周边传动刮泥机机械系统的设计毕业设计论文(编辑修改稿)

周边传动刮泥机机械系统的设计毕业设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

术基础上，结合我公司的实际工程经验 ，开发出了城市污水深度除磷技术 —SPR除磷工艺。 该工艺以厌氧生物除磷机理为主要技术依托，采用 SPR除磷工艺，通过强化厌氧释磷，并辅以物化沉淀去除释放磷的方法，达到整个生化处理系统的除磷要求。 工艺流程： 图 12 SPR除磷工艺流程 应用范围 ：大、中、小型城市污水处理厂新建 、 大、中、小型城市污水处理厂改造 城市污水处理厂磷的回 收利用。 3) Ａ／Ｏ生物滤池处理工艺简介： 由于我国小城镇居住点分散，污水源分布点多量少，城镇级污水厂的规模多低于 10000吨 /日。 目前国内大中型城市污水处理厂经常采用的处理技术有传统活性污泥法、 A2/O、SBR、氧化沟等，如果以这些技术建设小城镇污水处理厂会造成由于居高不下的运行费用，徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 5 无法正常运行。 必须针对小城镇的特点采用投资省，运行费用低，技术稳定可靠，操作与管理相对简单的工艺。 工艺流程： 图 13 Ａ／Ｏ生物滤池处理工艺流程 应用范围： 20xx～ 10000吨 /日以下的小城镇污水处理厂 4) 改良 A2/O工艺： 改良 A2/O工艺综合了 A2/O工艺和改良 UCT的优点，有着良好的生物脱氮除磷效果，脱氮能力高于 A2/O工艺。 改良 A2/O工艺处理流程简图如下： 图 14 改良 A2/O工艺流程 5) 改良型氧化沟工艺 改良型氧化沟在工艺上，是根据废水水质的不同组合成不同比例的厌氧－好氧－缺氧（厌氧）－好氧－缺氧－好氧的生物处理工艺。 这种流程不但有良好的脱氮除磷效果，而且在厌氧和缺氧条件下能把大分子量的有机物裂解成易于好氧生物降解的低分子量有机物。 改良型氧化沟工艺处理流程简图如下： 图 15 改良型氧化沟工艺流程简图 6) CASS 工艺 CASS(Cyclic Activated S1udge System) 工艺是普通 SBR 工艺的一种改进型工艺。 CASS 反应池由预反应区和主反应区组成，预反应区控制在缺氧状态，因此，提高了对难降解有机物的去除效果提高。 CASS 进水是连续的，因此进水管道上 无电动控制阀 ，单徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 6 个池子可独立运行。 CASS 工艺可以根据脱氮除磷效果的要求，将预反应区分成厌氧、缺氧两段。 在工艺运行过程中，可根据实际污泥性状和除磷要求选择回流装置的开启。 刮泥机 刮泥机主要应用于 广泛用于城市污水处理厂及各种工业废水处理工程中，功能是将辐射式沉淀池中沉淀后的污泥刮集和排除 ，在污水处理设备中起到至关重要的作用，是保证污水处理厂各种沉淀构建物正常运转的关键设备。 本设计所研究的刮泥机就是应用与沉淀池中用于刮除池低污泥的专用设备。 按池型分为圆型和矩形两大类。 圆型池按传动方式主要分为中心传动和周边传动两类。 矩形池有桁架式、链条传动和钢丝绳传动的不同。 总之，国产的刮泥机随着处理工艺的发 展，产生了多种结构、多种排泥方式的一系列品种，基本能满足工艺的需要。 表 1— 2 常用排泥机械的适用范围、特性及优缺点 序号 机种名称 池形 池径或池宽（ m） 适用范围 池底斜度 刮泥速度(m/min) 优缺点 1 行车式泵吸，虹吸吸泥机 矩形 830 （ 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）固体重度不大与 粒 平底 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，吸泥前必须先引水，操作比较麻烦。 （ 2）池内不一致 3）吸出污泥的含水率高 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 1/1001/500 0． 6 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  沉砂池 排水初次沉淀池 二次沉淀池 1/100 3 0． 6 0． 3 优点（ 1）排泥效率高，在循环的牵引链上 ，每隔 2m左右装有一块刮板，使刮泥保持连续（ 2）刮泥批擗渣保持两用，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，对材质的要求高 徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 7 续表 12 5 6 7 悬挂式中心传动刮泥机 垂架式中心传动刮，吸泥机 周边传动吸刮泥机 圆形 612 1460 14100 给水幅流沉淀池 排水初次沉淀池 排水二次沉淀池刮泥 1/121/10 /121/10 1/121/1 平底1/20 1/4— 1/6 最外缘刮板端 1— 3 优点：（ 1）结构简单 （ 2）连续 运转管理方便 缺点：刮泥速度受刮板外缘的速度控制 8 机械澄清搅拌池刮泥机 圆形 3— 6 7— 15 机械澄清搅拌池 1/12 抛物线 最外缘刮板端 1． 8— 3 优点：排泥彻底 缺点： （ 1）水下传动部件的维修较困难（ 2）销齿磨损，不易察觉 以下是几种常用刮泥机的图片： a) 垂架式中心传动刮泥机 b) 链板式刮泥机 c) 周边传动式刮泥机 徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 8 d)行车式虹吸吸泥机 e) 行车式提板刮泥机 h) 悬挂式中心传动刮泥机 图 16几种常用的刮泥机 类型、工作原理及国内外发展状况 本课题研发的 周边传动刮泥机主要用于污水处理行业沉淀池去除泥污。 他主要有中心旋转座、工作桥、刮臂刮板、导流筒、拦渣排渣装置等组成，工作时，污 水从中心支墩处经导流筒扩散后均匀流向池周，混合液中粗大的颗粒经沉淀 后在池底形成污泥层， 比重较经的浮于液面，工作桥在周边驱动机构的带动下沿中心支座作缓慢旋转，较支式刮臂依据重力带动刮板将污泥逐层由池周刮向中心集泥坑，通过池内水压将污泥排出池外，浮渣刮板沿导流筒将浮于液面的浮渣撇向池周的排渣斗内，通过自动冲洗机构将浮渣排出池徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 9 外。 该机不仅使 用于城市污水处理厂的大直径圆形除沉池，调节池，污泥浓缩池等设备的污泥排除，而且也适用与城市自来水厂的加速澄清池，用以刮除经澄清而沉淀于池低的泥沙。 主要特点： 1)结构简单、重量轻：由于采用半桥式，只有一套驱动装置，而且主梁兼作输泥槽，与目前国内大量使用的全桥式吸泥机比，重量显著下降； 2)节约运行费用、维护管理方便：由于采用虹吸管将泥槽的污泥经不旋转的中心泥罐排至中心排泥管，没有动密封，杜绝了上清夜短流，既避免了回流泵能耗的浪费，又保证了回流污泥的浓度，为生化工艺正常运行创造条与钢丝绳拽引式刮泥机 ，链条传动刮泥机想比，具有消耗功率小，工效高，传动平稳，操作方便造价低等优点。 主要特点件。 同时，也根除了由于动密封而带来的维护工作； 3)可选新型的传动装置，驱动装置中关键部件 — 减速器采用先进的轴装式，无须对中，不用联轴器，结构紧凑、效率高、重量轻； 4)可配置过扭保护机构，当扭矩达到设定值时自动报警停机，安全可靠。 5)与钢丝绳拽引式刮泥机，链条传动刮泥机想比，具有消耗功率小，工效高，传动平稳，操作方便造价低等优点。 初次沉淀池是一级污水处理厂的主题处理构筑物，或作为二级污水处 理厂的预处理构筑物设在生物处理构筑物的前面。 处理的对象是 SS和部分 BOD5，可改善生物处理构筑物的运行条件并降低其 BOD5负荷。 初沉池包括平流沉淀池，辐流沉淀池和竖流沉淀池。 初沉池的主要能耗设备是排泥装置，比如链带式刮泥机，刮泥撇渣机，吸泥泵等，但由于排泥周期的影响，初沉池的能耗是比较低的。 本毕业设计是学生在教师的指导下，独立从事机械设计工作的初步尝试，其基本目的是培养学生综合运用所学的基础理论、专业知识、基本技能研究和处理问题的能力。 是学生对四年所学知识和技能进行系统 化、综合化运用、总结和深化的过程。 通过考察、立题、收集素材、设计方案、工艺制作等过程，检查学生的思维能力、动手能力。 并通过毕业答辩、毕业设计来考核教学水平，对深化教学改革，提高教学质量具有重要的意义。 徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 10 2 总体设计结构 总体构成 周边传动刮泥机按旋转桁架结构可分为半跨式和全跨式两种。 全跨式周边传动刮泥机如图 21所示，具有横跨池径的工作桥，桥架的两端各有一套驱动机构，旋转桁架为对称的双臂式桁架，并具有对称的刮板布置。 半跨式周边传动刮泥机常见的有旋转桁架式或可动臂式 ，如图 22和图 2－ 3 所示，主要由中心旋转支座、旋转桁架 (或可动臂 )、刮板、撇渣机构、集电装置、驱动机构及轨道等部件组成，结构比较简单。 半跨式桥架的一端与中心立柱上的旋转支座相接，另一端安装驱动机构和滚轮．通过传动使滚轮在池周走道平台上作圆周运动，同时池内刮板将污泥刮向池中心的集泥槽内。 桁架的驱动力，主要是以驱动滚轮与钢轨之间，或是实心橡胶轮与混凝土面之间的摩擦系数乘以驱动轮轮压所产生的摩擦力确定。 驱动阻力大于摩擦力时，滚轮产生打滑现象，这与行车式吸泥机所介绍的情况一样。 因此，必须注意驱动力和摩接力的关系， 设计时需进行防滑验算。 如摩擦力不足时，应采取增加压重或采用带齿轮的滚轮在带齿条的轨道上滚动等措施，以满足驱动力。 图 21 全路式周边传动刮泥机总体结构 1－刮板； 2－可动臂； 3－桥架； 4－旋转支撑； 5－撇渣装置 徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 11 图 22 半跨式周边传动刮泥机 (旋转桁架式 )总体结构 图 23 半跨式周边传动刮泥机 (可动臂式 )总体结构 1－刮臂； 2－可动臂； 3－桥架； 4－旋转支架； 5－撇渣装置 本课题研究设计的就是半垮式周边传动刮泥机，机械部分主要有中心旋转支座、旋转桁架 (或可动臂 )、水平桁架、板梁、刮板、轨道、稳流筒、轮子和轨道，走道等。 徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 12 中心旋转支座 中心旋转支座是周边传 动刮泥机的重要部件之一，由固定支承座、转动套、推力滚动轴承和集电环等四个部件组成，如图 24所示。 中心旋转支座安装在兼作进水管的中心柱管平台上，柱管大多采用钢筋混凝土结构。 轴承主要承受轴向荷载，径向荷载较小。 但如周边驱动滚轮的走向，偏离正常轨迹或钢轨圆心与中心轴承不同心，在中心轴承上将产生严重的径向力。 因此，必须保证车轮的安装精度。 中心支座与旋转桁架以铰接的形式连接，刮泥时产生的扭矩作用于中心支座时即转化为中心旋转轴承的圆周摩擦力，因而受力条件较好，这与以中心传递扭矩的中心传动刮泥机有很大的不同。 图 24 中心旋转支座 1－挡圈； 2－旋臂； 3－螺钉； 4－压盖； 5－检修孔盖； 6－集电器； 7－销轴； 8－防尘罩； 9－推力轴承； 10－盖； 11－支座 图 25 为周边传动刮泥机的中心旋转支座的另一种形式，也是本设计采用的形式，桥架与中心旋转支座的连接，仍采用销轴铰接，以保持桥架运行过程中良好的受力状态。 同时为了改善旋转桁架的受力条件，也有将旋转桁架与刮板的刚性连接改为铰接的形式．如图 25所示。 当污泥阻力对铰点产生的力矩大于刮板自重对铰点的力矩时，刮板会自行绕铰点转动，从而避免将力传递至旋转桁架。 徐州工程学院毕业设计 (论文 ) 13 图 25 中心旋转支座 桁架 桁架（ TRUSS）由杆件通过焊接、插销、铆接或螺栓连接而成的钢 结构，称为“桁架”。 由直杆组成的一般具有三角形单元的平面或空间结构。 在荷载作用下，桁架杆件主要承受轴向拉力或压力，从而能充分利用材料的强度，在跨度较大时可比实腹梁节省材料，减轻自重和增大刚度，故适用于较大跨度的承重结构和高耸结构，如屋架、桥梁、输电线路塔、卫星发射塔、水工闸门、起重机架等。 常用的有钢桁架、钢筋混凝土桁架、预应力混凝土桁架、木桁架、钢与木组合桁架、钢与混凝土组合桁架。 桁架按外形分有三角形桁架、梯形桁架、多边形桁架、平行弦桁架，及空腹桁架。 在选择桁架形式时，应综合考虑桁架的用途、材料、支承方式和 施工条件，在满足使用要求的前提下，力求制造和安装所用的材料和劳动量为最小。 焊接桁架应以杆件形心线为轴线，螺栓（或铆钉）连接的桁架可采用靠近杆件 形心线的螺栓（或铆钉）准线为轴线，在节点处各轴线应交于一点（钢管结构除外）。 当桁架弦杆的截面变化时，如轴线变动不超过较大弦杆截面高度的 5%，可不考虑 其影响。 分析桁架杆件。