CN115254304B - 一种基于vits的船舶污水智能接收装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及污水处理领域，具体公开了一种基于VITS的船舶污水智能接收装置，包括支架、水管卷筒和安装于支架上的驱动电机，所述水管卷筒的端部和驱动电机的输出轴之间设有磁滞式联轴器，水管卷筒安装于支架的内侧壁，所述驱动电机安装于支架的外侧壁上。本发明中采用机械式和磁滞式组合绕卷、放卷，通过管道放行后，利用齿轮组切换，带动水管卷筒内部空腔形成径流空腔，污水进入内部，通过绞龙叶片驱动，加快污水排放效率，起到甲板到舷外之间的中继运输作用，同时内部设有粉碎杆，可对污水杂质实现粉碎，利用接收装置中磁力式流量计统计船舶的污水排放量，记录船舶内污水位置，提高整体的船舶污水排放可溯性。

Description

一种基于VITS的船舶污水智能接收装置

技术领域

本发明涉及污水处理领域，更具体地说，它涉及一种基于VITS的船舶污水智能接收装置。

背景技术

一般情况下，船舶区域主甲板和在干舷甲板高度附近的空舱或污水井都可以采用一根排水管通过重力直接将污水排舷外，或者采用采用舱底泵或喷射泵及相应接管来抽除和排放污水井的污水；

其中船舶VITS系统即船舶身份识别与轨迹传感器，它吸取了GPS和船舶AIS系统的优点，具有体积小，耗电低，信号持续稳定等特点；

在进行污水排放时，需要将船舶停放至污水排放的相应位置，同时传统的方式管路布置较复杂，不仅会增加大量管路，还会增加操作的复杂性，不能很好的接收船舶污水进入舷外的污水处理区域。

发明内容

本发明提供一种基于VITS的船舶污水智能接收装置，解决相关技术中污水排放管路布设较为复杂的技术问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种基于VITS的船舶污水智能接收装置，包括支架、水管卷筒和安装于支架上的驱动电机，所述水管卷筒的端部和驱动电机的输出轴之间设有磁滞式联轴器，水管卷筒安装于支架的内侧壁，所述驱动电机安装于支架的外侧壁上；

所述磁滞式联轴器包括壳体、转动磁环和同步磁环座，所述转动磁环位于壳体和同步磁环座的内侧壁之间，所述同步磁环座的内侧壁分布有磁块，且转动磁环和磁块之间留有转动间隙，所述同步磁环座安装于水管卷筒的一端上；

所述支架的内侧安装有卷筒轴和主动轴，所述主动轴和卷筒轴之间通过齿轮组相连接，所述主动轴的中部设有同步单元，同步单元用于带动齿轮组其中一个齿轮沿着主动轴的轴向移动；

所述卷筒轴和主动轴的轴端之间设有同步传动带，同步传动带可带动卷同轴和主动轴同向转动；

所述水管卷筒的两端分别设有输入接头和输出接头，且输入接头和输出接头位于水管卷筒的异侧，所述水管卷筒的中部为筒体结构，且筒体的内部为中空结构，且卷筒轴连接有搅拌提升单元，搅拌提升单元位于水管卷筒的内部，搅拌提升单元用于输送污水在水管卷筒的内部流通。

进一步地：所述同步单元包括推动件和锁定件，所述支架的内壁安装有齿轮轴，且支架位于齿轮轴和主动轴的上方安装有配合轴，所述推动件安装于配合轴和主动轴之间，所述齿轮组安装于齿轮轴和主动轴之间。

进一步地：所述锁定件包括棘轮、棘爪，所述棘爪安装于配合轴上，棘轮安装于齿轮轴上，且棘轮和棘爪之间形成抵靠卡接配合。

进一步地：所述齿轮组包括从动齿轮、主动齿轮、传动齿轮和卷筒齿轮，所述主动齿轮安装于主动轴上，且从动齿轮和传动齿轮同轴安装于齿轮轴上，从动齿轮和主动齿轮之间啮合连接，所述传动齿轮和卷筒齿轮之间啮合连接，且卷筒齿轮安装于水管卷筒远离磁滞式联轴器的一端。

进一步地：所述推动件为工字型结构，且推动件的两端均为轴套，两端的轴套分别带动主动齿轮和棘爪沿着主动轴的轴向移动。

进一步地：所述水管卷筒的内壁设有磁力式流量计，且磁力式流量计的检测面与水管卷筒的轴线相垂直。

进一步地：所述搅拌提升单元包括搅拌件和提升件，所述搅拌件和提升件同轴连接。

进一步地：所述搅拌件包括但不限于粉碎杆，粉碎杆垂直分布于卷筒轴的外壁上。

进一步地：所述提升件包括铰链叶片，绞龙叶片分布在卷筒轴的外壁上，绞龙叶片的外径由卷筒齿轮至磁滞式联轴器方向依次递减。

进一步地：所述同步传动带包括驱动链轮、从动链轮和传动链条，所述驱动链轮安装于主动轴上，从动链轮安装于卷筒轴上，传动链条传动连接于驱动链轮、从动链轮的外壁上。

进一步地：所述筒体的内侧壁分布有筋片，且筋片为弧形结构，筋片的引导方向由输入接头一端至输出接头一端。

本发明的有益效果在于：

本船舶污水智能接收装置中采用机械式和磁滞式组合绕卷、放卷，通过管道放行后，利用齿轮组切换，带动水管卷筒内部空腔形成径流空腔，污水进入内部，通过绞龙叶片驱动，加快污水排放效率，起到甲板到舷外之间的中继运输作用，同时内部设有粉碎杆，可对污水杂质实现粉碎，利用接收装置中磁力式流量计统计船舶的污水排放量，记录船舶内污水位置，提高整体的船舶污水排放可溯性。

附图说明

图1是本发明提出的一种基于VITS的船舶污水智能接收装置的立体结构示意图；

图2是图1的轴侧结构示意图；

图3是本发明提出的一种基于VITS的船舶污水智能接收装置的磁滞式联轴器结构示意图；

图4是本发明提出的一种基于VITS的船舶污水智能接收装置的水管卷筒结构示意图；

图5是图4的内部结构示意图。

图中：100、支架；200、驱动电机；300、水管卷筒；310、输出接头；320、卷筒轴；330、同步法兰；340、筒体；350、输入接头；360、齿轮法兰；370、绞龙叶片；380、粉碎杆；390、磁力式流量计；400、磁滞式联轴器；410、壳体；420、转动磁环；430、同步磁环座；500、同步传动带；600、齿轮组；610、从动齿轮；620、传动齿轮；630、主动齿轮；640、卷筒齿轮；700、同步单元；710、棘爪；720、棘轮；730、推动件；740、主动轴。

具体实施方式

现在将参考示例实施方式讨论本文描述的主题。应该理解，讨论这些实施方式只是为了使得本领域技术人员能够更好地理解从而实现本文描述的主题，并非是对权利要求书中所阐述的保护范围、适用性或者示例的限制。可以在不脱离本说明书内容的保护范围的情况下，对所讨论的元素的功能和排列进行改变。各个示例可以根据需要，省略、替代或者添加各种过程或组件。另外，相对一些示例所描述的特征在其他例子中也可以进行组合。

实施例一

参阅图1-图5所示，一种基于VITS的船舶污水智能接收装置，包括支架100、水管卷筒300和安装于支架100上的驱动电机200，水管卷筒300的端部和驱动电机200的输出轴之间设有磁滞式联轴器400，水管卷筒300安装于支架100的内侧壁，驱动电机200安装于支架100的外侧壁上；

磁滞式联轴器400包括壳体410、转动磁环420和同步磁环座430，转动磁环420位于壳体410和同步磁环座430的内侧壁之间，同步磁环座430的内侧壁分布有磁块，且转动磁环420和磁块之间留有转动间隙，同步磁环座430安装于水管卷筒300的一端上；

支架100的内侧安装有卷筒轴320和主动轴740，主动轴740和卷筒轴320之间通过齿轮组600相连接，主动轴740的中部设有同步单元700，同步单元700用于带动齿轮组600其中一个齿轮沿着主动轴740的轴向移动；

卷筒轴320和主动轴740的轴端之间设有同步传动带500，同步传动带500可带动卷同轴和主动轴740同向转动；

水管卷筒300的两端分别设有输入接头350和输出接头310，且输入接头350和输出接头310位于水管卷筒300的异侧，水管卷筒300的中部为筒体340结构，且筒体340的内部为中空结构，且卷筒轴320连接有搅拌提升单元，搅拌提升单元位于水管卷筒300的内部，搅拌提升单元用于输送污水在水管卷筒300的内部流通。

需要补充说明的是，筒体340的两端分别设有同步法兰330和齿轮法兰360，其中同步法兰330和同步磁环座430的外壁相连接，齿轮法兰360安装于卷筒齿轮640的外壁上，实现卷筒齿轮640带动筒体340转动；

同步单元700包括推动件730和锁定件，支架100的内壁安装有齿轮轴，且支架100位于齿轮轴和主动轴740的上方安装有配合轴，推动件730安装于配合轴和主动轴740之间，齿轮组600安装于齿轮轴和主动轴740之间。

锁定件包括棘轮720、棘爪710，棘爪710安装于配合轴上，棘轮720安装于齿轮轴上，且棘轮720和棘爪710之间形成抵靠卡接配合。

齿轮组600包括从动齿轮610、主动齿轮630、传动齿轮620和卷筒齿轮640，主动齿轮630安装于主动轴740上，且从动齿轮610和传动齿轮620同轴安装于齿轮轴上，从动齿轮610和主动齿轮630之间啮合连接，传动齿轮620和卷筒齿轮640之间啮合连接，且卷筒齿轮640安装于水管卷筒300远离磁滞式联轴器400的一端。

推动件730为工字型结构，且推动件730的两端均为轴套，两端的轴套分别带动主动齿轮630和棘爪710沿着主动轴740的轴向移动。

水管卷筒300的内壁设有磁力式流量计390，且磁力式流量计390的检测面与水管卷筒300的轴线相垂直。

搅拌提升单元包括搅拌件和提升件，搅拌件和提升件同轴连接。

搅拌件包括但不限于粉碎杆380，粉碎杆380垂直分布于卷筒轴320的外壁上。

提升件包括铰链叶片，绞龙叶片370分布在卷筒轴320的外壁上，绞龙叶片370的外径由卷筒齿轮640至磁滞式联轴器400方向依次递减。

同步传动带500包括驱动链轮、从动链轮和传动链条，驱动链轮安装于主动轴740上，从动链轮安装于卷筒轴320上，传动链条传动连接于驱动链轮、从动链轮的外壁上。

筒体340的内侧壁分布有筋片，且筋片为弧形结构，筋片的引导方向由输入接头350一端至输出接头310一端。

利用本船舶污水接收装置对船舶中污水抽取至码头的污水管道中，收集船舶的原污水，并附加有冲洗、粉碎和将污水排出舷外的功能，现有通过污水泵插入至船舶污水中，然后利用管道引导至污水池，但是其管道需要绕卷释放，并且检测污水流通状态，现有的污水接收装置不能满足以上的需求，本污水智能接收的具体操作流程如下：

本污水智能接收装置使用时，污水抽取的软管绕卷在筒体340的外壁上，软管的一端连接至输入接头350一端，推动件730推动主动齿轮630切入，啮合连接从动齿轮610的外壁，使其主动轴740驱动主动齿轮630转动，然后使其啮合连接的从动齿轮610转动，同轴连接的传动齿轮620转动，驱动卷筒齿轮640转动，卷筒齿轮640绕卷将软管通过筒体340外壁松开，使其管道延伸出支架100，同时主动轴740通过同步传动带500带动卷筒轴320转动，卷筒轴320带动磁滞式联轴器400转动，在磁滞式联轴器400内部，转动磁环420转动，通过水管拖力克服磁滞联轴器的磁场扭矩，使两盘之间产生滑差，把卷盘上的水管放开，由于“磁耦合“的存在，磁滞联轴器的磁场扭矩将始终保持在放管过程中处于涨紧状态，当负荷设备回行时，对水管的拖力消除，水管卷筒300朝设定卷取方向旋转而进行收管，基于磁滞联轴器具有特殊力矩耦合功能；

磁滞式联轴器400所连接的水管卷筒300是目前水管卷绕装置中理想的卷绕设备，它与常用的配重式、力矩电机式卷筒相比，具有体积小，功能全，安装维修方便，近似恒张力，可根据实际工况要求调节输出力矩，并且具有良好的自制动功能，无需安装制动器，水管卷筒300运行可靠，能长期运转而不损坏，磁滞式水管卷机的驱动电机采用IP65防爆电机，软管的管径50mm,长度10米；

其中磁滞式联轴器400是由一个由永久磁钢制成的盘产生一个交替多极的磁场，即壳体410和转动磁环420，这个盘的对面有一个强磁感应盘，即同步磁环做，当电机拖动感应盘高速旋转时，通过磁耦合带动磁盘运转，一旦出现两盘之间的转速滑差，多极磁盘必将交替磁化对面的感应盘，从而产生一种抗拒这种滑差的扭矩，产生两盘之间特殊“磁联接”，从而拖动（或制动）磁盘旋转；

在水管卷筒300进行放管后，在输出接头310的端部连接有管道和粉碎自吸泵，其中粉碎自吸泵为开式叶轮离心泵，在叶轮及泵的进口处带有刀刃，以粉碎污水中污物用，叶轮背面带有短叶，以平衡泵产生的轴向力，利用推动件730切换，使棘爪710端结合棘轮720端，棘轮720和从动齿轮610、传动齿轮620同轴，使传动齿轮620、从动齿轮610端被抱死，此时的同步传动带500持续作业，带动卷筒轴320转动，通过磁滞式联轴器400带动筒体340转动，其中由于筒体340抱死，故磁滞式联轴器400的转动磁环420和同步磁环座430的转动位置偏移，此时的转动磁环420转动，但是同步磁环座430不同步转动，带动内部的卷筒轴320上的绞龙叶片370转动，在内部的筒体340空腔中形成推进的效果，将污水通过筒体340内部输出，至输出接头310，通过粉碎杆380对污水内部的杂质进行破碎，提高污水通过率；

同时污水进入筒体340内，通过磁力式流量计390对通过筒体340内的污水进行流量统计，便于与后续的船舶VITS系统中的船舶排污量及排污位置等信息实现核对，提高污水处理和接收量的精准计算；

同时在支架100的内侧安装有识别器，识别器是用来识别水管卷筒300工作状态是属于放管还是收管，从而控制电动机停止还是运行，以保护水管线，延长水管线使用寿命；

采用机械式和磁滞式组合绕卷、放卷，通过管道放行后，利用齿轮组600切换，带动水管卷筒300内部空腔形成径流空腔，污水进入内部，通过绞龙叶片370驱动，加快污水排放效率，起到甲板到舷外之间的中继运输作用，同时内部设有粉碎杆380，可对污水杂质实现粉碎，利用接收装置中磁力式流量计390统计船舶的污水排放量，记录船舶内污水位置，提高整体的船舶污水排放可溯性。

上面结合附图对本实施例的实施例进行了描述，但是本实施例并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实施例的启示下，在不脱离本实施例宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本实施例的保护之内。

Claims (7)

1.一种基于VITS的船舶污水智能接收装置，包括支架（100）、水管卷筒（300）和安装于支架（100）上的减速电机（200），其特征在于，所述水管卷筒（300）的端部和减速电机（200）的输出轴之间设有磁滞式联轴器（400），水管卷筒（300）安装于支架（100）的内侧壁，所述减速电机（200）安装于支架（100）的外侧壁上；

所述磁滞式联轴器（400）包括壳体（410）、转动磁环（420）和同步磁环座（430），所述转动磁环（420）位于壳体（410）和同步磁环座（430）的内侧壁之间，所述同步磁环座（430）的内侧壁分布有磁块，且转动磁环（420）和磁块之间留有转动间隙，所述同步磁环座（430）安装于水管卷筒（300）的一端上；

所述支架（100）的内侧安装有卷筒轴（320）和主动轴（740），所述主动轴（740）和水管卷筒（300）之间通过齿轮组（600）相连接，所述主动轴（740）的中部设有同步单元（700），同步单元（700）用于带动齿轮组（600）其中一个齿轮沿着主动轴（740）的轴向移动；

所述卷筒轴（320）和主动轴（740）的轴端之间设有同步传动带（500），同步传动带（500）可带动卷筒轴（320）和主动轴（740）同向转动；

所述水管卷筒（300）的两端分别设有输入接头（350）和输出接头（310），且输入接头（350）和输出接头（310）位于水管卷筒（300）的异侧，所述水管卷筒（300）的中部为筒体（340）结构，且筒体（340）的内部为中空结构，且卷筒轴（320）连接有搅拌提升单元，搅拌提升单元位于水管卷筒（300）的内部，搅拌提升单元用于输送污水在水管卷筒（300）的内部流通；

所述同步单元（700）包括推动件（730）和锁定件，所述支架（100）的内壁安装有齿轮轴，且支架（100）位于齿轮轴和主动轴（740）的上方安装有配合轴，所述推动件（730）安装于配合轴和主动轴（740）之间，所述齿轮组（600）安装于齿轮轴和主动轴（740）之间；

所述锁定件包括棘轮（720）、棘爪（710），所述棘爪（710）安装于配合轴上，棘轮（720）安装于齿轮轴上，且棘轮（720）和棘爪（710）之间形成抵靠卡接配合；

所述齿轮组（600）包括从动齿轮（610）、主动齿轮（630）、传动齿轮（620）和卷筒齿轮（640），所述主动齿轮（630）安装于主动轴（740）上，且从动齿轮（610）和传动齿轮（620）同轴安装于齿轮轴上，从动齿轮（610）和主动齿轮（630）之间啮合连接，所述传动齿轮（620）和卷筒齿轮（640）之间啮合连接，且卷筒齿轮（640）安装于水管卷筒（300）远离磁滞式联轴器（400）的一端。

2.根据权利要求1所述的一种基于VITS的船舶污水智能接收装置，其特征在于，所述推动件（730）为工字型结构，且推动件（730）的两端均为轴套，两端的轴套分别带动主动齿轮（630）和棘爪（710）沿着主动轴（740）的轴向移动。

3.根据权利要求2所述的一种基于VITS的船舶污水智能接收装置，其特征在于，所述水管卷筒（300）的内壁设有磁力式流量计（390），且磁力式流量计（390）的检测面与水管卷筒（300）的轴线相垂直。

4.根据权利要求3所述的一种基于VITS的船舶污水智能接收装置，其特征在于，所述搅拌提升单元包括搅拌件和提升件，所述搅拌件和提升件同轴连接。

5.根据权利要求4所述的一种基于VITS的船舶污水智能接收装置，其特征在于，所述搅拌件包括但不限于粉碎杆（380），粉碎杆（380）垂直分布于卷筒轴（320）的外壁上。

6.根据权利要求5所述的一种基于VITS的船舶污水智能接收装置，其特征在于，所述提升件包括铰链叶片，绞龙叶片（370）分布在卷筒轴（320）的外壁上，绞龙叶片（370）的外径由卷筒齿轮（640）至磁滞式联轴器（400）方向依次递减。

7.根据权利要求6所述的一种基于VITS的船舶污水智能接收装置，其特征在于，所述同步传动带（500）包括驱动链轮、从动链轮和传动链条，所述驱动链轮安装于主动轴（740）上，从动链轮安装于卷筒轴（320）上，传动链条传动连接于驱动链轮、从动链轮的外壁上。