厌氧发酵车间用气密门的制作方法

1.本发明涉及一种用于废弃物厌氧发酵区域的设备，尤其涉及一种厌氧发酵车间用气密门。


背景技术：

2.随着国家对生物天然气产业化的推进，农业废弃物通过厌氧发酵的方式被广泛应用于甲烷等生物天然气的生产中。农业废弃物经过固液分离和分拣粉碎工序后进入发酵箱中进行高温厌氧发酵，在发酵期间，发酵车间内的氧气浓度应当处于低位以确保沼渣产量，多批次的发酵箱频繁进出发酵车间并带入空气会导致发酵车间内的氧气浓度不稳定而影响发酵的进行，因此进出发酵车间的大门需具有良好的密封性。
3.由于发酵箱需要由装载车辆运送，因此发酵车间的门洞尺寸较大，现有技术的气密门尺寸较小，无法满足发酵车间的门洞安装要求，从而无法确保气密的效果。
4.中国发明专利申请cn201610715135.5公开了一种自动操作式垃圾处理系统，包括气幕房及其内部设置的分选机、气化炉、遥控行车吊、抓斗、中央控制室；气幕房为拱形结构，气幕房的左侧开设有内气密门，还可包括外气密门与外气幕顶，外气密门、外气幕顶、内气密门、地面一同围成气密过渡间，该气密过渡间内设置有一辆专用垃圾运输车，气幕房底部上位于内气密门、气幕房右侧之间的部位依次设置有分选机、抓斗、中央控制室、气化炉，气幕房中近其房顶的部位设置有遥控行车吊。该专利申请采用了内外气密门用于分隔垃圾处理空间与周边环境，且随着温度的变化会自动开启气幕方顶部的通气窗通气降温，无法保证垃圾处理空间内的氧气含量。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种厌氧发酵车间用气密门，能控制大型气密门的开启和关闭，且开启时能确保车辆和人员的安全进出，关闭时能确保厌氧发所需的密闭效果。
6.本发明是这样实现的：一种厌氧发酵车间用气密门，包括门体、启闭组件、门栓组件、支撑臂和门框；门框匹配嵌装在厌氧发酵车间的门洞口内，使门框与门洞口的建筑结构密封贴附；启闭组件安装在门洞口上方的墙体上，支撑臂的上端固定连接在启闭组件上并在启闭组件的驱动下在竖直平面内翻转；门体安装在支撑臂上并与支撑臂同步翻转，门体逆时针翻转到水平位置时使车间门洞敞开，门体顺时针翻转到竖直位置时能嵌装在门框内；门体边缘处设有充气气囊，充气气囊外接充气设备，使充气气囊充气后密封压紧在门体与门框之间；门栓组件设置在门体与门洞口的侧墙体之间，使门体能通过门栓组件锁定在门洞口处。
7.所述的启闭组件包括摆臂、液压油缸、前座、后座和铰点主轴；前座和后座固定安装在门洞口上方的墙体内，摆臂为三角形结构，摆臂的第一角部通过铰点主轴安装在前座上，使摆臂能绕铰点主轴转动，摆臂的第二角部与支撑臂的上端固定连接，使摆臂能带动支撑臂绕铰点主轴同步转动；液压油缸安装在后座上，液压油缸的活塞杆连接至摆臂的第三
角部，使液压油缸的活塞杆伸缩时能带动摆臂旋转。
8.所述的启闭组件上设有防护组件，防护组件包括棘轮、棘爪和棘爪驱动器；棘轮同轴安装在铰点主轴上并与启闭组件的摆臂的第一角部连接，使棘轮能与摆臂同步转动；棘爪为中部弯折的v形结构，棘爪的中部弯折处通过棘爪转轴安装在启闭组件的前座上；棘爪驱动器安装在前座上，棘爪的一端与棘爪驱动器的输出端连接，使棘爪驱动器能驱动棘爪绕棘爪转轴转动；棘爪的另一端呈钩状结构，门体逆时针翻转到水平位置时，棘爪通过钩状结构匹配扣合在棘轮的棘刺上。
9.所述的前座和棘爪的钩状结构之间连接有弹簧，且门体逆时针翻转到水平位置时，弹簧处于拉伸状态，使棘爪的钩状结构压紧在棘轮的棘刺上。
10.所述的门栓组件包括门栓体、推杆和套筒；套筒嵌装在门洞口的侧墙体内，推杆安装在门体上，门栓体与推杆连接，使门栓体与推杆同步运动并能匹配插入至套筒内。
11.所述的门体包括门体框架和门面板，门体框架为中空框架式结构，门面板覆盖在门体框架的两个面上，充气气囊安装在门体框架的侧边缘处。
12.所述的门体框架内部填充有发泡保温材料。
13.本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：1、本发明由于能通过启闭组件控制大型气密门的稳定开启，同时通过防护组件使门体可靠保持在开启状态，能满足人员和车辆进出厌氧发酵车间，实现发酵物较大规模的倒运需求，减少单次倒运的时间，从而使厌氧发酵车间内保持良好的发酵环境。
14.2、本发明能通过启闭组件控制大型气密门的稳定关闭，同时通过门栓组件和充气气囊保持气密门的气密锁定，确保保持厌氧发酵车间内的良好发酵环境，从而确保发酵效果。
15.3、本发明尤其适用于农业废弃物资源化综合利用，有利于利用农业废弃物进行沼气发电和生产半成品有机肥，以达到绿色环保的垃圾处理要求。
16.本发明能控制大型气密门的开启和关闭，且开启时能确保车辆和人员的安全进出，以满足发酵物较大规模的倒运需求，关闭时能确保厌氧发所需的密闭效果，确保发酵效果，适用于农业废弃物资源化综合利用。
附图说明
17.图1是本发明厌氧发酵车间用气密门的主视图；图2是本发明厌氧发酵车间用气密门的侧剖图；图3是本发明厌氧发酵车间用气密门中启闭组件的侧视图（门体关闭状态）；图4是本发明厌氧发酵车间用气密门中启闭组件的侧视图（门体打开状态）；图5是本发明厌氧发酵车间用气密门中门栓组件的主视图；图6是本发明厌氧发酵车间用气密门中门体框架的侧剖图。
18.图中，1门体，11门体框架，12发泡保温材料，13门面板，14充气气囊，2启闭组件，21摆臂，211摆臂转轴，22液压油缸，221油缸转轴，23棘轮，24棘爪，241棘爪转轴，25棘爪驱动器，26弹簧，27前座，28后座，29铰点主轴，3门栓组件，31门栓体，32推杆，33套筒，4支撑臂，5门框。
具体实施方式
19.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
20.请参见附图1和附图2，一种厌氧发酵车间用气密门，包括门体1、启闭组件2、门栓组件3、支撑臂4和门框5；门框5匹配嵌装在厌氧发酵车间的门洞口内，使门框5与门洞口的建筑结构密封贴附，防止漏气；启闭组件2安装在门洞口上方的墙体上，支撑臂4的上端固定连接在启闭组件2上并在启闭组件2的驱动下在竖直平面内翻转；门体1通过螺栓一体式固定安装在支撑臂4上并与支撑臂4同步翻转，门体1逆时针翻转到水平位置时使车间门洞敞开，门体1顺时针翻转到竖直位置时能嵌装在门框5内；门体1边缘处设有充气气囊14，充气气囊14外接充气设备，使充气气囊14充气后密封压紧在门体1与门框5之间；门栓组件3设置在门体1与门洞口的侧墙体之间，使门体1能通过门栓组件3锁定在门洞口处。当门体1通过启闭组件2经支撑臂4旋转到竖直关闭位时，通过门栓组件3将门体1锁定在门洞口处，通过充气设备为充气气囊14充气至预设压力，确保充气气囊14在门框5和门体1之间充分挤压，达到密封的效果。为了确保对门体1的稳定控制，启闭组件2可根据门体1的重量和尺寸设置两组甚至更多组，且所有的启闭组件2同步动作。
21.请参见附图3和附图4，所述的启闭组件2包括摆臂21、液压油缸22、前座27、后座28和铰点主轴29；前座27和后座28固定安装在门洞口上方的墙体内，摆臂21为三角形结构，摆臂21的第一角部通过铰点主轴29安装在前座27上，使摆臂21能绕铰点主轴29转动，摆臂21的第二角部通过螺栓与支撑臂4的上端固定连接，使摆臂21能带动支撑臂4绕铰点主轴29同步转动；液压油缸22通过油缸转轴221安装在后座28上，液压油缸22的活塞杆通过摆臂转轴211连接至摆臂21的第三角部，使液压油缸22的活塞杆伸缩时能带动摆臂21旋转，摆臂21旋转时，摆臂转轴211和油缸转轴221能在一定范围内转动，避免摆臂21与活塞杆之间的卡阻和干涉，确保摆臂21绕铰点主轴29的转动顺畅，进而带动支撑臂4和门体1翻转。
22.所述的启闭组件2上设有防护组件，防护组件包括棘轮23、棘爪24和棘爪驱动器25；棘轮23同轴安装在铰点主轴29上，并通过螺栓与启闭组件2的摆臂21的第一角部连接，使棘轮23能与摆臂21同步转动；棘爪24为中部弯折的v形结构，棘爪24的中部弯折处通过棘爪转轴241安装在启闭组件2的前座27上；棘爪驱动器25安装在前座27上，棘爪24的一端与棘爪驱动器25的输出端连接，使棘爪驱动器25能驱动棘爪24绕棘爪转轴241转动；棘爪24的另一端呈钩状结构，门体1逆时针翻转到水平位置时，棘爪24通过钩状结构匹配扣合在棘轮23的棘刺上。棘爪24可采用钢质一体式结构，强度高，确保能对棘轮23起到可靠的抓紧防护作用。棘爪驱动器25可采用现有技术的气压或液压油缸，通过气动或液动的伸缩控制驱动棘爪24绕棘爪转轴241顺逆时针转动。
23.所述的前座27和棘爪24的钩状结构之间连接有弹簧26，且门体1逆时针翻转到水平位置时，弹簧26处于拉伸状态，使棘爪24的钩状结构压紧在棘轮23的棘刺上，以防止棘爪驱动器25失效时门体1的意外坠落。
24.请参见附图5，所述的门栓组件3包括门栓体31、推杆32和套筒33；套筒33嵌装在门洞口的侧墙体内，推杆32安装在门体1上，门栓体31与推杆32连接，使门栓体31与推杆32同步运动并能匹配插入至套筒33内。推杆32可采用现有技术的液压油缸或气压油缸或电动控制等方式实现伸缩，此处不再赘述。
25.请参见附图6，所述的门体1包括门体框架11和门面板13，门体框架11为中空框架
式结构，门面板13覆盖在门体框架11的两个面上，充气气囊14安装在门体框架11的侧边缘处。门体框架11和门面板13可采用钢制结构制成，中空框架式结构的门体框架11能减轻门体1的重量，确保门体1的启闭稳定性和安全性。
26.所述的门体框架11内部填充有发泡保温材料12，可起到较好的保温作用，减少车间内外的热交换，有利于厌氧发酵车间内的反应温度的控制。
27.本发明的工作原理是：开启门体1时，充气气囊14放气，解除门体1与门框5之间的密封；门栓组件3的推杆32带动门栓体31移动并从套筒33中抽出，解除门体1与门洞口墙体之间的锁定。液压油缸22带动活塞杆收缩，活塞杆拉动摆臂21的第三角部，使摆臂21绕铰点主轴29逆时针转动，并带动支撑臂4逆时针向上翻转，从而使门体1向上同步翻转打开，直至门体1翻转至水平位置即可。液压油缸22的活塞杆伸缩可采用现有技术的plc控制系统或人工等方式控制，此处不再赘述。
28.门体1处于打开状态时，棘爪驱动器25向上拉动棘爪24的一端，使棘爪24绕棘爪转轴241顺时针转动，从而使棘爪24另一端的钩状结构扣接在棘轮23的棘刺上，确保棘爪24锁止棘轮23，由于摆臂21与棘轮23为固定连接，通过固定棘轮23达到稳定摆臂21的作用，从而保持门体1的打开状态。此时，弹簧26处于伸长拉紧状态，进一步确保了棘爪24勾住棘轮23的稳定性和可靠性，以防止棘爪驱动器25失效而导致的门体1意外坠落。人员和装载车辆可以进出厌氧发酵车间，进行物料的倒运等工作。
29.人员及装载车辆完成物料倒运后，关闭门体1，棘爪驱动器25向下推动棘爪24的一端，使棘爪24绕棘爪转轴241逆时针转动，从而使棘爪24另一端的钩状结构与棘轮23的棘刺解除锁定，棘爪24与棘轮23脱离，确保门体1能正常关闭。液压油缸22带动活塞杆伸展，活塞杆推动摆臂21的第三角部，使摆臂21绕铰点主轴29顺时针转动，并带动支撑臂4逆时针向下翻转，从而使门体1向下同步翻转关闭，直至门体1翻转至竖直位置并嵌入在门框5内即可。此时，弹簧26处于正常放松状态。
30.门体1处于关闭状态时，推杆32驱动门栓体31移动并插入到套筒33内，实现门体1与门洞口墙体之间的锁定，防止充气气囊14在充气时门体1发生位移而导致漏气。通过充气设备为充气气囊14充气，使充气气囊14膨胀后密封贴近在门框5和门体1之间，实现密封效果，确保物料在厌氧发酵车间内的正常发酵。
31.启闭组件2和门栓组件3可采用现有技术的自动化控制系统配合适当的逻辑控制实现连锁控制，实现对门体1的启闭和锁定功能，此处不再赘述。
32.以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，因此，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。