專利名稱：一種對稱前裝式翻堆機的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種前裝式翻堆機，屬于酵制機械領域。
背景技術：
隨著經濟的發展和人們生活水平的提高，環境保護越來越受到重視，生活中所產生的淤泥和垃圾處理物等，已成為生產有機肥料的主要來源。如果在垃圾發酵過程中，基肥處于貧氧狀態，則屬于靜態厭氧發酵工藝。靜態厭氧發酵工藝的缺點是垃圾發酵率低、占地面積大、堆肥質量低。目前大多采用動態好氧發酵方式處理生活垃圾，其優點是發酵周期短，成品肥無害化，質量上乘。動態好氧的發酵方式離不開周期性的對堆肥物料進行翻堆。 翻堆過程一方面利用旋轉的葉片對堆肥物料進行翻動及破碎，加速了垃圾有機物的降解過程，另一方面通過有氧發酵大大降低了肥堆中有毒物含量，外在的表現就是垃圾中的惡臭得到一定程度上的遏制。
垃圾翻堆機主要用于生活垃圾的分層翻堆及堆肥處理，提高垃圾堆層堆的樣的氧濃度，加速垃圾發酵反應。翻堆機按照動力可分為自行式和牽引式。前者應用比較廣泛，尤其是在大中型堆肥廠；后者作為拖拉機或者裝載機的配套裝置多用在家庭和小堆肥廠，造價相對較低。而牽引式的翻堆機中前裝式又具有很多優點。前裝式是采用通用的裝載機為行走驅動主機，將裝載機鏟斗拆去，安裝上翻拋裝置改裝而成，為裝載機的應用提供了一個新領域。前裝式翻堆機主要用于城市生活垃圾堆肥，其特點是機動性好，操作靈活，轉場方便。
中國專利ZL200720305439. O公開了一種多功能翻堆機，其采用拖拉機為主要動力來源，翻堆裝置中轉子的驅動力由拖拉機的動力輸出軸提供。但是此專利并沒有解決前置式翻堆機在翻堆作業中受垃圾堆的反作用力的影響，在豎直方向存在跳動，翻堆效果欠佳。同時，翻堆裝置沒有折疊功能，不便于長距離轉場。發明內容
本發明針對前裝式翻堆機在工作工程中旋轉刀軸豎直方向受力跳動導致的翻堆效果不佳、水平方向受力不均導致的不易控制、直線行走困難，以及減小長距離轉移是整機寬度，提供了一種刀片合理布置的前置式翻堆機旋轉主軸系統。
本發明的技術方案是根據翻堆作業中通過刀片傳遞至旋轉主軸的瞬時反作用力，確定刀片的類型及分布，使得旋轉主軸受力均勻。刀片豎直方向的反作用力通過平衡塊的重量平衡，在翻堆作業中調節平衡塊在平衡桿上的位置，使翻堆機縱向跳動最小。在翻堆作業結束或設備長距離轉移圖中，將翻堆裝置折疊收起，折疊為向上折疊。折疊前調整平衡裝置的重心，提高折疊效率，降低折疊風險。
本發明的具體技術方案為，包括牽引裝置、翻堆裝置、動力輸入裝置、扭矩離合裝置、末端行走裝置、平衡裝置和折疊裝置；兩個所述翻堆裝置沿牽引裝置的中軸線對稱布置，兩個翻堆裝置結構相同；所述翻堆裝置的近端與上位牽引裝置連接，遠端安裝末端行走裝置；翻堆裝置內部設有旋轉刀軸，旋轉刀軸沿軸向分布刀片，旋轉刀軸通過軸承a和軸承 b分別固定在支撐座a和支撐座b上，所述支撐座a和支撐座b分別設于所述翻堆裝置機架的近端和遠端；所述末端行走裝置為具有載重能力的滾輪，隨牽引裝置行走方向運動；所述牽引裝置將發動機動力傳送給動力輸入裝置，所述動力輸入裝置的輸出軸與旋轉刀軸通過扭矩離合裝置將動力輸入裝置的輸出軸旋轉動力傳遞給旋轉刀軸，所述旋轉刀軸的軸線與牽引裝置的前進方向垂直，所述扭矩離合裝置控制動力輸入裝置與旋轉刀軸的離合；所述平衡裝置包括平衡塊和平衡桿，平衡塊在平衡桿上滑動，平衡塊位置通過人工或者電機驅動調節，通過平衡塊上的鎖緊裝置固定位置；所述折疊裝置將翻堆裝置折疊，使旋轉刀軸成豎直狀態。
所述刀片的橫截面為等腰三角形，等腰三角形的頂角為刀刃角，述刀片沿旋轉刀軸中心對稱分布，所述刀刃角沿旋轉刀軸中心向兩端成由小到大線性布置。通常情況下，刀片分為三組刀片a、刀片b和刀片C，從中部到旋轉刀軸兩端依次安裝刀片a、刀片b和刀片c ;所述刀片a、刀片b和刀片c的刀刃角在旋轉刀軸上的分布依據為翻堆過程中旋轉刀軸受瞬時反作用力的大小，作用力大小根據垃圾堆形狀、平均密度、固體顆粒物粒度通過流體得到。
所述折疊裝置包括收線器、拉索和變向滑輪，所述拉索穿過變向滾輪連接收線器與翻堆裝置的遠端，變向滑輪設于牽引裝置上，折疊作業之前，將平衡塊調整至翻堆裝置的近端，折疊作業時，收線器收緊拉索。
本發明的有益效果在于，翻堆機能夠空間折疊，減小了整機寬度，便于其長距離轉場。本發明對稱布置翻堆裝置解決了翻堆行走過程中行走偏向的問題，平衡塊在平衡桿上的位置可調，降低了折疊翻堆機所需外力，也平衡了行走偏向側向力，增加了設備安全系數；同時，優化后刀片的布局配合以可調節位置的平衡塊，使得旋轉刀軸的受垃圾堆的反作用力更加平衡，減小了旋轉刀軸的跳動，本發明對稱布置翻堆裝置結合平衡塊和刀片布局提高了翻堆機的操作性能，優化了翻堆效果。
圖1是前置式翻堆機各組件布置示意圖。
圖2是刀片示意圖。
圖3是刀片斷面示意圖。
圖4是前置式翻堆機折疊裝置具體實施例一工作示意圖。
圖5是前置式翻堆機折疊裝置具體實施例二工作示意圖。
圖中，1，牽引裝置；2，翻堆裝置；3，末端行走裝置；4，旋轉刀軸；5，刀片；6，刀片 a;7，刀片b ;8，刀片c ;9，軸承a;10，軸承b ;11，支撐座a;12，支撐座b ;13，動力輸入裝置； 14，扭矩離合裝置；15，平衡塊；16，平衡桿；30，垃圾堆；31，厚度；32，長度；33，寬度；34，刀刃角；35，液壓缸；36，翻堆裝置上鉸鏈；37，液壓缸鉸鏈；38，牽引裝置上鉸鏈；39，細長桿。
具體實施方式
下面結合附圖對本發明的具體實施方式
進一步詳細說明。
本發明方法的具體實施方式
如下實施例1。
圖1是前置式翻堆機各組件布置示意圖。翻堆機的主體部分是轉子系統，包括了翻堆裝置2、動力輸入裝置13、扭矩離合裝置14、末端行走裝置3、平衡裝置和折疊裝置，翻堆裝置2與牽引裝置I固接，本實施例中的牽引裝置I為四輪機車。
翻堆裝置2為可拆卸結構，分為近端和遠端，近端與上位牽引裝置I連接，遠端安裝末端行走裝置3，翻堆裝置2內部設有旋轉刀軸4，旋轉刀軸4外側沿軸向分布刀片5，確定刀片5的類型及分布，對于秸桿或者家畜糞便的通常情況下，刀片5根據尺寸的不同分為刀片a6、刀片b7、刀片c8，旋轉刀軸4通過軸承a9和軸承blO分別固定在支撐座all和支撐座bl2上。
刀片5沿旋轉刀軸4中心對稱分布，安裝在旋轉刀軸4中部的刀片 為刀片a6，從中部到旋轉刀軸4末端依次安裝刀片b7和刀片c8，各類型刀片5在旋轉刀軸4上的安裝依據為翻堆過程中旋轉刀軸受瞬時反作用力的大小，作用力大小根據垃圾堆30形狀、平均密度、固體顆粒物粒度計算得。刀片a6、刀片b7和刀片c8的厚度31和長度32根據翻堆對象的厚度、質地選配，它們的刀刃角34參數的區別保證了各刀片所受垃圾堆反作用力基本相同，刀片a6的刀刃角34為12° 18°，刀片b7的刀刃角34為18° 22°，刀片c8的刀刃角34為22。 30。。
動力輸入裝置13輸出旋轉運動，固定在牽引裝置上，動力輸入裝置13與旋轉刀軸 4通過扭矩離合裝置14連接，將軸向旋轉運動傳遞給旋轉刀軸4，扭矩離合裝置14控制動力輸入裝置13與旋轉刀軸4的離合，實現扭矩的傳遞與中斷。
末端行走裝置3為具有載重能力的滾輪，其前進方向與隨牽引裝置I相同。平衡裝置包括平衡塊15和平衡桿16，平衡塊15的材質是金屬，平衡塊15在平衡桿16上滑動， 其位置通過電機牽弓I或人力完成調節結合圖4，折疊裝置包括收線器17、拉索18、變向滑輪19，拉索18穿過變向滾輪19連接收線器17和翻堆裝置2的遠端，變向滑輪19與牽引裝置I相對位置固定。折疊作業之前，將平衡塊15調整至翻堆裝置2的近端，折疊作業時，收線器17收緊拉索18。在牽引裝置I將翻堆裝置2調整至下一次翻堆作業的入口后，收線器17放松拉索18，放下翻堆裝置 2。
實施例2。
實施例2與實施例1的不同在于，實施例2中，折疊裝置功能通過液壓缸35實現如圖5所示。細長桿39連接牽引裝置上的鉸鏈38和翻堆裝置上的鉸鏈36，在牽引裝置I 上安裝液壓缸35，液壓缸35的伸出端連接液壓缸鉸鏈37，上述液壓缸鉸鏈37固定在細長桿39上，通過液壓缸35的伸出和收縮改變細長桿39和地面的夾角從而實現翻堆裝置2的折疊。
權利要求
1.一種對稱前裝式翻堆機，其特征在于，包括牽引裝置(I)、翻堆裝置(2)、動力輸入裝置(13)、扭矩離合裝置(14)、末端行走裝置(3)、平衡裝置和折疊裝置；兩個所述翻堆裝置 (2 )沿牽引裝置(I)的中軸線對稱布置，所述兩個翻堆裝置(2 )結構相同；所述翻堆裝置(2 ) 的近端與上位牽引裝置(I)連接，遠端安裝末端行走裝置(3);翻堆裝置(2)內部設有旋轉刀軸(4)，旋轉刀軸(4)沿軸向分布刀片(5)，旋轉刀軸(4)通過軸承a (9)和軸承b (10) 分別固定在支撐座a (11)和支撐座b (12)上，所述支撐座a (11)和支撐座b (12)分別設于所述翻堆裝置(2)機架的近端和遠端；所述末端行走裝置(3)為具有載重能力的滾輪， 隨牽引裝置(I)行走方向運動；所述牽引裝置(I)將發動機動力傳送給動力輸入裝置(13)， 所述動力輸入裝置(13)的輸出軸與旋轉刀軸(4)通過扭矩離合裝置(14)將動力輸入裝置 (13)的輸出軸旋轉動力傳遞給旋轉刀軸(4)，所述旋轉刀軸(4)的軸線與牽引裝置(I)的前進方向垂直，所述扭矩離合裝置(14)控制動力輸入裝置(13)與旋轉刀軸(4)的離合；所述平衡裝置包括平衡塊(15)和平衡桿(16)，平衡塊(15)在平衡桿(16)上滑動，通過平衡塊 (15)上的鎖緊裝置固定位置；所述折疊裝置將翻堆裝置(2)折疊，使旋轉刀軸(4)成豎直狀態，兩側的翻堆裝置(2)能夠同時進行翻堆作業。
2.根據權利要求1所述的一種對稱前裝式翻堆機，其特征在于，所述刀片(5)的橫截面為等腰三角形，等腰三角形的頂角為刀刃角，刀片(5)沿旋轉刀軸(4)中心對稱分布，所述刀刃角沿旋轉刀軸(4)中心向兩端成由小到大線性布置。
3.根據權利要求2所述的一種前裝式翻堆機，其特征在于，所述刀片(5)分為刀片a(6)、刀片b (7)和刀片c (8)，從中部到旋轉刀軸(4)兩端依次安裝刀片a (6)、刀片b (7) 和刀片c (8);所述刀片a (6)、刀片b (7)和刀片c (8)的刀刃角在旋轉刀軸(4)上的分布依據為翻堆過程中旋轉刀軸受瞬時反作用力的大小，作用力大小根據垃圾堆(30)形狀、 平均密度、固體顆粒物粒度通過流體得到。
4.根據權利要求1、2或3所述的一種對稱前裝式翻堆機，其特征在于刀片a(6)、刀片b (7)和刀片c (8)的厚度31和長度32根據翻堆對象的厚度、質地選配，它們的刀刃角 (34)參數的區別保證了各刀片所受垃圾堆反作用力基本相同，刀片a (6)的刀刃角(34)為 12° 18°，刀片b(7)的刀刃角(34)為18° TT，刀片c(8)的刀刃角(34)為22° 30°。
5.根據權利要求1、2、3或4所述的一種對稱前裝式翻堆機，其特征在于，所述折疊裝置包括收線器(17)、拉索(18)和變向滑輪(19)，所述拉索(18)穿過變向滾輪(19)連接收線器(17)與翻堆裝置(2)的遠端，變向滑輪(19)設于牽引裝置(I)上。
6.根據權利要求1、2、3或4所述的一種對稱前裝式翻堆機，其特征在于，折疊裝置功能通過液壓缸(35)實現，細長桿(39)連接牽引裝置上的鉸鏈(38)和翻堆裝置上的鉸鏈(36)， 在牽引裝置(I)上安裝液壓缸(35)，液壓缸(35)的伸出端連接液壓缸鉸鏈(37)，上述液壓缸鉸鏈(37)固定在細長桿(39)上，通過液壓缸(35)的伸出和收縮改變細長桿(39)和地面的夾角從而實現翻堆裝置(2)的折疊。
7.根據權利要求5或6所述的一種對稱前裝式翻堆機，其特征在于，所述平衡塊(15) 在平衡桿(16)上通過電機調節位置；折疊作業之前，將平衡塊(15)調整至翻堆裝置(2)的近端，折疊作業時，收線器(17)收緊拉索(18)。
全文摘要
本發明為一種對稱前裝式翻堆機，屬于酵制機械領域。本發明包括牽引裝置(1)、翻堆裝置(2)、動力輸入裝置(13)、扭矩離合裝置(14)、末端行走裝置(3)、平衡裝置和折疊裝置。本發明是對現有前置式翻堆機結構及功能的改進，對稱布置的牽引裝置(1)、優化的刀片布局配合以可調節位置的負重快，使得旋轉刀軸的受力更加平衡，減小了旋轉刀軸的跳動，同時實現了翻堆機的空間折疊功能，便于其長距離轉場。本發明優化了翻堆效果，降低了操作難度。本發明中的翻堆機適合于各種翻堆作業。
文檔編號C05F17/02GK102992833SQ201210573058
公開日2013年3月27日 申請日期2012年12月26日 優先權日2012年12月26日
發明者佟艷群, 康正陽, 王浩, 張羅 申請人:江蘇大學