CN115400489B - 一种具有自动排渣功能的往复过滤自清洗装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有自动排渣功能的往复过滤自清洗装置，包括污水通道、箱体、过滤单元和排渣管道；污水通道固定在箱体的上方；过滤单元安装在箱体内；过滤单元包括若干过滤组件；每组过滤组件包括固定柱、过滤网和滤网刷；固定柱固定在箱体内；过滤网上具有一旋转固定点，过滤网于该旋转固定点处与固定柱转动连接；滤网刷固定位于过滤网的一侧；箱体的顶面具有若干与污水通道相通的滤网缝；过滤网以旋转固定点为中心进行转动；向上转动时，从相应的滤网缝插入污水通道；向下转动时经过滤网刷，滤网刷对过滤网上的滤渣进行清理；排渣管道位于若干滤网刷的下方，收集其清理下的滤渣。本发明具有高效、环保、方便快捷、节省人力等优点。

Description

一种具有自动排渣功能的往复过滤自清洗装置

技术领域

本发明属于污水处理设备领域，涉及一种过滤装置，尤其涉及一种具有自动排渣功能的往复过滤自清洗装置。

背景技术

污水处理是为使污水达到排入某一水体或再次使用的水质要求对其进行净化的过程。污水处理被广泛应用于建筑、农业、交通、能源、石化、环保、城市景观、医疗、餐饮等各个领域，也越来越多地走进寻常百姓的日常生活。

污水中一般都含有大量的杂质，如果未进行过滤处理，很容易堵塞排污的管道，现有的污水滤渣一般都是通过滤网进行阻拦，使得工作人员需要经常对滤网进清理，这样的方式既费时费力，还影响到污水的排水效率。

发明内容

本发明提供一种具有自动排渣功能的往复过滤自清洗装置，以克服现有技术的缺陷。

为实现上述目的，本发明提供一种具有自动排渣功能的往复过滤自清洗装置，具有这样的特征：包括污水通道、箱体、过滤单元和排渣管道；所述污水通道固定在箱体的上方；过滤单元安装在箱体内；过滤单元包括若干过滤组件；每组过滤组件包括固定柱、过滤网和滤网刷；固定柱固定在箱体内；过滤网上具有一旋转固定点，过滤网于该旋转固定点处与固定柱转动连接，旋转固定点为非中心点；滤网刷固定位于过滤网的一侧；所述箱体的顶面具有若干与污水通道相通的滤网缝，滤网缝的数量与过滤网的数量相等并一一对应；过滤网以旋转固定点为中心进行转动；过滤网向上转动时，从相应的滤网缝插入污水通道，对污水通道中流经的污水进行过滤；过滤网向下转动时经过滤网刷，滤网刷对过滤网上的滤渣进行清理；排渣管道位于若干滤网刷的下方，收集其清理下的滤渣；若干过滤网的转动周期相同，且若干过滤网在同一时刻的转动位置不同。

进一步，本发明提供一种具有自动排渣功能的往复过滤自清洗装置，还可以具有这样的特征：其中，所述过滤组件还包括转动件、约束块和连接杆；转动件与所述固定柱转动连接，位于固定柱的下部；约束块固定在固定柱的中部，约束块具有沿竖直方向开设的约束轨道槽；所述过滤网的旋转固定点转动连接在固定柱的上部，过滤网具有滑动槽，滑动槽与旋转固定点位于同一径向直线上；过滤网、滤网刷、约束块和转动件均设置在固定柱的同一侧；连接杆的底端通过铰链等方式与转动件上的转动点转动连接，转动点为转动件上的一非中心点；连接杆的中部通过中部滑动球与约束轨道槽滑动连接；连接杆的上端通过上端滑动球与过滤网的滑动槽滑动连接；转动件转动，通过连接杆带动过滤网绕旋转固定点上下转动。

进一步，本发明提供一种具有自动排渣功能的往复过滤自清洗装置，还可以具有这样的特征：其中，所述过滤单元包括四组过滤组件，四组过滤组件两两一组，分为两个运动组；每个运动组中的两组过滤组件相对设置；过滤组件中的转动件为锥形子齿轮；每个运动组配有一锥形母齿轮和电机，锥形母齿轮安装在所述箱体的底部，锥形母齿轮可以转动，并与同运动组的两个锥形子齿轮啮合；电机驱动锥形母齿轮转动，带动同运动组的两个过滤网绕旋转固定点上下转动；当一个过滤组件的过滤网转动至最高位置时，另三个过滤组件的过滤网分别位于一侧面位置、最低位置和另一侧面位置。

进一步，本发明提供一种具有自动排渣功能的往复过滤自清洗装置，还可以具有这样的特征：其中，所述电机的旋转周期与过滤组件的过滤网的旋转周期相同；连接杆上的中部滑动球位于其中点位置；过滤网的旋转固定点与约束轨道槽的轴线以及转动件的中心位于一条垂线上；

由H＝R+R11+L-R22-X、H＝R-R11+L+R22-X、H＝R+L cosθ和R11＝R22＝R0，得X＝L(1-cosθ)，其中

式中，R为锥形子齿轮的半径，R11为锥形子齿轮上的转动点到圆心的距离，L为连接杆总长度，θ为连接杆最大倾斜状态时的竖直垂线夹角，R22为过滤网网上的旋转固定点到上端滑动球滑动轨迹中点的距离，X为上端滑动球在滑动槽中滑动一半的长度，H为旋转固定点到锥形子齿轮底端的距离；

当过滤网转动至最高位置时，连接杆上的中部滑动球距锥形子齿轮底端距离为R+R0+L/2；当过滤网转动至侧面位置时，连接杆上的中部滑动球距锥形子齿轮底端距离为LCOSθ/2+R；当过滤网转动至最低位置时，连接杆上的中部滑动球距锥形子齿轮底端距离为R-R0+L/2；由此得到：当过滤网转动至侧面位置时，中部滑动球所处约束轨道槽中的位置的上方长度≥R0+L(1-COSθ)/2，中部滑动球所处约束轨道槽中的位置的下方长度≥R0+L(COSθ-1)/2；过滤网的滑动槽的长度为2L(1-COSθ)。过滤网的网孔为倾斜45°～60°的小孔。

进一步，本发明提供一种具有自动排渣功能的往复过滤自清洗装置，还可以具有这样的特征：其中，所述排渣管道贯穿所述箱体，且沿污水流经方向向下倾斜设置；装置还包括滤水管道和集渣箱组件；滤水管道的一端与所述排渣管道的出口连接，另一端与污水通道的尾部连接；滤水管道也倾斜设置，且与排渣管道的倾斜方向一致；滤水管道中设置有滤渣过滤网；集渣箱组件包括集渣箱和测重器；集渣箱固定在滤水管道的下方；集渣箱的顶部具有排渣口，排渣口与滤水管道连通，且位于滤渣过滤网的前侧；测重器位于排渣口的前侧，滤水管道置于测重器上，测重器可测量过滤管道的重量；排渣口设有排渣阀门；排渣管道中的滤渣和少量污水流入滤水管道，经滤渣过滤网过滤，污水汇入污水通道，滤渣被拦截在滤水管道内，测重器测量滤水管道的重量，当过滤水管道的重量大于设定的排渣重量时，排渣阀门打开，滤渣排入集渣箱中。集渣箱还具有取渣口和在取渣口设置的取渣阀门，以取出集渣箱内收集的滤渣。

进一步，本发明提供一种具有自动排渣功能的往复过滤自清洗装置，还可以具有这样的特征：其中，所述排渣管道贯穿所述箱体，且沿污水流经方向向下倾斜设置；装置还包括第一压敏电阻和第二压敏电阻；第一压敏电阻和第二压敏电阻分别固定在排渣管道与箱体贯穿处的箱壁上，第一压敏电阻固定在高端，第二压敏电阻固定在低端；排渣管道置于第一压敏电阻和第二压敏电阻上，第一压敏电阻和第二压敏电阻可测量排渣管道的重量；两个电机每小时转数之和与第一压敏电阻和第二压敏电阻的总电阻呈反比，第一压敏电阻和第二压敏电阻的总电阻与排渣管道的总重量呈反比，两个电机每小时转数之和与排渣管道的总重量呈正比。所述排渣管道配有两个限位钉，在排渣管道与箱体贯穿处，限位钉竖直设置，将排渣管道的管壁钉在箱壁上，限位钉可限制排渣管道转动，但不影响排渣管道上下移动。

进一步，本发明提供一种具有自动排渣功能的往复过滤自清洗装置，还可以具有这样的特征：其中，所述第一压敏电阻、第二压敏电阻、两个电机和一个定值电阻与电源串联；所述电机的转动周期为2～4转/小时，电机两端电压与内阻分担电压之差为0.3V-0.5V；

B＝U+I(R1+R2+R)    (3)

式中，V为电源总电压，U为两个电机总电压，n为两个电机每小时转数之和，L为线圈的电感量，R1为第一压敏电阻的阻值，R2为第二压敏电阻的阻值，R为定值电阻，I为电流，

为励磁磁通，r1和r2分别为两个电机的内阻，k为感应电动势常数，di/dt为电流的变化率；

由式(1)、(2)和(3)得：

U＝(r1+r2)V/(R1+R2+R+r1+r2)    (5)

联立式(4)和(5)，且当

时，得：

式中，m为排渣管道总重量，α、β均为大于0的常数；

水域杂质含量稳定或变化量不大时，di/dt≈0；

所以得：n＝α(r1+r2)V(1-kφ)m+β(r1+r2)V(1-kφ)；

此时两个电机每小时转数之和n是关于排渣管道总质量m的一次函数，根据排渣管道总质量控制电机转数。

进一步，本发明提供一种具有自动排渣功能的往复过滤自清洗装置，还可以具有这样的特征：其中，所述滤网刷包括滤渣毛刷、固定块和滤渣刮片；渣毛刷和滤渣刮片分别固定在固定块的两侧；固定块固定在固定柱上，滤渣刮片与滤渣毛刷在工作时保持静止；滤渣毛刷和滤渣刮片的设置位置与过滤网的方向相关，需满足过滤网向下转动时先经过滤渣刮片后经过滤渣毛刷。

进一步，本发明提供一种具有自动排渣功能的往复过滤自清洗装置，还可以具有这样的特征：其中，所述排渣管道上固定有若干个与之连通的排渣分管路，每个排渣分管路上均固定有排渣槽；若干排渣槽与所述滤网组件的数量相等且一一对应；排渣槽位于相应过滤组件的滤网刷的下方，收集其清理下的滤渣。

进一步，本发明提供一种具有自动排渣功能的往复过滤自清洗装置，还可以具有这样的特征：其中，每个所述过滤缝的两侧均设有阻水器；阻水器由弹簧和阻水薄片构成；过滤缝两侧的箱壁具有阻水器安装槽，阻水器的弹簧置于阻水器安装槽内，阻水薄片的一端与弹簧的外端固定；阻水器的弹簧随所述过滤网旋转到不同位置而伸缩，过滤缝两侧阻水器的阻水薄片始终抵在过滤网的两侧，从而阻止污水漏入箱体。

本发明的有益效果在于：本发明提供一种具有自动排渣功能的往复过滤自清洗装置，操作方便，适用于污水处理中的污水杂质过滤分离，避免污水中的杂质堵塞过滤管道。通过四个过滤网的循环过滤将污水杂质进行拦截，大量过滤后的污水排出，配合四个过滤组件的运作，可将四个过滤网过滤出的杂质以及少部分污水带入箱体，经过滤网刷的清洗，最终杂质和少量污水进入到排渣管道中；进一步的，少量污水和杂质进入滤水管道，少量污水通过了滤渣过滤网最终与污水通道过滤后的污水混合排出，而杂质则被拦截在了滤水管道内，当重量达到一定时，排渣阀门自动打开，杂质进入集渣箱中，方便工作人员对其进行清理；另外少量污水和杂质进入排渣管道时，可以根据杂质质量的变化来判断污水的杂质含量，最终根据污水含杂质的多少来智能调节过滤组件的运转周期，从而防止滤网堵塞以及不必要的能源浪费。

附图说明

图1是本发明具有自动排渣功能的往复过滤自清洗装置的整体结构示意图；

图2是本发明具有自动排渣功能的往复过滤自清洗装置的内部正面结构剖视图；

图3是本发明具有自动排渣功能的往复过滤自清洗装置的内部侧面结构剖视图；

图4是本发明具有自动排渣功能的往复过滤自清洗装置的过滤组件结构示意图；

图5是本发明具有自动排渣功能的往复过滤自清洗装置的同一时刻四个过滤组件运动位置示意图；

图6是本发明具有自动排渣功能的往复过滤自清洗装置的同一时刻四个过滤组件尺寸标注图；

图7是本发明具有自动排渣功能的往复过滤自清洗装置的过滤组件结构拆分详图；

图8是本发明具有自动排渣功能的往复过滤自清洗装置的排渣管道示意图；

图9是本发明具有自动排渣功能的往复过滤自清洗装置的滤网刷及阻水器详图；

图10是本发明具有自动排渣功能的往复过滤自清洗装置的滤水管道和集渣箱组件详图；

图11是本发明具有自动排渣功能的往复过滤自清洗装置的控制组件示意图；

图12是本发明具有自动排渣功能的往复过滤自清洗装置的控制组件电路图；

图13是本发明具有自动排渣功能的往复过滤自清洗装置的控制组件函数关系图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

如图1和2所示，本实施例提供一种具有自动排渣功能的往复过滤自清洗装置，包括污水通道1、箱体2、过滤单元3和排渣管道4。

污水通道1固定在箱体2的上方。

过滤单元3安装在箱体2内。过滤单元3包括若干过滤组件31。如图3和4所示，每组过滤组件31包括固定柱311、过滤网312和滤网刷313。固定柱311固定在箱体2内。过滤网312上具有一旋转固定点3121，过滤网312于该旋转固定点3121处与固定柱311转动连接，旋转固定点3121为非中心点。滤网刷313固定位于过滤网312的一侧。

箱体2的顶面具有若干与污水通道1相通的滤网缝，滤网缝的数量与过滤网312的数量相等并一一对应。过滤网312以旋转固定点3121为中心进行转动；过滤网312向上转动时，从相应的滤网缝插入污水通道1，对污水通道1中流经的污水进行过滤；过滤网312向下转动时经过滤网312刷，滤网刷313对过滤网312上的滤渣进行清理。

若干过滤网312的转动周期相同，且若干过滤网312在同一时刻的转动位置不同。

具体的，如图3、4和7所示，过滤组件31还包括转动件314、约束块315和连接杆316。转动件314与固定柱311转动连接，位于固定柱311的下部。约束块315固定在固定柱311的中部，约束块315具有沿竖直方向开设的约束轨道槽3151。过滤网312的旋转固定点3121转动连接在固定柱311的上部，过滤网312具有滑动槽3122，滑动槽3122与旋转固定点3121位于同一径向直线上。过滤网312、滤网刷313、约束块315和转动件314均设置在固定柱311的同一侧。连接杆316的底端通过铰链3161与转动件314上的转动点转动连接，转动点为转动件314上的一非中心点；连接杆316的中部通过中部滑动球3162与约束轨道槽3151滑动连接；连接杆316的上端通过上端滑动球3163与过滤网312的滑动槽3122滑动连接；转动件314转动，通过连接杆316带动过滤网312绕旋转固定点3121上下转动。

在一具体实施例中，过滤单元3包括四组过滤组件31，四组过滤组件31两两一组，分为两个运动组。每个运动组中的两组过滤组件31相对设置。过滤组件31中的转动件314为锥形子齿轮。每个运动组配有一锥形母齿轮321和电机322，锥形母齿轮321安装在所述箱体2的底部，锥形母齿轮321可以转动，并与同运动组的两个锥形子齿轮314啮合。电机322驱动锥形母齿轮321转动，带动同运动组的两个过滤网312绕旋转固定点3121上下转动。

当一个过滤组件31的过滤网312转动至最高位置时，另三个过滤组件31的过滤网312分别位于一侧面位置、最低位置和另一侧面位置，如图5所示。

其中，如图6所示，电机322的旋转周期与过滤组件31的过滤网312的旋转周期相同；连接杆316上的中部滑动球3162位于其中点位置；过滤网312的旋转固定点3121与约束轨道槽3151的轴线以及转动件314的中心位于一条垂线上。

由H＝R+R11+L-R22-X、H＝R-R11+L+R22-X、H＝R+L cosθ和R11＝R22＝R0，得X＝L(1-cosθ)，其中

式中，R为锥形子齿轮314的半径，R11为锥形子齿轮314上的转动点到圆心的距离，L为连接杆316总长度，θ为连接杆316最大倾斜状态时的竖直垂线夹角，R22为过滤网312网上的旋转固定点3121到上端滑动球3163滑动轨迹中点的距离，X为上端滑动球3163在滑动槽3122中滑动一半的长度，H为旋转固定点3121到锥形子齿轮314底端的距离。

当过滤网312转动至最高位置时，连接杆316上的中部滑动球3162距锥形子齿轮314底端距离为R+R0+L/2；当过滤网312转动至侧面位置时，连接杆316上的中部滑动球3162距锥形子齿轮314底端距离为LCOSθ/2+R；当过滤网312转动至最低位置时，连接杆316上的中部滑动球3162距锥形子齿轮314底端距离为R-R0+L/2。由此得到：当过滤网312转动至侧面位置时，中部滑动球3162所处约束轨道槽3151中的位置的上方长度≥R0+L(1-COSθ)/2，中部滑动球3162所处约束轨道槽3151中的位置的下方长度≥R0+L(COSθ-1)/2。过滤网312的滑动槽3122的长度为2L(1-COSθ)。过滤网312的网孔为倾斜45°～60°的小孔。

其中，如图3和9所示，每个过滤缝的两侧均设有阻水器11。阻水器11由弹簧111和阻水薄片112构成。过滤缝两侧的箱壁具有阻水器安装槽，阻水器11的弹簧111置于阻水器安装槽内，阻水薄片112的一端与弹簧111的外端固定。阻水器11的弹簧111随过滤网312旋转到不同位置而伸缩，过滤缝两侧阻水器11的阻水薄片112始终抵在过滤网312的两侧，从而阻止污水漏入箱体2。

如图3和9所示，滤网刷313包括滤渣毛刷3131、固定块3132和滤渣刮片3133。渣毛刷和滤渣刮片3133分别固定在固定块3132的两侧。固定块3132固定在固定柱311上，滤渣刮片3133与滤渣毛刷3131在工作时保持静止。滤渣毛刷3131和滤渣刮片3133的设置位置与过滤网312的方向相关，需满足：过滤网312向下转动时先经过滤渣刮片3133后经过滤渣毛刷3131，从而实现当过滤网312旋转时，滤渣刮片3133先将过滤网312上的杂质刮至排渣管道4中，然后滤渣毛刷3131再对过滤网312进行清洗，使剩余的杂质也进入到排渣管道4中。

排渣管道4位于四个滤网刷313的下方，收集其清理下的滤渣。排渣管道4贯穿所述箱体2，且沿污水流经方向向下倾斜设置。

具体的，如图2和8所示，排渣管道4上固定有四个与之连通的排渣分管路43，每个排渣分管路43上均固定有排渣槽44。四个排渣槽44与四组滤网组件的一一对应。排渣槽44位于相应过滤组件31的滤网刷313的下方，收集其清理下的滤渣。

如图2和10所示，装置还包括滤水管道5和集渣箱组件6。滤水管道5的一端与排渣管道4的出口连接，另一端与污水通道1的尾部连接。滤水管道5也倾斜设置，且与排渣管道4的倾斜方向一致。滤水管道5中设置有滤渣过滤网51。集渣箱组件6包括集渣箱61和测重器62。集渣箱61固定在滤水管道5的下方。集渣箱61的顶部具有排渣口，排渣口与滤水管道5连通，且位于滤渣过滤网51的前侧。测重器62位于排渣口的前侧，滤水管道5置于测重器62上，测重器62可测量滤水管道5的重量。排渣口设有排渣阀门63。排渣管道4中的滤渣和少量污水流入滤水管道5，经滤渣过滤网51过滤，污水汇入污水通道1，滤渣被拦截在滤水管道5内，测重器62测量滤水管道5的重量，当滤水管道5的重量大于设定的排渣重量时，排渣阀门63打开，滤渣排入集渣箱61中。集渣箱61还具有取渣口和在取渣口设置的取渣阀门64，以取出集渣箱61内收集的滤渣。

如图2所示，装置还包括第一压敏电阻71和第二压敏电阻72。第一压敏电阻71和第二压敏电阻72分别固定在排渣管道4与箱体2贯穿处的箱壁上，第一压敏电阻71固定在高端，第二压敏电阻72固定在低端。排渣管道4置于第一压敏电阻71和第二压敏电阻72上，第一压敏电阻71和第二压敏电阻72可测量排渣管道4的重量。

优选的，排渣管道4配有两个限位钉42，在排渣管道4与箱体2贯穿处，限位钉42竖直设置，将排渣管道4的管壁钉在箱壁上，限位钉42可限制排渣管道4转动，但不影响排渣管道4上下移动。

两个电机322每小时转数之和与第一压敏电阻71和第二压敏电阻72的总电阻呈反比，第一压敏电阻71和第二压敏电阻72的总电阻与排渣管道4的总重量呈反比，两个电机322每小时转数之和与排渣管道4的总重量呈正比。

具体的，如图11和12所示，整个电路为串联电路，电源为直流电源，电机322为小功率电机，线路上除了有第一压敏电阻71、第二压敏电阻72、两个电机322、导线73、电源和开关外，还有一个定值电阻保护电路。第一压敏电阻71、第二压敏电阻72和两个电机322构成本装置的控制组件。

电机322的转动周期为2～4转/小时，电机322两端电压与内阻分担电压之差为0.3V－0.5V。

V＝U+I(R1+R2+R)      (3)

式中，V为电源总电压，U为两个电机322总电压，n为两个电机322每小时转数之和，L为线圈的电感量，R1为第一压敏电阻71的阻值，R2为第二压敏电阻72的阻值，R为定值电阻，I为电流，

为励磁磁通，r1和r2分别为两个电机322的内阻，k为感应电动势常数，di/dt为电流的变化率；

由式(1)、(2)和(3)得：

U＝(r1+r2)V/(R1+R2+R+r1+r2)     (5)

联立式(4)和(5)，且当

时，得：

式中，m为排渣管道4总重量，α、β均为大于0的常数；

水域杂质含量稳定或变化量不大时，di/dt≈0；

所以得：n＝α(r1+r2)V(1-kφ)m+β(r1+r2)V(1-kφ)；

此时两个电机322每小时转数之和n是关于排渣管道4总质量m的一次函数，根据排渣管道4总质量控制电机322转数。

本装置的工作过程为：污水进入污水通道1，电机322运转，带动过滤网312上下转动，绝大多数污水经过滤网312过滤后排出，少量污水和杂质经过滤网312以及滤网刷313的作用下进入排渣管道4，紧接着进入滤水管道5，少量污水经滤渣过滤网51与污水通道1过滤后的污水混合排出，杂质则被滤渣过滤网51拦截然后被集渣箱组件6处理。

具体的，污水进入污水通道1，电机322运转，带动锥形子齿轮314转动，锥形子齿轮314通过铰链3161带动整个连接杆316运动，由于中部滑动球3162可在约束块315的约束轨道槽3151中，上端滑动球3163可在过滤网312的滑动槽3122中滑动，并且过滤网312的旋转固定点3121是固定的，从而最终带动过滤网312的定点旋转，最终将少量污水以及拦截的杂质带入排渣管道4中。

杂质和少量污水被过滤网312带入到箱体2中，过滤网312旋转时先经过滤网312刷的滤渣刮片3133将杂质刮至排渣管道4中，紧接着经过滤渣毛刷3131对过滤网312进行清洗，剩余的杂质也进入到排渣管道4中；同时在此过程中，阻水器11随着过滤网312旋转位置来调节长度，尽可能的阻断水流入装置，保证绝大多数水进入污水通道；排渣管道4中的少量污水和杂质进入滤水管道5时，污水则通过滤渣过滤网51进入到污水通道1出口，而剩余的杂质则在测重器62上被累计，当累计到一定量时，排渣阀门63自动打开，滤渣掉入集渣箱61后，排渣阀门63自动关闭，通过取渣阀门64取过滤后的滤渣。

当污水流入排渣管道4后，因为是固定水体，杂质含量会保持相对稳定，因而杂质对排渣管道4的压力保持稳定，从而压敏电阻阻值变化很小，电路中的电流变化细微，对固定水体最终保证电机322转数一定，可以满足循环自清洗过滤的需要，参照图13控制组件函数关系图，当装置用于其他水体时，电机322转速则会随着水体含杂质的量而改变，从而适用于各种污水过滤。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种具有自动排渣功能的往复过滤自清洗装置，其特征在于：

包括污水通道、箱体、过滤单元和排渣管道；

所述污水通道固定在箱体的上方；

过滤单元安装在箱体内；

过滤单元包括若干过滤组件；每组过滤组件包括固定柱、过滤网和滤网刷；

固定柱固定在箱体内；

过滤网上具有一旋转固定点，过滤网于该旋转固定点处与固定柱转动连接，旋转固定点为非中心点；

滤网刷固定位于过滤网的一侧；

所述箱体的顶面具有若干与污水通道相通的滤网缝，滤网缝的数量与过滤网的数量相等并一一对应；

过滤网以旋转固定点为中心进行转动；过滤网向上转动时，从相应的滤网缝插入污水通道，对污水通道中流经的污水进行过滤；过滤网向下转动时经过滤网刷，滤网刷对过滤网上的滤渣进行清理；

排渣管道位于若干滤网刷的下方，收集其清理下的滤渣；

若干过滤网的转动周期相同，且若干过滤网在同一时刻的转动位置不同。

2.根据权利要求1所述的具有自动排渣功能的往复过滤自清洗装置，其特征在于：

其中，所述过滤组件还包括转动件、约束块和连接杆；

转动件与所述固定柱转动连接，位于固定柱的下部；

约束块固定在固定柱的中部，约束块具有沿竖直方向开设的约束轨道槽；

所述过滤网的旋转固定点转动连接在固定柱的上部，过滤网具有滑动槽，滑动槽与旋转固定点位于同一径向直线上；

过滤网、滤网刷、约束块和转动件均设置在固定柱的同一侧；

连接杆的底端与转动件上的转动点转动连接，转动点为转动件上的一非中心点；连接杆的中部通过中部滑动球与约束轨道槽滑动连接；连接杆的上端通过上端滑动球与过滤网的滑动槽滑动连接；转动件转动，通过连接杆带动过滤网绕旋转固定点上下转动。

3.根据权利要求2所述的具有自动排渣功能的往复过滤自清洗装置，其特征在于：

其中，所述过滤单元包括四组过滤组件，四组过滤组件两两一组，分为两个运动组；每个运动组中的两组过滤组件相对设置；过滤组件中的转动件为锥形子齿轮；

每个运动组配有一锥形母齿轮和电机，锥形母齿轮安装在所述箱体的底部，锥形母齿轮可以转动，并与同运动组的两个锥形子齿轮啮合；

电机驱动锥形母齿轮转动，带动同运动组的两个过滤网绕旋转固定点上下转动；

当一个过滤组件的过滤网转动至最高位置时，另三个过滤组件的过滤网分别位于一侧面位置、最低位置和另一侧面位置。

4.根据权利要求3所述的具有自动排渣功能的往复过滤自清洗装置，其特征在于：

其中，所述电机的旋转周期与过滤组件的过滤网的旋转周期相同；连接杆上的中部滑动球位于其中点位置；过滤网的旋转固定点与约束轨道槽的轴线以及转动件的中心位于一条垂线上；

由H＝R+R11+L-R22-X、H＝R-R11+L+R22-X、H＝R+Lcosθ和R11＝R22＝R0，得X＝L(1-cosθ)，其中

式中，R为锥形子齿轮的半径，R11为锥形子齿轮上的转动点到圆心的距离，L为连接杆总长度，θ为连接杆最大倾斜状态时的竖直垂线夹角，R22为过滤网网上的旋转固定点到上端滑动球滑动轨迹中点的距离，X为上端滑动球在滑动槽中滑动一半的长度，H为旋转固定点到锥形子齿轮底端的距离；

当过滤网转动至最高位置时，连接杆上的中部滑动球距锥形子齿轮底端距离为R+R0+L/2；当过滤网转动至侧面位置时，连接杆上的中部滑动球距锥形子齿轮底端距离为LCOSθ/2+R；当过滤网转动至最低位置时，连接杆上的中部滑动球距锥形子齿轮底端距离为R-R0+L/2；由此得到：当过滤网转动至侧面位置时，中部滑动球所处约束轨道槽中的位置的上方长度≥R0+L(1-COSθ)/2，中部滑动球所处约束轨道槽中的位置的下方长度≥R0+L(COSθ-1)/2；

过滤网的滑动槽的长度为2L(1-COSθ)。

5.根据权利要求1所述的具有自动排渣功能的往复过滤自清洗装置，其特征在于：

其中，所述排渣管道贯穿所述箱体，且沿污水流经方向向下倾斜设置；

装置还包括滤水管道和集渣箱组件；

滤水管道的一端与所述排渣管道的出口连接，另一端与污水通道的尾部连接；滤水管道也倾斜设置，且与排渣管道的倾斜方向一致；滤水管道中设置有滤渣过滤网；

集渣箱组件包括集渣箱和测重器；集渣箱固定在滤水管道的下方；集渣箱的顶部具有排渣口，排渣口与滤水管道连通，且位于滤渣过滤网的前侧；测重器位于排渣口的前侧，滤水管道置于测重器上，测重器可测量过滤管道的重量；排渣口设有排渣阀门；

排渣管道中的滤渣和污水流入滤水管道，经滤渣过滤网过滤，污水汇入污水通道，滤渣被拦截在滤水管道内，测重器测量滤水管道的重量，当过滤水管道的重量大于设定的排渣重量时，排渣阀门打开，滤渣排入集渣箱中。

6.根据权利要求3所述的具有自动排渣功能的往复过滤自清洗装置，其特征在于：

其中，所述排渣管道贯穿所述箱体，且沿污水流经方向向下倾斜设置；

装置还包括第一压敏电阻和第二压敏电阻；

第一压敏电阻和第二压敏电阻分别固定在排渣管道与箱体贯穿处的箱壁上，第一压敏电阻固定在高端，第二压敏电阻固定在低端；

排渣管道置于第一压敏电阻和第二压敏电阻上，第一压敏电阻和第二压敏电阻可测量排渣管道的重量；

两个电机每小时转数之和与第一压敏电阻和第二压敏电阻的总电阻呈反比，第一压敏电阻和第二压敏电阻的总电阻与排渣管道的总重量呈反比，两个电机每小时转数之和与排渣管道的总重量呈正比。

7.根据权利要求6所述的具有自动排渣功能的往复过滤自清洗装置，其特征在于：

其中，所述第一压敏电阻、第二压敏电阻、两个电机和一个定值电阻与电源串联；

所述过滤网的转动周期为2～4转/小时，电机两端电压与内阻分担电压之差为0.3V－0.5V；

V＝U+I(R1+R2+R)             (3)

式中，V为电源总电压，U为两个电机总电压，n为两个电机每小时转数之和，L为线圈的电感量，R1为第一压敏电阻的阻值，R2为第二压敏电阻的阻值，R为定值电阻，I为电流，φ为励磁磁通，r1和r2分别为两个电机的内阻，k为感应电动势常数，di/dt为电流的变化率；

由式(1)、(2)和(3)得：

U＝(r1+r2)V/(R1+R2+R+r1+r2)      (5)

联立式(4)和(5)，且当时，得：

式中，m为排渣管道总重量，α、β均为大于0的常数；

水域杂质含量稳定或变化量不大时，di/dt≈0；

所以得：n＝α(r1+r2)V(1-kφ)m+β(r1+r2)V(1-kφ)；

此时两个电机每小时转数之和n是关于排渣管道总质量m的一次函数，根据排渣管道总质量控制电机转数。

8.根据权利要求1所述的具有自动排渣功能的往复过滤自清洗装置，其特征在于：

其中，所述滤网刷包括滤渣毛刷、固定块和滤渣刮片；渣毛刷和滤渣刮片分别固定在固定块的两侧；固定块固定在固定柱上；

滤渣毛刷和滤渣刮片的设置位置与过滤网的方向相关，需满足过滤网向下转动时先经过滤渣刮片后经过滤渣毛刷。

9.根据权利要求1所述的具有自动排渣功能的往复过滤自清洗装置，其特征在于：

其中，所述排渣管道上固定有若干个与之连通的排渣分管路，每个排渣分管路上均固定有排渣槽；若干排渣槽与所述过滤组件的数量相等且一一对应；排渣槽位于相应过滤组件的滤网刷的下方，收集其清理下的滤渣。

10.根据权利要求1所述的具有自动排渣功能的往复过滤自清洗装置，其特征在于：

其中，每个所述滤网缝的两侧均设有阻水器；

阻水器由弹簧和阻水薄片构成；滤网缝两侧的箱壁具有阻水器安装槽，阻水器的弹簧置于阻水器安装槽内，阻水薄片的一端与弹簧的外端固定；

阻水器的弹簧随所述过滤网旋转到不同位置而伸缩，滤网缝两侧阻水器的阻水薄片始终抵在过滤网的两侧。

Images