CN111589189A - 一种斜管沉淀池清洗装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种斜管沉淀池清洗装置，包括：走行车和与走行车配套使用的导向轨，电机通过螺栓固定安装在滑动调整槽内，第一斜齿轮固定安装在电机的轴的一端，主动齿轮固定安装在传动轴的另一端并设置在辅动单元的内部，辅动单元外壳靠近传动轴的一端内壁上设有外围滑道和以主动齿轮为圆心的圆形滑道，条形齿环滑动安装在外围滑道内并与主动齿轮啮合，高频发生机构通过转轴转动安装在条形齿环上，外围滑道的每一个转角处均转动安装有换向杆，辅动单元外壳远离主动齿轮的一端外壁上设有条形通孔，高频发生机构的一端穿过条形通孔并滑动安装在条形通孔内，具有提升清洗效果，行进稳定的效果。

Description

一种斜管沉淀池清洗装置

技术领域

本发明属于净水设备技术领域，特别涉及一种斜管沉淀池清洗装置。

背景技术

目前，自来水厂在净化原水时通常采用常规的水处理工艺，它包括混合、反应、沉淀、过滤及消毒几个过程；其中沉淀工艺中的泥水分离设在“沉淀池”中完成，沉淀池具有四种基本形式——竖流沉淀式、平流沉淀式、辐流沉淀式及斜管沉淀式；斜管式沉淀池较其它三种形式的沉淀池具有效率高、投资少、沉淀效果好、占地面积小等特点而被广泛应用。但是，斜管沉淀池的致命弱点就是在使用过程中的淤堵，随着使用年限的增加淤堵问题越严重。

现有斜管沉淀池的清洗普遍采用超声波产生高频震荡，并经过高频转换器进行波长装换，相比千可听声波和次声波而言，超声波具有高频率高能量的特点，并且超声波在液体中的传播过程中会产生一种特殊的现象：空化效应。研究表明：当在液体中传播的声压的幅值高于液体的静压力时，液体就会处千负压状态，当负压大于液体的强度时，就会产生空化现象。不同的液体具有不同的空化阔值，当在液体中传播的超声波频率高于这个空化阔值时，就会产生空化效应，最终借由水波产生的射流将淤堵的沉淀池内斜管清理干净，清理效果好，但现在的高频清洗装置的高频发生机构体积过大，在行进过程中极易导致高频发生机构发生偏移，从而降低清洗效果。

发明内容

本发明的目的是解决背景技术中提到的现有斜管沉淀池清洗装置高频发生机构体积过大，行进过程中易发生偏移，降低清洗效果的技术问题，提供了一种斜管沉淀池清洗装置，行进稳定，清洗效果好。

本发明提供的技术方案为：

一种斜管沉淀池清洗装置，包括：走行机构、辅动机构和高频发生机构；

所述走行机构，包括：走行车和与所述走行车配套使用的导向轨，所述走行车滑动安装在导向轨上，所述走行车的侧壁上设有滑动调整槽；

所述辅动机构，包括：电机、传动单元和辅动单元，所述电机通过螺栓固定安装在滑动调整槽内，第一斜齿轮固定安装在电机的轴的一端，所述第一斜齿轮与第二斜齿轮啮合，所述第二斜齿轮固定安装在传动轴的一端，主动齿轮固定安装在传动轴的另一端并设置在辅动单元的内部。

所述辅动单元，包括：辅动单元外壳，所述辅动单元外壳靠近传动轴的一端内壁上设有外围滑道和以主动齿轮为圆心的圆形滑道，条形齿环滑动安装在外围滑道内并与主动齿轮啮合，高频发生机构通过转轴转动安装在条形齿环上，所述外围滑道的每一个转角处均转动安装有换向杆，所述换向杆的两端均固定安装有堵块，所述辅动单元外壳远离主动齿轮的一端外壁上设有条形通孔，高频发生机构的一端穿过条形通孔并滑动安装在条形通孔内，条形通孔的边缘固定安装有密封垫；

所述高频发生机构：包括：超声信号输出模块；整形模块，与超声信号输出模块连接；整流滤波模块，用于对输入的交流市电进行整流滤波，并将整流滤波后的直流高电压大电流信号输送到功率输出模块；功率输出模块，分别与整形模块和整流滤波模块连接，用于根据整形后的超声驱动指令信号将直流高电压大电流信号转化成高频交流高电压大电流信号，并将高频交流高电压大电流信号输送给负载，前置放大单元，与所述超声信号发生单元连接，用于放大所述超声驱动指令信号，并将放大后的超声驱动指令信号传输给所述整形模块，隔离单元，分别与所述前置放大单元和所述整形模块连接，用于耦合隔离强电、弱电。

优选的是，所述堵块为塑胶材质。

优选的是，所述主动齿轮和条形齿环均为不锈钢材质。

优选的是，所述辅动单元外壳为三角形结构。

优选的是，所述高频发生机构和条形齿环数量对应，且数量至少为三个。

优选的是，所述电机的轴转动安装在轴套内。

优选的是，所述超声波输出模块的输出频率为40KHZ至200KHZ。

优选的是，所述功率输出模块的输出功率为2100W至3500W。

优选的是，所述负载包括换能器，用于将所述高频交流高电压大电流信号转变成高频机械振动，将电能转化成机械能和超声波声能。

本发明的有益效果体现在以下方面：

1、本发明相对于现有单个高频发生机构，采用多个小段高频发生机构，并通过辅动机构带动高频发生机构旋转，有益于高频发生机构对沉淀池进行反复清洗，提高清洗效果，并且相较于单个体积过大的高频发生机构行进过程中更加稳定，不会发生偏移。

2、采用辅动单元的转速可以通过调整电机的转速调节，可以根据不同程度的清洗任务进行调节，相对于现有通过控制走行机构行进速度控制清洗力度的方式，此种方式可控性更强，有益于减小调节偏差。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的侧视图；

图3为传动单元的结构示意图；

图4为辅动单元的局部剖视图；

图5为辅动单元一端内壁的结构示意图；

图6为超声波发生机构的结构示意图。

图中：1沉淀池，2导向轨，3走行车，4滑动调整槽，5电机，6轴套，7高频发生结构，8辅动单元外壳，9沉淀管，10传动单元外壳，11传动轴，12第一斜齿轮，13第二斜齿轮，14条形通孔，15外围滑道，16换向杆，17堵块，18圆形滑道，19主动齿轮，20条形齿环。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图1—5所示，本发明提供了一种斜管沉淀池清洗装置，包括：走行机构、辅动机构和高频发生机构7；

所述走行机构，包括：走行车3和与所述走行车3配套使用的导向轨2，所述走行车3滑动安装在导向轨2上，所述走行车3的侧壁上设有滑动调整槽4；

所述辅动机构，包括：电机5、传动单元和辅动单元，所述电机5通过螺栓固定安装在滑动调整槽4内，通过螺栓固定电机可以根据需要调整电机5在滑动调整槽4的位置，从而便于调整电机5在行走车3上的位置，第一斜齿轮12固定安装在电机5的轴的一端，所述第一斜齿轮12与第二斜齿轮13啮合，所述第二斜齿轮13固定安装在传动轴11的一端，设置传动单元可以通过调整第一斜齿轮12和第二斜齿轮13的半径比，达到一定的变速功能，使主动齿轮19的转速可调节，主动齿轮19固定安装在传动轴11的另一端并设置在辅动单元的内部。

所述辅动单元，包括：辅动单元外壳8，所述辅动单元外壳8靠近传动轴11的一端内壁上设有外围滑道15和以主动齿轮19为圆心的圆形滑道18，条形齿环20滑动安装在外围滑道15内并与主动齿轮19啮合，主动齿轮19带动条形齿环20在外围滑道15内移动，高频发生机构7通过转轴转动安装在条形齿环20上，从而带动高频发生机构7交替转动，所述外围滑道15的每一个转角处均转动安装有换向杆16，换向杆16可以在条形齿环20滑动至换向杆16处时，会发生类似跷跷板的运动，条形齿环20经过换向杆16的一端将换向杆16的另一端弹起，堵块17将外围滑道15堵死，使条形齿环20滑进圆形滑道18，以此完成条形齿环20在辅动单元外壳8上完成换向，从而完成高频发生机构7的旋转运动，所述辅动单元外壳8远离主动齿轮19的一端外壁上设有条形通孔14，高频发生机构7的一端穿过条形通孔14并滑动安装在条形通孔14内，辅动单元外壳8能够保护内部的主动齿轮19和条形齿环20的联动不受外界风力等其他因素影响，使二者的联动更加稳定，从而有益于高频发生机构7的运动更加稳定，有益于提高清洗效果。

本发明的工作原理：超声信号输出模块，用于输出超声驱动指令信号。所述超声信号输出模块采用数字电路实现，能够准确输出与换能器的当前固有频率相同的超声驱动指令信号，以确保换能器工作于谐振频率并产生电谐振，使得输出功率最高，最稳定。

所述整形模块，与超声信号输出模块连接，用于对超声驱动指令信号进行整形处理，并将整形后的超声驱动指令信号输送到功率输出模块。因为超声波发生器的超声驱动指令信号会受非线性电路及电子元件的影响发生畸变，不仅损耗较大导致发热严重，还会造成功率输出模块发生故障，进而影响了产品的安全性、可靠性和寿命。因此，本发明超声波发生器增加设置整形模块，对超声驱动指令信号进行整形，即将畸变波形整形为符合要求的波形，提升了超声波换能器的转换效率，降低功率器件的发热量，提高产品的安全性、可靠性及使用寿命。

所述整流滤波模块，用于对输入的交流市电进行整流滤波，并将整流滤波后的直流高电压大电流信号输送到功率输出模块。通常输入的交流市电为220V市电，经整流滤波后为310V直流电压。所述功率输出模块，分别与整形模块和整流滤波模块连接，用于根据整形后的超声驱动指令信号将直流高电压大电流信号转化成高频交流高电压大电流信号，并将高频交流高电压大电流信号输送给负载。

使用时，将导向轨2固定安装在沉淀池1的上方，然后将走行车3滑动安装在导向轨2上，这里的走行机构属于本领域技术人员所知的现有技术，所以在此不做过多赘述。

启动电机5，同时启动走行车3，电机5通过传动单元带动传动轴11转动，从而带动主动齿轮19转动，进而带动条形齿环20在外围滑道15内滑动，条形齿环20在滑动时由于换向杆16的存在，可以完成换向过程，具体如下：当条形齿环20欢动至换向杆16的一端时，将换向杆16的另一端弹起，堵块17将外围滑道15堵死，使条形齿环20的另一端滑进圆形滑道18，以此完成条形齿环20在辅动单元外壳8上完成换向，从而完成高频发生机构7的旋转运动，堵块17可以保证条形齿环20一定滑入圆形滑道18完成换向，防止条形齿环20发生卡滞现象，影响清洗工作正常进行，从而使高频发生机构7完成稳定转动，当高频发生机构7交替经过沉淀管的上方时将高频震荡传入水流中使水流行程无数射流，将沉淀管上的沉淀物清理干净，为使清洗效果更好，需将高频发生机构7与沉淀管之间的距离保持在5—8mm，经过小车带动辅动机构移动，完成对沉淀管路的清洗。条形通孔14的边缘固定安装有密封垫，可以防止污物进入辅动单元内部，影响清洗工作，堵块17为塑胶材质，可以起到一定的缓冲作用，保护条形齿环20不受冲击，使高频发生机构7运行更加稳定。主动齿轮19和条形齿环20均为不锈钢材质，增加机构使用寿命，辅动单元外壳8为三角形结构，可以保证高频发生机构7在运动到运行轨迹的最低点时，能够保证与沉淀管保持平行。超声波主要是利用空化效应产生空化气泡，气泡闭合会释放巨大的压力并伴随着热量的产生，当液体有大量的空化气泡闭合时，就会在污物表面产生声压梯度和声流这个声压梯度和声流会反复冲洗被清洗表面和污物的结合处，从而破坏污物对物体表面的吸附力并且破坏污物本身，使其进入清洗液之中。而未闭合的气泡会与被清洗表面进行摩擦，使污物从表面脱落。同时，气泡还会乳化油脂，使粘在油脂表面的固体颗粒脱落，加速被清洗表面可溶性污物的溶解。功率是影响超声波除垢的最重要因素，超声波作用物体表面处的功率密度大小直接影响超声声强的大小，而声强大小达到空化阀值是发生超声空化的必要条件，本发明功率输出模块的输出功率为2100W至3500W，有益于高效清洗斜管，超声波输出模块的输出频率为40KHZ至200KHZ，取高频段频率可以保证超声波发生机构保持水流高频震荡，清洗更彻底更加高效率。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (9)

1.一种斜管沉淀池清洗装置，其特征在于，包括：走行机构、辅动机构和高频发生机构；

所述走行机构，包括：走行车和与所述走行车配套使用的导向轨，所述走行车滑动安装在导向轨上，所述走行车的侧壁上设有滑动调整槽；

所述辅动机构，包括：电机、传动单元和辅动单元，所述电机通过螺栓固定安装在滑动调整槽内，第一斜齿轮固定安装在电机的轴的一端，所述第一斜齿轮与第二斜齿轮啮合，所述第二斜齿轮固定安装在传动轴的一端，主动齿轮固定安装在传动轴的另一端并设置在辅动单元的内部。

所述辅动单元，包括：辅动单元外壳，所述辅动单元外壳靠近传动轴的一端内壁上设有外围滑道和以主动齿轮为圆心的圆形滑道，条形齿环滑动安装在外围滑道内并与主动齿轮啮合，高频发生机构通过转轴转动安装在条形齿环上，所述外围滑道的每一个转角处均转动安装有换向杆，所述换向杆的两端均固定安装有堵块，所述辅动单元外壳远离主动齿轮的一端外壁上设有条形通孔，高频发生机构的一端穿过条形通孔并滑动安装在条形通孔内，条形通孔的边缘固定安装有密封垫；

所述高频发生机构：包括：超声信号输出模块；整形模块，与超声信号输出模块连接；整流滤波模块，用于对输入的交流市电进行整流滤波，并将整流滤波后的直流高电压大电流信号输送到功率输出模块；功率输出模块，分别与整形模块和整流滤波模块连接，用于根据整形后的超声驱动指令信号将直流高电压大电流信号转化成高频交流高电压大电流信号，并将高频交流高电压大电流信号输送给负载，前置放大单元，与所述超声信号发生单元连接，用于放大所述超声驱动指令信号，并将放大后的超声驱动指令信号传输给所述整形模块，隔离单元，分别与所述前置放大单元和所述整形模块连接，用于耦合隔离强电、弱电。

2.根据权利要求1所述的一种斜管沉淀池清洗装置，其特征在于，所述堵块为塑胶材质。

3.根据权利要求1所述的一种斜管沉淀池清洗装置，其特征在于，所述主动齿轮和条形齿环均为不锈钢材质。

4.根据权利要求1所述的一种斜管沉淀池清洗装置，其特征在于，所述辅动单元外壳为三角形结构。

5.根据权利要求1所述的一种斜管沉淀池清洗装置，其特征在于，所述高频发生机构和条形齿环数量对应，且数量至少为三个。

6.根据权利要求5所述的一种斜管沉淀池清洗装置，其特征在于，所述电机的轴转动安装在轴套内。

7.根据权利要求6所述的一种斜管沉淀池清洗装置，其特征在于，所述超声波输出模块的输出频率为40KHZ至200KHZ。

8.根据权利要求7所述的一种斜管沉淀池清洗装置，其特征在于，所述功率输出模块的输出功率为2100W至3500W。

9.根据权利要求8所述的一种斜管沉淀池清洗装置，其特征在于，所述负载包括换能器，用于将所述高频交流高电压大电流信号转变成高频机械振动，将电能转化成机械能和超声波声能。

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