CN114247294A - 一种用于膜组件的振动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于膜组件的振动装置，包括用于悬挂膜组件的悬挂组件、连接在悬挂组件上的滚轮组件、用于悬挂滚轮组件的支撑组件、设于支撑组件上的且用于驱动悬挂组件相对支撑组件往复运动的驱动组件，支撑组件包括用于悬挂滚轮组件的导轨；支撑组件设于悬挂组件上方，导轨分别与水平面和竖直方向互成角度；悬挂组件相对支撑组件往复运动时，滚轮组件沿导轨的长度延伸方向往复运动。本发明用于膜组件的振动装置，能够驱动膜组件沿三维空间直线往复运动，结构简单，设备成本相对较低。

Description

一种用于膜组件的振动装置
技术领域
本发明涉及水处理分离设备技术领域，特别涉及一种用于膜组件的振动装置。
背景技术
现有的MBR膜在过滤污水时，由于污水中存在的溶解性有机物、胶体、微生物、纤维杂物等在膜表面的吸附和累积，会造成膜通量衰减。一般通过曝气来冲刷膜丝，以减缓膜污染。
现有技术中，一般通过水平往复运动振动模式、往复摆动振动模式、上下往复运动振动模式、旋转往复运动振动模式来实现对膜组件的振动。但是存在以下问题：在水平往复运动振动和上下往复运动振动模式中，膜丝主要受力方向单一，冲刷效果有限；在往复摆动振动模式中，沿旋转轴径向方向冲刷力度呈梯度增强，存在膜污染分布不均的问题，容易造成膜通量失衡，进一步加剧膜污染；在旋转往复运动振动模式中，除存在往复摆动振动模式的缺陷外，还存在受限于膜组件的安装环境难以实施的问题。
针对以上问题，专利号为CN201410040705.6的中国专利公开了一种三维变频振动装置及其膜处理系统，通过水平方向和竖直方向的振动实现对膜丝的有效冲刷，但是需要通过水平振动器和竖直振动器同时作用，结构较为复杂，设备成本相对较高。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于膜组件的振动装置，能够驱动膜组件沿三维空间直线往复运动，结构简单，设备成本相对较低。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种用于膜组件的振动装置，包括用于悬挂膜组件的悬挂组件、连接在所述悬挂组件上的滚轮组件、用于悬挂所述滚轮组件的支撑组件、设于所述支撑组件上的且用于驱动所述悬挂组件相对所述支撑组件往复运动的驱动组件，所述支撑组件包括用于悬挂所述滚轮组件的导轨；
所述支撑组件设于所述悬挂组件上方，所述导轨分别与水平面和竖直方向互成角度；
所述悬挂组件相对所述支撑组件往复运动时，所述滚轮组件沿所述导轨的长度延伸方向往复运动。
优选地，所述膜组件相邻的两个侧面互成角度，所述导轨沿竖直方向在水平面上的投影分别与所述膜组件相邻的两个侧面互成角度。
优选地，所述悬挂组件包括平行于所述水平面的悬挂框、两端分别连接在所述悬挂框相邻边上的悬挂梁，所述滚轮组件连接在所述悬挂梁上。
更优选地，所述滚轮组件包括连接在所述悬挂梁上的连接座、可绕自身轴心线方向转动地设于所述连接座上的滚动轮，所述滚动轮可沿所述导轨的长度延伸方向滚动地设于所述导轨上。
更进一步优选地，所述导轨的横截面为工字形，所述滚动轮的圆周侧面上设有环形导向槽，所述导轨底端部上表面设有用于卡入所述环形导向槽中的导向凸部。
更优选地，所述支撑组件包括与水平面互成夹角的支撑框，所述导轨的两端分别连接在所述支撑框的相邻边上，所述导轨沿竖直方向在水平面上的投影与所述悬挂梁重合。
更进一步优选地，所述支撑框与水平面的夹角为α，其中10°≤α≤30°。
更优选地，所述驱动组件包括设于所述支撑组件上的安装板、设于所述安装板上的驱动电机、用于被所述驱动电机驱动转动的主动轮、偏心转动地连接在所述主动轮上的转轴、一端连接在所述转轴上的且另一端球面铰接在所述悬挂组件上的第一连杆，所述转轴的轴心线平行于所述主动轮的轴心线，且平行于水平面。
更进一步优选地，所述悬挂组件还包括连接在所述悬挂梁上的支撑架、设于所述支撑架上的安装座、一端连接在所述安装座上的第二连杆，所述第二连杆的另一端与所述第一连杆的另一端球面铰接。
更进一步优选地，所述驱动组件还包括连接在所述驱动电机和所述主动轮之间的减速机，所述驱动电机用于通过所述减速机驱动所述主动轮转动。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明一种用于膜组件的振动装置，通过单一的驱动组件驱动悬挂组件相对支撑组件做往复运动，且导轨分别与水平面和竖直方向互成角度，具有以下优点：
膜组件的振动模式结合水平往复运动和上下往复运动，膜丝受力方向多元化，冲刷效果较好；
膜组件沿三维空间直线往复运动，能够避免冲刷力度不均匀的问题，使膜污染分布和膜通量均衡，延长膜组件的使用寿命；
膜组件沿三维空间直线往复运动，通过驱动电机驱动实现有序振动，膜组件运动较为平稳，沿直线的往复运动控制较为容易；
膜组件和振动装置可一体化集成式装配，能够在不改变现有安装空间的情况下进行装配，适用范围更大。
附图说明
附图1为根据本发明具体实施例振动装置的结构示意图；
附图2为悬挂组件的结构示意图；
附图3为滚轮组件的结构示意图；
附图4为支撑组件的结构示意图；
附图5为驱动组件的结构示意图；
附图6为导轨的剖视示意图。
其中：1、悬挂组件；11、悬挂框；12、悬挂梁；13、支撑架；14、安装座；15、第二连杆；16、悬挂立柱；
2、滚轮组件；21、连接座；22、滚动轮；221、环形导向槽；
3、支撑组件；31、支撑框；32、导轨；321、导向凸部；
4、驱动组件；41、安装板；42、驱动电机；43、主动轮；44、转轴；45、第一连杆；46、减速机；
5、膜组件。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图来对本发明的技术方案作进一步的阐述。
参见图1-6所示，本实施例提供一种用于膜组件的振动装置，膜组件5为长方体，振动装置包括用于悬挂膜组件5的悬挂组件1、连接在悬挂组件1上的滚轮组件2、用于悬挂滚轮组件2的支撑组件3，该支撑组件3包括用于悬挂滚轮组件2的导轨32。
参见图1所示，支撑组件3、悬挂组件1和膜组件5从上往下依次排列设置，悬挂组件1包括用于悬挂膜组件5的悬挂立柱16。
参见图2所示，上述悬挂组件1包括平行于水平面的悬挂框11、两端分别连接在悬挂框11相邻两侧边上的悬挂梁12，滚轮组件2连接在悬挂梁12上，悬挂立柱16连接在悬挂框11下方。悬挂梁12平行于水平面，悬挂立柱16垂直于水平面。
在本实施例中，该悬挂框11为长方形，其长边平行于膜组件5的第一侧面，其短边平行于膜组件5的第二侧面，第一侧面和第二侧面相互垂直。
参见图3所示，上述滚轮组件2包括下端部连接在悬挂梁12上的连接座21、可绕自身轴心线方向转动地设于连接座21上的滚动轮22，滚动轮22可沿导轨32的长度延伸方向滚动地设于导轨32上。
在本实施例中，连接座21上间隔排列地设有一对滚动轮22，两个滚动轮22同轴心线设置。通过设置一对滚动轮22，使滚轮组件2在导轨32上的运动更平稳，稳定性相对较高。
参见图6所示，导轨32的横截面为工字形，滚动轮22的圆周侧面上设有环形导向槽221，导轨32底端部上表面设有用于卡入环形导向槽221中的导向凸部321，导向凸部321整体为平行于导轨32的线轨。该环形导向槽221凹设于滚动轮22上，与滚动轮22同轴心线设置。滚动轮22则设于工字形导轨32的上端部和下端部之间，其顶端与工字形导轨32的上端部之间间隔排列，通过工字形导轨32对滚动轮22起导向和保护的作用。一对滚动轮22对称地设于工字形导轨32中间竖直边的左右两侧。
在本实施例中，导轨32分别与水平面和竖直方向互成角度，导轨32沿竖直方向在水平面上的投影分别与膜组件5相邻的两个侧面互成角度。上述用于膜组件的振动装置还包括设于支撑组件3上的且用于驱动悬挂组件1相对支撑组件3往复运动的驱动组件4。
驱动组件4驱动悬挂组件1相对支撑组件3往复运动时，滚轮组件2沿导轨32的长度延伸方向往复运动，即滚动轮22沿导轨32的长度延伸方向往复运动。
通过这个设置，膜组件5的振动模式结合水平往复运动和上下往复运动，膜丝受力方向多元化，冲刷效果较好；膜组件5沿三维空间直线往复运动，能够避免冲刷力度不均匀的问题，使膜污染分布和膜通量均衡，延长膜组件5的使用寿命；膜组件5的水平往复运动方向与其相邻的两个侧面互成角度，膜组件5运动时，其相邻的两个侧面同时受到冲刷力，进一步提高了冲刷效果。
参见图4所示，上述支撑组件3包括与水平面互成夹角的支撑框31，该支撑框31为长方形，导轨32的两端分别连接在支撑框31的相邻两侧边上，导轨32平行于支撑框31所在的平面，导轨32沿竖直方向在悬挂框11上的投影与悬挂梁12重合。该支撑框31与水平面的夹角为α，其中10°≤α≤30°。
通过这个设置，滚动轮22沿三维空间直线的运动，能够拆分成沿竖直方向的运动和沿水平方向的运动，沿水平方向的运动与膜组件5的相邻两侧面互成角度，滚动轮22运动时，所在的竖直平面不发生变化。在本实施例中，导轨32上设有四组滚动轮22，为了使悬挂框11始终保持水平，对应的四组连接座21底部高度相同，滚动轮22底部的高度则与对应位置处导轨32的高度相同。
参见图5所示，上述驱动组件4包括设于支撑组件3上的安装板41、设于安装板41上的驱动电机42、通过减速机46被驱动电机42驱动转动的主动轮43、偏心转动地连接在主动轮43上的转轴44、一端连接在转轴44上的且另一端球面铰接在悬挂组件1上的第一连杆45。转轴44的轴心线平行于主动轮43的轴心线，且平行于水平面。
通过这个设置，驱动电机42配合减速机46驱动主动轮43转动时，通过转轴44和第一连杆45带动悬挂组件1相对支撑组件3做往复运动。通过驱动电机42和减速机46驱动实现膜组件5的有序振动，膜组件5运动较为平稳，沿直线的往复运动控制较为容易。
参见图2所示，上述悬挂组件1还包括连接在悬挂梁12上的支撑架13、设于支撑架13上的安装座14、一端连接在安装座14上的第二连杆15，第二连杆15的另一端与第一连杆45的另一端球面铰接。在本实施例中，第二连杆15平行于支撑框31。
在本实施例中，悬挂梁12有两条，相互平行地设于悬挂框11中；对应地，导轨32也有两条，相互平行地设于支撑框31中，两条导轨32一一对应地设于两条悬挂梁12的正上方，每条导轨32上均设有四组滚轮组件2。支撑架13连接在两条悬挂梁12之间，安装座14和第二连杆15有两组，减速机46为双臂减速机46，减速机46每条臂上均连接一个主动轮43，两个主动轮43分别通过第一连杆45与对应的安装座14上的第二连杆15连接。
以下具体阐述下本实施例的工作过程：
实际运行过程中，当需要曝气时，启动驱动电机42，通过减速机46驱动主动轮43转动，通过第一连杆45和第二连杆15带动悬挂组件1沿导轨32的长度延伸方向往复运动，实现膜组件5沿三维空间直线的有序振动。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于膜组件的振动装置，其特征在于：包括用于悬挂膜组件的悬挂组件、连接在所述悬挂组件上的滚轮组件、用于悬挂所述滚轮组件的支撑组件、设于所述支撑组件上的且用于驱动所述悬挂组件相对所述支撑组件往复运动的驱动组件，所述支撑组件包括用于悬挂所述滚轮组件的导轨；
所述支撑组件设于所述悬挂组件上方，所述导轨分别与水平面和竖直方向互成角度；
所述悬挂组件相对所述支撑组件往复运动时，所述滚轮组件沿所述导轨的长度延伸方向往复运动。
2.根据权利要求1所述的用于膜组件的振动装置，其特征在于：所述膜组件相邻的两个侧面互成角度，所述导轨沿竖直方向在水平面上的投影分别与所述膜组件相邻的两个侧面互成角度。
3.根据权利要求1所述的用于膜组件的振动装置，其特征在于：所述悬挂组件包括平行于所述水平面的悬挂框、两端分别连接在所述悬挂框相邻边上的悬挂梁，所述滚轮组件连接在所述悬挂梁上。
4.根据权利要求3所述的用于膜组件的振动装置，其特征在于：所述滚轮组件包括连接在所述悬挂梁上的连接座、可绕自身轴心线方向转动地设于所述连接座上的滚动轮，所述滚动轮可沿所述导轨的长度延伸方向滚动地设于所述导轨上。
5.根据权利要求4所述的用于膜组件的振动装置，其特征在于：所述导轨的横截面为工字形，所述滚动轮的圆周侧面上设有环形导向槽，所述导轨底端部上表面设有用于卡入所述环形导向槽中的导向凸部。
6.根据权利要求3所述的用于膜组件的振动装置，其特征在于：所述支撑组件包括与水平面互成夹角的支撑框，所述导轨的两端分别连接在所述支撑框的相邻边上，所述导轨沿竖直方向在水平面上的投影与所述悬挂梁重合。
7.根据权利要求6所述的用于膜组件的振动装置，其特征在于：所述支撑框与水平面的夹角为α，其中10°≤α≤30°。
8.根据权利要求3所述的用于膜组件的振动装置，其特征在于：所述驱动组件包括设于所述支撑组件上的安装板、设于所述安装板上的驱动电机、用于被所述驱动电机驱动转动的主动轮、偏心转动地连接在所述主动轮上的转轴、一端连接在所述转轴上的且另一端球面铰接在所述悬挂组件上的第一连杆，所述转轴的轴心线平行于所述主动轮的轴心线，且平行于水平面。
9.根据权利要求8所述的用于膜组件的振动装置，其特征在于：所述悬挂组件还包括连接在所述悬挂梁上的支撑架、设于所述支撑架上的安装座、一端连接在所述安装座上的第二连杆，所述第二连杆的另一端与所述第一连杆的另一端球面铰接。
10.根据权利要求8所述的用于膜组件的振动装置，其特征在于：所述驱动组件还包括连接在所述驱动电机和所述主动轮之间的减速机，所述驱动电机用于通过所述减速机驱动所述主动轮转动。
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