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河北建筑工程學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告
課題
名稱(chēng)
醫(yī)療垃圾破碎機(jī)破碎裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
系 別： 機(jī)械工程系
專(zhuān) 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
班 級(jí)： 機(jī)091
學(xué)生姓名： 尤遠(yuǎn)見(jiàn)
學(xué) 號(hào)： 2009307130
指導(dǎo)教師： 梁建明 張燦果
課題來(lái)源
導(dǎo)師課題
課題類(lèi)別
畢業(yè)論文
一、論文資料的準(zhǔn)備
醫(yī)療垃圾是指醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)在醫(yī)療過(guò)程中產(chǎn)生的直接或間接感染性、毒性以及其他危害性的廢物，包括手術(shù)、包扎、生物培養(yǎng)、化驗(yàn)檢驗(yàn)的殘余物，傳染病人產(chǎn)生的生活垃圾、一次性注射器等。近年來(lái)，隨著我國(guó)衛(wèi)生事業(yè)的發(fā)展，醫(yī)療機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的廢物數(shù)量越來(lái)越多，這也使得我國(guó)醫(yī)療廢物處置產(chǎn)業(yè)急需要快速發(fā)展。
醫(yī)療垃圾含有大量細(xì)菌、病毒以及有毒害的化學(xué)品、塑料和婦產(chǎn)高含水率廢棄物等，尤其是近年來(lái)不斷出現(xiàn)人畜共患的疾病，如瘋牛病、禽流感等傳染性極強(qiáng)的疾病以及非典型性肺炎等烈性傳染病，因其病原微生物存活時(shí)間長(zhǎng)、繁殖速度快，用醫(yī)院常規(guī)的在高溫132℃、高壓205KPa和2到10分鐘的條件下消毒殺菌是不能解決問(wèn)題了，所以醫(yī)療垃圾若不經(jīng)過(guò)特殊銷(xiāo)毀處理而混入生活垃圾，將嚴(yán)重污染環(huán)境，對(duì)人類(lèi)健康產(chǎn)生極大的危害。
對(duì)于醫(yī)療科技的發(fā)展與進(jìn)步，醫(yī)療藥用品與醫(yī)療廢棄物越來(lái)越復(fù)雜而且量大，為了社會(huì)環(huán)保潔凈空氣污染，衛(wèi)生填埋法是醫(yī)療廢物的最終處置方法，其原理是將垃圾埋入地下，通過(guò)微生物長(zhǎng)期的分解作用，使之分解為無(wú)害的物質(zhì)。醫(yī)療廢物的填埋系統(tǒng)如果沒(méi)有防滲措施，各種有毒物質(zhì)、病原體、放射性物質(zhì)等會(huì)隨雨水滲入土壤，有害物質(zhì)會(huì)通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體，危及人類(lèi)健康。醫(yī)療垃圾填埋之前必須經(jīng)過(guò)破碎，達(dá)到減容，達(dá)到無(wú)害化。
醫(yī)療垃圾的處理方法主要有兩種：焚燒；消毒后減容處理填埋。而填埋及焚燒之前都首先要進(jìn)行減容破碎處理，這就需要使用醫(yī)療垃圾處理破碎機(jī)進(jìn)行破碎。由于醫(yī)療垃圾都是堅(jiān)固廢物料，所以要選用較堅(jiān)固的固廢粉碎機(jī)。
過(guò)去，醫(yī)療垃圾高溫高壓粉碎處理技術(shù)主要用于軍方和宇航工業(yè)，90年代時(shí)，由于焚燒爐的使用受到限制，使得高溫高壓粉碎處理成套設(shè)備大批進(jìn)入了民用市場(chǎng)。從國(guó)內(nèi)破碎機(jī)的現(xiàn)狀及發(fā)展前景來(lái)看,國(guó)內(nèi)破碎機(jī)還有很大的發(fā)展空間,同時(shí)也需要一段時(shí)間的積累和探索,要縮小差距并趕超國(guó)外先進(jìn)技術(shù),必須增加投入,加強(qiáng)破碎基礎(chǔ)理論的研究,提高耐磨材料性能,提高制造工藝水平,利用計(jì)算機(jī)對(duì)破碎機(jī)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的研究,借以提高產(chǎn)品性能和可靠性,并擴(kuò)大使用范圍,是積極參與競(jìng)爭(zhēng)、開(kāi)發(fā)中國(guó)破碎機(jī)市場(chǎng)的關(guān)鍵。因此醫(yī)療垃圾破碎機(jī)具有良好的發(fā)展前景。
目前醫(yī)療垃圾處理設(shè)備的生產(chǎn)廠家主要有：中山斯瑞德環(huán)保設(shè)備科技有限公司。中山斯瑞德環(huán)保設(shè)備科技有限公司是國(guó)內(nèi)醫(yī)療垃圾破碎機(jī)系列產(chǎn)品的專(zhuān)業(yè)制造商，該公司專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)制造harden 牌的單軸/雙軸生活垃圾破碎機(jī)可用于醫(yī)療垃圾的破碎處理。
醫(yī)療垃圾處理設(shè)備是通過(guò)一個(gè)容器將醫(yī)療廢物聚集，然后利用粉碎裝置將其剪切、撕裂和擠壓使垃圾尺寸減小達(dá)到減容的目的，并為之后的焚燒、填埋等做準(zhǔn)備。
粉碎機(jī)包括殼體、傳動(dòng)裝置、粉碎裝置、加熱消毒裝置。傳動(dòng)裝置包括電機(jī)、減速器、聯(lián)軸器、帶傳動(dòng)；粉碎裝置包括滾筒和螺旋葉片，滾筒為圓柱形，兩側(cè)開(kāi)口，安放在滾輪骨架上，滾輪骨架固定在殼體內(nèi)壁上，滾筒內(nèi)裝有螺紋葉片，螺紋葉片為彎弧狀；加熱消毒裝置包括高溫氣體發(fā)生器，滾筒內(nèi)壁上安裝有噴灑頭，噴灑頭通過(guò)導(dǎo)管與噴灑液箱及泵相連，滾筒與電機(jī)減速器相連。它可及時(shí)對(duì)醫(yī)療垃圾進(jìn)行縮減量、消毒滅菌的處理，使其達(dá)到可安全排放的目的；而且整個(gè)處理過(guò)程都是在密閉狀態(tài)下進(jìn)行的，不會(huì)對(duì)操作人員造成危害，也防止了二次污染。
醫(yī)療垃圾破碎機(jī)的動(dòng)力來(lái)源為電動(dòng)機(jī)，而從電動(dòng)機(jī)傳來(lái)的轉(zhuǎn)速不能滿足破碎機(jī)的實(shí)際工作要求，所以需要減速器對(duì)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)，同時(shí)電動(dòng)機(jī)和減速器以及減速器和破碎機(jī)輸入軸的連接我們通過(guò)聯(lián)軸器來(lái)實(shí)現(xiàn)；醫(yī)療垃圾破碎機(jī)工作時(shí)，刀盤(pán)上的刀頭起著至關(guān)重要的作用。本設(shè)計(jì)有兩根工作軸，在工作軸上裝配刀盤(pán)，安裝工作軸時(shí)刀盤(pán)均勻分布在相鄰刀盤(pán)之間，其定位依靠軸承底座來(lái)實(shí)現(xiàn)。因?yàn)樵撈扑闄C(jī)的破碎原理就是依靠刀頭和兩個(gè)刀盤(pán)之間以及刀頭和工作倉(cāng)內(nèi)壁上的梳板之間的剪切力來(lái)把物料剪碎。而且醫(yī)療垃圾成分復(fù)雜，對(duì)刀頭的強(qiáng)度、耐磨性和耐腐蝕性都有很高的要求。刀頭上刀齒數(shù)量越少，生產(chǎn)率越高，但破碎效果越差：刀頭上刀齒數(shù)量越多，則刀頭對(duì)物料產(chǎn)生擊碎、擠壓和摩擦越大，使物料破碎的更細(xì)，但功率消耗明顯增加，生產(chǎn)率也得不到提高。為了兼顧機(jī)械設(shè)計(jì)的可靠性和經(jīng)濟(jì)性要求，我們把刀頭和刀盤(pán)設(shè)計(jì)為分體式結(jié)構(gòu)。且刀頭為直刃，這樣不僅可以保證物料的連續(xù)給進(jìn)，而且還可以提高刀頭的強(qiáng)度，從而提高刀頭的使用壽命。
二、本課題的目的（重點(diǎn)及擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題）
本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)機(jī)械專(zhuān)業(yè)學(xué)生在畢業(yè)前的一次全面訓(xùn)練，目的在于鞏固和擴(kuò)大學(xué)生在校所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)和專(zhuān)業(yè)知識(shí)，訓(xùn)練學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決問(wèn)題的能力。是培養(yǎng)、鍛煉學(xué)生獨(dú)立工作能力和創(chuàng)新精神的最佳手段。畢業(yè)設(shè)計(jì)要求每個(gè)學(xué)生在工作過(guò)程中，要獨(dú)立思考，刻苦鉆研，有所創(chuàng)新、解決相關(guān)技術(shù)問(wèn)題。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，使學(xué)生掌握推土機(jī)的總體參數(shù)的確定，工作裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算等內(nèi)容，將課程中所學(xué)到的知識(shí)應(yīng)用到畢業(yè)設(shè)計(jì)中去。 為今后步入社會(huì)、走上工作崗位打下良好的基礎(chǔ)。
課題重點(diǎn)和難點(diǎn)是粉碎裝置的設(shè)計(jì)。該機(jī)器設(shè)計(jì)的好壞就在于粉碎裝置的設(shè)計(jì)的好壞，如果粉碎裝置設(shè)計(jì)合理，那機(jī)器在粉碎醫(yī)療垃圾時(shí)將能很好運(yùn)行且能高效的進(jìn)行垃圾粉碎。由于醫(yī)療垃圾粉碎機(jī)主要通過(guò)刀片的擠壓和剪切對(duì)醫(yī)療垃圾進(jìn)行粉碎，這就要求刀片的材質(zhì)性能要有一定的強(qiáng)度且要耐磨。同樣，刀片之間的間隙也是要進(jìn)行反復(fù)設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)，以達(dá)到最佳效果。
三、主要內(nèi)容、研究方法、研究思路
本課題旨在研制出一種能將醫(yī)療垃圾進(jìn)行粉碎的機(jī)器，以使醫(yī)療垃圾能夠很好的進(jìn)行無(wú)污染或盡量減少污染的處理掉。研究的具體內(nèi)容有：了解近些年來(lái)醫(yī)療垃圾破碎設(shè)備的發(fā)展概況及發(fā)展前景；認(rèn)識(shí)醫(yī)療垃圾破碎裝置的結(jié)構(gòu)形式；進(jìn)行動(dòng)刀的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和靜刀的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；進(jìn)行鍵連接的設(shè)計(jì)與強(qiáng)度計(jì)算。最后，繪制各有關(guān)零件圖和粉碎裝置圖。
本課題的研究方法是：通過(guò)參觀醫(yī)院，了解醫(yī)療垃圾粉碎機(jī)的結(jié)構(gòu)、組成、工作原理，認(rèn)識(shí)醫(yī)療垃圾的實(shí)質(zhì)、分類(lèi)，收集相關(guān)資料，運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)，通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)尺寸、剛度、強(qiáng)度、功率等的計(jì)算，用圖紙完整的表達(dá)機(jī)械結(jié)構(gòu)與工藝要求。
本課題設(shè)計(jì)的思路與一般粉碎裝置的設(shè)計(jì)思路大致相同，主要通過(guò)刀片的擠壓和剪切對(duì)醫(yī)療垃圾進(jìn)行粉碎。這就要求刀片的材質(zhì)性能要有一定的強(qiáng)度且要耐磨。同樣，刀片之間的間隙也是要進(jìn)行反復(fù)設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)，以達(dá)到最佳效果。
四、總體安排和進(jìn)度（包括階段性工作內(nèi)容及完成日期）
2013.3.25-2013.4.1 熟悉整理資料
2013.4.2-2013.4.29 方案選擇及總體設(shè)計(jì)
2013.4.30-2013.5.13 繪制總裝配圖
2013.5.14-2013.5.27 電機(jī)的選擇及帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算
2013.5.28-2013.6.3 減速機(jī)的選擇和聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)計(jì)算
2013.6.4-2013.6.21 繪制零件圖紙
2013.6.22-2013.6.27 準(zhǔn)備論文及答辯
五、主要參考文獻(xiàn)
[1]中山斯瑞德醫(yī)療垃圾設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
[2] 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)
[3] 吳慶鳴 何小新 工程機(jī)械設(shè)計(jì) 武漢 武漢大學(xué)出版社 2006.4
[4] 楊國(guó)平 現(xiàn)代工程機(jī)械技術(shù) 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2006.3
指導(dǎo)教師意見(jiàn)：
指導(dǎo)教師簽名： 日期：
教研室意見(jiàn)：
教研室主任簽名： 日期：
系意見(jiàn)：
系領(lǐng)導(dǎo)簽名： 日期：
系蓋章
課題來(lái)源：導(dǎo)師課題、社會(huì)實(shí)踐、自選、其他
課題類(lèi)別：工程設(shè)計(jì)、施工技術(shù)、新品開(kāi)發(fā)、軟件開(kāi)發(fā)、科學(xué)實(shí)驗(yàn)、畢業(yè)論文。