CN118649719A - 一种基于煤矸石原料添加的人工土壤制备装置及制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及煤矸石处理设备技术领域，具体为一种基于煤矸石原料添加的人工土壤制备装置及制备方法，包括箱体以及设置在箱体上的进料斗，还包括破碎组件、筛分组件以及多个接料组件，其设于箱体上；所述破碎组件包括固定连接在箱体中的多个隔板，多个隔板由左到右将箱体分割成多个破碎空间；各隔板内均设置有多个破碎辊，且多个破碎辊的截面半径由左到右逐渐变大。当较大规格的煤矸石颗粒到达配比量时移动后，会通过传动机构驱使箱体上的进料斗带动煤矸石原料进入至下一个规格的破碎空间中进行破碎，不会再产生上一规格颗粒的煤矸石，直至所有规格的煤矸石原料均到达所需的配比量时，此时传动机构会驱使进料斗复位至初始状态进行重复配比操作。

Description

一种基于煤矸石原料添加的人工土壤制备装置及制备方法

技术领域

本发明涉及煤矸石处理设备技术领域，具体为一种基于煤矸石原料添加的人工土壤制备装置及制备方法。

背景技术

煤矸石是成煤过程中混入的远古土壤，伴随着漫长的成煤期，在高温高压等沉积作用下形成的煤炭次生矿物质，通过对煤矸石中添加微生物活化菌剂可以快速分解煤矸石，充分活化和解析煤矸石中的有用矿物质元素，起到盘活煤矸石中养料库作用，使煤矸石中所含有的有用微量元素得到有效释放，并且容易被植物生长所吸收，从而形成人工土壤，目前煤矸石人造土壤化利用技术及相关应用已日趋成熟。

目前煤矸石在制备人工土壤时，需要使用到不同粒径的煤矸石颗粒按比例进行混合配比，且煤矸石破碎装置在破碎时，可以限定颗粒的大小，实现上述要求。但现有技术的不足之处在于：煤矸石破碎装置在破碎时会产生部分低于所要求颗粒大小的产出，根据不同粒径大小的投放配比不同，还需要对其进行进一步的细分配比，操作繁琐、工作量大、且容易出现错误。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于煤矸石原料添加的人工土壤制备装置及制备方法，以解决现有技术中的上述不足之处。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于煤矸石原料添加的人工土壤制备装置，包括箱体以及设置在箱体上的进料斗，还包括破碎组件、筛分组件以及多个接料组件，其设于箱体上；所述破碎组件包括固定连接在箱体中的多个隔板，多个隔板由左到右将箱体分割成多个破碎空间；各隔板内均设置有多个破碎辊，且多个破碎辊的截面半径由左到右逐渐变大；破碎时，煤矸石颗粒通过筛分组件分选进入至相对应的接料组件中进行存储；当接料组件移动时，通过传动机构驱使进料斗移动至下一个破碎空间中破碎出不同规格的煤矸石原料，以便其余规格的煤矸石颗粒达到配比量以进行配比。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述筛分组件包括固定连接在箱体中的多个过滤板，多个过滤板的孔径从上到下依次减小；所述箱体上还设置有导流板，所述箱体上开设有通槽，所述通槽处连通有引导斗。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述接料组件包括固定连接在箱体上的固定座，所述固定座中设置有称量框；所述固定座的两侧均开设有横槽，所述横槽中设置有第一齿板，所述称量框的两侧均固定连接有横杆，所述横杆滑动连接在横槽中，所述横杆上设置有第一齿轮，所述第一齿轮移动的行程中与第一齿板啮合，所述固定座中还设置有用于驱使称量框移动的驱动单元。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述驱动单元包括固定连接在固定座中的电动伸缩杆；所述电动伸缩杆的一端固定连接有安装框，所述安装框转动连接在两个横杆的外表面上。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述传动机构包括设置在箱体上的被动转杆以及多个主动转杆，多个所述主动转杆均通过皮带与被动转杆传动连接；多个主动转杆上均设置有第二齿轮，多个所述安装框上均设置有第二齿板，多个第二齿板运动的行程中与相对应的第二齿轮啮合。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述被动转杆通过齿轮组与进料斗连接，多个所述固定座上均设置有对第二齿板进行引导的限位单元。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述齿轮组包括固定连接在从动转杆上的第三齿轮，所述进料斗上设置有第三齿板，所述第三齿轮与第三齿板啮合。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述限位单元包括开设在固定座上的限位槽；所述第二齿板的底部固定连接有限位杆，所述限位杆滑动连接在限位槽中，所述固定座上还设置有弹性拨杆。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述箱体上还设置有配料组件，所述配料组件包括固定连接在箱体上的输送管；所述输送管上连通有多个接料斗，多个所述接料斗连通在相对应的固定座上。

作为上述技术方案的进一步描述：

一种上述所述基于煤矸石原料添加的人工土壤制备方法，使用了上述基于煤矸石原料添加的人工土壤制备装置，具体包括以下步骤：

S1：将煤矸石通过进料斗进入至箱体中的破碎空间中，并通过破碎组件中破碎出不同规格的煤矸石颗粒；

S2：破碎后的煤矸石颗粒通过筛分组件分散至不同的接料组件中收集，当某一规格的煤矸石颗粒达到收集量时，通过传动机构触发进料斗移动至下一个破碎空间中进行破碎；

S3：当所有接料组件均达到收集量时，再通过传动机构驱使进料斗复位至初始位置处。

在上述技术方案中，本发明提供的一种基于煤矸石原料添加的人工土壤制备装置及制备方法具备的有益效果：

本发明通过设置箱体、进料斗、破碎组件、筛分组件、接料组件以及传动机构之间的相互配合，通过进料斗将煤矸石原料导入至箱体中的破碎空间中进行破碎，且破碎时伴生出小规格的煤矸石颗粒，通过筛分组件可以对破碎的煤矸石颗粒进行分选，并引导至相对应的接料组件中进行统一收集，当较大规格的煤矸石颗粒到达配比量时移动后，会通过传动机构驱使箱体上的进料斗带动煤矸石原料进入至下一个规格的破碎空间中进行破碎，不会再产生上一规格颗粒的煤矸石，直至所有规格的煤矸石原料均到达所需的配比量时，此时传动机构会驱使进料斗复位至初始状态进行重复配比操作，有效地提高了煤矸石原料添加速率，操作起来简单方便。

应当理解，前面的一般描述和以下详细描述都仅是示例性和说明性的，而不是用于限制本公开。

本申请文件提供本公开中描述的技术的各种实现或示例的概述，并不是所公开技术的全部范围或所有特征的全面公开。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的整体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的整体结构另一视角图；

图3为本发明实施例提供的整体结构纵剖示意图；

图4为本发明实施例提供的箱体局部结构纵剖示意图；

图5为本发明实施例提供的接料组件结构纵剖示意图；

图6为本发明实施例提供的限位单元结构分解示意图；

图7为图3中A处的放大图。

附图标记说明：

1、箱体；11、进料斗；21、隔板；22、破碎空间；23、破碎辊；31、过滤板；32、导流板；33、通槽；34、引导斗；41、固定座；42、称量框；43、横槽；44、第一齿板；45、横杆；46、第一齿轮；51、电动伸缩杆；52、安装框；61、被动转杆；62、主动转杆；63、皮带；64、第二齿轮；65、第二齿板；71、第三齿轮；72、第三齿板；81、限位槽；82、限位杆；83、弹性拨杆；91、输送管；92、接料斗。

具体实施方式

为使得本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

请参阅图1-7，本实施例提供的一种基于煤矸石原料添加的人工土壤制备装置，包括箱体1以及设置在箱体1上的进料斗11，进料斗11设置在箱体1的顶部，煤矸石原料通过进料斗11添加进箱体1中以进行加工处理，还包括破碎组件、筛分组件以及多个接料组件，其设于箱体1上；破碎组件包括固定连接在箱体1中的多个隔板21，以说明书附图4为准，多个隔板21由左到右将箱体1分割成多个破碎空间22；各隔板21内均贯穿设置有多个破碎辊23，且多个破碎辊23的截面半径由左到右逐渐变小，位于同一水平面上多个破碎空间22中的破碎辊23同轴转动，不同截面半径的破碎辊23可以将煤矸石原料破碎成不同规格的颗粒；破碎时，煤矸石颗粒通过筛分组件分选进入至相对应的接料组件中进行存储，且破碎时还会伴生出部分小于该规格的颗粒，所以需要使用到筛分组件对其进行筛分，筛分后的煤矸石颗粒将会顺着筛分组件滚落入相对应的接料组件中进行统一收集，且位于最顶部的接料组件收集的颗粒为最大的，其余的接料组件收集的颗粒依次递减；当接料组件移动时，通过传动机构驱使进料斗11移动至下一个破碎空间22中破碎出不同规格的煤矸石原料，以便其余规格的煤矸石颗粒达到配比量以进行配比，而煤矸石原料添加的人工土壤中所需不同粒径的比值为1mm：1~2mm：2~4mm：4~6mm=4：3：2：1，所以粒径较大的煤矸石原料所需的配比值最少，所以位于最顶部的接料组件先接满到所需的配比量移动后，通过传动组件驱使接料斗92移动至下一个破碎空间22中进行破碎，该破碎空间22破碎的粒径小于上一个破碎空间22破碎的粒径，直至所收集该大小粒径的接料组件收集到配比量时，再次驱动传动机构工作带动进料斗11移动，实现下一个粒径的破碎收集，重复上述操作过程，直至最小的粒径收集完成后，接料组件会通过传动机构驱使接料斗92复位移动至最大破碎粒径中的破碎空间22上方，实现循环破碎操作。

本发明进一步提供的实施例中，筛分组件包括固定连接在箱体1中的多个过滤板31，多个过滤板31的孔径从上到下依次减小，过滤板31设置成倾斜状，且多个过滤板31的具体设置方式可参阅说明书附图3；箱体1上还设置有导流板32，导流板32用于引导破碎后的煤矸石颗粒移动至最顶部过滤板31的一侧，便于煤矸石颗粒可以实现充分的过滤，箱体1上开设有通槽33，通槽33处连通有引导斗34，通槽33具体设置在过滤板31倾斜一侧的底部，通槽33可以将留在过滤板31上方的煤矸石颗粒通过引导斗34引导至接料组件中，并且引导斗34上可根据使用需求设置开关阀。

进一步的，接料组件包括固定连接在箱体1上的固定座41，固定座41中设置有称量框42，固定座41设置在相对应的引导斗34下方，称量框42内部设置有称量器，可以对收集到的颗粒进行数值称量，通过引导斗34可以将破碎筛分后的颗粒导入至称量框42中进行称量；固定座41的两侧均开设有横槽43，横槽43中设置有第一齿板44，第一齿板44设置在横槽43的一侧处，其具体设置位置可参阅说明书附图5，称量框42的两侧均固定连接有横杆45，横杆45滑动连接在横槽43中，横杆45上设置有第一齿轮46，第一齿轮46移动的行程中与第一齿板44啮合，通过横杆45上的第一齿轮46移动与第一齿板44接触后，固定座41中还设置有用于驱使称量框42移动的驱动单元，通过驱动单元工作驱使横杆45带动称量框42转动，从而实现倒料的目的。

更进一步的，驱动单元包括固定连接在固定座41中的电动伸缩杆51；电动伸缩杆51的一端固定连接有安装框52，安装框52转动连接在两个横杆45的外表面上，电动伸缩杆51连接外部电源和控制开关，当称量框42称量到设定值后，将信息反馈至处理器，处理器控制电动伸缩杆51工作，通过安装框52推动称量框42移动并实现倒料，其中电动伸缩杆51可以与引导斗34上的开关阀连接同一个控制开关，当电动伸缩杆51延伸工作时，开关阀关闭使得引导斗34不再落料，而当电动伸缩杆51回缩复位后，开关阀打开引导斗34正常使用。

本发明进一步提供的实施例中，传动机构包括设置在箱体1上的被动转杆61以及多个主动转杆62，被动转杆61以及主动转杆62均通过固定件固定在箱体1的外部，多个主动转杆62均通过皮带63与被动转杆61传动连接，被动转杆61以及主动转杆62上均设置有与皮带63相适配的链轮；多个主动转杆62上均设置有第二齿轮64，多个安装框52上均设置有第二齿板65，多个第二齿板65运动的行程中与相对应的第二齿轮64啮合，从而可以通过第二齿轮64带动被动转杆61转动，其中位于最底部第二齿轮64的截面半径小于其余第二齿轮64的截面半径，以说明书附图2为准，当第二齿板65向右移动时，可以驱使第二齿轮64顺时针转动，而当最底部的第二齿板65向右移动时，会驱使与之接触的第二齿轮64逆时针转动。

本发明提供的实施例中，被动转杆61通过齿轮组与进料斗11连接，被动转杆61转动通过齿轮组的配合，可以调节进料斗11的进料位置，便于破碎出不同粒径的煤矸石颗粒，多个固定座41上均设置有对第二齿板65进行引导的限位单元。

具体的，齿轮组包括固定连接在从动转杆上的第三齿轮71，进料斗11上设置有第三齿板72，第三齿轮71与第三齿板72啮合，第三齿板72安装在进料斗11的一侧处，当第三齿轮71与第三齿板72啮合后驱使第三齿板72带动进料斗11移动，进而实现进料斗11的位置调节。

进一步的，限位单元包括开设在固定座41上的限位槽81；第二齿板65的底部固定连接有限位杆82，限位杆82滑动连接在限位槽81中，固定座41上还设置有弹性拨杆83，限位槽81的具体形状可参阅说明书附图6，限位槽81为限位杆82的运动轨迹，弹性拨杆83与固定座41之间设置有扭转弹簧，当限位杆82在弹性拨杆83的作用下移动后，直至限位杆82与弹性拨杆83分离后，弹性拨杆83会自动复位，通过限位槽81与限位杆82的配合以及弹性拨杆83的作用下，可以使得第二齿板65在移动的过程中与第二齿轮64接触，而当第二齿板65在复位的过程中，则不与第二齿轮64接触，从而不触发第二齿轮64转动。

本发明进一步提供的方案中，箱体1上还设置有配料组件，配料组件包括固定连接在箱体1上的输送管91；输送管91上连通有多个接料斗92，多个接料斗92连通在相对应的固定座41上，输送管91的一端可以直接连接混料筒，方便配料后直接进行加工。

工作原理：工作时，将煤矸石原料通过箱体1上的进料斗11导入至箱体1内部的破碎空间22中，通过破碎空间22中转动的破碎辊23可以将煤矸石原料破碎成符合规格的颗粒，并且在破碎较大的煤矸石颗粒时，会伴生出少量规格较小的煤矸石颗粒，破碎后所有规格的煤矸石颗粒将会通过导流板32流入至过滤板31上，并通过多层过滤板31可以对破碎后的煤矸石颗粒进行筛分；筛分后留在过滤板31上的符合规格的煤矸石颗粒将会顺着过滤板31、通槽33以及引导斗34进入至固定座41中的称量框42中进行收集，直至称量框42称量出所需的配比量时，与之称量框42连接的电动伸缩杆51工作，驱使称量框42移动，电动伸缩杆51工作通过安装框52以及横杆45带动称量框42移动，并控制引导斗34上的开关阀关闭，且安装框52移动时会带动第二齿板65同步移动，且第二齿板65移动会与主动转杆62上的第二齿轮64接触，从而驱使第二齿轮64带动主动转杆62转动，主动转杆62转动后通过皮带63可以驱使被动转杆61同步转动，再通过第三齿轮71以及第三齿板72的配合，可以调节进料斗11的位置，以使得进料斗11移动至下一个破碎颗粒较小的破碎空间22中；

重复上述操作，直至最底部的第二齿板65移动将会驱使与之连接的第二齿轮64逆时针转动，由于最底部的第二齿轮64截面半径小，所以第二齿板65与之接触后其第二齿轮64的转动圈数多于其他第二齿轮64的转动圈数，此时第二齿轮64通过被动转杆61以及皮带63的配合，可以驱使主动转杆62反向转动，并再次通过第三齿轮71以及第三齿板72的配合，驱使进料斗11复位至破碎颗粒最大的破碎空间22上方即可；

当电动伸缩杆51延伸通过安装框52带动称量框42移动至第一齿板44处时，此时横杆45上的第一齿轮46与第一齿板44接触，从而可以驱使横杆45带动称量框42发生翻转，以使得称量框42中收集到的煤矸石颗粒可以倒入至接料斗92中，并通过接料斗92以及与接料斗92连通的输送管91配合，将煤矸石颗粒倒入至混合筒中进行下一步的制备。

一种上述基于煤矸石原料添加的人工土壤制备方法，使用了上述基于煤矸石原料添加的人工土壤制备装置，具体包括以下步骤：

S1：将煤矸石通过进料斗11进入至箱体1中的破碎空间22中，并通过破碎组件中破碎出规格较大的煤矸石颗粒；

S2：破碎后的煤矸石颗粒通过筛分组件分散至不同的接料组件中收集，当规格较大的煤矸石颗粒达到收集量时，通过传动机构触发进料斗11移动至下一个破碎空间22中进行破碎；

S3：当所有接料组件均达到收集量时，再通过传动机构驱使进料斗11复位至初始位置处。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (10)

1.一种基于煤矸石原料添加的人工土壤制备装置，包括箱体（1）以及设置在箱体（1）上的进料斗（11），其特征在于：

还包括破碎组件、筛分组件以及多个接料组件，其设于箱体（1）上；

所述破碎组件包括固定连接在箱体（1）中的多个隔板（21），多个隔板（21）由左到右将箱体（1）分割成多个破碎空间（22）；

各隔板（21）内均设置有多个破碎辊（23），且多个破碎辊（23）的截面半径由左到右逐渐变大；

破碎时，煤矸石颗粒通过筛分组件分选进入至相对应的接料组件中进行存储；

当接料组件移动时，通过传动机构驱使进料斗（11）移动至下一个破碎空间（22）中破碎出其他规格的煤矸石原料，以便其余规格的煤矸石颗粒达到配比量以进行配比。

2.根据权利要求1所述的一种基于煤矸石原料添加的人工土壤制备装置，其特征在于，所述筛分组件包括固定连接在箱体（1）中的多个过滤板（31），多个过滤板（31）的孔径从上到下依次减小；

所述箱体（1）上还设置有导流板（32），所述箱体（1）上开设有通槽（33），所述通槽（33）处连通有引导斗（34）。

3.根据权利要求1所述的一种基于煤矸石原料添加的人工土壤制备装置，其特征在于，所述接料组件包括固定连接在箱体（1）上的固定座（41），所述固定座（41）中设置有称量框（42）；

所述固定座（41）的两侧均开设有横槽（43），所述横槽（43）中设置有第一齿板（44），所述称量框（42）的两侧均固定连接有横杆（45），所述横杆（45）滑动连接在横槽（43）中，所述横杆（45）上设置有第一齿轮（46），所述第一齿轮（46）移动的行程中与第一齿板（44）啮合，所述固定座（41）中还设置有用于驱使称量框（42）移动的驱动单元。

4.根据权利要求3所述的一种基于煤矸石原料添加的人工土壤制备装置，其特征在于，所述驱动单元包括固定连接在固定座（41）中的电动伸缩杆（51）；

所述电动伸缩杆（51）的一端固定连接有安装框（52），所述安装框（52）转动连接在两个横杆（45）的外表面上。

5.根据权利要求4所述的一种基于煤矸石原料添加的人工土壤制备装置，其特征在于，所述传动机构包括设置在箱体（1）上的被动转杆（61）以及多个主动转杆（62），多个所述主动转杆（62）均通过皮带（63）与被动转杆（61）传动连接；

多个主动转杆（62）上均设置有第二齿轮（64），多个所述安装框（52）上均设置有第二齿板（65），多个第二齿板（65）运动的行程中与相对应的第二齿轮（64）啮合。

6.根据权利要求5所述的一种基于煤矸石原料添加的人工土壤制备装置，其特征在于，所述被动转杆（61）通过齿轮组与进料斗（11）连接，多个所述固定座（41）上均设置有对第二齿板（65）进行引导的限位单元。

7.根据权利要求6所述的一种基于煤矸石原料添加的人工土壤制备装置，其特征在于，所述齿轮组包括固定连接在从动转杆上的第三齿轮（71），所述进料斗（11）上设置有第三齿板（72），所述第三齿轮（71）与第三齿板（72）啮合。

8.根据权利要求6所述的一种基于煤矸石原料添加的人工土壤制备装置，其特征在于，所述限位单元包括开设在固定座（41）上的限位槽（81）；

所述第二齿板（65）的底部固定连接有限位杆（82），所述限位杆（82）滑动连接在限位槽（81）中，所述固定座（41）上还设置有弹性拨杆（83）。

9.根据权利要求3所述的一种基于煤矸石原料添加的人工土壤制备装置，其特征在于，所述箱体（1）上还设置有配料组件，所述配料组件包括固定连接在箱体（1）上的输送管（91）；

所述输送管（91）上连通有多个接料斗（92），多个所述接料斗（92）连通在相对应的固定座（41）上。

10.一种基于煤矸石原料添加的人工土壤制备方法，其特征在于，使用上述权利要求1-9中任一项所述的一种基于煤矸石原料添加的人工土壤制备装置，还包括以下步骤：

S1：将煤矸石通过进料斗（11）进入至箱体（1）中的破碎空间（22）中，并通过破碎组件中破碎出不同规格的煤矸石颗粒；

S2：破碎后的煤矸石颗粒通过筛分组件分散至不同的接料组件中收集，当某一规格的煤矸石颗粒达到收集量时，通过传动机构触发进料斗（11）移动至下一个破碎空间（22）中进行破碎；

S3：当所有接料组件均达到收集量时，再通过传动机构驱使进料斗（11）复位至初始位置处。