本發(fā)明涉及一種翻堆機(jī)、屬于環(huán)保行業(yè)用于處理污泥的設(shè)備。

背景技術(shù)：

在環(huán)境保護(hù)污泥處理行業(yè)，德國(guó)的BACKHUS(巴庫(kù)斯)公司較早研制出了用于改善好氧發(fā)酵堆肥中供氧和改善物料形狀的機(jī)械設(shè)備，稱之為翻堆機(jī)或翻拋機(jī)，本發(fā)明涉及的是采用逆旋翻拋的滾筒式或逆旋刮泥的鏈?zhǔn)焦伟迨轿勰喾褭C(jī)，由滾筒或鏈?zhǔn)焦伟?以下簡(jiǎn)稱滾筒)、攜帶滾筒行走的車體、驅(qū)動(dòng)滾筒旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)元件以及使?jié)L筒升降的升降驅(qū)動(dòng)裝置，滾筒外圓柱面上鑲嵌有刀齒(鏈?zhǔn)焦伟宓墓伟迦缤洱X)，滾筒通過(guò)支撐臂與車體連接，支撐臂包括兩個(gè)鉸接軸，一個(gè)與車體通過(guò)鉸軸連接，一個(gè)與升降驅(qū)動(dòng)裝置連接，支撐臂或在滾筒軸向長(zhǎng)度的中間或在兩端與之連接，滾筒相對(duì)支撐臂是旋轉(zhuǎn)的，支撐臂可繞鉸軸相對(duì)車體擺動(dòng)，擺動(dòng)的兩個(gè)位置一個(gè)在下用于前進(jìn)翻堆工作，一個(gè)在上用于后退返回復(fù)位，前進(jìn)翻堆工作時(shí)滾筒高速旋轉(zhuǎn)，前方的泥土被滾筒上的刀齒刮起并拋向后方(鏈?zhǔn)焦伟鍎t是刮起泥土沿著刮板滑移面刮向后上方)，滾筒的旋轉(zhuǎn)方向是逆向旋轉(zhuǎn)，即刀齒在最低端由后向前然后向上，刀齒切削泥土的深度變化為月牙形，即吃刀從最低端由零深度起，至滾筒中心高度時(shí)最深，刀齒在刮泥過(guò)程中與泥土的摩擦導(dǎo)致其刃口被磨圓，在不及時(shí)修磨刃口時(shí)，還將會(huì)出現(xiàn)負(fù)后角，磨損的刀齒在滾筒最低端刮泥吃刀期初，圓角和負(fù)后角使刀齒如同抹灰的抹子，將淺吃深的泥土壓實(shí)，泥土孔隙度的存在，使得泥土如同絲瓜瓤一般，將吃刀處周圍的泥土牽拉下沉，污泥發(fā)酵過(guò)程中水分不斷散失，孔隙度不同程度出現(xiàn)，在翻堆機(jī)翻堆工作進(jìn)程中所處理的污泥的發(fā)酵期不同，污泥的濕度或孔隙度不一，在孔隙度、堅(jiān)實(shí)度滿足一定條件時(shí)，泥土就像絲瓜瓤，磨鈍的刀齒因零吃深起始以及牽拉作用，刀齒在整個(gè)切削過(guò)程根本無(wú)法切入泥土中，此刻刀齒如同抹子的作用使泥土的切削面越壓越實(shí)，形成一層韌性很強(qiáng)的表層，而表層下又如海綿般具有彈性，這種狀況的出現(xiàn)，是整個(gè)翻拋工作中最黑暗的階段，其消耗的功率達(dá)到極致，這時(shí)刮土已變成了搓泥，刀齒磨損嚴(yán)重。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了避免上述泥土如絲瓜瓤現(xiàn)象的產(chǎn)生，解決過(guò)大的功率消耗及磨損嚴(yán)重的問(wèn)題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是，在滾筒工作位的前下方設(shè)置一個(gè)鏟泥板，鏟泥板刀片的刃口位置在鉛垂方向上低于旋轉(zhuǎn)滾筒刀齒的最低點(diǎn)，在水平前進(jìn)方向上落后于旋轉(zhuǎn)滾筒刀齒的最前方點(diǎn)，其刀片正面向前上方，刃口向前。這個(gè)位置上方的泥土已被滾筒刀齒刮除，即鏟泥板上方的泥土很薄，便于鏟起，翻堆機(jī)工作起始是從含水量最低的一端開始，這段泥土較松散，堅(jiān)實(shí)度最低，鏟泥板最易深入泥中，一旦鏟入泥中，刃口上方泥土始終保持足夠的厚度(亦即足夠的切削深度)，使得泥土是在不斷的撕裂過(guò)程中完成鏟入，鏟起的泥土沿鏟泥板刀片正面上升到較高的位置，當(dāng)滾筒刀齒吃刀刮泥時(shí)，其吃刀位置不再是零深度位置，吃刀起始深度足以大于刀齒磨鈍的圓角及負(fù)后角的作用深度，這種情況下，泥土不再是單純的被壓實(shí)，而是切削、撕裂摻雜其中，壓實(shí)作用降低甚至不再存在，刀齒的磨損速度因此減緩，壓實(shí)搓泥成為切實(shí)的切削。

附圖說(shuō)明

圖1是耕作硬壤土?xí)r單金屬犁鏵刃口外形的變化過(guò)程示意圖

圖2是原技術(shù)刀齒吃刀由淺入深示意圖

圖3是鏟泥板工作原理圖

圖4是劈刀狀鏟泥板結(jié)構(gòu)示意圖

圖5是瓦片狀鏟泥板結(jié)構(gòu)示意圖

圖中代號(hào)說(shuō)明：

1.鏟泥板；2.泥土；3.滾筒刀齒；4.滾筒刀齒運(yùn)動(dòng)軌跡；5.刀片；6.三角形刀座；7.瓦片形刀座；

具體實(shí)施方案

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明：

圖1所示是前蘇聯(lián)西涅阿科夫等所著《土壤耕作機(jī)械的理論和計(jì)算》一文中關(guān)于耕作硬壤土?xí)r單金屬犁鏵刃口外形的變化過(guò)程，耕作硬壤土?xí)r單金屬犁鏵刃口外形的變化說(shuō)明翻堆機(jī)刀齒在翻拋中勢(shì)必形成圓角和負(fù)后角，從實(shí)際使用的磨損情況也證實(shí)了這個(gè)現(xiàn)象，刀齒的刃口磨鈍形成圓角，使切削變成了抹壓，負(fù)后角的形成進(jìn)一步增加了抹壓的厚度，結(jié)果使表面形成了一層壓實(shí)層，在下一次切削時(shí)，壓實(shí)層受壓點(diǎn)牽拉周邊使刀齒周圍下沉，進(jìn)一步惡化了切削條件。

圖2所示原技術(shù)刀齒吃刀深度變化為月牙形，起始吃刀時(shí)吃刀深度為零，隨后由淺入深，然而，表面壓實(shí)的待切削表層因孔隙度的存在，好似絲瓜瓤似受壓即退縮，而由淺入深的切削進(jìn)程使得待切削表層逐一順序壓下，整個(gè)過(guò)程中的切削變成了搓泥，行進(jìn)阻力極大，行進(jìn)阻力越大，抹壓的力越大，摩擦阻力越大，滾筒切削所消耗的功率也就越大。

如圖3鏟泥板工作原理圖所示，在翻拋刀齒處于在低點(diǎn)切削運(yùn)動(dòng)的前方設(shè)置一個(gè)鏟泥板(1)，鏟泥板(1)在泥土相對(duì)松散時(shí)切入泥土(2)，或者起初即便經(jīng)歷由淺入深的切入，但很快即可深入，一旦深入，將不再出現(xiàn)由淺入深的狀態(tài)，而是維持在刀刃與滾筒刀齒(3)間的距離這一深度的切削狀態(tài)。這時(shí)泥土(2)因鏟泥板(1)的作用發(fā)生彎曲，中性層以上泥土受壓，以下受拉。因泥土并不具備拉伸變形能力，因此將會(huì)在根部發(fā)生撕裂，即便鏟泥板(1)磨損，也會(huì)在鏟泥板(1)的端部形成楔形土瘤，發(fā)揮刀刃的作用；撕裂的泥土分界面凹凸不平，鏟泥板(1)刀片(5)刃口或楔形土瘤端的圓角雖仍會(huì)起到抹子的作用，但只是將撕裂產(chǎn)生的凹凸不平抹平，而不是抹壓；即便是抹壓，因鏟泥板(1)在二次經(jīng)過(guò)同一位置時(shí)不會(huì)發(fā)生切削深度的變化，因此不會(huì)影響行進(jìn)。鏟泥板(1)鏟起的泥土沿著鏟泥板(1)刀片(5)正面向上滑移，當(dāng)泥土滑移到鏟泥板(1)以外時(shí)將會(huì)破碎掉到鏟板后方，從而在鏟泥板(1)面的最上端形成一個(gè)泥土安息角為坡度的斜面，這個(gè)斜坡泥土相比壓實(shí)的月牙形泥土非常松軟，刀齒(3)很容易切入；同時(shí)刀齒切入泥土的這個(gè)位置已不是月牙形的尖角處，而是具有一定深度的切削起始位置，這時(shí)刀齒(3)切入如同上述鏟泥板(1)切入泥土一般，雖難免有抹子抹壓的成分，但撕裂和剪切滑移同時(shí)存在，抹子的抹壓不再堅(jiān)實(shí)，且即便堅(jiān)實(shí)再次切削時(shí)因切入點(diǎn)起始深度大于刀口鈍角圓角，不會(huì)再阻礙刃口切入。由于刃口切入位置不在堅(jiān)實(shí)的抹壓層，刀口的磨損進(jìn)程也將變緩，刀齒的壽命得到了延伸。

如圖3所示，翻堆機(jī)進(jìn)入正常工作后，鏟泥板(1)所處位置上方的泥土已被滾筒刀齒刮除，尤其是滾筒刀齒最低點(diǎn)前方1/4～3/4滾筒半徑處，泥土厚度適中，既能夠保證滾筒刀齒有一定吃深，又不會(huì)使鏟泥板(1)刀片(5)上承受過(guò)大的力，因此，鏟泥板(1)刀片(5)的刃口水平位置應(yīng)設(shè)置在滾筒刀齒最低點(diǎn)前方1/4～3/4滾筒半徑處，特別是1/2滾筒半徑處。

鏟泥板(1)通過(guò)與滾筒支撐臂連接來(lái)固定其與滾筒的相對(duì)位置，鏟泥板(1)刀片(5)刃口邊所處方向即鏟泥板(1)的較長(zhǎng)的長(zhǎng)度方向與滾筒軸線平行，對(duì)于支撐臂在滾筒軸向長(zhǎng)度的中間的，鏟泥板(1)的連接點(diǎn)在中間，對(duì)于支撐臂在滾筒兩端的，鏟泥板(1)連接點(diǎn)在兩端。

圖4所示劈刀狀鏟泥板(1)結(jié)構(gòu)為三角形截面結(jié)構(gòu)，包括刀片(5)和三角形刀座(6)，三角形刀座(6)用于安裝刀片，三角形刀座(6)包含有安裝刀片的安裝面以及截面為近似三角形的結(jié)構(gòu)。鏟泥板(1)在鏟泥時(shí)受到垂直于刀面的壓力，平行于刀面的摩擦力。在摩擦系數(shù)小于1的情況下(泥土與鋼的摩擦系數(shù)為0.25～0.95)，顯然垂直于刀面的正壓力大于摩擦力，為使鏟泥板(1)受壓能力提高，鏟泥板(1)的前角不可太小，以使壓力和摩擦力的合力方向更接近于指向到寬度方向(橫截面尺寸較大的方向)，三角形截面高度方向尺寸越大越有利于承載垂直于刀面的正壓力。但是，截面高度尺寸越大，切削的深度也就越大，刀面承載的壓力也越大，同時(shí)行進(jìn)方向的阻力也就越大，因此出現(xiàn)圖5所示瓦片狀鏟泥板結(jié)構(gòu)：瓦片狀結(jié)構(gòu)增加了鏟泥板(1)在鏟泥板(1)刀片(5)正面垂直方向抗彎模量。但是由于刀片(5)正面上的壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)偏離瓦片截面形心，故其截面模量對(duì)刀片正面抗彎能力的提高是有限的，因此仍需在刀口處設(shè)置圖5所示三角形結(jié)構(gòu)。三角形和圓弧共同構(gòu)成了如同魚鉤的形狀，因此也稱瓦片狀鏟泥板為魚鉤截面形鏟泥板。