一种木质废弃物粉碎压块装置及方法与流程

本发明属于木材处理，具体涉及一种木质废弃物粉碎压块装置及方法。

背景技术：

1、随着木材加工、家具制造、建筑施工等行业的快速发展，木质废弃物的产生量逐年攀升。木质废弃物主要包括废旧木料、锯末、刨花、树枝、秸秆等，属于典型的可再生生物质资源，若处理不当，不仅占用大量土地，还易引发火灾、滋生虫害，甚至造成环境污染；反之，若能对其进行资源化利用，则可转化为生物质燃料、有机肥原料、人造板材原料等高附加值产品，具有良好的经济与环境效益。

2、在木质废弃物的处理流程中，通常需要经过粉碎、干燥、输送、成型等多个独立工序。然而，现有技术中粉碎与压块成型多为分体式设备，物料需要在不同设备间多次转运，存在以下突出问题：一是工序衔接不连续，物料在转运过程中易产生扬尘和散落，造成原料损失和环境污染；二是对于长条状或大块木质废弃物（废旧家具框架、建筑模板）无法直接处理，现有粉碎设备缺乏有效的预处理机制，导致后续成型模具磨损加剧，设备故障率升高；三是粉碎后的物料粒度与成型机喂料要求不匹配，需要额外配置筛分和二次粉碎设备，增加了设备投资和占地面积。

3、中国专利cn112169886b公开了一种建筑废弃木材粉碎压块设备，包括机架，机架上端设有投料口，投料口下侧设有破碎机构，机架内设有通道，通道左侧设有粉碎机构，通道右端下侧设有废料口，通道右侧设有通过风力筛选废料的鼓风机构，机架下端设有压块腔，粉碎机构设于压块腔上侧，压块腔内设有压块机构，压块腔右端设有压制成块的木料块，压块腔右端下侧设有出料口，出料口处设有出料机构，压块腔左端设有主控板，压块机构与出料机构均与主控板电连接。但是现有破碎机构与粉碎机构采用上下垂直布置的串联结构，物料依靠重力依次下落，缺乏有效的翻转混合与连续输送机制，且压块机构采用单向冲压式结构，压块动作与粉碎作业相互独立，未能实现粉碎与压块工序的同步联动驱动，设备整体协调性差。

4、此外，中国专利cn115055256b公开了一种废弃木制品再利用切碎压块设备，包括支撑板、作业腔体、破碎机构、粉碎机构和压块机构。本发明中设置的破碎机构与粉碎机构形成对木制品的二次处理，使得进入设备的木制品首先进行破碎处理再进行粉碎处理，破碎机构中设置的辅助刀具与相邻两个破碎刀之间的配合保证木制品能得到充分的破碎，粉碎机构中对应两个粉碎辊相互配合，对下落的木制品进行粉碎处理，从而最终保证了处理后的木制品能达到压块处理的尺寸大小标准，以及设置的两个压动齿轮通过压动皮带同步转动，能够实现压板长距离的移动，便于对压块后形成的块体的尺寸进行控制以及能将形成的块体压实，从而避免其松散；但是现有设备未设置预处理切割截断机构，对于长条状或大块木质废弃物（废旧家具框架、建筑模板）无法直接处理，需人工预破碎，自动化程度低，且粉碎辊间隙固定，无法根据物料特性自适应调节，面对含水率波动或物料硬度变化时易发生卡堵。

5、综上，现有木质废弃物粉碎压块设备粉碎与压块虽有一定集成趋势，但各功能机构之间多为简单拼接，缺乏单一动力源的同步驱动与联动协调机制，导致设备结构冗余、能耗高、运行稳定性差，且对于不规则、长条状物料缺乏切割截断预处理能力，直接投入粉碎机构易造成设备损坏，同时压块动作与粉碎作业时序配合不紧密，无法实现连续化、自动化生产，整体生产效率低下，难以满足工业化大规模处理木质废弃物的需求，针对上述问题，我们提出了一种木质废弃物粉碎压块装置及方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种木质废弃物粉碎压块装置及方法，其能以单一动力源实现长条状/不规则木质废弃物的自动化切割截断预处理、动态翻滚无死角粉碎自适应防堵塞以及粉碎与压块工序的时序严丝合缝同步联动，从而大幅提升处理效率、降低能耗并获得高密度成型燃料。

2、本发明是这样实现的，一种木质废弃物粉碎压块装置，所述木质废弃物粉碎压块装置包括：

3、装置基座；

4、进料预处理机构，设置在所述装置基座上，用于对废弃物切割截断预处理；

5、物料细化机构，安装在装置基座内，用于对切割后废弃物粉碎细化处理；

6、连续压块组件，设置在装置基座一侧，用于接收细化后废弃物，并对细化后废弃物连续压块处理；

7、同步驱动机构，设置在装置基座上，分别与物料细化机构和连续压块组件连接，用于同步驱动所述物料细化机构和连续压块组件；

8、其中，所述同步驱动机构包括第一电机、细化驱动部、压块驱动部，所述第一电机固定安装在装置基座上，第一电机的输出轴连接有细化驱动部，细化驱动部分别与压块驱动部和物料细化机构连接，压块驱动部与所述连续压块组件连接.

9、优选地，所述物料细化机构包括：

10、连续翻转筒，转动安装在所述装置基座内，连续翻转筒内周向开设有至少一组物料细化腔，连续翻转筒的一侧与细化驱动部连接；

11、弹性封闭板，转动安装在所述连续翻转筒内，且弹性封闭板用于封闭所述物料细化腔；

12、主破碎部，设置在物料细化腔内，用于对切割后废弃物粉碎处理，所述主破碎部包括第二电机、主破碎辊和主破碎齿，所述第二电机固定安装在物料细化腔的一侧，且第二电机的输出轴固定连接有主破碎辊，主破碎辊的外壁周向安装有主破碎齿，第二电机与处理控制器通信连接，处理控制器固定安装在装置基座上；

13、防堵塞破碎部，设置在物料细化腔内，用于辅助所述主破碎部工作，并自调节粉碎间隙，避免物料细化腔内废弃物堵塞。

14、优选地，所述防堵塞破碎部包括：

15、定辅助辊，转动安装在物料细化腔内，且定辅助辊的外壁周向安装有辅助破碎齿；

16、活动辅助辊，一端转动安装在辊定位座内，辊定位座滑动嵌装在物料细化腔内，活动辅助辊的侧壁也周向安装有辅助破碎齿；

17、间隙调节气缸，固定安装在物料细化腔内，且间隙调节气缸的伸缩杆固定连接有辊定位座，间隙调节气缸与处理控制器通信连接；

18、第三电机，固定安装在物料细化腔端部，且第三电机的输出轴固定连接有调节蜗杆，第三电机与处理控制器通信连接；

19、至少一组传动圆盘，分别固定安装在所述定辅助辊和活动辅助辊的端部，且传动圆盘内周向安装有多组传动轴颈，传动轴颈与所述调节蜗杆啮合传动。

20、优选地，所述细化驱动部包括：

21、联动限位块，与所述第一电机输出轴固定连接；

22、多凹槽转盘，固定安装在连续翻转筒端部，且多凹槽转盘的外壁周向开设有限位弧形槽，限位弧形槽与联动限位块滑动连接；

23、转盘驱动槽，开设在所述多凹槽转盘内；

24、与转盘驱动槽滑动连接的转盘驱动摆臂，所述转盘驱动摆臂设置在所述联动限位块的一侧，并与所述第一电机的输出轴固定连接。

25、优选地，所述压块驱动部包括：

26、第一摆臂，转动安装在联动限位块的一侧；

27、第二摆臂，安装在第一摆臂的端部，并与第一摆臂铰接，第二摆臂远离所述第一摆臂的一端铰接有第三摆臂，第三摆臂与所述连续压块组件连接。

28、优选地，所述连续压块组件包括：

29、成型模座，固定安装在所述装置基座一侧；

30、连续压座，固定安装在压座承托臂的端部，且压座承托臂内开设有压座定位槽，压座定位槽内活动嵌装有定位滑块，定位滑块固定安装在外承托座上，外承托座固定安装在成型模座表面；

31、内承托座，可拆卸安装在成型模座内，且内承托座上转动安装有压座联动轴，压座联动轴的一端与第三摆臂固定连接；

32、压座驱动臂，设置在压座承托臂和压座联动轴之间，且压座驱动臂的两端分别与压座承托臂和压座联动轴连接。

33、优选地，所述进料预处理机构包括：

34、预处理基台，固定安装在装置基座内，且预处理基台内开设有工作台导向槽；

35、预处理工作台，滑动安装在工作台导向槽内，且预处理工作台的一侧固定安装有预处理导流板；

36、切割截断部，用于对废弃物切割截断处理，所述切割截断部包括破碎刀盘和截断刀盘，所述破碎刀盘与所述截断刀盘固定连接，且破碎刀盘的侧壁周向安装有破碎强化齿；

37、第四电机，固定安装在所述预处理基台上；

38、与第四电机连接的摆动驱动部；

39、预处理推料一体部，分别与摆动驱动部、切割截断部和预处理工作台连接，用于驱动所述切割截断部和预处理工作台。

40、优选地，所述摆动驱动部包括：

41、主驱动轴，转动安装在摆动定位座内，摆动定位座固定安装在预处理基台上，且主驱动轴的一端贯穿摆动定位座，并与第四电机的输出轴固定连接；

42、主偏心轮，固定套设在所述主驱动轴的外壁，且主偏心轮的外部套设有主联动环，主联动环固定安装在环连接杆的一端，环连接杆的另一端固定安装有副联动环；

43、副偏心轮，嵌装在所述副联动环内，且副偏心轮的一侧固定连接有副摆动臂，副摆动臂的一端与预处理推料一体部连接；

44、主摆动臂，固定安装在主驱动轴的端部，且主摆动臂远离所述主驱动轴的一端与预处理推料一体部连接。

45、优选地，所述预处理推料一体部包括：

46、预处理推料一体座，一侧分别与主摆动臂和副摆动臂转动连接；

47、切割截断驱动轴，转动安装在预处理推料一体座内，且切割截断驱动轴的一端与主摆动臂固定连接，另一端固定连接有第一齿轮；

48、第二齿轮，转动安装在所述预处理推料一体座内，且第二齿轮与所述第一齿轮之间啮合传动，第二齿轮远离所述第一齿轮的一侧固定连接有切割截断传动轴，切割截断传动轴转动安装在所述预处理推料一体座内，切割截断传动轴远离所述第二齿轮的一端与破碎刀盘固定连接；

49、竖直导向杆，固定安装在预处理推料一体座侧壁，且竖直导向杆远离预处理推料一体座的一端贯穿工作台驱动套，并与工作台驱动套滑动连接；

50、工作台驱动套，固定安装在预处理工作台的侧壁。

51、另一方面，本发明还提供了一种木质废弃物粉碎压块方法，所述木质废弃物粉碎压块方法，包括：

52、将待处理的木质废弃物送入预处理工作台内，处理控制器开启第四电机，第四电机启动带动主驱动轴转动，使得主驱动轴带动主偏心轮、主摆动臂转动，主偏心轮转动能够带动主联动环、环连接杆和副联动环转动，使得副联动环带动副偏心轮、副摆动臂转动，主摆动臂、副摆动臂同步转动能够带动预处理推料一体座上下摆动，从而使得预处理推料一体座带动破碎刀盘和截断刀盘对待处理的木质废弃物切割截断；

53、主摆动臂转动能够带动上下摆动预处理推料一体座内的切割截断驱动轴转动，切割截断驱动轴转动能够带动第一齿轮转动，使得第一齿轮带动第二齿轮、切割截断传动轴转动，从而使得切割截断传动轴带动破碎刀盘和截断刀盘转动，从而进一步强化木质废弃物切割截断效果；

54、预处理推料一体座上下摆动时能够带动竖直导向杆同步运动，使得竖直导向杆带动工作台驱动套、预处理工作台沿预处理基台滑动，从而将切割截断预处理后的木质废弃物经预处理导流板推入连续翻转筒的物料细化腔中；

55、当切割截断预处理后的木质废弃物进入物料细化腔内后，处理控制器开启第一电机、第二电机和第三电机，并控制弹性封闭板闭合，第二电机启动带动主破碎辊和主破碎齿转动，使得主破碎辊和主破碎齿对废弃物进行粉碎处理，而第三电机启动能够带动调节蜗杆转动，使得调节蜗杆带动传动轴颈运动，传动轴颈带动传动圆盘转动，使得传动圆盘带动定辅助辊、活动辅助辊转动，使得定辅助辊、活动辅助辊均带动辅助破碎齿对废弃物进一步粉碎处理；

56、处理控制器开启间隙调节气缸，间隙调节气缸带动辊定位座、活动辅助辊移动，使得活动辅助辊和定辅助辊间歇同步调节，避免了粉碎后废弃物堆积和堵塞，并强化了粉碎效果；

57、第一电机启动能够带动联动限位块和转盘驱动摆臂转动，使得转盘驱动摆臂的一端间歇进入多凹槽转盘内，从而间歇驱动所述多凹槽转盘，使得多凹槽转盘带动连续翻转筒转动，且联动限位块转动能够带动第一摆臂、第二摆臂、第三摆臂同步摆动，从而使得第三摆臂带动压座联动轴和压座驱动臂转动，压座驱动臂带动连续压座先挤压弹性封闭板，从而强化弹性封闭板对应的物料细化腔内废弃物粉碎混合效果，然后在外承托座、压座定位槽的限位作用下带动连续压座向下摆动，同时，处理控制器开启转动至成型模座上方的弹性封闭板开启，且弹性封闭板能够对粉碎后废弃物导流，使得废弃物落入成型模座内，同时对成型模座上的废弃物喷淋处理；当连续压座向下摆动至废弃物正上方时，压座驱动臂带动连续压座对废弃物快速压块处理，完成废弃物压块作业。

58、与现有技术相比，本技术实施例主要有以下有益效果：

59、本发明通过进料预处理机构、物料细化机构与连续压块组件的协同配合，打破了传统分体设备的工序壁垒，预处理推料一体部在上下摆动完成长料截断的同时，利用竖直导向杆联动驱动工作台往复送料，使切割、推料、导流三个动作合而为一；物料细化机构中的连续翻转筒在受同步驱动机构间歇拨动翻转的过程中，配合防堵塞破碎部自适应调节辊隙，实现物料在动态翻滚下的无死角粉碎；尤为关键的是，第一电机输出的动力经联动限位块分流，一路通过转盘驱动摆臂间歇拨动多凹槽转盘以匹配粉碎节拍，另一路经多级摆臂转换为连续压座的摆动轨迹，使粉碎腔翻转卸料、弹性封闭板开合导流与压块冲压动作在时序上严丝合缝，不仅消除了传统设备因多电机不同步导致的空转等待，更通过翻转粉碎-预压匀料-同步压块的连贯作业，在大幅提升成型密实度的同时，从根本上解决了长料卡滞与纤维缠绕难题，实现了能耗降低与处理效率的倍增，不仅大幅提升了生产效率与成型质量，也降低了设备能耗与占地面积。

60、本发明实施例中，物料细化机构由连续翻转筒、弹性封闭板、主破碎部、防堵塞破碎部组成，通过连续翻转筒、弹性封闭板、主破碎部、防堵塞破碎部协同配合使物料在重力与翻转惯性双重作用下实现均匀分布与有序流转；主破碎部与防堵塞破碎部沿轴向间隔布置，主破碎齿与辅助破碎齿的高速旋转实现物料的粗碎破开，而定辅助辊与活动辅助辊的同步旋转实现物料的细碎研磨，两者协同将物料粒度精准控制在压块成型所需范围内；间隙调节气缸能够实时调节活动辅助辊与定辅助辊之间的粉碎间隙，当遇到硬质物料或含水率波动导致堵塞风险时自动增大间隙释放压力，恢复正常后自动复位，实现了粉碎间隙的自适应智能调节，避免了传统固定间隙粉碎机构因物料特性变化而频繁卡堵停机的问题，而在压块阶段，弹性封闭板能够将粉碎后的物料精准导流至成型模座，实现了粉碎空间与成型空间的时序隔离与无缝衔接，显著提升了粉碎效率、细度均匀性和设备运行稳定性。

61、本发明实施例中，物料细化机构与进料预处理机构、连续压块组件及同步驱动机构形成了有机联动的整体协同系统，其中，进料预处理机构的预处理导流板与连续翻转筒的物料细化腔高位端开口精准对接，预处理推料一体座将切割截断后的木质废弃物直接推入处于接料位置的物料细化腔，弹性封闭板在接料瞬间保持闭合以承接物料，实现了从预处理到细化的无缝转接，避免了物料在转运过程中的散落与扬尘；同步驱动机构的细化驱动部通过多凹槽转盘与转盘驱动摆臂的间歇传动，驱动连续翻转筒翻转，且翻转时序与进料预处理机构的推料周期、连续压块组件的压块周期精确匹配，形成了接料、粉碎、出料的并行作业模式，大幅提升了设备产能；连续压块组件的连续压座在压座驱动臂带动下，先向下挤压处于出料位的弹性封闭板，随后物料落入成型模座，连续压座继续下压完成压块成型，实现了粉碎后物料的翻转混合、均匀布料与压块成型的一体化动作；同步驱动机构以单一第一电机同时驱动细化驱动部和压块驱动部，使连续翻转筒的翻转动作与连续压座的往复压块动作同源联动、时序耦合，消除了多动力源独立控制带来的同步误差和能耗冗余，显著降低了设备复杂度、能耗成本和故障率，提升了木质废弃物处理的整体效率与成型燃料的质量稳定性。

62、本发明实施例中，细化驱动部与压块驱动部通过共用同一第一电机及联动限位块，构建了单动力源双输出的精密时序耦合体系：联动限位块在多凹槽转盘的限位弧形槽内滑动时，通过槽壁推拉驱动连续翻转筒做转动-停顿的间歇进给；与此同时，联动限位块的转动经第一摆臂、第二摆臂及第三摆臂构成的三级连杆机构放大转化，将旋转扭矩转化为连续压座的往复摆动轨迹。这种协同设计使得连续翻转筒的卸料窗口期与连续压座的冲压下行期形成严格的时空匹配，即当物料细化腔精准悬停于成型模座上方时，连续压座恰处于冲压行程的最低点，既利用压座自重辅助弹性封闭板开启卸料，又随即完成高压压实，消除了传统多电机驱动因信号延迟或节拍漂移导致的空冲与漏压现象，实现了粉碎、卸料、压块三动作无缝衔接。

63、本发明实施例中，连续压块组件通过成型模座、连续压座、压座承托臂、外承托座、内承托座、压座联动轴及压座驱动臂的有机配合，实现了压块成型的高效稳定作业；压座驱动臂与压座联动轴、第三摆臂协同配合，能够将压座联动轴的旋转运动转换为连续压座的往复摆动下压，使压块过程受力均匀、密度一致；同时，连续压座在下压过程中先挤压弹性封闭板以强化物料密实度与混合均匀性，再完成压块成型，实现了粉碎后物料的二次密实、均匀布料与压块成型的无缝衔接。

64、本发明实施例中，进料预处理机构通过第四电机、摆动驱动部、预处理推料一体部和切割截断部的协同，实现了切割-推料-导流的高度协同与功能集成，摆动驱动部中主偏心轮-副偏心轮的双级传动，赋予了预处理推料一体座上下摆动的运动轨迹，使其在向前推送物料时平稳有力，而在回程时向上抬起避让，有效防止了干涉；与此同时，切割截断驱动轴与主摆动臂的刚性连接，巧妙地将摆动动力转化为破碎刀盘的旋转动力，省去了独立的切割驱动电机，实现了一动双能。且预处理推料一体部与后续物料细化机构的协同效应显著：竖直导向杆与工作台驱动套的配合，使得推料动作与切割动作完全同步，确保了物料在被切断的瞬间即被推入导流板，避免了塞料现象，保证了物料能精准落入正在运转的物料细化腔中，实现了从长料输入到碎料入腔的全自动无缝衔接，大幅提升了整机的前处理效率与连续性。