一种池底周边牵拽式刮泥机的制作方法

1.本发明涉及环保设备技术领域，具体涉及一种池底周边牵拽式刮泥机。


背景技术：

2.圆形沉淀池是水处理厂最常用的工艺构筑体，而刮泥机设备有是沉淀池里的主要配置设备。目前圆形沉淀池配置的刮泥机主要有中心传动刮泥机和周边传动刮泥机，还有就是通过液位差实现刮吸排泥。
3.中心传动刮泥机需在池面上架起一座工作桥横跨整个池面，将主动力机构安装在桥架中心，通过传动轴驱动池底刮泥装置刮除池底沉淀污泥。由于驱动力在池体中心，驱动刮泥装置需要较大的扭矩，一旦池底污泥较多时就会有超负荷现象，会给传动机构造成损坏。所以这种刮泥机只适合池径小于20米的池体。如中国专利cn214808655u公开了一种中心传动刮泥机，包括机体、控制柜、工作桥和主轴，主轴竖直设置在机体中心位置，工作桥设于机体上部，控制柜位于工作桥上部，主轴顶端设有减速机，减速机与主轴上部之间设有导流筒，导流筒一侧设有刮渣板。
4.周边传动刮泥机具有使用范围广、承载负荷能力强、机械机构稳定的特点。但因其驱动装置在池壁顶面上行走，对池体表面土建结构的平面度、轨道同心度要求较高，另外受天气气候影响，池面轨道可能出现打滑、开裂、变形等问题，对设备运行造成影响。如中国授权发明专利cn104826371 b公开了一种周边传动刮泥机，包括工作桥、刮泥系统、支撑系统、稳流筒、进水管、电控装置、减速机及行走端梁。工作桥的一端与支撑系统的顶部连接，另一端与行走端梁连接，行走端梁设有减速机，减速机与电控装置连接，刮泥系统置于工作桥的下方。
5.由上述现有技术可知，中心传动式和周边传动式这两种刮泥机均需要在池面上架一座工作桥来支撑传动机构，带动水下刮泥装置转动，这会使得池面结构复杂，施工周期长。而且现有的刮泥机，如上所述，无论是中心传动式还是周边传动式均存在有不少的问题，有待进一步改进优化。


技术实现要素：

6.针对上述存在的技术问题，本发明目的是提供一种池底周边牵拽式刮泥机，解决了现有技术中常规的中心传动式和周边传动式刮泥机均需要在池面上架工作桥导致池面结构复杂的问题。
7.本发明的技术方案是：
8.本发明的目的在于提供一种池底周边牵拽式刮泥机，包括：
9.传动机构，其包括主传动机构和从动机构，所述主传动机构包括驱动部件和与所述驱动部件连接的主动齿轮，所述从动机构包括与所述主动齿轮啮合地从动销轴圈轮及沿池壁一周间隔分布的若干用于对所述从动销轴圈轮支撑定位的支撑部件，任一所述支撑部件至少包括支撑于所述从动销轴圈轮底部的、并与所述从动销轴圈轮的底面滚动接触的第
一滚动轮；
10.刮泥机构，其可回转地安装在池底中心位置的中心支柱上且其包括安装于所述中心支柱上的中心回转机构，一端与所述中心回转机构连接、另一端与所述从动销轴圈轮通过牵引绳连接并可随所述从动销轴圈轮绕所述中心支柱回转的主体桁架，及若干间隔安装于所述主体桁架底部并可与所述主体桁架随动的污泥刮板，所述主体桁架由中心回转机构的外壁沿池体的径向方向朝向池壁延伸且可沿竖直方向随池底面高低而起伏，所述污泥刮板的板面与所述主体桁架的延伸方向呈锐角设置以使污泥向池体中心推移；
11.所述中心支柱的外围形成有集泥坑，所述集泥坑的底部开设有排泥管口。
12.优选地，所述驱动部件设于池面平台上并通过传动轴与所述主动齿轮连接；
13.所述驱动部件包括电机减速机，所述电机减速机设有扭力限制器；
14.所述传动轴沿竖直方向布置且其的底端通过固定在池壁上的定位支架进行固定，所述传动轴与所述定位支架之间通过轴承配合。
15.优选地，所述主动齿轮为正多边形轮体，所述正多边形轮体的每个角位置设有一个向外突出的可转动地滚轮，任一所述滚轮的转动轴线平行于所述正多边形轮体的转动轴线且所述正多边形轮体的任一对角位置的两个滚轮的中心与所述正多边形轮体的中心共线。
16.优选地，所述从动销轴圈轮包括上下间隔且同轴心设置的两组圆环及连接在两组圆环之间的若干间距设置的销轴，相邻两个销轴之间的间距即为所述从动销轴圈轮与所述主动齿轮啮合的啮合节距；
17.啮合传动时，所述滚轮依次切入到啮合处的相邻两个销轴之间的间距内，并随着所述主动齿轮的转动碰撞到转动方向前方的销轴、之后再分离，在转动碰撞过程中推动该销轴沿水平圆周转动以驱动所述从动销轴圈轮连续转动。
18.优选地，所述支撑部件包括与池壁固定连接的撑杆及与所述撑杆连接的可调节支架，所述可调节支架与所述撑杆之间通过位置调节机构连接以实现所述可调节支架与池壁之间的间距的调节，所述第一滚动轮可水平转动地安装在可调节支架的底部。
19.优选地，所述支撑部件还包括可水平转动地安装在所述可调节支架顶部的第二滚动轮和/或可竖向转动地安装在所述可调节支架的靠近所述撑杆一侧的侧壁上的第三滚动轮；
20.所述第一滚动轮、第二滚动轮分别与所述两组圆环的轴向外壁滚动接触，所述第三滚动轮同时与所述两组圆环的径向外壁滚动接触。
21.优选地，所述主体桁架沿其延伸方向由多个分段桁架依次通过插销铰链连接在一起，任意相邻两个分段桁架之间可沿竖直方向发生相对运动以随池底面高低而起伏从而带动其底部的污泥刮板与池底面仿形接触，任一所述分段桁架的底部安装有至少一个可支撑在所述池底面上的万向轮。
22.优选地，所述污泥刮板通过u型卡连接在所述主体桁架的底部且所述污泥刮板可沿竖直方向调节。
23.优选地，与所述中心回转机构相连的分段桁架对应所述集泥坑位置设有可与所述集泥坑的底壁面接触的刮泥板。
24.优选地，所述中心回转机构包括依附于所述中心支柱外周壁固定安装的定心圆
环、活动安装在所述定心圆环上的回转框架及安装在所述回转框架上并与所述定心圆环滚动接触的约束滚轮；
25.所述回转框架包括方形的框架主体和设于所述方形的框架主体上的上下两个相对且间隔设置的呈棱形状的框体，所述定心圆环设于两个框体之间，所述主体桁架与所述回转框架的侧壁连接；
26.所述约束滚轮包括径向约束滚轮和轴向约束滚轮，任一径向约束滚轮的轴向两端分别连接在两个框体的任一对应边的临近顶角位置处，所述径向约束滚轮与所述定心圆环的径向外壁面滚动接触；任一框体的任一边的中间位置设有一个轴向滚轮，两个框体的对应边上的上下两个轴向滚轮分别与所述定心圆环的轴向两壁面滚动接触。
27.与现有技术相比，本发明的优点是：
28.本发明的一种池底周边牵拽式刮泥机，通过在池顶面设置驱动部件驱动池底的主动齿轮带动与之啮合的从动销轴圈轮转动，从动销轴圈轮通过牵引绳带动刮泥机构绕中心支柱做回转运动。去除了池顶面的工作桥，使得池面结构更加简洁美观。采用销齿传动机构，安装维护方便。由于主传动机构靠近池壁设置，牵拽刮泥机构的从动销轴圈轮沿池壁周向设置，也即采用周边牵引方式，所需牵引力小，可适用更大直径的池体，适用范围广。
附图说明
29.下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
30.图1为本发明实施例的池底周边牵拽式刮泥机的立面结构示意图；
31.图2为本发明实施例的池底周边牵拽式刮泥机的局部俯视结构示意图(仅显示出刮泥机构、主动齿轮和部分从动销轴圈轮及牵引绳)；
32.图3为本发明实施例的池底周边牵拽式刮泥机的主传动机构的结构示意图；
33.图4为本发明实施例的池底周边牵拽式刮泥机的主传动机构中的主动齿轮的结构示意图；
34.图5为本发明实施例的池底周边牵拽式刮泥机的从动销轴圈轮和其中一个支撑部件对接处的局部结构示意图；
35.图6为本发明实施例的池底周边牵拽式刮泥机的刮泥机构与中心支柱配合的局部剖面结构示意图；
36.图7为本发明实施例的池底周边牵拽式刮泥机的刮泥机构与中心支柱配合的局部俯视结构示意图；
37.图8为本发明实施例的池底周边牵拽式刮泥机的定心圆环、回转框架和中心支柱配合的俯视结构示意图；
38.图9为图8中的a-a向剖切结构示意图；
39.图10为图8中的b-b向剖切结构示意图；
40.图11为图7中主体桁架、牵引绳及从动圈轮配合处的局部放大结构示意图。
41.其中：1、传动机构；11、主传动机构；111、电机减速机；112、传动轴；113、主动齿轮；1131、滚轮；114、扭力限制器；12、从动机构；121、从动销轴圈轮；122、销轴；123、支撑部件；1231、撑杆；1232、可调节支架；1233、第一滚动轮；1234、第二滚动轮；1235、第三滚动轮；124、连接板；2、刮泥机构；21、中心回转机构；211、定心圆环；2111、圆环本体；2112、径向定
位柱；212、框架主体；213、框体；214、约束滚轮；2141、径向约束滚轮；2142、轴向约束滚轮；22、主体桁架；221、插销铰链；222、万向轮；23、污泥刮板；231、刮泥板；3、牵引绳；4、池体；41、安装平台；42、定位支架；5、中心支柱；6、集泥坑；61、排泥管口；7、排泥管。
具体实施方式
42.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
43.参见图1至图11，本发明实施例的一种池底周边牵拽式刮泥机，包括传动机构1与刮泥机构2。传动机构1包括主传动机构111和从动机构12两部分。主传动机构111包括驱动部件和与驱动部件连接的主动齿轮113，从动机构12包括从动销轴圈轮121和若干支撑部件123。若干支撑部件123沿圆形池体的池壁一周均匀间隔布置，每个支撑部件123至少包括与从动销轴圈轮121的底面滚动接触的第一滚动轮1233。主动齿轮113与从动销轴圈轮121的内圈啮合.刮泥机构2可回转地安装在池底中心位置地中心支柱5上，具体的，包括中心回转机构21、主体桁架22和污泥刮板23。其中中心回转机构21安装在中心支柱5上，主体桁架22的一端与中心回转机构21连接、另一端通过牵引绳3与从动销轴圈轮121连接，具体的，如图11所示，在从动销轴圈轮121的内圈设有一向内突出延伸的连接板124，牵引绳3的另一端固定连接在该连接板124上，通过驱动部件驱动主动齿轮113转动带动从动销轴圈轮121转动进而带动主体桁架22绕中心支柱5做回转运动。若干污泥刮板23间隔设置主体桁架22的底部，可以与主体桁架22随动。主体桁架22可沿竖直方向随池底面高低而起伏，从而使得主体桁架22及其上的污泥刮板23能够与池底面更好的贴合，污泥刮板23能够将附着在池底面的污泥刮得更彻底。主体桁架22沿圆形池体4的径向方向延伸，污泥刮板23的板面与主体桁架22的延伸方向呈锐角设置，具体的，如图7所示，主体桁架22由中心回转机构21的外壁沿圆形池体4的径向方向朝向池壁延伸且转动方向为顺时针方向，污泥刮板23斜向下设置在主体桁架22的底部，具体角度不做限定，本领域技术人员可以根据实际情况选择设计。在池体4的池底面的中心位置具体为中心支柱5的外周一定半径范围内(具体数值不限，本领域技术人员可以根据实际情况选择设计)设有集泥坑6，从而使得污泥被污泥刮板23推移至池底中心的集泥坑6内，在集泥坑6的底面开有排泥管口61，排泥管口61与排泥管7相连通以便将污泥排出池体4外。本发明实施例的刮泥机，通过驱动部件驱动主动齿轮113转动并带动与主动齿轮113啮合的从动销轴圈轮121转动，从动销轴圈轮121转动通过牵引绳3牵拽主体桁架22绕中心支柱5回转，主体桁架22回转带动污泥刮板23回转，实现将池底面的污泥集聚到池底面中心位置的集泥坑6中，最后通过排泥管口61排出。需要说明的是，驱动部件是设置在池体4顶面上也即水上的，从动销轴圈轮121设置在池体4的中间位置的池壁上，可以在水中也可以在水上方。刮泥机构2是设置在圆形池体4内且靠近池底面的也即是在水中的。本发明的池底周边牵拽式刮泥机，无需像现有的刮泥机需要在池上方搭建工作桥，也即去除了工作桥，使得结构更加简单，池面更加简洁美观，而且采用周边牵拽的方式，所需牵引力小，可以适用于更大直径的池体4，适用范围更广。此外，采用销齿传动且从动机构12通过支撑部件123进行支撑，结构简单，安装维护方便。通过牵引绳3进行动力传输，这种柔性的传
递方式，有效的规避主动机构与从动机构不同心造成的机械损害，成功解决了池壁圆心与主体桁架22的回转中心的误差问题，也解决了主体桁架22运行时随池底面上下波动与从动销轴圈轮12不能平稳接触的问题。
44.根据本发明的一些实施例，如图3所示，驱动部件包括安装在池面平台也即如图3所示的固定于池体4顶部的三角状的安装平台41上方的电机减速机111和安装在电机减速机111上的扭力限制器114，通过扭力限制器114控制电机的驱动轴的扭矩，从而控制主动齿轮113的转速。电机减速机111通过传动轴112与主动齿轮113连接，传动轴112沿竖直方向间隔地设置在池体4的左侧壁的右侧，为了保证传动轴112的稳定性，在池壁上设有水平方向的定位支架42，定位支架42位于主动齿轮113的上方且定位支架42上开设有供传动轴112的下端穿过的竖向通孔，且在竖向通孔内安装有轴承(未图示)，定位支架42通过轴承与传动轴112转动配合。
45.根据本发明的一些实施例，主动齿轮113为正多边形轮体，正多边形轮体的每个角位置设有一个向外突出的可转动地滚轮1131，任一滚轮1131的转动轴线平行于正多边形轮体的转动轴线也即传动轴112的轴线且正多边形轮体的任一对角位置的两个滚轮1131的中心与正多边形轮体的中心三点共线。具体的，如图4所示，主动齿轮113的相邻两条边为平面，相邻两条边的交点处设有一个滚轮1131，以逆时针为正方向，任意一条边的后端由后一个滚轮1131的靠近主动齿轮113的中心点一侧开始倾斜延伸至其的前端与前一个滚轮1131的远离主动齿轮113的中心点的一侧连接。一种可选的实施例，主动齿轮113为八角形轮体，也即主动齿轮113有八个角和八个滚轮1131。示例的，如图4所示，主动齿轮113为六边形轮体，设有六个角和六个滚轮1131。优选的，滚轮1131为现有技术中常规的尼龙耐磨滚轮。需要说明的是，主动齿轮113的直径根据从动销轴圈轮121的节距配套设计。
46.根据本发明的一些实施例，如图5所示，从动销轴圈轮121包括上下间隔且同轴心设置的且尺寸大小一致的两组圆环及连接在两组圆环之间的若干间距设置的销轴122，相邻两个销轴122之间的间距即为从动销轴圈轮121与主动齿轮113啮合的啮合节距也即上述的从动销轴圈轮121的节距。啮合传动时，滚轮1131依次切入到啮合处的相邻两个销轴122之间的间距内，并随着主动齿轮113的转动碰撞到转动方向前方的销轴122、之后再分离，在转动碰撞过程中推动该销轴122沿水平圆周转动以驱动从动销轴圈轮121连续转动。具体的，为了便于描述和区分，沿逆时针方向，将最先切入到从动销轴圈轮121的相邻两个销轴122之间的间距内的滚轮1131描述为第一滚轮，其余滚轮1131沿逆时针转动方依次描述为第二滚轮、第三滚轮
……
，当第一滚轮切入到从动销轴圈轮121内并碰撞到其前方的销轴122，随着主动齿轮113的转动，第一滚轮推动该销轴122沿水平周向转动以带动从动销轴圈轮121转动，之后第一滚轮与销轴122分离，且第二滚轮切入到与后一个销轴122碰撞并驱动从动销轴圈轮121转动，如此随着主动齿轮113的连续转动，实现从动销轴圈轮121的连续转动。可选的，每组圆环可由钢管弯成直径略小于圆形池体4直径。需要说明的是，主动齿轮113为内啮合齿轮，也即主动齿轮113位于从动销轴圈轮121的内侧。
47.根据本发明的一些实施例，如图5所示，支撑部件123包括撑杆1231与可调节支架1232。撑杆1231与池壁固定连接，可调节支架1232与撑杆1231连接且可调节支架1232与撑杆1231之间通过位置调节机构连接以实现可调节支架1232与池壁之间的间距的调节，从而可以使得从动销轴圈轮121在支撑部件123上回转自如无卡阻。对于位置调节机构的具体结
构不做特别描述和限定，本领域技术人员知晓并容易实现，比如可调节支架1232与撑杆1231采用螺纹连接或者滑轨结构连接。第一滚动轮1233可水平转动地安装在可调节支架1232的底部也即第一滚动轮1233可绕水平方向的转轴转动。一些优选的实施例，支撑部件123还包括第二滚动轮1234和第三滚动轮1235。第二滚动轮1234可水平转动地安装在可调节支架1232顶部，第三滚动轮1235可竖向转动地安装在可调节支架1232的靠近撑杆1231一侧的侧壁上，也即第一滚动轮1233、第二滚动轮1234分别与两组圆环的轴向外壁滚动接触，第三滚动轮1235同时与两组圆环的径向外壁滚动接触。第一滚动轮1233、第二滚动轮1234和第三滚动轮1235围合成一u形的用于支撑从动销轴圈轮121并供从动销轴圈轮121做回转运动的定位空腔。作为可替换的实施例，还可以仅仅包括第一滚动轮1233和第二滚动轮1234或仅仅包括第一滚动轮1233和第三滚动轮1235。
48.根据本发明的一些实施例，主体桁架22为分段式结构。具体的，沿其延伸方向也即圆形池体4的径向方向由多个分段桁架依次通过插销铰链221连接在一起，需要说明的是，多个分段桁架在径向方向上不可弯曲，也就是说相邻两个分段桁架在竖直方向可发生相对运动。具体的，主体桁架22为在水平方向不能弯曲的刚性体，而在竖直方向可以随池面高低不平而仿形起伏的绕动体，从而使得安装在主体桁架22底部的污泥刮板23与池底面仿形接触，使得污泥刮得更彻底。主体桁架22的底部安装有若干可支撑在池底面上的万向轮222，具体为，任一分段桁架的底部设有至少一个万向轮222。通过万向轮222支撑，可以更加方便主体桁架22做回转运动。对于插销铰链221的具体结构不做描述，为现有常规结构。
49.根据本发明的一些实施例，污泥刮板23通过u型卡(未图示)连接在主体桁架22的底部且污泥刮板23可沿竖直方向调节。对于u形卡的具体结构以及可竖向调节方式不做特别描述和限定，比如可以u形卡通过螺纹方式与主体桁架22连接等。
50.根据本发明的一些实施例，如图6所示，与中心回转机构21相连的分段桁架对应集泥坑6位置设有可与集泥坑6的底壁面接触的刮泥板231。也就是说刮泥板231的高度要大于污泥刮板23的高度，从而使得刮泥板231能够刮到更深的集泥坑6的底面，以便于污泥能够顺利快速的从排泥管口61排出。
51.根据本发明的一些实施例，如图6至图10所示，中心回转机构21包括依附于中心支柱5外周壁固定安装的定心圆环211、活动安装在定心圆环211上的回转框架及安装在回转框架上并与定心圆环211滚动接触的约束滚轮214。回转框架包括方形的框架主体212和设于框架主体212的两个上下相对且间隔设置的呈棱形状的框体213，定心圆环211设于两个框体213之间，主体桁架22与回转框架的侧壁连接。约束滚轮包括径向约束滚轮2141和轴向约束滚轮2142，两个框体213的任一条对应边的临近顶角位置处设有一个径向约束滚轮2141，径向约束滚轮2141与定心圆环211的径向外壁面滚动接触且径向约束滚轮2141的轴向两端分别连接在两个框体213上。任一框体213的任一条边的中间位置设有一个轴向约束滚轮2142，两个框体213的对应边的上下两个轴向约束滚轮2142分别与定心圆环211的轴向两壁面滚动接触。回转框架能在定心圆环211上通过约束滚轮灵活转动但不能上下移动，使回转更加稳定可靠。对于定心圆环211而言，如图8所示，包括圆环本体2111和沿圆环本体2111的内壁一周间隔布置的若干沿径向向圆心方向延伸的径向定位柱2112，径向定位柱2112的内端适于抵接固定在中心支柱5的外周壁上比如在径向定位柱2112的内端设有固定板(未图示)，径向定位柱2112通过固定板借助于螺栓(未图示)等紧固件与中心支柱5固定
连接。
52.应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。