CN215505643U - 一种用于污水沉淀罐的链条式刮泥机 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种用于污水沉淀罐的链条式刮泥机，包括驱动装置、传动轴、旋转支座装置、刮泥装置、链轮以及链条，电动机带动链轮旋转，链轮与链条啮合连接构成链传动以用于使得旋转的链轮带动链条旋转进而带动环形支座旋转，旋转的环形支座带动刮臂旋转进而带动刮泥板旋转；本申请为周边传动式结构，链条受力的方向为环形支座的切线方向，受力点的力臂等于回转半径，当驱动力矩一定时力臂越大导致驱动力越小，导致链轮与链条之间的作用力减小了，即小力量产生了大力矩；实现了轻量化钢架设计，节省了材料，降低了成本；从中心支撑改为大直径周边支撑，减小了驱动阻力；周边链条式传动，减小了驱动力矩，提高了使用寿命；提高了设备效率。

Description

一种用于污水沉淀罐的链条式刮泥机

技术领域

本实用新型涉及污水处理设备技术领域，尤其是涉及一种用于污水沉淀罐的链条式刮泥机。

背景技术

现有技术中，污水沉淀罐中的刮泥机通常为中心驱动结构，中间有一副大小齿轮副，小齿轮通过传动轴由罐体外的电动机与减速机驱动，从而大齿轮通过中心架带动刮臂上的刮泥板组旋转以实现刮泥。

现有技术中的刮泥机多存在以下的技术问题：

1).该刮泥机的全部载荷(包括自重及驱动载荷)均由中心耐磨环支撑，由于中心耐磨环的材质为球墨铸铁，导致中心耐磨环的摩擦系数大、易磨损、使用寿命短、检修频率高；

2).刮臂的回转直径是大齿轮的直径的15-30倍，刮臂上很小的阻力，就需要大齿轮输出很大的力矩才能驱动，大齿轮需要大扭矩才能实现刮泥；

3).小齿轮的传动轴与减速机的输出轴传动连接，为大扭矩输出，因而轴的直径很大，且很长，导致小齿轮的传动轴制造安装维修不方便，不经济等缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于污水沉淀罐的链条式刮泥机，以实现轻量化钢架设计，节省材料，降低成本；结构改变，减小驱动阻力，从中心支撑改为大直径周边支撑；周边链条式传动，减小驱动力矩，提高使用寿命；提高设备效率。

为解决上述的技术问题，本实用新型提供的技术方案为：

一种用于污水沉淀罐的链条式刮泥机，所述链条式刮泥机包括驱动装置、旋转支座装置、刮泥装置、链轮以及链条；

所述驱动装置包括电动机、减速机与传动轴，所述电动机的输出轴与所述减速机的输入轴传动连接，所述减速机的输出轴与所述传动轴的输入端传动连接，所述电动机与所述减速机均位于所述污水沉淀罐的外部，所述污水沉淀罐的侧面罐壁上开设有通孔，所述传动轴从所述侧面罐壁上的通孔中伸入所述污水沉淀罐中，所述传动轴与所述侧面罐壁上的通孔之间机械密封以用于防止漏液；

所述旋转支座装置包括支撑板、环形导轨、可以旋转的环形支座以及导轮，所述支撑板固定设置在所述污水沉淀罐的侧面罐壁的内表面上，所述环形导轨设置在所述支撑板的上表面上，所述导轮放置在所述环形导轨上以用于使得所述导轮与所述环形导轨构成滚动导轨副，所述导轮设置在所述环形支座上，以用于使得所述环形支座可以沿所述环形导轨且以所述环形导轨的轴线为旋转轴旋转；

所述刮泥装置包括刮臂与用于与污泥直接接触且将污泥刮除的刮泥板，所述刮泥板设置在所述刮臂上，所述刮臂设置在所述环形支座上以用于使得旋转的环形支座带动所述刮臂旋转进而带动所述刮泥板旋转；

所述链条设置在所述环形支座上，且固定设置在所述环形支座上的链条围成圆环形；

所述传动轴的输出端与所述链轮传动连接以用于使得所述电动机带动所述链轮旋转，所述链轮与所述链条啮合连接构成链传动以用于使得所述旋转的链轮带动所述链条旋转进而带动所述环形支座旋转；

所述旋转支座装置、刮泥装置、链轮以及链条均位于所述污水沉淀罐的罐内空腔中。

优选的，所述导轮为圆台形，且所述导轮为多个，多个导轮在所述环形支座上沿圆周方向均匀布置。

优选的，所述环形支座的外形为环形，所述环形支座包括环形内侧壁钢板、环形外侧壁钢板以及环形顶壁钢板，所述环形支座是由环形内侧壁钢板、环形外侧壁钢板以及环形顶壁钢板焊接而成的环形箱梁结构，所述环形支座的底面是敞口的以用于内嵌放置导轮，所述导轮内藏在所述环形支座的箱内空腔中，所述导轮的轴的两端分别固定在所述环形内侧壁钢板上以及所述环形外侧壁钢板上，所述导轮通过轴承套设在所述轴上以实现所述导轮绕所述轴旋转。

优选的，所述刮臂为桁架结构，所述刮臂的长度方向为所述环形支座的直径方向；

所述刮臂包括上径向杆、下径向杆以及斜撑杆，所述刮臂由上径向杆、下径向杆以及斜撑杆焊接连接而成。

优选的，所述链轮旋转的轴线、所述链条旋转的轴线、所述环形支座旋转的轴线与所述环形导轨的轴线相互平行。

优选的，所述减速机的输出轴的轴线平行于水平面；

所述链条式刮泥机还包括用于改变传动方向的方向器，所述方向器位于所述污水沉淀罐的罐内空腔中，所述方向器设置在所述污水沉淀罐的侧面罐壁的内表面上，所述方向器的输入轴的轴线平行于水平面，所述方向器的输出轴的轴线垂直于水平面，所述方向器的输入轴与所述传动轴的输出端传动连接，所述链轮套设在所述方向器的输出轴上。

优选的，所述方向器为锥齿轮传动副，所述锥齿轮传动副中的主动锥齿轮与所述传动轴的输出端传动连接，所述锥齿轮传动副中的从动锥齿轮与所述链轮均套设在所述方向器的输出轴上。

优选的，所述支撑板为环形，且所述支撑板与所述污水沉淀罐的底面罐壁的内表面之间存在用于容纳所述刮泥板的高度的间距。

本申请取得了如下的有益的技术效果：

1).现有技术中，刮泥机的主要载荷是刮泥板刮泥的反作用力，现有的刮泥机的摩擦环的摩擦力；现有技术中，刮泥机采用球墨铸铁材质的摩擦套，球墨铸铁材质的摩擦套的摩擦系数大，产生摩擦阻力也很大，致使整个刮泥机结构臃肿庞大不经济；现有刮泥机的结构形式，没有办法减小大齿轮的受力；本申请提供的链条式刮泥机为周边传动式刮泥机，改变了结构，驱动受力点设置在圆周切线方向上，力臂力矩长度增加了，即使施加给环形支座的力很小，力臂乘以力，力矩同样也会很大，由此导致链轮链条之间的作用力很小，传动轴系的扭矩减小了10-20倍，强度减小了，选材相应的减小，且轴系的安全系数提高了2.5倍，安全性以及使用寿命提高了10倍。

2).本申请中，链轮与链条啮合，链条受力的方向为环形支座的切线方向，受力点的力臂等于回转半径，当驱动力矩一定时力臂越大导致驱动力越小，所以链轮与链条之间的作用力减小了，即小力量产生了大力矩，从而解决了现有技术中的刮臂的回转直径是大齿轮的直径的15-30倍、刮臂上很小的阻力就需要大齿轮输出很大的力矩才能驱动、大齿轮需要大扭矩才能实现刮泥的技术问题，且使得链轮、链条等传动机构的机械强度降低了，且寿命延长了。

3).与现有的刮泥机相比，本申请提供的链条式刮泥机的整体的钢结构材料减少了40％，显然成本降低了，产生了显著的社会收益；例如30米的大罐，刮臂的驱动扭矩为112.5KNM，现有的刮泥机中的齿轮作用力为140.6KN，而本申请中的链轮的作用力仅仅为7.5KN。

4).本申请中，由力矩公式M＝FL，采用该结构，其驱动的受力点在环形支座的周边切线方向，此作用力垂直于环形支座的半径，也是最大的力臂L，在此位置即使作用力F很小，两者乘积数值也会很大，力矩很大，这样链轮与链条之间的相互作用力小了，对于链轮链条来说，材质要求以及结构尺寸相对降低了，提高了机械的使用寿命，结构改变，设备自重减轻了40％；刮臂等结构采用圆管，圆管本身受浮力，导致导轮所受到的正压力更小了，因而摩擦力减小了，因而驱动力矩更小了；所以本申请提供的链条式刮泥机从结构上讲，自重轻了，节省了原材料；驱动结构的改变，很小的作用力，就能使刮泥机平稳运行，圆台形的导轮减小了摩擦力，两者结合，使驱动机构结构更为紧凑与模块化；链轮驱动由方向器、传动轴、机械密封、减速机、电动机、电控箱等来实现，因驱动力矩减小，传动系的所有零部件的安全系数得到了提高，使用寿命更长。

5).本申请中的链条式刮泥机采用周边驱动结构形式，链轮链条之间的相互作用力小，回转半径为力臂，两者结合产生很大力矩；整机轻量化设计，圆台形的导轮减小了摩擦阻力，整机运行功率降低了，节约能源。

6).本申请中，导轮为圆台形，使得导轮具有承载环形支座及定心作用，为环形支座定心旋转提供了保障，自动调整环形支座围绕中心做圆周运动，圆台形的导轮使得整体的摩擦阻力减少30％。

附图说明

图1为本实用新型的实施例提供的一种用于污水沉淀罐的链条式刮泥机的结构示意图(图1为局部剖视结构示意图，有剖面线的地方即进行了剖切，没有剖面线的地方即没有进行剖切；图1仅是对结构进行示意说明的结构示意图)；

图中：1电动机，2减速机，3传动轴，4方向器，401主动锥齿轮，402从动锥齿轮；

5支撑板，6环形导轨，7环形支座，701环形内侧壁钢板，702环形外侧壁钢板，703环形顶壁钢板，8导轮；

9刮臂，901上径向杆，902下径向杆，903斜撑杆，10刮泥板，11连接支撑杆；

12链轮，13链条；

1401污水沉淀罐的侧面罐壁，1402污水沉淀罐的底面罐壁；

15机械密封。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“轴向”、“径向”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

参照图1，图中：电动机1，减速机2，传动轴3，方向器4，主动锥齿轮401，从动锥齿轮402；支撑板5，环形导轨6，环形支座7，环形内侧壁钢板701，环形外侧壁钢板702，环形顶壁钢板703，导轮8；刮臂9，上径向杆901，下径向杆902，斜撑杆903，刮泥板10，连接支撑杆11；链轮12，链条13；污水沉淀罐的侧面罐壁1401，污水沉淀罐的底面罐壁1402；机械密封15。

本申请提供了一种用于污水沉淀罐的链条式刮泥机，所述链条式刮泥机包括驱动装置、旋转支座装置、刮泥装置、链轮12以及链条13；

所述驱动装置包括电动机1、减速机2与传动轴3，所述电动机1的输出轴与所述减速机2的输入轴传动连接，所述减速机2的输出轴与所述传动轴3的输入端传动连接，所述电动机1与所述减速机2均位于所述污水沉淀罐的外部，所述污水沉淀罐的侧面罐壁1401上开设有通孔，所述传动轴3从所述侧面罐壁1401上的通孔中伸入所述污水沉淀罐中，所述传动轴3与所述侧面罐壁1401上的通孔之间机械密封以用于防止漏液；

所述旋转支座装置包括支撑板5、环形导轨6、可以旋转的环形支座7以及导轮8，所述支撑板5固定设置在所述污水沉淀罐的侧面罐壁1401的内表面上，所述环形导轨6设置在所述支撑板5的上表面上，所述导轮8放置在所述环形导轨6上以用于使得所述导轮8与所述环形导轨6构成滚动导轨副，所述导轮8设置在所述环形支座7上，以用于使得所述环形支座7可以沿所述环形导轨6且以所述环形导轨6的轴线为旋转轴旋转；

所述刮泥装置包括刮臂9与用于与污泥直接接触且将污泥刮除的刮泥板10，所述刮泥板10设置在所述刮臂9上，所述刮臂9设置在所述环形支座7上以用于使得旋转的环形支座7带动所述刮臂9旋转进而带动所述刮泥板10旋转；

所述链条13设置在所述环形支座7上，且固定设置在所述环形支座7上的链条13围成圆环形；

所述传动轴3的输出端与所述链轮12传动连接以用于使得所述电动机1带动所述链轮12旋转，所述链轮12与所述链条13啮合连接构成链传动以用于使得所述旋转的链轮12带动所述链条13旋转进而带动所述环形支座7旋转；

所述旋转支座装置、刮泥装置、链轮12以及链条13均位于所述污水沉淀罐的罐内空腔中。

在本申请的一个实施例中，所述导轮8为圆台形，且所述导轮8为多个，多个导轮8在所述环形支座7上沿圆周方向均匀布置。

在本申请的一个实施例中，所述环形支座7的外形为环形，所述环形支座7包括环形内侧壁钢板701、环形外侧壁钢板702以及环形顶壁钢板703，所述环形支座7是由环形内侧壁钢板701、环形外侧壁钢板702以及环形顶壁钢板703焊接而成的环形箱梁结构，所述环形支座7的底面是敞口的以用于内嵌放置导轮8，所述导轮8内藏在所述环形支座7的箱内空腔中，所述导轮8的轴的两端分别固定在所述环形内侧壁钢板701上以及所述环形外侧壁钢板702上，所述导轮8通过轴承套设在所述轴上以实现所述导轮8绕所述轴旋转。

在本申请的一个实施例中，所述刮臂9为桁架结构，所述刮臂9的长度方向为所述环形支座7的直径方向；

所述刮臂9包括上径向杆901、下径向杆902以及斜撑杆903，所述刮臂9由上径向杆901、下径向杆902以及斜撑杆903焊接连接而成；

所述刮泥板10通过连接支撑杆11固定在刮臂9上。

在本申请的一个实施例中，所述链轮12旋转的轴线、所述链条13旋转的轴线、所述环形支座7旋转的轴线与所述环形导轨6的轴线相互平行。

在本申请的一个实施例中，所述减速机2的输出轴的轴线平行于水平面；

所述链条式刮泥机还包括用于改变传动方向的方向器4，所述方向器4位于所述污水沉淀罐的罐内空腔中，所述方向器4设置在所述污水沉淀罐的侧面罐壁1401的内表面上，所述方向器4的输入轴的轴线平行于水平面，所述方向器4的输出轴的轴线垂直于水平面，所述方向器4的输入轴与所述传动轴3的输出端传动连接，所述链轮12套设在所述方向器4的输出轴上。

在本申请的一个实施例中，所述方向器4为锥齿轮传动副，所述锥齿轮传动副中的主动锥齿轮401与所述传动轴3的输出端传动连接，所述锥齿轮传动副中的从动锥齿轮402与所述链轮12均套设在所述方向器4的输出轴上。

在本申请的一个实施例中，所述支撑板5为环形，且所述支撑板5与所述污水沉淀罐的底面罐壁1402的内表面之间存在用于容纳所述刮泥板10的高度的间距。

本申请取得了如下的有益的技术效果：

1).现有技术中，刮泥机的主要载荷是刮泥板10刮泥的反作用力，现有的刮泥机的摩擦环的摩擦力；现有技术中，刮泥机采用球墨铸铁材质的摩擦套，球墨铸铁材质的摩擦套的摩擦系数大，产生摩擦阻力也很大，致使整个刮泥机结构臃肿庞大不经济；现有刮泥机的结构形式，没有办法减小大齿轮的受力；本申请提供的链条式刮泥机为周边传动式刮泥机，改变了结构，驱动受力点设置在圆周切线方向上，力臂力矩长度增加了，即使施加给环形支座7的力很小，力臂乘以力，力矩同样也会很大，由此导致链轮12链条13之间的作用力很小，传动轴3系的扭矩减小了10-20倍，强度减小了，选材相应的减小，且轴系的安全系数提高了2.5倍，安全性以及使用寿命提高了10倍。

2).本申请中，链轮12与链条13啮合，链条13受力的方向为环形支座7的切线方向，受力点的力臂等于回转半径，当驱动力矩一定时力臂越大导致驱动力越变小，所以链轮12与链条13之间的作用力减小了，即小力量产生了大力矩，从而解决了现有技术中的刮臂9的回转直径是大齿轮的直径的15-30倍、刮臂9上很小的阻力就需要大齿轮输出很大的力矩才能驱动、大齿轮需要大扭矩才能实现刮泥的技术问题，且使得链轮12、链条13等传动机构的机械强度降低了，且寿命延长了。

3).与现有的刮泥机相比，本申请提供的链条式刮泥机的整体的钢结构材料减少了40％，显然成本降低了，产生了显著的社会收益；例如30米的大罐，刮臂9的驱动扭矩为112.5KNM，现有的刮泥机中的齿轮作用力为140.6KN，而本申请中的链轮12的作用力仅仅为7.5KN。

4).本申请中，由力矩公式M＝FL，采用该结构，其驱动的受力点在环形支座7的周边切线方向，此作用力垂直于环形支座7的半径，也是最大的力臂L，在此位置即使作用力F很小，两者乘积数值也会很大，力矩很大，这样链轮12与链条13之间的相互作用力小了，对于链轮12链条13来说，材质要求以及结构尺寸相对降低了，提高了机械的使用寿命，结构改变，设备自重减轻了40％；刮臂9等结构采用圆管，圆管本身受浮力，导致导轮8所受到的正压力更小了，因而摩擦力减小了，因而驱动力矩更小了；所以本申请提供的链条式刮泥机从结构上讲，自重轻了，节省了原材料；驱动结构的改变，很小的作用力，就能使刮泥机平稳运行，圆台形的导轮8减小了摩擦力，两者结合，使驱动机构结构更为紧凑与模块化；链轮12驱动由方向器4、传动轴3、机械密封、减速机2、电动机1、电控箱等来实现，因驱动力矩减小，传动系的所有零部件的安全系数得到了提高，使用寿命更长。

5).本申请中的链条式刮泥机采用周边驱动结构形式，链轮12链条13之间的相互作用力小，回转半径为力臂，两者结合产生很大力矩；整机轻量化设计，圆台形的导轮8减小了摩擦阻力，整机运行功率降低了，节约能源。

6).本申请中，导轮8为圆台形，使得导轮8具有承载环形支座7及定心作用，为环形支座7定心旋转提供了保障，自动调整环形支座7围绕中心做圆周运动，圆台形的导轮8使得整体的摩擦阻力减少30％。

本实用新型未详尽描述的方法和装置均为现有技术，不再赘述。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种用于污水沉淀罐的链条式刮泥机，其特征在于，所述链条式刮泥机包括驱动装置、旋转支座装置、刮泥装置、链轮以及链条；

所述驱动装置包括电动机、减速机与传动轴，所述电动机的输出轴与所述减速机的输入轴传动连接，所述减速机的输出轴与所述传动轴的输入端传动连接，所述电动机与所述减速机均位于所述污水沉淀罐的外部，所述污水沉淀罐的侧面罐壁上开设有通孔，所述传动轴从所述侧面罐壁上的通孔中伸入所述污水沉淀罐中，所述传动轴与所述侧面罐壁上的通孔之间机械密封以用于防止漏液；

所述旋转支座装置包括支撑板、环形导轨、可以旋转的环形支座以及导轮，所述支撑板固定设置在所述污水沉淀罐的侧面罐壁的内表面上，所述环形导轨设置在所述支撑板的上表面上，所述导轮放置在所述环形导轨上以用于使得所述导轮与所述环形导轨构成滚动导轨副，所述导轮设置在所述环形支座上，以用于使得所述环形支座可以沿所述环形导轨且以所述环形导轨的轴线为旋转轴旋转；

所述刮泥装置包括刮臂与用于与污泥直接接触且将污泥刮除的刮泥板，所述刮泥板设置在所述刮臂上，所述刮臂设置在所述环形支座上以用于使得旋转的环形支座带动所述刮臂旋转进而带动所述刮泥板旋转；

所述链条设置在所述环形支座上，且固定设置在所述环形支座上的链条围成圆环形；

所述传动轴的输出端与所述链轮传动连接以用于使得所述电动机带动所述链轮旋转，所述链轮与所述链条啮合连接构成链传动以用于使得所述旋转的链轮带动所述链条旋转进而带动所述环形支座旋转；

所述旋转支座装置、刮泥装置、链轮以及链条均位于所述污水沉淀罐的罐内空腔中。

2.根据权利要求1所述的一种用于污水沉淀罐的链条式刮泥机，其特征在于，所述导轮为圆台形，且所述导轮为多个，多个导轮在所述环形支座上沿圆周方向均匀布置。

3.根据权利要求1所述的一种用于污水沉淀罐的链条式刮泥机，其特征在于，所述环形支座的外形为环形，所述环形支座包括环形内侧壁钢板、环形外侧壁钢板以及环形顶壁钢板，所述环形支座是由环形内侧壁钢板、环形外侧壁钢板以及环形顶壁钢板焊接而成的环形箱梁结构，所述环形支座的底面是敞口的以用于内嵌放置导轮，所述导轮内藏在所述环形支座的箱内空腔中，所述导轮的轴的两端分别固定在所述环形内侧壁钢板上以及所述环形外侧壁钢板上，所述导轮通过轴承套设在所述轴上以实现所述导轮绕所述轴旋转。

4.根据权利要求1所述的一种用于污水沉淀罐的链条式刮泥机，其特征在于，所述刮臂为桁架结构，所述刮臂的长度方向为所述环形支座的直径方向；

所述刮臂包括上径向杆、下径向杆以及斜撑杆，所述刮臂由上径向杆、下径向杆以及斜撑杆焊接连接而成。

5.根据权利要求1所述的一种用于污水沉淀罐的链条式刮泥机，其特征在于，所述链轮旋转的轴线、所述链条旋转的轴线、所述环形支座旋转的轴线与所述环形导轨的轴线相互平行。

6.根据权利要求1所述的一种用于污水沉淀罐的链条式刮泥机，其特征在于，所述减速机的输出轴的轴线平行于水平面；

所述链条式刮泥机还包括用于改变传动方向的方向器，所述方向器位于所述污水沉淀罐的罐内空腔中，所述方向器设置在所述污水沉淀罐的侧面罐壁的内表面上，所述方向器的输入轴的轴线平行于水平面，所述方向器的输出轴的轴线垂直于水平面，所述方向器的输入轴与所述传动轴的输出端传动连接，所述链轮套设在所述方向器的输出轴上。

7.根据权利要求6所述的一种用于污水沉淀罐的链条式刮泥机，其特征在于，所述方向器为锥齿轮传动副，所述锥齿轮传动副中的主动锥齿轮与所述传动轴的输出端传动连接，所述锥齿轮传动副中的从动锥齿轮与所述链轮均套设在所述方向器的输出轴上。

8.根据权利要求1所述的一种用于污水沉淀罐的链条式刮泥机，其特征在于，所述支撑板为环形，且所述支撑板与所述污水沉淀罐的底面罐壁的内表面之间存在用于容纳所述刮泥板的高度的间距。

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