一種固廢處理新設(shè)備
——移動(dòng)式滾筒篩分機(jī)的開發(fā)

王振海，傅　磊，孫　濤，何佩珍，孫希財(cái)

（1.天津百利陽光環(huán)保設(shè)備有限公司，天津　300402；2.天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，天津300222）

一種固廢處理新設(shè)備
——移動(dòng)式滾筒篩分機(jī)的開發(fā)

王振海1，傅磊2，孫濤1，何佩珍1，孫希財(cái)1

（1.天津百利陽光環(huán)保設(shè)備有限公司，天津300402；2.天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，天津300222）

國內(nèi)現(xiàn)有滾筒篩分機(jī)都是固定安裝在垃圾處理系統(tǒng)中，機(jī)動(dòng)轉(zhuǎn)場(chǎng)作業(yè)靈活性差、成本高、設(shè)備利用率低，為此天津百利陽光環(huán)保設(shè)備有限公司開發(fā)研制出了一種可移動(dòng)的滾筒篩分機(jī)。介紹了該篩分機(jī)的構(gòu)造、主要設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)、液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)和工作原理。該篩分機(jī)使用方便靈活，可以極大提高設(shè)備的利用率。

固廢處理；移動(dòng)式；滾筒篩分機(jī)

1　產(chǎn)品開發(fā)的背景

滾筒篩分機(jī)是一種適用于城市原生垃圾、存量垃圾等固體廢棄物的分選，以筒形篩面繞其中心軸線作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)完成固體廢棄物篩分的專用設(shè)備。其工作原理是利用物料的重力，通過篩筒/網(wǎng)孔對(duì)物料進(jìn)行篩分。它利用動(dòng)力驅(qū)動(dòng)若干組輥輪，而驅(qū)動(dòng)輥輪通過摩擦驅(qū)動(dòng)篩筒/網(wǎng)轉(zhuǎn)動(dòng)，物料由于重力在篩筒內(nèi)滾動(dòng)，粒徑小于篩網(wǎng)的物料會(huì)透過篩網(wǎng)成為篩下物，粒徑大于篩網(wǎng)的物料通過尾部的出料漏斗成為篩上物。目前，國內(nèi)現(xiàn)有滾筒篩分機(jī)都是固定安裝在垃圾處理系統(tǒng)中，設(shè)備的安裝需要有建筑基礎(chǔ)，只能定點(diǎn)進(jìn)行物料的篩分，無法對(duì)城市周邊多點(diǎn)垃圾堆積場(chǎng)進(jìn)行機(jī)動(dòng)轉(zhuǎn)場(chǎng)作業(yè)，轉(zhuǎn)場(chǎng)時(shí)設(shè)備需要重新拆裝，并在新的處理點(diǎn)建筑基礎(chǔ)。為了解決現(xiàn)有的固定式滾筒篩分機(jī)，安裝需要有建筑基礎(chǔ)，設(shè)備安裝費(fèi)用高、周期長(zhǎng)，且轉(zhuǎn)場(chǎng)時(shí)成本高、時(shí)間長(zhǎng)等問題，天津百利陽光環(huán)保設(shè)備有限公司組織技術(shù)人員進(jìn)行了充分的市場(chǎng)調(diào)研，開發(fā)研制出一種移動(dòng)式滾筒篩分機(jī)。其特點(diǎn)是：不要基礎(chǔ)建筑，不用現(xiàn)場(chǎng)安裝，設(shè)備可以由車輛牽引移動(dòng)，自帶動(dòng)力源，不用外接電源，篩分處理結(jié)束后，可通過牽引車靈活機(jī)動(dòng)快速轉(zhuǎn)移到另一處垃圾堆放場(chǎng)進(jìn)行固體廢棄物分選作業(yè)，轉(zhuǎn)場(chǎng)方便，設(shè)備利用率高。

2　設(shè)備的構(gòu)造

移動(dòng)式滾筒篩分機(jī)由底盤、發(fā)動(dòng)機(jī)、液壓系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)輥輪、滾筒及機(jī)架、帶式輸送機(jī)（見圖1～3）等組成。

底盤由車架、前支腿、后支腿、前輪軸、后輪軸、輪胎等構(gòu)成。

帶式輸送機(jī)共5條：進(jìn)料輸送機(jī)、篩下物縱向輸送機(jī)、篩下物橫向輸送機(jī)、篩下物拋料輸送機(jī)和篩上物拋料輸送機(jī)。篩上物拋料輸送機(jī)設(shè)計(jì)為可折疊收放，收放動(dòng)作由兩側(cè)的液壓缸完成。篩下物拋料輸送機(jī)也設(shè)計(jì)為可折疊收放，收放動(dòng)作由其兩側(cè)的液壓缸完成。

篩筒本體與水平面成一夾角δ，呈前高后低，便于篩上物出料。采用摩擦輥輪傳動(dòng)，篩筒本體坐在機(jī)架內(nèi)，4根機(jī)架立柱根部各設(shè)有1個(gè)摩擦輥輪，其中一側(cè)2只摩擦輥輪聯(lián)接有液壓馬達(dá)，為驅(qū)動(dòng)摩擦輥輪，另一側(cè)的2只為從動(dòng)輥輪。

篩筒前端為料斗，料斗底設(shè)有進(jìn)料輸送機(jī)，進(jìn)料輸送機(jī)直接將原料送入篩筒內(nèi)。機(jī)架上部安裝有2組篩筒接觸式清掃器，每一組滾筒清掃器為3節(jié)，清掃器與滾筒外表面接觸，清掃掛在滾筒內(nèi)的殘余物料。

篩筒的下部裝有1臺(tái)篩下物縱向輸送機(jī)，篩下物縱向輸送機(jī)前端橫向布置有篩下物橫向輸送機(jī)，在料斗的左側(cè)接著橫向輸送機(jī)是篩下物拋料輸送機(jī)。篩筒后端接著是篩上物拋料輸送機(jī)。

料斗底部進(jìn)料輸送機(jī)的下方前段布置有發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)和液壓傳動(dòng)系統(tǒng)，為整機(jī)提供動(dòng)力。

圖1　移動(dòng)式滾筒篩整機(jī)結(jié)構(gòu)示意

圖2　移動(dòng)式滾筒篩整機(jī)左上前方側(cè)視示意

圖3　滾筒本體與水平面夾角示意

3　主要設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)

1）型號(hào)BLGT18，滾筒直徑2 200 mm，滾筒長(zhǎng)度6200mm，滾筒轉(zhuǎn)速36r/min，生產(chǎn)率大于100t/h，料斗容積3.5 m3。

2）1臺(tái)110 kW的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。

3）滾筒驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)2臺(tái)，每臺(tái)功率7.5 kW。

4） 4條輸送帶驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)均為5 kW，輸送速度大于2 m/s。

5）2條折疊帶式輸送機(jī)采用液壓油缸進(jìn)行收放。

6） 車架、車橋保證可上高速公路，行駛速度大于80 km/h。

7）滾筒清掃器為從動(dòng)附著型清掃器。

4　液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)

移動(dòng)式滾筒篩液壓系統(tǒng)如圖4所示。

圖4　移動(dòng)式滾筒篩液壓系統(tǒng)

1）系統(tǒng)設(shè)計(jì)為1套液壓泵站系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)5組（6臺(tái)）馬達(dá)，2組（4只）油缸工作（見圖4）。

2）滾筒馬達(dá)1組驅(qū)動(dòng)功率為7.5 kW×2，帶式輸送機(jī)輸送馬達(dá)為4組，每組1臺(tái)，驅(qū)動(dòng)功率為5.5 kW×4。油缸因與馬達(dá)分別動(dòng)作，且馬達(dá)動(dòng)作時(shí)油缸處于鎖止?fàn)顟B(tài)不需要?jiǎng)恿Γ士珊喜⒉挥鑶为?dú)考慮功率。

3） 滾筒馬達(dá)轉(zhuǎn)速為65r/min，扭矩為1000Nm，帶式輸送機(jī)輸送馬達(dá)轉(zhuǎn)速為62r/min，扭矩為850Nm。

4）滾筒馬達(dá)所需流量為33 L/min，所需壓力為27 MPa，皮帶輸送馬達(dá)所需流量為63 L/min，所需壓力為21 MPa，油缸所需流量為48 L/min，所需壓力為8 MPa。

5） 液壓油溫需要加裝冷卻器。

6） 系統(tǒng)動(dòng)力源采用1臺(tái)4極37 kW雙出軸電機(jī)分別驅(qū)動(dòng)2臺(tái)排量23 mL/轉(zhuǎn)和45 mL/轉(zhuǎn)的高壓柱塞泵，2組油泵的輸出分別經(jīng)各組的電磁溢流閥、單向閥、高壓管路過濾器后分別進(jìn)入至各組的控制單元。2臺(tái)滾筒馬達(dá)由1組控制單元控制，4臺(tái)皮帶輸送馬達(dá)則分別由4組控制單元控制，4只油缸分2組控制單元控制。

7） 考慮設(shè)備使用環(huán)境溫度的原因，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了冷卻系統(tǒng)，由1臺(tái)4極2.2 kW電機(jī)驅(qū)動(dòng)循環(huán)齒輪油泵，將油液從油箱吸入后輸出經(jīng)冷卻器冷卻，再經(jīng)回油過濾器返回油箱。

8）本液壓系統(tǒng)的油箱容積為160 L，配有空濾器、液位計(jì)、放油球閥、Ф300清潔觀察孔，液位控制繼電器、電接點(diǎn)溫度表（控制冷卻系統(tǒng)啟動(dòng)停止）。

5　工作原理

當(dāng)設(shè)備牽引到作業(yè)場(chǎng)地，首先伸出前后支腿，將設(shè)備定位支撐牢固。然后啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，操作2臺(tái)拋料輸送機(jī)的2組油缸，將拋料輸送機(jī)調(diào)整到合適的角度之后，鎖止油缸。最后按先后順序，啟動(dòng)拋料輸送機(jī)馬達(dá)、篩上物輸送機(jī)馬達(dá)、篩下物輸送機(jī)馬達(dá)、滾筒篩驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，最后開啟進(jìn)料輸送機(jī)馬達(dá)。采用裝載機(jī)或其它裝料機(jī)器將物料倒入料斗進(jìn)行物料篩分處理。

停機(jī)或轉(zhuǎn)場(chǎng)時(shí)，操作順序與上述相反。首先停止進(jìn)料，隨后將進(jìn)料輸送機(jī)馬達(dá)停機(jī)、滾筒驅(qū)動(dòng)馬達(dá)停機(jī)、篩上物輸送機(jī)馬達(dá)停機(jī)、篩下物輸送機(jī)馬達(dá)停機(jī)、2臺(tái)拋料輸送機(jī)馬達(dá)停機(jī)。然后操作2組油缸將2臺(tái)折疊式拋料輸送機(jī)收回鎖止。最后，關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)。若需要轉(zhuǎn)場(chǎng)則收起前后支腿，掛上牽引桿，即可轉(zhuǎn)移。

6　設(shè)備的特點(diǎn)及應(yīng)用前景

移動(dòng)式滾筒篩分機(jī)，適用于城市和農(nóng)村生活垃圾以及礦區(qū)的礦化垃圾篩分處理。生活垃圾、礦化垃圾基本堆放在遠(yuǎn)離居民區(qū)的荒郊野外，移動(dòng)式滾筒篩分機(jī)特別適合無動(dòng)力場(chǎng)所的野外作業(yè)。其特點(diǎn)是不要基礎(chǔ)建筑，不用現(xiàn)場(chǎng)安裝，設(shè)備自帶動(dòng)力源，不用外接電源，機(jī)動(dòng)靈活，隨叫隨到，轉(zhuǎn)場(chǎng)方便，可極大提高設(shè)備的利用率。

產(chǎn)品已獲得中國實(shí)用新型專利，專利號(hào)為ZL 2014 2 0790793.7，并已申報(bào)了國家發(fā)明專利，發(fā)明專利申請(qǐng)?zhí)枺?01410768047.2，申請(qǐng)公布日：2015-04-08。

A New Equipment of Solid Waste Treatment：Mobile Drum Screening Machine Development

Wang Zhenhai1，F(xiàn)u Lei2，Sun Tao1，He Peizhen1，Sun Xicai1
（1.Tianjin Baili Sun Environmental Protection Equipment Co.Ltd.，Tianjin300402；2.College of Mechanical Engineering，Tianjin University of Technology and Education，Tianjin300222）

At present，the domestic existing drum screening machine is fixedly arranged in the garbage disposal system. Motor transition operation has poor flexibility，high cost and low utilization.Tianjin Baili Sun environmental protection equipment Co.Ltd.developed a mobile drum screening machine.We introduced the construction of the screening machine，the main design technical parameters，the design of hydraulic system and the working principle.Thisscreening machine hasthe advantages ofconvenient and flexible use，and can greatly improve the utilization rate ofthe equipment.

solid waste treatment；mobile；drum screening machine

X705；TQ028.9+1

B

1005-8206（2016）04-0058-03

2016-06-23

王振海（1964—），高級(jí)工程師，主要從事固廢處理成套設(shè)備的研究。