CN117582737B - 一种水沙分离装置及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水沙分离装置及使用方法，涉及水沙分离领域。该水沙分离装置包括固定支架、分离仓、连接仓、进水管、出水管、伺服电机，所述固定支架顶部与所述分离仓底部固定连接，所述分离仓一侧外壁与所述连接仓一侧外壁固定连接，所述分离仓远离连接仓的一侧顶部与所述进水管固定连接，所述分离仓远离连接仓的一侧外壁与所述出水管固定连接，所述伺服电机底部与所述分离仓顶部固定连接。本发明能在节省水资源的同时，将碎石、泥沙和水源分离。

Description

一种水沙分离装置及使用方法

技术领域

本发明属于水沙分离技术领域，尤其涉及一种水沙分离装置及使用方法。

背景技术

现有公开号为CN114768961A公开发布了一种水利工程用自动化泥沙分离装置，涉及泥沙处理设备技术领域，其中包括机箱，机架，机箱固定设置于机架上方，机箱一侧上方固定设置有破碎仓，破碎仓上设有倾斜向内的入料口，破碎仓内设有破碎内壁，破碎内壁内转动设置有一根破碎轴，破碎轴上设置可拆卸的破碎刀组，破碎仓下方设有倾斜设置的输送组件，输送组件包括清洗传送带，清洗传动带沿零件表面均匀设有多个矩形板，输送组件一侧设由四根第二传动轴与线材组成的呈矩形状的分筛传动带，传动带远离破碎仓一侧间距呈角度均匀分散，第二传动轴形成矩形口内设置有多个传送带，传送带通过开设机箱一侧的矩形窗口延伸至机箱外部。可有效地解决泥沙中含有大量碎石无法分类处理的情况。

上述的一种水利工程用自动化泥沙分离装置虽然可有效的解决泥沙中含有大量碎石无法分类处理的情况，但是上述装置中，用于分离碎石上的污泥时，是通过喷头来喷射水流来冲洗碎石的，而这样就会造成水源的二次污染，增加污水量。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的问题，提出如下技术方案：

一种水沙分离装置，包括：固定支架、连接仓、进水管、出水管、伺服电机；

所述固定支架顶部固定安装有分离仓，所述分离仓一侧外壁与所述连接仓一侧外壁固定连接，所述分离仓远离连接仓的一侧顶部与所述进水管固定连接，所述分离仓远离连接仓的一侧外壁与所述出水管固定连接，所述伺服电机底部与所述分离仓顶部固定连接；

所述分离仓远离连接仓的一侧向下倾斜十五度，所述分离仓内部连接有分离装置，所述分离装置用于分离污水中的碎石、沙土和水源。

作为上述技术方案的优选，所述分离装置包括：分离盘和转动盘；

所述分离盘和转动盘远离连接仓的一侧向下倾斜十五度，所述分离盘外壁与所述分离仓内壁转动连接，所述分离盘顶部外壁与所述伺服电机输出端固定连接，所述转动盘底部与所述分离仓内壁底部转动连接；

所述分离盘顶部开设有若干个孔洞，所述转动盘外壁开设有若干个凹槽，所述转动盘外壁在每个凹槽两侧均固定安装有过滤网，所述分离盘中间位置底部固定安装有碎石排出管，所述碎石排出管外壁与所述分离仓底部转动连接，所述碎石排出管外壁与所述转动盘中间位置固定连接。

作为上述技术方案的优选，所述转动盘为半椭圆体。

作为上述技术方案的优选，所述分离盘顶部固定安装有隔板，所述隔板有六个，六个所述隔板对称安装。

作为上述技术方案的优选，所述连接仓内壁安装有联动装置，所述联动装置用于辅助分离装置进行分离工作，所述联动装置包括：

半圆轮，所述分离盘外壁固定安装有锯齿状的凸块，所述半圆轮外壁与所述凸块相啮合，所述半圆轮两端之间固定安装有固定杆，所述固定杆的一端固定安装有配重块，所述半圆轮外形为半圆环形；

推动杆和移动框，所述推动杆一侧外壁与所述移动框一侧外壁固定连接，所述推动杆远离移动框的一侧转动连接有摆动杆，所述摆动杆另一端转动连接有连接杆，所述连接杆顶部外壁与所述固定杆中间位置固定连接，所述连接杆顶部与所述连接仓内壁顶部转动连接，所述推动杆底部固定安装有滑动块；

蛇形槽，所述连接仓内壁底部固定安装有定位块，所述蛇形槽顶部开设在所述定位块顶部。

作为上述技术方案的优选，所述移动框的外形为C字形。

作为上述技术方案的优选，所述滑动块外壁与所述蛇形槽内壁滑动连接。

作为上述技术方案的优选，所述移动框两侧底部均固定安装有毛刷，所述移动框位于所述转动盘上方。

本发明还提出了一种使用上述水沙分离装置的方法，包括如下步骤：

步骤一：先将伺服电机启动，伺服电机带动分离盘与转动盘旋转，再将需要处理的水源通过进水管排放到分离仓中，水流会从分离盘上的孔洞流向分离仓的底部，而碎石则被阻挡在分离盘顶部，而水流流动的同时也会将碎石上附着的泥沙冲刷到分离仓的底部；

步骤二：分离盘旋转带动碎石旋转到分离盘的最高处，使碎石向下滚落到碎石排出管中离开分离仓，在转动盘旋转时，凹槽带动泥沙向分离仓的最高处进行移动，使得泥沙从分离仓底部的开口掉落出分离仓，再通过出水管外接抽水设备，通过抽水设备来抽取水源离开分离仓；

步骤三：分离盘旋转时带动半圆轮旋转，而当半圆轮远离配重块的那一端与分离盘啮合到尽头时，因为重力的原因，配重块会带动半圆轮撞击分离盘，使分离盘出现震动，使碎石在分离盘上滚动；

步骤四：在半圆轮旋转会带动连接杆底部圆盘旋转，使摆动杆的一端围绕连接杆旋转，摆动杆另一端带动推动杆进行移动，在蛇形槽的限制下，在推动杆移动时，移动框与毛刷会前后移动和左右进行摆动的来刷动过滤网上的泥沙。

本发明的有益效果为：

（1）通过设置分离装置，同时将分离仓和分离装置中的分离盘设置为一端向下倾斜十五度，在碎石进入到分离仓就会在分离盘的最低处进行堆积，而一同进入的水流就会从分离盘上的孔洞进入到分离仓底部进行沉淀，而在水流经过碎石时，会将碎石上的泥沙冲刷掉，这样就无须再通过另外的水源来冲刷碎石，能在节省水资源的同时，将碎石、泥沙和水源分离，相对于现有技术中的通过将砂石和水提升到较高的高度，通过倾斜的过滤方式，本申请降低了电量消耗，并且本申请的过滤网能定时清理，工作更为顺畅；

（2）通过设置联动装置，在分离盘旋转时会带动联动装置中的半圆轮旋转，而当半圆轮远离配重块的那一端与分离盘啮合到尽头时，因为重力的原因，配重块会带动半圆轮撞击分离盘，从而使分离盘出现震动，使碎石在分离盘滚动，防止碎石附着在分离盘上，使得碎石能及时的排出分离仓外。

附图说明

图1示出的是水沙分离装置三维立体图；

图2示出的是图1的底部视角展示图；

图3示出的是分离仓剖视展示图；

图4示出的是图3的底部视角展示图；

图5示出的是分离装置爆炸图；

图6示出的是联动装置三维立体图；

图7示出的是图6的底部视角展示图。

图中：固定支架1、分离仓2、连接仓3、进水管4、出水管5、伺服电机6、分离盘7、隔板8、碎石排出管9、转动盘10、凹槽11、过滤网12、凸块13、半圆轮14、固定杆15、配重块16、连接杆17、摆动杆18、推动杆19、移动框20、滑动块21、定位块22、蛇形槽23。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例一：本发明提供了一种水沙分离装置，如图1至图7所示，包括固定支架1、连接仓3、进水管4、出水管5、伺服电机6，固定支架1顶部固定安装有分离仓2，分离仓2一侧外壁与连接仓3一侧外壁固定连接，分离仓2远离连接仓3的一侧顶部与进水管4固定连接，分离仓2远离连接仓3的一侧外壁与出水管5固定连接，伺服电机6底部与分离仓2顶部固定连接，固定支架1用于支撑分离仓2，在进行分离工作时，可直接将需要处理的水源通过进水管4排放到分离仓2中，通过分离装置与联动装置来对其进行碎石、泥沙和水源的分离工作，而在分离完毕后，碎石会从碎石排出管9处排出，而泥沙如图2所示，在分离仓2靠近连接仓3的底部开设有开口，泥沙会从这个开口处排出，而水源则是从出水管5排出。

分离盘7和转动盘10远离连接仓3的一侧向下倾斜十五度，分离盘7外壁与分离仓2内壁转动连接，分离盘7顶部外壁与伺服电机6输出端固定连接，转动盘10底部与分离仓2内壁底部转动连接，分离盘7顶部开设有若干个孔洞，转动盘10外壁开设有若干个凹槽11，转动盘10外壁在每个凹槽11两侧均固定安装有过滤网12，转动盘10为半椭圆体，分离盘7中间位置底部固定安装有碎石排出管9，碎石排出管9外壁与分离仓2底部转动连接，碎石排出管9外壁与转动盘10中间位置固定连接，在进行分离工作时，将伺服电机6启动，使得伺服电机6带动分离盘7与转动盘10进行旋转，再将需要进行分离工作的水源通过进水管4排放到分离仓2中，如图1与图3所示，因为进水管4位于分离仓2朝下的一端，这样水流就无法向分离仓2的高处进行流动，水流会从分离盘7上的孔洞流向分离仓2的底部，而体积大于孔洞的碎石会留在分离盘7中，这样位于进水管4下方的碎石就会一直被水源冲刷，而分离盘7是旋转着的，当分离盘7带动碎石旋转到分离盘的最高处时，清理干净的碎石会因为重力的原因向下进行滚动，因为如图3所示，在分离盘7的顶部固定安装有隔板8，隔板8将分离盘7的顶部区分为六个区域，每个区域之间不会相互干扰，所以当一块区域的碎石旋转到最高处时，向下滚动的碎石只会向碎石排出管9的方向进行滚动，从而使得碎石从碎石排出管9处排出；

而随着水源一块进入到分离仓2内壁最低处的泥沙，则会逐渐沉淀到分离仓2最低处和转动盘10上，而转动盘10上设置有凹槽11，这样当转动盘10旋转时，凹槽11就会携带着水源和水源中沉淀的泥沙一块向分离仓2的最高处进行移动，而转动盘10如图5分离装置的爆炸图所示，其凹槽11之间是连通的，只不过在连通的通道之间设置有过滤网12，这样水源就会通过这个通道向分离仓2内壁最低处流动，而水源中沉淀的泥沙会被过滤网12阻挡，只能随着转动盘10向分离仓2的最高处进行移动，而当转动盘10的凹槽11带动泥沙经过分离仓2靠近连接仓3的底部开设的开口时，泥沙就会从开口掉落出分离仓2。

这里需要注意的是伺服电机6与分离盘7之间需要安装变速箱，来减少分离盘7的转速，这里分离盘7的旋转速度要控制成慢速旋转，避免转动盘10旋转过快干扰泥沙沉淀，同时为了使得泥沙沉淀的更加集中，将转动盘10设置为半椭圆体，这样在泥沙沉淀时，能够顺着转动盘10具有弧度的边缘向转动盘10的边缘沉淀，这样也方便在凹槽11经过时，带动泥沙进行移动。

而在经过分离工作后，将出水管5通过管道外接抽水设备，通过抽水设备来抽取上层的水源。

分离盘7顶部固定安装有隔板8，隔板8有六个，六个隔板8对称安装，分离盘7外壁固定安装有锯齿状的凸块13，半圆轮14两端之间固定安装有固定杆15，固定杆15的一端固定安装有配重块16，而在分离盘7旋转时，因为半圆轮14外壁与凸块13相啮合，所以半圆轮14会被带动进行顺时针的旋转，而如图6所示，半圆轮14外形为半圆环形，所以当半圆轮14远离配重块16的那一端的尽头在被分离盘7推动旋转时，因为重力的原因，配重块16会带动半圆轮14撞击分离盘7的一侧，从而会使得分离盘7出现震动，从而保证分离盘7上旋转到高处的碎石不会附着在分离盘7上；

这里半圆轮14远离配重块16的那一端的尽头长度大于半圆轮14靠近配重块16的那一端的尽头长度，这样当半圆轮14远离配重块16的那一端与分离盘7啮合到尽头时，配重块16就会向半圆轮14顺时针的方向倾斜，同时需要注意的是半圆轮14也是随着分离盘7一同向下倾斜十五度角，且其连接的部件都是倾斜的。

推动杆19一侧外壁与移动框20一侧外壁固定连接，推动杆19远离移动框20的一侧转动连接有摆动杆18，摆动杆18另一端转动连接有连接杆17，连接杆17顶部外壁与固定杆15中间位置固定连接，连接杆17顶部与连接仓3内壁顶部转动连接，移动框20的外形为C字形，连接仓3内壁底部固定安装有定位块22，蛇形槽23顶部开设在定位块22顶部，推动杆19底部固定安装有滑动块21，滑动块21外壁与蛇形槽23内壁滑动连接，移动框20两侧底部均固定安装有毛刷，移动框20位于转动盘10上方，在半圆轮14旋转时，就会带动连接杆17进行旋转，连接杆17如图7所示，其底部连接有圆盘，摆动杆18的一端与圆盘底部的一侧进行转动连接，在圆盘进行旋转时，就会带动摆动杆18的一端围绕连接连接杆17进行旋转，这样摆动杆18的另外一端就会推动或拉动推动杆19进行移动，而推动杆19的底部是设置有滑动块21来与蛇形槽23内壁滑动连接的，这样滑动块21顺着蛇形槽23的形状向转动盘10进行移动，这样推动杆19远离摆动杆18的一端就会左右摇摆，从而带动移动框20与毛刷进行摆动，同时也带动它们进行前后移动，而毛刷是接触到转动盘10的顶部的，这样就能通过带动毛刷前后移动和左右摆动的方式来刷动转动盘10顶部的泥沙，同时移动框20的位置是位于分离仓2靠近连接仓3的底部开设的开口处上方，这样当凹槽11经过时，毛刷也会刷到过滤网12，从而防止泥沙附着在过滤网12上。

分离仓2远离连接仓3的一侧向下倾斜十五度，分离仓2内部连接有分离装置，分离装置包括：分离盘7和转动盘10，分离装置用于分离污水中的碎石、沙土和水源，连接仓3内壁安装有联动装置，联动装置包括：半圆轮14、推动杆19和移动框20，联动装置用于辅助分离装置进行分离工作。

工作原理：进行分离工作时，将伺服电机6启动，伺服电机6带动分离盘7与转动盘10进行旋转，再将需要进行分离工作的水源通过进水管4排放到分离仓2中，水流会从分离盘7上的孔洞流向分离仓2的底部，体积大于孔洞的碎石会留在分离盘7中，同时分离盘7会带动碎石旋转到分离盘7的最高处，而碎石会因为重力的原因向下进行滚动，向下滚动的碎石进入到碎石排出管9，通过碎石排出管9排出分离仓2，而随着水源一块进入到分离仓2内壁最低处的泥沙会逐渐沉淀到分离仓2最低处和转动盘10上，在转动盘10旋转时，凹槽11会携带着水源和水源中沉淀的泥沙一块向分离仓2的最高处进行移动，水源就会通过转动盘10上的通道向分离仓2内壁最低处流动，而泥沙被过滤网12阻挡，会随着转动盘10向分离仓2的最高处进行移动，当转动盘10的凹槽11带动泥沙经过分离仓2靠近连接仓3的底部开设的开口时，泥沙就会从开口掉落出分离仓2，每个过滤网12转动到顶部时，就会使分离出的泥沙掉落一次，实现过滤网12的定时自动清理，从而可避免泥沙堵塞过滤网12，整个过程都可以连贯的工作，再通过将出水管5通过管道外接抽水设备，通过抽水设备来抽取水源离开分离仓2，因此相对于现有技术中的通过将砂石和水提升到较高的高度，通过倾斜的过滤方式，本申请的进水管4则更靠近地面，无需将砂石和水抬升较高的高度，在物料转动到顶部的过程中，首先水从最底部分离出来，通过出水管5直接流出，随后砂石逐渐受到电机6的带动而转动上升，且当隔板8逐渐倾斜向上时，砂石会沿着隔板8向电机6正下方的碎石排出管9滑落，因此并不是全部的砂石都转动至最高处，因此本申请做功更少，少了水升高所做的功和未到最顶部而先滑落的砂石做的功，从而降低了电量消耗，而在分离盘7旋转时，分离盘7会带动半圆轮14进行顺时针的旋转，而当半圆轮14远离配重块16的那一端与分离盘7啮合到尽头时，因为重力的原因，配重块16会带动半圆轮14撞击分离盘7的一侧，使分离盘7出现震动，从而保证分离盘7上旋转到高处的碎石不会附着在分离盘7上，同时在半圆轮14旋转时，连接杆17底部的圆盘带动摆动杆18的一端围绕连接杆17旋转，从而推动或拉动推动杆19进行移动，而推动杆19的底部的滑动块21是与蛇形槽23内壁滑动连接的，所以在摆动杆18推动或拉动推动杆19时，就会带动移动框20与毛刷在前后移动的同时左右进行摆动，从而通过移动框20与毛刷来刷动过滤网12上的泥沙，防止泥沙附着在过滤网12上。

实施例二：本发明还提出了一种使用上述水沙分离装置的方法，包括如下步骤：

步骤一：先将伺服电机6启动，伺服电机6带动分离盘7与转动盘10旋转，再将需要处理的水源通过进水管4排放到分离仓2中，水流会从分离盘7上的孔洞流向分离仓2的底部，而碎石则被阻挡在分离盘7顶部，而水流流动的同时也会将碎石上附着的泥沙冲刷到分离仓2的底部；

步骤二：分离盘7旋转带动碎石旋转到分离盘7的最高处，使碎石向下滚落到碎石排出管9中离开分离仓2，在转动盘10旋转时，凹槽11带动泥沙向分离仓2的最高处进行移动，使得泥沙从分离仓2底部的开口掉落出分离仓2，再通过出水管5外接抽水设备，通过抽水设备来抽取水源离开分离仓2；

步骤三：分离盘7旋转时带动半圆轮14旋转，而当半圆轮14远离配重块16的那一端与分离盘7啮合到尽头时，因为重力的原因，配重块16会带动半圆轮14撞击分离盘7，使分离盘7出现震动，使碎石在分离盘7上滚动；

步骤四：在半圆轮14旋转会带动连接杆17底部圆盘旋转，使摆动杆18的一端围绕连接杆17旋转，摆动杆18另一端带动推动杆19进行移动，在蛇形槽23的限制下，在推动杆19移动时，移动框20与毛刷会前后移动和左右进行摆动的来刷动过滤网12上的泥沙。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。

Claims (4)

1.一种水沙分离装置，包括：固定支架（1）、连接仓（3）、进水管（4）、出水管（5）、伺服电机（6）；其特征在于，所述固定支架（1）顶部固定安装有分离仓（2），所述分离仓（2）一侧外壁与所述连接仓（3）一侧外壁固定连接，所述分离仓（2）远离连接仓（3）的一侧顶部与所述进水管（4）固定连接，所述分离仓（2）远离连接仓（3）的一侧外壁与所述出水管（5）固定连接，所述伺服电机（6）底部与所述分离仓（2）顶部固定连接；

所述分离仓（2）远离连接仓（3）的一侧向下倾斜十五度，所述分离仓（2）内部连接有分离装置，所述分离装置用于分离污水中的碎石、沙土和水源；

所述分离装置包括：分离盘（7）和转动盘（10）；所述分离盘（7）和转动盘（10）远离连接仓（3）的一侧向下倾斜十五度，所述分离盘（7）外壁与所述分离仓（2）内壁转动连接，所述分离盘（7）顶部外壁与所述伺服电机（6）输出端固定连接，所述转动盘（10）底部与所述分离仓（2）内壁底部转动连接；所述分离盘（7）顶部开设有若干个孔洞，所述转动盘（10）外壁开设有若干个凹槽（11），所述转动盘（10）外壁在每个凹槽（11）两侧均固定安装有过滤网（12），所述分离盘（7）中间位置底部固定安装有碎石排出管（9），所述碎石排出管（9）外壁与所述分离仓（2）底部转动连接，所述碎石排出管（9）外壁与所述转动盘（10）中间位置固定连接；

所述转动盘（10）为半椭圆体，所述分离盘（7）顶部固定安装有隔板（8），所述隔板（8）有六个，六个所述隔板（8）对称安装；

所述连接仓（3）内壁安装有联动装置，所述联动装置用于辅助分离装置进行分离工作，所述联动装置包括：

半圆轮（14），所述分离盘（7）外壁固定安装有锯齿状的凸块（13），所述半圆轮（14）外壁与所述凸块（13）相啮合，所述半圆轮（14）两端之间固定安装有固定杆（15），所述固定杆（15）的一端固定安装有配重块（16），所述半圆轮（14）外形为半圆环形；

推动杆（19）和移动框（20），所述推动杆（19）一侧外壁与所述移动框（20）一侧外壁固定连接，所述推动杆（19）远离移动框（20）的一侧转动连接有摆动杆（18），所述摆动杆（18）另一端转动连接有连接杆（17），所述连接杆（17）顶部外壁与所述固定杆（15）中间位置固定连接，所述连接杆（17）顶部与所述连接仓（3）内壁顶部转动连接，所述推动杆（19）底部固定安装有滑动块（21）；

蛇形槽（23），所述连接仓（3）内壁底部固定安装有定位块（22），所述蛇形槽（23）顶部开设在所述定位块（22）顶部；

所述移动框（20）两侧底部均固定安装有毛刷，所述移动框（20）位于所述转动盘（10）上方。

2.根据权利要求1所述的水沙分离装置，其特征在于，所述移动框（20）的外形为C字形。

3.根据权利要求2所述的水沙分离装置，其特征在于，所述滑动块（21）外壁与所述蛇形槽（23）内壁滑动连接。

4.一种使用权利要求1至3任意一项所述的水沙分离装置的方法，包括以下步骤：

步骤一：先将伺服电机（6）启动，伺服电机（6）带动分离盘（7）与转动盘（10）旋转，再将需要处理的水源通过进水管（4）排放到分离仓（2）中，水流会从分离盘（7）上的孔洞流向分离仓（2）的底部，而碎石则被阻挡在分离盘（7）顶部，而水流流动的同时也会将碎石上附着的泥沙冲刷到分离仓（2）的底部；

步骤二：分离盘（7）旋转带动碎石旋转到分离盘（7）的最高处，使碎石向下滚落到碎石排出管（9）中离开分离仓（2），在转动盘（10）旋转时，凹槽（11）带动泥沙向分离仓（2）的最高处进行移动，使得泥沙从分离仓（2）底部的开口掉落出分离仓（2），再通过出水管（5）外接抽水设备，通过抽水设备来抽取水源离开分离仓（2）；

步骤三：分离盘（7）旋转时带动半圆轮（14）旋转，而当半圆轮（14）远离配重块（16）的那一端与分离盘（7）啮合到尽头时，因为重力的原因，配重块（16）会带动半圆轮（14）撞击分离盘（7），使分离盘（7）出现震动，使碎石在分离盘（7）上滚动；

步骤四：在半圆轮（14）旋转会带动连接杆（17）底部圆盘旋转，使摆动杆（18）的一端围绕连接杆（17）旋转，摆动杆（18）另一端带动推动杆（19）进行移动，在蛇形槽（23）的限制下，在推动杆（19）移动时，移动框（20）与毛刷会前后移动和左右进行摆动的来刷动过滤网（12）上的泥沙。