下水道泥水分离设备.pdf

本发明涉及市政工程设备，更具体地讲，涉及一种下水道泥水分离设备。其技术方案是：包括罐体、进污管、进污阀门、出水管、出水阀门、进排气总管、抽气管、进气管、进气支管、抽气阀门、进气阀门、升降油缸、输送液压马达、输送螺杆、输出筒、外侧门、车架、真空泵、四通阀、输出螺杆悬吊机构和内侧门开合机构，进污管、出水管、抽气管、进气管分别与罐体连接，进排气总管与抽气管、进气管连接，并通过四通阀与真空泵连接，输送螺杆横置在罐体底部，排污口设在罐体一侧，其外侧设有内侧门开合机构和输出螺杆悬吊机构。优点是：1)大大地降低了污泥的含水量，提高了运输效率，显著地降低了运输成本；2)有效防止污泥在运输过程中滴漏造成的二次污染；3)自动化程度高，大大降低了劳动强度。

1、  下水道泥水分离设备其特征在于包括罐体、进污管、进污阀门、出水管、出水阀门、进排气总管、抽气管、进气管、进气支管、抽气阀门、进气阀门、升降油缸、输送液压马达、输送螺杆、输出筒、外侧门、车架、真空泵、四通阀、输出螺杆悬吊机构和内侧门开合机构，进污管、出水管、抽气管、进气管分别与罐体连接，上述四管与罐体连接的外侧管上分别设置有进污阀门、出水阀门、抽气阀门、进气阀门，出水阀门下侧的出水管连接罐体后延伸至罐体内的底部，进气管连接罐体后横向延伸至罐体内，在罐体内的进气管一端封闭，其下侧连接有数根延伸至罐体底部的进气支管，在罐体外侧的进气管、抽气管一端分别连接进排气总管，进排气总管通过四通阀与真空泵连接，输送螺杆横置在罐体底部，其两端支承于罐体上，罐体一端设有排污口，在排污口的内侧设有内侧门开合机构，在其外侧设有输出筒和输出螺杆悬吊机构，在输出筒的外侧设有外侧门，罐体下侧的一端铰接于车架，其另一端与升降油缸铰接，该升降油缸的另一端与车架铰接。

2、  根据权利要求1所述的下水道泥水分离设备，其特征在于所述进污管、出水管和抽气管连接在罐体的上端，进气管连接罐体侧端，进污阀门与出水阀门上方的进污管和出水管并管连接。

3、  根据权利要求1所述的下水道泥水分离设备，其特征在于所述输出螺杆悬吊机构由输出螺杆、输出螺杆支撑筒、摇臂、静支座、动支座、导向板支架、导向轴套、导向轴、限位杆、螺杆进入导向板、联轴节、连接板、输出液压马达组成，摇臂两端分别铰接静支座和动支座，静支座固定在罐体一端，动支座和导向板支架固定在输出螺杆支撑筒上部，螺旋进入导向板固定在导向板支架上，并与输出螺杆旋接，输出螺杆套置于输出螺杆支撑筒内，导向套管连接在输出螺杆支撑筒两侧，并与导向轴滑接，连接板连接输出液压马达和导向轴的一端，输出螺杆通过联轴节与输出液压马达连接，限位杆连接在导向轴上。

4、  根据权利要求1所述的下水道泥水分离设备，其特征在于所述内侧门开合机构由内侧门、开关油缸、外摇臂，内摇臂、摇臂轴组成，摇臂轴与罐体铰接，内摇臂及外摇臂的一端分别与摇臂轴无相对转动连接，内摇臂及外摇臂的另一端分别与开关油缸一端及内侧门连接，开关油缸的另一端与罐体铰接。

下水道泥水分离设备
技术领域
本发明涉及市政工程设备，更具体地讲，涉及一种下水道泥水分离设备。
背景技术
近年来，随着经济的高速发展，城市化进程持续加快，撤县建区，农村人口大量向城市集中和转移，城市占地面积不断扩大，城市人口迅猛增长。同时，由于居民生活条件的改善和生活水平的提高，城市居民人均污水排放量也不断增长，加之市容、市貌、道路、房屋等基础设施建设带来的泥渣等经雨水冲刷，大多也进入下水道，下水道淤泥沉积速度加快，清淤和污泥运输的工作量剧增。由于城市建设的发展，城区地域也以惊人的速度扩大，城市生活小区越来越多，相距越来越远，相应的下水道的长度快速增长，下水道疏通、清淤的工作量也成倍提高。同时，市政排水部门除了定期疏通和清淤下水道外，还要承担由于突发原因造成的下水道堵塞的疏通抢险任务。因此，市政部门的下水道疏通、清淤和污泥运输工作非常繁重，任务十分艰巨。
据调查，我国尚未见到较为先进的下水道清淤设备。目前我国下水道淤泥的取出主要靠人工作业或一些功能单一的作业机械。主要过程有三步：一、采用最原始的拉、刮手段将横道内的淤泥集中至竖井内；二、将竖井内的污泥用人工勺挖取出，不经过泥水分离就放入专用的污泥运输车内，或者用专用的吸污车将竖井内的污泥吸出；三、将人工挖出的污泥或吸污车吸出的污泥运至指定的垃圾场。从上面的工作过程看，市政工人劳动强度大，工作条件差，工作效率低；而且从下水道内取出的污泥未经过泥水分离，污水含量很高，其中采用吸污车抽吸的污泥中90％以上的是污水，这大大地降低了运输效率和提高了运输成本，同时由于作业和运输过程中的滴、漏现象，造成了路面的二次污染。
发明内容
本发明的目的就是针对上述现有技术的不足，设计一种劳动强度低、运输效率及机械化程度高且经济实用的下水道泥水分离设备，它由以下技术方案来实现：
包括罐体、进污管、进污阀门、出水管、出水阀门、进排气总管、抽气管、进气管、进气支管、抽气阀门、进气阀门、升降油缸、输送液压马达、输送螺杆、输出筒、外侧门、车架、真空泵、四通阀、输出螺杆悬吊机构和内侧门开合机构，进污管、出水管、抽气管、进气管分别与罐体连接，上述四管与罐体连接的外侧管上分别设置有进污阀门、出水阀门、抽气阀门、进气阀门，出水阀门下侧的出水管连接罐体后延伸至罐体内的底部，进气管连接罐体后横向延伸至罐体内，在罐体内的进气管一端封闭，其下侧连接有数根延伸至罐体底部的进气支管，在罐体外侧的进气管、抽气管一端分别连接进排气总管，进排气总管通过四通阀与真空泵连接，输送螺杆横置在罐体底部，其两端支承于罐体上，罐体一端设有排污口，在排污口的内侧设有内侧门开合机构，在其外侧设有输出筒和输出螺杆悬吊机构，在输出筒的外侧设有外侧门，罐体下侧的一端铰接于车架，其另一端与升降油缸铰接，该升降油缸的另一端与车架铰接。
所述进污管、出水管和抽气管连接在罐体的上端，进气管连接罐体侧端，进污阀门与出水阀门上方的进污管和出水管并管连接。
所述输出螺杆悬吊机构由输出螺杆、输出螺杆支撑筒、摇臂、静支座、动支座、导向板支架、导向轴套、导向轴、限位杆、螺杆进入导向板、联轴节、连接板、输出液压马达组成，摇臂两端分别铰接静支座和动支座，静支座固定在罐体一端，动支座和导向板支架固定在输出螺杆支撑筒上部，螺旋进入导向板固定在导向板支架上，并与输出螺杆旋接，输出螺杆套置于输出螺杆支撑筒内，导向套管连接在输出螺杆支撑筒两侧，并与导向轴滑接，连接板连接输出液压马达和导向轴的一端，输出螺杆通过联轴节与输出液压马达连接，限位杆连接在导向轴上。
所述内侧门开合机构由内侧门、开关油缸、外摇臂，内摇臂、摇臂轴组成，摇臂轴与罐体铰接，内摇臂及外摇臂的一端分别与摇臂轴无相对转动连接，内摇臂及外摇臂的另一端分别与开关油缸一端及内侧门连接，开关油缸的另一端与罐体铰接。
发明的有益效果是：1)将下水道吸出的污泥进行有效的泥水分离，大大地降低了污泥的含水量，从而提高了运输效率，显著地降低了运输成本；2)由于污泥含水量大大降低，有效防止污泥在运输过程中滴漏造成的二次污染；3)自动化程度高，大大降低了劳动强度。
附图说明
图1是本发明的结构示意图
图2是图1的左视图
图3是图2的C-C视图
图4是输出螺杆悬吊机构的结构示意图
图5是图4的俯视图
图中，1是罐体，2是进污管，3是进污阀门，4是出水阀门，5是出水管，6是抽气管，7是进气管，8是抽气阀门，9是进气阀门，10是开关油缸，11是进排气总管，12是输出液压马达，13是输出螺杆支撑筒，14是输出螺杆悬吊机构，15是输出螺杆，16是真空泵液压马达，17是输送螺杆，18是升降油缸，19是输出筒，20是输送液压马达，21是进气支管，22是四通阀，23是真空泵，24是外摇臂，25是外侧门，26是转轴，27是内摇臂，28是内侧门，29是车架，30是内侧门开合机构，31是套，32是摇臂，33是静支座，34是动支座，35是导向板支架，36是螺杆进入导向板，37是导向轴套，38是导向轴，39是连接板，40是联轴节，41是限位杆，42是输出螺杆固定筒。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明及其优点做进一步说明。
对照图1、图2，罐体1做成四面基本为圆弧状的容器，使之能承受一定气压强度。进污管2、出水管5、抽气管6分别从罐体顶部插入罐体1内，进气管7从罐体一端面插入罐体内，上述各管在插入处与罐体密封连接，以保证罐体1的密封度。为了控制进污管2、出水管5、抽气管6、进气管7的吸污、排污、抽气及吸气在其上分别设置进污阀门3、出水阀门4、抽气阀门8及进气阀门9。出水管5延伸至罐体内的底部，以便排出罐体1底部的污水。进气管7延伸至罐体内两侧几乎整个长度方向上，其下侧各连通5根进气支管21，进气支管21的下端延伸至罐体的底部，进气管7在罐体内的一端封闭，这样保证从进气管7吸入的空气从罐体地底部进入罐体内。两根输送螺杆17平行横置于罐体1的底部，它们通过轴承及轴承座连接在罐体的两端端板上，其螺旋旋向相反，使输送物向中间和一端方向输送。在罐体输出端、两输送螺杆的中间位置设有输出口，输出口上连接输出筒19，输出筒19外侧设有外侧门25，外侧门25通过人工打开和合上，其内侧设有一内侧门28，内侧门28通过内侧门开合机构30来开闭。
对照图2、图3，内侧门开合机构中的转轴26铰接在焊接于罐体1上的套31内，使之相对于套31转动，两者为一转动副。外摇臂24、内摇臂27的一端用平键与转轴26连接，使三者能同轴转动，开关油缸10的活塞杆端与外摇臂24的另一端铰接，开关油缸10的另一端与罐体1的端板连接。
整个输出螺杆悬吊机构14由摇臂32悬吊在罐体输出端的端板上，其结构见图4、图5。摇臂32的一端与静支座33铰接，另一端与固定于输出螺杆支撑筒13上部的动支座34铰接。在输出螺杆支撑筒13上部一端连接导向板支架35，该支架用于固定螺杆进入导向板36，螺杆进入导向板36对输出螺杆15进入输出螺杆支撑筒13(罐体1)起(导向)推动作用。在输出螺杆支撑筒13的两侧分别对称焊接两导向轴套37，导向轴38滑接于其内，可相对于该套左右滑动。连接板39一侧连接输出液压马达12，输出液压马达12的输出轴穿过连接板39通过联轴节40与输出螺杆15连接。输出螺杆15套置于输出螺杆支撑筒13内，两导向轴38的一端分别对称连接在连接板39上，对输出螺杆15轴向移动起导向作用。限位杆41连接在导向轴38上，它与导向轴38对导向轴套37共同作用，对输出螺杆15的轴向移动起限位作用。在装有输出螺杆悬吊机构14的罐体一端端板上还设置了输出螺杆固定筒42，以稳固输出螺杆悬吊机构14。
本发明的工作过程如下：
1.启动真空泵23，四通阀处于I位，即真空泵23的输入端与进排气总管11连接，真空泵23通过进排气总管11、抽气阀门8、抽气管6，将罐体1内的空气不断抽出，此时进气管阀门9、出水阀门4关闭，进污阀门3、抽气阀门8处于打开状态，污水通过进污管2、进污阀门3进入罐体1。
2.当污水在罐体内达到一定液面，液面传感器关闭真空泵。升降油缸18启动，它顶起罐体一端，罐体1绕其与车架29的铰接处A转动，使罐体斜置。当罐体一端升到一定高度时，升降油缸18停止工作，输送液压马达20启动，两输送螺杆17转动，将沉淀的固体污物向罐体排污口，即高端位置推送，污水则流向低端，由于两输送螺杆旋向及转动方向相反，被推向高端的污物向两输送螺杆中间处结集。
3.输送螺杆17工作一定时间后(时间继电器控制)，真空泵23再次启动，此时四通阀处于II位，即真空泵输入端与大气连接而输出端与进排气总管11连接，这时抽气阀和出水阀打开，进气阀和进污阀关闭，真空泵向罐体1内泵入空气，罐体1内的空气压力不断加大，将流向罐体1低端的污水通过出水管5压出。当液面降到一定的位置时，液面传感器接通升降油缸18，升降油缸18动作使罐体回落，输送液压马达反转，将结集在输出端的污物反向推置。
4.输送螺杆17反向转动一定时间后，再次启动真空泵，四通阀处于I位，真空泵抽吸罐体1内的空气，使罐体1内形成一定的真空度，到达设定的真空度后四通阀置于II位，空气通过进气管及进气支管进入罐体1底部，此时输送螺杆不断地正反转，以此加速气体上升，带动污水及其有机物上升，加速泥水分离，此过程由时间继电器控制。
5.上述过程到达设定时间后，升降油缸18再次工作，顶起罐体1一端，同时输送液压马达正转，将污物再次推向罐体1输出端，余下污水流向低处。一定时间后，启动真空泵，四通处于II位，向罐体内压入空气，空气从抽气管进入，出水阀4打开，排出污水。
6.污水排出后，操作人员打开输出筒上的外侧门，将输出螺杆沿着输出螺杆支撑筒13从固定筒42内向外拉出，以便输出螺杆支撑筒13与输出筒对接。转动输出螺杆悬吊机构，使之绕铰接点B转动90°，完成输出螺杆支撑筒与输出筒对接。启动开关油缸10它的活塞杆推动外摇臂24转动，通过转轴26带动内摇臂27转动，从而打开内侧门28。
7.再启动输出液压马达12，让输出螺杆15进入罐体1中，将罐体中结集的污物向外排出。污物排完后，关闭输送液压马达20，再使输出液压马达12反向旋转，输出螺杆15退出，再通过人工的方法使之回转90°，将它末端插入输出螺杆固定筒42内，输出螺杆悬吊机构14与整个装置连接的更加稳固。开关油缸10启动，其活塞杆退回，内侧门28关闭，关闭输出筒19外侧的外侧门25，启动升降油缸18，使之退回，罐体1回落至水平位置，泥水分离设备中的泥水分离工作结束。