一种移动式建筑垃圾轻物质制备RDF燃料棒生产线及方法与流程

本发明涉及建筑工程，具体涉及一种移动式建筑垃圾轻物质制备rdf燃料棒生产线，同时还涉及一种移动式建筑垃圾轻物质制备rdf燃料棒的方法。

背景技术：

1、由固体废弃物生产的燃料一般称为垃圾衍生燃料(refuse derived fuel,rdf)，rdf是指将一般城市或农工废弃物，依照使用者需求，经过不同物理、化学处理程序去除其中不可燃物质后所生产的替代燃料。随着城市建设和拆迁的增加，建筑垃圾数量迅速增加，传统的填埋和焚烧处理方式已经不能满足处理需求，rdf燃料棒其热值高、燃烧效率好，可以替代传统的煤炭和燃油，成为清洁能源替代品，而将建筑垃圾中轻物质制备rdf燃料棒不仅可以将建筑垃圾中的可燃部分有效利用，减少资源浪费，还可以减少处理建筑垃圾时对填埋和焚烧处理设施的依赖，减少垃圾填埋和焚烧对环境造成的压力。建筑垃圾中的轻物质通常包括纸张、塑料、木材、纺织物等。现有建筑垃圾轻物质处理方式通常是集中堆放，然后集中转运至处理设施后进行处理，其处理及时性较低，面对施工过程中不断产生并堆放于施工现场各地的建筑垃圾，难以高效处理。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种移动式建筑垃圾轻物质制备rdf燃料棒生产线，实现由散落在工地各处的建筑垃圾到制备成可以直接投入使用的rdf燃料棒，集成化，机械化，大幅节省建筑垃圾轻物质处理成本，提高效率及回收利用率。

2、本发明的另一个目的在于提供了一种移动式建筑垃圾轻物质制备rdf燃料棒的方法，可直接应用在现有建筑垃圾轻物质处理与rdf燃料棒制备施工中。

3、为进一步实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种移动式建筑垃圾轻物质制备rdf燃料棒生产线，包括收集部分以及依次安装于所述收集部分上的处理部分、存储部分与压制部分，其中：所述收集部分包括主机体，所述主机体一侧上端安装有两组机械臂，其中一组机械臂末端连接有一铲斗，另一组机械臂末端连接有收集机构；

4、所述处理部分包括位于两组机械臂之间的传送带，所述传送带远离机械壁一侧上方安装有干字形的第一顶棚，所述第一顶棚下表面安装有与其形状相匹配的第一轨道，所述第一轨道上安装有若干夹取机构；所述第一顶棚横向均向传送带左右外侧延伸一定距离在其下方形成四个区域，分别对应设置切割、粉碎、筛分、干燥功能的设备；

5、所述存储部分包括位于所述第一顶棚与第二顶棚之间的第二轨道，所述第二轨道上通过电动小车安装有若干存储箱安装座，所述存储箱安装座为一个矩形槽，所述矩形槽用于安装大型存储箱与小型存储箱；所述大型存储箱与小型存储箱上端均具有开口，用于存储轻物质，其下端具有矩形插件，大小形状与存储箱安装座槽口匹配，其两侧分别安装有两个夹取座；

6、所述压制部分包括覆盖于第二轨道并远离机械臂一侧的十字形的第二顶棚，所述第二顶棚下表面安装有与其形状相匹配的轨道，该轨道上安装有若干组夹取机构，十字形的第二顶棚将其下分为四个区域，分别是与第二轨道交汇的原料取用区、位于第二顶棚中心附近的称重配比区、位于第二顶棚前后两侧的四组多余原料存储区、位于第二顶棚远离机械臂一侧的压制成型区。

7、可选地，所述收集机构以安装于机械臂末端的第一收集工件安装板作为底座，所述第一收集工件安装板中部两端安装有若干向外的收集电动推杆，其输出端连接有收集电动夹爪，所述第一收集工件安装板靠近顶端的位置外表面安装有一块横向的第二收集工件安装板，其通过转轴与第一收集工件安装板连接，且转轴由一个收集旋转电机驱动旋转。

8、进一步地，所述第二收集工件安装板上安装有若干竖直向下的收集电动推杆，输出端连接有收集电动夹爪，所述第二收集工件安装板下表面中部安装有一个第一图像识别摄像头，所述第一图像识别摄像头用于识别建筑垃圾中的轻物质并配合电动夹爪将其收集。

9、可选地，所述设备分别为用于切割较长木材或者塑料的切割机，用于破碎纸张、纺织物、短小木材、塑料的粉碎机，用于筛分破碎后的各种轻物质颗粒的电动筛网以及用于干燥分拣后的轻物质的干燥机。

10、可选地，所述第一顶棚靠近机械臂一侧的下表面安装有一除杂机构，其位于传送带与第一顶棚最初交汇区域处；所述除杂机构由一个竖直向下的电动推杆与安装于其输出端的电永磁吸盘组成，通过电力驱动打开后对传送带上轻物质中的磁性物质进行吸取除杂。

11、可选地，所述夹取机构包括从上至下依次连接的电动小车、夹取旋转电机、夹取第一电动推杆以及夹取轨道。

12、进一步地，所述夹取轨道两侧各连接有一块夹取拓展板，两块所述夹取拓展板下表面分别安装有若干朝下的激光测距仪与第二图像识别摄像头，所述激光测距仪用于测量夹取机构与轻物质、存储箱、传送带、处理设备的相对距离；所述夹取轨道上安装有若干通过电动小车连接的夹取第二电动推杆，其输出端连接有夹取电动夹爪。

13、可选地，位于所述多余原料存储区设置有安装于主机体上的四个余料存储箱，可分别用于存储多余的纸张、纺织物、木材、塑料；称重配比区设置有安装于主机体上的电子秤，用于称量小型存储箱中存储原料的质量。

14、可选地，所述主机体在远离机械臂的另一侧安装有rdf燃料棒成型机，所述rdf燃料棒成型机上设有下料口和出料口，所述出料口下方设置有rdf燃料棒存储箱。

15、由上，本发明可通过搬运机械臂将建筑垃圾堆中的重物质推开，再由收集机械臂将建筑垃圾中的轻物质配合图像识别摄像头夹取收集放至传送带上，传送带上设置的第一轨道配合其上若干组夹取机构，可对传送带上的轻物质如纸张、塑料、木材、纺织物进行分别夹取、处理、转运、存储，还可在处理前由除杂机构降下电永磁吸盘对轻物质中的磁性杂质进行去除，确保后续制备rdf燃料棒的燃烧质量，其中处理部分内设切割机、粉碎机、电动筛网、干燥机，分别实现对纸张、纺织物的破碎、筛分、干燥，对木材、塑料的切割、破碎、筛分、干燥，随后分类存储于存储部分中的各个存储箱中，再由压制部分的夹取机构对储料进行取用，配合电子秤对加入的原料进行精确控制，进而使得用于制备rdf燃料棒的建筑垃圾轻物质配比更加合理，使得制备的rdf燃料棒性能得到保障，实现由散落在工地各处的建筑垃圾到制备成可以直接投入使用的rdf燃料棒，集成化，机械化，大幅节省建筑垃圾轻物质处理成本，提高效率及回收利用率，同时制备出的rdf燃料棒具有较好性能，其因经过干燥处理，制备材料的含水率被加以控制，故拥有较好的燃烧效果，同时经过破碎切割后的材料具有较好的粒度，在称重配比后制备的燃料棒粒度更适合燃烧，避免了过大或过小颗粒影响燃烧效果，同时去除干扰燃烧的磁性杂质后能够确保燃料棒燃烧性能，进一步节省成本。

16、相应地，本发明还要求保护一种移动式建筑垃圾轻物质制备rdf燃料棒的方法，包括以下步骤：

17、s1、轻物质收集：将主机体移动至指定区域附近，使得机械臂端靠近建筑垃圾，控制机械臂末端靠近建筑垃圾，第一图像识别摄像头对垃圾堆中的建筑垃圾进行轻重物质的识别，配合控制第一收集工件安装板与第二收集工件安装板上的横向、竖向收集电动推杆与收集电动夹爪对轻物质进行收集夹取，并将其放至两组机械臂之间的传送带上；

18、s2、轻物质处理：建筑垃圾轻物质被收集至传送带时启动传送带，当轻物质被带至除杂机构下方区域时，通过电动推杆降下电永磁吸盘，电永磁吸盘对轻物质中的磁性杂质进行吸附除杂，除杂后继续向后传送轻物质，此时控制第一轨道上的若干组夹取机构移动至轻物质上方，夹取第一电动推杆降下夹取轨道与夹取拓展板，通过激光测距仪控制其与轻物质的距离，第二图像识别摄像头识别该处轻物质，若为纸张与纺织物，则配合夹取旋转电机、夹取第二电动推杆、夹取电动夹爪夹取轻物质，并将其运至粉碎机下料口上方，此时还需另一组夹取机构夹取一个小型存储箱并将其降至粉碎机出料口下方接料，随后松开位于下料口上方的夹取机构，使得轻物质落入粉碎机中对其进行粉碎；如果识别物质为较长的木材和塑料，则由夹取机构夹取并将其移动至切割机处，配合切割机完成切割，如果材料形状较异，可由多组夹取机构共同配合夹取完成切割，切割完毕后以上方相同方式送入粉碎机中进行破碎并收集至小型存储箱中；对于破碎后收集至小型存储箱中的纸张、纺织物、木材、塑料颗粒，由夹取机构夹取整个存储箱依次运至电动筛网、干燥机处进行下料、筛分、干燥、接料，最终由夹取机构将分类装满原料的小型存储箱通过第一轨道及传送带末端附近放回存储箱安装座中，对于难以处理的轻物质则由传送带一直运输至末端，直至落入大型存储箱中进行存储；

19、s3、存储转运：先通过电动小车控制空的小型存储箱移动到第一轨道右侧末端下方，通过其上夹取机构夹取空的小型存储箱进行轻物质的处理，处理完毕后装满轻物质原料的小型存储箱被放回存储箱安装座中，待所有的可处理轻物质均已处理并存入小型存储箱后，当传送带上还有无法处理的轻物质时，通过第二轨道上的电动小车控制大型存储箱移动到传送带下料口下方等待无法处理的轻物质落入其中，直至传送带清空，完成一次轻物质转运存储；

20、s4、压制成型：根据实际配比需要，控制装有对应种类原料的小型存储箱移动到第二顶棚下方，通过夹取机构夹取小型存储箱并将其放至电子秤上进行称重，质量较少则由其他存储箱向其中倾倒相同原料增加质量，质量太多则以相反方式倒出，当达到合适配比时将其倒入rdf燃料棒成型机中，其他种类原料同上加入rdf燃料棒成型机中，待全部加入后rdf燃料棒成型机进行rdf燃料棒制备，并将其输出至rdf燃料棒存储箱中进行存储；对于多余的原料或者难以处理的轻物质，则通过夹取机构夹取存储箱并将其倾倒至余料存储箱中进行存储。

21、由上，本发明通过将建筑垃圾轻物质处理流程中的收集、除杂、分拣、处理、干燥、存储、称量配比、压制成型集成在一个移动平台上，使得整个建筑垃圾轻物质制备流程可以随时在施工现场各处来回进行，有效应对大范围施工场地的分散性建筑垃圾轻物质处理需求，同时能够即时将其制备为性能较好的rdf燃料棒，有效提高垃圾处理效率同时节省rdf燃料棒制备成本。

22、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

23、1、相较于现有技术的人工分拣轻物质，耗时耗力且效率低下，本发明则是用图像识别摄像头代替人眼，更为精准、机械臂代替人手，更为高效；且设置的两组机械臂具有不同的功能，其相互配合可以迅速的识别出建筑垃圾中的轻重物质，且当轻物质因重物质阻挡难以收集时，可以通过搬运机械臂进行迅速铲除，再由收集机械臂进行精准收集，大幅提高建筑垃圾轻物质收集效率。

24、2、相较于现有技术，本发明设计的干字形顶棚配合第一轨道，将整个处理部分分为了六个区域，分别是磁性除杂区、切割区、粉碎区、筛分区、干燥区、废料传输区，再通过特制夹取机构与小型存储箱的配合，使得建筑垃圾轻物质中的识别、分拣、夹取、切割、破碎、筛分、干燥、存储均能通过机械高效完成，大幅提高建筑垃圾轻物质处理效率；且夹取机构与小型存储箱配合还使得处理过程中的倾倒下料、处理后接料均能自动完成，实现制备生产线的智能化。

25、3、相较于现有技术，本发明通过可拆卸的小型存储箱、大型存储箱配合存储箱安装座，使得轻物质加工中无论是处理、倒料、接料、转运还是存储均大大提高效率，且可根据实际情况调整第二轨道大小范围，调整轨道上大小存储箱数目，进而进一步提高生产线的垃圾处理量，提高rdf燃料棒产量，且分离式的存储设计也更加便于后续称重、精确配比压制成型，得到更高性能的rdf燃料棒。

26、4、相较于现有技术，本发明通过可拆卸存储箱与夹取机构配合电子秤实现了轻物质制备rdf燃料棒配比的自动控制，有效提高建筑垃圾轻物质制备rdf燃料棒的产量与性能，而余料存储箱的冗余设置则可以进一步提高生产线的产量与垃圾处理量。