转鼓式格栅清污机 【技术领域】
本发明涉及水处理清污机械领域，尤其涉及格栅清污机。
背景技术
转鼓式格栅清污机广泛应用在污水处理厂、饮用水取水口、大型水电站、河湖综合治理项目、雨水排涝及污水提升泵站等设施的取水口，该设备将水源取水口漂浮物和沉积物打捞清除，并将污物挤干脱水，压缩后排出。
如图1、图2所示，现有转鼓式格栅清污机主要由前端约1/3区域的转鼓式格栅组件1，位于中后端约2/3区域的输送压缩段组件2和外侧清洗装置15组成。转鼓式格栅清污机以贯穿整个设备长度的螺旋输送轴7作为设备中轴，此螺旋输送轴7通过安装在端部的电机10所驱动；前端的转鼓式格栅组件1设置有格栅转鼓4和在转鼓内部的输送斗5，格栅转鼓4在端部以轴承3连接在螺旋输送轴7上，通过如图2所示的双轮支撑组合件16与两侧的单轮支撑组合件18实现围绕螺旋输送轴7的旋转，需要进一步说明的是：图2中所示的径向直线并不是转鼓内部的辐条，而是连接在转鼓端部的三角筋支架，转鼓内部没有辐条，转鼓的旋转是通过双轮支撑组合件16和两侧的单轮支撑组合件18实现的围绕螺旋输送轴7的旋转。中后端的输送压缩段组件2主要包括螺旋输送轴7、输送管道8，位于末端的排污出口11和排水管13。整个转鼓式格栅清污机通过后支架组合件12和前可调支架14安装在取水口前部的水渠中。
格栅转鼓4外侧的格栅结构如轴向视图图4和径向视图图5所示，由外侧网丝20和支撑筋条21组成，支撑筋条21为沿转鼓轴向的多根平行的矩形横梁，而网丝20为螺旋围绕在支撑筋条21外侧的梯形金属丝条，网丝20的断面为梯形，支撑筋条21的断面为矩形。支撑筋条21和网丝20形成格栅，用以过滤水中的污物。
如图2和图3所示，在格栅转鼓4外侧设置有固定的外侧清洗装置15和固定毛刷17，这两个组合件均贯穿转鼓的轴向长度，其中外侧清洗装置15如图6所示，具有两侧的支架22、25，支架22、25上安装贯穿整个转鼓轴向长度的水管24，水管24上有多个均距分布的喷嘴23，通过图1中的水管6与电磁阀9相连通，由电磁阀9来控制冲洗水的输入。毛刷17固定在机架上，其刷毛接触转鼓的格栅外侧面。
如图7所示，螺旋输送轴7主要由轴26和轴26上的螺旋叶片27组成。
在实际使用时，如图1所示，转鼓式格栅清污机通过安装并调节前支架组合件14和后可调支架12，使其与水平面成35度安装在水渠中。污水从转鼓的端部按照如图1所示的WI方向示意流入鼓中，并通过转鼓侧面的栅缝流出，如图1中WO方向示意流出污水，同时水中的悬浮物、漂浮物等污物由于不能通过格栅而留在转鼓内部；格栅转鼓4在电机10的驱动下，以一定的速度旋转，转鼓内部的污物被旋转带动到格栅转鼓的上方，在自身重力的作用下，污物掉落在转鼓内部的输送斗5之中，位于输送斗5的斗底部的螺旋输送轴7将污物卷入，并通过螺旋运动输送至中后端的输送压缩段，污物在输送管道8中被挤干脱水并压缩；被挤压出的水通过排水管13排出，当污物被输送到末端时，从排污出口11排出，经输送机运走。
对格栅的清洁是确保设备正常有效运行的重要工作，格栅的堵塞不仅会引起通水流量的减少，而且会使转鼓重量增加，运行时电机负载大，能源消耗大甚至设备损坏。由于污水中悬浮物、漂浮物等污物类型多样、尺寸大小差异较大，对于较大尺寸的污物，采用这种转鼓式格栅清污机可以较好实现清污；但是对于尺寸较接近格栅栅网间隙的污物，则极其容易嵌入格栅栅网，导致栅网的阻塞，难以完成滤水和清污的工作。因此，如图1、图2和图6所示，现有的转鼓式格栅清污机设置有一套固定地外侧清洗装置15和固定毛刷17，转鼓旋转的时候，电磁阀9控制冲洗水由水管6输送至外侧清洗装置15，通过喷嘴23形成高压水柱从转鼓的外侧面进行喷射冲洗，而毛刷17可以刷除格栅间隙之间的污物，从而达到清洗目的。
但是在实际使用中，发现这种清洗方法并不能有效的清洗格栅。一方面，单单从外侧进行喷射和清洗并不能很好的清除污物，由于污物嵌入的方向性，一部分污物并不能被固定方向的喷射水流清洗干净；而且，格栅的内部没有清洗设备，难以完成内部格栅的清洗要求；另一方面，对于材质较柔软的细长的污物，如布料纤维、水草茎叶，其极容易缠绕在梯形断面的网丝20上，而且在多个梯形断面上交错缠绕，不管是外侧清洗组件还是毛刷，都非常难以清除。
此外，在长期使用之后，输送管道8的内侧面产生很多的沉积物，对污物的螺旋提升产生很多的阻力，影响了设备的使用效率。
【发明内容】
针对现有技术中转鼓式格栅清污机的格栅上容易缠绕柔性带状污物，外侧清洗喷嘴不能很好的清洗格栅，格栅内部和输送管道内侧壁难以清洗，清污效率低等问题，而提供的一种结构合理、具有较高清洗效率的转鼓式格栅清污机。
本发明所采用的技术方案如下：
一种转鼓式格栅清污机，以螺旋输送轴为设备中轴，所述螺旋输送轴包括旋转轴，旋转轴上装置螺旋叶片，旋转轴与动力装置连接，在螺旋输送轴的前端设置有转鼓式格栅组件，在中后端设置有输送压缩管道组件，在格栅转鼓外侧设置外侧清洗装置；所述转鼓式格栅组件包括通过轴承与螺旋输送轴连接的转鼓支架，转鼓支架上安装过滤格栅，以及滤料的输送斗，所述格栅由内侧支撑筋条和外侧栅网构成；所述输送压缩管道组件包括与支架相连接的输送管道，输送管道上设置有排污出口和排水管，输送管道与所述滤料的输送斗相通连接；所述外侧清洗装置包括两侧的支架，水管和安装在水管上的喷嘴；所述格栅的外侧栅网为金属丝网，内侧支撑筋条为多孔金属板材，所述外侧金属丝网包覆在内侧多孔金属板材外部，形成双层结构的格栅。
转鼓式格栅清污机的金属丝网网孔直径为1-5mm。
转鼓式格栅清污机的多孔金属板材厚度为2-5mm，优选3mm。
转鼓式格栅清污机的格栅金属丝网的外侧设置有下述结构的移动清洗装置：包括两端连接于格栅转鼓外面两端部的支架，支架上平行装置丝杠及限位轴，丝杠的一端与减速器及电机连接，丝杠上借助螺纹连接装置有滑动块，滑动块与限位轴滑动连接，滑动块上安装有清洗喷嘴，清洗喷嘴通过水管及电磁阀与水源连接，所述滑动块的两侧设置有限位开关。
转鼓式格栅清污机的格栅金属丝网的内侧设置有一套下述结构的固定清洗喷嘴组件：包括两侧的支架，支架上于轴向方向装置水管，水管上安装有喷嘴，支架分别与转鼓式格栅组件的两端连接，所述水管通过电磁阀与水源连接。
转鼓式格栅清污机的螺旋叶片外缘的侧面装置有毛刷。
本发明采用内部支撑筋条和外侧金属丝网的双层格栅结构，不仅保证了格栅的密度，同时又保证了格栅的强度，这种格栅的优点在于避免了采用梯形断面的外侧网丝，而采用外表面较光滑的金属丝网，以避免柔软的带状污物的缠绕和其他污物的积累，可以有效的防止格栅的堵塞，减少清洗格栅的工作量。
本发明采用的外侧移动清洗喷嘴，可以在清洗要求不是太高的情况下，单独开启外侧移动清洗喷嘴组件进行循环往复单喷嘴清洗，可以节约大量的水资源，降低能源消耗。
本发明采用的内侧固定清洗喷嘴，配合外侧固定清洗喷嘴，可以对格栅进行全面的内外侧清洗，弥补了现有设备不能对格栅转鼓内侧壁进行清洗的缺陷。
本发明在螺旋叶片上增加的螺旋毛刷，可以对输送压缩管道的内侧壁进行自清洁作用，弥补了现有设备不能对管道内侧壁进行清洗的缺陷。
综上所述，本发明通过多处对于现有转鼓式格栅清污机的技术改进，提供了一种结构合理、具有较高清洗效率的转鼓式格栅清污机，有效的拓宽了设备的使用范围，提高了设备的工作效率，降低了设备的运行能耗，具有显著的经济价值和社会价值。
【附图说明】
图1为现有转鼓式格栅清污机的主视图，局部剖视；
图2为图1的A-A向截面视图；
图3为图1的B向视图，局部剖视；
图4为图1的C处放大图；
图5为图4的D-D截面剖视图；
图6为现有转鼓式格栅清污机的外侧清洗组件的剖视图；
图7为现有转鼓式格栅清污机的螺旋输送轴的零件图；
图8为本发明的主视图，局部剖视；
图9为图8的E-E向截面视图；
图10为图8的F处放大图；
图11为放大的图10的G-G截面剖视图；
图12为图11的H向视图；
图13为本发明移动清洗喷嘴组件的主视图；
图14为本发明的螺旋输送轴的组件图；
图15为本发明螺旋毛刷安装示意图。
【具体实施方式】
下面结合附图，具体说明本发明的结构特征。
如图8和图9所示，本发明以螺旋输送轴7为设备中轴，螺旋输送轴7与动力装置电机10相连接，在螺旋输送轴的前端设置有转鼓式格栅组件1，在中后端设置有输送压缩管道组件2，在格栅转鼓4外侧设置外侧清洗装置15；转鼓式格栅组件1包括通过轴承3与螺旋输送轴7连接的转鼓支架，转鼓支架上安装过滤格栅，以及滤料的输送斗5；输送压缩管道组件2包括与支架相连接的输送管道8，输送管道8上设置有排污出口11和排水管13，输送管道8与所述滤料的输送斗5相通连接；图9中外侧清洗装置15与图6所示的现有技术结构相同，见图6，其包括两侧的支架22、25，水管24和安装在水管24上的多个喷嘴23，支架22、25分别与转鼓式格栅组件1的两端连接。
本发明对格栅栅网的结构做了改进，以防止原先外侧梯形截面的网丝易于缠绕柔性带状污物的问题：如图10所示，本发明的格栅由由外侧栅网32和支撑筋条33组成，其中外侧栅网32为如图12所示的细密线条表示的类似于纱窗的金属丝网，栅网丝径为0.5mm，根据过滤污物的类别网孔孔径可以在1-5mm范围选取；外侧栅网32内部的支撑筋条33如图12所示，其为3mm金属板材冲压而成的多孔板网，卷制成如图11所示的环绕在转鼓周侧的筒形，并在接缝处进行焊接。这样就形成了筒形的内部支撑筋条33和外侧栅网32的双层结构，既保证了外侧丝网较细密的格栅间隙，同时又用内部支撑筋条弥补了外侧丝网的强度不足的缺陷。这种栅网的优点在于避免了采用梯形断面的外侧网丝，而采用外表较光滑的金属丝网，以避免柔软的带状污物的缠绕和其他污物的堆积。
本发明除了安装有固定的外侧清洗装置15之外，还增加了一套外侧移动清洗装置30：由于格栅进行了上述改进，内外侧不易引起污物的缠绕和堆积，因此，清洗工作量较小，在污物较少的水域环境下，不必始终开着外侧固定清洗装置15进行清洗，也不需要毛刷17来刷除污物，仅需要增加一套移动清洗装置。如图8所示，在转鼓式格栅清污机的中段安装电磁阀9的一侧，增加一套电磁阀31。如图9所示，在原设备固定毛刷17部位，采用一套移动清洗装置30取代毛刷17。如图13所示，移动清洗装置30的结构如下：包括贯穿整个转鼓轴向长度的丝杠36以及与其平行的限位轴35，通过两侧的支架41、42固定，支架41、42通过图9所示的斜撑43固定在转鼓外侧支架上原来的毛刷17的位置。滑动块37与丝杠36以螺纹连接，同时上端以限位轴35为轨道。丝杠36的一端与电动机34和减速器连接，如此将丝杠36的转动转化为滑动块37的直线运动。在滑动块37两侧安装限位开关38，当滑动块37直线运动至左右极限位置时，触发限位开关38，控制电路将电动机34反转，从而实现滑动块37的往复直线运动。喷嘴39安装在滑动块37上，并通过水管40与电磁阀31相连接，通过电磁阀31控制并输出冲洗水流，至喷嘴39形成高压水流，用以从外侧冲洗格栅。在清洗要求不是太高的情况下，单独开启电磁阀31和电动机34，通过移动清洗装置30从外侧对格栅进行循环往复单喷嘴清洗，可以节约大量的冲洗水资源，降低能源消耗。
本发明在栅格转鼓内部增加一套内部固定清洗喷嘴组件：在设备运行了一段时间以后，或者在污物量较大的水域环境中，不仅需要从外侧清洗格栅，而且格栅的内部也同样需要清洗，因此本发明在栅格转鼓内部，增加一套如图9所示的内部固定清洗喷嘴组件44。内部固定清洗喷嘴组件44的具体结构与图6所示现有的外侧固定清洗喷嘴组件相同，只是简单改变两侧固定板的形状，将水管和多个均距分布的喷嘴安装在转鼓内部，水管贯穿格栅转鼓的轴向长度，喷嘴的口部朝外，由内向外喷射高压水流，对格栅进行冲洗。在图9所示的内部位置设置的固定内部清洗喷嘴44不会影响转鼓的旋转运动。通过电磁阀9控制并输入的冲洗水通过水管输送到内部清洗喷嘴组件44和外侧固定清洗组件15。在需要清洗时，打开电磁阀9，可以对格栅进行内外侧全面的清洗，避免单侧的外侧水流清洗时的死角和盲区。
此外，如图14、图15所示，在螺旋输送轴7的叶片27外缘的侧面，安装了毛刷45，毛刷45具有刷毛部分49和刷毛的固定座50，在螺旋叶片27外缘的同一侧面或不同侧面每隔一定角度焊接一个带有螺纹孔的底板46，借助上压板47、垫块51以及螺钉48将刷毛固定座50紧固在底板46上，并确保在安装至输送管道8之后，刷毛49可接触输送管道8的内管壁。这样的结构可以使得螺旋叶片27旋转时，叶片边缘的毛刷45对于管道8有自清洁作用，通过旋转可以完全清洁管道8的内侧壁。
以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利要求，在不违背本发明的精神的情况下，本发明可以作任何形式的修改。