CN108568267B - 一种自动浮沉潜水搅拌机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动浮沉潜水搅拌机，包括动力部分，推进装置部分，浮力装置部分；动力部分包括潜水电机连同电机轴，推进装置部分包括齿轮一，二，三，推进装置，斜齿锥齿轮机构，浮力装置包括电磁离合器，连杆，活塞，空腔。通过齿轮啮合，将动力传到推动装置，电磁离合器通过连杆连接空腔内的活塞，通过电机轴将动力传给电磁离合器，再到连杆上，控制活塞在空腔内做往复运动；该潜水搅拌机在工作时，通过活塞的往复运动将空腔内的液体吸入与排除，改变了浮力，达到控制潜水搅拌机上升与下潜的效果，同时，推进装置可以提供动力使其在水平位置进行搅拌工作，本发明避免了固定支架以及工作平台的安装，同时不需要人的控制，实现了潜水搅拌机工作的高效快捷。

Description

一种自动浮沉潜水搅拌机

技术领域

本发明涉及,尤其涉及一种污水处理设备，尤其涉及一种自动浮沉潜水搅拌机。

背景技术

潜水搅拌机又称潜水推进器，适用于污水处理厂的工艺流程中推进搅拌含有悬浮物的污水、稀泥浆、工业过程液体等。潜水搅拌机的主要作用为搅拌、推流、悬浮、均化，并防止污泥污物沉淀。它通过在电机驱动下的叶轮旋转搅拌液体使液体介质充分混合，并且创建水流加强搅拌，对污水做功，产生的轴向推力，使污泥水混合均匀，防止污泥沉淀。潜水搅拌机的工作环境通常是污水处理池，为了防止污泥沉淀，需要搅拌机一直浮于水中，使池中介质处于运动中，达到搅拌效果。

但是，随着污水处理工艺的深化和应用领域的拓展，特别是潜水搅拌机在工矿企和农业环保上的应用，现有的潜水搅拌机主要存在以下不足或缺陷：

1.现有的潜水搅拌机的安装形式必须有固定的平台或坚硬的基础做支撑，安装比较麻烦，

2.现有的潜水搅拌机工作范围完全被导杆限制，工作范围十分有限而且需要人为的控制搅拌机的工作范围。

目前相关的申报专利有：浮筒式潜水搅拌机，申请号CN201710612014，此专利主要是通过增加一与搅拌机绑定的浮筒来代替固定的平台支撑，虽然避免了安装的麻烦，但是不能实现搅拌机在垂直方向的移动，工作范围比较局限，且此专利中搅拌机在水池中的移动还是需要牵引绳控制浮筒移动来实现的，不能实现搅拌机高效快捷的工作；一种潜水双曲面搅拌机，CN201410223998，同样使用了浮筒代替平台，但其浮筒靠外接的气管水管来调控潜水深度，这样的搅拌机在工作时需要人为的控制，不能实现搅拌机高效快捷的工作。

发明内容

本发明的目的是为了针对现有技术中所存在的不足而提供一种自动浮沉潜水搅拌机，能够自动控制搅拌机下潜与上升的效果，避免了固定支架以及工作平台的安装，同时不需要人的控制，实现了潜水搅拌机工作的高效快捷。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下技术方案：

一种自动浮沉的潜水搅拌机，包括动力部分，推进装置部分，浮力装置部分；

所述动力部分包括潜水电机、电机轴(2)及叶轮A(1)，其中叶轮A(1)通过键连接在电机轴(2)上，并用叶轮螺母固定；

所述推进装置部分包括齿轮一(4)、齿轮二、三(13)、推进装置Ⅴ(3)、锥齿轮(5)及斜齿轮(12)、推进装置Ⅵ(26)；所述齿轮一(4)通过键固定在电机轴(2)上，与齿轮二、三(13)啮合；所述齿轮二、三(13)通过轴连接底部的推进装置Ⅴ(3)、推进装置Ⅵ(26)；所述斜齿轮(12)通过键固定在电机轴(2)上，与锥齿轮(5)啮合；所述锥齿轮(5)通过轴连接潜水搅拌机机身四周的推进装置Ⅰ(27)、推进装置Ⅱ(28)、推进装置Ⅲ(29)、推进装置Ⅳ(30)；其中电机轴将动力传到齿轮上，经由齿轮的啮合作用动力传到推动装置；所述推进装置配套设有对应电动阀门，通过电动阀门的开闭控制推进装置的工作与暂停；

所述浮力装置部分包括电磁离合器(6)、连杆(11)、活塞(9)及空腔(10)；所述电磁离合器(6)通过键固定在电机轴(2)上；所述连杆(11)一端与电磁离合器(6)上齿轮啮合，一端连接活塞(9)，活塞(9)位于空腔(10)内。电机轴通过连杆将动力传给电磁离合器，控制活塞在空腔内做往复运动；在工作时，活塞的往复运动将空腔内的液体吸入与排出，改变了潜水搅拌机自身重力，达到控制潜水搅拌机上升与下潜的效果

进一步，所述推进装置Ⅴ(3)、推进装置Ⅵ(26)设置于潜水搅拌机筒身底部，对称分布。沿斜齿轮(12)圆周周向均匀设置4个锥齿轮(5)，4个锥齿轮对应连接机身四周均匀分布的推进装置Ⅰ(27)、推进装置Ⅱ(28)、推进装置Ⅲ(29)、推进装置Ⅳ(30)。

进一步，所述齿轮二，三沿电机轴对称分布，保证了装置的可行性及结构的紧凑性。

进一步，所述空腔(10)上端设有进出水阀门(8)，阀门的打开可以使液体进入空腔(10)，改变了潜水搅拌机自身重力，达到控制潜水搅拌机上升与下潜的效果。所述空腔的规格大小根据自动浮沉潜水搅拌机的重量进行选用。

进一步，所述潜水搅拌机顶端设有液位计(7)，可以控制搅拌机的通电与断电，使其工作可以自动控制。

本发明的有益效果：

1、该潜水搅拌机结构简单，安全可靠，由电机轴提供动力的推进装置使搅拌机可以自动的在水平方向进行轨迹为矩形的搅拌工作；

2、活塞空腔的设置可以自动的改变空腔内的液体空气的比例，进而改变浮力，达到自动控制搅拌机下潜与上升的效果，避免了固定支架以及工作平台的安装，同时不需要人的控制，实现了潜水搅拌机工作的高效快捷。

附图说明

图1为潜水搅拌机的剖视图；

图2为潜水搅拌机浮力装置部分；

图3为潜水搅拌机连杆活塞装置；

图4为潜水搅拌机俯视图；

图5为潜水搅拌机A-A方向剖视图；

图6为潜水搅拌机的控制电路图；

图7为潜水搅拌机的工作路径图；

图中：1.叶轮A，2.电机轴，3.推进装置Ⅴ，4.齿轮一，5.锥齿轮，6.电磁离合器，7.液位计，8.进出水阀门，9.活塞，10.空腔，11.连杆，12.斜齿轮，13.齿轮二和三，14.电动阀门一，15.电动阀门二，16.电动阀门三，17.电动阀门四，18电动阀门五，19.定时器a，20.定时器b，21.定时器c，22.定时器d，23.定时器e，24.定时器f，25.定时器g,26.推进装置Ⅵ，27.推进装置Ⅰ，28.推进装置Ⅱ，29.推进装置Ⅲ，30.推进装置Ⅳ。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“半径”、“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

由图1至图5所示，一种自动浮沉的潜水搅拌机，包括动力部分，推进装置部分，浮力装置部分；

动力部分包括潜水电机、电机轴2及叶轮A1，其中叶轮A1通过键连接在电机轴2上，并用叶轮螺母固定；

推进装置部分包括齿轮一4、齿轮二、三13、推进装置Ⅴ3、锥齿轮5及斜齿轮12、推进装置Ⅵ26；所述齿轮一4通过键固定在电机轴2上，与齿轮二、三13啮合；所述齿轮二、三13通过轴连接底部的推进装置Ⅴ3、推进装置Ⅵ26；所述斜齿轮12通过键固定在电机轴2上，与锥齿轮5啮合；所述锥齿轮5通过轴连接潜水搅拌机机身四周的推进装置Ⅰ27、推进装置Ⅱ28、推进装置Ⅲ29、推进装置Ⅳ30；其中电机轴将动力传到齿轮上，经由齿轮的啮合作用动力传到推动装置；所述推进装置配套设有对应电动阀门，通过电动阀门的开闭控制推进装置的工作与暂停；

浮力装置部分包括电磁离合器6、连杆11、活塞9及空腔10；所述电磁离合器6通过键固定在电机轴2上；所述连杆11一端与电磁离合器6上齿轮啮合，一端连接活塞9；活塞9位于空腔10内。电机轴通过连杆将动力传给电磁离合器，控制活塞在空腔内做往复运动；在工作时，活塞的往复运动将空腔内的液体吸入与排出，改变了潜水搅拌机自身重力，达到控制潜水搅拌机上升与下潜的效果。推进装置Ⅴ3、推进装置Ⅵ26设置于潜水搅拌机底部。齿轮二，三沿电机轴对称分布，保证了装置的可行性及结构的紧凑性。沿斜齿轮12圆周周向均匀设置4个锥齿轮5，4个锥齿轮对应连接机身四周均匀分布的推进装置Ⅰ27、推进装置Ⅱ28、推进装置Ⅲ29、推进装置Ⅳ30。空腔10外侧设有进出水阀门8，阀门的打开可以使液体进入空腔10，改变了潜水搅拌机自身重力，达到控制潜水搅拌机上升与下潜的效果。空腔的规格大小根据自动浮沉潜水搅拌机的重量进行选用。潜水搅拌机顶端设有液位计7，可以控制搅拌机的通电与断电，使其工作可以控制。

以下结合工作过程进一步说明：

步骤1：潜水搅拌机放入水中，待液面高度达到搅拌机顶端的液位计7时，潜水搅拌机通电，电机轴2转动带动叶轮A1转动，开始工作。此时，搅拌机内的活塞9位于空腔10的图2中的1位置，空腔提供的浮力与搅拌机的重力相抵，使其在水中悬浮。

步骤2：如图6、7所示，设定此时潜水搅拌机的在工作环境的位置为A，通过定时器a19控制开关使电动阀门一14打开一段时间(工作时间为0-t)，推进装置Ⅰ27工作使搅拌机沿AB方向推进并且对沿途的污水进行搅拌；到时间后，到达搅拌机位置为B，定时器b20控制开关使电动阀门一14自动关闭，定时器控制开关使电动阀门二15打开一段时间(工作时间为t-2t)，推进装置Ⅱ28工作使搅拌机沿BC方向推进同时对污水进行搅拌；到时间后，搅拌机位置为C，定时器控制开关使电动阀门二15自动关闭，定时器c21控制开关使电动阀门三16打开一段时间(工作时间为2t-3t)，推进装置Ⅲ29工作使搅拌机沿CD方向推进同时进行搅拌；到时间后，搅拌机位置为D，定时器d22控制开关使电动阀门三16自动关闭，定时器控制开关使电动阀门四17打开一段时间(工作时间为3t-4t)，推进装置Ⅳ30工作使搅拌机沿DA方向推进同时对污水进行搅拌，此时搅拌机回到A位置。(A,B,C,D四个位置均在同一水平面上)。

步骤3：此时通过定时器e23控制开关使进出水阀门8打开，水进入空腔10，其内空气排出，搅拌机重力增大，下降一段距离，到达位置α。在α位置时，重复步骤2使搅拌机在水平位置上工作一周。

步骤4：潜水搅拌机再次回到α位置后，定时器f24控制开关使电磁离合器6工作，使位于空腔10的活塞由1位置运动至2位置，排出一定体积的水，增加了搅拌机的浮力，使其上升一段距离，到达β位置，此时开关断开电磁离合器6停止工作。

步骤5:在β位置时，重复步骤2使搅拌机在水平位置上工作一周。

步骤6：当潜水搅拌机再次回到β位置后，定时器f24控制开关使电磁离合器6工作，使位于空腔的活塞由2位置运动至1位置，吸入一定体积的水，增大了搅拌机的重力，使其下降一段距离，到达α位置，此时开关断开电磁离合器6停止工作。

步骤7：此后，重复步骤4、5、6，设定此过程的时间为T，到时间后，定时器g25控制开关使阀门七18打开，推进装置Ⅴ3,Ⅵ26工作使搅拌机沿垂直方向推进，待达水面高度低于搅拌机顶端的液位计7时，搅拌机断电，全部停止工作。

以上实施例仅用于说明本发明的设计思想和特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，本发明的保护范围不限于上述实施例。所以，凡依据本发明所揭示的原理、设计思路所作的等同变化或修饰，均在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种自动浮沉的潜水搅拌机，其特征在于，包括动力部分，推进装置部分，浮力装置部分；

所述动力部分包括潜水电机、电机轴(2)及叶轮A(1)，其中叶轮A(1)通过键连接在电机轴(2)一端，并用叶轮螺母固定；

所述推进装置部分包括齿轮一(4)、齿轮二、三(13)、推进装置(3)、锥齿轮(5)及斜齿轮(12)；所述齿轮一(4)通过键固定在电机轴(2)上，与齿轮二、三(13)啮合；所述齿轮二、三(13)通过轴分别连接潜水搅拌机筒身下底部的推进装置Ⅴ(3)、推进装置Ⅵ(26)；所述斜齿轮(12)通过键固定在电机轴(2)上，与锥齿轮(5)啮合；所述锥齿轮(5)通过轴连接潜水搅拌机筒身的推进装置；所述推进装置配套设有电动阀门；

所述浮力装置部分包括电磁离合器(6)、连杆(11)、活塞(9)及空腔(10)；所述电磁离合器(6)通过键固定在电机轴(2)上；所述连杆(11)一端与电磁离合器(6)上齿轮啮合，一端连接活塞(9)，活塞(9)位于空腔(10)内；

所述潜水搅拌机机筒呈倒“凸”字的筒状。

2.根据权利要求1所述的一种自动浮沉的潜水搅拌机，其特征在于，所述推进装置Ⅴ(3)、推进装置Ⅵ(26)设置于潜水搅拌机底部。

3.根据权利要求1所述的一种自动浮沉的潜水搅拌机，其特征在于，所述齿轮二，三沿电机轴对称分布。

4.根据权利要求1所述的一种自动浮沉的潜水搅拌机，其特征在于，沿斜齿轮(12)圆周周向均匀设置4个锥齿轮(5)，4个锥齿轮对应连接机身四周均匀分布的推进装置Ⅰ(27)、推进装置Ⅱ(28)、推进装置Ⅲ(29)、推进装置Ⅳ(30)。

5.根据权利要求1所述的一种自动浮沉的潜水搅拌机，其特征在于，所述空腔(10)上端设有进出水阀门(8)，阀门的打开使液体进入空腔(10)。

6.根据权利要求1所述的一种自动浮沉的潜水搅拌机，其特征在于，所述潜水搅拌机顶端设有液位计(7)。