一种摆臂式弧形格栅除污机制造技术

本发明专利技术公开了一种摆臂式弧形格栅除污机，包括摇杆、曲柄、驱动装置、渠道、弧形格栅、集渣槽、清渣机构、除污摆臂、机架、除污耙；除污耙位于除污摆臂的末端且与其在同一条直线上，其上固定有清污耙齿；摇杆和曲柄的上端与除污摆臂铰接，下端与机架铰接，共同组成了一个具有四个转动副的四杆机构；驱动装置包括减速电机和双输出轴减速器，曲柄与双输出轴减速器的输出轴固定联接。除污耙的运动轨迹与弧形格栅的弧度相匹配吻合，清污耙齿的运动轨迹为等曲率圆弧形，格栅呈等曲率圆弧形。结构紧凑、弧形格栅加工制作简单、运行噪声低、摩擦阻力小。

【技术实现步骤摘要】
一种摆臂式弧形格栅除污机
本专利技术涉及一种用于去除污水中的漂浮物和悬浮物的装置，尤其涉及一种摆臂式弧形格栅除污机。
技术介绍
随着社会经济的不断发展和人民生活水平的不断提高，给水或排水等公用工程事业迅速发展，水质净化处理的重要性日益被人们所认识。格栅及与其配套的格栅除污机是给水或排水处理工艺流程中最常用的预处理设备，其作用在于来水中含有的较大悬浮物，保护后续处理设施的正常运行，以及降低其他处理设施的工作负荷。随着技术水平的不断提高和人们对劳动保护问题的日益关注，机械格栅除污机已经逐步取代“格栅+人工清渣”而成为给水或排水工程领域预处理环节的标配型设备。格栅除污机的种类有很多，目前工程实际中使用较多的有链条回转式多耙格栅除污机、高链式格栅除污机、回转式固液分离机(自清式格栅除污机)、移动式伸缩臂格栅除污机、弧形格栅除污机、阶梯式格栅除污机、转鼓式格栅除污机等。弧形格栅除污机适用于中小型污水处理厂或泵站水位较浅的渠道中，其最大特点是主体结构部分没有浸没在水中，维护保养方便；格栅片依耙齿回转的运动轨迹制成弧形，设于过水渠的横截面上，截留过流水体中的污物。弧形格栅除污机主要有旋臂式、摆臂式和伸缩耙式等三种结构形式，基本上都由驱动机构、弧形格栅以及运动轨迹与弧形格栅相匹配吻合的耙齿三大部分组成。旋臂式弧形格栅除污机结构最为简单，主要由机架、带电机的减速器、旋臂、传动轴、耙齿、弧形格栅和刮渣板等组成。两端带耙齿的旋臂在“电机+减速器”的驱动下，以1.5～3.0r/min的速度绕固定传动轴作360°回转运动。工作时，耙齿插入栅片间隙内，自下而上回转，扒除栅渣，旋臂每旋转一周扒污两次。不仅工作效率较低，而且所占用的绝对运动空间过大，耙齿上残存的栅渣也可能会发生飞溅，存在较大的安全环保隐患，目前基本上处于被淘汰的状态。伸缩耙式弧形格栅除污机主要由液压驱动机构、耙臂、弧形格栅、齿耙、除污器等组成，液压驱动机构包括液压动力源、液压马达、双作用液压缸三个主要元件，耙臂与双作用液压缸联接，实现伸缩运动；液压马达实现耙臂与双作用液压缸联接组合件的旋转运动。由于整套系统总体较为复杂，运行维护成本较高，影响了其在工程实际中的推广应用。相对而言，基于四杆机构工作原理的摆臂式为目前弧形格栅除污机的主流结构模式，不仅总体成本不高，而且运转较为平稳。但是，目前国内外在役的大多数摆臂式弧形格栅除污机结构都不太紧凑，占地空间大，而且与耙齿运动轨迹匹配吻合的弧形格栅制作较为困难。鉴于常规摆臂式弧形格栅除污机结构上的固有缺陷，国内外研究人员尝试从设计理念上进行突破。世界知名环保设备厂商德国HuberTechnology公司近期推出了系列弧形格栅除污机，虽然同样是基于曲柄摇杆机构的工作原理，但从产品宣传资料上来看，与同类产品相比，其占地面积明显减小。弧形格栅有效利用了渠道宽度，与渠道底部充分接触，且其弧度为标准等曲率圆弧的一部分，制作简单。但其设计过程和相关技术细节厂家对外界保密，具体结构尺寸参数无从知晓。国内也有一些技术人员围绕常规摆臂式弧形格栅除污机开展了设计研究工作。江苏天雨环保集团有限公司的潘庆权、卢德纯在专利ZL200420054660.X中提出了一种摆臂式弧形格栅除污机的结构，包括机架、清渣机构、冲洗装置、转耙，在转耙沿其长度方向开设长槽，转耙通过与该长槽配合的销轴铰连接在机架上，在机架上固定有传动机构，传动机构的输出轴套接曲柄，曲柄的另一端与转耙铰接。该装置采用曲柄滑杆机构原理，传动机构中减速机出轴通过曲柄滑杆机构，驱动曲柄作单方向回转运动，实现转耙组合的进程伸出、回程缩回动作。转耙顶点轨迹(即耙齿运行轨迹)为腰型曲线，腰型曲线为两段近似圆弧，两段近似圆弧的曲率半径不相等；腰型曲线末端点运行速度接近于零，实现转耙组合的停息动作，清渣机构在自身重力作用下自动清渣。虽然该专利初步解决了旋臂式弧形格栅除污机运行空间较大的问题，但此种曲柄滑杆机构运行时的摩擦力大，转耙容易磨损，减少了设备的使用寿命，清渣机构在复位时产生较大的冲击和噪声；此外，弧形格栅为一不等曲率的腰形曲线，加工制作困难。宜兴泉溪环保有限公司的姚茂红、吴志强等人在专利ZL201210024731.0中提出了一种弧形格栅除污机，主要包括机架、传动机构、转耙、栅条及其上方的卸渣机构，传动机构由减速电机和蜗轮蜗杆减速器组成，蜗轮蜗杆减速器的输出轴连接曲柄一端，曲柄的另一端铰接在转耙上，减速电机、蜗轮蜗杆减速器固定在机架的下部，摇杆的一端铰接在机架上部，所述摇杆的另一端铰接在转耙后端，曲柄与转耙的铰接点位于摇杆与转耙的铰接点之前。该设备构造简单，相对曲柄滑杆机构而言，大大降低了格栅除污机运行时的摩擦力，冲击小、噪声低、除污能力强，但其占地面积偏大，弧形格栅不是等曲率半径圆弧的一部分，加工制作困难。有鉴于此，有必要从设计方法和设计手段上进行彻底变革，克服以往通过“手工计算”或“试凑计算”进行摆臂式弧形格栅除污机所关联四杆机构运动学分析的不足，在实现机构运动学分析电算化和可视化的基础上，方便快捷地筛选设计出一种结构紧凑、弧形格栅制作简单、噪声小、摩擦阻力小的摆臂式弧形格栅除污机。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种结构紧凑、弧形格栅加工制作简单、运行噪声低、摩擦阻力小的摆臂式弧形格栅除污机。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：本专利技术的摆臂式弧形格栅除污机，包括摇杆、曲柄、驱动装置、渠道、弧形格栅、集渣槽、清渣机构、除污摆臂、机架、除污耙；所述除污耙位于所述除污摆臂的末端且与其在同一条直线上，其上固定有清污耙齿；所述摇杆和曲柄的上端与所述除污摆臂铰接，下端与所述机架铰接，共同组成了一个具有四个转动副的四杆机构，所述曲柄为该机构的主动件，所述摇杆为该机构的从动件，所述除污摆臂为该机构的连杆，所述机架为该机构的连架杆；所述清污耙齿的运动轨迹为等曲率圆弧形，所述格栅呈等曲率圆弧形。由上述本专利技术提供的技术方案可以看出，本专利技术实施例提供的摆臂式弧形格栅除污机，结构紧凑、弧形格栅加工制作简单、运行噪声低、摩擦阻力小，主要应用于城市污水预处理、自来水预处理、电厂进口水预处理等场所。附图说明图1为本专利技术实施例提供的摆臂式弧形格栅除污机的结构示意图。图2a为本专利技术实施例中曲柄摇杆机构的运动简图。图2b为本专利技术实施例中弧形格栅的结构示意图。图3为本专利技术实施例中设计计算方法的流程图。图4a为现有技术中非紧凑型格栅除污机机构的示意图。图4b为本专利技术实施例中紧凑型格栅除污机机构的示意图。具体实施方式下面将对本专利技术实施例作进一步地详细描述。本专利技术的摆臂式弧形格栅除污机，其较佳的具体实施方式是：包括摇杆、曲柄、驱动装置、渠道、弧形格栅、集渣槽、清渣机构、除污摆臂、机架、除污耙；所述除污耙位于所述除污摆臂的末端且与其在同一条直线上，其上固定有清污耙齿；所述摇杆和曲柄的上端与所述除污摆臂铰接，下端与所述机架铰接，共同组成了一个具有四个转动副的四杆机构，所述曲柄为该机构的主动件，所述摇杆为该机构的从动件，所述除污摆臂为该机构的连杆，所述机架为该机构的连架杆；所述清污耙齿的运动轨迹为等曲率圆弧形，所述格栅呈等曲率圆弧形。所述驱动装置固定在机架上，包括减速电机和双输出轴减速器，所述曲柄与所述双输出轴减速器的输出轴固定联接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种摆臂式弧形格栅除污机，其特征在于，包括摇杆(1)、曲柄(2)、驱动装置(3)、渠道(4)、弧形格栅(5)、集渣槽(6)、清渣机构(7)、除污摆臂(8)、机架(9)、除污耙(10)；所述除污耙(10)位于所述除污摆臂(8)的末端且与其在同一条直线上，其上固定有清污耙齿；所述摇杆(1)和曲柄(2)的上端与所述除污摆臂(8)铰接，下端与所述机架(9)铰接，共同组成了一个具有四个转动副的四杆机构，所述曲柄(2)为该机构的主动件，所述摇杆(1)为该机构的从动件，所述除污摆臂(8)为该机构的连杆，所述机架(9)为该机构的连架杆；所述清污耙齿的运动轨迹为等曲率圆弧形，所述格栅(5)呈等曲率圆弧形。

【技术特征摘要】
1.一种摆臂式弧形格栅除污机，其特征在于，包括摇杆(1)、曲柄(2)、驱动装置(3)、渠道(4)、弧形格栅(5)、集渣槽(6)、清渣机构(7)、除污摆臂(8)、机架(9)、除污耙(10)；所述除污耙(10)位于所述除污摆臂(8)的末端且与其在同一条直线上，其上固定有清污耙齿；所述摇杆(1)和曲柄(2)的上端与所述除污摆臂(8)铰接，下端与所述机架(9)铰接，共同组成了一个具有四个转动副的四杆机构，所述曲柄(2)为该机构的主动件，所述摇杆(1)为该机构的从动件，所述除污摆臂(8)为该机构的连杆，所述机架(9)为该机构的连架杆；所述清污耙齿...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈家庆，程玉雪，姬宜朋，何阳，张震，
申请(专利权)人：北京石油化工学院，
类型：发明
国别省市：北京;11