专利名称：一种对称前装式翻堆机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种前装式翻堆机，属于酵制机械领域。
背景技术：
随着经济的发展和人们生活水平的提高，环境保护越来越受到重视，生活中所产生的淤泥和垃圾处理物等，已成为生产有机肥料的主要来源。如果在垃圾发酵过程中，基肥处于贫氧状态，则属于静态厌氧发酵工艺。静态厌氧发酵工艺的缺点是垃圾发酵率低、占地面积大、堆肥质量低。目前大多采用动态好氧发酵方式处理生活垃圾，其优点是发酵周期短，成品肥无害化，质量上乘。动态好氧的发酵方式离不开周期性的对堆肥物料进行翻堆。 翻堆过程一方面利用旋转的叶片对堆肥物料进行翻动及破碎，加速了垃圾有机物的降解过程，另一方面通过有氧发酵大大降低了肥堆中有毒物含量，外在的表现就是垃圾中的恶臭得到一定程度上的遏制。
垃圾翻堆机主要用于生活垃圾的分层翻堆及堆肥处理，提高垃圾堆层堆的样的氧浓度，加速垃圾发酵反应。翻堆机按照动力可分为自行式和牵引式。前者应用比较广泛，尤其是在大中型堆肥厂；后者作为拖拉机或者装载机的配套装置多用在家庭和小堆肥厂，造价相对较低。而牵引式的翻堆机中前装式又具有很多优点。前装式是采用通用的装载机为行走驱动主机，将装载机铲斗拆去，安装上翻抛装置改装而成，为装载机的应用提供了一个新领域。前装式翻堆机主要用于城市生活垃圾堆肥，其特点是机动性好，操作灵活，转场方便。
中国专利ZL200720305439. O公开了一种多功能翻堆机，其采用拖拉机为主要动力来源，翻堆装置中转子的驱动力由拖拉机的动力输出轴提供。但是此专利并没有解决前置式翻堆机在翻堆作业中受垃圾堆的反作用力的影响，在竖直方向存在跳动，翻堆效果欠佳。同时，翻堆装置没有折叠功能，不便于长距离转场。发明内容
本发明针对前装式翻堆机在工作工程中旋转刀轴竖直方向受力跳动导致的翻堆效果不佳、水平方向受力不均导致的不易控制、直线行走困难，以及减小长距离转移是整机宽度，提供了一种刀片合理布置的前置式翻堆机旋转主轴系统。
本发明的技术方案是根据翻堆作业中通过刀片传递至旋转主轴的瞬时反作用力，确定刀片的类型及分布，使得旋转主轴受力均匀。刀片竖直方向的反作用力通过平衡块的重量平衡，在翻堆作业中调节平衡块在平衡杆上的位置，使翻堆机纵向跳动最小。在翻堆作业结束或设备长距离转移图中，将翻堆装置折叠收起，折叠为向上折叠。折叠前调整平衡装置的重心，提高折叠效率，降低折叠风险。
本发明的具体技术方案为，包括牵引装置、翻堆装置、动力输入装置、扭矩离合装置、末端行走装置、平衡装置和折叠装置；两个所述翻堆装置沿牵引装置的中轴线对称布置，两个翻堆装置结构相同；所述翻堆装置的近端与上位牵引装置连接，远端安装末端行走装置；翻堆装置内部设有旋转刀轴，旋转刀轴沿轴向分布刀片，旋转刀轴通过轴承a和轴承 b分别固定在支撑座a和支撑座b上，所述支撑座a和支撑座b分别设于所述翻堆装置机架的近端和远端；所述末端行走装置为具有载重能力的滚轮，随牵引装置行走方向运动；所述牵引装置将发动机动力传送给动力输入装置，所述动力输入装置的输出轴与旋转刀轴通过扭矩离合装置将动力输入装置的输出轴旋转动力传递给旋转刀轴，所述旋转刀轴的轴线与牵引装置的前进方向垂直，所述扭矩离合装置控制动力输入装置与旋转刀轴的离合；所述平衡装置包括平衡块和平衡杆，平衡块在平衡杆上滑动，平衡块位置通过人工或者电机驱动调节，通过平衡块上的锁紧装置固定位置；所述折叠装置将翻堆装置折叠，使旋转刀轴成竖直状态。
所述刀片的横截面为等腰三角形，等腰三角形的顶角为刀刃角，述刀片沿旋转刀轴中心对称分布，所述刀刃角沿旋转刀轴中心向两端成由小到大线性布置。通常情况下，刀片分为三组刀片a、刀片b和刀片C，从中部到旋转刀轴两端依次安装刀片a、刀片b和刀片c ;所述刀片a、刀片b和刀片c的刀刃角在旋转刀轴上的分布依据为翻堆过程中旋转刀轴受瞬时反作用力的大小，作用力大小根据垃圾堆形状、平均密度、固体颗粒物粒度通过流体得到。
所述折叠装置包括收线器、拉索和变向滑轮，所述拉索穿过变向滚轮连接收线器与翻堆装置的远端，变向滑轮设于牵引装置上，折叠作业之前，将平衡块调整至翻堆装置的近端，折叠作业时，收线器收紧拉索。
本发明的有益效果在于，翻堆机能够空间折叠，减小了整机宽度，便于其长距离转场。本发明对称布置翻堆装置解决了翻堆行走过程中行走偏向的问题，平衡块在平衡杆上的位置可调，降低了折叠翻堆机所需外力，也平衡了行走偏向侧向力，增加了设备安全系数；同时，优化后刀片的布局配合以可调节位置的平衡块，使得旋转刀轴的受垃圾堆的反作用力更加平衡，减小了旋转刀轴的跳动，本发明对称布置翻堆装置结合平衡块和刀片布局提高了翻堆机的操作性能，优化了翻堆效果。
图1是前置式翻堆机各组件布置示意图。
图2是刀片示意图。
图3是刀片断面示意图。
图4是前置式翻堆机折叠装置具体实施例一工作示意图。
图5是前置式翻堆机折叠装置具体实施例二工作示意图。
图中，1，牵引装置；2，翻堆装置；3，末端行走装置；4，旋转刀轴；5，刀片；6，刀片 a;7，刀片b ;8，刀片c ;9，轴承a;10，轴承b ;11，支撑座a;12，支撑座b ;13，动力输入装置； 14，扭矩离合装置；15，平衡块；16，平衡杆；30，垃圾堆；31，厚度；32，长度；33，宽度；34，刀刃角；35，液压缸；36，翻堆装置上铰链；37，液压缸铰链；38，牵引装置上铰链；39，细长杆。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式
进一步详细说明。
本发明方法的具体实施方式
如下实施例1。
图1是前置式翻堆机各组件布置示意图。翻堆机的主体部分是转子系统，包括了翻堆装置2、动力输入装置13、扭矩离合装置14、末端行走装置3、平衡装置和折叠装置，翻堆装置2与牵引装置I固接，本实施例中的牵引装置I为四轮机车。
翻堆装置2为可拆卸结构，分为近端和远端，近端与上位牵引装置I连接，远端安装末端行走装置3，翻堆装置2内部设有旋转刀轴4，旋转刀轴4外侧沿轴向分布刀片5，确定刀片5的类型及分布，对于秸杆或者家畜粪便的通常情况下，刀片5根据尺寸的不同分为刀片a6、刀片b7、刀片c8，旋转刀轴4通过轴承a9和轴承blO分别固定在支撑座all和支撑座bl2上。
刀片5沿旋转刀轴4中心对称分布，安装在旋转刀轴4中部的刀片 为刀片a6，从中部到旋转刀轴4末端依次安装刀片b7和刀片c8，各类型刀片5在旋转刀轴4上的安装依据为翻堆过程中旋转刀轴受瞬时反作用力的大小，作用力大小根据垃圾堆30形状、平均密度、固体颗粒物粒度计算得。刀片a6、刀片b7和刀片c8的厚度31和长度32根据翻堆对象的厚度、质地选配，它们的刀刃角34参数的区别保证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为12° 18°，刀片b7的刀刃角34为18° 22°，刀片c8的刀刃角34为22。 30。。
动力输入装置13输出旋转运动，固定在牵引装置上，动力输入装置13与旋转刀轴 4通过扭矩离合装置14连接，将轴向旋转运动传递给旋转刀轴4，扭矩离合装置14控制动力输入装置13与旋转刀轴4的离合，实现扭矩的传递与中断。
末端行走装置3为具有载重能力的滚轮，其前进方向与随牵引装置I相同。平衡装置包括平衡块15和平衡杆16，平衡块15的材质是金属，平衡块15在平衡杆16上滑动， 其位置通过电机牵弓I或人力完成调节结合图4，折叠装置包括收线器17、拉索18、变向滑轮19，拉索18穿过变向滚轮19连接收线器17和翻堆装置2的远端，变向滑轮19与牵引装置I相对位置固定。折叠作业之前，将平衡块15调整至翻堆装置2的近端，折叠作业时，收线器17收紧拉索18。在牵引装置I将翻堆装置2调整至下一次翻堆作业的入口后，收线器17放松拉索18，放下翻堆装置 2。
实施例2。
实施例2与实施例1的不同在于，实施例2中，折叠装置功能通过液压缸35实现如图5所示。细长杆39连接牵引装置上的铰链38和翻堆装置上的铰链36，在牵引装置I 上安装液压缸35，液压缸35的伸出端连接液压缸铰链37，上述液压缸铰链37固定在细长杆39上，通过液压缸35的伸出和收缩改变细长杆39和地面的夹角从而实现翻堆装置2的折叠。
权利要求
1.一种对称前装式翻堆机，其特征在于，包括牵引装置(I)、翻堆装置(2)、动力输入装置(13)、扭矩离合装置(14)、末端行走装置(3)、平衡装置和折叠装置；两个所述翻堆装置 (2 )沿牵引装置(I)的中轴线对称布置，所述两个翻堆装置(2 )结构相同；所述翻堆装置(2 ) 的近端与上位牵引装置(I)连接，远端安装末端行走装置(3);翻堆装置(2)内部设有旋转刀轴(4)，旋转刀轴(4)沿轴向分布刀片(5)，旋转刀轴(4)通过轴承a (9)和轴承b (10) 分别固定在支撑座a (11)和支撑座b (12)上，所述支撑座a (11)和支撑座b (12)分别设于所述翻堆装置(2)机架的近端和远端；所述末端行走装置(3)为具有载重能力的滚轮， 随牵引装置(I)行走方向运动；所述牵引装置(I)将发动机动力传送给动力输入装置(13)， 所述动力输入装置(13)的输出轴与旋转刀轴(4)通过扭矩离合装置(14)将动力输入装置 (13)的输出轴旋转动力传递给旋转刀轴(4)，所述旋转刀轴(4)的轴线与牵引装置(I)的前进方向垂直，所述扭矩离合装置(14)控制动力输入装置(13)与旋转刀轴(4)的离合；所述平衡装置包括平衡块(15)和平衡杆(16)，平衡块(15)在平衡杆(16)上滑动，通过平衡块 (15)上的锁紧装置固定位置；所述折叠装置将翻堆装置(2)折叠，使旋转刀轴(4)成竖直状态，两侧的翻堆装置(2)能够同时进行翻堆作业。
2.根据权利要求1所述的一种对称前装式翻堆机，其特征在于，所述刀片(5)的横截面为等腰三角形，等腰三角形的顶角为刀刃角，刀片(5)沿旋转刀轴(4)中心对称分布，所述刀刃角沿旋转刀轴(4)中心向两端成由小到大线性布置。
3.根据权利要求2所述的一种前装式翻堆机，其特征在于，所述刀片(5)分为刀片a(6)、刀片b (7)和刀片c (8)，从中部到旋转刀轴(4)两端依次安装刀片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)的刀刃角在旋转刀轴(4)上的分布依据为翻堆过程中旋转刀轴受瞬时反作用力的大小，作用力大小根据垃圾堆(30)形状、 平均密度、固体颗粒物粒度通过流体得到。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种对称前装式翻堆机，其特征在于刀片a(6)、刀片b (7)和刀片c (8)的厚度31和长度32根据翻堆对象的厚度、质地选配，它们的刀刃角 (34)参数的区别保证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)为 12° 18°，刀片b(7)的刀刃角(34)为18° TT，刀片c(8)的刀刃角(34)为22° 30°。
5.根据权利要求1、2、3或4所述的一种对称前装式翻堆机，其特征在于，所述折叠装置包括收线器(17)、拉索(18)和变向滑轮(19)，所述拉索(18)穿过变向滚轮(19)连接收线器(17)与翻堆装置(2)的远端，变向滑轮(19)设于牵引装置(I)上。
6.根据权利要求1、2、3或4所述的一种对称前装式翻堆机，其特征在于，折叠装置功能通过液压缸(35)实现，细长杆(39)连接牵引装置上的铰链(38)和翻堆装置上的铰链(36)， 在牵引装置(I)上安装液压缸(35)，液压缸(35)的伸出端连接液压缸铰链(37)，上述液压缸铰链(37)固定在细长杆(39)上，通过液压缸(35)的伸出和收缩改变细长杆(39)和地面的夹角从而实现翻堆装置(2)的折叠。
7.根据权利要求5或6所述的一种对称前装式翻堆机，其特征在于，所述平衡块(15) 在平衡杆(16)上通过电机调节位置；折叠作业之前，将平衡块(15)调整至翻堆装置(2)的近端，折叠作业时，收线器(17)收紧拉索(18)。
全文摘要
本发明为一种对称前装式翻堆机，属于酵制机械领域。本发明包括牵引装置(1)、翻堆装置(2)、动力输入装置(13)、扭矩离合装置(14)、末端行走装置(3)、平衡装置和折叠装置。本发明是对现有前置式翻堆机结构及功能的改进，对称布置的牵引装置(1)、优化的刀片布局配合以可调节位置的负重快，使得旋转刀轴的受力更加平衡，减小了旋转刀轴的跳动，同时实现了翻堆机的空间折叠功能，便于其长距离转场。本发明优化了翻堆效果，降低了操作难度。本发明中的翻堆机适合于各种翻堆作业。
文档编号C05F17/02GK102992833SQ201210573058
公开日2013年3月27日 申请日期2012年12月26日 优先权日2012年12月26日
发明者佟艳群, 康正阳, 王浩, 张罗 申请人:江苏大学