一种居民生活垃圾自动破袋收集的设备的制作方法

1.本实用新型涉及垃圾分选技术领域，具体是指一种居民生活垃圾自动破袋收集的设备。


背景技术：

2.我国固废法明确提出固废减量化、资源化和无害化的“三化”原则，城市生活垃圾是人类生活过程中产生的废弃物，这些废弃物大多属于混合物，涉及有机类、无机类、金属、玻璃、塑料、纸张、食物残渣等种类繁多，很难采用单一技术实现其资源化高效利用。但是，若将这些生活垃圾提前进行分类分选，则任何单一废弃物均可作为原材料，实现其资源化高效利用。为此，国家提倡生活垃圾源头分类治理利用，这也是生活垃圾资源化高效利用的必由之路。然而，目前居民生活垃圾普遍采用垃圾桶居民分类投放的模式实现垃圾源头分类，这虽然可以一定程度上实现垃圾源头分类，但是居民投放垃圾往往都是将垃圾放在包装袋中投放到垃圾桶中，一方面，造成垃圾包装袋没法回收利用，另一方面造成垃圾桶中垃圾堆密度较低，垃圾清运频次增加，造成垃圾清运环境污染和清运成本增加。有城市采用人工打开垃圾袋，再将垃圾包装袋分别放在垃圾桶的分类方法，这不仅严重影响人工工作环境，而且还增加了人工成本，加重了财政负担，急需要开发机械化和智能化相结合的技术，实现生活垃圾低成本、高效益分选。
3.为了解决垃圾分选问题，人们开发了诸多机械源头分选的专利技术，如专利“自动分类垃圾桶”(授权公布号：cn210853816u)，该专利涉及一种结构简单、能够方便垃圾分类的自动分类垃圾桶，当垃圾投入后垃圾检测装置能够自动检测垃圾类型，打开相应垃圾出口的电子阀门，让垃圾进入相应的位置回收，具有结构简单、能够方便垃圾分类的特点。该专利只是具备自动识别垃圾种类的功能，便于强制居民分类投放垃圾，但是没法解决居民袋装垃圾的垃圾袋与垃圾自动分离压缩回收问题；又如，专利“一种生活垃圾源头分选减量一体机”(授权公布号：cn205236607u)，该专利由翻斗提升机、单轴破袋机、悬挂除铁器、一级进料皮带、一级风选器、二级进料皮带、二级风选器、风选机箱体、离心风机、转盘筛、生物质粉碎分离器、压缩打包机、一号接料箱、二号接料箱、三号收集箱组成。该专利具有良好的机械化分选垃圾功能，但是设备结构复杂，占地地面较大，电功率较高，投资较大，不适于在小区居民楼安放，也不能解决居民楼垃圾源头分类问题。
4.实用新型人早期公开了“一种差速履带往复式垃圾自动分选机”(专利号：cn201644491u)和“一种生活垃圾自动分选设备及其方法”(专利号：cn101862748b)，主要由上下两层差速水平运转的履带式钩挂破袋机构组成，且履带运转机构上设置有钩挂齿刀，下层履带机构的面板上设置有漏料筛孔，破袋机构末端斜下方设置有加速甩脱机构，该装置将生活垃圾分选成轻质组分、大颗粒重质组分和小颗粒重质组分三大类。但是，该专利技术结构相对复杂，没有解决居民分类投放垃圾问题，也没有实现居民垃圾袋与垃圾分离自动回收垃圾袋的问题。实用新型人近期公开了“一种生活垃圾源头分类分选设备”(专利号：cn212314521u)，该设备同时具有垃圾分类投放、垃圾自动破袋分选以及垃圾压缩减容三大
功能，采用“人工分类投放 机械自动破袋分选 压缩减容 包装清运 智能感应”集成方案，实现了社区居民生活垃圾分类投放、自动破袋分选和分类包装清运的效果，同时具有人性化和机械化双重特点，有利于生活垃圾源头分类分选，利于垃圾资源化和源头减容化。但是，该专利采用“铰刀式”破袋方法，易出现垃圾袋缠绕铰刀和转轴问题，采用“差速旋转脱袋”技术，也容易造成垃圾袋在高速旋转的拨料杆上缠绕问题，采用“荷重压缩”方案，易出现垃圾袋压缩后易反弹膨胀等问题，需要进一步改进。


技术实现要素：

5.针对现行垃圾分类分选中存在的问题，本实用新型的目的是提供一种居民生活垃圾自动破袋收集设备及方法，以解决现有人工将包装垃圾投放垃圾桶所存在的垃圾包装袋不能源头分选回收和垃圾桶内垃圾堆密度较低，增加垃圾清运频次和成本等问题，本实用新型设备同时具有以下优点：(1)实现垃圾包装袋源头自动回收，有利于垃圾袋高附加值资源化高效利用，经济效益显著，易于商业化推广应用；(2)实现增加垃圾桶内垃圾堆积密度，明显减少垃圾清运频次和清运成本，而且还有利于垃圾后续分选和加工利用利于垃圾资源化和源头减容化，易于应用推广。
6.为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案为：一种居民生活垃圾自动破袋收集的设备，所述设备包括壳体、垃圾投放斗、叉袋机构、破袋机构、垃圾桶一、脱袋机构、垃圾桶二、压实机构和两个移动底盘，所述壳体包括面板和支架且面板设置在支架的上端，两个所述移动底盘分别抽拉式设置在壳体的前端且垃圾桶一和垃圾桶二分别位于两个移动底盘上，所述壳体的一侧设有垃圾投放口且垃圾投放斗通过铰链转动设置在垃圾投放口内，所述垃圾投放斗上设置有垃圾袋感应器；
7.所述叉袋机构位于破袋机构和脱袋机构正上方，所述叉袋机构由电机一、主动轴、被动轴、主动链条、被动链条和钢叉组成，所述电机一固定在支架上且电机一的输出轴与主动轴固定，所述被动轴转动连接在支架上且主动链条两端内侧分别与主动轴和被动轴连接，所述钢叉包括钢叉柄和钢叉头，所述钢叉柄的一端竖向固结在主动链条下端且钢叉柄的另一端与叉头的一端垂直固结，所述被动链条由两根单链条组成且分别位于主动链条的两侧，两根所述单链条分别固结在主动链条的上端链板两端其所述单链条的另一端固结在垃圾投放斗上部端面外侧；
8.所述破袋机构位于垃圾桶一和钢叉之间设置，所述破袋机构包括电机二和转轴，所述电机二固定在支架上且电机二的输出轴与转轴固定，所述转轴上圆周设有若干钢绳；
9.所述脱袋机构位于垃圾桶二的侧上方且脱袋机构由一块梳子型钢板构成，所述脱袋机构的两端均固定在支架上；
10.所述压实机构设置在垃圾桶二的上方，所述压实机构可将脱离后的垃圾袋压入垃圾桶二内且压实机构由电机三、伸缩杆以及上孔板组成，所述电机三固定在支架上，所述伸缩杆的上端与电机三的输出轴连接且伸缩杆的下端与上孔板连接。
11.作为改进，所述垃圾桶二内腔底部设有固定板，所述固定板上设有隔离条，所述隔离条上设有下孔板，所述固定板上设有若干贯穿至下孔板上方的穿针。
12.作为改进，所述支架上设有导链板，所述导链板位于被动链条下方。
13.作为改进，所述移动底盘由承接板、滚轮、移动面板和手柄组成，所述滚轮设置在
承接板下方，所述移动面板竖向固结在承接板外边沿上，所述手柄固结在移动面板上。
14.作为改进，所述垃圾投放斗由两块长方形钢板和两块三角形钢板焊接成簸箕形状，所述长方形钢板的外端面两侧设有外限位栓和内限位栓，所述外限位栓在垃圾投放斗向内旋转时可卡在壳体外表面，所述内限位栓在垃圾投放斗向外旋转时可卡在壳体内表面，所述外限位栓内侧与被动链条端头固定连接。
15.作为改进，所述垃圾桶二的上端设有导料板。
16.作为改进，所述电机一可正反转动，所述电机一正反转动牵引钢叉水平行走单程为垃圾桶一的上端开口和垃圾桶二上端开口之和，所述主动链条上钢叉柄上端固结点与被动链条固结点的水平距离与钢叉头水平走行距离相同。
17.作为改进，所述转轴与钢叉头之间的邻面距离为200-400mm，所述钢绳的单边长为100mm-200mm，同一轴线上相邻所述钢绳的间距为100mm-300mm，同一圆周面上相邻所述钢绳之间的夹角为90
°‑
180
°
。
18.作为改进，所述脱袋机构的梳齿上端头超过钢叉头上表面10-30mm，且单个所述梳齿面的宽度为同一水平面上相邻钢叉头之间邻面距离的1/3-2/3。
19.本实用新型提供的一种居民生活垃圾自动破袋收集设备，具有以下效果：
20.(1)采用“钢叉叉袋和钢绳破袋”的破袋方案，与传统铰刀破碎垃圾袋、撕裂破袋方案相比，本方案可有效避免垃圾袋对铰刀和转轴的缠绕，避免垃圾卡堵问题，同时本方案可实现垃圾袋与袋中其他垃圾在线分离，有效避免垃圾袋与其他垃圾的混合污染，提高回收垃圾袋的纯净度，利于后续高值化利用。
21.(2)采用“固定梳齿式脱袋机构”的脱袋方案，与传统风选、高速甩脱等方案相比，本方案不需要新增电机，不额外消耗电能，设备结构更加简单，造价更低，更加节能加，更易推广应用。
22.(3)采用“孔板压缩与穿针穿刺”的压实方案，与传统活塞压缩、荷重压缩等方案相比，本方案可有效避免压缩后垃圾袋反弹膨胀，提高垃圾袋的压实密度，压缩后垃圾袋的体积更小，所需压力更小，压缩能耗更低，更利于减少垃圾清运频次，降低垃圾清运成本和过程污染扰民问题。
附图说明
23.图1为本实用新型一种居民生活垃圾自动破袋收集的设备的结构示意主视图；
24.图2为本实用新型一种居民生活垃圾自动破袋收集的设备的结构示意俯视图；
25.图3为本实用新型一种居民生活垃圾自动破袋收集的设备的结构示意侧视图；
26.如图所示：1、壳体；1.1、面板；1.2、支架；2、垃圾投放斗；2.1、铰链；2.2、外限位栓；2.3、内限位栓；3、叉袋机构；3.1、电机一；3.2、主动轴；3.3、被动轴；3.4、主动链条；3.5、被动链条；3.6、导链板；3.7、钢叉柄；3.8、钢叉头；4、破袋机构；4.1、电机二；4.2、转轴；4.3、钢绳；5、垃圾桶一；6、垃圾桶二；7、脱袋机构；8.1、电机三；8.2、伸缩杆；8.3、上孔板；8.4、穿针；8.5、下孔板；8.6、固定板；8.7、隔离条；9、移动底盘；9.1、承接板；9.2、滚轮；9.3、移动面板；9.4、手柄；10、导料板。
具体实施方式
27.下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明。
28.下面结合附图来进一步说明本实用新型的具体实施方式。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。
29.需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
30.为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
31.实施例一
32.结合附图1-3，一种居民生活垃圾自动破袋收集的设备，所述设备包括壳体1、垃圾投放斗2、叉袋机构3、破袋机构4、垃圾桶一5、脱袋机构7、垃圾桶二6、压实机构8和两个移动底盘9，所述壳体1包括面板1.1和支架1.2且面板1.1设置在支架1.2的上端，两个所述移动底盘9分别抽拉式设置在壳体1的前端且垃圾桶一5和垃圾桶二6分别位于两个移动底盘9上，所述壳体1的一侧设有垃圾投放口且垃圾投放斗2通过铰链2.1转动设置在垃圾投放口内，所述垃圾投放斗2上设置有垃圾袋感应器；
33.所述叉袋机构3位于破袋机构4和脱袋机构7正上方，所述叉袋机构3由电机一3.1、主动轴3.2、被动轴3.3、主动链条3.4、被动链条3.5和钢叉组成，所述电机一3.1固定在支架1.2上且电机一3.1的输出轴与主动轴3.2固定，所述被动轴3.3转动连接在支架1.2上且主动链条3.4两端内侧分别与主动轴3.2和被动轴3.3连接，所述钢叉包括钢叉柄3.7和钢叉头3.8，所述钢叉柄3.7的一端竖向固结在主动链条3.4下端且钢叉柄3.7的另一端与叉头3.8的一端垂直固结，所述被动链条3.5由两根单链条组成且分别位于主动链条3.4的两侧，两根所述单链条分别固结在主动链条3.4的上端链板两端其所述单链条的另一端固结在垃圾投放斗2上部端面外侧；
34.所述破袋机构4位于垃圾桶一5和钢叉之间设置，所述破袋机构4包括电机二4.1和转轴4.2，所述电机二4.1固定在支架1.2上且电机二4.1的输出轴与转轴4.2固定，所述转轴4.2上圆周设有若干钢绳4.3；
35.所述脱袋机构7位于垃圾桶二6的侧上方且脱袋机构7由一块梳子型钢板构成，所述脱袋机构7的两端均固定在支架1.2上；
36.所述压实机构8设置在垃圾桶二6的上方，所述压实机构8可将脱离后的垃圾袋压入垃圾桶二6内且压实机构8由电机三8.1、伸缩杆8.2以及上孔板8.3组成，所述电机三8.1固定在支架1.2上，所述伸缩杆8.2的上端与电机三8.1的输出轴连接且伸缩杆8.2的下端与上孔板8.3连接，固定板8.6起固定和定向穿针8.4的作用，保障穿针8.4均匀分布且竖直向上，下孔板8.5位于固定板8.6上面，起后续脱出压实的垃圾袋作用，且下孔板8.5的下表面设置有隔离条8.7，便于下孔板8.5的下表面与固定板8.6上表面隔离，易于卸脱穿针8.4上面穿刺压实的垃圾袋，固定板8.6长度和宽度尺寸与垃圾桶二6尺寸匹配，并与垃圾桶二6四周内壁之间平均间距为10-30mm，优选15-20mm，固定板8.6上相邻穿针8.4间距为100-200mm，优选150-180mm；穿针8.4尖端距垃圾桶6口面距离200-300mm，优选220-280mm，所述伸缩杆8.2类似伸缩门结构。
37.所述垃圾桶二6内腔底部设有固定板8.6，所述固定板8.6上设有隔离条8.7，所述
隔离条8.7上设有下孔板8.5，所述固定板8.6上设有若干贯穿至下孔板8.5上方的穿针8.4。
38.所述支架1.2上设有导链板3.6，所述导链板3.6位于被动链条3.5下方，导链板3.6起承接和导向被动链条3.5的作用，避免被动链条3.5干扰主动链条3.4的正常运转。
39.所述移动底盘9由承接板9.1、滚轮9.2、移动面板9.3和手柄9.4组成，所述滚轮9.2设置在承接板9.1下方，所述移动面板9.3竖向固结在承接板9.1外边沿上，所述手柄9.4固结在移动面板9.3上。
40.所述垃圾投放斗2由两块长方形钢板和两块三角形钢板焊接成簸箕形状，所述长方形钢板的外端面两侧设有外限位栓2.2和内限位栓2.3，所述外限位栓2.2在垃圾投放斗2向内旋转时可卡在壳体1外表面，所述内限位栓2.3在垃圾投放斗2向外旋转时可卡在壳体1内表面，所述外限位栓2.2内侧与被动链条3.5端头固定连接，垃圾投放斗2可在被动链条3.5的向前牵引下沿铰链2.2向内翻转，完成垃圾自动送入动作，当被动链条3.5后退时，垃圾投放斗2在自身重力和被动链条3.5共同作用下开始向外翻转，其翻转角度最大不超过90
°
。
41.所述垃圾桶二6的上端设有导料板10。
42.所述电机一3.1可正反转动，所述电机一3.1正反转动牵引钢叉水平行走单程为垃圾桶一5的上端开口和垃圾桶二6上端开口之和，所述主动链条3.4上钢叉柄3.7上端固结点与被动链条3.5固结点的水平距离与钢叉头3.8水平走行距离相同。
43.所述钢绳4.3一端在转轴4.2上等距离圆周均布固结，钢绳4.3的另一端头距离转轴4.2外表面最近距离应满足钢绳4.3旋转时其外端头能够打击到钢叉头3.8所携带垃圾袋的竖向高度的1/3-2/3范围内，便于将垃圾袋打破，而不至于将整个垃圾袋从钢叉头3.8上打落。本实施例中，设计转轴4.2与钢叉头3.8之间的邻面距离为300mm，设计钢绳4.3单边长(从钢绳4.3外端头到转轴4.2轴面最近距离)100mm-200mm，优选为120mm-180mm；在相同轴线上相邻钢绳4.3间距应满足小于垃圾袋横向宽度，在相同圆周面上相邻钢绳4-3之间的夹角应不小于90
°
且不大于180
°
，本实施例中，设计钢绳4.3同一轴线上间距为100mm-300mm，优选为150mm-200mm；设计钢绳4.3在同一圆周面上夹角为90
°‑
180
°
，优选为120
°
。当电机一3.1反转驱动钢叉头3.8退行时，破袋机构4的电机二4.1启动，带动转轴4.2转动，转轴4.2带动钢绳4.3沿垃圾袋走行方向竖向高速转动，瞬间打破垃圾袋，完成破袋动作，破袋后袋中的垃圾在重力和钢绳4.3的打击力共同作用下自动落入垃圾桶一5中，而垃圾袋则被挂在钢叉头3.8上，完成垃圾袋与袋中垃圾的自动分离。
44.脱袋机构7位于垃圾桶二6的侧上方和主动链条3.4的正下方，由一块梳子形钢板构成，其水平方向两端头固结在壳体支架2.2上，梳齿向上，梳背向下，梳齿上端头超过钢叉头3.8上表面10-30mm，优选15-20mm，单梳齿面宽度为同一水平面上相邻钢叉头3.8之间邻面距离的1/3-2/3，便于梳齿自由穿过钢叉头3.8的叉间空隙；梳齿数量较钢叉头3.8水平面叉头数量多一个，便于完全脱出钢叉头3.8上的垃圾袋。当钢叉头3.8携带垃圾袋退行至脱袋机构7上方时，脱袋机构7的竖向梳齿水平穿过钢叉头3.8之间的缝隙，将钢叉头3.8上钩挂的垃圾袋反向水平剥离钢叉头3.8，自动完成脱袋动作；脱袋后的钢叉头3.8在主动链条3.4带动下反向前行，实施第二次叉袋和运袋动作；脱袋后的垃圾袋则在重力和导料板10共同作用下，落入垃圾桶二6内，进入压实环节。
45.本实用新型在具体实施时，居民直接将垃圾袋装手提至所述居民生活垃圾自动破
袋收集的设备，并将垃圾袋投放入垃圾投放斗2中；当垃圾袋感应器感应识别到垃圾投放斗2中的垃圾时，电机一3.1开启，同时带动主动链条3.4、被动链条3.5和钢叉运动，垃圾投放斗2在被动链条拉动下自动向内翻转，带动垃圾袋与钢叉相向而行，当垃圾投放斗2达到反转限位时，钢叉完成穿刺垃圾袋动作，此时电机一3.1在感应到阻力时开始反转；电机一3.1反转，带动主动链条3.4、被动链条3.5和钢叉反向运动，钢叉携带垃圾袋退行，同时垃圾投放斗2在重力作用下缓慢退行打开，等待第二次动作；当电机一3.1开始反转时，电机二4.1同步开启，带动钢绳4.3高速旋转，当钢叉携带垃圾袋退行经过旋转的钢绳4.3上方时，垃圾袋被高速旋转的钢绳4.3打破，完成破袋动作，破袋后袋中垃圾在重力和钢绳4.3的打击力作用下下落至垃圾桶一5中，而垃圾袋仍然悬挂在钢叉上，实现垃圾袋与袋中垃圾的自动分离；当钢叉携带垃圾空袋退行经过脱袋机构7的竖向梳齿时，固定的梳齿水平穿过钢叉缝隙，垃圾空袋被梳齿从钢叉上反向剥离并在重力和导料板10的作用下下落进入垃圾桶二6中的穿针8.4上，完成脱袋动作，实现垃圾袋的收集，此时电机一3.1感应到限位阻力开始正转，带动钢叉水平前行和垃圾投放斗2翻转关闭，开启钢叉第二次叉料过程；当电机三8.1感应并达到设定的阻力时，开始反转，伸缩杆8.2缩回并带动上孔板8.3上行，等待下一次压实动作；当垃圾桶一5和垃圾桶二6内料触发感应报警时，报警信号传递给总控平台，由总控平台发指令，垃圾清运人员及时到场清理和更换垃圾桶一5和垃圾桶二6，清运人员首先开启移动底盘9，外拉手柄9.4整体移出移动底盘，并将垃圾桶一5和垃圾桶二6的清理和更换，随后将移动底盘9推回就位，完成清理和更换工作。
46.以上对本实用新型及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。