CN115284495B - 一种塑料垃圾粉碎设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种塑料垃圾粉碎设备及方法。本发明包括输送螺杆，其包括螺杆本体和间隔分布于螺杆本体上的螺旋结构；动刀组件，其设于相邻螺旋结构之间，所述动刀组件包括多个沿螺杆本体轴向间隔设置的动刀头；机筒，所述输送螺杆设于机筒内，所述机筒设有进料口和出料口，所述出料口位于螺旋结构的下侧；静刀组件，其沿所述机筒轴向设置，所述静刀组件包括多个沿机筒内壁轴向间隔设置的静刀头，所述动刀头与静刀头交替设置；驱动机构，所述驱动机构用于驱动输送螺杆转动。本发明可通过一次加料获得符合粒径要求的塑料颗粒，节约了时间，提高工作效率。

Description

一种塑料垃圾粉碎设备及方法

技术领域

本发明涉及塑料垃圾回收技术领域，尤其是指一种塑料垃圾粉碎设备及方法。

背景技术

塑料聚合物是近代社会的一项重大发明，种类繁多，塑料制品的广泛使用为人们的生活带来了便利。目前，塑料产业已成为我国经济的支柱产业，随着塑料产能的增加，成分发生也发生了翻天覆地的变化，塑料废弃物的大量堆积也对人们提出严峻的挑战。这些垃圾占用耕地，污染环境，降解周期长，造成资源的大量浪费，我们必须予以重视。

废旧塑料再生的机械法回收包括分类回收、分选、破碎、清洗、造粒和注塑/拉丝等，其中破碎是塑料收集的一个重要过程，塑料破碎机主要用于破碎各种塑性塑料用于工业的再生产，破碎机的粉碎质量往往决定塑料产品的再生质量。在实际生产过程中，塑料破碎机往往是通过电动机带动动刀刀盘高速旋转，通过动刀高速转动以使得其与定刀形成相对运动，进而利用动刀与定刀之间因相对运动形成的间隙所造成的塑料粉碎剪切的切口将大块塑料进行破碎，而在现有技术中的塑料破碎机破碎效果较差，并且破碎速率慢且效率低下。

发明内容

为此，本发明提供一种塑料垃圾粉碎设备及方法，能够高效快速的破碎废弃塑料，破碎效果好且效率高，可通过一次加料获得符合粒径要求的塑料颗粒。

为解决上述技术问题，本发明提供一种塑料垃圾粉碎设备，包括机架，所述机架上设有：

输送螺杆，其包括螺杆本体和间隔分布于螺杆本体上的螺旋结构；

动刀组件，其设于相邻螺旋结构之间，所述动刀组件包括多个沿螺杆本体轴向间隔设置的动刀头；

机筒，所述输送螺杆设于机筒内，所述机筒设有进料口和出料口，所述出料口位于螺旋结构的下侧；

静刀组件，其沿所述机筒轴向设置，所述静刀组件包括多个沿机筒内壁轴向间隔设置的静刀头，所述动刀头与静刀头交替设置；

驱动机构，所述驱动机构用于驱动输送螺杆转动。

在本发明的一种实施方式中，所述驱动机构包括连接于机架的减速器和轴承座，所述减速器通过齿轮轴与斜齿轮相配合的方式传递动力，所述螺杆本体的一端设有与所述减速器的输出端相连的花键，所述螺杆本体的另一端转动连接于轴承座。

在本发明的一种实施方式中，所述机筒包括依次相连的前筒体、中筒体和后筒体，所述进料口设于所述前筒体的上端，所述螺杆本体上位于进料口下方位置处设有进料螺旋，所述进料口处连接有进料漏斗，所述出料口分布于所述中筒体的下端筒壁，所述后筒体一端设有机筒出口，所述螺杆本体上位于机筒出口一侧位置处设有出料螺旋。

在本发明的一种实施方式中，还包括分别设于螺杆本体两端的第一支撑架和第二支撑架，所述螺杆本体一端穿过第一支撑架，所述螺杆本体另一端穿过第二支撑架，所述螺杆本体转动连接于所述第一支撑架和第二支撑架。

在本发明的一种实施方式中，所述前筒体、中筒体和后筒体依次通过法兰连接，所述前筒体连接于第一支撑架，所述后筒体连接于第二支撑架。

在本发明的一种实施方式中，还包括分布于机筒下侧的接料组件，所述接料组件包括塑料颗粒筛选网、落料通道和接料匣，所述落料通道连通于机筒下侧端的出料口，所述塑料颗粒筛选网设于出料口，所述接料匣与落料通道底端间隙配合，所述接料匣安装有用于接料匣从落料通道中抽出的把手。

在本发明的一种实施方式中，所述动刀组件还包括动刀连接板，所述动刀头分布于动刀连接板的一侧端，所述输送螺杆还包括沿螺杆本体周向设置的多个安装槽，所述动刀连接板连接于安装槽。

在本发明的一种实施方式中，所述静刀组件还包括静刀连接弧板，所述静刀头分布于静刀连接弧板，所述静刀连接弧板连接于所述机筒并与所述机筒外壁贴合，所述机筒外壁设有用于静刀头穿过的穿孔。

在本发明的一种实施方式中，所述动刀头为楔形，所述静刀头为长方体状。

在本发明的一种实施方式中，所述机筒外部还设有保护壳，所述保护壳连接于机架，所述保护壳顶端及两侧端均设有开槽。

本发明还提供一种利用所述设备的破碎方法，包括如下步骤：

S1：对垃圾回收站回收的生活垃圾进行初步分拣，挑选出生活垃圾中的塑料固体废弃物；将选出的塑料固体废弃物进行初步的清洗和消毒，清洗消毒完成后的废塑料按加工材料种类进行归类；采用微波烘干法或吹扫法去除废塑料清洗过程中产生的多余水分，对塑料废弃物进行初步粉碎，初步粉碎后得到废塑料粒径范围在10mm以内；

S2：将初步粉碎后得到的废塑料投入进料口，废塑料通过进料口抵达输送螺杆位置处，通过驱动机构向输送螺杆传递动力，螺杆的转速为200r/min-700r/min：废塑料通过螺杆本体上的螺旋结构推送至动刀组件与静刀组件位置处，调整各个出料口处塑料颗粒筛选网的孔径，孔径范围在0.05mm-10mm；

S3：通过动刀头与静刀头产生的剪切力将废塑料粉碎，小于塑料颗粒筛选网孔径的塑料颗粒通过出料口处的塑料颗粒筛选网进入落料通道，并通过落料通道进入落料匣中；

S4：大于塑料颗粒筛选网孔径的塑料颗粒继续通过螺杆本体上的螺旋结构推送至下一动刀组件与静刀组件位置处，并进行二次粉碎，再通过下一个落料通道上端的塑料颗粒筛选网进行二次筛选；

S5：再依次推送未落入落料通道内的塑料颗粒直至最后的动刀组件与静刀组件位置处进行塑料粉碎；

S6：取出各个接料匣中的塑料颗粒并回收。

在本发明的一种实施方式中，所述动刀头与静刀头的间隙范围在0.05mm-10mm。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

本发明所述的一种塑料垃圾粉碎设备及方法，通过输送螺杆的螺旋结构可将塑料向前推送至动刀组件和静刀组件位置进行破碎，满足粒径要求的塑料颗粒落入接料组件，未达到要求的塑料颗粒在在螺旋结构的推动下继续向下一动刀组件和静刀组件位置处粉碎，直至获得达到粒径要求的塑料颗粒。本发明只需一次加料，免去了多次加料的复杂过程，破碎效果好且效率高，可通过一次加料获得符合粒径要求的塑料颗粒，节约了时间，提高工作效率。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中

图1是本发明的单螺杆多段式生活塑料垃圾粉碎设备整体结构示意图。

图2是本发明的单螺杆多段式生活塑料垃圾粉碎设备另一视角的结构示意图。

图3是本发明的输送螺杆结构示意图。

图4是本发明的机筒结构示意图。

图5是本发明的机筒与静刀组件的安装结构示意图。

图6是本发明的动刀组件和静刀组件配合示意图。

图7是本发明的接料组件结构示意图。

说明书附图标记说明：100、机架；110、安全隔离板；120、安全门；200、保护壳；210、开槽；1、输送螺杆；11、螺杆本体；12、螺旋结构；13、进料螺旋；14、出料螺旋；15、安装槽；16、花键；2、动刀组件；21、动刀头；22、动刀连接板；3、机筒；31、进料口；32、出料口；33、前筒体；34、中筒体；35、后筒体；351、机筒出口；36、进料漏斗；37、穿孔；38、第一支撑架；39、第二支撑架；4、静刀组件；41、静刀头；42、静刀连接弧板；5、驱动机构；51、减速器；52、轴承座；6、接料组件；61、落料通道；62、接料匣；63、把手。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

参照图1至图7所示，本发明的一种塑料垃圾粉碎设备，包括机架100，所述机架100上设有：

输送螺杆1，其包括螺杆本体11和间隔分布于螺杆本体11上的螺旋结构12；

动刀组件2，其设于相邻螺旋结构12之间，所述动刀组件2包括多个沿螺杆本体11轴向间隔设置的动刀头21；

机筒3，所述输送螺杆1设于机筒3内，所述机筒3设有进料口31和出料口32，所述出料口32位于螺旋结构12的下侧；

静刀组件4，其沿所述机筒3轴向设置，所述静刀组件4包括多个沿机筒3内壁轴向间隔设置的静刀头41，所述动刀头21与静刀头41交替设置，所述动刀头21与静刀头41呈间隙配合；

驱动机构5，所述驱动机构5用于驱动输送螺杆1转动。

具体地，所述驱动机构5包括连接于机架100的减速器51和轴承座52，所述减速器51通过齿轮轴与斜齿轮相配合的方式传递动力，所述螺杆本体11的一端设有与所述减速器51的输出端相连的花键，所述螺杆本体11的另一端转动连接于轴承座52。

具体地，所述螺旋结构12沿进料方向的直径依次加粗，便于废塑料的推送和研磨，采用物料推送和物料切割的分段式设计，可有避免塑料在机筒3中因物料的连续推送发生熔融的问题。

具体地，所述机筒3包括依次通过法兰相连的前筒体33、中筒体34和后筒体35，所述进料口31设于所述前筒体33的上端，所述螺杆本体11上位于进料口31下方位置处设有进料螺旋13，所述进料口31处连接有进料漏斗36，所述出料口32分布于所述中筒体34的下端筒壁，所述后筒体35一端设有机筒出口351，所述螺杆本体11上位于机筒出口351一侧位置处设有出料螺旋14。通过上述设置，机筒3采用多个部分连接的形式，便于后期加工，提升机筒3强度。

具体地，所述进料漏斗36通过螺栓固定于机筒3上侧端，所述进料漏斗36的上端口设计为上大下小的棱台状，所述进料漏斗36的中间部分为长方体状，所述进料漏斗36的下端为与机筒3面配合的正方体或长方体。

具体地，还包括分别设于螺杆本体11两端的第一支撑架38和第二支撑架39，所述螺杆本体11一端穿过第一支撑架38，所述螺杆本体11另一端穿过第二支撑架39，所述螺杆本体11转动连接于所述第一支撑架38和第二支撑架39，所述前筒体33、中筒体34和后筒体35依次通过法兰连接，所述前筒体33连接于第一支撑架38，所述后筒体35连接于第二支撑架39。

具体地，还包括分布于机筒3下侧的接料组件6，所述接料组件6包括塑料颗粒筛选网、落料通道61和接料匣62，所述落料通道61连通于机筒3下侧端的出料口32，所述塑料颗粒筛选网设于出料口32，所述接料匣62与落料通道61底端间隙配合，所述接料匣62安装有用于接料匣62从落料通道61中抽出的把手63。

具体地，机架100的一侧安装有带有散热孔的安全隔离板110，与机架100之间采用铰链连接，机架100的另侧安装安全门120，安全门120上安装安全门120拉手，后期便于工作人员的操作。

具体地，所述动刀组件2还包括动刀连接板22，所述动刀头21分布于动刀连接板22的一侧端，所述输送螺杆1还包括沿螺杆本体11周向设置的多个安装槽15，所述动刀连接板22连接于安装槽15，所述安装槽15的为V型结构。

具体地，所述静刀组件4还包括静刀连接弧板42，所述静刀头41分布于静刀连接弧板42，所述静刀头41呈等距分布，所述静刀连接弧板42连接于所述机筒3并与所述机筒3外壁贴合，所述机筒3外壁设有用于静刀头41穿过的穿孔37。

具体地，所述动刀头21为楔形，所述静刀头41为长方体状。

具体地，所述机筒3外部还设有保护壳200，所述保护壳200连接于机架100，所述保护壳200顶端及两侧端均设有开槽210。所述开槽210用于散热和观察设备运转情况。

本实施例还提供一种利用上述设备的塑料破碎方法，包括如下步骤：

S1：对垃圾回收站回收的生活垃圾进行初步分拣，挑选出生活垃圾中的塑料固体废弃物；将选出的塑料固体废弃物进行初步的清洗和消毒，清洗消毒完成后的废塑料按加工材料种类进行归类；采用微波烘干法或吹扫法去除废塑料清洗过程中产生的多余水分，本实施例中，采用微波烘干的功率范围在300w-800w，防止水分对设备产生腐蚀，影响使用寿命；对塑料废弃物中体积较大的废弃物进行初步粉碎，初步粉碎后得到废塑料粒径范围在10mm以内；

S2：将初步粉碎后得到的废塑料投入进料口31，废塑料通过进料口31抵达输送螺杆1位置处，通过驱动机构5向输送螺杆1传递动力，螺杆1的转速为200r/min-700r/min废塑料通过螺杆本体11上的螺旋结构12推送至动刀组件2与静刀组件4位置处，调整各个出料口32处塑料颗粒筛选网的孔径，孔径范围在0.05mm-10mm；

S3：通过动刀头21与静刀头41产生的剪切力将废塑料粉碎，小于塑料颗粒筛选网孔径的塑料颗粒通过出料口32处的塑料颗粒筛选网进入落料通道61，并通过落料通道61进入落料匣中；

S4：大于塑料颗粒筛选网孔径的塑料颗粒继续通过螺杆本体11上的螺旋结构12推送至下一动刀组件2与静刀组件4位置处，并进行二次粉碎，再通过下一个落料通道61上端的塑料颗粒筛选网进行二次筛选；

S5：再依次推送未落入落料通道61内的塑料颗粒直至最后的动刀组件2与静刀组件4位置处进行塑料粉碎；

S6：取出各个接料匣62中的塑料颗粒并回收，不同粒径的塑料颗粒用于实验研究或工业生产。

具体地，塑料垃圾进行清洗时可采用有清洗剂、有机溶剂或超声清洗等相结合的方式去除废塑料内部或表面的污染物。

具体地，塑料垃圾按加工材料种类进行归类便于后期塑料颗粒的分类，减轻二次分类的繁杂工作。

具体地，对塑料消毒时采用高温蒸汽、紫外线或消毒剂等方式，减少疾病的传染源。

具体地，烘干方法包括机械挤压脱水，微波烘干自然晾干，避免塑料积存的多余水分影响设备正常运行。

具体地，所述动刀头21与静刀头41的间隙范围在0.05mm-10mm。

综上所述，本发明的一种塑料垃圾粉碎设备及方法，通过输送螺杆1的螺旋结构12可将塑料向前推送至动刀组件2和静刀组件4位置进行破碎，满足粒径要求的塑料颗粒落入接料组件6，未达到要求的塑料颗粒在在螺旋结构12的推动下继续向下一动刀组件2和静刀组件4位置处粉碎，直至获得达到粒径要求的塑料颗粒。本发明只需一次加料，免去了多次加料的复杂过程，破碎效果好且效率高，可通过一次加料获得符合粒径要求的塑料颗粒，节约了时间，提高工作效率。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.一种利用塑料垃圾粉碎设备的破碎方法，其特征在于，塑料垃圾粉碎设备包括：

机架（100），其特征在于，所述机架（100）上设有：

输送螺杆（1），其包括螺杆本体（11）和间隔分布于螺杆本体（11）上的螺旋结构（12）；

动刀组件（2），其设于相邻螺旋结构（12）之间，所述动刀组件（2）包括多个沿螺杆本体（11）轴向间隔设置的动刀头（21）；

机筒（3），所述输送螺杆（1）设于机筒（3）内，所述机筒（3）设有进料口（31）和出料口（32），所述出料口（32）位于螺旋结构（12）的下侧；

静刀组件（4），其沿所述机筒（3）轴向设置，所述静刀组件（4）包括多个沿机筒（3）内壁轴向间隔设置的静刀头（41），所述动刀头（21）与静刀头（41）交替设置；

驱动机构（5），所述驱动机构（5）包括连接于机架（100）的减速器（51）和轴承座（52），所述减速器（51）通过齿轮轴与斜齿轮相配合的方式传递动力，所述螺杆本体（11）的一端设有与所述减速器（51）的输出端相连的花键（16），所述螺杆本体（11）的另一端转动连接于轴承座（52）；

还包括分布于机筒（3）下侧的接料组件（6），所述接料组件（6）包括塑料颗粒筛选网、落料通道（61）和接料匣（62），所述落料通道（61）连通于机筒（3）下侧端的出料口（32），所述塑料颗粒筛选网设于出料口（32），所述接料匣（62）与落料通道（61）底端间隙配合；

破碎方法包括如下步骤：

S1：对垃圾回收站回收的生活垃圾进行初步分拣，挑选出生活垃圾中的塑料固体废弃物；将选出的塑料固体废弃物进行初步的清洗和消毒，清洗消毒完成后的废塑料按加工材料种类进行归类；采用微波烘干法或吹扫法去除废塑料清洗过程中产生的多余水分，对塑料废弃物进行初步粉碎，初步粉碎后得到废塑料粒径范围在10mm以内；

S2：将初步粉碎后得到的废塑料投入进料口（31），废塑料通过进料口（31）抵达输送螺杆（1）位置处，通过驱动机构（5）向输送螺杆（1）传递动力，螺杆（1）的转速为200r/min-700r/min：废塑料通过螺杆本体（11）上的螺旋结构（12）推送至动刀组件（2）与静刀组件（4）位置处，调整各个出料口（32）处塑料颗粒筛选网的孔径，孔径范围在0.05mm-10mm；

S3：通过动刀头（21）与静刀头（41）产生的剪切力将废塑料粉碎，小于塑料颗粒筛选网孔径的塑料颗粒通过出料口（32）处的塑料颗粒筛选网进入落料通道（61），并通过落料通道（61）进入落料匣中；

S4：大于塑料颗粒筛选网孔径的塑料颗粒继续通过螺杆本体（11）上的螺旋结构（12）推送至下一动刀组件（2）与静刀组件（4）位置处，并进行二次粉碎，再通过下一个落料通道（61）上端的塑料颗粒筛选网进行二次筛选；

S5：再依次推送未落入落料通道（61）内的塑料颗粒直至最后的动刀组件（2）与静刀组件（4）位置处进行塑料粉碎；

S6：取出各个接料匣（62）中的塑料颗粒并回收。

2.根据权利要求1所述的破碎方法，其特征在于，所述机筒（3）包括依次相连的前筒体（33）、中筒体（34）和后筒体（35），所述进料口（31）设于所述前筒体（33）的上端，所述螺杆本体（11）上位于进料口（31）下方位置处设有进料螺旋（13），所述进料口（31）处连接有进料漏斗（36），所述出料口（32）分布于所述中筒体（34）的下端筒壁，所述后筒体（35）一端设有机筒出口（351），所述螺杆本体（11）上位于机筒出口（351）一侧位置处设有出料螺旋（14）。

3.根据权利要求1所述的破碎方法，其特征在于，还包括分别设于螺杆本体（11）两端的第一支撑架（38）和第二支撑架（39），所述螺杆本体（11）一端穿过第一支撑架（38），所述螺杆本体（11）另一端穿过第二支撑架（39），所述螺杆本体（11）转动连接于所述第一支撑架（38）和第二支撑架（39）。

4.根据权利要求2所述的破碎方法，其特征在于，所述前筒体（33）、中筒体（34）和后筒体（35）依次通过法兰连接，所述前筒体（33）连接于第一支撑架（38），所述后筒体（35）连接于第二支撑架（39）。

5.根据权利要求1所述的破碎方法，其特征在于，所述接料匣（62）安装有用于接料匣（62）从落料通道（61）中抽出的把手（63）。

6.根据权利要求1所述的破碎方法，其特征在于，所述动刀组件（2）还包括动刀连接板（22），所述动刀头（21）分布于动刀连接板（22）的一侧端，所述输送螺杆（1）还包括沿螺杆本体（11）周向设置的多个安装槽（15），所述动刀连接板（22）连接于安装槽（15）。

7.根据权利要求1所述的破碎方法，其特征在于，所述静刀组件（4）还包括静刀连接弧板（42），所述静刀头（41）分布于静刀连接弧板（42），所述静刀连接弧板（42）连接于所述机筒（3）并与所述机筒（3）外壁贴合，所述机筒（3）外壁设有用于静刀头（41）穿过的穿孔（37）。

8.根据权利要求1所述的破碎方法，其特征在于，所述动刀头（21）为楔形，所述静刀头（41）为长方体状。

9.如权利要求1所述的破碎方法，其特征在于，所述动刀头（21）与静刀头（41）的间隙范围在0.05mm-10mm。