一种挤压脱水机的主轴结构

技术领域

本申请涉及脱水机技术领域，具体涉及一种挤压脱水机的主轴结构。

背景技术

目前，我国餐饮业发达，因而餐厨垃圾处理的需求也十分巨大。但餐厨垃圾中由于含有大量的水分，若直接进行排放或填埋，则会造成严重的环境污染，同时也无法进行直接再利用。因此，为方便餐厨垃圾的运输及再利用，需要对餐厨垃圾进行脱水，以实现餐厨垃圾的固液分离。挤压脱水机是常见的脱水设备，可用于对餐厨垃圾/厨余垃圾物料进行挤压脱水，将经过脱水、制浆等工艺后的餐厨/厨余物料通过物理挤压以达到脱水目的。

现有的挤压脱水机如图1所示，以通长同直径主轴1配合螺距变化的螺旋叶片2，螺距a>b>c>d，使得餐厨/厨余物料在沿主轴向前运动时，随着螺距的变小，物料所处空间不断被压缩，物料通过经受轴向作用力，将内部间隙的水分挤压出去，从而实现脱水功能。

现有挤压脱水机在运行时主要依靠主轴螺旋螺距变化带来的空间变化，餐厨/厨余物料在沿主轴向前运动过程中，螺距逐渐变小，螺旋叶片在物料后方施加轴向压力压缩物料所处位置的空间，从而产生挤压脱水效果。但在此过程中易产生以下问题：

1、当餐厨/厨余物料透水性较差时，在此受力过程中物料仅受轴向作用力，径向无作用力，导致靠近主轴部分物料脱水效果较差；

2、挤压脱水机运行挤压的过程中，只能提供单一固定的压力作用在物料上，在挤压的整体过程中压力会逐渐降低，导致末端脱水效果较差；

3、当餐厨/厨余物料细碎程度较高时，物料内部油脂分布较均匀导致滑动特性增加，在挤压脱水的过程中易沿主轴向后滑动，螺旋叶片施加的挤压力也随物料滑动而消减，不仅大幅降低了脱水效果，也会降低设备处理能力，影响整条生产线的处理能力。

发明内容

为此，本申请提供一种挤压脱水机的主轴结构，以解决依靠现有挤压脱水机的主轴结构进行脱水时，脱水效果差的问题。

为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

一种挤压脱水机的主轴结构，包括：锥形主轴和与所述锥形主轴连接的出料端锥形轴，所述锥形主轴的外径沿靠近所述出料端锥形轴的方向逐渐增大，所述出料端锥形轴的外径沿远离所述锥形主轴的方向逐渐增大；

所述锥形主轴的外壁设置有旋转方向相同的多个螺旋叶片，多个所述螺旋叶片之间的螺旋螺距沿靠近所述出料端锥形轴的方向逐渐减小。

可选地，多个所述螺旋叶片的数量为4-10个。

可选地，多个所述螺旋叶片的最低点、最高点均位于同一平面。

可选地，所述出料端锥形轴的前、后端外径的变量大于所述锥形主轴的前、后端外径的变量。

可选地，所述出料端锥形轴的前、后端外径的变量超过所述锥形主轴的前、后端外径的变量两倍。

可选地，所述锥形主轴的长度大于所述出料端锥形轴的长度。

可选地，所述锥形主轴分为远离所述出料端锥形轴的第一段和靠近所述出料端锥形轴的第二段，所述第一段、第二段的外径沿靠近所述出料端锥形轴的方向均逐渐增大。

可选地，所述第二段的前、后端外径的变量大于所述第一段的前、后端外径的变量。

可选地，所述出料端锥形轴的前、后端外径的变量大于所述第二段的前、后端外径的变量。

可选地，所述锥形主轴与所述出料端锥形轴固定连接或一体成型。

相比现有技术，本申请至少具有以下有益效果：

1、本申请提供了一种挤压脱水机的主轴结构，包括：锥形主轴和出料端锥形轴，锥形主轴的外径沿靠近出料端锥形轴的方向(物料前进的方向)逐渐增大，出料端锥形轴的外径沿远离锥形主轴的方向逐渐增大；锥形主轴的外壁设置有旋转方向相同的多个螺旋叶片，多个螺旋叶片之间的螺旋螺距沿靠近出料端锥形轴的方向(物料前进的方向)依次逐渐减小；本申请提供的主轴结构简单，采用多段阶梯式的变径锥形主轴，使用时脱水效果好；通过锥形主轴的直径变化带来的径向空间变化与螺旋叶片的螺旋螺距变化带来的轴向空间变化，共同施加挤压力作用于当前位置的餐厨/厨余物料，此段作为挤压脱水机常压段，物料在此段同时受到轴向与径向的作用力，不仅可以有效提升对物料间隙水的挤出效果，也保证了靠近主轴附近物料的脱水效果；

对于滑动性较高的物料，本申请的锥形主轴形式相比常规结构提供了径向的作用力，降低了物料沿主轴的滑动性；同时，由于锥形主轴的直径逐渐增大，物料所处空间较常规结构更小，虽然同区段受挤压物料量更少，但是挤压力更大，物料平均受力更大，进一步提升了挤压脱水效果。

2、本申请出料端锥形轴的阶梯式变径带来的空间大幅变化，并且直径大幅变化形成的大倾角轴线能够同时提供轴向和径向的作用力，相较于螺旋叶片提供的挤压力，此方式的压力传递更为均匀，在此区段形成挤压脱水机的高压区，提升了挤压脱水机主轴末端的挤压效果；同时，空间的大幅变化可降低物料在出料端的通过空间，增加物料通过阻力，进一步加强物料所受的挤压力。

3、本申请采用多段式变径锥形主轴，后一段主轴直径变化量较前一段主轴直径变化量增加；高压段与前端的常压段共同构成两段阶梯式挤压，使得餐厨/厨余物料的间隙水通过常压段即可正常挤压脱出，而高压段将已经通过常压挤压的物料进一步提升所受挤压力，可将物料剩余内部水分加压挤出；另外，主轴还可由三段变径锥形轴组成，均可向物料提供轴向和径向作用力，锥形主轴分为第一段、第二段，且第一段、第二段、出料端锥形轴形成了挤压脱水机的常压段、中压段、高压段，对物料提供三段不同压力的挤压力；

通过多段阶梯式变径向物料提供不同阶段的压力效果，避免了通长主轴或单一变径式主轴只能提供不可变的固定压力，优化了挤压脱水效果；本申请通过压力变化形成的压力差，不仅有效提升挤压脱水效果，同时亦可提供阻力阻止物料的回流，适用于餐厨/厨余垃圾的挤压脱水工艺。

附图说明

为了更直观地说明现有技术以及本申请，下面给出几个示例性的附图。应当理解，附图中所示的具体形状、构造，通常不应视为实现本申请时的限定条件；例如，本领域技术人员基于本申请揭示的技术构思和示例性的附图，有能力对某些单元(部件)的增/减/归属划分、具体形状、位置关系、连接方式、尺寸比例关系等容易作出常规的调整或进一步的优化。

图1为现有技术提供的结构示意图；

附图标记说明：1、主轴；2、螺旋叶片；

图2为本申请实施例一提供的结构示意图；

图3为图2中带有螺旋螺距标号的结构示意图；

图4为本申请实施例二提供的结构示意图；

图5为图4中带有螺旋螺距标号的结构示意图。

附图标记说明：

1、锥形主轴；101、第一段；102、第二段；2、出料端锥形轴；3、螺旋叶片；4、进料端；5、螺旋螺距。

具体实施方式

以下结合附图，通过具体实施例对本申请作进一步详述。

在本申请的描述中：除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。本申请中的术语“第一”、“第二”、“第三”等旨在区别指代的对象，而不具有技术内涵方面的特别意义(例如，不应理解为对重要程度或次序等的强调)。“包括”、“包含”、“具有”等表述方式，同时还意味着“不限于”(某些单元、部件、材料、步骤等)。

本申请中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，通常是为了便于对照附图直观理解，而并非对实际产品中位置关系的绝对限定。在未脱离本申请揭示的技术构思的情况下，这些相对位置关系的改变，当亦视为本申请表述的范畴。

实施例一

本实施例提供了一种挤压脱水机的主轴结构，如图2、图3所示，其包括：锥形主轴1和与锥形主轴1连接的出料端锥形轴2，锥形主轴1与出料端锥形轴2可固定连接或一体成型；出料端锥形轴2设置在锥形主轴1的后端，锥形主轴1的前端设置有进料端4；

锥形主轴1的外径沿靠近出料端锥形轴2的方向逐渐增大，出料端锥形轴2的外径沿远离锥形主轴1的方向逐渐增大；

锥形主轴1的外壁设置有旋转方向相同的多个螺旋叶片3，多个螺旋叶片3之间的螺旋螺距5沿靠近出料端锥形轴2的方向逐渐减小。

优选地，多个螺旋叶片3的数量为4-10个，具体数量根据实际情况调整。

进一步优选地，多个螺旋叶片3不等径设置，但多个螺旋叶片3的最低点、最高点均位于同一平面，也就是说沿锥形主轴1的外径逐渐增大的方向，多个螺旋叶片3的面积也逐渐减小。

本实施例中螺旋叶片3的数量为6个，并依次有五个螺旋螺距5，其中，第一螺旋螺距5a>第二螺旋螺距5b>第三螺旋螺距5c>第四螺旋螺距5d>第五螺旋螺距5e，如图3所示。

优选地，锥形主轴1的长度大于出料端锥形轴2的长度；出料端锥形轴2的前、后端外径的变量大于锥形主轴1的前、后端外径的变量；出料端锥形轴2的前、后端外径的变量远大于锥形主轴1的前、后端外径的变量，出料端锥形轴2的前、后端外径的变量至少超过锥形主轴1的前、后端外径的变量两倍以上。

出料端锥形轴2的后端(远离锥形主轴1的一端)外径h与其前端(靠近锥形主轴1的一端)外径g的差值记为差值一，锥形主轴1的后端(靠近出料端锥形轴2的一端)外径g与其前端(远离出料端锥形轴2的一端)外径f的差值记为差值二，也就是说差值一大于差值二。

上述实施例的工作过程：装有本主轴结构的挤压脱水机在工作时，通过主轴的旋转，使得待脱水物料在螺旋叶片3的挤压作用下，向前(出料端锥形轴2的方向)推进，脱去水分，分离出的固体随着螺旋叶片3进入出料端锥形轴2中，再经过出料端锥形轴2进一步提供轴向及径向作用力，使得最终分离出的固体从出料端排出。

餐厨/厨余物料沿锥形主轴1轴向输送至出料端锥形轴2的过程中，由于螺旋螺距5逐渐变小，缩减了物料所处位置的轴向空间，螺旋叶片3在物料的轴向后方施加了挤压力；锥形主轴1直径沿主轴方向逐渐增加，缩减了物料所处位置的径向空间，锥形主轴1给予物料径向挤压力。此段为挤压脱水机常压段。

出料端锥形轴2直径沿轴向大幅增大，大幅增大的轴线向物料同时提供轴向及径向作用力，可取代螺旋叶片3所能提供的轴向力，并且相较于螺旋叶片3单纯依靠锥形轴提供的作用力更为均匀。因此，出料端锥形轴2可以进一步缩减物料所处位置的轴向及径向空间，大幅增加给予物料的径向挤压力并提供受力更为均匀的轴向挤压力，同时，空间的大幅变化可降低物料在出料端的通过空间，增加物料通过阻力，进一步加强物料所受的挤压力。此段为挤压脱水机高压段。

本实施例相较常规挤压脱水机主轴，在原有轴向挤压力的基础上增加了径向挤压力，使得餐厨/厨余物料经受两个方向(轴向和径向)的同时挤压，提升了挤压力和挤压效率；同时，本实施例将常规挤压段分为常压段、高压段两段进行阶梯式分段挤压，针对挤压过程中不同区段的物料优化力度和受力方式，通过压力变化产生的压力差提高挤压脱水效果。

实施例二

实施例二与实施例一基本类似，主要区别是：主轴由三段变径锥形轴组成，均可向物料提供轴向和径向作用力；

锥形主轴1分为远离出料端锥形轴2的第一段101和靠近出料端锥形轴2的第二段102；第一段101和第二段102也均为锥形轴，且第一段101、第二段102的外径沿靠近出料端锥形轴2的方向均逐渐增大，如图4、图5所示。

优选地，第二段102的前、后端外径的变量大于第一段101的前、后端外径的变量；出料端锥形轴2的前、后端外径的变量大于第二段102的前、后端外径的变量。

第一段101、第二段102、出料端锥形轴2形成了挤压脱水机的常压段、中压段、高压段，对物料提供三段不同压力的挤压力，优化了挤压脱水效果。

出料端锥形轴2的后端外径h与其前端(靠近锥形主轴1的一端)外径g的差值记为差值一，第二段102的后端外径g与其前端的外径i的差值记为差值二，第一段101的后端外径i与其前端的外径f的差值记为差值三，也就是说差值一大于差值二大于差值三，如图5所示。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合(只要这些技术特征的组合不存在矛盾)，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述；这些未明确写出的实施例，也都应当认为是本说明书记载的范围。

上文中通过一般性说明及具体实施例对本申请作了较为具体和详细的描述。应当理解，基于本申请的技术构思，还可以对这些具体实施例作出若干常规的调整或进一步的创新；但只要未脱离本申请的技术构思，这些常规的调整或进一步的创新得到的技术方案也同样落入本申请的权利要求保护范围。