CN110803850A - 一种叠螺式污泥脱水机的出料自动调节机构 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种叠螺式污泥脱水机的出料自动调节机构，包括输送仓、主轴、减速电机和出料装置，所述出料装置包括出料腔、背压板、出料调节机构、电流控制器，所述出料腔与所述出料口相连；所述出料调节机构包括空气弹簧，所述空气弹簧上连有充压电磁阀和卸压电磁阀，所述空气弹簧设置在所述主轴上，所述电流控制器分别与所述减速电机、充压电磁阀和卸压电磁阀相连；所述背压板套设在所述主轴上，所述背压板的一侧与所述空气弹簧相连，所述背压板的另一侧位于所述出料口一侧。
Description
技术领域
本发明涉及一种叠螺式污泥脱水机，特别是公开一种叠螺式污泥脱水机的出料自动调节机构。
背景技术
叠螺式污泥脱水机目前普遍采用的是人工调节出料口的出料间隙，以排出固体物料。具体操作流程是：第一步，开车前，将背压板调近到叠螺侧，方法是松开止动螺钉，将背压板向出料口一侧平移，直至出料口的出料间隙被完全堵上为止，拧紧止动螺钉；第二步，启动螺旋挤压减速电机，从减速机外侧方向看，顺时针旋转螺旋叶片，固液混合料从加料口通过静环和动环组成的内腔，推向出料口，物料在推进的过程中被逐渐挤压，水份通过动环和静环的间隙被逐渐挤出，含水率逐步降低的物料继续被向前推送，当挤压到一定程度时，出料口附近将由之前的水分较高的稀料，变为水分较低的固态料，当这个固态料的厚度达到一定长度，此长度足以形成有效的料堵时，意味着可以打开背压板进行出料操作； 第三步，松开止动螺钉，将背压板调离叠螺侧，使背压板与出料口的横向缝隙在3-10mm，调节缝隙的大小可实现出料量的大小，并由进料量的大小决定，当进出料维持一定的平衡后，拧紧止动螺钉。
维持上述状况运行的条件是，进料含固量均匀稳定，进料的速度恒定。如果这两个基本条件有一个不满足的话，形成固料的量将不稳定。如果单位时间进料总固量增大的话，则导致来不及出料，需要通过人工调节背压板的位置，加大出料大的缝隙，否则易堵塞，堵塞严重时难以清理； 如果单位时间进料总固量减小的话，则导致出料口的固料层长度减小，直至消失，将导致固堵层失效，液态进料没有来得及压滤，通过出料口流出，造成叠螺机工作失效。此时必须经过上一段落描述的流程重新操作一遍。
这是目前市场的主流产品，在操作上需要人员看护，经常需要手动调节，操作维护的要求较高、调节频繁。如果调节不及时将造成堵塞或断堵，生产效率较低。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种能够自动跟踪进料状态变量，进行出料速度的自动调节的叠螺式污泥脱水机的出料自动调节机构。
本发明是这样实现的：一种叠螺式污泥脱水机的出料自动调节机构，包括输送仓、主轴、减速电机和出料装置，所述主轴横穿所述输送仓和出料装置，所述主轴与所述减速电机相连，所述输送仓的一端设有进料口，所述输送仓的另一端设有出料口，所述出料口与所述出料装置相连，所述出料装置包括出料腔、背压板、出料调节机构、电流控制器，所述出料腔与所述出料口相连；
所述出料调节机构包括空气弹簧，所述空气弹簧的充压管路上设有充压电磁阀，所述空气弹簧的卸压管路上设有卸压电磁阀，所述空气弹簧设置在所述主轴上，所述电流控制器分别与所述充压电磁阀和卸压电磁阀电连接；所述减速电机通过变频器与所述电流控制器电连接；
所述背压板套设在所述主轴上，所述背压板的一侧与所述空气弹簧相连，所述背压板的另一侧位于所述出料口一侧；
所述电流控制器控制所述充压电磁阀和卸压电磁阀的开启或关闭；所述出料调节机构带动所述背压板移动，所述背压板与所述出料口接触以封闭所述出料口、或所述背压板离开所述出料口并与所述出料口之间形成出料间隙。
所述空气弹簧的一侧通过第一法兰与所述背压板相连，所述空气弹簧的另一侧通过第二法兰与固定盘相连，所述固定盘套设在所述主轴上，所述固定盘上设有与所述空气弹簧内部连通的气源通道，所述气源通道上设有气管接头；所述气管接头用三通分别与所述充压管路、卸压管路相连；所述固定盘的另一侧设有距离圈。
所述固定盘与所述主轴之间设有第一密封圈。
所述固定盘上设有阻转板，所述阻转板一端与固定盘相连，另一端通过螺栓与出料腔的外壁相连；用于阻止出料调节机构随主轴转动。
所述背压板呈圆盘状，所述背压板靠近所述出料口一侧的外径小于所述背压板靠近所述空气弹簧一侧的外径，所述背压板与所述主轴之间设有第二密封圈。
所述电流控制器监测所述减速电机的电流，并根据电流大小控制所述充压电磁阀和卸压电磁阀的开启或关闭。
所述距离圈呈空心的圆柱型，所述距离圈的中心设有用于连接所述主轴的轴孔。
所述输送仓内靠近所述出料口一侧的主轴上设有圆锥套，所述圆锥套靠近进料口的一端外径小于所述圆锥套靠近出料口的一端外径。
本发明的有益效果是：通过所述电流控制器检测减速电机的电流大小，控制所述出料调节机构的空气弹簧的伸缩，进一步控制所述背压板对出料口封闭或开启，实现了根据进料量含固态物的比例、进料的速度自动调节背压板位置和出料口的缝隙，从而自动调节出料口的出料速度，不需要人工调节和维护，可减少操作维护人员数量，减轻劳动强度，提高产量和效率，延长设备运行的周期。
附图说明
图1是本发明结构示意图。
图2是出料调节机构除气路元件外的俯视结构示意图。
图3是图2的B-B向剖视结构示意图。
图4是出料调节机构的结构示意图。
图5是图4的左视图。
图6是本发明控制原理方框图。
其中：1、输送仓；2、主轴；3、减速电机；4、出料装置；5、进料口；6、出料口；7、螺旋叶片；8、圆锥套；9、出料腔；10、背压板；11、电流控制器；12、落料口；13、第一密封圈；14、第二密封圈；15、空气弹簧；16、充压电磁阀；17、卸压电磁阀；18、第一法兰；19、第二法兰；20、固定盘；21、气源通道；22、气管接头；23、距离圈；24、阻转板；25、空气压缩机；26、减压阀；27、电源；28、变频器；29、三通；30、充压管路；31、卸压管路。
具体实施方式
根据图1-6，本发明包括输送仓1、主轴2、减速电机3和出料装置4，所述主轴2横穿所述输送仓1和出料装置4，所述主轴2与所述减速电机3相连，所述输送仓1的一端设有进料口5，所述输送仓1的另一端设有出料口6，所述出料口6与所述出料装置4相连。
所述输送仓1内呈由静环滤片和动环滤片组成的筛状圆筒形通道，所述主轴2穿过所述筛状圆筒形通道；所述输送仓1内靠近所述出料口6一侧的主轴2上设有圆锥套8，所述圆锥套8靠近进料口5一端的外径小于所述圆锥套8靠近出料口6一端的外径。所述输送仓1内的主轴2和圆锥套8上设有螺旋叶片7，所述主轴2由所述减速电机3驱动。
所述出料装置4包括出料腔9、背压板10、出料调节机构、电流控制器11，所述出料腔9与所述出料口6相连，所述出料腔9的底部为落料口12，所述背压板10套设在所述主轴2上，所述背压板10的一侧与所述出料调节机构相连，所述背压板10的另一侧位于所述出料口6一侧；所述背压板10呈圆盘状，所述背压板10靠近所述出料口6一侧的外径小于所述背压板10靠近所述出料调节机构一侧的外径，所述背压板10与所述主轴2之间设有第二密封圈14，所述第二密封圈14用于阻断污泥中的水流进出料调节机构、以及防止污泥中的水流到减速电机3一侧，所述第二密封圈14采用O形密封圈。
所述出料调节机构包括空气弹簧15，所述空气弹簧15设置在所述主轴2上，所述空气弹簧15的充压管路30上设有充压电磁阀16，所述空气弹簧15的卸压管路31上设有卸压电磁阀17，所述电流控制器11分别与充压电磁阀16和卸压电磁阀17电连接；所述减速电机3通过变频器28与所述电流控制器11电连接。
所述空气弹簧15的一侧通过第一法兰18与所述背压板10相连，所述空气弹簧15的另一侧通过第二法兰19与固定盘20相连，所述固定盘20套设在所述主轴2上，所固定盘20与所述主轴2之间设有第一密封圈13。所述固定盘20上设有与所述空气弹簧15内部连通的气源通道21，所述气源通道21上设有气管接头22，所述气管接头22用三通29分别与所述充压管路30、卸压管路31相连。所述固定盘20的另一侧设有距离圈23；所述距离圈23呈空心的圆柱型，所述距离圈23的中心设有用于连接所述主轴2的轴孔；所述距离圈23用于调整出料调节机构的累计长度，以满足空间的配合要求，所述距离圈23的长度为10~20mm。所述出料调节机构通过所述空气弹簧15的伸缩带动所述背压板10沿主轴2移动，所述背压板10与所述出料口6接触以封闭所述出料口6、或所述背压板10离开所述出料口6并与所述出料口6之间形成出料间隙，物料通过所述出料间隙落入出料腔9，经落料口12排出。
所述固定盘20上设有阻转板24，所述阻转板24的一端与所述固定盘20焊连，所述阻转板24的另一端通过螺栓与出料腔的外壁相连。所述阻转板24用于阻止出料调节机构发生圆周运动，以阻止空气弹簧15因与主轴2配合或密封面的摩擦力而随主轴旋转。
所述电流控制器11控制所述充压电磁阀16和卸压电磁阀17的开启或关闭；所述电流控制器11监测所述减速电机3的电流，并根据减速电机3的电流大小控制所述充压电磁阀16和卸压电磁阀17的开启或关闭。
在具体的实施例中：以选用生产厂家为日精株式会社、型号为GKA67R37的减速电机为例，该减速电机的功率为0.55kW，额定电流1.32A。根据实际产品运行工况，可以得出，当减速电机的电流为1.0A~1.1A时，处于正常的物料输送状态，将1.0A、1.1A的分别设置为电流控制器11的电流的预设值，即设定电流控制器11的控制节点电流参数分别为I1=1.0A，I2=1.1A。所述电流控制器11以选用欧姆龙自动化（中国）有限公司生产的、型号为E5EC-8型的控制器为例。其中，所述电流控制器11分别通过继电器控制端口，来控制充压电磁阀16、卸压电磁阀17的通断。
具体工作过程如下：来自前道工序的固液混合物料流入进料口5，进入输送仓1内，流经由静环滤片和动环滤片组成的筛状圆筒形通道，减速电机3驱动主轴2旋转，在主轴2的旋转作用下，物料向出料口6方向输送并挤压，物料到达圆锥套8的区域后，随着空间缩小，进一步被挤压；在物料被挤压过程中，水从动环滤片和静环滤片的侧向缝隙中流出，固态物被输送到出料口6。
在开始进料和启动减速电机3前，首先将出料调节机构的空气弹簧15通过所述充压电磁阀16连接空气压缩机25气源，气源压力一般为6～8bar，用减压阀26减压后的压力一般设定为2～4bar。
运行前，准备好待压滤的物料，接通电源27和空气压缩机25，此时充压电磁阀16线圈得电，接通气路，压缩空气流入空气弹簧15，空气弹簧15膨胀，并对背压板10产生弹簧推力，使背压板10封闭所述出料口6。
电源27经变频器28后驱动减速电机3运转，同时变频器28测量到减速电机3的电流，将该电流值运算成4-20mA的输出电流，送到电流控制器11的控制输入端口。电流控制器11经过内部运算，当减速电机3的运行电流小于I1时，电流控制器11接通充压电磁阀16，断开卸压电磁阀17，通过充压电磁阀16向空气弹簧充气，挤压背压板10关闭出料口6；反之，当减速电机的运行电流大于I2时，电流控制器11断开充压电磁阀16，接通卸压电磁阀17，让空气弹簧放气，松开出料口6。
当减速电机的电流值小于I1时，充压电磁阀16得电，卸压电磁阀17失电，空气弹簧15处于充压状态；当减速电机电流值在I1和I2之间时，充电磁阀16和卸压电磁阀17均失电，空气弹簧15保持当前状态；当减速电机电流值大于I2时，充压电磁阀线16失电，卸压电磁阀17得电，空气弹簧15处于卸压状态。
启动减速电机3并投料，此时叠螺式污泥脱水机的负荷较轻，减速电机的电流小于I1，充压电磁阀16线圈得电，向空气弹簧充压。在物料被螺旋输送并逐渐挤压的过程中，对背压板10产生螺旋推送力，叠螺式污泥脱水机负荷逐步增加，减速电机3的电流逐步上升，通过螺旋输送的物料挤压力加大。螺旋推送力大于背压板10受到弹簧推力，出料间隙不断增大，在出料间隙增大的过程中，物料从出料口6经由出料间隙落入出料腔9并通过落料口12排出，形成物料自动落料。
如果进料量或固体含量增加，则减速电机3负荷上升，电流增大，出料间隙增大，出料量加大；反之，如果进料量或固体含量减小，则减速电机3负荷下降，电流减小，出料间隙减小，出料量减小，实现自动维持进料和出料的平衡。当减速电机的运行电流在I1和I2之间时，电流控制器11没有信号输出，空气弹簧15保持当前状态。
随着进料量或固体含量不断增加，当减速电机3的电流增大到I2时，打开卸压电磁阀17，让空气弹簧15卸压。此时出料间隙变大，出料更通畅，这种情况下的出料总量大于进料总量，随着输送仓1内的固体量的减小，减速电机3负荷下降，电流减小，当减速电机3运行电流小于I2时，电流控制器11、充压电磁阀16及卸压电磁阀17保持当前状态运行。如果电流下降到I1时，电流控制器11发生变化，重新让充压电磁阀16得电和卸压电磁阀17失电，空气弹簧15再次充压。如此循环，无论负荷和电流大小都能自动保证本发明的出料和进料维持自动平衡。
如果短期或临时停止运行，则在自动运行状态下，停止电源和气源，保持当时状态和保留物料的固化层，重新启动直接投料，就能维持停机前的状态而正常运转。如果长期停车，才需要排尽物料并清理干净。
Claims (8)
1.一种叠螺式污泥脱水机的出料自动调节机构，包括输送仓、主轴、减速电机和出料装置，其特征在于：所述出料装置包括出料腔、背压板、出料调节机构、电流控制器，所述出料腔与所述出料口相连；
所述出料调节机构包括空气弹簧，所述空气弹簧的充压管路上设有充压电磁阀，所述空气弹簧的卸压管路上设有卸压电磁阀，所述空气弹簧设置在所述主轴上，所述电流控制器分别与所述充压电磁阀和卸压电磁阀电连接；所述减速电机通过变频器与所述电流控制器电连接；
所述背压板套设在所述主轴上，所述背压板的一侧与所述空气弹簧相连，所述背压板的另一侧位于所述出料口一侧；
所述电流控制器控制所述充压电磁阀和卸压电磁阀的开启或关闭；所述出料调节机构带动所述背压板移动，所述背压板与所述出料口接触以封闭所述出料口、或所述背压板离开所述出料口并与所述出料口之间形成出料间隙。
2.根据权利要求 1 所述的一种叠螺式污泥脱水机的出料自动调节机构，其特征在于：所述空气弹簧的一侧通过第一法兰与所述背压板相连，所述空气弹簧的另一侧通过第二法兰与固定盘相连，所述固定盘套设在所述主轴上，所述固定盘上设有与所述空气弹簧内部连通的气源通道，所述气源通道上设有气管接头，所述气管接头用三通分别与所述充压管路、卸压管路相连；所述固定盘的另一侧设有距离圈。
3.根据权利要求2 所述的一种叠螺式污泥脱水机的出料自动调节机构，其特征在于：所固定盘与所述主轴之间设有第一密封圈。
4.根据权利要求2或3所述的一种叠螺式污泥脱水机的出料自动调节机构，其特征在于：所述固定盘上设有阻转板，所述阻转板一端与固定盘相连，另一端通过螺栓与出料腔的外壁相连。
5.根据权利要求 1 所述的一种叠螺式污泥脱水机的出料自动调节机构，其特征在于：所述背压板呈圆盘状，所述背压板靠近所述出料口一侧的外径小于所述背压板靠近所述空气弹簧一侧的外径，所述背压板与所述主轴之间设有第二密封圈。
6.根据权利要求 1 所述的一种叠螺式污泥脱水机的出料自动调节机构，其特征在于：所述电流控制器监测所述减速电机的电流，并根据电流大小控制所述充压电磁阀和卸压电磁阀的开启或关闭。
7.根据权利要求 2所述的一种叠螺式污泥脱水机的出料自动调节机构，其特征在于：所述距离圈呈空心的圆柱型，所述距离圈的中心设有用于连接所述主轴的轴孔。
8.根据权利要求 1 所述的一种叠螺式污泥脱水机的出料自动调节机构，其特征在于：所述输送仓内靠近所述出料口一侧的主轴上设有圆锥套，所述圆锥套靠近进料口的一端外径小于所述圆锥套靠近出料口的一端外径。
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