【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 2 表 11 刮泥機(jī)的分類 平流式沉淀池 行車式 吸泥機(jī) 泵吸式 單管掃描式 多管并聯(lián)式 虹吸式 虹吸泵吸式 刮泥機(jī) 翻板式 提板式 鏈板式 單列鏈?zhǔn)? 雙列鏈?zhǔn)? 螺旋輸送式 水平式 傾斜式 輻流式沉淀池 中心傳動(dòng)式 垂架式 刮泥機(jī) 雙刮臂式 四刮臂式 吸泥機(jī) 水位差自吸式 虹吸式 空氣提升式 懸掛式 周邊傳動(dòng)式 刮泥 機(jī) 吸泥機(jī) 各種類刮泥機(jī)的適用條件和優(yōu)缺點(diǎn) 我國(guó)有多種刮泥機(jī) ， 有 行車式虹吸、行車式提板刮泥機(jī)、鏈板式刮泥機(jī)螺旋、輸送式刮泥機(jī)泵吸泥機(jī)、懸掛式中心、傳動(dòng)刮泥機(jī)周邊傳動(dòng)吸泥、刮泥機(jī) 等 。 下表 12 是各種類刮泥機(jī)的適用條件和優(yōu)缺點(diǎn) 表 12各種類刮泥機(jī)的適用條件和優(yōu)缺點(diǎn) 序號(hào) 機(jī)種名稱 池形 池徑或池寬（ m ） 池底坡度 適用范圍 （吸）刮泥轉(zhuǎn) 速（ m/min） 優(yōu)缺點(diǎn) 1 行車式虹吸、 泵吸泥機(jī) 矩形 8 ～ 30 平底 （ 1 ）給水平流沉淀池 。 （ 2 ）排水二次沉淀池 。 （ 3 ）斜管沉淀 池 。 （ 4 ）懸浮物含量應(yīng)低于 5000mg/L 。 （ 5 ）固體重量度不大于 ~1 優(yōu)點(diǎn) (1)邊行進(jìn)邊吸泥 ， 效果較好 (2)根據(jù)污泥量多少 ， 調(diào)節(jié)排泥次數(shù) (3) 往返工作 ， 排泥效率高 。 缺點(diǎn) ： (1)除采用液下泵外 ， 吸泥前須先引水 ， 操作較麻煩 。 (2) 池內(nèi)不均勻沉泥 ， 吸泥濃度不一致 。 (3) 吸出污泥的含水率較高 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 3 續(xù)表 12 2 行車式提板刮泥機(jī) 矩形 4 ～ 30 ~ （ 1 ）給水平流沉淀池 。 （ 2 ）排水初次沉淀池 。 優(yōu)點(diǎn) :(1)排泥次數(shù)可由污泥量確定 .(2) 傳動(dòng)部件可脫離水面 . 檢修方便 .(3) 回程時(shí) ， 收起刮板 ， 不擾動(dòng)沉泥缺點(diǎn) :電器原件如設(shè)在戶外 ， 易損壞 3 鏈板式刮泥機(jī) 矩形 ≤ 6 (1) 沉砂池 (2) 排水初次沉淀池 (3) 排水二次沉淀池 3 優(yōu)點(diǎn) :(1)排泥效高 ，在循環(huán)的牽引鏈上 ，每隔 2m 左右裝有一塊刮板 ， 因此整個(gè) 鏈上的刮板較多 ， 使刮泥保持連續(xù) (2)刮泥撇渣兩用 ， 機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單 . 缺點(diǎn) :(1)池寬受到刮板的限制通常不大于 6m.(2) 鏈條易磨損 ， 對(duì)材質(zhì)要求較高 . 4 螺旋輸送式刮泥機(jī) 矩形或 圓形 ≤ 5 ≤Φ 40 長(zhǎng)槽 (1) 沉砂池 .(2) 初沉池 .(3) 最大安裝角 ≤ 30 176。 . (4) 最大輸送距離 : 水平布置為 20m 傾斜布置為 10m 10~40r/min (1)嚴(yán)禁較大或帶狀的懸浮物進(jìn)入 .(2) 中間支撐不得阻礙泥砂輸送 .(3) 池外傳動(dòng)密封要求可靠 .(4) 泥砂沉積時(shí)間不宜超過 8h 5 懸掛式中心 傳動(dòng)刮泥機(jī) 圓形 Φ 6 ～ 12 ~ (1) 給水幅流式沉淀池 (2) 排水初沉池 (3) 排水二次沉淀池刮泥 (4) 排水二次沉淀池吸泥 (5) 污泥濃縮池 最外緣刮板端 1~3 優(yōu)點(diǎn) :(1) 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn)單 .(2) 運(yùn)轉(zhuǎn)連續(xù) ， 管理方便缺點(diǎn) :刮泥速度受刮板外緣的速度控制 . 6 垂架式中心傳動(dòng)吸泥機(jī)、刮泥機(jī) Φ 14 ～ 60 ~ 最外緣刮板端 1~3 7 周邊傳動(dòng)吸泥、刮泥機(jī) Φ 14 ～ 100 ~ 最外緣刮板端 1~3 8 機(jī)械攪拌澄清池刮泥機(jī) 圓形 Φ 3~6 Φ 7~15 拋物線 機(jī)械攪拌澄清池 最外緣刮板端 ~ 優(yōu)點(diǎn) :排泥徹底缺點(diǎn) :(1)水下傳動(dòng)部件的檢修較困難 .(2) 銷齒磨損 ， 不易察覺 . 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 4 續(xù)表 12 9 鋼索牽引刮泥機(jī) 矩形圓形 10 有無坡度均 可 斜板斜管沉淀池 機(jī)械攪拌澄清池 ~1 1~3 優(yōu)點(diǎn) :(1)驅(qū)動(dòng)裝置簡(jiǎn)單 ， 傳動(dòng)靈活 .(2) 適用于各種池形 ， 應(yīng)用范圍廣缺點(diǎn) :(1)磨損腐蝕較快 ， 維修工程量較大 .(2)鋼索伸長(zhǎng) ， 需經(jīng)常張緊 . 中心傳動(dòng)刮泥機(jī) 原理 每臺(tái)刮泥機(jī)由驅(qū)動(dòng)裝置 ， 一個(gè)杠桿系統(tǒng)和楔形刮板焊接在一起構(gòu)成了一個(gè)在池底平移的構(gòu)件 。 底部泥機(jī)所涉及的原理是由依據(jù)水力學(xué)而設(shè)計(jì)的部件所完成的往返運(yùn)動(dòng) 。 刮泥機(jī)開始工作時(shí) ， 驅(qū)動(dòng)裝置推動(dòng)杠桿帶動(dòng)刮板以一定的速度勻速向集泥槽方向運(yùn)動(dòng) ， 同時(shí)刮板的凹面將污泥推向污泥集泥槽 。 由于慣性 ， 池底的污泥順著刮板的斜面向上爬升 ， 當(dāng) 污泥達(dá)到刮板頂部時(shí) ， 由于刮板前方的凹面對(duì)污泥有抽吸和負(fù)壓作用 ， 從而加速污泥的沉淀 ， 使污泥回落到沉淀池的底部 。 因此 ， 污泥總是被推向集泥槽的方向 。 由于刮泥機(jī)的往復(fù)運(yùn)動(dòng)是不停循環(huán)的 ， 污泥就不斷的向集泥槽運(yùn)動(dòng) ， 直至落入集泥槽內(nèi) 。 產(chǎn)品特征 (1) 當(dāng)刮泥機(jī)將污泥推向集泥槽時(shí) ， 刮泥機(jī)的重復(fù)運(yùn)動(dòng)稠化了污泥 ， 因此提高了污泥的含率 。 (2) 池底刮泥機(jī)全部部件采用不銹鋼制造 ， 刮泥機(jī)底面由高密度聚合物制成 ， 并經(jīng)精細(xì)的設(shè)計(jì)和嚴(yán)密的安裝 ， 保證刮泥機(jī)和池底之間的磨擦相對(duì)較小 ， 因此驅(qū)動(dòng)刮泥機(jī)沿池底運(yùn)動(dòng)所需的能量也 很低 ， 確保在高精度運(yùn)行下的較高的經(jīng)濟(jì)效益和長(zhǎng)久的使用壽命 。 (3) 由于刮板是由驅(qū)動(dòng)裝置連桿帶動(dòng)的 ， 從而大大減了移動(dòng)部件 。 這樣 ， 既減少了對(duì)設(shè)備的磨損 ， 延長(zhǎng)了使用壽命 ， 又降底了能耗 ， 提高了經(jīng)濟(jì)效益 。 (4) 由于刮板比較低矮 ， 故刮泥過程只在泥層的底部進(jìn)行 ， 刮泥過程和污泥沉淀互不干擾 ， 增強(qiáng)了沉淀效果 ， 由于所去除污泥都處于泥層底部 ， 已經(jīng)經(jīng)過了較長(zhǎng)時(shí)間的擠壓過程 ， 污泥濃度較高 ， 有利于后續(xù)處理 。 (5) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 ， 不銹鋼材質(zhì) ， 造型美觀 ， 易于安裝 ， 便于施工 ， 幾乎不需要維修 。 (6) 精密的配套控制系統(tǒng) ， 免除人工操作 ， 提 高了系統(tǒng)動(dòng)行的穩(wěn)定性 ， 確保良好的處理效果 。 中心傳動(dòng)刮泥機(jī)參數(shù) ： 在設(shè)計(jì)前先將文章中計(jì)算需要的數(shù)據(jù)假定如下 ： 池直徑 ： 10 m， 池深度 ： 3m， 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 5 刮板外緣線速度 ： ， 電機(jī)功率 ： 。 設(shè)計(jì)任務(wù) 利用現(xiàn)代電子技術(shù) ， 設(shè)計(jì)一套控制刮泥機(jī)刮板刮泥的電氣控制系統(tǒng) 。 利用該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)通過電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)并經(jīng)過相應(yīng)的處理和控制電路 ， 達(dá)到進(jìn)行污水處理的目的 。 完成刮泥機(jī)的泵選型、電動(dòng)機(jī)選型、電氣控制系統(tǒng) 。 研究意義 本課題的設(shè)計(jì)使我們對(duì)刮泥機(jī)有了系統(tǒng)的認(rèn)識(shí) ， 較為合理的闡述了自己的 設(shè)計(jì)思路與創(chuàng)新點(diǎn) ， 我感覺自己在設(shè)計(jì)的過程中學(xué)會(huì)了不少的知識(shí) ， 不但溫習(xí)了曾經(jīng)學(xué)習(xí)的專業(yè)課知識(shí) ， 而且還學(xué)會(huì)了好多新的 PLC 和機(jī)械方面的知識(shí) 。 傳統(tǒng)的繼電器 — 接觸器控制方式 。 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 6 2 刮泥機(jī)總體構(gòu)成 圖 為懸掛式中心傳動(dòng)刮泥機(jī)總體構(gòu)成 。 結(jié)構(gòu)形式比較簡(jiǎn)單 ， 主要由戶外式電動(dòng)機(jī) ，擺線針輪減速機(jī) ， 鏈傳動(dòng) ， 蝸輪減速器 ， 傳動(dòng)立軸 ， 水下軸瓦 ， 刮臂及刮板等部件組成 。整臺(tái)刮泥機(jī)的荷載都作用在工作橋架的中心 ， 懸掛式應(yīng)此得名 。 一般用于池徑小于 12m的圓形沉淀池 。 污水經(jīng)中心布流筒布水后流向周邊溢塞規(guī)槽 ， 隨著流速的降低 ， 污水中的懸浮物被分離而沉降于池底 ， 由刮板將沉淀的污泥刮集到中心集泥槽后 ， 靠靜水壓力將其從污泥管中排出 。 圖 1．工作橋２．渣斗３．拉桿４．穩(wěn)流筒５．驅(qū)動(dòng)裝置６．平臺(tái)７．浮渣刮板 ８．刮渣耙板９．刮臂１０．刮板１１．泥斗刮板 懸掛式中心傳動(dòng)刮泥機(jī)的驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)主要有兩 種布置形式 。 圖 為立式三 級(jí)擺線針輪減速器的直聯(lián)傳動(dòng) ， 布局較緊湊 。 擺線針輪減速機(jī)的出軸用聯(lián)軸器與中間軸相連 ， 再由中間軸與傳動(dòng)立軸相接而傳遞扭距 。 圖中序號(hào) 4 為軸上安全銷 ， 作為過載保護(hù) ， 當(dāng)刮板阻力過大而超過額定的扭距時(shí) ， 作用在安全銷上的剪力就將銷剪斷 ， 起到機(jī)械保護(hù)作用 。 圖 為臥式二級(jí)擺線針輪減速機(jī) ， 鏈傳動(dòng)與立式蝸輪減速器的組合形式 ， 摸前應(yīng)用廣泛 。 立式蝸輪減速器的蝸桿端部設(shè)用過力矩自動(dòng)停機(jī)的安全裝置 。 圖 為過力矩安全裝置示例 ，在正常的工作力矩時(shí) ， 套早蝸桿軸上的鍵連接的蝸輪保持正常的嚙合位置 。 過載時(shí) ， 蝸 桿的軸向力超過壓簧額定作用力 ， 使蝸桿的蝸桿端相連的壓簧座一起作軸向移動(dòng) ， 裝在箱體上的頂桿 ， 被壓簧座的斜面推移上升 ， 出動(dòng)限位開關(guān) ， 達(dá)到自動(dòng)切斷電源 ， 實(shí)現(xiàn)機(jī)械過力矩保護(hù)作用 。 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 7 圖 封 19.油封 圖 1．護(hù)罩 軸 7鏈條 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 8 圖 懸掛式中心傳動(dòng)刮泥機(jī)的驅(qū)動(dòng)功率 ， 主要根據(jù)刮泥時(shí)產(chǎn)生的阻力和刮泥機(jī)本上在回轉(zhuǎn)時(shí)作用在中心軸瓦的懸掛荷載所產(chǎn)生的滾動(dòng)摩擦力進(jìn)行計(jì)算 。 驅(qū)動(dòng)功率的計(jì)算 ： 10m 的池直徑 ； 有效深度 H=3m ； 污水停滯時(shí)間 2h； 刮泥板外緣直徑 ； 外援線速度 ； 污泥對(duì)池底的摩擦系數(shù)為 ? =；懸 浮物含量 ss=300mg/L； 驅(qū)除率 =40% 刮板轉(zhuǎn)速 : 1 .5 0 .0 5 / m in9 .5nrD???? ? ??臂 板， 功率計(jì)算 : 刮泥機(jī)懸掛部件的重力 w=1000N； 旋轉(zhuǎn)支撐鋼球直徑 d=； 滾動(dòng)摩擦力臂 k=； 安全系數(shù) n=3。 旋轉(zhuǎn)時(shí)的阻力 :1 100002 2 0 . 0 5 3 9 3 7 . 53 . 2wp k n Nd? ? ? ? ? ? ?， 假設(shè)鋼球槽的中心圓直徑為 : 0 .0 5 0 .5 0 .0 7 9 / m inn D m? ? ?? ? ? ? ?球 臂 球 ， 旋轉(zhuǎn)功率 :11 9 3 7 . 5 0 . 0 7 9/ 6 0 0 0 0 0 . 0 0 1 260000N p K W? ?? ? ?球， 初沉池有效容積 : 2 2 39 . 5 3 2 3 5 . 544V D H m??? ? ? ? ?池， 進(jìn)水量 : 32 3 5 .5 1 6 7 .7 5 /2VQ m ht? ? ?， 干污泥量為 6 6 3% 10 16 7. 5 30 0 0. 4 10 0. 01 5 /Q Q SS m h? ??? ? ? ? ? ? ? ? ?干 ， 將 Q干 換算成含水率 98%的污泥兩 刮泥機(jī)每轉(zhuǎn)所需時(shí)間 : 9 .5 0 .3 3 2 /2 1 .5Dt h r? ? ?? ? ?板 ， 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 9 刮泥機(jī)每轉(zhuǎn)的刮泥量 : 398 0 .7 0 .3 3 2 0 .2 3 2 /Q Q t m h? ? ? ?周 ， 刮泥的阻力為 : 2 100 0 32 3 100 0 234p Q rg N?? ? ? ? ? ? ?周 ， 刮泥功率為 : 2322 ()6000puN KW? ， 假設(shè)刮板按 2/3的直徑處線速度23 1 / minum?， 即 2 1 1 7 2 0 .0 0 460000N K W??? 驅(qū)動(dòng)功率 : 12 0 .0 0 1 2 0 .0 0 4 0 .0 0 5 2N N N KW? ? ? ? ?。 刮臂的形式 懸掛式中心傳動(dòng)刮泥機(jī)適合用于中小型沉淀池刮泥 ， 刮臂的懸臂長(zhǎng)度不應(yīng)過長(zhǎng) ， 最長(zhǎng)用的為對(duì)稱設(shè)置的圓管 。 為改善圓管刮臂的受力條件 ， 一般都借助斜拉桿支承 。 拉桿的形式為兩頭叉形接頭的圓鋼桿 ， 中間用索具螺旋扣調(diào)節(jié) ， 桿的一端與刮臂尚需要增設(shè)一對(duì)短臂