专利汇可以提供一种有机垃圾发酵用自动化翻抛设备专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种有机垃圾 发酵 用智能翻抛设备,包括梁架结构、翻抛车、横移机构、纵拖机构、供液供气系统、散料装置和自动检测与控制系统。所述的翻抛车包括车架、 俯仰 机构和翻抛装置。所述的翻抛装置包括传动箱和搅拌头。所述的搅拌头为双螺旋搅拌头,所述的双螺旋搅拌头包括喷气搅拌头和喷 水 搅拌头。本发明的设备在横向、纵向移动上实现自动化,减少了工人的劳动强度和误操作引起的事故。本发明的双螺旋搅拌头功能集成度高。双螺旋搅拌头在旋转过程中不仅能实现将底层物料翻抛到上层,实现发酵层 温度 调节的基本功能。还能根需求量自动补充 生物 发酵所需水分、 氧 气,并能实现对结 块 物料的 粉碎 。本发明原理简单,加工、装配易实现,运行操作简单。,下面是一种有机垃圾发酵用自动化翻抛设备专利的具体信息内容。
1.一种有机垃圾发酵用智能翻抛设备,其特征在于:包括梁架结构(6)、翻抛车(5)、横移机构(9)、纵拖机构(7)、供液供气系统(8)、散料装置(10)和自动检测与控制系统;
所述的梁架结构(6)包括横向梁架(15)、纵向梁架(18)、钢轨(16)、钢绳(17)、电缆桥架(19)、扶梯(21)和检修通道(20);所述的横向梁架(15)和纵向梁架(18)通过螺栓连接成矩形梁架,所述的扶梯(21)通过螺栓固定在矩形梁架的一侧;检修通道(20)铺设绝缘橡胶地板;所述的钢轨(16)通过压轨器固定在两侧的纵向梁架(18)上,所述的钢绳(17)连接翻抛车(5)与纵拖机构(7),通过纵拖机构(7)的运行实现翻抛车(5)沿钢轨(16)的纵向移动;电缆通过电缆桥架(19)随翻抛车(5)移动,为设备运行提供动力;
所述的翻抛车(5)包括车架(11)、俯仰机构(12)和翻抛装置(4);所述的翻抛装置(4)包括传动箱(14)和搅拌头(13);所述的搅拌头(13)为双螺旋搅拌头(13),所述的传动箱(14)一端与电动机连接,另一端分别与双螺旋搅拌头(13)连接;所述的双螺旋搅拌头(13)包括喷气搅拌头(104)和喷水搅拌头(103),所述的喷气搅拌头(104)和喷水搅拌头(103)并排安装在传动箱(14)的一端;
所述的电动机的启停由工控机进行控制,电动机通过螺栓固定在传动箱(14)的箱体上,为双螺旋搅拌头(13)的转动提供动力;
所述的传动箱(14)内部包含传动齿轮系和旋转供液供气装置(101),传动齿轮系的一端与电动机伸出轴上的轴端齿轮(42)啮合,另一端与双螺旋搅拌头(13)的传动轴连接,将电动机的动力传递到双螺旋搅拌头(13);所述的旋转供液供气装置(101)分别通过连接管(45)连接外部的供液供气系统(8),将外部的气和水分别输送给喷气搅拌头(104)喷水搅拌头(103);所述的连接管(45)分别为水管和气管;
所述的车架(11)上安装四个轨道轮,实现翻抛车(5)在纵向梁架(18)的钢轨(16)上移动;
所述的俯仰机构(12)主体为升降机;升降机机体通过销与车架(11)相连,车架(11)上的伸出杆通过销与传动箱箱体相连,传动箱箱体通过销与车架(11)相连,从而将升降机的伸缩运动转化为传动箱(14)的俯仰运动,进而带动连接传动箱(14)的双螺旋搅拌头(13)作俯仰运动;
所述的喷水搅拌头(103)上的螺旋刀(52)和喷气搅拌头(104)上的螺旋刀(52)的旋向相反,从而实现相向转动中的互相穿插与配合;在螺旋刀(52)上安装粉碎螺栓(53),在喷水搅拌头(103)和喷气搅拌头(104)相向旋转过程中,结块的物料将被送到喷水搅拌头(103)的螺旋刀(52)和喷气搅拌头(104)的螺旋刀(52)之间,螺旋刀(52)上的粉碎螺栓(53)挤压、碰撞料块,达到粉碎结块物料的目的;
所述的纵拖机构(7)包括纵拖电动机(22)、纵拖减速器(23)、槽轮(27)、钢轴(26)、固定架(25)和防护罩(24);所述的槽轮(27)通过键与钢轴(26)连接,固定架(25)通过螺栓连接到梁架结构(6)上;纵拖电动机(22)通过螺栓固定到固定架(25)上,并通过纵拖减速器(23)与槽轮(27)连接,带动槽轮(27)转动;连接翻抛车(5)的钢绳(17)绕到槽轮(27)上,从而实现纵拖机构(7)拖动翻抛车(5)作纵向移动;防护罩(24)通过螺栓固定到固定架(25)上,为槽轮(27)提供防尘保护;
所述的供液供气系统(8)包括水泵、气泵和开度调节阀;水泵将储水槽(3)中的水通过水管、开度调节阀输送到喷水搅拌头(103)内的水喷射装置;通过控制开度调节阀的开度实现液体流速的控制;气泵将空气通过气管输送到喷气搅拌头(104)内的空气喷射装置;水泵随翻抛设备横向移动;气泵安装在梁架结构(6)上,随翻抛设备横向移动;所述的水喷射装置和空气喷射装置组成喷液喷气机构(102);
所述的横移机构(9)包括四组电动机、减速器和轨道轮;所述的电动机通过减速器驱动轨道轮转动;轨道轮通过键与钢轴(26)连接,梁架结构(6)通过螺栓安装在基础面上的钢轨(16)上,承载着整个翻抛设备在基础面上作横向移动;
所述的散料装置(10)包括电动机A(29)、散料斗A(30)、电动机B(32)、散料斗B(31)、两个电动机固定架(28)、散料斗固定架(25)A和散料斗固定架(25)B;电动机A(29)通过链轮、链条与散料斗A(30)连接,同时电动机A(29)通过螺栓固定到一个电动机固定架(28)上,散料斗A(30)通过销连接到散料斗固定架(25)A上;电动机B(32)通过链轮、链条与散料斗B(31)连接,同时电动机B(32)通过螺栓固定到另一个电动机固定架(28)上,散料斗B(31)通过销连接到散料斗固定架(25)B上;两个电动机固定架(28)分别通过螺栓固定到梁架结构(6)上;实现翻抛设备在横向移动时,散料斗A(30)和散料斗B(31)分别将物料均匀地散落到发酵料池(2)中;散料斗A(30)和散料斗B(31)工作相互独立,分别控制;
所述的自动检测与控制系统包括工控机、以太网、PLC控制器、交换机、数据采集卡、温度传感器、湿度传感器和含氧量传感器;不同的数据采集卡分别连接温度传感器、湿度传感器和含氧量传感器,以获取温度传感器、湿度传感器和含氧量传感器采集的数据;数据采集卡通过以太网、交换机将数据发送到PLC控制器;PLC控制器将处理后的数据通过以太网发送给工控机;所述的工控机、PLC控制器、交换机和数据采集卡均位于远程操作台,温度传感器、湿度传感器和含氧量传感器位于料槽底部,所述的温度传感器、湿度传感器和含氧量传感器统称为传感器(1)。
2.根据权利要求1所述的一种有机垃圾发酵用智能翻抛设备,其特征在于:所述的传动箱(14)包括轴端齿轮(42)、双联齿轮(40)、输水传动轴(37)、轴套(47)、旋转接头壳体(46)、大齿轮(35)、球面轴承A(39)、球面轴承B(38)和输气传动轴(36);所述的轴端齿轮(42)通过键与电动机伸出轴连接,随电动机转动;所述的双联齿轮(40)通过键与输水传动轴(37)连接并同步转动;双联齿轮(40)的右侧齿轮与大齿轮(35)啮合;所述的大齿轮(35)通过键与输气传动轴(36)连接并同步转动,同时与双联齿轮(40)的左侧齿轮啮合;所述的输水传动轴(37)与输气传动轴(36)均通过球面轴承A(39)和球面轴承B(38)支撑在齿轮箱体(41)上,所述的齿轮箱体(41)的左侧设置齿轮箱盖(34);这样在电动机的驱动下,输水传动轴(37)与输气传动轴(36)发生相向转动;
所述的水管的一端伸出传动箱(14)体外与外部的供液供气系统(8)连接,水管的另一端通过螺纹与旋转供液供气装置(101)的旋转接头壳体(46)连接;旋转接头壳体(46)内圆设置圆周槽与水管连通,同时旋转接头壳体(46)套在输水传动轴(37)上,并通过O型圈(43)进行密封;输水传动轴(37)上的径向孔与旋转接头壳体(46)上的圆周槽连通,同时位于输水传动轴(37)轴心的轴向孔与径向孔连通,这样实现在输水传动轴(37)转动时,外部供液供气系统(8)的水持续通过径向孔进入到喷水搅拌头(103)中的轴向孔,继而从位于喷水搅拌头(103)尖端的轴向走液孔排出;
所述的气管的一端伸出传动箱(14)体外与外部的供液供气系统(8)连接,气管的另一端通过螺纹与旋转供液供气装置(101)的旋转接头壳体(46)连接;旋转接头壳体(46)内圆设置圆周槽与气管连通,同时旋转接头壳体(46)套在输气传动轴(36)上,并通过O型圈(43)进行密封;输气传动轴(36)上的径向孔与旋转接头壳体(46)上的圆周槽连通,同时位于输气传动轴(36)轴心的轴向孔与径向孔连通,这样实现在输气传动轴(36)转动时,外部供液供气系统(8)的空气持续通过径向孔进入到喷气搅拌头(104)中的轴向孔,从而给发酵料池(2)的物料输送空气;所述的轴套(47)安装在旋转接头壳体(46)与球面轴承A(39)之间,用于限制旋转接头壳体(46)在输水传动轴(37)及输气传动轴(36)轴向上的移动;
所述的喷水搅拌头(103)包括联轴器(59)、内部软管、塔形接头A(60)、内筒(54)、塔形接头B(56)、复位弹簧(57)、活塞(55)、密封圈(49)、螺旋刀(52)、螺栓安装孔和放液螺栓;所述的塔形接头A(60)通过螺纹连接到输水传动轴(37)的轴向走液孔的末端;所述的内部软管的一端通过卡扣与塔形接头A(60)连接,另一端通过卡扣与安装在喷水搅拌头(103)内的活塞(55)上的塔形接头B(56)连接;所述的联轴器(59)通过螺栓固定在输水传动轴(37)的端面上,并通过螺栓固连喷水搅拌头(103);这样在电动机的带动下,喷水搅拌头(103)上的螺旋刀(52)便会转动,将料堆的底层料堆翻新到上层;所述的复位弹簧(57)安装在活塞(55)和联轴器(59)之间,活塞(55)上通过螺钉固定一个导向滑块(48),整个喷水搅拌头(103)为内外结构,导向滑块(48)随活塞(55)在喷水壳体(51)内沿轴向移动,同时导向滑块(48)在喷水壳体(51)内壁上的滑槽中上下运动,用于防止活塞(55)沿轴线的转动,活塞(55)与喷水壳体(51)通过导向滑块(48)连接,并通过密封圈(49)进行密封;内筒(54)通过铆接的方式与活塞(55)固连,随活塞(55)上下移动,这样内筒(54)便与喷水壳体(51)形成了一个密闭空间;当工控机判断需要对料堆进行水补充时,外部供液供气系统(8)将水输送到轴向走液孔后,再依次通过塔形接头B(56)、软管、塔形接头A(60)、活塞(55)进入内筒(54)与喷水壳体(51)形成的密闭空间中;随着水的流入,密闭空间中的压力增大,内筒(54)上移,复位弹簧(57)被压缩;当内筒(54)上移距离L后,内筒(54)筒壁上的孔与喷水壳体(51)上的孔相通,水从相通孔排出到料堆中,对料堆的湿度进行调节;水供应结束后,工控机关闭外部供液供气系统(8),密闭空间中的压力下降;随着压力的下降,在复位弹簧(57)的作用下,内筒(54)下移,内筒(54)筒壁上的孔与喷水搅拌头(103)壳体(46)上的孔错位,从而防止料堆通过喷水搅拌头(103)壳体(46)上的孔进入内筒(54)中;所述的放液螺栓安装在喷水搅拌头(103)头部,用于通过放液螺栓及时排出喷水壳体(51)中多余的水,对喷水搅拌头(103)进行维护;
所述的喷气搅拌头(104)和喷液搅拌头(13)结构和工作原理相同,喷气搅拌头(104)用于喷射空气。
3.根据权利要求1所述的一种有机垃圾发酵用智能翻抛设备,其特征在于:所述的发酵料池(2)的底部埋设五组传感器(1),每组传感器(1)均包括温度传感器(1)、湿度传感器(1)和含氧量传感器(1)。
4.根据权利要求1所述的一种有机垃圾发酵用智能翻抛设备,其特征在于:所述的粉碎螺栓(53)沿螺旋刀(52)的螺旋方向均布,螺旋刀(52)沿周向每旋转90度安装一个粉碎螺栓(53)。
5.根据权利要求1所述的一种有机垃圾发酵用智能翻抛设备,其特征在于:所述的自动检测与控制系统的工作方法,包括以下步骤:
A、程序运行后进入初始化程序,完成传感器(1)信号输出、通信通断、控制模块连接的自检程序,并报出相应故障;整个设备、翻抛车(5)进行找零,触发零点位置传感器(1);操作台通过旋转旋钮选择控制方式为手动控制方式或者自动控制方式;如果选择手动控制方式,则转步骤B;否则转步骤C;
B、在手动控制方式下,根据工作要求分别执行以下程序:
B1、旋转添加物料旋钮;横移机构(9)带动散料装置(10)在发酵料池(2)上横向移动,移动过程中散料斗均匀从零点转动到最大限位点;等待下一步工作指令;
B2、旋转试运行旋钮;横移机构(9)、纵拖机构(7)、俯仰机构(12)、散料装置(10)分别自动从各自的参考零点运动到最大限位并返回零点;搅拌头(13)运转五分钟;水泵与气泵同时启动一分钟,停止一分钟,动作两次后停止;等待下一步工作指令;
B3、旋转清洗旋钮;PLC控制器控制水泵继电器吸合并控制开度调节阀完全打开,三分钟后水泵继电器断开,且开度调节阀闭合;等待下一步工作指令;
C、在自动控制方式下,PLC控制器定时通过传感器(1)获取发酵料池(2)中的温度、水分、含氧量信息;PLC控制器通过分析得到的数据,计算出生物发酵的效率与质量,判断出当前所处的发酵阶段;通过比较当前值与预设当前阶段最佳发酵条件值,控制翻抛装置(4)、水喷射装置和空气喷射装置动作,及时定量地补充水和空气;当发酵料池(2)温度的当前值高于最佳发酵条件值中的温度值时,转步骤C1;当发酵料池(2)水分含量的当前值高于最佳发酵条件值中的水分含量时,转步骤C2;当发酵料池(2)含氧量的当前值高于最佳发酵条件值中的含氧量时,转步骤C3,否则,等待下一步工作指令;
C1、俯仰机构(12)将搅拌头(13)调节至物料的某一深度处;翻抛电动机(33)运转,带动搅拌头(13)转动;纵拖机构(7)拖动翻抛车(5)在纵向上从零点移动到最大限位点处,触发纵向最大限位传感器(1);此时横移机构(9)带动翻抛设备在横向上步进规定距离后停止;
纵拖机构(7)拖动翻抛车(5)反向运动至纵向零点处,触发纵向零点位置传感器(1);此时横移机构(9)带动翻抛装置(4)在横向上再步进规定距离后停止;至翻抛装置(4)运行到发酵料池(2)另一端,触发另一端的位置传感器(1);横移机构(9)、纵拖机构(7)、俯仰机构(12)回到零点,触发零点位置传感器(1);等待下一步工作指令;
C2、俯仰机构(12)将搅拌头(13)调节至物料的某一深度处;翻抛电动机(33)运转,带动搅拌头(13)转动;水泵运行接触器吸合,进行抽水工作;开度调节阀根据PLC控制器的计算结果打开一定开度;纵拖机构(7)拖动翻抛车(5)在纵向上从零点移动到最大限位点处,触发纵向最大限位传感器(1);此时横移机构(9)带动翻抛装置(4)在横向上步进规定距离后停止;纵拖机构(7)拖动翻抛车(5)反向运动至纵向零点处,触发纵向零点位置传感器(1);
此时横移机构(9)带动翻抛装置(4)在横向上再步进一定距离后停止;至翻抛装置(4)运行到发酵料池(2)另一端,触发另一端的位置传感器(1);水泵运行接触器断开,开度调节阀闭合,横移机构(9)、纵拖机构(7)、俯仰机构(12)回到零点,触发零点位置传感器(1);等待下一步工作指令;
C3、俯仰机构(12)将搅拌头(13)调节至物料的某一深度处;翻抛电动机(33)运转,带动搅拌头(13)转动;气泵运行接触器吸合,进行充气工作;纵拖机构(7)拖动翻抛车(5)在纵向上从零点移动到最大限位点处,触发纵向最大限位传感器(1);此时横移机构(9)带动翻抛装置(4)在横向上步进规定距离后停止;纵拖机构(7)拖动翻抛车(5)反向运动至纵向零点处,触发纵向零点位置传感器(1);此时横移机构(9)带动翻抛装置(4)在横向上再步进规定距离后停止;至翻抛装置(4)运行到发酵料池(2)另一端,触发另一端的位置传感器(1);气泵运行接触器断开,横移机构(9)、纵拖机构(7)、俯仰机构(12)返回到零点,触发零点位置传感器(1);等待下一步工作指令。
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