一种废铅酸蓄电池精细智能拆解工艺和装置的制造方法
【专利说明】
[0001]技术领域:
本发明涉及废旧物质回收处理技术领域，是对废旧铅酸蓄电池进行回收处理的新工艺和装置。
[0002]【背景技术】:
铅酸蓄电池是世界上各类电池中产量最大、用途最广的一种电池，它所消耗占铅量全球总耗的82%。而随着铅酸电池使用的日益广泛，铅资源的短缺以及大量废旧铅酸电池对周围的环境造成的巨大危害已成为我们亟待解决的问题。
[0003]传统的铅酸电池回收再生行业主要采用破碎机集中破碎即“混分分”的方法对铅酸电池进行回收预处理，破碎后的铅酸电池各部分混合在一起很难分离，增加了后续的回收难度与分离成本，使得整个再生过程存在回收率低、回收难度大、回收成本高等问题，而破碎过程中流出的酸液一方面极易被带入其他后续设备中对设备造成损害，降低设备的使用寿命，另一方面在高速破碎过程中溢出的酸液以酸雾的形式扩散到周围环境中，对环境造成污染，并严重危害到人民的健康。
[0004]查阅资料可知:铅酸电池分为由上盖部分(以下简称上盖、包括极柱、汇流条和塑料(上)(上盖塑料+小部分槽体塑料))、槽体(不包括上盖的电池槽的槽体塑料)、极群组(包括网栅、铅膏、隔板和塑料(下)(大部分槽体塑料))和稀硫酸液组成。若能按照电池的组成结构才采用精细智能拆解的物理分离方法切割分离废旧铅酸电池。极群组将此四主要部分依照制造铅酸蓄电池过程的逆向思维分离开来然后再进行化学处理，不仅可以大大简化处理的步骤，还会使回收物质更加纯净，使利用回收原料制成的物品有更高的质量。由此可知现在亟需一种将废旧铅酸电池各部分按物质类别进行物理分离的工艺和装置。
[0005]
【发明内容】
:
本发明要解决的技术问题是，提供一种通过物理方法，无须化学试剂，便能将废旧铅酸电池精细智能拆解回收处理的新工艺和装置。按照制造电池构成的逆向思维原理，通过粗分类、码垛、拆垛、测高、刀切、分离、破碎、分选共八大步骤，分别得到干净的铅钙、干净的铅锑合金(或者含铜环、不锈钢环的铅钙合金)、稀硫酸液、铅膏和塑料。
[0006]为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案:
一种废铅酸蓄电池精细智能拆解工艺，其特征在于具体包括如下步骤:
第一步:粗分类
首先对所有回收的废旧铅酸电池进行粗分，根据电池的宽度尺寸范围将电池分为大、中、小三大类；宽度尺寸在同一范围内的属于同一类；
第二步:码垛
将同一类的电池放在同一层隔板上，每层电池摆好后，在继续叠放上一层隔板上的电池，以此类推，将装有电池的隔板由下至上叠放4?5层，隔板放置在托盘上形成电池垛；该电池垛为大、中、小三大类中之一类或不同类；
第三步:拆垛上线通过将电池垛拆解进行电池上线，摆放在电池垛最上层的电池逐排被送到传送带上，由前排到后排，由最上层电池到最下层电池依次完成电池的上线；电池上线的同时，隔板和托盘也被分类回收便于循环使用；电池上线的同时通过前后传送带速度差使得电池与电池之间保持间隔，为后续高度检测和刀切环节做准备；
第四步:测高
上线之后在传送带上被间隔开来的电池依次进入X光机，X光机通过图像成型技术检测电池的切割高度，之后将此切割高度信息传送给刀切分离机；
第五步:刀切
电池经X光机检测后通过传送带继续传送到刀切分离机的位置，刀切分离机根据切割高度信息调整刀片高度；刀切分离机的推送端将电池水平推过刀片，刀片沿着与电池高度方向垂直的水平方向在设定位置将电池的上盖切除，留下的电池槽包括槽体、装在槽体内的极群组和稀硫酸液；
第六步:分离
被切掉上盖后的电池槽经过传送带进入下一环节的四分头间隙机构进行连环接力分离；四分头间隙机构连接在同一旋转平台上的四个分离头间隙工作，各分离头在四个间隙节拍下依次完成电池槽夹取、翻转倒稀硫酸液、振动分离出极群组、槽体获取四个步骤；同一时刻，四个分离头连环接力循环进行不同作业步骤，依次循环进行高效率物理分离，最后分离出的上盖进入上盖收集线、槽体进入槽体收集线、极群组进入极群收集线、稀硫酸液得到收集；
第七步:破碎
上盖、槽体、极群组分别汇集在对应的上盖收集线、槽体收集线、极群收集线上后，分别对三部分进行破碎；
第八步:分选
对汇集的上盖破碎后，根据塑料密度比水小的原理，通过水力分选或者漂选将塑料回收，再通过加工处理制成塑料粒，作为塑料制造的原料；
对汇集的极群组破碎后进行筛分和多级水力分选，得到纯净的合金以及铅膏；槽体破碎后进行筛分得到塑料材料。
[0007]上述技术方案中，第六步所述四分头间隙机构主要包括:间隙周向旋转的四分头平台；周向间隔90°并对称固定在四分头平台上并以四分头平台的中心为旋转中心的4个四分头振动臂；按照逆时针方向，在第一个四分头振动臂所在位置附近设置的上盖夹取机构，上盖夹取机构下方设置上盖收集线，在第二和第三个四分头振动臂所在位置以及两者之间的下方设置漏斗，漏斗的固体出口对准下方的极群收集线；在最后一个四分头振动臂所在的下方设置槽体收集线；
所述4个四分头振动臂结构相同，且设置为:当上盖夹取机构夹取切割后的上盖后，剩余的电池槽被传送至第一个四分头振动臂被夹紧，之后，四分头平台逆时针旋转90°，最后四分头振动臂运动到第一个四分头振动臂的位置，准备夹紧下一个被切掉上盖的电池槽；之后，四分头平台继续逆时针旋转90°，四分头平台旋转过程中，电池槽被该第一个四分头振动臂翻转而槽口慢慢朝下，电池槽的部分极群组和稀硫酸液流入下方的漏斗中；待电池槽翻转180°而倒置后，电池槽被该第一个四分头振动臂反复上下振动而将极群组以及稀硫酸液振落到漏斗中；漏斗将极群组汇集到极群收集线上，稀硫酸液通过液体收集装置得到分离收集；
之后，四分头平台再次逆时针旋转90°，此时，该第一个四分头振动臂逆时针运动到最后一个四分头振动臂的位置，也即位于槽体收集线的正上方，第一个四分头振动臂将电池槽松开，槽体落到槽体收集线被传送到指定位置进行处理；
最后，第一个四分头振动臂翻转180°回到极群组完全脱离之前的状态，之后该第一个四分头振动臂从最后一个四分头振动臂的位置，逆时针旋转90°回到初始出发位置，准备接收并夹紧下一个电池槽；如此循环完成电池上盖、槽体、极群组和稀硫酸液各部分的分离。
[0008]上述技术方案中，四分头平台为一个以旋转中心对称的方形旋转盘，该方形旋转盘的周向边缘均匀间隔90°连接4个四分头振动臂，方形旋转盘下方设有槽轮间隙机构使得四分头平台周向间隙旋转；槽轮间隙机构的槽轮与四分头平台的方形旋转盘固定相连，缺口圆盘的中心柱形面与槽轮的周向柱面相接触，缺口圆盘的柱形面水平截面为弯月形，槽轮的柱面水平截面为弧形，且该缺口圆盘的中心柱形面与槽轮的周向柱面设置为缺口圆盘每顺时针转动一圈可使槽轮逆时针转动90°。
[0009]上述技术方案中，各四分头振动臂主要由一个电池槽伸缩机构、2个夹紧机构、一个翻转机构和振动机构组成；四分头振动臂的上板面设置通孔，通孔内悬空支撑可旋转地设置的翻转机构，翻转机构的旋转中心线延长线通过四分头平台中心；翻转机构的上方两侧设置电池槽伸缩机构和电池槽夹紧机构，电池槽伸缩机构和夹紧机构的安装中心线通过四分头平台中心，并与翻转机构相对接的中心线重合，电池槽伸缩机构通过在四分头振动臂的面板上伸长与收缩，可将电池槽接送至电池槽夹紧机构的中央；电池槽夹紧机构包括位于翻转机构上方两侧的夹紧气缸，各夹紧气缸通过与气缸推杆平行的导向杆进行导向，导向杆朝向翻转机构中心的内侧安装有压板，压板直接夹紧电池槽；电池槽伸缩机构和夹紧机构设置在旋转架上，该旋转架由摆动气缸连接驱动而使旋转架绕翻转机构的旋转中心线水平轴翻转180°使电池槽的开口向下；在翻转机构的背面设置一个振动机构，振动机构的振动电机在旋转架水平轴翻转180°后沿竖直方向反复伸缩工作以对电池进行振动；
四分头平台不转动时，电池槽伸缩机构和夹紧机构才能工作，此时翻转机构和振动机构回位不工作。
[0010]上述技术方案中，第三步通过拆垛装置将电池垛拆解进行电池上线，所述拆垛装置主要包括升降装置、隔板夹取装置、气动分离装置、分离辊子组、电池分离装置；其中，升降装置为中间带有可升降的搭接板的矩形六面体框架，所述搭接板用于承载电池垛；升降装置的一侧与电池垛传送带对接使得电池垛经电池垛传送带传送到升降装置处，并能在升降装置作用下被举升；在与电池垛传送带水平垂直的两侧，升降装置分别相邻设置分离辊子组和气动分离装置，气动分离装置与分离辊子组直线相对并各自与升降装置对接，使得气动分离装置能够将由升降装置举升至底部与分离辊子组相平齐的最上一层电池从电池垛上推离而到达分离辊子组；电池分离装置与分离辊子组对接使得分离辊子组传送过来的电池在到达电池分离装置后能够被分离间隔；在升降装置的上方设置有隔板夹取装置，隔板夹取装置包括隔板夹紧头和悬空轨道，所述隔板夹紧头设置为能够在悬空轨道上沿XYZ三个方向移动并分层夹持四柱隔板使四柱隔板移动到与隔板夹紧头上下对应的隔板传送带上；升降装置另一侧与托盘传送带相邻设置并与电池垛传送带直线相对，所述托盘传送带设置为当托盘上所有电池都被推入分离辊子组后，升降装置中的搭接板下降至初始位置，托盘被运送到托盘传送带上。
[0011 ] 上述技术方案中，所述分离辊子组主要由滚筒和双排滚子链传动装置组成，滚筒之间由双排滚子链串联而传动，滚筒的侧端分别设置正转电机和反转电机，正转电机和反转电机各自与双排滚子链传动装置之间均设置一个行星减速器；滚筒上表面与电池垛最上层隔板上表面相平齐，设置为在气动分离装置将电池推到滚筒上面后，滚筒正转将紧邻滚筒的第一排电池依次传送到后续传送装置上，且在将第一排电池全部传到后续传送装置上后，滚筒反转使第二排电池与第一排电池分开；等到第一排电池被后续传送装置传送离开之后，滚筒再正转完成第二排电池的上线，如此反复，直到完成所有电池的上线；变速传送带作为电池分离装置，从分离辊子组目的端外围与分离辊子组紧邻对接；所述变速传送带由低速传动带和高速传送带直线串联构成，各传送带驱动端均连接单独的电机与行星减速器；当电池由分离辊子组到达变速传送带上被传送时，在低速传动带和高速传送带交界处电池之间的间距被拉开；所述低速传动带与所述分离辊子组对接。
[0012]上述技术方案中，第五步的刀切分离机主要包括刀片高度调节装置、电池压紧机构、切割进给机构、电池夹紧机构；电池压紧机构下部主体为一个能容纳电池并将电池上下