一种新型可移动网架式单螺杆压榨机的制作方法

1.本实用新型涉及餐厨垃圾处理技术领域，特别涉及一种新型可移动网架式单螺杆压榨机。


背景技术：

2.目前，螺旋压榨机尽管应用非常广泛，但由于需要压榨脱水固液分离的物料千变万化，单一型号的螺旋压榨机很难适应物料的多样性，这就造成螺旋压榨机生产企业多行业分布且针对性强，不能满足普遍意义上的固液分离，经常会出现设备使用企业很难在市场买到适合自己使用的压榨机的情况。
3.餐厨类的垃圾处理不同于普通物料的处理，普通物料性质单一，稳定，可控，不存在太多的变化，压榨机在运行过程中，不会因为物料情况不同而影响压榨效果。而餐厨类的垃圾种类繁多，具体有厨余垃圾、尾菜垃圾、果蔬垃圾、餐厨垃圾等，这类垃圾的含水量在75％
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90％左右。在同一时段的运行中，压榨机需要同时面对多种物料的考验，这对常规压榨机来说是一个非常困难的任务。
4.传统压榨机压榨效果的好坏主要取决于压缩比的参数选择，但问题是，对于单台压榨机来讲，压缩比的参数只能有唯一选择。那么，如果有意识的选择大的压缩比，确实可以将颗粒较小，含水量较大的物料压到理想干度，但可能导致大颗粒、纤维多、本身含水量较低的物料挤压阻力增大，造成机器超负荷，甚至造成压榨主轴胀死从而电机烧毁的严重后果，导致无法正常生产。反之，如果选择了较小的压缩比，就很难将所有批次的物料压榨到理想干度，影响后端设备的运行。尤为重要的是，即使该压缩比符合当前物料特性，但由于前段物料的输送速度不稳定，压榨机也照样难以达到理想的运行状态。
5.传统压榨机网板通常采用双层结构，即在大孔径外网板内衬一层小孔径的筛网板。采用这种方式制作的网板，看似筛网板上小孔数量很多，实际有很大一部分孔与外网板重叠，造成通孔率降低。同时在面对复杂物料时，内层的筛网板难免会被物料内的硬物，如铁块，金属板等杂物划破，需要频繁维修更换，极为不便；还有传统压榨机的压榨效果与处理量都和主轴转速有关，要保证足够的处理量势必要提高主轴转速，但提高转速的同时必然会影响压榨效果，很难在两者之间取得一致。


技术实现要素：

6.针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种具有优越脱水干度的新型可移动网架式单螺杆压榨机，主要用于餐厨垃圾、厨余垃圾等有机物含量丰富、水分含量高、易腐烂物质的脱水处理。
7.传统压榨机网板通常采用双层结构，新型压榨机网板则采用了锥型孔结构的单层网板，一来通孔率提高，更有利于游离液体从孔内顺利排出，提高压榨干度。二来在长时间运行中无需担心损坏，避免过多的维修，使用方便。
8.传统压榨机的压榨效果与处理量都和主轴转速有关，当前段来料量波动时，传统
压榨机不能精确的根据来料情况随时调整转速，增加了两者之间的匹配难度，从而影响压榨干度。新型压榨机的螺旋轴在出料端处设计了一段没有叶片的区域，称作料塞段。这段料塞段与可移动筛框配合，充分保证了压榨机的挤压干度，达到理想的匹配效果。
9.当设备运行时，压榨机可根据物料进料量与电机工作电流变化，通过液压系统改变移动网架的位置来调节料塞段的长度。当前段来料偏少时，电机工作电流降低，可移动筛框自动向出料端移动，此时料塞段长度变长，少量物料到达料塞段时不会被排出，直到后端物料送上形成挤压力，才会排出料塞段物料，从而保证连续的压榨工作状态。如果前段来料量增加，电机工作电流上升，可移动筛框向进料端移动，缩短料塞段长度，放出部分物料，在保证压榨效果的同时，避免电机超负荷而导致停机的后果。
10.通过这种方式，由料塞段长度控制压榨效果，主轴转速控制处理量，在设备运行过程中可以兼顾两者，从而达到需要的处理量，也保证了压榨干度。可移动网架的推动原理是将电机工作电流反馈给plc，从而决定可移动筛框的推动方向和推动距离，而具体的推动距离是plc通过编码器读取网架位置后，控制液压缸推动网架移动相应需要的距离。
11.尤其需要指出的是，传统压榨机的螺旋轴内部一旦出现硬物阻塞等故障时，因网板和主轴间空隙固定，只能通过拆卸设备的方式将硬物取出，严重影响了生产进度。新型压榨机面对这种情况，可以将移动网架移动到最后端，此时主轴出料端的轴体与网板之间的空隙最大，螺旋轴转动将内部硬物快速排出，再自动恢复到正常的工作状态。
12.本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
13.一种新型可移动网架式单螺杆压榨机，包括底架组合件和压榨罩壳，底架组合件在压榨罩壳左右两侧均设置有轴承座，两个轴承座上转动设置有穿设在压榨罩壳内的旋转轴，底架组合件右侧设置有与旋转轴相连的驱动组件；压榨罩壳左侧顶端和右侧底端分别设置有进料斗和出料斗，位于压榨罩壳内的旋转轴包括设置螺旋叶片的压榨段和未设置螺旋叶片的料塞段，螺旋叶片的螺槽深度和螺纹间距从左到右设置为逐渐变小，压榨罩壳左侧位于进料斗下方设置有采用锥形孔结构的固定筛网，压榨罩壳在固定筛网右侧沿左右水平方向滑动设置有可移动筛框，压榨罩壳右侧设置有与可移动筛框相连的液压缸。
14.进一步优选为，所述驱动组件包括齿轮减速机、皮带轮组件、皮带轮罩壳和变频电机，齿轮减速机与旋转轴右侧端部相连，齿轮减速机与变频电机通过皮带轮组件相连，且皮带轮组件外侧设置有皮带轮罩壳。
15.进一步优选为，所述进料斗上安装有阻旋开关，旋转轴根据阻旋开关的启闭改变转速。
16.进一步优选为，所述压榨罩壳顶端部分设置有冲洗装置，冲洗装置包括位于压榨罩壳内部顶端位置的喷淋管，喷淋管位于可移动筛框上方。
17.进一步优选为，液压缸设置有两个，两个液压缸位于固定筛网右侧且设置有一定间距，两个液压缸上均设置有圆柱型导轨，可移动筛框设置有外部框架，外部框架的左右两侧分别安装在两个圆柱型导轨上。
18.进一步优选为，压榨罩壳上设置有用于对压榨罩壳内部相对的观察窗。
19.进一步优选为，所述底架组合件在压榨罩壳下方设置有集液槽。
20.进一步优选为，所述压榨罩壳左侧设置有用于确定可移动筛框的移动距离的拉绳尺编码器。
21.综上所述，本实用新型对比于现有技术的有益效果为：新型压榨机在传统压榨机的基础上，由于采用plc控制，使压榨机的操控变得尤为简单；同时通过可移动网架与料塞段的配合，使新型压榨机在压榨效果和运行稳定性方面远胜传统压榨机，即使面对种类繁多，千变万化的餐厨类垃圾，照样可以达到令人满意的效果。
附图说明
22.图1为实施例的结构示意图。
23.附图标记：1、皮带轮罩壳；2、齿轮减速机；3、变频电机；4、轴承座；5、液压缸；6、旋转轴；7、可移动筛框；8、压榨罩壳；9、进料斗；10、阻旋开关；12、冲洗装置；13、底架组合件；14、固定筛网；15、圆柱型导轨；16、集液槽；17、出料斗；18、液压站。
具体实施方式
24.以下结合附图对实用新型作进一步详细说明。
25.一种新型可移动网架式单螺杆压榨机，参照图1所示，包括底架组合件13和压榨罩壳8，底架组合件13的组成或者形状可参考图1所示，底架组合件13在压榨罩壳8左右两侧均设置有轴承座4，两个轴承座4上转动设置有穿设在压榨罩壳8内的旋转轴6，底架组合件13右侧设置有与旋转轴6相连的驱动组件。
26.压榨罩壳8左侧顶端和右侧底端分别设置有进料斗9和出料斗17，位于压榨罩壳8内的旋转轴6包括设置螺旋叶片的压榨段和未设置螺旋叶片的料塞段，螺旋叶片的螺槽深度和螺纹间距从左到右设置为逐渐变小，压榨罩壳8左侧位于进料斗9下方设置有采用锥形孔结构的固定筛网14，压榨罩壳8在固定筛网14右侧沿左右水平方向滑动设置有可移动筛框7，压榨罩壳8右侧设置有与可移动筛框7相连的液压缸5。
27.所述驱动组件包括齿轮减速机2、皮带轮组件、皮带轮罩壳1和变频电机3，齿轮减速机2与旋转轴6右侧端部相连，齿轮减速机2与变频电机3通过皮带轮组件相连，且皮带轮组件外侧设置有皮带轮罩壳1。
28.进一步优选为，所述进料斗9上安装有阻旋开关10，旋转轴6根据阻旋开关10的启闭改变转速。
29.进一步优选为，所述压榨罩壳8顶端部分设置有冲洗装置12，冲洗装置12包括位于压榨罩壳8内部顶端位置的喷淋管，喷淋管位于可移动筛框7上方。
30.进一步优选为，液压缸5设置有两个，两个液压缸5位于固定筛网14右侧且设置有一定间距，两个液压缸5上均设置有圆柱型导轨15，可移动筛框7设置有外部框架，外部框架的左右两侧分别安装在两个圆柱型导轨15上。
31.进一步优选为，压榨罩壳8上设置有用于对压榨罩壳8内部相对的观察窗。
32.进一步优选为，所述底架组合件13在压榨罩壳8下方设置有集液槽16。
33.进一步优选为，所述压榨罩壳8左侧设置有用于确定可移动筛框7的移动距离的拉绳尺编码器。
34.针对上述结构，现进行单独具体介绍，具体如下所述。
35.固定筛网14：采用锥形筛网孔结构型式，既减少了内外网板组合型式带来的复杂制作工序，又降低了物料堵塞的概率。
36.可移动筛框7：可移动筛框7沿左右水平方向分解为上下两半，均采用锥形筛网孔结构型式，孔径5mm，更有利于游离液体从孔内排出，也防止物料堵塞；
37.该可移动筛框7的外部框架两侧分别安置于两个圆柱形导轨上，并通过液压缸5提供动力前后移动；根据物料脱水特性的变化，通过检测驱动组件内电机实时工作电流变化来自动调节可移动筛框7位置，从而匹配到最佳的脱水长度。
38.螺旋轴：水平放置于压榨罩壳8内部空间内，为获得理想的压榨效果，必须使其外径与筛网的间隙保证在1
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2mm范围内，间隙越大，压榨效果越差。螺旋轴分别由主轴及螺旋叶片所组成，其外形为主轴轴径由小到大变化，而螺旋叶片导程则由大到小变化，即容纳原料的空间体积逐渐缩小，以此形成最佳的压榨能力。
39.本技术将螺旋轴进出料端的空间体积比例称为压缩比，压缩比越大，原料被压缩的程度越好，物料的含水量越低。压缩比的选择主要取决于待处理物料的种类，选择合适的压缩比既能将榨饼的含水量控制在65％左右，同时又能避免由于挤压力过大而造成动力过载，甚至上下可移动筛框7变形等诸多问题。新型压榨机的螺旋轴设计压缩比为6.2：1，实际生产使用过程中根据可移动筛框7的移动位置的变化，可相应地改变物料的压缩程度。
40.设备的驱动组件由变频电机3带动齿轮减速机2，变频电机3与齿轮减速机2之间通过皮带轮组件相连，然后拖动螺旋轴转动，从而使螺旋轴旋转运动，形成压榨机工作过程。采用变频电机3可以根据压榨效果，随时改变螺旋轴的转速，调低转速，相应地物料含水量也降低，进而获得理想的压榨效果。
41.料斗由进料斗9、出料斗17两部分组成；进料斗9部分安装了fx11a型号阻旋物料开关，当进料速度过快，造成进料斗9物料满溢，触碰阻旋开关10时，电机转速自动上升，主轴转速加快，自动实现料位控制。
42.压榨罩壳8由顶罩、观察窗、前后封板组成，形成一个密封的工作空间。压榨罩壳8上的观察窗则是用于对压榨机内部网体进行检查和必要的清理工作。
43.冲洗装置12安装于罩壳内，工作结束后，plc控制清洗水电磁阀自动打开，则清洗水从机体两侧的喷淋管中射出，对移动筛框进行喷淋清洗。
44.液压装置主要由液压站18和两个液压油缸组成，由液压站18提供动力，驱使液压油缸作伸缩运动，从而拖动移动筛框水平方向的来回往复动作。实际工作中，根据电机的实时工作电流的变化，控制两个液压油缸的伸缩行程，从而使移动筛框始终处于合适的工作位置，确保榨饼的含水率合格且效果稳定。
45.工作原理：
46.待处理的物料从进料斗9流入压榨机内部，此时螺旋叶片推动物料朝出料口方向移动，靠近出料斗17有一段螺旋轴上没有叶片的区域称作料塞段；主轴的直径逐渐变大，螺距逐渐减小，物料逐渐堆积，由于物料之间的摩擦力，以及筛框和螺旋轴形成的封闭空间，该区域形成反作用力，随着内部压力的积聚，游离液体就会从外面包围的可移动筛框7孔缝中被挤出，固体被保留，从固相出料斗17排出。
47.当自动运行时，压榨机根据物料进料量与变频电机3工作电流变化，通过液压系统改变可移动筛框7的位置来调节料塞段的长度，当变频电机3实际工作电流高于微调高位电流设定值时，液压缸5按设定长度进行前移，从而降低变频电机3电流使其趋于稳定值内，如出现变频电机3实际工作电流高于高位电流设定值时，报警灯报警，液压缸5将自动快速前
进，直至电流低于高位设定电流，如通过高位电流判断仍高于该数值时，变频电机3将自动升速使得电流趋于稳定值内。当变频电机3实际工作电流低于微调低位电流设定值时，液压缸5按设定长度进行后移，如出现电流低于低位电流设定值时，液压缸5将自动快速后退直至极限，如电流仍低于该数值则自动降低变频电机3转速。
48.当手动运行时，可以手动设置液压缸5位置和变频电机3转速，根据电流的大小对液压缸5位置和变频电机3转速进行手动调整，多次实验可以得到最佳的压榨效果。
49.压榨机采用了单层网板，即设置有固定筛网14，固定筛网14上的孔呈锥孔结构，更有利于游离液体从孔内排出，防止物料堵塞。
50.当螺旋轴内部出现硬物阻塞等故障时，该型压榨机可以将可移动筛框7移动到最后端，将螺旋轴内物料排出，再恢复到正常的工作状态。
51.该机通过实时监控和自动控制螺旋轴扭矩的大小，保证出口压榨物的最佳干度和稳定的效果，从而满足客户的不同要求。
52.设备的转速和液压缸5伸缩位置是通过plc自动控制实现的。在开始时，料塞段处没有物料，扭矩较小，变频电机3工作电流较低，可将可移动筛框7后置在压榨机末端。随着料塞段处物料增加，扭矩逐渐变大，变频电机3工作电流升高，当电流值超出设定值时，plc自动控制液压系统带动可移动筛框7向前移动一段距离，料塞段区域减小，放出部分物料，降低扭矩使变频电机3工作电流回归正常值。
53.如果电流值依然过高，则继续控制可移动筛框7向前移动放出物料，不断缩短料塞段尺寸，直到变频电机3工作电流值低于设定值。根据不同的物料特性，设定值可以根据其特性调整，最终达到理想的效果。
54.可移动筛框7的移动距离通过mps
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s
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600m拉绳尺编码器确定，拉绳尺编码器安装在固定位置上，拉绳缚在可移动筛框7上。拉绳直线运动与可移动筛框7运动轴线对应。运动发生时，拉绳伸展和收缩，内部弹簧保证拉绳的张紧度不变。带螺纹的轮毂带动精密旋转感应器旋转，输出一个与拉绳移动距离成比例的电信号，测量输出信号可以得出移动筛框发生的位移数值。
55.以上所述仅是本实用新型的示范性实施方式，而非用于限制本实用新型的保护范围，本实用新型的保护范围由所附的权利要求确定。