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题名基于功能分析的废旧铅酸蓄电池破拆机设计
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作者
李宏燕
蔡国振
白璟琦
张佃平
吴军
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机构
宁夏大学机械工程学院
宁夏瑞银有色金属科技有限公司
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出处
《机械设计》
CSCD
北大核心
2021年第10期53-58,共6页
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基金
宁夏自然科学基金项目(2021AAC03082)。
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文摘
针对废旧铅酸蓄电池拆解回收中存在机械化程度及拆解效率低,作业车间环境污染较高等问题,设计一种以汽车用铅酸蓄电池为拆解对象的废旧铅酸蓄电池破拆机。基于功能分析研究方法及铅酸蓄电池内部结构分析,确定铅酸蓄电池破拆工艺流程和破拆机的总体功能模型,并对铅酸蓄电池破拆机的驱动机构进行了分析;综合运用形态学方法建立废旧铅酸蓄电池破拆装置形态学矩阵,运用SolidWorks对破拆装置中的夹具机构、锯切机构等关键机构进行了仿真建模。设计的夹具机构以小型液压缸为动力源,采用四连杆平行夹紧机构,最大张开距离为178 mm,最小张开距离为133 mm;锯切机构采用直径为500 mm的左右齿型圆盘锯,选用Y132S-4型电机以V型皮带轮进行传动连接,利用丝杠滑轨组件实现刀具在水平面上X和Y方向的自由移动。设计的试验样机以锯片转速700 r/min,锯切进给速度5.0 mm/s进行锯切试验,结果表明,设计的破拆机能够实现废旧铅酸蓄电池上下壳体与电池腔体的破拆,使铅板与铅泥有效分离;切割后产生的塑料和铅粒颗粒物形态规则均匀,颗粒粒径在6~8 mm之间,在闭式负压箱内进行切割可有效降低铅粉污染,满足回收企业对电池的破拆功能要求。
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关键词
废旧铅酸蓄电池
破拆机
结构设计
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Keywords
waste lead-acid battery
breaking device
structural design
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分类号
TM912.9
[电气工程—电力电子与电力传动]
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题名铅酸蓄电池锯切破拆颗粒物气固分离数值模拟
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作者
李宏燕
何立军
刘行宇
白璟琦
张东峰
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机构
宁夏大学机械工程学院
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出处
《化学工程》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第11期37-42,共6页
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基金
宁夏自然科学基金资助项目(2021AAC03082)。
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文摘
依据气固耦合理论,利用CFD-DEM耦合分析方法对铅酸蓄电池锯切破拆颗粒物分离进行仿真模拟。锯切破拆后塑料-铅颗粒的分离,属于稀相气固两相流问题。CFD-DEM间的耦合采用基于欧拉框架下的耦合接口方法实现;颗粒相采用基于拉格朗日法的颗粒追踪,流体相采用基于欧拉法和有限体积法的N-S方程求解。模拟结果表明:不同风速下分离效率不同,分离适宜风速为10-12 m/s;利用搭建的实验装置对模型进行验证,结果表明CFD-DEM方法所得结果与实验结果基本一致;根据ABS颗粒与铅颗粒的模拟分离结果,对分离装置模型的改进策略进行分析,降低隔板高度、减小料斗间距可提高铅颗粒的分离效果。研究可为铅酸蓄电池破拆产物的高效分离提供参考依据。
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关键词
铅酸蓄电池
锯切破拆颗粒
气固分离
CFD-DEM耦合
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Keywords
lead-acid batteries
sawing broken particles
gas-solid separation
CFD-DEM coupling
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分类号
S220.5
[农业科学—农业机械化工程]
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