CN114960588A - 一种无动力过滤清污装置及其过滤清污方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无动力过滤清污装置及其过滤清污方法，包括排污机构、输水机构、过滤机构、导水机构、排水机构、支撑机构和传动机构，所述的传动机构包括主传动轴、离合机构和副传动轴，所述的主传动轴通过离合机构与副传动轴安装在一起，所述的离合机构分离时，主传动轴转动，副传动轴不转动，所述的离合机构在压力下合在一起时，主传动轴带动副传动轴同轴转动；所述的输水机构、过滤机构和导水机构与所述的主传动轴安装在一起，所述的排污机构与所述的副传动轴安装在一起。本发明的装置结构简单，维护方便，自动化程度高，可在很大程度上减少人员工作量，确保系统高效、稳定、安全运行。

Description

一种无动力过滤清污装置及其过滤清污方法

技术领域

本发明涉及一种无动力过滤清污装置及其过滤清污方法，属于污水处理设备领域。

背景技术

水利排涝工程作为重要的水利工程，对当下农村的发展和经济建设有着重要的推进作用。水利排涝工程其主要的作用是防止地表积水和及时地排除地面的积水。现在的排涝设施主要有集水井、排涝沟渠和排涝泵站等，这些排涝装置功能相对单一，无法兼顾排污，环境适应性差，运行成本高，无法水陆两用，使用条件相对固定，产品利用率低，无法适应排涝清污的使用需求。

发明内容

本发明提供了一种无动力过滤清污装置及其过滤清污方法，可以有效地解决现有排涝设备无法兼顾排污，环境适应性差，运行成本高，无法水陆两用，使用条件相对固定，产品利用率低，无法适应排涝清污的使用需求等问题。

本发明采用的技术方案为：

一种无动力过滤清污装置，包括排污机构、输水机构、过滤机构、导水机构、排水机构、支撑机构和传动机构，所述的支撑机构包括悬挂机构、排污口、进水口、主挡水板、支撑底座和支架，所述的悬挂机构和支架固定于支撑底座上；所述的主挡水板与支撑底座刚性连接；所述的排污口和进水口位于主挡水板上，所述的支架为装置各部件提供支撑，所述的悬挂机构用于设备的固定安装；所述的传动机构包括主传动轴、离合机构和副传动轴，所述的主传动轴通过离合机构与副传动轴安装在一起，所述的离合机构分离时，主传动轴转动，副传动轴不转动，所述的离合机构在压力下合在一起时，主传动轴带动副传动轴同轴转动；所述的输水机构、过滤机构和导水机构与所述的主传动轴安装在一起，所述的排污机构与所述的副传动轴安装在一起。

优选地：所述的离合机构包括离合机构盒、压杆、分离套、主压盘、摩擦片、辅压盘和复位弹簧，所述的分离套穿过所述离合机构盒，伸入离合机构盒内，所述的分离套通过推杆与所述的主压盘固定在一起，所述的复位弹簧的一端固定在离合机构盒上，另一端固定在主压盘上；所述的主传动轴穿过所述分离套和主压盘与摩擦片固定在一起，所述的副传动轴穿过离合机构盒与所述的辅压盘固定在一起，所述的压杆的一端与分离套位于离合机构盒外部的部分固定在一起，所述的压杆的另一端与所述的过滤机构安装在一起。

优选地：所述的离合机构包括离合机构盒、压杆、分离套、主压盘、定位盘、辅压盘和复位弹簧，所述的分离套穿过所述离合机构盒，伸入离合机构盒内；所述的分离套通过推杆与所述的主压盘固定在一起，所述的复位弹簧的一端固定在离合机构盒上，另一端固定在主压盘上；所述的定位盘上设置有定位柱，所述的辅压盘上设置有压盘定位槽；所述的主传动轴穿过所述分离套和主压盘与所述的定位盘固定在一起，所述的副传动轴穿过离合机构盒与所述的辅压盘固定在一起，所述的压杆的一端与分离套位于离合机构盒外部的部分固定在一起，所述的压杆的另一端与所述的过滤机构安装在一起。

优选地：所述的排污机构包括排污输送带、自动排污机构和排污箱，所述的排污输送带和排污箱设置在支撑底座；所述的排污输送带的一端设置在排污口的下方，所述的排污输送带的另一端设置在排污箱的上方；所述的自动排污机构包括主皮带轮、辅皮带轮、主齿轮和副齿轮，所述的主皮带轮与所述的副传动轴安装在一起，所述的辅皮带轮通过固定杆与副传动轴的轴承外壁固定在一起，所述的辅皮带轮上设置有主齿轮，所述的排污输送带的传动轴上设置有副齿轮，所述的主齿轮和副齿轮啮合在一起，所述的主皮带轮和辅皮带轮通过皮带连接在一起。

优选地：所述的输水机构包括水涡轮和输水桶，所述的水涡轮设置在主传动轴上，所述的输水桶的一端与所述的进水口连通，所述的输水桶的另一端与所述的排水机构连通，所述的输水桶固定在支架上。

优选地：所述的过滤机构包括排污板、过滤叶片、排污板连接轴和过滤盘，所述的过滤叶片和过滤盘分别通过套筒固定在主传动轴上，所述的主传动轴上设置有固定凸起，所述的套筒上设置有套筒定位槽，排污板通过排污板连接轴固定到过滤叶片上；排污板连接轴为单向定角度旋转结构，所述的过滤盘设置在进水口外侧，与所述的进水口接触，所述的过滤盘的直径略小于进水口的直径。

优选地：所述的导水机构包括设置在所述主挡水板上的向外倾斜的板。

优选地：所述的排水机构包括蓄水箱、排水泵和排水口，所述的蓄水箱和排水泵设置在支撑底座上，所述的排水口装配于蓄水箱上。

本发明的有益效果：

1.本发明的无动力过滤清污装置可以进行模块化组合，不进行排涝时可单独用于清污，对相关水域的杂物进行清理；当进行排涝时，排涝清污共同工作，在对水体完成清污后进行排涝作业，避免水体杂物对排涝作业产生影响，系统利用率高。

2.过滤机构、排污机构可完全借助输水机构水体的动能运行，无需额外装备及动力。

3.导水机构可调节系统控制范围，并对水体及杂物进行引导，便于排涝清污作业的进行。

4.本发明的装置既可作为移动平台使用，也可用于固定平台使用，系统应用范围广；既可用于陆上作业，也可用于水上作业，系统环境适应性强。

5. 本发明的装置既可以进行常规产品在水道、沟渠使用，也可以作为应急装备使用。

6. 本发明的装置结构简单，维护方便，自动化程度高，可在很大程度上减少人员工作量，确保系统高效、稳定、安全运行。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的无动力过滤清污装置的立体结构示意图；

图2为图1的A部放大结构示意图；

图3为本发明的无动力过滤清污装置的平面结构示意图；

图4为图3的B向结构示意图；

图5为本发明的传动机构的结构示意图；

图6为本发明的离合机构的一种结构示意图；

图7为本发明的离合机构的另一种结构示意图。

1为排水泵，2为蓄水箱，3为支架，4为悬挂机构，5为过滤盘，6为套筒定位槽，7为主挡水板，8为排污口，9为排污板连接轴，10为排污板，11为导水机构，12为过滤叶片，13为主传动轴，14为固定凸起，15为套筒，16为排水口，17为支撑底座，18为主皮带轮，19为副齿轮，20为排污箱，21为主齿轮，22为辅皮带轮，23为排污输送带，24为输水桶，25为过滤盘支撑杆，26为支撑环，27为主轴支撑杆，28为水涡轮，29为压杆，30为离合机构，31为离合机构盒，32为复位弹簧，33为分离套，34为副传动轴，35为推杆，36为主压盘，37为摩擦片，38为辅压盘，39为压盘定位槽，40为定位柱，41为定位盘。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1-6所示，一种无动力过滤清污装置，包括排污机构、输水机构、过滤机构、导水机构11、排水机构、支撑机构和传动机构，所述的支撑机构包括悬挂机构4、排污口8、进水口、主挡水板7、支撑底座17和支架3，所述的悬挂机构4和支架3固定于支撑底座17上；所述的主挡水板7与支撑底座17刚性连接；所述的排污口8和进水口位于主挡水板7上，所述的支架3为装置各部件提供支撑，所述的悬挂机构4用于设备的固定安装，本实施例中悬挂机构4为U型板，固定在支撑底座17上。通过悬挂机构4可将本发明的无动力过滤清污装置悬挂于车辆或者船只前部，也可固定于桥梁、涵洞等疏排水位置，并可以随意调整系统距离水面高度，使得水流的高度低于排污口。

该系统悬挂于车辆上或固定于地面上时，可进行城市、乡村等的输水、排涝、过滤水体杂物等；放置于桥梁、涵洞等疏排水位置时，可自动进行水体杂物的过滤，保证水系安全；当放置于船只等前方时，不需系统提供额外动力及装备，即可以对相关水域的杂物进行清理。

输水机构包括水涡轮28和输水桶24，所述的水涡轮28设置在主传动轴13上，所述的输水桶24的一端与所述的进水口连通，所述的输水桶24的另一端与所述的排水机构连通。所述的输水桶24固定在支架3上。

导水机构11包括设置在所述主挡水板7上的向外倾斜的板，用于调整整个装置的导水面积。

排水机构包括蓄水箱2、排水泵1和排水口16，所述的蓄水箱2和排水泵1设置在支撑底座17上，所述的排水口16装配于蓄水箱2上。当该系统只进行排污作业时，排水泵1不工作，排水口16打开，过滤后的水体经排水口16直接排出该系统；当该系统需进行排涝作业时，排水口16关闭，排水泵1工作，进行排涝作业。

所述的传动机构包括主传动轴13、离合机构30和副传动轴34，所述的主传动轴13通过离合机构30与副传动轴34安装在一起，所述的离合机构30分离时，主传动轴13转动，副传动轴34不转动，所述的离合机构30合在一起时，主传动轴13带动副传动轴34同轴转动。主传动轴13和副传动轴34上分别设置有主轴支撑环26，主轴支撑环26通过主轴支撑杆27与输水桶24固定在一起，支撑环26套在主传动轴13或副传动轴34上，主传动轴13和副传动轴34可以在支撑环26内滑动。所述的副传动轴34远离离合机构30的一端通过轴承固定在支架3上，本实施例中轴承外面设置有保护罩。所述的输水机构、过滤机构和导水机构11与所述的主传动轴13安装在一起，所述的排污机构与所述的副传动轴34安装在一起。

离合机构30的作用是控制主传动轴13与副传动轴34的分离和组合。所述的离合机构包括离合机构盒31、压杆29、分离套33、主压盘36、摩擦片37、辅压盘38和复位弹簧32，所述的分离套33穿过所述离合机构盒31，伸入离合机构盒31内，所述的分离套33通过推杆35与所述的主压盘36固定在一起，所述的复位弹簧32的一端固定在离合机构盒31上，另一端固定在主压盘36上；所述的主传动轴13穿过所述分离套33和主压盘36与摩擦片37固定在一起，所述的副传动轴34穿过离合机构盒31与所述的辅压盘38固定在一起，所述的压杆29的一端与分离套33位于离合机构盒31外部的部分固定在一起，所述的压杆29的另一端与所述的过滤机构安装在一起，主传动轴13与过滤盘5安装在一起。当水体流量较小或者水体杂物较少时，只有过滤盘5进行工作，水穿过过滤盘5进入输水桶24，推动水涡轮28转动，将过滤后的水输送到蓄水箱2。过滤盘5在运行过程中对水体杂质不断过滤，随着时间推移，阻力越来越大，水流推动过滤盘5向后移动，过滤盘5通过压杆29带动分离套33向后移动，分离套33通过推杆35带动主压盘36向后运动，主压盘36通过摩擦片37带动主传动轴13向后移动，实现摩擦片37和辅压盘38的接触，在摩擦片37和辅压盘38摩擦力的作用下，主压盘36带动辅压盘38转动，进而带动副传动轴34转动，在这个过程中，复位弹簧32被拉伸。

离合机构盒31由前后盒体组成，前后盒体通过螺栓螺母固定在一起，方便离合机构其他部件的安装维修。

当水流压力减小的时候，主压盘36在复位弹簧32的作用下向前运动，进而带动摩擦片37与辅压盘38分离，副传动轴34停止转动，弹簧复位。

排污机构包括排污输送带23、自动排污机构和排污箱20，所述的排污输送带23和排污箱20设置在支撑底座17；所述的排污输送带23的一端设置在排污口8的下方，所述排污口的高度高于过滤盘的高度，以保证水流不从排污口流走，所述的排污输送带23的另一端设置在排污箱20的上方；所述的自动排污机构包括主皮带轮18、辅皮带轮22、主齿轮21和副齿轮19，所述的主皮带轮18与所述的副传动轴34安装在一起，所述的辅皮带轮22通过固定杆与副传动轴34的支撑环26固定在一起，所述的辅皮带轮22上设置有主齿轮21，所述的排污输送带23的传动轴上设置有副齿轮19，所述的主齿轮21和副齿轮19啮合在一起，所述的主皮带轮18和辅皮带轮22通过皮带连接在一起。

主齿轮21和副齿轮19根据实际需求设置，本实施例中采用锥齿轮。

不进行排污作业时，自动排污机构不工作；当水体及污物对输水机构产生一定压力后，主传动轴13与副传动轴34在离合机构的作用下，主传动轴13带动副传动轴34做同轴运动，带动辅皮带轮22上的锥齿轮与排污输送带23上的锥齿轮进行连接，驱动排污输送带23运行，进行排污作业。

所述的过滤机构包括排污板10、过滤叶片12、排污板连接轴9和过滤盘5，所述的过滤叶片12通过套筒15固定在主传动轴13上，过滤叶片为涡轮叶片结构，与套筒成一定倾斜角度，上面设置有过滤孔，水流可以推动过滤叶片转动。排污板上设置有过滤孔。过滤盘5通过轴承与主传动轴13安装在一起，所述的主传动轴13上设置有固定凸起14，所述的套筒15上设置有套筒定位槽6，排污板通过排污板连接轴9固定到过滤叶片12上；排污板连接轴9为单向定角度旋转结构，所述的过滤盘5设置在进水口外侧，与所述的进水口接触，所述的过滤盘5的直径略小于进水口的直径。排污板连接轴9为单向定角度旋转结构，角度为5-60度，本实施中为30度，在随过滤叶片12运行到过滤盘5的下半圆时，在排污板重力及运行阻力的作用下，带动排污板贴近过滤叶片12，与过滤叶片12之间的锐角夹角变小，直至相互接触；在随过滤叶片12运行到过滤盘5的上半圆时，在重力及运行阻力的作用下远离过滤叶片12，与过滤叶片12之间的锐角夹角变大，直至达到最大角度，既能方便过滤水体中的杂物，又便于把水体中过滤出来的杂物排送到排污机构上。

过滤盘5上设置有支撑机构，起到稳定过滤盘5的作用，包括套筒和过滤盘支撑杆25。

当水体流量较小或者水体杂物较少时，主传动轴13在水力推动下转动，过滤盘和过滤叶片12不转动，水通过过滤盘进入输水桶24内；当水流量较大且水体杂物较多时，过滤盘在轴向力的作用下，推动过滤盘向后移动，进入到进水口内，过滤盘通过压杆29带动分离套33向后移动，分离套33通过推杆35带动主压盘36向后运动，主压盘36通过摩擦片37带动主传动轴13向后移动，实现摩擦片37和辅压盘38的接触，在摩擦片37和辅压盘38摩擦力的作用下，主压盘36带动辅压盘38转动，进而带动副传动轴34转动，在这个过程中，复位弹簧32被拉伸；同时主传动轴13上固定凸起14进入套筒定位槽6固定，进而带动过滤叶片12转动，进行排污过滤操作。当水流量变小，过滤盘压力变小的时候，在复位弹簧32的作用下，主压盘36向前运动，进而带动摩擦片37与辅压盘38分离，副传动轴34停止转动，弹簧复位，同时固定凸起14从套筒定位槽6中推出，过滤叶片12不在转动。

本发明的运行过程：

（1）将本发明的装置通过悬挂机构4安装在需要的地方，安装时候需要保证排污口的高度高于水流高度，进行排涝过滤操作；

（2）需要过滤的污水流过过滤板和过滤盘，将杂质过滤，进入输水桶24，水流推动水涡轮28转动，起到输水目的，离合机构处于分离状态，过滤后的水输送到集水箱；

（3）随时时间推移，过滤盘上的杂物越来越多，压力推动过滤盘向后移动，进而带动离合机构结合在一起，主传动轴13带动副传动轴34做同轴转动，进而带动排污输送带23运动；主传动轴13上固定凸起14进入套筒定位槽6固定，进而带动过滤叶片12转动，进行排污过滤操作，水体中过滤出来的杂物通过排污口8落到排污输送带23，在排污输送带23的作用下，杂物输送到排污箱20；

（4）随着杂物被排出，过滤盘受到的压力减小，在复位弹簧32的作用下，离合机构分离，主传动轴13转动，继续进行过滤操作，副传动轴34不转动；如此反复，即完成污水的过滤清污工作。

本发明的无动力过滤清污装置的过滤机构、排污机构可完全借助输水机构水体的动能运行，无需额外装备及动力，结构简单，维护方便，自动化程度高，可在很大程度上减少人员工作量，确保系统高效、稳定、安全运行。

实施例2

如图1-5和7所示，与实施例1基本相同，不同点在于：所述的离合机构包括离合机构盒31、压杆29、分离套33、主压盘36、定位盘41、辅压盘38和复位弹簧32，所述的分离套33穿过所述离合机构盒31，伸入离合机构盒31内；所述的分离套33通过推杆35与所述的主压盘36固定在一起，所述的复位弹簧32的一端固定在离合机构盒31上，另一端固定在主压盘36上；所述的定位盘41上设置有定位柱，所述的辅压盘38上设置有压盘定位槽39；所述的主传动轴13穿过所述分离套33和主压盘36与所述的定位盘固定在一起，所述的副传动轴34穿过离合机构盒31与所述的辅压盘38固定在一起，所述的压杆29的一端与分离套33位于离合机构盒31外部的部分固定在一起，所述的压杆29的另一端与所述的过滤机构安装在一起。压盘定位槽39的大小大于定位柱40，这样可以使定位柱40在运动中更容易进入压盘定位槽39，有助于提高使用寿命。与实施例1相比，实施例1采用摩擦力将摩擦片37和辅压盘38固定在一起，结构不是很稳固，对摩擦片37和辅压盘38的材料要求比较高。本实施例通过定位柱40插入压盘定位槽39的结构，结构简单，固定稳固。

虽然上文已经描述了本发明的实施例，但对于本领域的技术人员而言，在不偏离本发明的原理和精神的情况下所做的修改和替换，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (8)

1.一种无动力过滤清污装置，其特征在于：包括排污机构、输水机构、过滤机构、导水机构、排水机构、支撑机构和传动机构，所述的支撑机构包括悬挂机构、排污口、进水口、主挡水板、支撑底座和支架，所述的悬挂机构和支架固定于支撑底座上；所述的主挡水板与支撑底座刚性连接；所述的排污口和进水口位于主挡水板上，所述的支架为装置各部件提供支撑，所述的悬挂机构用于设备的固定安装；所述的传动机构包括主传动轴、离合机构和副传动轴，所述的主传动轴通过离合机构与副传动轴安装在一起，所述的离合机构分离时，主传动轴转动，副传动轴不转动，所述的离合机构在压力下合在一起时，主传动轴带动副传动轴同轴转动；所述的输水机构、过滤机构和导水机构与所述的主传动轴安装在一起，所述的排污机构与所述的副传动轴安装在一起。

2.根据权利要求1所述的一种无动力过滤清污装置，其特征在于：所述的离合机构包括离合机构盒、压杆、分离套、主压盘、摩擦片、辅压盘和复位弹簧，所述的分离套穿过所述离合机构盒，伸入离合机构盒内，所述的分离套通过推杆与所述的主压盘固定在一起，所述的复位弹簧的一端固定在离合机构盒上，另一端固定在主压盘上；所述的主传动轴穿过所述分离套和主压盘与摩擦片固定在一起，所述的副传动轴穿过离合机构盒与所述的辅压盘固定在一起，所述的压杆的一端与分离套位于离合机构盒外部的部分固定在一起，所述的压杆的另一端与所述的过滤机构安装在一起。

3.根据权利要求1所述的一种无动力过滤清污装置，其特征在于：所述的离合机构包括离合机构盒、压杆、分离套、主压盘、辅压盘和复位弹簧，所述的分离套穿过所述离合机构盒，伸入离合机构盒内；所述的分离套通过推杆与所述的主压盘固定在一起，所述的复位弹簧的一端固定在离合机构盒上，另一端固定在主压盘上；所述的定位盘上设置有定位柱，所述的辅压盘上设置有压盘定位槽；所述的主传动轴穿过所述分离套和主压盘与所述的定位盘固定在一起，所述的副传动轴穿过离合机构盒与所述的辅压盘固定在一起，所述的压杆的一端与分离套位于离合机构盒外部的部分固定在一起，所述的压杆的另一端与所述的过滤机构安装在一起。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种无动力过滤清污装置，其特征在于：所述的排污机构包括排污输送带、自动排污机构和排污箱，所述的排污输送带和排污箱设置在支撑底座；所述的排污输送带的一端设置在排污口的下方，所述的排污输送带的另一端设置在排污箱的上方；所述的自动排污机构包括主皮带轮、辅皮带轮、主齿轮和副齿轮，所述的主皮带轮与所述的副传动轴安装在一起，所述的辅皮带轮通过固定杆与副传动轴的轴承外壁固定在一起，所述的辅皮带轮上设置有主齿轮，所述的排污输送带的传动轴上设置有副齿轮，所述的主齿轮和副齿轮啮合在一起，所述的主皮带轮和辅皮带轮通过皮带连接在一起。

5.根据权利要求1-3任一项所述的一种无动力过滤清污装置，其特征在于:所述的输水机构包括水涡轮和输水桶，所述的水涡轮设置在主传动轴上，所述的输水桶的一端与所述的进水口连通，所述的输水桶的另一端与所述的排水机构连通，所述的输水桶固定在支架上。

6.根据权利要求1-3任一项所述的一种无动力过滤清污装置，其特征在于:所述的过滤机构包括排污板、过滤叶片、排污板连接轴和过滤盘，所述的过滤叶片和过滤盘分别通过套筒固定在主传动轴上，所述的主传动轴上设置有固定凸起，所述的套筒上设置有套筒定位槽，排污板通过排污板连接轴固定到过滤叶片上；排污板连接轴为单向定角度旋转结构，所述的过滤盘设置在进水口外侧，与所述的进水口接触，所述的过滤盘的直径略小于进水口的直径。

7.根据权利要求1-3任一项所述的一种无动力过滤清污装置，其特征在于:所述的导水机构包括连接在所述主挡水板上的向外倾斜的板。

8.根据权利要求1-3任一项所述的一种无动力过滤清污装置，其特征在于:所述的排水机构包括蓄水箱、排水泵和排水口，所述的蓄水箱和排水泵设置在支撑底座上，所述的排水口装配于蓄水箱上。

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