本實用新型涉及一種有機垃圾預處理裝置，尤其是涉及一種重物質分選裝置。

背景技術：

隨著社會經濟的發展及人民生活水平的提高，我國生活垃圾的產生量持續增加。2015年，我國城市生活垃圾清運量達到1.92億噸，成為垃圾包圍城市最嚴重的國家之一。目前，全國各城市逐步開展生活垃圾分類工作，將生活垃圾分為廚余垃圾、可回收垃圾、有害垃圾和其他垃圾四大類。然而，我國生活垃圾組分復雜，其中的塑料等非生物降解性雜質高達20%~30%，如果直接進行資源化利用極易導致消化反應器徹底崩潰。因此，要實現我國分類垃圾資源化利用技術首先必須突破垃圾高效破碎除雜預處理成套化技術與裝備的研發瓶頸。

由于發達國家垃圾分類體系完善，分類后垃圾組分單一，回收處理相對簡單，故很多國外垃圾預處理設備無法適用于我國組分繁雜的垃圾處理。同時由于我國目前垃圾含水率高，粘附力強，物料粒徑混雜，無法有效分選重物質，導致設備磨損嚴重、資源化反應器卡死、塑料纏繞現象嚴重等問題，限制其進一步產業化發展。現有的垃圾分選裝置，在實際使用過程中，時常發生卡死現象，無法正常完成撥分功能。因此，研發出一套針對我國垃圾特性的分選設備，特別是偏心分選機構，勢在必行。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于解決現有技術中撥分輥筒卡死、壽命較短等現象，并提供一種重物質分選裝置。

本實用新型所采用的技術方案為：

重物質分選裝置，包括選擇破碎裝置和偏心分選系統，所述的偏心分選系統的進料口位于選擇破碎裝置的出料口下方。

作為優選，所述的選擇破碎裝置主體為破碎輥筒，破碎輥筒外壁周向布置有若干組排刀組，每組排刀組由若干片刀片與破碎輥筒軸向平行排列而成；排刀組的刀片末端通過預緊的扭簧安裝于刀架上，使其在破碎輥筒外壁上沿破碎輥筒轉動逆方向上具有一定的轉動行程。

作為進一步的優選，所述的破碎輥筒徑向截面為圓形。

作為優選，所述的偏心分選系統由兩組偏心分選撥料裝置水平并排組成；每組偏心分選撥料裝置包括外筒體和分料棒，所述的外筒體內兩端分別設有一條固定的環形滑道，兩條環形滑道的圓心連線與外筒體軸線平行但不重合；兩端的環形滑道內嵌有若干對滑塊形成運動副，若干條承插桿兩端插入滑塊且承插桿沿環形滑道周向轉動；外筒體上沿軸向開設若干排圓孔，每條承插桿上間隔固定若干條分料棒，形成分料棒排，分料棒排另一端穿出所述的圓孔；所述的外筒體周向旋轉并帶動分料棒排在圓孔中伸縮運動；兩組偏心分選撥料裝置同速反向旋轉，且在旋轉過程中，兩側的分料棒排在兩組偏心分選撥料裝置的中間位置相互交錯；分料棒在交錯區域的轉動弧線的切線方向朝上。

作為進一步的優選，所述的滑塊的內外圓弧分別與環形滑道的內外圓周相切以組成低副。

作為進一步的優選，兩條環形滑道的圓心連線與外筒體軸線的距離滿足：使分料棒轉動過程中，靠近圓孔一端能完全縮進圓孔中。

作為進一步的優選，所述的分料棒上設有限位件，用于限制分料棒僅沿外筒體徑向伸縮。

作為進一步的優選，在交錯區域中，兩側伸出外筒體的長度最長的各一根分料棒在水平面上的投影長度之和不小于兩側外筒體的外壁最小間距。

作為進一步的優選，所述的兩組偏心分選撥料裝置中，分料棒的交錯角度為15°~60°。

本實用新型的另一目的在于提供一種垃圾處理裝置，包括前述任一方案所述的重物質分選裝置，以及前處理單元和后續處理單元。

與現有技術相比，本實用新型具有的有益效果是：

本實用新型保持玻璃等重物質原有粒徑分離，不僅保障后續處理有序進行，延長了裝置的使用壽命，提高了生物質純化效率和生物質生物可降解率，得到的生物質可直接用于厭氧發酵，同時還實現了塑料、金屬等高純度可回收資源的收集，對廚房垃圾高效能源化利用奠定基礎。

附圖說明

圖1為一種重物質分選裝置的立體結構示意圖；

圖2為本實用新型的選擇破碎裝置的一種立體結構示意圖；

圖3為本實用新型的一種選擇破碎裝置的主視圖；

圖4為本實用新型的一種選擇破碎裝置的剖視圖；

圖5為本實用新型的選擇破碎裝置中排刀組安裝示意圖；

圖6為圖5中A-A剖面結構示意圖；

圖7是本實用新型的一種偏心分選撥料裝置的立體結構示意圖；

圖8是本實用新型偏心分選撥料裝置的主視圖；

圖9是本實用新型偏心分選撥料裝置的內部結構示意圖；

圖10是本實用新型偏心分選撥料裝置中的滑塊結構示意圖；

圖11是本實用新型偏心分選撥料裝置中的環形滑道與滑塊裝配示意圖；

圖12是本實用新型偏心分選撥料裝置中的限位件裝配示意圖；

圖13是本實用新型偏心分選撥料裝置中的分料棒與承插桿裝配示意圖；

圖14是本實用新型偏心分選系統的結構示意圖；

圖15是本實用新型偏心分選系統中的兩側偏心分選撥料裝置的位置示意圖；

圖中：外筒體1、分料棒2、第一中心軸3、軸承4、法蘭蓋5、曲柄6、承插桿7、第二中心軸8、環形滑道9、滑塊10、限位件11、破碎輥筒12、刀片13、刀架14、扭簧15。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。下述實施方式中的技術特征在沒有沖突的情況下，均可進行相互組合。

如圖1所示，一種重物質分選裝置，包括選擇破碎裝置（圖中上方部分）和偏心分選系統（圖中下方部分），偏心分選系統的進料口位于選擇破碎裝置的出料口下方。

在一實施例中，如圖2~4所示，選擇破碎裝置主體為破碎輥筒12，破碎輥筒12外壁周向布置有若干組排刀組，每組排刀組由若干片刀片13與破碎輥筒12軸向平行排列而成。如圖6所示，刀片13末端具有一個通孔，可以利用一條軸貫穿排刀組中的所有刀片13進行定位。然后如圖5所示，刀架14下方具有多片固定板，每兩片固定板之間夾有一片刀片13，刀片13與兩側固定板之間可通過預緊的扭簧15安裝，使其在破碎輥筒12外壁上沿破碎輥筒12轉動逆方向上具有一定的轉動行程。當刀片13受到一定大小的外力作用后，其可以往逆方向轉動一定距離，當外力消失時，再重新復位。由此，可避免在破碎過程中，玻璃、石塊等重物質對刀片13造成硬性損傷。

破碎輥筒12徑向截面優選為圓形。相對于多邊形的輥筒而言，圓形能夠使刀片13的破碎區域沒有死角，提高垃圾的破碎率。

待處理的的袋裝垃圾通過選擇破碎裝置后，可分解的生物質被破碎并進入偏心分選系統中，并被進一步按粒徑進行篩選，便于后續可資源化處理。

在另一實施例中，如圖14所示，偏心分選系統由兩組偏心分選撥料裝置水平并排組成。如圖7和8所示，偏心分選撥料裝置，包括外筒體1和圓柱形的分料棒2，分料棒2可以周期性的伸出及縮回外筒體1內。其內部結構如圖9所示，外筒體1兩端貫穿有第一中心軸3，兩側以法蘭蓋5進行密封。第一中心軸3支撐于軸承4上，使外筒體1可繞著第一中心軸3旋轉。外筒體1內兩端分別設有一條相對于外筒體1固定不動的環形滑道9，兩條環形滑道9通過鍵連接固定于曲柄6一端，曲柄6另一端固定于外筒體1的第一中心軸3上。第二中心軸8貫穿兩側的環形滑道9。兩條環形滑道9的圓心連線與外筒體1軸線平行但不重合，即第二中心軸8與第一中心軸3偏心設置。如圖9所示，兩端的環形滑道9內嵌有若干對滑塊10形成運動副，即滑塊10沿環形滑道9周向旋轉。圖11中示出了6塊滑塊10安裝于環形滑道9內的情況。滑塊10中心開孔，承插桿7兩端分別插入兩側的環形滑道9內相對應的一對滑塊10中，如圖13所示，以此實現承插桿7沿環形滑道9周向轉動。外筒體1上沿軸向開設若干排圓孔，每條承插桿7上間隔開設若干螺孔，每個螺孔上固定1條分料棒2，形成分料棒排，分料棒排另一端穿出外筒體1上的排狀分布的圓孔。使用時，通過電機驅動外筒體1旋轉，而環形滑道9保持不動。由此，在外筒體1周向旋轉過程中，可帶動分料棒排旋轉，由于環形滑道9相對不動，在第一中心軸3和第二中心軸8的偏心設計下，導致分料棒2位于外筒體1內的長度不斷變化，從外筒體1外側看來，體現為分料棒2在圓孔中伸縮運動。兩組偏心分選撥料裝置同速反向旋轉，且在旋轉過程中，兩側的分料棒排在兩組偏心分選撥料裝置的中間位置相互交錯；分料棒2在交錯區域的轉動弧線的切線方向朝上。由此，可將落入交錯區域的粒徑大于分料棒2間距的垃圾撥向兩側，而粒徑小于分料棒2間距的則落下。

基于上述偏心分選系統的垃圾分選工藝，主要步驟為：將待處理垃圾從交錯區域上方落下，控制兩組偏心分選撥料裝置的轉速范圍為 30~60 r/min，兩組偏心分選撥料裝置在做圓周伸縮復合運動時，使粒徑超過分料棒2間隙的垃圾被分料棒2旋轉向外側運動，輸送至出料口；而粒徑未超過分料棒2間隙的垃圾通過分料棒2之間的間隙，進入后續處理單元；同時，纏繞在分料棒2上的垃圾，在分料棒2向兩側運動并逐步縮進分料筒體內時被分料筒體刮落，實現分離。

在另一實施例中，滑塊10的內外圓弧分別與環形滑道9的內外圓周相切以組成低副。即如圖10所示，滑塊10與環形滑道9的內外圓周相接觸的部分均呈面狀。

在另一實施例中，兩條環形滑道9的圓心連線與外筒體1軸線的距離滿足：使分料棒2轉動過程中，靠近圓孔一端能完全縮進圓孔中。由此，纏繞于分料棒2上的塑料可被完全刮除脫落。

在另一實施例中，所述的分料棒2上設有限位件11，用于限制分料棒2僅沿外筒體1徑向伸縮。如圖12所示，限位件11為夾持于分料棒2兩側的夾板，夾板之間的距離略大于分料棒2直徑，使分料棒2能夠順利通過但又無法過多的產生側向位移。為了便于支撐，夾板之間可以相互連接。由此，在使用過程中，分料棒2與圓孔之間不會因為運動不協調導致出現卡死現象。

在另一實施例中，所述的兩組偏心分選撥料裝置中，如圖15所示，分料棒2的交錯角度α為15°~60°。該交錯角度下，能夠實現分選撥料過程中粒徑的精確可調，防止部分粒徑小于分料棒2間距的垃圾也無法通過分料棒2交錯區域。

在另一實施例中，在交錯區域中，兩側伸出外筒體1的長度最長的各一根分料棒2在水平面上的投影長度之和不小于兩側外筒體1的外壁最小間距。由此，兩側的分料棒2之間不會形成空白區域，使垃圾必須經過分料棒2的分選才能落入下一處理區域。

上述重物質分選裝置可以用于不同的垃圾處理裝置中，在其前后可以連接相應的前處理單元（如破碎單元等）和后續處理單元（如二次篩選單元、堆肥發酵單元等）。

重物質分選裝置的垃圾分選工藝，步驟如下：袋裝廚余垃圾采用松散進料方式輸送至重物質分選裝置，物料經過選擇破碎裝置進行破袋及選擇破碎，同時由于重物質相較于生物質、塑料等物料硬度較高的特點，生物質被破碎至目標粒徑，而重物質不被破碎，使排刀縮回，即不進行破碎。經過選擇破碎裝置后，不同粒徑物料進入偏心分選撥料裝置，重物質由于粒徑大于分料棒的間距而被分料棒帶起，從而滑落至重物質出料口。生物質一部分透過分料棒間隙掉入下一級。塑料纏繞在分料棒上，當分料棒縮回時，掉落至下一級。與環形滑道形成低副的滑塊，可以保證外筒體與偏心輥筒相對轉動時，之間的摩擦接觸形式為面接觸，而非線接觸，保證偏心分選撥料裝置運轉平穩，延長零件使用壽命，避免出現卡死現象。

本實用新型的重物質分選裝置可以有效、穩定的對垃圾進行分選，避免出現因塑料袋纏繞、撥料棒錯位等原因出現的卡死現象。

上述實施例僅用于解釋說明本實用新型要求保護的內容，但并不是用于限制本實用新型的要求保護的范圍。本領域技術人員在本實用新型精神內所做的改進和替換，均屬于保護范圍內。