CN110078343A - 一种污泥压滤机滤带用纠偏方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种污泥压滤机滤带用纠偏方法，利用系统内部力矩平衡的原理对系统进行自力纠偏，辅以外力主动纠偏和光电整纬。通过设置自力纠偏组件，根据滤带和调节辊的速度差产生的摩擦力自动归中，上述方法无需外力，依靠系统内部力矩平衡自动归正。当滤带的偏移量大于阈值时，系统自动转入外力纠偏，由丝杆带动调节辊一侧的调心轴承座沿丝杆轴线移动，使调节辊倾斜，带动滤带回移。同时，光电整纬组件用于应对滤带的纬移变化，利用检测发光头发出平行光线，光电检测接收头接收光信号并将纬纱的像投影至硅光电池，由硅光电池将接收到的光通量转换为与滤带歪斜相关的电信号，并反馈至控制器带动整纬辊组工作进行纬移纠正。

Description

一种污泥压滤机滤带用纠偏方法

技术领域

本发明涉及污水处理技术领域，具体涉及一种污泥压滤机滤带用纠偏方法。

背景技术

对于污泥脱水处理通常采用带式污泥脱水机，利用滤带和脱水辊组合对污泥进行挤压脱水。在长时间工作后滤带跑偏情况时有发生，此时需要纠偏系统发挥效用，对滤带进行及时有效纠偏，以保障生产的稳定持续进行。

现有技术中对于污泥脱水设备中滤带的纠偏通常采用感应纠偏器发出红外线或超声波来检测滤带的运行轨迹，由控制器发出指令控制纠偏辊摆动合适角度来应对滤带偏移的现象。这种纠偏方法需要对滤带进行实时跟踪轨迹，在偏移范围超过阈值后进行主动纠偏补偿。然而，当滤带发生偏移、却未达到计算机判定的偏移阈值时，该纠偏系统默认判定“未发生纠偏”，而不做出补偿动作，故这种纠偏方法在实际纠偏时具有顿挫感。

发明内容

发明目的：提供一种污泥压滤机滤带用纠偏方法，利用系统内部力矩平衡的原理对系统进行自力纠偏，辅以外力主动纠偏和光电整纬，有效解决了现有技术存在的上述问题。

技术方案：一种污泥压滤机滤带用纠偏方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤S1、自力纠偏组件对滤带实时纠偏，根据滤带和调节辊的速度差产生的摩擦力自动归中；

步骤S2、在步骤S1的基础上，若系统判定滤带偏移量超过设定阈值，则外力纠偏组件启动；

步骤S3、在步骤S2的基础上，由发射头和接收头组成的红外探测组件工作，发射头和接收头检测滤带左右边部是否超出设定范围，若判断超出范围，则反馈至外力纠偏组件进行主动纠偏补偿；

步骤S4、光电整纬组件用于检测滤带是否纬斜或纬弯，将信号反馈至控制器，由控制器带动整纬辊组工作。

一种污泥压滤机滤带用纠偏方法，其特征在于，该纠偏方法基于以下结构及连接关系，包括：安装架，固定在所述安装架上的螺纹扩幅板，转动设置在所述螺纹扩幅板两侧的调节辊，固定在所述安装架中部的垂直短轴，设置在所述安装架一侧的电动机，与所述电动机通过齿轮箱啮合传动的丝杆，固定在所述丝杆上的调心轴承座，安装在所述丝杆一侧的限位微动开关，分别固定在所述调节辊两端的发射头和接收头，安装在所述自力纠偏组件两侧的光电检测器，与所述光电检测器电性连接的控制器，以及与所述控制器电性连接的整纬辊组。

在进一步的实施例中，所述外力纠偏组件包括以下工作步骤：

步骤S201、当滤带向一侧偏移触及到探边小轮，电动机随即启动，由丝杆带动调节辊一侧的调心轴承座沿丝杆轴线移动，带动调节辊倾斜，进而使滤带回移。

在进一步的实施例中，所述自力纠偏组件包括以下工作步骤：

步骤S101、当滤带运行位置正常，作为矩心的垂直短轴左右两侧得力矩代数和为零，装置处于平衡状态；

步骤S102、当滤带收到外力、或由自身长期运作产生累计误差时，滤带偏向一侧，此时矩心两侧的力矩平衡被破坏；

步骤S103、受步骤S102的影响，此时滤带的运行速度与调节辊的周向速度存在差异，两者因相对速度差产生摩擦力，使得滤带自动向正确方向回移，矩心两侧的力矩逐渐趋于平衡。

在进一步的实施例中，所述光电整纬组件包括以下工作步骤：

步骤S401、检测发光头发出平行光线透过正在运行的滤带；

步骤S402、光电检测接收头接收光信号，将纬纱的像投影至硅光电池；

步骤S403、硅光电池将接收到的光通量转换为与滤带歪斜相关的电信号；

步骤S404、电信号发送至控制器，由控制器带动整纬辊组工作。

有益效果：本发明涉及一种污泥压滤机滤带用纠偏方法，利用系统内部力矩平衡的原理对系统进行自力纠偏，辅以外力主动纠偏和光电整纬，将主动纠偏和被动纠偏相结合，使得整个系统纠偏过程平缓。通过设置自力纠偏组件，根据滤带和调节辊的速度差产生的摩擦力自动归中，上述方法无需外力，依靠系统内部力矩平衡自动归正。当滤带的偏移量大于阈值时，系统自动转入外力纠偏，由丝杆带动调节辊一侧的调心轴承座沿丝杆轴线移动，带动调节辊倾斜，进而使滤带回移。同时，光电整纬组件用于应对滤带的纬移变化，利用检测发光头发出平行光线，光电检测接收头接收光信号并将纬纱的像投影至硅光电池，由硅光电池将接收到的光通量转换为与滤带歪斜相关的电信号，并反馈至控制器带动整纬辊组工作进行纬移纠正。

附图说明

图1为本发明的工作框图。

图2为本发明的工作流程示意图。

图3为本发明的结构示意图。

图4为本发明的侧视剖切图。

图5为本发明中整纬辊组的结构示意图。

图6为本发明中外力纠偏组件的结构示意图。

图中各附图标记为：安装架1、探边小轮2、调节辊3、螺纹扩幅板4、丝杆5、调心轴承座6、限位微动开关7、电动机8、齿轮箱9、红外探测组件10、整纬辊组11、凸辊1101、凹辊1102、气缸12、第二连杆13、第一连杆14。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1至图6所示，本发明公开了一种污泥压滤机滤带用纠偏方法，该纠偏方法基于以下结构及连接关系，包括安装架1、螺纹扩幅板4、调节辊3、垂直短轴、电动机8、丝杆5、调心轴承座6、限位微动开关7、发射头、接收头、光电检测器、控制器、整纬辊组11。所述螺纹扩幅板4固定在所述安装架1上，所述调节辊3转动设置在所述螺纹扩幅板4的两侧，所述垂直短轴固定在所述安装架1中部，所述电动机8设置在所述安装架1的一侧，所述丝杆5与所述电动机8通过齿轮箱9啮合传动，所述调心轴承座6固定在所述丝杆5上，所述限位微动开关7安装在所述丝杆5一侧，所述发射头和接收头固定在所述调节辊3的两端，所述光电检测器安装在自力纠偏组件的两侧，所述控制器与所述光电检测器电性连接，所述整纬辊组11与所述控制器电性连接。所述螺纹扩幅板4上设有自中央分别左旋、右旋的螺纹。螺纹角为10°~15°；所述螺纹扩幅板4固定安装在安装架1上，板中央的螺纹箭头指向与滤带的运行方向相反；当滤带滑过板面时，受到螺纹斜面反力作用而去皱、防皱。所述调节辊3上以预定方式绕设有污泥脱水用的滤带，所述滤带两侧的预定位置处设有探边小轮2。通过将探边小轮2安装在预定位置，由探边小轮2感应滤带是否跑偏。所述光电检测器包括一组对称安装在所述滤带两侧的检测发光头和光电检测接收头。所述检测发光头包括光源和透镜；所述光电检测接收头包括遮光片、圆柱形透镜、狭缝片、以及硅光电池。检测发光头发出平行光线，被光电检测接收头接收，平行光线首先透过遮光片，再通过圆柱形透镜进行聚焦，聚焦后的光线透过狭缝片，最终投影到硅光电池上。检测发光头发出平行光线透过正在运行的滤带；光电检测接收头接收光信号，将纬纱的像投影至硅光电池；硅光电池将接收到的光通量转换为与滤带歪斜相关的电信号；电信号发送至控制器，由控制器带动整纬辊组11工作。所述整纬辊组11包括一对转动设置在所述安装架1上的凹辊1102和凸辊1101。凹辊1102和凸辊1101组合构成凹凸辊1101式整纬装置，滤带自凹辊1102和凸辊1101之间穿行，当不需要整纬时，两辊面不与滤带接触，若滤带呈向前弧线纬移，则通过电动操作使该装置转动适当角度，凸辊1101接触滤带进行整纬，反之则使凹辊1102接触滤带整纬。

根据上述技术方案，本发明具体的工作过程如下：自力纠偏组件是一种平衡器，其安装架1上装有螺纹扩幅板4和两根调节辊3，由滤带拖动而被动回转。该装置由安装架1中部的垂直短轴固定，安装在外部设备上，可左右摆动预定角度。当滤带运行位置正常，作为矩心的垂直短轴左右侧的力矩代数和为零，装置处于平衡状态。当滤带向一侧偏移，则因矩心两侧的力矩平衡被破坏而使该装置摆动。由于滤带运行速度与歪斜了的被动调节辊3周向速度存在速度差，两者之间因相对速度产生摩擦力，从而使得滤带自动向另一侧回移。在滤带的回移过程中，矩心两侧的力随之趋于平衡，待滤带回到正常位置后该装置回归平衡状态。在自力纠偏组件整个运行过程中，装置内部的力矩一直保持动态平衡。外力纠偏组件用于应对偏移量过大的情况；当滤带向一侧偏移触及到探边小轮2，电动机8随即启动，由丝杆5带动调节辊3一侧的调心轴承座6沿丝杆5轴线移动，带动调节辊3倾斜，进而使滤带回移；由发射头和接收头组成的红外探测组件10工作，发射头和接收头检测滤带左右边部是否超出设定范围，发射头发射出红外线，接收头用于接收红外线，若接收头未接收到红外线，则系统自动判定滤带未发生偏移、或偏移量在预设范围之内；若接收头接收到红外线，则系统自动判定滤带的偏移量超出预设范围，需要纠偏，则反馈至外力纠偏组件进行主动纠偏补偿。

对于本文所述的光电整纬组件，主要依靠光电检测器、控制器、执行机构（即整纬辊组11）实现动作。所述光电检测器的数量为双数，最少为2只，并分别装置于滤带的左右两侧。每只光电检测器由检测发光头和光电检测接收头组成，分别位于滤带两面。光电检测接收头是由遮光片、圆柱形透镜、狭缝片、硅光电池组成的一组光学接收元件。 每只狭缝片上有横布的单八字形或双八字形狭缝，其倾角有多种，单八字形狭缝主要为正负6度，双八字形狭缝则有正负6度、正负10度、正负4度、正负9度。若角度适宜，双八字形狭缝能获得较高的检纬精度和较广的检纬范围。检测发光头发出平行光线，被光电检测接收头接收，平行光线首先透过遮光片，再通过圆柱形透镜进行聚焦，聚焦后的光线透过狭缝片，最终投影到硅光电池上。

在实施例二中，外力纠偏组件还包括气缸12，铰接在所述调节辊3上的第一连杆14，以及与所述气缸12的活塞杆和第一连杆14共同铰接的第二连杆13。螺纹扩幅辊的水平位置可调节滤带在三只辊面的包绕角及其经向张力。由左右两组发射头和接受头组成的红外光电探边系统按运行平幅滤带左右边部偏移超出设定范围时检测出的光电监控信号，经控制部分使执行机构自动纠偏。由两只被动纠偏辊、连杆和气缸12组成。纠偏时，控制部分指令气动控制阀控制气缸12使纠偏辊按滤带偏移方向作出相应倾斜，至运行中的整幅滤带与两只纠偏辊面间产生相对速度而使滤带迅速向另一侧回移到正常位置，随之纠偏辊复位。也可采用可改变转向的专用电动机8按控制部分指令，以所需转向传动丝杆5，通过连杆操纵纠偏辊。此外，有的采用辊面具有多根可沿辊轴线方向移动的滑条的滑条式纠偏辊，利用与滤带接触的辊面滑条按控制部分指令作与滤带偏移反向的滑动而使滤带回移复位运行，以适应某些滤带的需要。这类扩展纠偏组合装置能有效扩展滤带，自动纠偏，灵敏而稳定。

综上，本发明涉及一种污泥压滤机滤带用纠偏方法，自力纠偏组件依靠系统的力矩平衡原理对调节辊3实时纠偏，使得滤带在运作过程中矩心两侧的力处于动态平衡。为应对偏移量较大的情况，通过设计外力纠偏组件对滤带进行主动纠偏，外力纠偏组件可以通过丝杆5和调心轴承座6配合，在进一步的实施例中，外力纠偏组件还可以通过气缸12和连杆配合。红外探测组件10用于检测滤带左右边部是否超出设定范围，从而反馈至外力纠偏组件进行主动纠偏补偿。光电整纬组件依靠检测发光头和光电检测接收头协同工作，检测滤带是否发生纬移，并反馈至整纬辊组11进行主动补偿。本发明将主动纠偏和被动纠偏相结合，显著提高纠偏效率，多个传感器配合确保不会过度纠偏。

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上做出各种变化。

Claims (5)

1.一种污泥压滤机滤带用纠偏方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤S1、自力纠偏组件对滤带实时纠偏，根据滤带和调节辊的速度差产生的摩擦力自动归中；

步骤S2、在步骤S1的基础上，若系统判定滤带偏移量超过设定阈值，则外力纠偏组件启动；

步骤S3、在步骤S2的基础上，由发射头和接收头组成的红外探测组件工作，发射头和接收头检测滤带左右边部是否超出设定范围，若判断超出范围，则反馈至外力纠偏组件进行主动纠偏补偿；

步骤S4、光电整纬组件用于检测滤带是否纬斜或纬弯，将信号反馈至控制器，由控制器带动整纬辊组工作。

2.根据权利要求1所述的一种污泥压滤机滤带用纠偏方法，其特征在于，该纠偏方法基于以下结构及连接关系，包括：安装架，固定在所述安装架上的螺纹扩幅板，转动设置在所述螺纹扩幅板两侧的调节辊，固定在所述安装架中部的垂直短轴，设置在所述安装架一侧的电动机，与所述电动机通过齿轮箱啮合传动的丝杆，固定在所述丝杆上的调心轴承座，安装在所述丝杆一侧的限位微动开关，分别固定在所述调节辊两端的发射头和接收头，安装在所述自力纠偏组件两侧的光电检测器，与所述光电检测器电性连接的控制器，以及与所述控制器电性连接的整纬辊组。

3.根据权利要求1所述的一种污泥压滤机滤带用纠偏方法，其特征在于所述外力纠偏组件包括以下工作步骤：

步骤S201、当滤带向一侧偏移触及到探边小轮，电动机随即启动，由丝杆带动调节辊一侧的调心轴承座沿丝杆轴线移动，带动调节辊倾斜，进而使滤带回移。

4.根据权利要求1所述的一种污泥压滤机滤带用纠偏方法，其特征在于所述自力纠偏组件包括以下工作步骤：

步骤S101、当滤带运行位置正常，作为矩心的垂直短轴左右两侧得力矩代数和为零，装置处于平衡状态；

步骤S102、当滤带收到外力、或由自身长期运作产生累计误差时，滤带偏向一侧，此时矩心两侧的力矩平衡被破坏；

步骤S103、受步骤S102的影响，此时滤带的运行速度与调节辊的周向速度存在差异，两者因相对速度差产生摩擦力，使得滤带自动向正确方向回移，矩心两侧的力矩逐渐趋于平衡。

5.根据权利要求1所述的一种污泥压滤机滤带用纠偏方法，其特征在于所述光电整纬组件包括以下工作步骤：

步骤S401、检测发光头发出平行光线透过正在运行的滤带；

步骤S402、光电检测接收头接收光信号，将纬纱的像投影至硅光电池；

步骤S403、硅光电池将接收到的光通量转换为与滤带歪斜相关的电信号；

步骤S404、电信号发送至控制器，由控制器带动整纬辊组工作。