CN108689180A - 脱水污泥自动卸料装置及其方法 - Google Patents

Abstract

一种脱水污泥自动卸料装置，包括料斗、提升卸料机构、污泥收集器以及控制器，提升卸料组件包括料斗固定组件和料斗提升组件，料斗可拆卸地连接于料斗固定组件上，料斗固定组件固定连接于料斗提升组件上，料斗提升组件的位置与污泥收集器的位置相匹配，料斗固定组件和料斗提升组件均与控制器电性连接，控制器控制料斗固定组件固定料斗，并控制料斗提升组件带动料斗完成卸料动作，本发明实现了中距离的低成本运输和卸料，解决了传统运输方式中易堵塞、易搭桥的问题；料斗选用碳钢材料加防腐处理，可重复使用，也降低了运营成本；本发明通过设置传感器和限位器，只需要将污泥料斗放置指定位置即可，自动化程度高。

Description

脱水污泥自动卸料装置及其方法

技术领域

本发明涉及一种卸料装置，尤其涉及一种脱水污泥自动卸料装置及其方法，属于污泥运输领域。

背景技术

污泥是污水处理后的最终产物，富集了污水中的有机物，营养盐和大量的氮磷等营养物质以及病原微生物、寄生虫卵、重金属等有害物质，并且含病原菌，所以污泥是污染物的浓缩体，具有非常大的潜在的环境危害。

脱水减量是污泥处置的必要环节，一般脱水方式主要有机械脱水和干化脱水，此外还有超声波和电渗析脱水等方式。

通过机械脱水，一般污泥从含水率99%左右可以降低至含水率50-60%。机械脱水后的污泥，黏度大，流动性差，一般远程（2km以上）输送使用卡车运送，需另外配套装卸料装置，同时存泥容易搭桥；短距离（100m以内）输送可以使用螺旋，一般受限于场地条件，另外输送容易堵塞。

例如中国专利CN203855182U提供了一种污泥运输设备，它包括具有料仓出料口的污泥料仓、用于将离心机内污泥输送至污泥料仓且一端部用于接收经离心机脱水后的污泥另一端部与污泥料仓相对接的螺旋输送机、与料仓出料口相连接并用于将污泥料仓内的污泥泵入焚烧炉的污泥泵。这种污泥运输设备只能适用于100m以内的短距离运输，当距离增加时螺旋输送机便很容易堵塞，运输成本也会增加。

一般小型污水厂污泥日均产量50t（含水率80%计）左右，如果需要采用烘干进行二次脱水时，那么就要面临一种0.5km-1km的输送再处理需求，而上面的两种方式均不合适，因此需要研究一种深度脱水污泥转移方式，可以小批量转移这种污泥。

综上所述，如何提出一种自动化的污泥运输装置，使得其能够满足中距离的污泥运输需求并且能够自动卸料，就成为了本领域内技术人员亟待解决的问题。

发明内容

鉴于现有技术存在上述缺陷，本发明的目的是提出一种脱水污泥自动卸料装置及其方法。

本发明的目的，将通过以下技术方案得以实现：

一种脱水污泥自动卸料装置，包括料斗、提升卸料机构、污泥收集器以及控制器，所述提升卸料组件包括料斗固定组件和料斗提升组件，所述料斗可拆卸地连接于所述料斗固定组件上，所述料斗固定组件固定连接于所述料斗提升组件上，所述料斗提升组件的位置与所述污泥收集器的位置相匹配，所述料斗固定组件和所述料斗提升组件均与所述控制器电性连接，所述控制器控制所述料斗固定组件固定所述料斗，并控制所述料斗提升组件带动所述料斗完成卸料动作。

优选地，所述料斗为上部开口的立方体，所述料斗的一个侧面上固定设置有多个固定挂钩，所述固定挂钩共圆并且关于该公共圆的圆心对称排布，所述料斗底面固定设置有支撑件，所述支撑件为两个相互平行的长方体管。

优选地，所述料斗固定组件包括料斗固定板，所述料斗固定板上固定设置有开口，所述开口的数量、位置、形状与所述固定挂钩一一匹配对应；所述料斗固定板中部还设置有活动圆盘，所述活动圆盘可绕其中心转动，所述活动圆盘外周侧固定连接有与所述固定挂钩数量相同的锁杆，所述锁杆一端与所述活动圆盘固定连接，另一端设置有插销，所述插销可插入所述固定挂钩从而将所述料斗固定在所述料斗固定板上；

优选地，所述料斗固定组件还包括驱动电机，所述驱动电机的机轴与所述活动圆盘螺纹连接。

优选地，所述料斗固定板上设置有位置传感器，所述位置传感器的位置、数量与所述开口一一匹配对应，所述料斗固定组件还包括限位器，所述限位器、所述位置传感器和所述驱动电机均与所述控制器电性连接。

优选地，所述提升卸料机构包括链条、链条导轨和转向轮，所述链条导轨竖直向上设置，所述转向轮固定连接于所述链条导轨的顶端并伸入所述污泥收集器的口部，所述链条包括相连接的竖直提升段和翻转卸料段，所述竖直提升段沿着所述链条导轨竖直向上，所述翻转卸料段沿所述转向轮弯曲成半圆形；所述料斗固定板与所述链条固定连接。

优选地，所述提升卸料机构还包括电机和限位开关，所述电机带动所述链条沿所述链条导轨和所述转向轮运动，所述竖直提升段两端和所述翻转卸料段两端均设置有限位开关，所述电机和所述限位开关均与所述控制器电性连接。

优选地，所述污泥收集器为上宽下窄的储泥斗。

一种脱水污泥自动卸料方法，包括如下步骤：

S1、污泥预处理步骤，将污泥进行预处理；

S2、污泥装填步骤，将预处理后的污泥装填入料斗中；

S3、料斗固定步骤，将料斗上的固定挂钩插入料斗固定板上的开口内，并通过控制器控制驱动电机运转，带动插销插入挂钩内，完成对料斗的固定；

S4、污泥倾倒步骤，控制器自动启动电机，驱动链条运转，并带动料斗沿竖直提升段完成提升动作，沿翻转卸料段完成翻转倾倒动作；

S6、料斗复位步骤，控制器启动电机，驱动链条反向运转，带动料斗回到提升卸料机构底部；

S7、料斗解锁步骤，控制器启动驱动电机，带动活动圆盘反转，插销从固定挂钩中脱出，完成对料斗的解锁。

优选地，在S4和S6之间还包括如下步骤：

S5、重复翻转步骤，料斗在翻转卸料段的两端之间往复运动，确保污泥全部倾倒入污泥收集器中。

本发明的优点在于：针对机械脱水后污泥粘度大、流动性差的特点，通过设置可拆卸式料斗和料斗提升组件，实现了中距离的低成本运输和卸料，解决了传统运输方式中易堵塞、易搭桥的问题；料斗选用碳钢材料加防腐处理，可重复使用，相较于一次性的吨袋运输，也降低了运输成本；另外，常规的污泥运输方法需要经过繁琐的人工操作，本发明通过设置传感器和限位器，只需要将污泥料斗放置指定位置即可，后续全部自动运行，自动化程度高。

综上所述，本发明适配性强、成本低且自动化程度高，具有很高的使用及推广价值。

以下便结合实施例附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详述，以使本发明技术方案更易于理解、掌握。

附图说明

图1是本发明的总体结构示意图；

图2是本发明的料斗固定板结构示意图；

图3是本发明的料斗结构示意图；

其中：1、料斗；2、固定挂钩；3、支撑件；4、料斗固定板；41、锁杆；42、插销；43、活动圆盘；7、竖直提升段；8、翻转卸料段；9、污泥收集器。

具体实施方式

如图所示，本发明揭示了一种脱水污泥自动卸料装置，此装置类似单斗式提升机，但是区别为料斗为自动装卸式，即正常卸料时，料斗固定在卸料装置上，停止卸料后，料斗可以移走，不影响在装料料斗的周转。本发明包括料斗1、提升卸料机构、污泥收集器9以及控制器（图中未示出），所述提升卸料组件包括料斗固定组件和料斗提升组件，所述料斗1可拆卸地连接于所述料斗固定组件上，所述料斗固定组件固定连接于所述料斗提升组件上，所述料斗提升组件的位置与所述污泥收集器9的位置相匹配，即在储泥斗一侧固定这套装置，控制好料斗在顶部翻转时掉落位置在储泥斗内部。

所述料斗固定组件和所述料斗提升组件均与所述控制器电性连接并受控制器控制，所述控制器控制所述料斗固定组件固定所述料斗1，并控制所述料斗提升组件带动所述料斗1完成卸料动作。

所述料斗1为上部开口的立方体，所述料斗1的一个侧面上固定设置有多个固定挂钩2，在本实施例中设置有四个固定挂钩2，所述固定挂钩2共圆并且关于该公共圆的圆心对称排布，所述料斗1底面固定设置有支撑件3，所述支撑件3为两个相互平行的长方体管。平行布置的支撑件使得在叉车运输料斗的过程中，只能从前后方向叉取，很大程度上避免了在定位过程中因转向移位造成的卸料装置损坏。

所述料斗固定组件包括料斗1固定板，所述料斗固定板4上固定设置有开口，所述开口的数量、位置、形状与所述固定挂钩2一一匹配对应；料斗就位时，挂钩可以穿过固定板到背面。

所述料斗固定板4中部还设置有活动圆盘43，所述活动圆盘43可绕其中心转动，所述料斗固定组件还包括驱动电机，所述驱动电机的机轴与所述活动圆盘43螺纹连接，从而驱动电机可带动所述活动圆盘旋转。在本实施例中，所述驱动电机的机轴与所述活动圆盘43通过宽间距螺纹连接。

所述圆盘上固定设置有锁杆，所述锁杆一端与所述活动圆盘43固定连接，另一端设置有插销42，所述插销42可插入所述固定挂钩2从而将所述料斗1固定在所述料斗固定板4上。

本装置使用半自动控制方式，在料斗固定板与料斗接触面上安装4个位置传感器，当料头挂钩穿过固定板时，位置传感器输出信号，系统指示可以锁定料斗。

所述料斗固定组件还包括限位器，所述限位器、所述位置传感器和所述驱动电机均与所述控制器电性连接。

当插销插入固定挂钩2中时，位置传感器输出信号给控制器，控制器控制驱动电机停止并刹车，完成对料斗的锁定。

所述提升卸料机构包括链条、链条导轨和转向轮，所述链条导轨竖直向上设置，所述转向轮固定连接于所述链条导轨的顶端并伸入所述污泥收集器9的口部，所述链条包括相连接的竖直提升段7和翻转卸料段8，所述竖直提升段7沿着所述链条导轨竖直向上，所述翻转卸料段8沿所述转向轮弯曲成半圆形；所述料斗固定板4与所述链条固定连接，料斗固定板4两边各有两个固定点，料斗固定板4通过固定点与链条相连。

所述提升卸料机构还包括电机和限位开关，所述电机带动所述链条沿所述链条导轨和所述转向轮运动，所述竖直提升段7两端和所述翻转卸料段8两端均设置有限位开关，所述电机和所述限位开关均与所述控制器电性连接。

所述污泥收集器9为上宽下窄的储泥斗。储泥斗的上部与本发明的翻转卸料段相邻，料斗可将污泥倾倒入储泥斗中，下部与后续干化处理设备位置匹配，进而可将污泥运输到烘干设备中去。

一种脱水污泥自动卸料方法，包括如下步骤：

S1、污泥预处理步骤，将污泥进行预处理；预处理通常指机械脱水；

S2、污泥装填步骤，将预处理后的污泥装填入料斗中；

S3、料斗固定步骤，将料斗上的固定挂钩插入料斗固定板上的开口内，并通过控制器控制驱动电机运转，带动插销插入挂钩内，完成对料斗的固定；

S4、污泥倾倒步骤，控制器自动启动电机，驱动链条运转，并带动料斗沿竖直提升段完成提升动作，沿翻转卸料段完成翻转倾倒动作；

S6、料斗复位步骤，控制器启动电机，驱动链条反向运转，带动料斗回到提升卸料机构底部；固定板后侧锁止装置自动解锁，退回原位。在本实施例中，驱动电机转动轴上设有螺旋双限位，保护机械及电机稳定安全运行。

S7、料斗解锁步骤，控制器启动驱动电机，带动活动圆盘反转，插销从固定挂钩中脱出，完成对料斗的解锁。

从料斗定位到指定位置，到卸料完成料斗回到原位，整个运行流程只有在插销运行时需要人工观察操作，其余流程全部自动运行，安全可靠。

在S4和S6之间还包括如下步骤：

S5、重复翻转步骤，料斗在翻转卸料段的两端之间往复运动，确保污泥全部倾倒入污泥收集器中。

往复运动的意义在于确保污泥倾倒干净，因为脱水后的污泥黏性较大。

本发明的优点在于：针对机械脱水后污泥粘度大、流动性差的特点，通过设置可拆卸式料斗和料斗提升组件，实现了中距离的低成本运输和卸料，解决了传统运输方式中易堵塞、易搭桥的问题；料斗选用碳钢材料加防腐处理，可重复使用，相较于一次性的吨袋运输，也降低了运输成本；另外，常规的污泥运输方法需要经过繁琐的人工操作，本发明通过设置传感器和限位器，只需要将污泥料斗放置指定位置即可，后续全部自动运行，自动化程度高。

在污泥产生点周边设置就地再处置方式时，使用此转移卸料装置可以解决螺旋输送机布置场地限制以及吨袋包装成本高的问题。虽不能满足所有的转移需求，但在限定的范围内使用可以降低人力卸料工作量，提升工作效率。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神和基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种脱水污泥自动卸料装置，其特征在于：包括料斗（1）、提升卸料机构、污泥收集器（9）以及控制器，所述提升卸料组件包括料斗固定组件和料斗提升组件，所述料斗（1）可拆卸地连接于所述料斗固定组件上，所述料斗固定组件固定连接于所述料斗提升组件上，所述料斗提升组件的位置与所述污泥收集器（9）的位置相匹配，所述料斗固定组件和所述料斗提升组件均与所述控制器电性连接，所述控制器控制所述料斗固定组件固定所述料斗（1），并控制所述料斗提升组件带动所述料斗（1）完成卸料动作。

2.根据权利要求1所述的脱水污泥自动卸料装置，其特征在于：所述料斗（1）为上部开口的立方体，所述料斗（1）的一个侧面上固定设置有多个固定挂钩（2），所述固定挂钩（2）共圆并且关于该公共圆的圆心对称排布，所述料斗（1）底面固定设置有支撑件（3），所述支撑件（3）为两个相互平行的长方体管。

3.根据权利要求2所述的脱水污泥自动卸料装置，其特征在于：所述料斗固定组件包括料斗固定板，所述料斗固定板（4）上固定设置有开口，所述开口的数量、位置、形状与所述固定挂钩（2）一一匹配对应；所述料斗固定板（4）中部还设置有活动圆盘（43），所述活动圆盘（43）可绕其中心转动，所述活动圆盘（43）外周侧固定连接有与所述固定挂钩（2）数量相同的锁杆，所述锁杆一端与所述活动圆盘（43）固定连接，另一端设置有插销（42），所述插销（42）可插入所述固定挂钩（2）从而将所述料斗（1）固定在所述料斗固定板（4）上。

4.根据权利要求3所述的脱水污泥自动卸料装置，其特征在于：所述料斗固定组件还包括驱动电机，所述驱动电机的机轴与所述活动圆盘（43）螺纹连接。

5.根据权利要求4所述的脱水污泥自动卸料装置，其特征在于：所述料斗固定板（4）上设置有位置传感器，所述位置传感器的位置、数量与所述开口一一匹配对应，所述料斗固定组件还包括限位器，所述限位器、所述位置传感器和所述驱动电机均与所述控制器电性连接。

6.根据权利要求5所述的脱水污泥自动卸料装置，其特征在于：所述提升卸料机构包括链条、链条导轨和转向轮，所述链条导轨竖直向上设置，所述转向轮固定连接于所述链条导轨的顶端并伸入所述污泥收集器（9）的口部，所述链条包括相连接的竖直提升段（7）和翻转卸料段（8），所述竖直提升段（7）沿着所述链条导轨竖直向上，所述翻转卸料段（8）沿所述转向轮弯曲成半圆形；所述料斗固定板（4）与所述链条固定连接。

7.根据权利要求6所述的脱水污泥自动卸料装置，其特征在于：所述提升卸料机构还包括电机和限位开关，所述电机带动所述链条沿所述链条导轨和所述转向轮运动，所述竖直提升段（7）两端和所述翻转卸料段（8）两端均设置有限位开关，所述电机和所述限位开关均与所述控制器电性连接。

8.根据权利要求1所述的脱水污泥自动卸料装置，其特征在于：所述污泥收集器（9）为上宽下窄的储泥斗。

9.一种脱水污泥自动卸料方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、污泥预处理步骤，将污泥进行预处理；

S2、污泥装填步骤，将预处理后的污泥装填入料斗中；

S3、料斗固定步骤，将料斗上的固定挂钩插入料斗固定板上的开口内，并通过控制器控制驱动电机运转，带动插销插入挂钩内，完成对料斗的固定；

S4、污泥倾倒步骤，控制器自动启动电机，驱动链条运转，并带动料斗沿竖直提升段完成提升动作，沿翻转卸料段完成翻转倾倒动作；

S6、料斗复位步骤，控制器启动电机，驱动链条反向运转，带动料斗回到提升卸料机构底部；

S7、料斗解锁步骤，控制器启动驱动电机，带动活动圆盘反转，插销从固定挂钩中脱出，完成对料斗的解锁。

10.根据权利要求9所述的一种脱水污泥自动卸料方法，其特征在于，在S4和S6之间还包括如下步骤：

S5、重复翻转步骤，料斗在翻转卸料段的两端之间往复运动，确保污泥全部倾倒入污泥收集器中。