CN109809575A - 一种风力汲水式跌水曝气装置 - Google Patents

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燕松山
李宗雨
张丰
潘菲
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Abstract

本发明公开了一种风力汲水式跌水曝气装置，包括机架以及安装在机架上的风力机和柱塞泵,所述风力机和柱塞泵由动力传动调节机构连接，所述柱塞泵的进水口和出水口分别与进水机构和出水机构连接；所述动力传动调节机构包括滑动导轨、电动推杆和滑块，通过所述电动推杆带动所述滑块沿所述滑动导轨往复运动，可改变所述滑块与柱塞泵连接的下连接杆的杠杆臂长，达到动力传动调节目的。本发明使风力汲水机构适合更加广泛的风速范围，改善了风力机的使用效果，并将风力汲水技术、跌水曝气相结合，达到对水质改善的作用。

Description

一种风力汲水式跌水曝气装置
技术领域
本发明涉及跌水曝气领域，尤其涉及一种风力汲水式曝气装置。
背景技术
跌水曝气是目前污水生物处理或水质改善的一种常用的曝气方法主要是用于为水中补充氧气从而使水中微生物顺利进行好氧消化作用。跌水曝气是将水体从高处跌落，产生水跃，使液面与空气接触的表面不断更新，把空气中的氧气转移到水体里，从而使水体充氧的过程。
跌水曝气装置包括进水口和出水口，一般进水口高于出水口或者利用水泵汲水，出水口设置有散水结构让水和空气充分接触。同时，利用高度差曝气也需要汲水装置，利用风力提供动力是有效的一种汲水方式。风力汲水装置中的水泵输出特性与风力机风轮扭矩特性差异大，难以达到最佳匹配。目前，风力机和水泵之间只能是一个最佳匹配点，无法在一个区间内自适应配合，即只有风力机输出的转速符合水泵的输入转速时，才能驱动水泵工作，当弱风或微风时，需要将风力机的输出轴锁死，避免造成水泵的损耗；当风力过大时，要对风力机的输出轴进行限速，防止水泵损坏。在实际应用中，风力提水机组设计风速难以确定，机组的工作效率低、经济适应性差、适应性不佳。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中风力提水机组复杂、效率低下以及出水口形状不科学的缺陷，提供一种新型的适合广泛风速范围的风力汲水式跌水曝气装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
提供一种风力汲水式跌水曝气装置，包括机架以及安装在机架上的风力机和柱塞泵,所述风力机和柱塞泵由动力传动调节机构连接，所述柱塞泵的进水口和出水口分别与进水机构和出水机构连接；
所述动力传动调节机构包括滑动导轨、电动推杆和滑块，所述电动推杆固定于所述滑动导轨端部，其自由端通过连接块与所述滑块连接并可带动所述滑块沿所述滑动导轨往复运动，所述滑块通过下连接杆与所述柱塞泵连接，所述滑动导轨固定所述电动推杆的一端设置有转动轴，另一端通过上连接杆与所述风力机连接。
接上述技术方案，所述风力机包括减速箱、扇叶和尾舵，所述扇叶通过扇叶固定块固定于所述减速箱输入轴上，所述减速箱侧壁焊接有所述尾舵，并与所述减速箱成偏心布置。
接上述技术方案，所述减速箱包括主动齿轮、从动齿轮和箱体，所述主动齿轮半径小于所述从动齿轮半径并且彼此啮合，所述主动齿轮通过输入轴固定于所述箱体上，所述从动齿轮通过输出曲轴固定于与所述箱体上，所述输出曲轴上设置有曲柄构成曲柄连杆机构。
接上述技术方案，所述风力机的减速箱通过止推轴承与所述机架连接。
接上述技术方案，所述滑动导轨和所述上连接杆之间设有万向节，所述滑块与所述下连接杆之间还设置有过渡连杆，所述过渡连杆与所述滑块通过万向节连接。
接上述技术方案，所述减速箱通过所述曲柄连杆结构与所述动力传动调节机构的上连接杆连接。
接上述技术方案，所述滑动导轨的转动轴装于所述机架的轴承座内。
接上述技术方案，所述出水机构由若干鸭嘴型喷水口圆周排列组成。
接上述技术方案，所述进水机构由若干长度不一的进水管组成。
本发明产生的有益效果是：本发明提供的一种风力汲水式跌水曝气装置，包括机架以及安装在机架上的风力机和柱塞泵,所述风力机和柱塞泵由动力传动调节机构连接，所述柱塞泵的进水口和出水口分别与进水机构和出水机构连接,将风力汲水技术、跌水曝气相结合，达到对水质改善的作用。所述动力传动调节机构可以通过所述滑块改变与柱塞泵连接的下连接杆的杠杆臂长，从而使风力汲水机构适合更加广泛的风速范围，改善了风力机的实用效果。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明风力汲水式跌水曝气装置整体结构示意图；
图2是本发明动力传动调节机构结构示意图；
图3是本发明风力机结构示意图；
图4是本发明减速箱结构示意图；
图5是本发明机架结构示意图；
图6是本发明出水机构结构示意图；
图7是本发明进水机构结构示意图；
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明提供的一种风力汲水式跌水曝气装置，包括机架1以及安装在机架上的风力机2和柱塞泵4,风力机2和柱塞泵4由动力传动调节机构3连接，柱塞泵4的进水口和出水口分别与进水机构6和出水机构5连接，将风力汲水技术、跌水曝气相结合，达到对水质改善的作用。
如图2所示，动力传动调节机构3包括滑动导轨31、电动推杆32和滑块33，电动推杆32固定于滑动导轨31端部，其自由端通过连接块331与滑块33连接并可带动滑块33沿滑动导轨31往复运动，滑块33通过下连接杆35与柱塞泵4连接，滑动导轨31固定电动推杆32的一端设置有转动轴311，另一端通过上连接杆34与风力机2连接。风力机2产生的动力经由动力传递调节机构3传递到柱塞泵4上，带动柱塞泵4工作。
进一步地，如图3所示，风力机2包括减速箱21、扇叶22和尾舵24，扇叶22通过扇叶固定块23固定于减速箱21输入轴214上，扇叶固定块23通过联轴器与减速箱21的输入轴214相连接，从而将扇叶22的转动通过减速箱21转变后输出；减速箱21侧壁焊接有尾舵24，并与减速箱21成偏心布置。尾舵24在遇风受力时会带动减速箱21、扇叶22等旋转至受力最小处，此时扇叶22处于迎风状态，速度最大。
进一步地，如图4所示，减速箱21包括主动齿轮211、从动齿轮212和箱体213，主动齿轮211半径小于从动齿轮半径212并且彼此啮合，实现减速；主动齿轮211通过输入轴214固定于箱体213上，从动齿轮212通过输出曲轴215固定于与箱体213上，输出曲轴215上设置有曲柄216构成曲柄连杆机构，通过动力传递调节机构3将动力传递到柱塞泵4上，带动柱塞泵4往复运动，从进水机构6吸水并向出水机构5送水，进而完成跌水曝气。
进一步地，如图1、5所示，风力机2的减速箱21通过止推轴承11与机架1连接，止推轴承11起到降低减速箱21转动的摩擦力的作用。。
进一步地，如图2所示，滑动导轨31和上连接杆24之间设有万向节36，滑块33与下连接杆35之间还设置有过渡连杆351，过渡连杆351与滑块通过万向节36连接。
进一步地，减速箱21通过曲柄连杆机构与动力传动调节机构3的上连接杆34连接。
进一步地，如图5所示，滑动导轨31的转动轴311装于机架1的轴承座12内，使整个动力传动调节机构3可以绕转动轴311转动，便于动力传递。
进一步地，如图6所示，出水机构5由若干鸭嘴型喷水口51圆周排列组成，水流经出水口喷出后呈放射状，出水机构5通过柔性水管7与柱塞泵4的出水口连接。
进一步地，如图7所示，进水机构6由若干长度不一的进水管61组成，进水机构7通过柔性水管7与柱塞泵4的进水口连接。采用长度不一的进水管可以同时汲取不同深度的水体，促进不同深度的水体相互流动，起到更好的水质改善效果。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (9)

1.一种风力汲水式跌水曝气装置，其特征在于，包括机架以及安装在机架上的风力机和柱塞泵,所述风力机和柱塞泵由动力传动调节机构连接，所述柱塞泵的进水口和出水口分别与进水机构和出水机构连接；
所述动力传动调节机构包括滑动导轨、电动推杆和滑块，所述电动推杆固定于所述滑动导轨端部，其自由端通过连接块与所述滑块连接并可带动所述滑块沿所述滑动导轨往复运动，所述滑块通过下连接杆与所述柱塞泵连接，所述滑动导轨固定所述电动推杆的一端设置有转动轴，另一端通过上连接杆与所述风力机连接。
2.根据权利要求1所述的风力汲水式跌水曝气装置，其特征在于，所述风力机包括减速箱、扇叶和尾舵，所述扇叶通过扇叶固定块固定于所述减速箱输入轴上，所述减速箱侧壁焊接有所述尾舵，并与所述减速箱成偏心布置。
3.根据权利要求2所述的风力汲水式跌水曝气装置，其特征在于，所述减速箱包括主动齿轮、从动齿轮和箱体，所述主动齿轮半径小于所述从动齿轮半径并且彼此啮合，所述主动齿轮通过输入轴固定于所述箱体上，所述从动齿轮通过输出曲轴固定于与所述箱体上，所述输出曲轴上设置有曲柄构成曲柄连杆机构。
4.根据权利要求2所述的风力汲水式跌水曝气装置，其特征在于，所述风力机的减速箱通过止推轴承与所述机架连接。
5.根据权利要求1所述的风力汲水式跌水曝气装置，其特征在于，所述滑动导轨和所述上连接杆之间设有万向节，所述滑块与所述下连接杆之间还设置有过渡连杆，所述过渡连杆与所述滑块通过万向节连接。
6.根据权利要求1、3所述的风力汲水式跌水曝气装置，其特征在于，所述减速箱通过所述曲柄连杆结构与所述动力传动调节机构的上连接杆连接。
7.根据权利要求3所述的风力汲水式跌水曝气装置，其特征在于，所述滑动导轨的转动轴装于所述机架的轴承座内。
8.根据权利要求1所述的风力汲水式跌水曝气装置，其特征在于，所述出水机构由若干鸭嘴型喷水口圆周排列组成。
9.根据权利要求1所述的风力汲水式跌水曝气装置，其特征在于，所述进水机构由若干长度不一的进水管组成。
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