一种双伺服电机驱动的防缠绕除藻机制造技术

技术编号:20933044 阅读:33 留言:0更新日期:2019-04-20 13:57
根据本发明专利技术的一种双伺服电机驱动的防缠绕除藻机,包括机架、第一、第二伺服电机、第一、第二伺服电机控制器、第一、第二套筒联轴器、第一、第二联接销轴、第一、第二联接块、第一、第二隔圈,第一、第二拔叉、OLOID体,第一、第二伺服电机、第一、第二伺服电机控制器分别设置在机架上,第一、第二伺服电机的输出轴分别垂直穿过机架,OLOID体的一端与第一拔叉活动连接,另一端与第二拔叉活动连接,第一联接块与第一拔叉活动连接,第二联接块与第二拔叉活动连接,第一联接销轴、第二联接销轴分别活动连接第一联接块、第二联接块,第一套筒联轴器分别连接第一联接销轴和第一伺服电机的输出轴,第二套筒联轴器分别连接第二联接销轴和第二伺服电机的输出轴。

A Double Servo Motor Driven Anti-winding Algae Removal Machine

According to the invention, a double servo motor driven anti-winding algae remover comprises a frame, a first and a second servo motor, a first and a second servo motor controller, a first and a second sleeve coupling, a first and a second connecting pin shaft, a first and a second connecting block, a first and a second ring, a first, a second fork, an OLOID body, a first and a second servo motor, a first and a second servo pin shaft, a first and a second connecting block, and a second separator ring. The output axes of the first and second servo motors pass through the frame vertically, one end of the OLOID body is connected with the first pulling fork, the other end is connected with the second pulling fork, the first connecting block is connected with the first pulling fork, the second connecting block is connected with the second pulling fork, and the first connecting pin shaft and the second connecting pin shaft are connected with the second pulling fork respectively. The first sleeve coupling connects the first pin shaft and the output shaft of the first servo motor respectively, and the second sleeve coupling connects the second pin shaft and the output shaft of the second servo motor respectively.

【技术实现步骤摘要】
一种双伺服电机驱动的防缠绕除藻机
本专利技术属于机械领域,具体涉及一种双伺服电机驱动的防缠绕OLOID除藻机。
技术介绍
地球上江河湖海众多,近年来出现的藻类泛滥成灾不仅影响了水体景观及水产养殖的正常生长,而且藻类产生的藻毒素可使人体导致肝癌,构成对人类生存环境的威胁。除藻法通常分为直接方法和间接方法两大类。直接方法包括物理方法、化学方法和生物方法。物理方法包括机械除藻法、引水冲洗和深水曝气等方法。生物方法包括光源控制方法、以藻制藻、利用滤食性鱼类直接控制蓝藻等方法。间接方法主要包括流域对策和湖内对策等方法。OLOID除藻机是应用OLOID体这一特殊形状的几何体作为近海除藻机中的执行元件,通过OLOID体的转动对水域搅拌、对海藻绞碎,达到抑制海澡生长、净化水域和增加水体增养量的功能,是集曝气、增养和除藻及抑制藻类过渡繁殖于一体的机械类方法的除藻机,也可用于池塘、河流、养殖场、沼气厂等处的污水处理,属环境保护和环境制理领域。OLOID体是1929年德国数学家PaulSchatz发现的一种特殊形体的几何结构体,OLOID巧妙的运用流体力学原理,使其在流体运动中最大范围的规避阻力,形成了奇特的流体运行轨迹。Oloid体由两个半径相等的圆盘在相互垂直的两平面内形成的凸包骨架重叠而成。标准Oloid体两圆盘的圆心之间距离等于它们的半径,一个圆盘的1/3的周长嵌入到另一个圆盘中,即从几何学和动力学观点上解释,只需要两个240°且半径相等的圆弧就能构成oloid的形状。OLOID奇特的成形技术使之边角像刀片一样可以绞碎缠绕的藻类。但OLOID体作为机构的输出构件后,输入构件的运动和OLOID运动变化的不同步使得OLOID的运动不流畅,从而产生运动速度过小时的视觉停顿现象。当在最小速底时若被藻类缠绕,则极易导致除藻机停止工作,从而使投放的大量除藻机因不工作造成对水域的二次污染。国内未见有OLOID除藻机,专利CN203537872U一种割除水草装置在OLOID体上加装了两把刀具,对OLOID体原有形状的运动流畅性会有所下降。专利CN203540374U-一种可伸缩式搅拌装置和CN203545854U-一种牧场中动物粪便除臭系统都只作搅拌用,不能用于有绞碎和较多缠绕的场合。国外AGOLOID公司的专利中未见解决缠绕问题。目前此类设备在工作时常出现以下问题:1.用交流电机驱动时OLOID的速度波动太大。oloid体在旋转过程中在某个位置速度瞬时变小出现卡顿,旋转速度不稳定。2.机器在速度较小出现卡顿的情况下,若此时有藻类缠绕,则极易导致除藻机停止工作出现“死机”,从而对投放大量除藻机的水域造成二次污染。在领海投放大量除藻机的情况下,排除“死机”故障增加了大量维护成本和难度。3.除藻机通过单个电机进行驱动,无速度补偿功能,难以实现OLOID体输出速度的高稳定性。4.标准中心距的oloid体虽然结构紧凑,但是与水体的养气交换量小。
技术实现思路
解决上述问题而进行的,本专利技术的目的之一在于提供一种双伺服电机驱动的防缠绕除藻机,在综合分析OLOID除藻机工作原理和结构组成的基础上,推导出OLOID除藻机中的双万向节的运动关系式,并综合考虑产品成本、结构稳定性和水体增养量等指标,得到了根据防缠绕最小速度设计方法设计的OLOID除藻机。本专利技术提供了一种双伺服电机驱动的防缠绕除藻机,具有这样的特征,包括机架、第一伺服电机、第二伺服电机、第一伺服电机控制器、第二伺服电机控制器、第一套筒联轴器、第二套筒联轴器,第一联接销轴、第二联接销轴,第一联接块、第二联接块,第一隔圈、第二隔圈,第一拔叉、第二拔叉、OLOID体,第一伺服电机、第二伺服电机、第一伺服电机控制器、第二伺服电机控制器分别设置在机架上,第一伺服电机的输出轴、第二伺服电机的输出轴分别垂直穿过机架的底部,均露出机架,OLOID体的一端与第一拔叉活动连接,另一端与第二拔叉活动连接,两个第一隔圈分别设置在第一联接块中、两个第二隔圈分别设置在第二联接块中,第一联接块与第一拔叉活动连接,第二联接块与第二拔叉活动连接,第一联接销轴、第二联接销轴分别活动连接第一联接块、第二联接块,第一套筒联轴器分别连接第一联接销轴和第一伺服电机的输出轴,第二套筒联轴器分别连接第二联接销轴和第二伺服电机的输出轴。在本专利技术提供的双伺服电机驱动的防缠绕除藻机中,还可以具有这样的特征:其中,第一隔圈、第二隔圈分别装有深沟球轴承。另外,在本专利技术提供的双伺服电机驱动的防缠绕除藻机中,还可以具有这样的特征:其中,第一联接块和第一拔叉连接后具有十字轴万向节结构,能够实现上下、左右、前后三个方向的旋转运动。另外,在本专利技术提供的双伺服电机驱动的防缠绕除藻机中,还可以具有这样的特征:其中,第二联接块和第二拔叉连接后具有十字轴万向节结构,能够实现上下、左右、前后三个方向的旋转运动。另外,在本专利技术提供的双伺服电机驱动的防缠绕除藻机中,还可以具有这样的特征:其中,OLOID体的中心距为标准中心距。另外,在本专利技术提供的双伺服电机驱动的防缠绕除藻机中,还可以具有这样的特征:其中,OLOID体的中心距为标准中心距的1.4倍。专利技术的作用与效果根据本专利技术所涉及的双伺服电机驱动的防缠绕除藻机,通过设置伺速电机为定常速,用计算分析、计算机仿真等方法得出OLOID的输出速度,分析并调试伺服电机,使除藻机在某一速度达到最小位置时对旋转速度进行补偿,使得除藻机保持匀速旋转,并确保旋转速度达到可以有效绞碎海藻的程度。附图说明图1是本专利技术的实施例一中单伺服电机OLOID除藻机示意图;图2是本专利技术的实施例一中OLOID工作原理示意图;图3是本专利技术的实施例中通过仿真得出的OLOID质心处的速度ω2曲线图;图4是本专利技术的实施例中通过计算得出的OLOID质心处的速度ω2曲线图;图5是本专利技术的实施例中标准OLOID中心距示意图;图6是本专利技术的实施例中非标准OLOID中心距示意图;图7是本专利技术的实施例中Oloid体的参数化设计系统的屏幕照片;图8是本专利技术的实施例二中单伺服电机OLOID除藻机示意图;以及图9是本专利技术的实施例三中双伺服电机OLOID除藻机示意图。具体实施方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,以下实施例结合附图对本专利技术的双伺服电机驱动的防缠绕除藻机作具体阐述。针对OLOID体作为机构的输出构件后,输入构件的运动和OLOID运动变化的不同步使得OLOID的运动不流畅,从而产生运动速度过小时的视觉停顿现象,当在最小速度时若被藻类缠绕,则极易导致除藻机停止工作的问题,本专利技术提出了一种提升OLOID除藻机最小防缠绕工作速度和水体增养量更大的优化设计方法,该方法基于OLOID除藻机的工作原理和结构组成,研究得到电机与OLOID之间的速度关系式。综合考虑产品成本、结构稳定性和水体增养量等指标,得到了OLOID除藻机的防缠绕最小速度和水体增养量更大的优化设计方法。实施例一以单伺服电机OLOID除藻机为例,如图1所示,OLOID除藻机包括伺服电机1、套筒联轴器2、联接块3、拔叉4、OLOID体5、拔叉6、联接块7、套筒联轴器8、连架杆9、机架10、伺服电机控制器11。本专利技术的技术方案包括如下步骤:1.研究OLOID除藻机的工作原理和结构组本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种双伺服电机驱动的防缠绕除藻机,其特征在于,包括:机架、第一伺服电机、第二伺服电机、第一伺服电机控制器、第二伺服电机控制器、第一套筒联轴器、第二套筒联轴器,第一联接销轴、第二联接销轴,第一联接块、第二联接块,第一隔圈、第二隔圈,第一拔叉、第二拔叉、OLOID体,所述第一伺服电机、所述第二伺服电机、所述第一伺服电机控制器、所述第二伺服电机控制器分别设置在所述机架上,所述第一伺服电机的输出轴、所述第二伺服电机的输出轴分别垂直穿过所述机架的底部,均露出所述机架,所述OLOID体的一端与所述第一拔叉活动连接,另一端与所述第二拔叉活动连接,两个所述第一隔圈分别设置在所述第一联接块中、两个所述第二隔圈分别设置在所述第二联接块中,所述第一联接块与所述第一拔叉活动连接,所述第二联接块与所述第二拔叉活动连接,所述第一联接销轴、所述第二联接销轴分别活动连接所述第一联接块、所述第二联接块,所述第一套筒联轴器分别连接所述第一联接销轴和所述第一伺服电机的输出轴,所述第二套筒联轴器分别连接所述第二联接销轴和所述第二伺服电机的输出轴。

【技术特征摘要】
1.一种双伺服电机驱动的防缠绕除藻机,其特征在于,包括:机架、第一伺服电机、第二伺服电机、第一伺服电机控制器、第二伺服电机控制器、第一套筒联轴器、第二套筒联轴器,第一联接销轴、第二联接销轴,第一联接块、第二联接块,第一隔圈、第二隔圈,第一拔叉、第二拔叉、OLOID体,所述第一伺服电机、所述第二伺服电机、所述第一伺服电机控制器、所述第二伺服电机控制器分别设置在所述机架上,所述第一伺服电机的输出轴、所述第二伺服电机的输出轴分别垂直穿过所述机架的底部,均露出所述机架,所述OLOID体的一端与所述第一拔叉活动连接,另一端与所述第二拔叉活动连接,两个所述第一隔圈分别设置在所述第一联接块中、两个所述第二隔圈分别设置在所述第二联接块中,所述第一联接块与所述第一拔叉活动连接,所述第二联接块与所述第二拔叉活动连接,所述第一联接销轴、所述第二联接销轴分别活动连接所述第一联接块、所述第二联接块,所述第一套筒联轴器分别连接所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员:沈景凤汪海东查德根孔强强陈昊李初蕾谢洋
申请(专利权)人:上海理工大学
类型:发明
国别省市:上海,31

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