一种往复运动的叠片螺旋式固液分离机的制作方法

本发明涉及固液分离装置技术领域，具体涉及一种往复运动的叠片式固液分离机。

背景技术：

固液分离机其主要用于污泥脱水。现有技术的叠片螺旋式污泥脱水机是由固定环和活动环层叠形成的过滤腔体，固定环固定在支柱上，保持固定不动的状态，依靠活动环的活动，与固定环之间产生重叠位置的变化，保持滤缝通畅不堵塞。但是活动环是靠过滤腔体内的螺旋轴带动的，因为持续的接触运行，所以，就带来了螺旋轴和活动环之间的磨损。而且在过滤腔体内只有一根螺旋轴，所以，就会导致一些容易板结、容易缠绕的污泥堵在腔体里面，影响设备的稳定运行。

中国发明专利201720385178.1公开了一种钟摆式运动的多轴叠片螺旋式固液分括，过滤腔体是由固定环、活动环交错排列而成；腔体内有两根或两根以上的螺旋轴并排设置而成，通过活动环一端偏心装置的驱动，另一端导向装置的限位，让活动环在不与螺旋轴接触的时候，产生与固定环之间的位移和重叠面积的变化，让固定环和活动环之间的过滤缝隙保持通畅，并且，也能够解决容易板结和缠绕的污泥堵在腔体里面的技术难题。但这种结构的驱动方式，带偏心装置的驱动端与进行限位的导向端之间，因为限位孔内的摩擦阻力，在运行过程中，就会导致活动环的变形，而且设备越大，活动环片也越大，环片中空的跨度也越大，两端相向挤压，很容易造成活动环片的变形甚至断裂。另外，由于两端运动轨迹的不一致，即限位端进行上下直线运动，而导动端进行左右钟摆运动，导致过滤腔体上半部分的通透性较差，影响过滤的效果和效率。另外，由于运动轨迹的相对无序，环片就会设计得没有规则且不够均匀，一方面影响环片的强度，一方面也会对过滤的效果和效率产生一定的影响。另外，由于要让定位轴在限位孔内自由地进行直线运动，所以，必然会导致定位轴和限位孔之间产生一定的磨损。

因此，诸多方面，都有待改进。

技术实现要素：

针对现有技术的缺陷和不足，本发明的第一种目的在于提供一种往复运动的叠片式固液分离机，其能够使得活动片做全方位相同圆周轨迹的往复运动、与其相邻的闭合环片发生位移，从而有效且稳定地加大了相对位移的程度，保证了过滤缝隙的通畅性，增大过滤面积，具有过滤效率高，过滤效果好，驱动力分布均匀，运行稳定性高，使用寿命长的优势。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种往复运动的叠片螺旋式固液分离机，包括：支撑架、与所述支撑架装配的过滤腔体、安装于所述支撑架上且贯穿于所述过滤腔体内的螺旋轴以及安装于所述支撑架上的驱动装置，所述过滤腔体的两端设置有进料口与出料通道，所述过滤腔体包括：第一闭合活动环片组和与其运动状态不一致的第二闭合环片组，两组闭合环片组之间相间层叠，形成过滤腔体，两组闭合环片组中，至少有一组闭合环片组的相邻两片的闭合环片之间，设有垫片，且垫片的厚度大于另一组的闭合环片的厚度，使相邻的闭合环片之间形成过滤缝隙；所述的第一闭合活动环片组通过穿设于闭合环片之间的第一连体机构连成一个整体，所述的驱动装置通过第一传动装置驱动所述第一闭合活动环片组上的闭合活动环片做全方位相同圆周轨迹的往复运动，以使所述第一闭合活动环片组与所述支撑架以及相邻的所述第二闭合环片组之间产生相对位移，使过滤缝隙变得更加的通透，增加过滤的面积。

所述第一连体机构包括：穿设于支撑架让位孔和所述第一闭合活动环片组的第一闭合活动环片穿接孔、用于将所述第一闭合活动环片组连成整体并实现同步运动的至少两根第一联动轴；所述第一传动装置包括：与所述驱动装置装配并可随所述驱动装置同步运动的至少两根第一传动轴，套设于所述第一传动轴上的并平衡设置于所述第一闭合活动环片组之间的第一联动环片、以及设置于所述第一联动环片与所述第一传动轴之间的、用于驱动所述第一活动环片组的所有活动环片产生全方位相同圆周轨迹的往复运动的第一偏心机构；所述第一联动环片上设有第一联动环片穿接孔，所述第一联动轴贯穿所述第一闭合活动环片穿接孔和第一联动环片穿接孔。

第一偏心机构包括：固定安装于所述第一传动轴上并位于第一联动环片的第一联动环片安装孔内的，并通过第一轴承与所述第一联动环片安装孔内壁抵接，在所述第一传动轴转动时驱动所述第一联动片产生相同圆周轨迹往复运动的第一偏心轮；以及，紧固于所述第一联动环片的第一安装耳上并位于所述第一联动环片安装孔两侧的、用于将所述第一偏心轮限定在所述第一联动环片安装孔内的第一限位片。

所述第二闭合环片组为运动状态静止的闭合固定环片组；所述闭合固定环片组内的固定环片上均设置两个或两个以上的固定孔，穿设于所述固定耳之间的、用于将所述固定环片固定装配在所述支撑架上的固定轴。

所述第二闭合环片组为与第二闭合活动环片组，所述的第二闭合活动环片组通过穿设于闭合环片之间的第二连体机构连成一个整体，所述的驱动装置通过第二传动装置驱动所述第二闭合活动环片组上的闭合活动环片做全方位相同圆周轨迹的往复运动，以使所述第二闭合活动环片组与所述支撑架以及相邻的所述第一闭合活动环片组之间产生相对位移，使过滤缝隙变得更加的通透，增加过滤的面积；所述第二连体机构包括：穿设于支撑架让位孔和所述第二闭合活动片组的第二闭合活动环片穿接孔、用于将所述第二闭合活动环片组连成整体并实现同步运动的至少两根第二联动轴；所述第二传动装置包括：与所述驱动装置装配并可随所述驱动装置同步运动的至少两根第二传动轴，套设于所述第二传动轴上的并平衡设置于所述第二闭合活动环片组之间的第二联动环片、以及设置于所述第二联动环片与所述第二传动轴之间的、用于驱动所述第二活动环片组的所有活动环片产生全方位相同圆周轨迹的往复运动的第二偏心机构，所述第二传动轴可以共用所述第一传动轴，所述第二联动环片上设有第二联动环片穿接孔，所述第二联动轴贯穿所述第二闭合活动环片穿接孔和第二联动环片穿接孔；所述第二偏心机构包括：固定安装于所述第二传动轴上并位于所述第二联动环片的第二联动环片安装孔内的，并通过第二轴承与所述第二联动环片安装孔内壁抵接，在所述第二传动轴转动时驱动所述第二联动片产生相同圆周轨迹往复运动的第二偏心轮；以及，紧固于所述第二联动环片的第二安装耳上并位于所述第二联动环片安装孔两侧的、用于将所述第二偏心轮限定在所述第二联动环片安装孔内的第二限位片；第一偏心轮与所述第二偏心轮的偏心方向设置有夹角。

第一偏心轮与第二偏心轮的偏心方向设置的夹角为0度，二者的偏心距不一致。

所述驱动装置包括：设置于所述支撑架上并位于所述出料通道一侧的齿轮箱；

设置于所述齿轮箱内的、用于驱动所述螺旋轴转动的第二齿轮组；设置于所述齿轮箱内的、用于驱动所述传动装置转动的第三齿轮组；设置于所述齿轮箱上远离所述过滤腔体一侧并伸入所述齿轮箱内与所述第二齿轮组装配的、用于驱动所述第二齿轮组运动的第二动力源；以及，设置于所述支撑架上远离所述过滤腔体一侧并伸入所述齿轮箱内与所述第三齿轮组装配的、用于驱动所述第三齿轮组运动的第三动力源。

所述驱动装置包括：同时设置于出料通道一侧和进料口一侧，向传动轴输出同样的转速和转向的动力，以减轻设备增大时候的驱动负荷。

所述螺旋轴平行设置有两根，且所述螺旋轴的旋向相反，所述螺旋轴用于共同推送物料并在推送物料的同时相互刮除粘在所述螺旋轴上的物料以保证物料推送的顺畅性。

采用上述技术方案后，本发明有益效果为：

1、通过设置的传动装置驱动闭合活动环片组做全方位相同圆周轨迹的往复运动，让活动环片相对于其相邻的闭合固定环片发生全方位的同步、等距、均匀的位移，从而有效增加了过滤面积，提升了过滤效果，保证了滤缝的顺畅性。

2、闭合活动环片组的联动环片的两处乃至多处均可以设置传动装置，使得联动环片的在运动时能够均匀受力，不仅避免了联动环片和活动环片因各自的相互挤压引起的变形和破损，也可以让活动环片的内壁到外圈的距离设计得小，缩短过滤路径，有效提升过滤的效果，又有利于制作超大型的固液分离设备。

3、由于传动轴固定装配在驱动装置和支撑架上，所以，避免了磨损和变形的风险，提高了运行的稳定性和延长了机器的使用寿命。

4、当过滤腔体是由两组偏心轮的方向或偏心距不同的闭合活动环片构成的时候，参与滤液导流和物料剪切的活动环片的数量更多，过滤缝隙更通透，滤液的排出渠道更加的多样性，有利于提高过滤的效果和过滤的效率。

5、通过设置在齿轮箱一侧的第二动力源驱动第二齿轮组带动螺旋轴转动，从而驱动物料从进料口向出料通道一侧运动，同时，通过设置齿轮箱上与第二动力源同侧的第三动力源驱动第三齿轮组带动传动装置运动，从而驱动过滤腔体产生过滤缝隙进行过滤，使得转轴转动的速率与运动腔体产生缝隙的速率互不干扰，进一步保证了固液分离的效率；而且，将齿轮箱设置在出料通道一侧，从而保证了驱动运行的平稳性。

6、通过在过滤腔体的两端，即出料通道一侧和进料口一侧设置能输出让传动轴产生同样转速和转向的动力的时候，有利于制作超大型的固液分离设备。

另外，针对现有技术的缺陷和不足，本发明的第二种目的在于提供一种带预浓缩功能的混合槽，具有过滤效率高，过滤效果好，过滤效果稳定，预浓缩效果好，运行稳定性好，使用寿命长的优势。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种带预浓缩功能的混合槽，包括混合槽、带预浓缩功能的搅拌装置；所述混合槽内设有所述带预浓缩功能的搅拌装置；其特征在于，所述带预浓缩功能的搅拌装置包括：驱动装置；如上述所述的过滤腔体，搅拌叶，以及滤液导流腔体；所述驱动装置包括驱动电机，中心轴以及与中心轴装配的齿轮组；所述滤液导流腔体位于所述过滤腔体的底部；所述滤液导流腔体和所述过滤腔体的内部相贯通；所述中心轴贯穿于过所述过滤腔体和所述滤液导流腔体的内部。

采用上述技术方案后，本发明有益效果为：通过设置的过滤腔体上的闭合活动环片做全方位相同圆周轨迹的往复运动，并在做往复运动的同时，驱使活动环片相对于其相邻的环片体发生全方位同步、等距、均匀的位移，从而有效增加了过滤面积，提升了过滤效果，保证了滤缝的顺畅性，具有过滤效率高，过滤效果好，过滤效果稳定，预浓缩效果好，运行稳定性好，使用寿命长的优势。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是实施例1的第一种整体结构示意图；

图2是对应图1中细节a的放大图；

图3是对应图1中支撑架、第一动力源、第一齿轮组、第一传动轴以及螺旋轴的结构示意图；

图4是对应图1中第一传动装置的爆炸图；

图5是对应图1中第一闭合活动环片、第一闭合固定环片以及第一联动环片的结构示意图。

图6是实施例1的第二种整体结构示意图；

图7是对应图6中细节b的放大图；

图8是对应图6中第一传动装置的爆炸图；

图9是对应图6中第二传动装置的爆炸图；

图10是对应图6中第一闭合活动环片、第一闭合活动环片、第一联动环片以及第二联动环片的结构示意图；

图11是实施例1的第三种整体结构示意图；

图12是对应图11中细节c的放大图；

图13是对应图11中第一闭合活动环片组、第一闭合活动环片组以及第一闭合固定环片组的整体结构示意图；

图14是实施例1中齿轮箱、第二齿轮组、第三齿轮组、第二动力源以及第三动力源的结构示意图；

图15是实施例2的整体结构示意图；

图16是实施例2中第一闭合活动环片组、第一闭合固定环片组以及第一联动环片的结构示意图。

附图标记说明：1、过滤腔体；101、进料口；102、出料通道；2、螺旋轴；3、驱动装置；4、第一闭合活动环片组；5、第二闭合活动环片组；6、垫片；7、第一连体机构；8、第一传动装置；9、支撑架；10、支撑架让位孔；11、第一联动轴；12、第一传动轴；13、第一联动环片；14、第一偏心机构；15、第一偏心轮；16、第一限位片；17、闭合固定环片组；18、固定孔；19、第二连体机构；20、第二传动装置；22、第二联动轴；23、第二传动轴；24、第二联动环片；25、第二偏心机构；26、第二偏心轮；27、第二限位片；28、第一动力源；29、第一齿轮组；30、齿轮箱；32、第二齿轮组；33、第三齿轮组；34、第二动力源；35、第三动力源；36、滤液导流腔体；37、驱动电机；38、中心轴；39、齿轮组；40、第一闭合活动环片穿接孔；41、第一联动环片穿接孔；42、第一联动环片安装孔；43、第二闭合活动环片穿接孔；44、第二联动环片穿接孔；45、第二联动环片安装孔；46、固定轴；47、第一轴承；48、第二轴承；49、第一安装耳；50、第二安装耳；51.支撑架穿接孔。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例1：本实施例涉及一种往复运动的叠片螺旋式固液分离机，如图1-5所示，包括：支撑架9；与支撑架9装配的过滤腔体1；安装于支撑架9上且贯穿于过滤腔体1内的螺旋轴2以及安装于支撑架9上的驱动装置3。且过滤腔体1的两端设置有进料口101与出料通道102。优选地，螺旋轴2平行设置有两根，且螺旋轴2的旋向相反，螺旋轴2用于共同推送物料并在推送物料的同时相互刮除粘在螺旋轴2上的物料以保证物料推送的顺畅性。

如图1-5所示，过滤腔体2包括：第一闭合活动环片组4和与其运动状态不一致的第二闭合环片组。两组闭合环片组之间相间层叠，形成过滤腔体。两组闭合环片组中，至少有一组闭合环片组的相邻两片的闭合环片之间，设有垫片6，且垫片6的厚度大于另一组的闭合环片的厚度，使相邻的闭合环片之间形成过滤缝隙。

具体地，如图1-5所示，第一闭合活动环片组4通过穿设于闭合环片之间的第一连体机构7连成一个整体。驱动装置3通过第一传动装置8驱动第一闭合活动环片组4上的闭合活动环片做全方位相同圆周轨迹的往复运动，以使第一闭合活动环片组4与支撑架9以及相邻的第二闭合环片组之间产生相对位移，进而使得过滤缝隙变得更加的通透，增加过滤的面积。

进一步地，如图1-5所示，第一连体机构7包括：穿设于支撑架让位孔10、第一闭合活动片组4的第一闭合活动环片穿接孔40以及用于将第一闭合活动环片组4连成整体并实现同步运动的至少两根第一联动轴11。在本实施例中，第一联动轴11设置有两根，在其他实施例中，第一联动轴11设置有三根、四根、五根等数量。

如图1-5所示，第一传动装置8包括：至少两根第一传动轴12、第一联动环片13以及第一偏心机构14。第一传动轴12穿过支撑架穿接孔51与驱动装置3装配并可随驱动装置3同步运动。第一联动环片13套设于第一传动轴12上，第一联动环片13与第一联动轴11固定装配并平衡设置于第一闭合活动环片组4之间。第一偏心机构14设置于第一联动环片13与第一传动轴12之间，第一偏心机构14用于驱动第一活动环片组4的所有活动环片产生相同圆周轨迹的往复运动。

优选地，第一联动环片13上设有第一联动环片穿接孔41，第一联动轴11贯穿第一闭合活动环片穿接孔40和第一联动环片穿接孔41。

具体地，如图1-5所示，第一偏心机构14包括：第一偏心轮15以及第一限位片16。第一偏心轮15固定安装于第一传动轴12上并位于第一联动环片安装孔41内，第一偏心轮15通过第一轴承47与第一联动环片安装孔42内壁抵接，在第一传动轴12转动时，第一偏心轮15驱动第一联动环片13产生相同圆周轨迹往复运动。第一限位片16紧固于第一联动环片13的第一安装耳49上并位于第一联动环片安装孔42两侧，第一限位片16用于将第一偏心轮15限定在第一联动环片安装孔42内。

在本实施例中，第二闭合环片组为运动状态静止的闭合固定环片组17。闭合固定环片组17内的固定环片上均设置两个或两个以上的固定孔18，固定轴46穿设于固定孔18之间，固定轴46用于将闭合固定环片组17固定装配在支撑架9上。

在其他实施例中，如图5-13所示，第二闭合环片组为与第二闭合活动环片组5。第二闭合活动环片组5通过穿设于闭合环片之间的第二连体机构19连成一个整体。驱动装置3通过第二传动装置20驱动第二闭合活动环片组5上的闭合活动环片做全方位相同圆周轨迹的往复运动，以使第二闭合活动环片组5与支撑架9以及相邻的第一闭合活动环片组4之间产生相对位移，进而使得过滤缝隙变得更加的通透，增加过滤的面积。

其中，如图5-13所示，第二连体机构19包括：穿设于支撑架让位孔10、第二闭合活动片组5的第二闭合活动环片穿接孔43以及用于将第二闭合活动环片组5连成整体并实现同步运动的至少两根第二联动轴22。

具体地，如图5-13所示，第二传动装置20包括：至少两根第二传动轴23、第二联动环片24以及第二偏心机构25。

第二传动轴23穿过支撑架穿接孔51与驱动装置3装配并可随驱动装置3同步运动。第二联动环片24套设于第二传动轴23上，第二联动环片24与第二联动轴22固定装配并平衡设置于第二闭合活动环片组5之间。第二偏心机构25设置于第二联动环片24与第二传动轴23之间，第二偏心机构25用于驱动第二闭合活动环片组5的所有活动环片产生相同圆周轨迹的往复运动。

优选地，第二传动轴23可以共用第一传动轴12，第二联动环片24上设有第二联动环片穿接孔44，第二联动轴22贯穿第二闭合活动环片穿接孔43和第二联动环片穿接孔44。

如图5-13所示，第二偏心机构25包括：第二偏心轮26以及第二限位片27。第二偏心轮26固定安装于第二传动轴23上并位于第二联动环片安装孔45内，第二偏心轮26通过第二轴承48与第二联动环片安装孔45内壁抵接。在第二传动轴23转动时，第二偏心轮26驱动第二联动环片24产生相同圆周轨迹往复运动。第二限位片27紧固于第二联动环片24的第二安装耳50上并位于第二联动环片安装孔45两侧，第二限位片27用于将第二偏心轮26限定在第二联动环片安装孔45内。

需要说明的是，该实施例中同样包含有第一偏心机构14，且第一偏心轮15与第二偏心轮26的偏心方向设置有夹角。或者，第一偏心轮15与第二偏心轮26的偏心方向设置的夹角为0度，但二者的偏心距不一致。

如图1、3所示，驱动装置3包括：第一动力源28、第一齿轮组29以及齿轮箱30。齿轮箱30设置于支撑架9上并位于出料通道102一侧。第一齿轮组29设置于齿轮箱30内，第一齿轮组29在第一动力源28的驱动下，通过齿轮间的相互啮合传动，带动第一传动轴12和第一联动轴11运动，从而带动第一偏心机构14运动。优选地，第一齿轮组29内设置有六个相互啮合的齿轮，使得过滤腔体内的螺旋轴2转速一致旋向相反，且驱动第一闭合活动环片组4运动的第一传动轴12转速和旋向一致。

在其他实施例中，如图14所示，驱动装置3包括：齿轮箱30、第二齿轮组32、第三齿轮组33、第二动力源34以及第三动力源35。

齿轮箱30设置于支撑架9上并位于出料通道102一侧。第二齿轮组32设置于齿轮箱30内，第二齿轮组32用于驱动螺旋轴2产生转速一致旋向相反的运动。第三齿轮组33设置于齿轮箱30内，第三齿轮组33用于驱动第一传动装置8转动，使得第一闭合活动环片组4产生转速和旋向一致的运动。第二动力源34设置于齿轮箱30上远离过滤腔体1一侧并伸入齿轮箱30内与第二齿轮组32装配，第二动力源34用于驱动第二齿轮组32运动。第三动力源35设置于支撑架9上远离过滤腔体一侧并伸入齿轮箱30内与第三齿轮组33装配，第三动力源35用于驱动第三齿轮组33运动。

或者，驱动装置3包括：同时设置于出料通道102一侧和进料口101一侧，向传动轴输出同样的转速和转向的动力，以减轻设备增大时候的驱动负荷。

需要说明的是，固液分离机的工作流程：絮凝好的物料通过往复运动的叠片螺旋式固液分离机的进料口进入过滤腔体，被过滤腔体内的两根旋向相反的螺旋轴持续地往前推进，即使碰到易缠绕的，易板结的物料，也会因为两根螺旋轴之间的相互刮除而顺利无阻地向前推进。在物料被输送的过程中，过滤腔体由于闭合活动环片的往复运动，与相邻的闭合环片产生位移，让滤缝保持通畅，滤液便能通过滤缝从过滤腔体内部向外排出，收集到现有技术中的滤液收集槽。被脱水后的物料最终从出料通道排出。

实施例2：基于实施例1，本实施例提供一种带预浓缩功能的混合槽，包括混合槽、带预浓缩功能的搅拌装置；混合槽内设有带预浓缩功能的搅拌装置；带预浓缩功能的搅拌装置包括：驱动装置3；如上述的过滤腔体1，搅拌叶，以及滤液导流腔体36；驱动装置包括驱动电机37，中心轴38以及与中心轴38装配的齿轮组39；滤液导流腔体36位于过滤腔体1的底部；滤液导流腔体36和过滤腔体1的内部相贯通；中心轴38贯穿于过滤腔体1和滤液导流腔体36的内部。

需要说明的是，带预浓缩功能的混合槽的工作流程：在带预浓缩装置的混合槽内，被絮凝好的物料设置在混合槽上部的过滤腔体，过滤腔体由于闭合活动环片的往复运动，与相邻的闭合环片产生位移，让滤缝保持通畅，滤液便能通过滤缝从过滤腔体的外部向内排入，并通过与过滤腔体相贯通的滤液导流腔体排出。而留在混合槽体里面的物料浓度变得更高，从而达到预浓缩的效果。

以上，仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其它修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。