CN107638723A - 一种自动破障周边传动刮泥机及其破障刮泥方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动破障周边传动刮泥机及其破障刮泥方法。刮泥机包括中间轴、刮泥总成、破障总成、控制系统，所述的刮泥总成包括工作桥、桁架、平衡浮板、刮泥板、刮泥板角度调节机构、刮泥总成旋转电机、刮泥总成传动机构，所述的破障总成包括横梁、滑块、行走螺杆、滑块行走电机、伸缩机构、破障总成旋转电机、破障总成传动机构，所述的控制系统包括压力传感器组件、控制单元；破障刮泥方法包括开机、识别、破障、待机，本发明集合刮泥及破障功能，打破了常规周边传动刮泥机无法自主破障的设计，具有自动定位故障位置，破障过程刮泥总成不停机、破障可靠性高、刮泥回收效率高、使用寿命长等特点。

Description

一种自动破障周边传动刮泥机及其破障刮泥方法

技术领域

本发明涉及周边传动刮泥机，尤其涉及一种自动破障周边传动刮泥机及其破障刮泥方法。

背景技术

随着我国对污水治理工作重视程度的不断提高，在污水处理领域的投入不断增大，对污水处理设备的需求数量不断增加。污水沉淀是污水处理工艺流程中的重要环节，排泥、撇渣的好坏将直接影响水质处理。刮泥机是承担排泥、撇渣功能的主要处理设备，具有重要作用。刮泥机分为四大类：周边传动刮泥机(GA)、中心传动刮泥机(GZ)、桁车式刮泥机(GH)、链传动式刮泥机(GL)。适用于中大池径辐流沉淀池的主要为周边传动刮泥机。

目前大部分的周边传动刮泥机的刮泥装置分固定式和拖拽式两种形式。固定式的刮泥装置在工作时，遇到污泥板结过厚或障碍物产生过大阻力时，因刮泥装置固定死而无法自行调整，由此产生的扭矩过大会导致刮泥板或是刮泥装置变形甚至工作桥被顶起变形。拖拽式的刮泥装置在工作时，由于刮泥装置整体质量过小而不能形成有效的刮除力，遇到污泥板结或沉降过快时只能刮除厚度很小的污泥层，刮除速度跟不上污泥的沉积速度，从而导致污泥越积越多，出现刮泥板被污泥层抬上来的情况。同时由于污泥池无法避免存在一些故障物，现有的周边传动刮泥机的刮泥装置几乎不具备故障排除功能，在刮泥过程中，故障物往往会一定程度上破坏刮泥板的性能，造成刮泥机使用寿命低。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种自动破障周边传动刮泥机及其破障刮泥方法。

一种自动破障周边传动刮泥机，包括中间轴、刮泥总成、破障总成、控制系统，所述的刮泥总成包括工作桥、桁架、平衡浮板、刮泥板、刮泥板角度调节机构、刮泥总成传动机构和刮泥总成旋转电机，所述的破障总成包括横梁、滑块、行走螺杆、滑块行走电机、伸缩机构、破障总成传动机构和破障总成旋转电机，所述的控制系统包括压力传感器组件、控制单元；

所述的桁架上部与工作桥固定连接，桁架下部与平衡浮板固定连接，平衡浮板下方设有刮泥板以及刮泥板角度调节机构，刮泥板角度调节机构与刮泥板连接，工作桥一端和平衡浮板一端分别与中间轴旋转连接；

所述的横梁设置于工作桥上方，横梁一端与中间轴旋转连接，所述的行走螺杆设置于横梁上，所述的滑块与行走螺杆螺纹连接；所述的伸缩机构由伸缩手臂和多瓣抓手组成，伸缩手臂下端连接多瓣抓手，伸缩手臂上端固定于滑块上，所述的滑块行走电机设置于横梁一端，滑块行走电机与行走螺杆连接，控制滑块和伸缩机构在行走螺杆上移动；

所述的刮泥总成旋转电机和刮泥总成传动机构驱动所述的刮泥总成绕中间轴旋转；破障总成旋转电机和破障总成传动机构驱动所述的破障总成绕中间轴旋转；

所述的控制系统的压力传感器组件分布在刮泥板底部，所述的控制单元分别与刮泥总成旋转电机、破障总成旋转电机、压力传感器组件、刮泥板角度调节机构、滑块行走电机、收缩机构、多瓣爪手连接。

作为优选的，刮泥板为多阶梯型曲线结构，多阶梯型曲线结构由刮泥板刮泥半径方向的平行段和刮泥前进方向的前倾段交替构成，这样的刮泥板曲线结构真大刮泥板和污泥接触面积，能够产生更好的刮泥效果。

作为优选的，刮泥板前倾段的前倾角度α与刮泥半径方向8-15°。

作为优选的，刮泥板角度调节机构调节角度β为刮泥前进方向90-180°，根据故障物高度，选择合适的刮泥板翻转角度，保证刮泥板越过故障物。

作为优选的，压力传感器分布在刮泥板刮泥半径方向的平行段的底部，保证能够感应到所有故障物的前提下选择合理的分布密度。

作为优选的，所述的平衡浮板采用密度小于水的树脂材料。

作为优选的，所述的多瓣爪手的抓手内弧设有齿形的凸起物，起到更好的破除故障物的效果。

一种自动破障周边传动刮泥机的破障刮泥方法，包括以下步骤：

1)开机：控制单元命令刮泥总成旋转电机工作，刮泥总成开始顺时针旋转工作；

2)识别：当刮泥板遇到故障物，压力传感器组件中对应位置的压力传感器向控制单元发送信号，控制单元记录故障物具体弧向位置和径向位置，并命令刮泥板角度调节机构往工作桥转动的反方向后倾，使刮泥板避开并越过故障物，待刮泥总成自遇到故障物后再转动30°时，控制单元命令刮泥板角度调节机构调节刮泥板恢复原来垂直刮泥状态；

3)破障：控制单元命令破障总成旋转电机将破障总成旋转到故障的弧向位置，待破障总成与刮泥总成顺时针方向径向角度为330°，命令滑块行走电机将滑块移动到故障物径向位置，然后命令伸缩机构将伸缩手臂伸长到故障物位置停止，并命令多瓣爪手的抓手收缩抓紧故障物，然后将伸缩手臂回缩，再命令滑块行走电机将滑块移至污水池外围，最后命令多瓣爪手的抓手松开回收故障物。

4)待机：破障总成待机，等待下一故障物出现，刮泥总成继续保持工作。

步骤3)中，待破障总成与刮泥总成顺时针方向径向角度为330°，再命令滑块行走电机将滑块移动到故障物径向位置，进行破障工作，此时可以保证刮泥板第二次经过故障物时，该故障物已被清除。

本发明集合刮泥及破障功能，打破了常规周边传动刮泥机无法自主破障的设计，通过自动破障控制系统，自动定位故障位置，通过刮泥板角度调节机构选择后倾通过故障物，保证破障过程刮泥总成不停机；破障总成的多瓣爪手采用内弧齿形设计，增强了破障可靠性；刮泥板采用多阶梯型曲线结构，有利于淤泥往池中心集中，提高刮泥回收效率，刮泥板上方采用密度小于水树脂板的平衡浮板，避免刮泥过程中污泥的浑浊上扬的通过保证了刮泥板的平衡。本发明具有刮泥稳定、效率高、自动程度高、使用寿命长等特点。

附图说明

图1为自动破障周边传动刮泥机整体结构示意图；

图2为刮泥板平行段和前倾段角度结构示意图；

图3为刮泥板翻转角度结构示意图。

图中，中间轴1、刮泥总成2、破障总成3、工作桥4、桁架5、平衡浮板6、刮泥板7、刮泥板角度调节机构8、横梁11、滑块12、行走螺杆13、滑块行走电机14、伸缩手臂15、伸缩机构16、多瓣爪手17、平行段20、前倾段21。

具体实施方式

如图1所示，一种自动破障周边传动刮泥机，包括中间轴、刮泥总成、破障总成、控制系统，所述的刮泥总成包括工作桥、桁架、平衡浮板、刮泥板、刮泥板角度调节机构、刮泥总成传动机构和刮泥总成旋转电机，所述的破障总成包括横梁、滑块、行走螺杆、滑块行走电机、伸缩机构、破障总成传动机构和破障总成旋转电机，所述的控制系统包括压力传感器组件、控制单元；

所述的桁架上部与工作桥固定连接，桁架下部与平衡浮板固定连接，平衡浮板下方设有刮泥板以及刮泥板角度调节机构，刮泥板角度调节机构与刮泥板连接，工作桥一端和平衡浮板一端分别与中间轴旋转连接；

所述的横梁设置于工作桥上方，横梁一端与中间轴旋转连接，所述的行走螺杆设置于横梁上，所述的滑块与行走螺杆螺纹连接；所述的伸缩机构由伸缩手臂和多瓣抓手组成，伸缩手臂下端连接多瓣抓手，伸缩手臂上端固定于滑块上，所述的滑块行走电机设置于横梁一端，滑块行走电机与行走螺杆连接，控制滑块和伸缩机构在行走螺杆上移动；

所述的刮泥总成旋转电机和刮泥总成传动机构驱动所述的刮泥总成绕中间轴旋转；破障总成旋转电机和破障总成传动机构驱动所述的破障总成绕中间轴旋转；

所述的控制系统的压力传感器组件分布在刮泥板底部，所述的控制单元分别与刮泥总成旋转电机、破障总成旋转电机、压力传感器组件、刮泥板角度调节机构、滑块行走电机、收缩机构、多瓣爪手连接。

如图2所示，刮泥板为多阶梯型曲线结构，多阶梯型曲线结构由刮泥板刮泥半径方向的平行段和刮泥前进方向的前倾段交替构成。

如图2所示，刮泥板前倾段的前倾角度α与刮泥半径方向8-15°。

如图3所示，刮泥板角度调节机构调节角度β为刮泥前进方向90-180°。

作为一个实施例，压力传感器分布在刮泥板刮泥半径方向的平行段的底部。

作为一个实施例，平衡浮板采用密度小于水的树脂材料。

作为一个实施例，多瓣爪手的抓手内弧设有齿形凸起。

一种自动破障周边传动刮泥机的破障刮泥方法，步骤如下：

1)开机：控制单元命令刮泥总成旋转电机工作，刮泥总成开始顺时针旋转工作；

2)识别：当刮泥板遇到故障物，压力传感器组件中对应位置的压力传感器向控制单元发送信号，控制单元记录故障物具体弧向位置和径向位置，并命令刮泥板角度调节机构往工作桥转动的反方向后倾，使刮泥板避开并越过故障物，待刮泥总成自遇到故障物后再转动30°时，控制单元命令刮泥板角度调节机构调节刮泥板恢复原来垂直刮泥状态；

3)破障：控制单元命令破障总成旋转电机将破障总成旋转到故障的弧向位置，待破障总成与刮泥总成顺时针方向径向角度为330°，命令滑块行走电机将滑块移动到故障物径向位置，然后命令伸缩机构将伸缩手臂伸长到故障物位置停止，并命令多瓣爪手的抓手收缩抓紧故障物，然后将伸缩手臂回缩，再命令滑块行走电机将滑块移至污水池外围，最后命令多瓣爪手的抓手松开回收故障物。

4)待机：破障总成待机，等待下一故障物出现，刮泥总成继续保持工作。

Claims (8)

1.一种自动破障周边传动刮泥机，其特征在于包括中间轴、刮泥总成、破障总成、控制系统，所述的刮泥总成包括工作桥、桁架、平衡浮板、刮泥板、刮泥板角度调节机构、刮泥总成传动机构和刮泥总成旋转电机，所述的破障总成包括横梁、滑块、行走螺杆、滑块行走电机、伸缩机构、破障总成传动机构和破障总成旋转电机，所述的控制系统包括压力传感器组件、控制单元；

所述的桁架上部与工作桥固定连接，桁架下部与平衡浮板固定连接，平衡浮板下方设有刮泥板以及刮泥板角度调节机构，刮泥板角度调节机构与刮泥板连接使刮泥板可以在其前进方向上摆动，工作桥一端和平衡浮板一端分别与中间轴旋转连接；

所述的横梁设置于工作桥上方，横梁一端与中间轴旋转连接，所述的行走螺杆设置于横梁上，所述的滑块与行走螺杆螺纹连接；所述的伸缩机构由伸缩手臂和多瓣抓手组成，伸缩手臂下端连接多瓣抓手，伸缩手臂上端固定于滑块上，所述的滑块行走电机设置于横梁一端，滑块行走电机与行走螺杆连接，控制滑块和伸缩机构在行走螺杆上移动；

刮泥总成旋转电机和刮泥总成传动机构驱动所述的刮泥总成绕中间轴旋转；破障总成旋转电机和破障总成传动机构驱动所述的破障总成绕中间轴旋转；

所述的控制系统的压力传感器组件分布在刮泥板底部，所述的控制单元分别与刮泥总成旋转电机、破障总成旋转电机、压力传感器组件、刮泥板角度调节机构、滑块行走电机、收缩机构、多瓣爪手连接。

2.根据权利要求1所述的自动破障周边传动刮泥机，其特征在于所述的刮泥板为多阶梯型曲线结构，多阶梯型曲线结构由刮泥板刮泥半径方向的平行段和刮泥前进方向的前倾段交替构成。

3.根据权利要求2所述的自动破障周边传动刮泥机，其特征在于所述的刮泥板前倾段的前倾角度α与刮泥半径方向8-15°。

4.根据权利要求1所述的自动破障周边传动刮泥机，其特征在于所述的刮泥板角度调节机构调节角度β为刮泥前进方向90-180°。

5.根据权利要求1所述的自动破障周边传动刮泥机，其特征在于所述的压力传感器分布在刮泥板刮泥半径方向的平行段的底部。

6.根据权利要求1所述的自动破障周边传动刮泥机，其特征在于所述的平衡浮板采用密度小于水的树脂材料。

7.根据权利要求1所述的自动破障周边传动刮泥机，其特征在于所述的多瓣爪手的抓手内弧设有齿形。

8.一种如权利要求1所述的自动破障周边传动刮泥机的破障刮泥方法，其特征在于以下步骤：

1)开机：控制单元命令刮泥总成旋转电机工作，刮泥总成开始顺时针旋转工作；

2)识别：当刮泥板遇到故障物，压力传感器组件中对应位置的压力传感器向控制单元发送信号，控制单元记录故障物具体弧向位置和径向位置，并命令刮泥板角度调节机构往工作桥转动的反方向后倾，使刮泥板避开并越过故障物，待刮泥总成自遇到故障物后再转动30°时，控制单元命令刮泥板角度调节机构调节刮泥板恢复原来垂直刮泥状态；

3)破障：控制单元命令破障总成旋转电机将破障总成旋转到故障的弧向位置，待破障总成与刮泥总成顺时针方向径向角度为330°，命令滑块行走电机将滑块移动到故障物径向位置，然后命令伸缩机构将伸缩手臂伸长到故障物位置停止，并命令多瓣爪手的抓手收缩抓紧故障物，然后将伸缩手臂回缩，再命令滑块行走电机将滑块移至污水池外围，最后命令多瓣爪手的抓手松开回收故障物。

4)待机：破障总成待机，等待下一故障物出现，刮泥总成继续保持工作。