压榨机

技术领域

本发明涉及一种压榨机，用于污泥的深度脱水。

背景技术

例如污水处理厂、造纸厂、化工厂、食品加工厂等都会产生大量固液混合物料，需要经过脱水浓缩后以再进行后续处理。目前可用于固液分离的设备品种较多，常用的有板框压滤机、带式压滤机、转鼓真空过滤机和圆盘真空过滤机等。其中板框压滤机具有结构较简单，操作容易，运行稳定，保养方便，过滤面积选择范围灵活，占地少，对物料适应性强等优点，适用于各种中小型污泥脱水处理的场合。

例如污水处理厂，所产出污泥含水量相对较大，整体流动性比较好，因此，例如板框压滤机，可以通过泥浆泵将污泥送入板框压滤机的密闭滤室内。随着技术的发展，为了提高例如压滤的脱水率和脱水效率，往往在将污泥送入压滤机前，需要在污泥内添加生物质粉，对此，可见于中国专利文献CN115893791A，该专利文献中对污泥生物质混合物及其发展史进行了较为详细的说明，在此不再赘述。

与压榨机有关的是污泥生物质混合物的性状，与纯污泥相比，污泥生物质混合物流动性变差，整体含水率相对较低，因此不适合泥浆泵输送，而不能适应当前大部分的压滤机。

污泥生物质混合物的获得方式主要有两种，一种是直接在污泥中混入一定量的生物质粉，如中国专利文献CN103060044A所公开的基于搅拌混合的方式获得的污泥生物质混合物；另一种则是中国专利文献CN115893791A所公开的先对污泥进行造粒，然后通过机械混合的方式混入生物质粉，从而使污泥颗粒物表面沾附一层生物质粉，而易于进行压榨，形成滤饼。但无论哪种方式，都会减弱污泥生物质混合物的流动性，尤其是中国专利文献CN115893791A中所制备的污泥生物质粉混合物，原因在于，为了满足造粒的要求，污泥在造粒前需要满足造粒的含水率要求，换言之，该种污泥生物质混合物本身的含水率就相对较低，所制备物料呈现出颗粒状态，根本不可能使用泥浆泵进行输送，而难以使用传统的压滤机进行压滤脱水。

涉及流动性，污泥在一些实现中需要先进性初步脱水（脱水至含水率在50~85%），然后再进行深度脱水（脱水至25~38%），初步脱水后，污泥流动性变差，而不适合泥浆泵给料。而用于制备生物质污泥混合物的污泥通常是一种经过初步脱水的污泥，如中国专利文献CN115893791A所公开的技术内容。其中生物质污泥混合物是指污泥中混有生物质粉的混合物。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适于污泥深度脱水的压榨机。

在本发明的实施例中，提供了一种压榨机，其基本结构包括：

箱体，为长方箱体，并以选定的长向为压榨方向，该箱体在压榨方向上具有压榨舱段，该压榨舱段的上口和下口开放；箱体相应具有排液结构；

支架，用于将箱体支撑起预定高度，以使箱体下方具有出料空间；

箱盖及合箱机构，箱盖具有与上口配合的上盖板和与下口配合的下盖板，用于借助于合箱机构合箱或开箱；

滤板组，于压榨舱段，滤板组内的滤板在压榨方向上排布；

滤布，包括与滤板一一对应的套袋，相邻套袋在箱体侧板侧使用侧连接布连接，相应地，所述滤板被套入套袋，而形成上下贯通的滤室；以及

压榨机构，位于压榨舱段的一端，输出端连接位于该端的滤板或另提供的压榨板，以在压榨方向上推动滤板组；

若配有独立的压榨板，压榨板与所述滤布连接或通过柔性件与压榨机构所在端的滤板连接。

可选地，所述排液结构包括位于压榨舱段的侧板的内表面上的汇流槽，以用于汇流压滤液；

排液结构所具有的导出部与所述汇流槽连通。

可选地，所述导出部为：

第一结构，于侧板上开有透孔，透孔装有接头；

第二结构，汇流槽的一端或两端延伸出压榨舱段，压滤液由箱体底板或部分下盖板承接，并从底板导出；或

第三结构，同时适配有第一结构和第二结构。

可选地，所述汇流槽在压榨方向上延伸。

可选地，滤板上开有横向贯通的导流槽。

可选地，每块侧板上的汇流槽具有多条；

所述导流槽的数量与单侧汇流槽的数量一致，并一一对应，而在侧板侧边处连通。

可选地，所述导流槽为双肢结构，双肢在滤板中部连通，且一肢向滤板一侧延伸，另一肢向滤板另一侧延伸；

两肢间的夹角为120~175度。

可选地，所述箱体内设有用于在压榨方向上对滤板进行导引的导杆；

相应地，滤板上开有与所述导杆配合的导孔。

可选地，所述压榨机构的动力机为：

第一动力机，为压榨油缸，压榨油缸的轴线平行于所述压榨方向，压榨油缸的推杆与动力机所在侧的滤板连接或者与独立设置的压榨板连接；

第二动力机，为直线电机或电动推杆，以输出连接动力机所在侧的滤板或独立设置的压榨板；或

旋转电动机或液压马达，与旋转转换直线运动的转换机构连接；相应地，直线运动机构的输出构件与动力机所在侧的滤板或独立设置的压榨板连接。

可选地，箱体在压榨机构所在端设有用于压榨机构安装的架板；

架板包括用于压榨机构复位的限位装置。

可选地，箱盖及合箱机构具有第一配置或第二配置，其中第一配置为：

所述上盖板的一边缘铰装于上口一侧；

所述下盖板的一边缘铰装于下口一侧；

而所述合箱机构则包括上摆转机构和下摆转机构，其中上摆转机构输出驱动所述上盖板，以使上盖板摆转到封盖上口位或复位至上料位；下摆转机构输出驱动所述下盖板，以使下盖摆转到封盖下口位或复位至卸料位；

第二配置为：

在压榨方向上，所述上盖板导引于上导轨，所述下盖板则导引于下导轨；

所述合箱机构则包括于压榨方向上用于驱动上盖板以遮蔽上口或复位至上料位的上直线驱动机构和用于驱动下盖板以遮蔽下口或复位至卸料位的下直线驱动机构。

可选地，还包括合箱后锁死上盖板和下盖板的锁固装置。

可选地，所述锁固装置为：

第一锁固装置，包括一竖板和连接在竖板两端的各一块相同侧翻折的水平板，两水平板的距离与合箱后上盖板的上表面与下盖板的下表面的距离相等，以在侧面卡住合箱状态的上下盖板；

第二锁固装置，配置为：上盖板和下盖板上开有紧固孔，箱体上相应对位地开有螺钉孔，使用螺栓通过紧固孔和与紧固孔对位的螺钉孔锁死上盖板或下盖板；

第三紧固装置，配置为液压把板，以在合箱后，液压把板翻至相应盖板背侧，以压住相应盖板；或

第四锁固装置，为铰接螺栓，铰接螺栓相应铰接在箱体上，上盖板或下盖板侧面开有槽口，合箱后，铰接螺栓摆入槽口，而适配手轮或蝶形螺母锁合上盖板或下盖板。

可选地，于箱体上与压榨机构相对的一端设有卸料机构，该卸料机构的输出端连接位于该端的滤板或单独设置卸料板，以辅助卸料。

可选地，所述上摆转机构位于箱体在压榨方向的另一端上侧；

所述下摆转机构位于箱体在压榨方向的另一端下侧；

箱体在压榨方向的另一端通过加强筋进行加强。

在本发明的实施例中，箱体的压榨舱段具有上口和下口，并适配有箱盖和合箱机构。上料前，箱盖中的下盖板封住下口，然后上料；之后上盖板封住上口，完成合箱。压榨机构推动滤板组在压榨方向运行，逐渐将容置在滤室内的物料脱水。压榨完毕后，下盖板打开，压榨机构复位，箱盖中的上盖板也可同时打开，此时滤饼失去下盖板的顶托而下落，从而可以由位于箱体下方的出料机构出料。基于本发明的压榨机，由于直接从上口上料，对物料流动性要求较低。从而可以用于例如生物质污泥混合物这种流动性相对较差的经过初步脱水的物料，但因具有颗粒状的性状，而能够淌入滤室，而具有较好的适应性。并且卸料和上料相对简单，效率也比较高。

附图说明

图1为一实施例中压榨机立体结构示意图（上下盖板均处于打开状态）。

图2为一实施例中压榨机局部剖结构示意图（下盖板处于合箱状态）。

图3为一实施例中压榨板结构示意图。

图4为一实施例中压榨油缸的推杆结构示意图。

图5为一实施例中箱体立体结构示意图。

图6为一实施例中滤板结构示意图。

图7为一实施例中滤布结构示意图。

图8为一实施例中压榨机立体结构示意图（上下盖板均处于打开状态）。

图9为一实施例中压榨机局部剖结构示意图（下箱盖处于合箱状态）。

图中：1.支架，2.压榨油缸，3.架板，4.加强板，5.限位板，6.导杆，7.压榨板，8.锁架，9.滤板，10.滤布，11.上盖板，12.油缸，13.座架，14.加强筋，15.止推支架，16.箱体，17.出液孔，18.下盖板，19.油缸，20.出液孔，21.侧板，22.底板，23.推杆，24.有杆腔，25.滤室，26.铰支座，27.铰轴，28.铰轴，29.铰支座，30.卸料板，31.卸料油缸，32.铰支座，33.锁孔，34.套部，35.导孔，36.环槽，37.锁紧孔，38.汇流槽，39.导流槽，40.导孔，41.过孔，42.正面布，43.侧连接布，44.套袋，45.隔室，46.导轨槽，47.导轨，48.导轨。

实施方式

如中国专利文献CN115893791A所公开的关于生物质污泥混合物的制备，为了满足造粒的要求，在造粒前，污泥的含水率通常已经低于80%，并在在更多的应用中，造粒前的污泥的含水率在60%~70%，流动性已经非常差，已经不适合泥浆泵输送。

而在一些实现中，污泥中尽管未混入生物质粉，但污泥经两次脱水可以获得含水率较为理想的滤饼，因而初步脱水+深度脱水本身也会使得深度脱水时用作原料的污泥含水率已经较低，不适于泥浆泵通过管道输送。

进而，例如造粒并混入生物质粉后，所成污泥颗粒表面沾附生物质粉，具备了一定的颗粒属性，在不进行进一步干燥的条件下，具有颗粒的滚动性，而可以基于颗粒物的上料方式进行上料，因此，在本发明的实施例中提出了压榨舱段具有上口和下口的方案，其中的上口用来上料，或者说进料，下口则用于卸料。

在本发明的实施例中，为了利于描述，确定了一个基准方向，即压榨方向，体现在图1例示的结构中，该压榨方向即压榨油缸2的轴向。

并且基于上口和下口可以确认上下方向或者说立式方向的基准。

一般而言，基于例如压榨油缸2的推进，其推杆23探出端为其头端，反之为其尾端或者说是座端。并且按照人们的一般认知，行进方向的左右侧，通常具有确定的左右基准，且通常定性为“侧”，而推杆23所冲的方向通常被理解为正向。

在本发明的实施例中，压榨机的基础构成是箱体16，其整体上是一个长方形箱体，在图中，其长宽比相对较大，一般在2:1~6:1。

除压榨舱段外，箱体16的其余部分可以设置底板22，底板22一方面用于两侧板21间在箱体16底部的连接，还可以作为例如压榨油缸2安装基体的组成部分。

在图1中可见，除了压榨舱段外，例如限位板5，其构成箱体16的部分上面板，限位板5还用于例如压榨板7的复位位置的确定。

箱体16的长边的延展方向（简称长向）即压榨机的压榨方向，箱体16在压榨方向上具有压榨舱段，如前所述，压榨舱段可以使用例如淌料板、装载机等进行上料，而下口则是利用重力，使在失去下盖板18顶托之后滤饼自然下落。在此条件下，箱体16的下方空间为卸料空间，因此，关于压滤液的排出，应尽量避免与卸料空间相冲突。

因此，关于用于压滤液排出的排液结构可以配置在箱体16的前后端和/或左右侧，以让开卸料空间。在让开卸料空间的条件下，部分类型的排液结构设置在箱体16下侧也是可选的。

用于支撑箱体16的支架1则用于将箱体16支撑起一定的高度，以用于出料装置的配置，鉴于本申请侧重于如何实现压榨，关于其余部分在此不再赘述。

关于出料装置，例如可以是带式输送机，带面承接下口。

进而，关于下盖板18和上盖板11，其用于在压榨状态时相应封住下口和上口，从而实现合箱，并且在压榨过程中，下盖板18与下口，上盖板11与上口间应有一定的密封能力。

鉴于所说的密封属于静密封，实现相对容易，除了纯机械接合外，于上口和下口处可以设置密封圈，或者上盖板11和下盖板18的用于实现密封的界面上设置例如橡胶密封圈，以提高密封能力。

上盖板11与下盖板18都采用铰装的方式安装在箱体16上，在图1和图2中，上盖板11和下盖板18均铰装在相应口部的短边侧，但应知，关于两盖板还可以铰装在相应口部的长边侧。

图1和图2中，用于驱动上盖板11的驱动机构为三角形机构，用于实现上盖板11的摆转。相应地，上盖板11在图2中的右边缘通过铰轴28铰装在图中箱体16的右端，铰轴28的轴线为与压榨油缸2的轴线垂直的水平轴线。

上盖板11的背侧与一油缸12的活塞杆铰装，油缸12的缸座铰装在图2中所示的座架13上，而形成铰链三角形机构。

图中所示的油缸12也可以采用气缸，相对而言油缸12的功率密度大，气缸功率密度小，但气缸响应速度快，泄漏物主要是气体，不容易产生污染。

由于上盖板11与下盖板18的运动形式相似，为了显示两者的状态，图中上盖板11处于复位状态，以让开上料设备，而下盖板18则处于工作状态，以实现合箱。两盖板间的在图1和图2中的当前状态也可以理解为另外一个盖板的另一状态。

相应地，图1和图2示出了下盖板18的摆转驱动机构，配置同上摆转机构，并且图示的内容相对清晰，在此不再赘述。

压滤的功能部件则是滤板组，滤板组一般由多个滤板9组成，并且滤板9间相互平行设置。在本发明的实施例中，滤板9完全容置在箱体16内，并在于压榨舱段，滤板组内的滤板9在压榨方向上排布，并且最好按照均匀间隔的方式排布。

区别于现有技术的最典型特征之一是，在本发明的实施例中，所使用的滤布10是一个总成，由若干使用过滤面料制作的套袋44组成，套袋44之间在侧面使用侧连接布43进行连接，侧连接布43用于确定套袋44之间的最大距离，从而确定出了隔室45，而套袋44则用于与滤板9一一对应并套在滤板9上，此时套袋44具有上底，从而滤板9套入套袋44后，滤板组在被拉开的条件下，滤板9之间的间隔由所述侧连接布43所确定，从而形成滤室25，显然滤室25与所述隔室45一一对应。在滤板组被推压的过程中，滤板9的间距逐渐变小，从而压榨滤料以进行脱水。

滤室25为上下贯通的滤室25，从而在上盖板11打开时，可以自上方向滤室25内填料，而在下盖板18打开时，相当于滤室25无底，而使压榨后形成的滤饼因自重下落。

由前所述的内容可知，滤板9需要在其法向移动才能够实现压榨，因此，所提供的压榨机构需要从一端或者两端推压滤板组。

因此，关于压榨机构其位于压榨舱段的一端，但并不表示必须只能在压榨舱段的一端，只是表示其中一个压榨机构位于压榨舱段的一端。

压榨机构的输出端连接位于该端的滤板9或另提供的压榨板7上，从而当例如压榨板7被推动时，相邻滤板9间会基于滤料的挤压而产生压榨所需的挤压力。

若配有独立的压榨板7，压榨板7与所述滤布10连接或通过柔性件与压榨机构所在端的滤板9连接，这样压榨板7与其相邻的滤板9间还能形成一个滤室25。

在一些实施例中，所述排液结构包括位于压榨舱段的侧板，如图2和图5中所示的侧板21的内表面上的汇流槽38，以用于汇流压滤液。

相应地，排液结构所具有的导出部与所述汇流槽38连通。

关于汇流槽38，其优选地采用沿压榨方向延伸的凹槽结构，并且具有多条。

图5中显示的汇流槽38仅是示意性的表示，汇流槽38可以在侧板21的内表面上下方向上均置，也可以采用疏密不同的方式布置，即越往下排布越密集。

在一些实施例中，汇流槽38可以只设置在侧板21的中下部。

鉴于在压榨过程中汇流槽38可以延伸出例如压榨板7在图2的左侧，换言之，汇流槽38本身就可以将滤液导出，此时例如箱体16的底板22可以作为滤液导出的导出部，底板22与侧板21配合形成槽，而在如图2中所示的压榨油缸2下方的底板22上设置围堰，围堰与槽配合形成压滤液池，滤液池部分可以通过例如底板22上的孔向下导出。

在不设置围堰的条件下，压滤液还可以顺底板22从例如图2所示的左端导出。

在一些实施例中，滤液可以直接从侧板21上导出，侧板21上开如图1所示的出液孔20，如果出液孔出液孔17、20在侧板21上均置，需要在侧板21外设置例如溜板，以汇集压滤液。

在一些实施例中，如果例如出液孔20数量比较少，则可以使用管接头连接管路以导出压滤液。

管接头可以以螺纹连接或者焊接的方式装配在例如出液孔20上。

关于例如出液孔20导出和汇流槽38导出两种方式可以相互配合，即同时配置。

为了更适合压滤液的导出，滤板9上也设有槽，定义为导流槽39。滤板9上的导流槽39在滤板9的两个板面上均有设置，并且所开的导流槽39在横向贯通滤板9，或者说压滤液沿导流槽39向两侧分流。

进一步地，每块侧板21上的汇流槽38具有多条，以减轻压榨阻力。

相应地，所述侧板单板面上的导流槽39的数量与单侧汇流槽38的数量一致，并一一对应，而在侧板21侧边处连通。

关于导流槽39，其可以是直通槽，也可以采用其他结构的导流槽39，图6中导流槽39整体上呈V字形，而具有双肢结构，双肢在滤板9中部连通，且一肢向滤板9一侧延伸，另一肢向滤板9另一侧延伸，据此结构可以在导流槽39数量相对较少的条件下，仍具有较好的导流作用。

进一步地，两肢间的夹角为120~175度，且每肢都成斜向下的走向，利于压滤液的下行。

在图1和图2所示的结构中，配有用于滤板9平稳推进的导杆6，导杆6与压榨方向平行，相应也与压榨油缸2的轴线平行。

相应地，滤板9上开有与所述导杆6配合的导孔35。

所述导杆6的数量为两条，并且位于滤室25的上部，以减轻对滤饼的牵拉或者说阻挡，以利于滤饼自下口下落。

应知，滤饼本身含水率仍然达到35%左右，尤其是自身因生物质粉的存在产生的离层，易于碎裂，导杆6的阻挡作用有限。

关于导杆6，其并不必然是圆杆，还可以是例如下部的断面为扇形，中上部端面为三角形的导杆6，利于滤饼的落料。

图1例示的结构中，所述压榨机构的动力机为液压缸，在图中表示为压榨油缸2，液压缸的功率密度大，适用于重载场合。对于其他类型的动力机虽可以用，但功率密度相对较小，包括电动机在内，但并不排除其它类型的动力机的使用。

配置为压榨油缸2时，压榨油缸2的轴线平行于所述压榨方向，压榨油缸2的推杆23与动力机所在侧的滤板9连接或者与独立设置的压榨板7连接。

图3中，压榨板7的一板面采用例如焊接的方式设有一个套部34，套部34可以具有内螺纹，而图4中所示的推杆23的一端可以具有螺纹，推杆23与套部34间可以采用螺纹连接。

在图3例示的结构中，套部34的内孔为光孔，套部34开有多个侧孔，记为锁定孔33，可以使用例如紧定螺钉进行连接，具体是待推杆23的头部介入到套部34后，使用若干紧定螺钉紧固。

在图4例示的结构中，推杆23的头部具有环槽36，例如紧定螺钉通过锁定孔33而介入到环槽36，除了在径向顶压外，还起到挡销的作用。相应地，此时需要所述锁定孔33为螺纹孔。

在一些实施例中，锁定孔33采用光孔，而在推杆23的头部设置径向的螺纹孔，从而使用螺钉实现连接。

在一些实施例中，用于推动例如压榨板7的动力机还可以是直线电机或电动推杆。

鉴于在机械领域旋转运动转换成直线运动的运动副属于较为普遍的一种转换机构，因此，采用旋转电动机或者液压马达同样可以作为一种选择，只不过需要通过旋转运动转换成直线运动的运动副进行传动连接。例如所述运动副可以是丝母丝杠副，还可以是齿轮齿条副等。

关于压榨机构，可以配置独立的架体，该架体包含于例如所述支架1，压榨机构还可以以箱体16为安装基体。

图1所示的结构中的架板3、限位板5、侧板21等构成一个总成，而具有比较大的强度。其中架板3包括与侧板21平行设置的部分，该部分与侧板21间还设有加强板4，以使所述总成具有比较大的刚度，从而为例如压榨油缸2提供一个可靠的安装基础。

在图1中还包括两件锁架8，以此锁架8为例的锁固装置用于上盖板11和下盖板18合箱后的锁固，从而保证在压榨过程中的压榨空间的密封可靠性。

其中，锁架8大致是一个槽型构件，其包括一块竖板，竖板与侧板21平行，以及位于竖板两端的各一块水平板，两块水平板相对于竖板向同一侧延伸，从而形成槽型构件，槽口对位于合箱后的压榨箱一侧扣合，使位于上面的水平板压在上盖板11的上表面，而使位于下面的水平板承托主下盖板18的下表面。

此时，两水平板的间距为上盖板11的上表面与下盖板18的下表面的间距。

相应地，水平板的端部可以具有倒角或者倒圆，以利于锁架8的卡入。

在于上盖板11和下盖板18的锁固，在一些实施例中还可以直接使用紧固件进行锁固，例如在上盖板11和下盖板18上开紧固孔，箱体16上相应对位地开有螺钉孔，使用螺栓通过紧固孔和与紧固孔对位的螺钉孔锁死上盖板11或下盖板18。

以上两种锁固装置使用起来相对麻烦，需要人工介入的较多，在一些实施例中可以采用液压把板，例如锁架8被配置成两个“半部分”，半部分通过水平的销轴装在箱体16的侧板21上或者独立的架体上，采用例如摆动缸驱动半部分摆转，而用于例如位于上面的半部分实现对上盖板11的锁固。逆摆转则解锁。

在又一个实施例中，采用铰接螺栓，铰接螺栓相应铰接在箱体上，上盖板11或下盖板17侧面开有槽口，合箱后，槽口表现为竖向槽口，铰接螺栓摆入槽口，而适配手轮或蝶形螺母锁合上盖板11或下盖板18。

图2的右端，于箱体16上与压榨机构相对的一端设有卸料机构，该卸料机构的输出端连接位于该端的滤板9或单独设置卸料板30，以辅助卸料。从而避免部分滤饼过于偏置在卸料板30所在侧，形成钳夹，活动卸料板30利于该部分滤饼下行。

图1和图2中，所述上摆转机构位于箱体16在压榨方向的另一端上侧；所述下摆转机构位于箱体16在压榨方向的另一端下侧；箱体16在压榨方向的另一端通过加强筋14进行加强。

图1中，加强筋14成环形，类似于箍，但整体上采用焊接的方式固定在箱体16上，以提高箱体16整体抗剪能力。

相对于图1和图2例示的压榨机，图8和图9例示的压榨机则体现出了另一种合箱方式，即水平推移盖板的合箱方式，由于例如油缸12和油缸19，都属于直线输出部件，而以推移的方式进行合箱恰好符合该种直线输出部件的输出特征。并且图8和图9中尽管示意了例如油缸12座端的铰接方式，也仅仅是为了避免运动干涉，并不表示必然需要采用这种装配结构。

图8和图9中，于压榨箱体的侧面板上缘外侧设有导轨47，上盖板11相应地设有与该导轨47相配合的导轨槽46，两者配合形成导轨副。

相应地，压榨箱体侧面板的下缘外侧则设有导轨48，用于与下盖板18上设置的下导轨槽配合形成导轨副。

两导轨副用于盖板的可靠导引。

图8和图9中的其余结构可以参见前文以图1和图2为例详述的内容。