覆膜式好氧发酵专用多功能高效翻堆装置
阅读说明：本技术 覆膜式好氧发酵专用多功能高效翻堆装置 (Special multi-functional high-efficient heap device that turns over of good oxygen fermentation of tectorial membrane formula ) 是由 曾剑飞 董红敏 尚斌 郑云昊 于 2021-02-08 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种覆膜式好氧发酵专用多功能高效翻堆装置,包括：行走装置,包括履带和与履带连接的履带动力装置；主体支架,包括两个横向承重支架和两个纵向固定支架；链板输送装置,斜置于横向承重支架的上方,用于主动抓取中、下层的物料并将主动抓取的物料以及取料装置翻抛至链板输送装置的物料混合并向后方固定距离处传输；取料装置,设置于链板输送装置的上方,用于将中、上层物料切碎并向后翻抛至链板输送装置上；取料支撑架,包括两个取料静态支撑杆和两个取料液压伸缩杆。本发明能够在不揭膜的情况下在膜下对物料进行定期翻堆,同时满足精准进料、物料平移、精准出料、菌剂喷洒等需求。(The invention relates to a special multifunctional high-efficiency turning device for film-covered aerobic fermentation, which comprises: the walking device comprises a crawler and a crawler power device connected with the crawler; the main body bracket comprises two transverse bearing brackets and two longitudinal fixing brackets; the chain plate conveying device is obliquely arranged above the transverse bearing support and is used for actively grabbing materials at the middle and lower layers, turning and throwing the actively grabbed materials and the materials of the taking device to the chain plate conveying device, and conveying the materials to a position with a fixed distance to the rear; the material taking device is arranged above the chain plate conveying device and is used for cutting the middle-layer material and the upper-layer material and turning and throwing the middle-layer material and the upper-layer material backwards onto the chain plate conveying device; get material support frame, get material static bracing piece and two and get material hydraulic telescoping rod including two. The invention can regularly turn and stack materials under the film without uncovering the film, and simultaneously meets the requirements of accurate feeding, material translation, accurate discharging, microbial inoculum spraying and the like.)
技术领域
本发明涉及有机固体废弃物处置和资源化利用技术领域，具体是关于一种覆膜式好氧发酵专用多功能高效翻堆装置。
背景技术
高温好氧发酵是当前我国规模化处理畜禽粪便实现其资源化、无害化和减量化利用的主流方法之一。在高温好氧发酵过程中，定时翻堆是实现高质高效发酵的重要手段，对堆体物料进行定时翻堆，一方面能够让物料与空气充分接触，提高好氧微生物活性，促进发酵产热，加快水分蒸发；另一方面能将不同空间梯度处物料混合均匀的同时，还可以恢复物料的疏松度和通透性，缓解压实作用，促进供氧效率；此外，定时翻堆还具有平移物料的功能，能够实现有机废弃物的连续处理。翻堆装置是实现高温好氧发酵过程定时翻堆的关键设备。我国常规的规模化高温好氧发酵模式均配有专用翻堆装置，其中反应器式自带翻堆搅拌系统；槽式发酵多配备螺旋轴式翻堆机或链板式翻堆机，该类型翻堆机主要沿槽上导轨移动，要求堆体高度一般不得超过1.8米，同时运行时整体高度达4米以上；条垛式发酵多配备旋刀轴式翻堆机，该翻堆机运行时跨于堆垛之上，一般要求堆垛宽度不超过4米、高度不超过1.2米，这些传统的翻堆机通常要求物料不能堆置得过高，堆料上方需要留足够大的空间方便翻堆机运行，同时翻堆机本身空间结构高大，导致发酵场地空间利用率低。
近几年，覆膜式好氧发酵技术作为一种新兴的高效环保发酵技术，被广泛应用于有机废弃物的肥料化利用。通常，该技术模式要求物料堆置不超过1.8米，同时在物料表面覆盖功能膜材料并在整个发酵周期维持覆盖状态，以实现高质高效发酵、温室气体和恶臭气体减排，但是该技术模式下物料无法进行直接翻堆，存在发酵不均匀、结块严重、水分去除效率低等问题。然而，传统的翻堆装置由于本身结构特性以及应用场景的限制，在不揭膜的情况下无法直接应用于覆膜式好氧发酵过程，而如果先揭膜然后对堆体进行翻堆，或者揭膜的同时对堆体进行翻堆，均会造成温室气体和恶臭气体等的大量排放，丧失覆膜式好氧发酵技术本身优良的环保优势。因此亟需一种覆膜式好氧发酵专用多功能高效翻堆装置以解决以上问题。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种覆膜式好氧发酵专用多功能高效翻堆装置，在覆膜式好氧发酵过程中，该翻堆装置能够在不揭膜的情况下在膜下对物料进行定期翻堆，同时满足精准进料、物料平移、精准出料、菌剂喷洒等需求，实现连续处理、高效发酵等功能。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：
本发明所述的覆膜式好氧发酵专用多功能高效翻堆装置，包括：行走装置，所述行走装置包括履带和与所述履带连接的履带动力装置；主体支架，所述主体支架包括两个横向承重支架和两个纵向固定支架，两个所述横向承重支架分别设置于所述履带的两侧，每个所述纵向固定支架的下端与同侧的所述横向承重支架固定连接；链板输送装置，斜置于所述横向承重支架的上方，所述链板输送装置的前部通过位于该链板输送装置两侧的两个链板前置机架固定于两个所述横向承重支架的前端，后部通过位于该链板输送装置两侧的两个链板后置机架固定于两个所述横向承重支架的后端，中部的两侧分别与两个所述纵向固定支架连接；所述链板输送装置用于主动抓取中、下层的物料并将主动抓取的物料以及取料装置翻抛至所述链板输送装置的物料混合并向后方固定距离处传输；取料装置，设置于所述链板输送装置的上方，所述取料装置的后端的两侧分别与两个所述纵向固定支架的上端铰接，所述取料装置用于将中、上层物料切碎并向后翻抛至所述链板输送装置上；取料支撑架，所述取料支撑架包括两个取料静态支撑杆和两个取料液压伸缩杆，每个所述取料静态支撑杆的一端与同侧的所述横向承重支架固定连接，以使翻堆装置在非工作状态时，所述取料静态支撑杆承托所述取料装置；每个所述取料液压伸缩杆的一端与所述取料装置的一侧铰接，另一端与同侧的所述横向承重支架铰接，所述取料液压伸缩杆由液压动力装置提供动力以实现其在长度方向上的伸缩。
所述的覆膜式好氧发酵专用多功能高效翻堆装置，优选地，所述主体支架还包括第一隔板、第二隔板、第一隔间支架和第二隔间支架，所述第一隔板和所述第二隔板平行设置于所述链板输送装置与所述行走装置之间的空间内，并将该空间分割为上层区域、中层区域及下层区域，所述第一隔间支架的上端与所述第一隔板连接，下端与所述第二隔板连接；所述第二隔间支架的上端与所述第二隔板连接，下端与所述横向承重支架连接。
所述的覆膜式好氧发酵专用多功能高效翻堆装置，优选地，所述链板输送装置包括铲斗、链板、链板带轮以及链板动力装置，所述铲斗与所述链板的前端连接，用于刮下最底层的压实物料；所述链板包括斜向抓取部分和自所述斜向抓取部分后端水平延伸出的横向输送部分，所述斜向抓取部分的前部通过所述链板前置机架固定于所述横向承重支架的前端，所述横向输送部分通过所述链板后置机架固定于所述横向承重支架的后端；所述斜向抓取部分与所述横向输送部分之间的转折处通过所述链板带轮与所述纵向固定支架连接；所述链板带轮包括第一带轮、第二带轮、第一皮带，所述第一带轮设置于所述链板的转折处，所述第二带轮设置于所述链板输送装置与所述行走装置之间空间的上层区域中，所述第一皮带依次缠绕于第一带轮和第二带轮上；所述链板动力装置与所述第二带轮连接，用于驱动所述第二带轮的转动，所述链板动力装置与所述第一隔板固定。
所述的覆膜式好氧发酵专用多功能高效翻堆装置，优选地，所述链板输送装置还包括链板下挡罩，所述链板下挡罩平行并固定设置于所述链板的底部。
所述的覆膜式好氧发酵专用多功能高效翻堆装置，优选地，所述链板上均匀分布有耐磨齿刀片。
所述的覆膜式好氧发酵专用多功能高效翻堆装置，优选地，所述取料装置包括取料机架、取料转鼓、取料带轮以及取料转鼓动力装置，所述取料转鼓可转动的设置于所述取料机架的前端，所述取料机架的后端与所述纵向固定支架的上端铰接；在翻堆装置处于非工作状态时，所述取料静态支撑杆的自由端与所述取料机架的前部相抵；所述取料液压伸缩杆的一端与所述取料机架铰接，另一端与所述横向承重支架铰接；所述取料带轮包括第三带轮、第四带轮以及第二皮带，所述第三带轮的中心设置于所述取料转鼓的转轴上；所述第四带轮设置于所述取料机架的上方，并通过固定件与所述取料机架固定；所述第二皮带依次缠绕于所述第三带轮和第四带轮上；所述取料转鼓动力装置与所述第四带轮连接，用于驱动所述第四带轮转动。
所述的覆膜式好氧发酵专用多功能高效翻堆装置，优选地，所述取料装置还包括取料转鼓防护罩，所述取料转鼓防护罩为一上端和后端封闭的罩体结构，所述取料转鼓防护罩后端与所述取料机架连接，且罩设在所述取料转鼓的上方。
所述的覆膜式好氧发酵专用多功能高效翻堆装置，优选地，沿所述取料转鼓周向设置有若干个拨齿，用于将上层物料打碎。
所述的覆膜式好氧发酵专用多功能高效翻堆装置，优选地，还包括喷洒装置，所述喷洒装置包括用于盛放液体的功能液体箱、喷洒杆以及喷洒头，所述喷洒杆的一端伸入所述功能液体箱内，所述喷洒头设置于所述喷洒杆的另一端，所述喷洒杆与功能液体箱之间设置有喷洒泵。
所述的覆膜式好氧发酵专用多功能高效翻堆装置，优选地，还包括显示控制器，所述显示控制器分别与所述履带动力装置、所述链板动力装置、所述取料转鼓动力装置、液压动力装置和所述喷洒泵连接，用于通过预设的智能控制程序，控制行走装置的行走和转弯、链板的运行、取料机架的抬起与落下、液压伸缩杆的收缩与伸展以及喷洒装置的开启与关停。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
1、本发明所述的覆膜式好氧发酵专用多功能高效翻堆装置整体结构紧凑，可在不揭膜情况下实现膜下直接翻堆，一方面能够解决现有覆膜式好氧发酵模式下无法翻堆或者翻堆时需要反复揭膜铺膜造成功能膜材料磨损等问题，有效提高功能膜材料使用寿命，另一方面显著提高物料均匀性，解决结块等问题，减少翻堆过程中堆体内部有害、恶臭气体向外界环境排放，降低对采样人员健康的危害。
2、本发明所述的覆膜式好氧发酵专用多功能高效翻堆装置对物料的堆置高度要求较低，能在堆高2.5米左右情况下正常运行，有效提高发酵场地空间利用效率，增加处理效率。
附图说明
图1为本发明非工作状态时的结构示意图；
图2为本发明工作状态时的结构示意图。
图中各附图标记为：
1-行走装置；11-履带；12-履带动力装置；2-主体支架；21-横向承重支架；22-纵向固定支架；23-第一隔板；24-第二隔板；25-第一隔间支架；26-第二隔间支架；3-链板输送装置；31-铲斗；32-链板；321-斜向抓取部分；322-横向输送部分；33-链板带轮；34-链板动力装置；35-链板下挡罩；4-链板前置机架；5-链板后置机架；6-取料装置；61-取料机架；62-取料转鼓；621-拨齿；63-取料带轮；64-取料转鼓动力装置；65-取料转鼓防护罩；7-取料支撑架；71-取料静态支撑杆；72-取料液压伸缩杆；8-喷洒装置；81-功能液体箱；82-喷洒杆；83-喷洒头；9-显示控制器。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明的较佳实施例进行详细说明，以便更清楚理解本发明的目的、特点和优点。应理解的是，附图所示的实施例并不是对本发明范围的限制，而只是为了说明本发明技术方案的实质精神。
如图1和图2所示，本发明提供一种覆膜式好氧发酵专用多功能高效翻堆装置，包括：行走装置1，行走装置1包括履带11和与履带11连接的履带动力装置12，履带动力装置12用于驱动履带11转动，实现整机的行走和转弯；主体支架2，主体支架2包括两个横向承重支架21和两个纵向固定支架22，两个横向承重支架21分别设置于履带11的两侧，每个纵向固定支架22的下端与同侧的横向承重支架21固定连接；链板输送装置3，链板输送装置3斜置于横向承重支架21的上方，链板输送装置3的前部通过位于该链板输送装置3两侧的两个链板前置机架4固定于两个横向承重支架21的前端，后部通过位于该链板输送装置3两侧的两个链板后置机架5固定于两个横向承重支架21的后端，中部的两侧分别与两个纵向固定支架22连接，链板输送装置3用于主动抓取中、下层物料并将主动抓取的物料以及取料装置6翻抛至所述链板输送装置的物料混合并向后方固定距离处传输，增加物料与环境进行气体、热量交换的时间，实现物料的平移；取料装置6，取料装置6设置于链板输送装置3的上方，取料装置6后端的两侧分别与两个纵向固定支架22的上端铰接，取料装置6用于将中、上层物料切碎并向后翻抛至链板输送装置3上，使物料恢复疏松度和通透性，与环境发生充分的气体和热量交换；取料支撑架7，取料支撑架7包括两个取料静态支撑杆71和两个取料液压伸缩杆72，每个取料静态支撑杆71一端与同侧的横向承重支架21固定连接，其主要作用是在非工作状态下承托取料装置6；每个取料液压伸缩杆72的一端与取料装置6的一侧铰接，另一端与同侧的横向承重支架21铰接，主要作用是在工作状态下通过液压伸缩承托取料装置6并调整取料装置6的工作位置，取料液压伸缩杆72由液压动力装置（图中未示出）提供动力以实现其在长度方向上的伸缩。
在上述实施例中，优选地，主体支架2还包括第一隔板23、第二隔板24、第一隔间支架25和第二隔间支架26，第一隔板23和第二隔板24平行设置于链板输送装置3与行走装置1之间的空间内，并将该空间分割为上层区域、中层区域及下层区域，所述第一隔间支架25的上端与第一隔板23连接，下端与第二隔板24连接；第二隔间支架26的上端与第二隔板24连接，下端与横向承重支架21连接。由此，可以将链板输送装置3与行走装置1之间的空间合理利用，用于将翻堆装置的部分部件布置于该空间内。
在上述实施例中，优选地，链板输送装置3包括铲斗31、链板32、链板带轮33以及链板动力装置34，铲斗31与链板32的前端连接，用于刮下最底层的压实物料，以方便链板抓取物料并向后传输，有效降低整机的最小翻堆地隙；链板32包括斜向抓取部分321和自斜向抓取部分321后端水平延伸出的横向输送部分322，斜向抓取部分321的前部通过链板前置机架4固定于横向承重支架21的前端，主要作用是深入中、下层物料中并通过转动的链板抓取物料，同时将主动抓取的物料与取料装置6向后翻抛的物料进行混合，横向输送部分322通过链板后置机架5固定于横向承重支架21的后端，主要作用是将斜向抓取部分321混合的物料向后方固定距离处传输，增加物料与环境进行气体、热量交换的时间，实现物料的平移；斜向抓取部分321与横向输送部分322之间的转折处通过链板带轮33与纵向固定支架22连接；链板带轮33包括第一带轮、第二带轮、第一皮带，第一带轮设置于链板32的转折处，第二带轮设置于链板输送装置3与行走装置1之间空间的上层区域中，第一皮带依次缠绕于第一带轮和第二带轮上；链板动力装置34与第二带轮连接，用于驱动第二带轮的转动，链板动力装置34与所述第一隔板23固定。
在上述实施例中，优选地，链板输送装置3还包括链板下挡罩35，链板下挡罩35平行并固定设置于链板32的底部，用于防止链板32上残留的物料落入下方的隔间，污染链板输送装置3与行走装置1之间不同隔间内的部件。
在上述实施例中，优选地，所述链板32上均匀分布着耐磨齿刀片（图中未示出），以方便对物料进行破碎，防止结块。
在上述实施例中，优选地，取料装置6包括取料机架61、取料转鼓62、取料带轮63以及取料转鼓动力装置64，取料转鼓62可转动的设置于取料机架61的前端，取料机架61的后端与纵向固定支架22的上端铰接，取料液压伸缩杆72的一端与取料机架61铰接，另一端与横向承重支架21铰接；在取料装置6处于非工作状态时，取料液压伸缩杆72处于收缩状态，取料静态支撑杆71的自由端与取料机架61的前部相抵；当取料装置6工作时，取料液压伸缩杆72处于伸展状态，取料机架61向上抬起，抬起的高度与料堆的高度相匹配，以方便在取料带轮63的驱动下，取料转鼓62将物料切碎并向后翻抛至链板32的斜向抓取部分321上。其中：取料带轮63包括第三带轮、第四带轮以及第二皮带，第三带轮的中心设置于取料转鼓62的转轴上；第四带轮设置于取料机架61的上方，并通过固定件与取料机架61固定；第二皮带依次缠绕于第三带轮和第四带轮上；取料转鼓动力装置64与第四带轮连接，用于驱动第四带轮转动。
在上述实施例中，优选地，取料装置6还包括取料转鼓防护罩65，取料转鼓防护罩65为一上端和后端封闭的罩体结构，取料转鼓防护罩65后端与所述取料机架61连接，且罩设在所述取料转鼓的上方，由此，可以防止取料转鼓62翻抛物料时，物料向上方和后方散乱抛洒，通过调整取料转鼓防护罩的尺寸及位置，可以使翻抛后的物料精准落到链板32的斜向抓取部分321上。
在上述实施例中，优选地，沿所述取料转鼓周向设置有若干个拨齿621，用于将中、上层物料切碎。
在上述实施例中，优选地，还包括喷洒装置8，喷洒装置包括用于盛放液体的功能液体箱81、喷洒杆82以及喷洒头83，喷洒杆82的一端伸入功能液体箱81内，喷洒杆82的另一端与喷洒头83相连并伸至链板上方，可对链板抓取的物料喷洒功能液体，其中，喷洒杆82与功能液体箱81之间设置有喷洒泵（图中未示出），以控制喷洒装置8的开启与关停。
在上述实施例中，优选地，还包括显示控制器9，显示控制器9位于三层隔间中的中层隔间内，其通过连接线路分别与履带动力装置12、链板动力装置34、取料转鼓动力装置64、液压动力装置和喷洒泵连接，用于通过预设的智能控制程序，控制行走装置1的行走和转弯、链板32的运行、取料机架61的抬起与落下、液压伸缩杆的收缩与伸展以及喷洒装置8的开启与关停。
本发明的工作过程为：
1) 根据待处理废弃物日产生量以及预设发酵周期，确定合适堆肥槽规模和翻堆频率，根据需求完成硬化地面、通风系统、堆肥槽等基础建设，其中堆肥槽宽度略大于翻堆设备的宽度，堆肥槽高度略大于翻堆设备的高度，然后对整体堆肥槽进行覆膜、压边、通风。
2）每日将适量待处理废弃物混合均匀并于堆肥槽入口端堆置成堆。
3）在需要翻堆时，确保风机正在运行，同时功能膜处于鼓起状态，减少翻堆设备与功能膜接触的风险。
4）设置翻堆程序，主要包括调整取料转鼓的高度以保证其能够完成上层物料的翻抛、调整链板运行速率以保证链板能够均匀抓取中下层物料、调整设备行走速率以保证均匀翻堆、调整喷洒量和喷洒时间以保证功能液体定点高效喷洒。
5）启动设备开始翻堆，翻堆设备由堆肥槽出口端进入并向入口端移动，并将入口端的废弃物翻堆后向出口端平移，翻堆完成后由堆肥槽入口端移出，一次翻堆结束。
6）随着每日向堆肥槽中添加物料，并由翻堆机将物料翻堆后向出口端平移，堆肥槽内物料逐渐充满，而最开始加入的物料经过完全发酵腐熟之后由堆肥槽出口端移出。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
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