一种根据砂量分步自动调节行走吸砂策略的吸砂桥系统的制作方法

1.本实用新型涉及污水净化设备技术领域，具体涉及一种根据砂量分步自动调节行走吸砂策略的吸砂桥系统。


背景技术：

2.吸砂桥为污水处理厂安装在曝气沉砂池上的设备。曝气沉砂池是一个长型渠道，池底一测安装曝气装置，产生曝气，污水在池内做螺旋流运动，曝气系统通过控制曝气量来控制池中旋转流速，在旋流产生的离心力作用下，密度较大的无机颗粒甩向外层下沉，下沉的无机颗粒即为吸砂桥所需要吸走的砂。
3.吸砂泵固定在吸砂桥底部，随着吸砂桥在曝气沉砂池上往复行走，吸沙泵将底部砂粒吸走。假设吸砂泵的吸砂效率一定，吸砂泵在各个位置的吸砂量应当与吸砂桥在该位置的停留时间成正比，现有的吸砂桥系统不能得到水下的砂面分布情况，理想的情况是将吸砂泵运行在各个位置的停留时间与底部砂量分布成正比。
4.现有的吸砂桥系统不能够判断出吸砂桥底部累积的砂的分布情况，边吸砂边行走，不能保证能够把底部存在的砂吸走。实际运行过程中，导致吸砂桥行走扭矩变大，出砂效果不好，吸砂桥系统停机等一系列问题。为此通过污泥界面仪（泥位计）、多波束测深系统、单波束测深系统以及测压传感器对曝气沉砂池底部的砂的分布进行探测以调整行走策略，但由于沉砂池内部的环境，其情况探测不佳，难以保证探测结果与实际分布的相吻合。


技术实现要素：

5.为了解决现有技术中吸砂桥行走吸砂过程中不能根据沉砂池底部砂的分布灵活调整行走策略以完成较好吸砂效果的问题。本实用新型提出一种根据砂量分步自动调节行走吸砂策略的吸砂桥系统。
6.一种根据砂量分步自动调节行走吸砂策略的吸砂桥系统，包括砂层检测装置、控制器、行走电机、吸砂泵以及显示终端，所述砂层检测装置包括检测头、测量电机以及电流检测模块，所述检测头与测量电机的转轴连接，所述电流检测模块安装于测量电机上用以测量电流，所述砂层检测装置、行走电机、吸砂泵以及显示终端均与控制器连接。
7.进一步地，所述检测头包括锥形段和圆柱段，所述锥形段表面设置有螺旋刀刃，所述圆柱段与测量电机连接。
8.进一步地，所述检测头与测量电机间设置有传动装置，所述传动装置包括相啮合的第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮通过连接轴和检测头连接，所述第二齿轮与测量电机的转轴连接，第一齿轮的齿数大于第二齿轮的齿数。
9.进一步地，所述连接轴下方设置有支撑架，测量电机下方设置有支撑台，转轴与支撑架铰接，支撑架和支撑台均固定在底座上。
10.进一步地，所述电流检测模块连接有电源模块。
11.进一步地，所述电流检测模块与控制器通过485通讯协议进行通讯。
12.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
13.本实用新型提出一种根据砂量分步自动调节行走吸砂策略的吸砂桥系统，通过砂层检测装置、控制器、行走电机、吸砂泵以及显示终端的设置，砂层使砂层检测装置产生扭矩并将将扭矩转换为可以量化的标准电流信号，通过电流的大小控制吸砂桥的行走策略，当砂层较厚时，扭矩大，电流大，吸砂桥行走电机停止运行，吸沙泵工作，砂层检测装置一直工作，当测得的扭矩值达到正常状态时，吸砂桥继续前进。
14.通过将砂层分步通过扭矩大小表征出来，解决传统测量方法原理在此工况下的精度不够，投资小，经济性好。由于砂层分步已经和电流大小做了对应关系，能够设置动作电流限值，即相应的砂层厚度值，同时也通过电流的大小显示出砂层的分步情况，可以了解曝气沉砂池的工况。
附图说明
15.图1是本实用新型一种根据砂量分步自动调节行走吸砂策略的整体结构示意图。
16.图2是本实用新型一种根据砂量分步自动调节行走吸砂策略的吸砂桥系统的砂层检测装置结构示意图一。
17.图3是本实用新型一种根据砂量分步自动调节行走吸砂策略的吸砂桥系统的砂层检测装置结构示意图二。
18.图4是本实用新型一种根据砂量分步自动调节行走吸砂策略的吸砂桥系统的砂层检测装置结构示意图三。
19.图5是本实用新型一种根据砂量分步自动调节行走吸砂策略的吸砂桥系统工作流程示意图。
20.附图标号为1为控制器，2为行走电机，3为吸砂泵，4为显示终端，5为检测头，501为锥形段，502为圆柱段，503为螺旋刀刃，6为测量电机，7为第一齿轮，8为第二齿轮，9为支撑架，10为支撑台，11为底座，12为电流检测模块，13为电源模块。
具体实施方式
21.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步解释说明：
22.如图 1~5所示，一种根据砂量分步自动调节行走吸砂策略的吸砂桥系统，包括砂层检测装置、控制器1、行走电机2、吸砂泵3以及显示终端4，所述砂层检测装置包括检测头5、测量电机6以及电流检测模块12，所述检测头5与测量电机6的转轴连接，所述电流检测模块12安装于测量电机6上用以测量电流，所述砂层检测装置、行走电机2、吸砂泵3以及显示终端4均与控制器1连接。
23.可以理解的是，通过砂层检测装置、控制器1、行走电机2、吸砂泵3以及显示终端4的设置，砂层使砂层检测装置产生扭矩并将将扭矩转换为可以量化的标准电流信号，通过电流的大小控制吸砂桥的行走策略，当砂层较厚时，扭矩大，电流大，吸砂桥行走电机2停止运行，吸沙泵3工作，砂层检测装置一直工作，当测得的扭矩值达到正常状态时，行走电机2控制吸砂桥继续前进同时进行吸砂工作。
24.进一步地，所述检测头5包括锥形段501和圆柱段502，所述锥形段501表面设置有螺旋刀刃503，所述圆柱段502与测量电机6连接。
25.进一步地，所述检测头5与测量电机6间设置有传动装置，所述传动装置包括相啮合的第一齿轮7和第二齿轮8，所述第一齿轮7通过连接轴和检测头5连接，所述第二齿轮8与测量电机6的转轴连接，第一齿轮7的齿数大于第二齿轮8的齿数。
26.可以理解的是，检测头5中锥形段501的设置方便检测头5在沉沙中顺畅旋转和前进穿梭，通过螺旋刀刃503的设置，增加检测头5与沉沙接触的同时，由于其螺旋形的设置而不过大增加检测头5的阻力，第一齿轮7的齿数大于第二齿轮8的齿数使测量电机6的转速传输至检测头5时得到减速。
27.进一步地，所述连接轴下方设置有支撑架9，测量电机6下方设置有支撑台10，转轴与支撑架9铰接，支撑架9和支撑台10均固定在底座11上。
28.进一步地，所述电流检测模块12连接有电源模块13。
29.进一步地，所述电流检测模块12与控制器1通过485通讯协议进行通讯。
30.在具体使用时，砂层检测装置安装在曝气沉砂池底部的吸沙泵3吸沙口附近。测量电机6通过第二齿轮8和第一齿轮7驱动检测头5转动，第一齿轮7和第二齿轮8的线速度一致，由第二齿轮8传递给第一齿轮7的角速度减小，从而起到减速的作用。当砂较多时，检测头5旋转时的扭矩增大，电流检测模块12检测测量电机6的电流值增大，当砂较少时，旋转的扭矩减小，电流检测模块12检测测量电机6的电流值减小。通过测量电机6和电流检测模块12将砂层检测装置的扭矩值转化为电流值，从而建立了电流大小与砂层厚度的正相关关系，即当砂层较厚时通过大的电流值体现，砂层薄时通过小的电流值体现。
31.电流检测模块12通过rs485通讯协议将检测出的电流传输到控制器1，其中控制器1可采用plc或其他控制芯片，控制器1将接收到的电流值在显示终端显示，通过在控制器1内设置预设的电流动作值来触发改变行走和吸砂策略，该电流动作值通过实验得出，保证测量的电流值在达到预设值时能够停止行走并进行吸砂，电流值低于预设电流动作值时继续行走并同时吸砂。
32.当测得的电流值大于预设电流动作值时，说明底部砂量较多，吸砂桥停在该位置，吸沙泵3工作，将砂从底部向外吸，砂量减少，当测得的砂量减少到预设电流动作值以下后，吸砂桥继续行走，吸砂泵3继续工作。同时在控制器1内设置高于预设电流动作值的极限报警电流值，为吸砂桥的工作提供保证，即当检测到的电流过大并超过报警电流时吸砂桥进行报警并停机，保证吸砂桥系统不受损坏。
33.以上所述之实施例，只是本实用新型的较佳实施例而已，并非限制本实用新型的实施范围，故凡依本实用新型专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本实用新型申请专利范围内。