趸船式斜伸轴腔曝气机的制作方法

本实用新型涉及一种污水处理曝气设备，具体说是一种趸船式斜伸轴腔曝气机。

技术背景

污水处理的主要原理就是氧气与有机物在微生物作用下生成二氧化碳和水，

这里的氧气是指通过机械设备曝气加到水中去的，故曝气设备是污水处理厂的最核心设备，技术含量高，影响力大，进口率较高。常规的曝气设备有底曝（池底微孔曝气设备）和表曝（倒伞、转碟曝气设备）等，这些设备的共同点都是污水厂新建时与混凝土构筑物一次性的施工安装到位，以后要增加或变更设备需改变原来的固有设施，困难多、费用高。近年来随着环保意识的提高和国家污水排放一级A标准的执行，那些早年建设的污水处理厂因曝气量不够等，需要改造升级曝气设备才能满足排放要求，传统的曝气设备与构筑物是连体的，牵一发而动全身，不仅改造投入大，最关键的还影响正常的生产，这让污水厂非常着急，迫切希望有这样的曝气设备：能直接加到污水曝气池中，不需要改变原来的任何固有设施，本趸船式斜伸轴腔曝气机就是为满足这个要求而实用新型，该曝气机直接放入污水池中，通过缆绳与池基固定，不需要做任何建设和设施改动，方便、快捷、节省，适用于各种新建和改造工程。

技术实现要素：

为了解决上述常规曝气机改造升级方面的不足，本实用新型提供了一种趸船承载稳定可靠，曝气结构简洁实用，设备添加容易快速的趸船式斜伸腔轴曝气机。

本实用新型的技术方案是：一种趸船式斜伸腔轴曝气机，其特征在于：包括趸船、安装底座、电机驱动装置、曝气腔管、斜伸腔轴、通气软管、鼓风机、鼓风机安装座、推流叶轮和切割叶轮，趸船上的重心位置焊固安装安装底座，安装底座上平面与趸船的上平面呈倾斜角设置，电动驱动装置由底座螺栓联接固定于安装底座上，曝气腔管通过曝气管法兰由曝气管螺栓联接固定在电动驱动装置的输出端外壳法兰上，曝气腔管与电动驱动装置呈同心联接固定状态，斜伸腔轴通过斜伸轴法兰由斜伸轴螺栓联接固定在电动驱动装置的输出传动轴上与电动驱动装置输出轴呈同心联接固定随输出轴转动状态，轴套内孔套装在斜伸腔轴下端的轴上，并呈微过盈固定状态，轴套外圆与曝气腔管下端内孔间隙配合呈转动副状态，在轴套的下端、斜伸腔轴的偏下位置设有推流叶轮，斜伸腔轴的末端布置切割叶轮，推流叶轮和切割叶轮呈与斜伸腔轴同步转动状态，鼓风机通过鼓风机安装座安装固定在趸船上，通气软管联接鼓风机和曝气腔管，曝气腔管偏上端设有进气孔管，进气孔管与通气软管相连接，斜伸腔轴上设有通气通孔，曝气腔管内壁与斜伸腔轴外壁形成空腔，空腔由通气通孔连通斜伸腔轴内腔，斜伸腔轴内腔连通其下端通孔。

采用上述技术方案，本实用新型的优点是：

1、趸船近似设计为长方体，前部中间开设缺口，整体俯瞰呈水平放置的“U”字，以缺口后部面为基准面，离基准面一定间距中心截面上焊固安装底座，安装底座与趸船呈α的倾斜角，在基准面的前后一定的间距、趸船两侧布置安装缆绳固定耳，及基准面前面一定间距布置鼓风机安装基，趸船整体呈纵向中心轴截面对称图形，安装底座设计成α的倾斜角、并布置在趸船的重心位置，保证了斜伸腔轴与趸船的α角斜伸状态，合理位置安装确保了趸船和所有安装件在水体中的平衡和工作中的平稳，缆绳固定耳的布置保证趸船可通过缆绳与池基定位固定。

2、电机驱动装置输出端分外壳法兰结构和输出传动轴结构，及底部驱动安装座结构，外壳法兰上设计联接孔、凸台法兰等，输出传动轴上设计台阶和螺纹孔、定位圆等，外壳法兰是固定不动的，输出传动轴是可转动的，它们呈转动状态，外壳法兰上凸台法兰具有定位作用，与输出传动轴定位圆呈同心状态，底部驱动安装座设有安装平面和安装孔，安装面与输出传动轴中心线呈平行状态，驱动装置的外壳法兰结构与曝气腔管的法兰结构相适应和吻合，输出传动轴台阶、定位圆结构与斜伸轴腔管的法兰结构相适应和吻合，驱动安装座结构与趸船安装座结构相适应和吻合，简洁、方便、可高。

3、曝气腔管一端设计联接法兰和联接孔，另一端设计轴套配合孔，中间偏上位置设有垂直焊固的进气孔管，联接法兰和联接孔结构与电机驱动装置外壳法兰结构相适应和吻合，轴套配合孔与轴套外圆呈间隙配合相适应，曝气腔管内径尺寸设计较斜伸腔轴外径尺寸大，它们的差值形成外腔空间。

4、斜伸腔轴一端设计轴法兰和轴联接孔，另一端设计轴套配合轴，轴法兰和轴联接孔结构与电机驱动装置输出传动轴台阶和定位圆结构相适应和吻合，轴套配合轴与轴套内孔呈微过盈配合相适应，斜伸腔轴呈管状结构，外径尺寸比曝气腔管内径小，斜伸腔轴外圆面和曝气腔管的内孔面形成外腔空间，斜伸腔轴内部空心管状形成内腔空间，腔轴中间偏上位置设计两组中心线相互垂直的通气通孔，作为气体由外腔转入内腔的通道，在斜伸腔轴轴套安装位置的偏下处设有推流叶轮安装轴结构，斜伸腔轴的末端、距推流叶轮安装位置一定的间距设有切割叶轮安装轴结构，安装轴结构与叶轮安装孔结构尺寸相适应和吻合。

5、轴套设有内径和外径，内径实现与斜伸腔轴安装部位的微过盈配合，外径实现与曝气腔管安装部位的间隙配合，结构尺寸分别与它们适应和吻合。

本实用新型设有趸船、电机驱动装置、曝气腔管、斜伸腔轴、轴套、叶轮、鼓风

机等，电机驱动装置、曝气腔管、斜伸腔轴、轴套、叶轮、鼓风机等组合为曝气推流系统，曝气推流系统作为整机的主要动力工作装置，通过驱动安装座与趸船上安装底座联接固定，由趸船安装底座呈倾斜角、及趸船前中部开设缺口的结构，使得曝气推流系统装置整体呈倾斜式嵌进趸船缺口、伸入水中，趸船作为曝气推流装置的承载体，设计为整体型的趸船式结构，均衡、抗振、安全，能充分承受曝气推流系统静态的重力和动态的冲击载荷，确保整机设备长久可靠稳定运行，趸船四周设有缆绳固定耳，通过缆绳与池基定位固定，实现了曝气装置安装固定方便快捷、不需要更改污水处理厂固有设施的要求，所述曝气推流系统由电机驱动装置、曝气腔管、斜伸腔轴及轴套构成动力旋转机构，曝气腔管、斜伸腔轴它们一端与电机驱动装置输出端相联，一端通过轴套联接，形成两个转动支点，使斜伸腔轴相对于曝气腔管呈转动状态，由于曝气腔管和斜伸腔轴的管状结构，它们组合的中间部分形成外腔和内腔，使鼓风机压进来的气体先注满外腔空间，再通过斜伸轴腔上的通气通孔进入旋转的内腔空间，顺着管状通道自然通到外面水中，所述切割叶轮安装于斜伸腔轴的末端，推流器叶轮安装于切割叶轮上面、轴套下面位置，切割叶轮和推流叶轮斜伸腔轴同步转动，切割叶轮将压出轴管外的大块气体切割成小气泡释放到污水中，增大气体与污水的接触表面积，提高曝气效率，推流器叶轮将空气和污水搅拌混合，并搅动气水旋流和射流，达到充氧曝气和推流搅拌的双重效果。

附图说明

图1为本实用新型趸船式斜伸腔轴曝气机整体结构示意图；

图2为本实用新型趸船式斜伸腔轴曝气机俯视结构示意图；

图3为本实用新型趸船及安装底座结构示意图；

图4为本实用新型趸船及安装底座俯视结构示意图；

图5为本实用新型3的安装底座A向结构示意图；

图6为本实用新型电机驱动装置结构示意图；

图7为本实用新型图6的B向结构示意图；

图8为本实用新型曝气腔管的结构示意图；

图9为本实用新型斜伸腔轴的结构示意图；

图10为实用新型轴套的结构示意图；

图中：它包括：趸船1，安装底座2，底座螺栓3，电机驱动装置4，曝气管螺栓5，斜伸轴螺栓6，曝气腔管7，斜伸腔轴8，通气通孔9，通气软管10，鼓风机11，鼓风机安装座12，轴套13，推流叶轮14，切割叶轮15，缆绳固定耳16，安装底座孔17，安装基18，外壳法兰19，法兰联接孔20，凸台法兰21，输出传动轴22，联接螺纹孔23，台阶定位轴24，驱动安装座25，驱动安装孔26，曝气管法兰27，曝气管联接孔28，曝气管定位圆29，进气孔管30，曝气管内径31，轴套配合孔32，轴法兰33，轴联接孔34，轴定位圆35，轴套配合轴36，轴套内孔37，轴套外圆38。

具体实施方式

以下结合附图对实用新型实施作进一步说明：

图1，图2所示，一种趸船式斜伸腔轴曝气机，它包括趸船1，安装底座2，底座螺栓3，电机驱动装置4，曝气管螺栓5，斜伸轴螺栓6，曝气腔管7，斜伸腔轴8，通气通孔9，通气软管10，鼓风机11，鼓风机安装座12，轴套13，推流叶轮14，切割叶轮15，安装底座2焊固安装在趸船1上的重心位置，底座上平面与趸船的上平面呈α的倾斜角，电动驱动装置4由底座螺栓3联接固定于安装底座2上，其传动中心线与安装底座2的上平面平行、由此与趸船1的上平面也呈α的倾斜角，这里安装底座设计在整机设备的重心位置，确保整机在水中受力的均衡性和工作的平稳性，安装底座的倾角基于腔轴传动和工作需要的倾斜角度，安装曝气腔管7通过曝气管法兰由曝气管螺栓5联接固定在电动驱动装置4的输出端外壳法兰上，曝气腔管7与电动驱动装置4呈同心联接固定状态，曝气腔管与驱动装置的外壳固定联接为一体，从受力结构上作为斜伸腔轴工作的支撑座，斜伸腔轴8通过斜伸轴法兰由斜伸轴螺栓6联接固定在电动驱动装置4的输出传动轴上，与电动驱动装置输出轴呈同心联接固定状态，斜伸腔轴8能随输出轴一起转动，轴套13设计在曝气腔管的另一端，内孔套装在斜伸腔轴8下端的轴上，并呈微过盈固定状态，轴套13外圆与曝气腔管7下端内孔间隙配合、呈转动副状态，这样斜伸腔轴就由驱动联接端和轴套配合端两个支撑点支承在驱动装置和曝气腔管联接体上，在轴套13的下端、斜伸腔轴8的偏下位置设有推流叶轮14，斜伸腔轴8的末端、距推流叶轮14一定的间距布置切割叶轮15，推流叶轮14和切割叶轮15与斜伸腔轴8呈同步转动状态，鼓风机11通过鼓风机安装座12安装固定在趸船安装基上，通气软管10联接鼓风机11和曝气腔管7，所述曝气腔管7内径为∮r，曝气腔管偏上端设有进气孔管，进气孔管与通气软管10相连接，所述斜伸腔轴8外径为∮t，∮t＜∮r，内劲为∮s，斜伸腔轴上设有两组通气通孔9，两组通气通孔呈一定间距布置，中心线呈垂直状态，其开设位置与曝气腔管上的进气孔位置相吻合，所说曝气腔管7是静止的，斜伸腔轴8与曝气腔管呈同心转动状态，曝气腔管7内壁与斜伸腔轴8外壁自然形成（∮r-∮t）的空腔，空腔内能充满鼓风机送进的压力气体，该压力气体再由通气通孔9进入斜伸腔轴，顺∮s内孔进入斜伸腔轴下端的通孔而压出，切割叶轮15将压力气体旋流释压并切割成小气泡，使鼓风机输出的压力气体呈小气泡状态释放到污水中，推流叶轮14在稍后位置将气水混合物搅动并向前推流，达到充氧曝气和推流搅拌的双重效果。整体新颖实用、结构紧凑、过渡自然、各部位相互配合精巧、复合作用明显，是污水处理厂曝气推流的两用机。

如图1、2、3、4、5所示，趸船1近似地设计为长L、宽b、高为h的长方体，前部中间部位开出w×a的缺口，俯瞰整体呈水平放置的“U”字型，纵向呈轴中心线O-O对称布置的图形，以缺口后实体面为安装基准面M，离基准面M向后距离e安装焊固安装底座2，离基准面M向后距离d和向前距离c分别安装焊固缆绳固定耳16，固定耳16沿趸船两侧边布置各2个，且与轴中心线O-O对称，离基准面M向前c的距离、缺口的两侧布置鼓风机安装座12的安装基18，所述安装底座2的上平面与趸船1的上平面呈α的倾斜角，且安装底座2的中心线k-k与趸船1的纵向中心截面统一，沿中心线k-k对称分布4个安装底座孔17，其纵向孔距为g，横向孔距为f，其孔用于与电机驱动装置4的安装固定，趸船的结构外形设计既满足了斜伸腔轴曝气机主体安装斜伸要求，更注意了整体重心受力均衡布置，整机安全、承载、简洁。

如图1、6、7所示电机驱动装置4输出端外壳上设置外壳法兰19，在外壳法兰19上设置分度圆直径为∮n的周向布置法兰联接孔20，外壳法兰前面设有直径为∮m的凸台法兰21，外壳法兰、凸台法兰和法兰联接孔一起构成曝气腔管7的定位安装依靠，所述电机驱动装置4的输出传动轴22设置为台阶轴，里端大台阶端面上设有分度圆直径为∮p的周向布置联接螺纹孔23，末端台阶定位轴24直径为∮q，输出传动轴、螺联接纹孔、台阶定位轴一起构成斜伸腔轴8的定位安装依靠，并传递扭矩，所述电机驱动装置的底端设置驱动安装座25，并在驱动安装座25上设有驱动安装孔26，其孔距纵向为g，横向为f，驱动安装座25和驱动安装孔26与安装底座2和其上安装底座孔17保持安装尺寸的吻合和安装联接的适应性，驱动装置是整机的电动传动系统、也是曝气腔管和斜伸腔轴的联接承载体，并实现了与趸船倾斜固定和传动的斜伸状态，功能强大，布置合理。

如图1、8所示，曝气腔管7右端（总图中的上端）设置曝气管法兰27，法兰上设有分度圆直接为∮n的周向布置曝气管联接孔28，法兰内圆设有直径为∮m的曝气管定位圆29，曝气管法兰、曝气管联接孔、曝气管定位圆一起构成与电机驱动装置外壳法兰的定位安装依靠，所述曝气管上开设进气孔管30，此进气孔管与曝气腔管垂直焊固，所述曝气腔管中间段曝气管内劲31，直径为∮r，是曝气腔的重要组成部分，曝气腔管下端设有轴套配合孔32，其孔径与轴套外径吻合，曝气腔管与电机驱动装置外壳联接为一体，作为斜伸腔轴的支撑，同时利用内壁形状，一起和斜伸腔轴构成管内的气腔结构。

如图1、9所示，斜伸腔轴8右端（总装图中的上端）设置轴法兰33，在轴法兰上设有分度圆直径为∮p的周向布置的轴联接孔，轴法兰内圆上设有直径为∮q的轴定位圆35，轴法兰、轴联接孔、轴定位圆一起构成与电机驱动装置输出传动轴的定位、安装依靠，所述斜伸腔轴上开设两组相距u、且中心线相互垂直的通气通孔9，其位置与曝气腔管上的进气孔管位置吻合，所述斜伸腔轴中段外径为∮t，内径为∮s，∮t＜∮r，（∮r-∮t）构成进气外腔，∮s内管构成进气内腔，进气内腔与斜伸腔轴下端（左端）通孔相通，鼓风机气体可由外腔通过通气通孔9进入内腔，再经下端通孔压向腔外，所述斜伸腔轴下端外圆设有轴套配合轴36，轴套配合轴36保持与轴套的微过盈配合相吻合，轴套配合轴36的下端还设有两个外径圆，分别用于安装固定推流叶轮和切割叶轮，斜伸腔轴是功能实现核心件，通过内外壁形状及与曝气腔管的有效组合，构成气体外腔和内腔结构，并实现气体由静态腔向转动腔的转移和输出。

如图1、8、9、10所示，轴套13设置内圆37和外圆38，内圆37与斜伸腔轴的轴套配合轴36微过盈配合相吻合，外圆38与曝气腔管的轴套配合孔32间隙配合相吻合，这里轴套作为斜伸腔轴支承在曝气腔管上的又一个支点转动件。