中的两侧偏心分选拨料装置的位置示意图；

图中：外筒体1、分料棒2、第一中心轴3、轴承4、法兰盖5、曲柄6、承插杆7、第二中心轴8、环形滑道9、滑块10、限位件11。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。下述实施方式中的技术特征在没有冲突的情况下，均可进行相互组合。

如图1和2所示，一种偏心分选拨料装置，包括外筒体1和圆柱形的分料棒2，分料棒2可以周期性的伸出及缩回外筒体1内。其内部结构如图3所示，外筒体1两端贯穿有第一中心轴3，两侧以法兰盖5进行密封。第一中心轴3支撑于轴承4上，使外筒体1可绕着第一中心轴3旋转。外筒体1内两端分别设有一条相对于外筒体1固定不动的环形滑道9，两条环形滑道9通过键连接固定于曲柄6一端，曲柄6另一端固定于外筒体1的第一中心轴3上。第二中心轴8贯穿两侧的环形滑道9。两条环形滑道9的圆心连线与外筒体1轴线平行但不重合，即第二中心轴8与第一中心轴3偏心设置。

如图3所示，两端的环形滑道9内嵌有若干对滑块10形成运动副，即滑块10沿环形滑道9周向旋转。图5中示出了6块滑块10安装于环形滑道9内的情况。滑块10中心开孔，承插杆7两端分别插入两侧的环形滑道9内相对应的一对滑块10中，如图7所示，以此实现承插杆7沿环形滑道9周向转动。外筒体1上沿轴向开设若干排圆孔，每条承插杆7上间隔开设若干螺孔，每个螺孔上固定1条分料棒2，形成分料棒排，分料棒排另一端穿出外筒体1上的排状分布的圆孔。使用时，通过电机驱动外筒体1旋转，而环形滑道9保持不动。由此，在外筒体1周向旋转过程中，可带动分料棒排旋转，由于环形滑道9相对不动，在第一中心轴3和第二中心轴8的偏心设计下，导致分料棒2位于外筒体1内的长度不断变化，从外筒体1外侧看来，体现为分料棒2在圆孔中伸缩运动。

在另一实施例中，滑块10的内外圆弧分别与环形滑道9的内外圆周相切以组成低副。即如图4所示，滑块10与环形滑道9的内外圆周相接触的部分均呈面状。

在另一实施例中，两条环形滑道9的圆心连线与外筒体1轴线的距离满足：使分料棒2转动过程中，靠近圆孔一端能完全缩进圆孔中。由此，缠绕于分料棒2上的塑料可被完全刮除脱落。

在另一实施例中，所述的分料棒2上设有限位件11，用于限制分料棒2仅沿外筒体1径向伸缩。如图6所示，限位件11为夹持于分料棒2两侧的夹板，夹板之间的距离略大于分料棒2直径，使分料棒2能够顺利通过但又无法过多的产生侧向位移。为了便于支撑，夹板之间可以相互连接。由此，在使用过程中，分料棒2与圆孔之间不会因为运动不协调导致出现卡死现象。

基于上述偏心分选拨料装置，还可以进一步提供一种偏心分选系统。如图8所示，该分选系统由两组前述任一实施例中的偏心分选拨料装置水平并排组成。两组偏心分选拨料装置同速反向旋转，且在旋转过程中，两侧的分料棒排在两组偏心分选拨料装置的中间位置相互交错；分料棒2在交错区域的转动弧线的切线方向朝上。由此，可将落入交错区域的粒径大于分料棒2间距的垃圾拨向两侧，而粒径小于分料棒2间距的则落下，实现分离。

在另一实施例中，所述的两组偏心分选拨料装置中，如图9所示，分料棒2的交错角度α为15°~60°。该交错角度下，能够实现分选拨料过程中粒径的精确可调，防止部分粒径小于分料棒2间距的垃圾也无法通过分料棒2交错区域。

在另一实施例中，在交错区域中，两侧伸出外筒体1的长度最长的各一根分料棒2在水平面上的投影长度之和不小于两侧外筒体1的外壁最小间距。由此，两侧的分料棒2之间不会形成空白区域，使垃圾必须经过分料棒2的分选才能落入下一处理区域。

上述偏心分选系统可以用于不同的垃圾处理装置中，在其前后可以连接相应的前处理单元（如破碎单元等）和后续处理单元（如二次筛选单元、堆肥发酵单元等）。

基于上述偏心分选系统，还可以提供一种垃圾分选工艺，主要步骤为：将待处理垃圾从交错区域上方落下，控制两组偏心分选拨料装置的转速范围为 30~60 r/min，两组偏心分选拨料装置在做圆周伸缩复合运动时，使粒径超过分料棒2间隙的垃圾被分料棒2旋转向外侧运动，输送至出料口；而粒径未超过分料棒2间隙的垃圾通过分料棒2之间的间隙，进入后续处理单元；同时，缠绕在分料棒2上的垃圾，在分料棒2向两侧运动并逐步缩进分料筒体内时被分料筒体刮落，实现分离。

本实用新型的偏心分选拨料装置及系统可以有效、稳定的对垃圾进行分选，避免出现因塑料袋缠绕、拨料棒错位等原因出现的卡死现象。

上述实施例仅用于解释说明本实用新型要求保护的内容，但并不是用于限制本实用新型的要求保护的范围。本领域技术人员在本实用新型精神内所做的改进和替换，均属于保护范围内。