机械毕业设计论文-中心传动刮泥机动力系统的设计

机械毕业设计论文-中心传动刮泥机动力系统的设计内容摘要：

工程学院毕业设计 (论文 ) 2 表 11 刮泥机的分类 平流式沉淀池 行车式 吸泥机 泵吸式 单管扫描式 多管并联式 虹吸式 虹吸泵吸式 刮泥机 翻板式 提板式 链板式 单列链式 双列链式 螺旋输送式 水平式 倾斜式 辐流式沉淀池 中心传动式 垂架式 刮泥机 双刮臂式 四刮臂式 吸泥机 水位差自吸式 虹吸式 空气提升式 悬挂式 周边传动式 刮泥 机 吸泥机 各种类刮泥机的适用条件和优缺点 我国有多种刮泥机 ， 有 行车式虹吸、行车式提板刮泥机、链板式刮泥机螺旋、输送式刮泥机泵吸泥机、悬挂式中心、传动刮泥机周边传动吸泥、刮泥机 等。 下表 12 是各种类刮泥机的适用条件和优缺点 表 12各种类刮泥机的适用条件和优缺点 序号 机种名称 池形 池径或池宽（ m ） 池底坡度 适用范围 （吸）刮泥转 速（ m/min） 优缺点 1 行车式虹吸、 泵吸泥机 矩形 8 ～ 30 平底 （ 1 ）给水平流沉淀池。 （ 2 ）排水二次沉淀池。 （ 3 ）斜管沉淀 池。 （ 4 ）悬浮物含量应低于 5000mg/L。 （ 5 ）固体重量度不大于 ~1 优点 (1)边行进边吸泥 ， 效果较好 (2)根据污泥量多少 ， 调节排泥次数 (3) 往返工作 ， 排泥效率高。 缺点 ： (1)除采用液下泵外 ， 吸泥前须先引水 ， 操作较麻烦。 (2) 池内不均匀沉泥 ， 吸泥浓度不一致。 (3) 吸出污泥的含水率较高 徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 3 续表 12 2 行车式提板刮泥机 矩形 4 ～ 30 ~ （ 1 ）给水平流沉淀池。 （ 2 ）排水初次沉淀池。 优点 :(1)排泥次数可由污泥量确定 .(2) 传动部件可脱离水面 . 检修方便 .(3) 回程时 ， 收起刮板 ， 不扰动沉泥缺点 :电器原件如设在户外 ， 易损坏 3 链板式刮泥机 矩形 ≤ 6 (1) 沉砂池 (2) 排水初次沉淀池 (3) 排水二次沉淀池 3 优点 :(1)排泥效高 ，在循环的牵引链上 ，每隔 2m 左右装有一块刮板 ， 因此整个 链上的刮板较多 ， 使刮泥保持连续 (2)刮泥撇渣两用 ， 机构简单 . 缺点 :(1)池宽受到刮板的限制通常不大于 6m.(2) 链条易磨损 ， 对材质要求较高 . 4 螺旋输送式刮泥机 矩形或 圆形 ≤ 5 ≤Φ 40 长槽 (1) 沉砂池 .(2) 初沉池 .(3) 最大安装角 ≤ 30 176。 . (4) 最大输送距离 : 水平布置为 20m 倾斜布置为 10m 10~40r/min (1)严禁较大或带状的悬浮物进入 .(2) 中间支撑不得阻碍泥砂输送 .(3) 池外传动密封要求可靠 .(4) 泥砂沉积时间不宜超过 8h 5 悬挂式中心 传动刮泥机 圆形 Φ 6 ～ 12 ~ (1) 给水幅流式沉淀池 (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) 污泥浓缩池 最外缘刮板端 1~3 优点 :(1) 结 构 简单 .(2) 运转连续 ， 管理方便缺点 :刮泥速度受刮板外缘的速度控制 . 6 垂架式中心传动吸泥机、刮泥机 Φ 14 ～ 60 ~ 最外缘刮板端 1~3 7 周边传动吸泥、刮泥机 Φ 14 ～ 100 ~ 最外缘刮板端 1~3 8 机械搅拌澄清池刮泥机 圆形 Φ 3~6 Φ 7~15 抛物线 机械搅拌澄清池 最外缘刮板端 ~ 优点 :排泥彻底缺点 :(1)水下传动部件的检修较困难 .(2) 销齿磨损 ， 不易察觉 . 徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 4 续表 12 9 钢索牵引刮泥机 矩形圆形 10 有无坡度均 可 斜板斜管沉淀池 机械搅拌澄清池 ~1 1~3 优点 :(1)驱动装置简单 ， 传动灵活 .(2) 适用于各种池形 ， 应用范围广缺点 :(1)磨损腐蚀较快 ， 维修工程量较大 .(2)钢索伸长 ， 需经常张紧 . 中心传动刮泥机 原理 每台刮泥机由驱动装置 ， 一个杠杆系统和楔形刮板焊接在一起构成了一个在池底平移的构件。 底部泥机所涉及的原理是由依据水力学而设计的部件所完成的往返运动。 刮泥机开始工作时 ， 驱动装置推动杠杆带动刮板以一定的速度匀速向集泥槽方向运动 ， 同时刮板的凹面将污泥推向污泥集泥槽。 由于惯性 ， 池底的污泥顺着刮板的斜面向上爬升 ， 当 污泥达到刮板顶部时 ， 由于刮板前方的凹面对污泥有抽吸和负压作用 ， 从而加速污泥的沉淀 ， 使污泥回落到沉淀池的底部。 因此 ， 污泥总是被推向集泥槽的方向。 由于刮泥机的往复运动是不停循环的 ， 污泥就不断的向集泥槽运动 ， 直至落入集泥槽内。 产品特征 (1) 当刮泥机将污泥推向集泥槽时 ， 刮泥机的重复运动稠化了污泥 ， 因此提高了污泥的含率。 (2) 池底刮泥机全部部件采用不锈钢制造 ， 刮泥机底面由高密度聚合物制成 ， 并经精细的设计和严密的安装 ， 保证刮泥机和池底之间的磨擦相对较小 ， 因此驱动刮泥机沿池底运动所需的能量也 很低 ， 确保在高精度运行下的较高的经济效益和长久的使用寿命。 (3) 由于刮板是由驱动装置连杆带动的 ， 从而大大减了移动部件。 这样 ， 既减少了对设备的磨损 ， 延长了使用寿命 ， 又降底了能耗 ， 提高了经济效益。 (4) 由于刮板比较低矮 ， 故刮泥过程只在泥层的底部进行 ， 刮泥过程和污泥沉淀互不干扰 ， 增强了沉淀效果 ， 由于所去除污泥都处于泥层底部 ， 已经经过了较长时间的挤压过程 ， 污泥浓度较高 ， 有利于后续处理。 (5) 结构简单 ， 不锈钢材质 ， 造型美观 ， 易于安装 ， 便于施工 ， 几乎不需要维修。 (6) 精密的配套控制系统 ， 免除人工操作 ， 提 高了系统动行的稳定性 ， 确保良好的处理效果。 中心传动刮泥机参数 ： 在设计前先将文章中计算需要的数据假定如下 ： 池直径 ： 10 m， 池深度 ： 3m， 徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 5 刮板外缘线速度 ： ， 电机功率 ：。 设计任务 利用现代电子技术 ， 设计一套控制刮泥机刮板刮泥的电气控制系统。 利用该系统能够实现通过电动机的运行状态并经过相应的处理和控制电路 ， 达到进行污水处理的目的。 完成刮泥机的泵选型、电动机选型、电气控制系统。 研究意义 本课题的设计使我们对刮泥机有了系统的认识 ， 较为合理的阐述了自己的 设计思路与创新点 ， 我感觉自己在设计的过程中学会了不少的知识 ， 不但温习了曾经学习的专业课知识 ， 而且还学会了好多新的 PLC 和机械方面的知识。 传统的继电器 — 接触器控制方式。 徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 6 2 刮泥机总体构成 图 为悬挂式中心传动刮泥机总体构成。 结构形式比较简单 ， 主要由户外式电动机 ，摆线针轮减速机 ， 链传动 ， 蜗轮减速器 ， 传动立轴 ， 水下轴瓦 ， 刮臂及刮板等部件组成。 整台刮泥机的荷载都作用在工作桥架的中心 ， 悬挂式应此得名。 一般用于池径小于 12m的圆形沉淀池。 污水经中心布流筒布水后流向周边溢塞规槽 ， 随着流速的降低 ， 污水中的悬浮物被分离而沉降于池底 ， 由刮板将沉淀的污泥刮集到中心集泥槽后 ， 靠静水压力将其从污泥管中排出。 图 1．工作桥２．渣斗３．拉杆４．稳流筒５．驱动装置６．平台７．浮渣刮板 ８．刮渣耙板９．刮臂１０．刮板１１．泥斗刮板 悬挂式中心传动刮泥机的驱动结构主要有两 种布置形式。 图 为立式三 级摆线针轮减速器的直联传动 ， 布局较紧凑。 摆线针轮减速机的出轴用联轴器与中间轴相连 ， 再由中间轴与传动立轴相接而传递扭距。 图中序号 4 为轴上安全销 ， 作为过载保护 ， 当刮板阻力过大而超过额定的扭距时 ， 作用在安全销上的剪力就将销剪断 ， 起到机械保护作用。 图 为卧式二级摆线针轮减速机 ， 链传动与立式蜗轮减速器的组合形式 ， 摸前应用广泛。 立式蜗轮减速器的蜗杆端部设用过力矩自动停机的安全装置。 图 为过力矩安全装置示例 ，在正常的工作力矩时 ， 套早蜗杆轴上的键连接的蜗轮保持正常的啮合位置。 过载时 ， 蜗 杆的轴向力超过压簧额定作用力 ， 使蜗杆的蜗杆端相连的压簧座一起作轴向移动 ， 装在箱体上的顶杆 ， 被压簧座的斜面推移上升 ， 出动限位开关 ， 达到自动切断电源 ， 实现机械过力矩保护作用。 徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 7 图 封 19.油封 图 1．护罩 轴 7链条 徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 8 图 悬挂式中心传动刮泥机的驱动功率 ， 主要根据刮泥时产生的阻力和刮泥机本上在回转时作用在中心轴瓦的悬挂荷载所产生的滚动摩擦力进行计算。 驱动功率的计算 ： 10m 的池直径 ； 有效深度 H=3m ； 污水停滞时间 2h； 刮泥板外缘直径 ； 外援线速度 ； 污泥对池底的摩擦系数为  =；悬 浮物含量 ss=300mg/L； 驱除率 =40% 刮板转速 : 1 .5 0 .0 5 / m in9 .5nrD  臂 板， 功率计算 : 刮泥机悬挂部件的重力 w=1000N； 旋转支撑钢球直径 d=； 滚动摩擦力臂 k=； 安全系数 n=3。 旋转时的阻力 :1 100002 2 0 . 0 5 3 9 3 7 . 53 . 2wp k n Nd      ， 假设钢球槽的中心圆直径为 : 0 .0 5 0 .5 0 .0 7 9 / m inn D m      球 臂 球 ， 旋转功率 :11 9 3 7 . 5 0 . 0 7 9/ 6 0 0 0 0 0 . 0 0 1 260000N p K W   球， 初沉池有效容积 : 2 2 39 . 5 3 2 3 5 . 544V D H m    池， 进水量 : 32 3 5 .5 1 6 7 .7 5 /2VQ m ht  ， 干污泥量为 6 6 3% 10 16 7. 5 30 0 0. 4 10 0. 01 5 /Q Q SS m h         干 ， 将 Q干 换算成含水率 98%的污泥两 刮泥机每转所需时间 : 9 .5 0 .3 3 2 /2 1 .5Dt h r    板 ， 徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 9 刮泥机每转的刮泥量 : 398 0 .7 0 .3 3 2 0 .2 3 2 /Q Q t m h   周 ， 刮泥的阻力为 : 2 100 0 32 3 100 0 234p Q rg N      周 ， 刮泥功率为 : 2322 ()6000puN KW ， 假设刮板按 2/3的直径处线速度23 1 / minum， 即 2 1 1 7 2 0 .0 0 460000N K W 驱动功率 : 12 0 .0 0 1 2 0 .0 0 4 0 .0 0 5 2N N N KW    。 刮臂的形式 悬挂式中心传动刮泥机适合用于中小型沉淀池刮泥 ， 刮臂的悬臂长度不应过长 ， 最长用的为对称设置的圆管。 为改善圆管刮臂的受力条件 ， 一般都借助斜拉杆支承。 拉杆的形式为两头叉形接头的圆钢杆 ， 中间用索具螺旋扣调节 ， 杆的一端与刮臂尚需要增设一对短臂。