中心傳動濃縮機_設計

1、 黃河科技學院畢業(yè)設計（論文） 第38頁 畢業(yè)設計(論文) 說明書16中心傳動濃縮機設計 院（系）名稱工學院機械系 專業(yè)名稱機械設計制造及其自動化 學生姓名 指導教師2009年 03 月22 日中心傳動濃縮機摘要本次畢業(yè)設計的主要任務是16m中心傳動濃縮機整體的結構設計及優(yōu)化。以方案設計和關鍵零部件設計為主線，以支撐件傳動件承載能力校核為訓練手段，以經(jīng)濟使用、造型美觀、節(jié)能先進為目標。由于刮泥機設計涉及到污水成分、濃度、水池容積以及沉淀池的土建結構資料等；同時刮泥機零部件構成比較多且多數(shù)為標準件，所以本次設計不可能面面俱到。本次設計首先通過給定的數(shù)據(jù)選擇和確定電動機的型號和減速裝置。接著在運用

2、理論力學的知識對支架內力計算校核并設計出來。接下來對齒輪和柵條進行設計。最后對濃縮機的電氣控制部分進行設計，其原則以安全、實用節(jié)能和自動化程度高。最后規(guī)定生產中的相關技術要求和產品驗收規(guī)范標準。關鍵詞：中心傳動濃縮機,結構,減速裝置,支架Center Drive Thickener Author：shen cheng yong Tutor：zhang shao liABSTRACTThe graduation project's main task is16 Center Drive Thickener the structure of the overall design and o

3、ptimization。Program design and critical to the design of the main components in order to support the carrying capacity of pieces of pieces of transmission check means for training to economic use, aesthetic design, energy-saving advanced targeting. Mud Scraper as a result of the design related to wa

4、ter composition, concentration, pool size and construction of sedimentation tanks, such as the structure of information; At the same time, Mud Scraper and more parts and components constitute the majority of standard parts, so the design can not cover everything.The design of the first set of data t

5、hrough to the selection and determine the type and speed of the motor device. Then in the use of theoretical knowledge of the mechanical internal forces on the stent out of the calculation and design verification. Next to the gear and rack design. Finally, Thickener control of parts of the electrica

6、l design, its principles in a safe, practical energy-saving and a high degree of automation. Finally, the production of the relevant provisions of the technical requirements and product acceptance standards.Keywords: Center Thickener transmission, structure, deceleration devices, stents目錄1 緒論51.1 濃縮

7、機簡介. 5 1.2 傳統(tǒng)中心傳動濃縮機的發(fā)展及現(xiàn)狀. 51.2.1 中心液壓雙驅動高效濃縮機 . 51.2.2 中心電機減速機驅動自動提耙高效濃縮機 . 71.2.3 電機減速機雙驅動自動提耙傾斜板濃縮機. 81.3結論. 82 主要零件設計及計算. 92.1 電動機型號及減速裝置. 92.2 功率、轉速及轉矩計算. 102.3 導流筒. 112.4 軸承型號初定. 112.5 內嚙合式滾動軸承傳動機構及齒輪設計. 11.2.6 工作橋. 182.7 中心傳動豎架及水下軸瓦. 182.8 刮臂與刮板. 222.9 豎向柵條. 263 電氣控制. 28 技術要求. 31 結束語. 36 致謝信

8、. 37參考文獻. 381 緒論1.1 濃縮機的簡介濃縮機是一種連續(xù)工作的濃縮和澄清設備，它主要用于濕式選礦作業(yè)中精、尾礦漿的脫水；也廣泛用于煤炭、鋼鐵、化工、建材、水源和污水處理等行業(yè)中含固料漿的濃縮和凈化。 傳統(tǒng)濃縮機的濃縮機理基本上屬于重力沉降，它以礦漿顆粒自由沉降為基礎，實現(xiàn)了顆粒的沉降分層，并在池底濃縮區(qū)進一步壓實。處理單位重量所需面積為047 093m t·d。濃縮機的處理量及溢流中的含固量高低主要 取決于顆粒的沉降速度。 濃縮機可以分為傳統(tǒng)濃縮和高效濃縮機。按照耙架的傳動方式可以分為周邊傳動濃縮機和中心傳動濃縮機兩大類。1.2 傳統(tǒng)中心傳動濃縮機的發(fā)展及現(xiàn)狀 20世紀8

9、0年代以前，我國中心傳動濃縮機主要為中小型規(guī)格，其中最大規(guī)格為NZ一2OQ中心傳動自動提耙傾斜板濃縮機。該濃縮機受我國材料材質的影響，中心傳動蝸輪不能滿足設計要求，易磨損，更換周期短，下部十字頭及傳動軸強度低。傾斜板易掛料，造成傳動軸及十字頭扭壞，影響了生產。 目前各種型號、多種規(guī)格、技術先進的中心傳動濃縮機相繼問世，主要有以下幾種： 1.2.1 中心液壓雙驅動高效濃縮機 該濃縮機是消化吸收美國ENVIOCLEAR公司和德國PASSVANT技術開發(fā)的一種新型、高效濃縮機。該機采用 絮凝技術，將沉降與深層過濾相結合，礦漿直接給人濃縮機的壓縮區(qū)，在池內形成濾床層，后續(xù)給人的礦漿中未絮凝的細小顆粒，

10、隨水流上升，途經(jīng)濾床層，與其中的顆粒碰撞，上升動能損耗，與其它顆粒結合在一起下沉。從而增加了底流濃度，減少了溢流水濁度。由于采用了絮凝劑， 顆粒形成絮凝團，沉降速度加快，處理能力提高。是傳統(tǒng)濃縮機的225倍。 該濃縮機結構型式見圖1，主要由橋架、驅動裝置、固定筒、布料筒、提耙機構、耙架、液壓站、電控裝置等組成。該濃縮機的特點： 1)傳動機構采用液壓雙驅動，提耙機構采用液壓提耙。該濃縮機采用兩(三 )臺液壓馬達通過兩 (三 )個齒輪，驅動帶外圈的回轉支承，從而驅動傳動軸使耙架旋轉?；?轉支承內圈用高強度螺栓固定在傳動箱體內的軸承座上，不會出現(xiàn)因扭矩過大而產生偏離攪拌中心的現(xiàn)象。這種雙 驅傳動比蝸

11、輪副傳動降低了使用成本及運行的故障率。主 傳動齒輪和回轉支承材質均采用軸承鋼，質量穩(wěn)定可靠。由于采用液壓雙驅動，易于實現(xiàn)驅動同步，當濃縮機沉積的物料增厚，或低流濃度增大時，耙架的工作阻力也隨之增大，液壓驅動的油路油壓會增大，液壓提耙裝置通過液壓傳感器，來控制刮泥耙的升降。電控同時傳出聲光信號，信號的提取更為可靠。2)采用消泡裝置。在礦漿進入靜態(tài)混合器與絮凝劑混合之前設置了消泡裝置進行除氣。礦漿通過消泡裝置時，空氣上升溢出，可達到除氣的日的。因為高效濃縮機對入料中的空氣混入比普通濃縮機更加敏感。尤其在入料含有大量氣泡時，這些氣泡會影響絮團的結構，從而影響絮團的沉降速度，使底流的濃度降低。如果氣泡

12、進入濃縮機后再逸出，會沖破已形成的絮團過濾層上升至水面，破壞絮團的致密穩(wěn)定結構，導致部分細粒物料進入溢流，使溢流水中固體含量增加。 3)采用靜態(tài)混合器及多點加藥方式。絮凝劑與礦漿的均勻混合，直接影響絮凝劑的耗量和礦漿的絮凝狀態(tài)及礦漿濃縮、澄清效果。裝有左、右螺旋葉片的靜態(tài)混合器在礦漿通過時，對它進行攪拌、剪切，使添加的絮凝劑在礦漿中快速分散，相互均勻混合，形成絮團狀態(tài)。為保證礦漿與藥劑的充分接觸時間，采用了三個靜態(tài)混合器串聯(lián)工作。 4)采用下部深層入料并沿水平方向輻射擴散的入料方式。礦漿從表面入料，固體顆粒需較長的距離和時間才能沉入壓縮區(qū)。根據(jù)深層沉降理論，深層入料縮短了固體顆粒的沉降距離，使

13、粗粒很快沉入壓縮區(qū)，相對降低了池體中、上部煤泥水的濃度，有利于細粒物料的沉降。由于采用下部深層入料，迫使細粒物進入壓縮區(qū)的上部，此時稠密顆粒的相互碰撞大大消減了它們的能量，使細顆粒留下來而不能上浮，從而提高了底流的濃度，降低了溢流的固體含量。將絮凝狀的礦漿給入下部，會形成一定厚度且較為致密的絮團過濾層，它可對上升水流攜帶的細粒物料進行有效的過濾。此絮團過濾層必須處于入料的上面才能起到過濾作用，從而獲得潔凈的溢流水，因此采用下部深層入料方式。 由于固體顆粒的沉淀主要是在水平流中進行，在入料口的下面設有阻流折射板，使垂直流成水平方向輻射擴散防止了高速礦漿水流對壓縮區(qū)的沖擊攪動，有利于壓縮區(qū)的穩(wěn)定和

14、提高底流濃度，大大提高了濃縮效率、底流固體回收率及處理能力。 5)耙架轉速可調。由于液壓站的油泵為變量泵，通過調節(jié)變量泵的排量，可調節(jié)耙架的轉速，以適應多種工藝條件，達到最佳的工藝效果。 濃縮機濃縮池中心若無水泥立柱，適用于直徑小于3米的系列；濃縮池中心若有水泥立柱，濃縮機直徑可達53m。該系列濃縮機已在選煤廠得到廣泛地應用，三液壓馬達驅動濃縮機正在選礦廠逐步推廣。1.2.2 中心電機減速機驅動自動提耙高效濃縮機 該濃縮機是消化吸收美國艾姆科(EIMCO)公刊技術研制開發(fā)的一種新型、高效濃縮機。結構型式見圖2，主要由橋架、主傳動裝置、提升裝置、長耙、短耙、副耙、轉籠、 布料井、中心立柱、提升簡

15、、升降平臺等組成。該濃縮機 的特點： 1)主傳動機構采用蝸輪蝸桿雙驅動。該濃縮機采用兩臺蝸輪蝸桿減速機通過兩個齒輪，驅動帶內圈的回轉支承，并通過轉籠使耙架旋轉?；剞D支承外圈用高強度螺栓固定 在傳動箱體內的軸承座上，回轉支承的質量穩(wěn)定可靠。由于采用同一廠家同一批次的減速機雙驅動，易于實現(xiàn)驅動同步，設備運行平穩(wěn)，處理量大，運行噪音小，提高了濃縮效率。 2)采用雙向水平切向螺旋進料和下部深層入料的入料方式。濃縮機根據(jù)雙向水平切 向螺旋入料水力學設計，把礦漿分成兩股流量相等但回轉方向相反的漿體流，給料動 能由于兩股漿體流相交而被消耗，使攪動消失，并且采用下部深層布料方式，迫使細粒物進入壓縮區(qū)的上部，此

16、時，稠密顆粒的相互碰撞大大消減了它們的能量，使細顆粒留下來而不能上浮，從而提高了底流的濃度，降低了溢流的圍體含量。3)提耙信號提取準確、可靠。濃縮機的壓力傳感器直接與主傳動裝置的蝸桿相接觸，當濃縮機沉淀的物料增厚，或底流濃度增大時，耙架的工作阻力距隨之增大，驅動裝置的蝸桿副將壓力傳輸?shù)綁毫鞲衅?，提升裝置通過電控箱驅動提升裝置將耙架提起，從而達到自動提耙的目的。當耙架提到一定高度，耙架的阻力距減少到允許值以下，則停止提耙，耙架停留在該高度上運轉，經(jīng)過耙齒刮動，將沉淀的泥漿向池中心集聚，隨著阻力距的逐步減少，耙架逐步下降，若耙架下降過程中阻力距一直未超過允許值時，則耙架一直下降到最低位置，濃縮機

17、運轉時耙架總是連續(xù)運轉，不受提耙過程的影響。若耙架提到最高位置時，耙架仍可在該高度上運轉。若阻力距繼續(xù)增大到設定的保護值時，整機停止運轉，需先排除故障后再重新恢復開機。提耙信號是通過蝸桿提取，不受設備其它電壓、電流和電網(wǎng)電壓的影響，信號準確、可靠。該系列濃縮機濃縮池中心有立柱，可實現(xiàn)濃縮機直徑的大型化。目前已有直徑35、38、40、45、48、53系列，已在選煤廠得到廣泛應用，并逐步向選礦廠推廣。1.2.3 電機減速機雙驅動自動提耙傾斜板濃縮機 該濃縮機采用雙電機減速機驅動，濃縮池中裝有傾斜板。由于傾斜板易掛料，沉淀在傾斜板上的物料一般不是連續(xù)落下，而是整體落下，堆滿濃縮池錐坑，由于物料太多，

18、提耙裝置失效，容易造成壓耙。該濃縮機僅適用于人料濃度較低的場合。1.3 結 論 目前國內濃縮機正以傳統(tǒng)濃縮機為基礎，積極消化吸收國內外先進技術，以新型濃縮機為方向，不斷優(yōu)化結構、性能，類型趨于合理，系列規(guī)格趨于完善，向著高性能、高處理量、高度自動化和智能化方向發(fā)展。2主要零件及計算一、確定電動機型號及減速裝置 1、首先確定污泥濃縮機刮板外緣線速度為3.5m/s，查表7-29【1】知刮板驅動轉矩為1044074NM（刮板線速度為2.443.05m/min，載荷系數(shù)為K=1193NM,適用于煙灰濃縮） 刮泥功率P=1044073.5/81/60=761.30w刮板轉速為：V=r=r2nn=v/2r

19、=3.5/23.148=0.0697r/min設電動機滿載轉速為1500r/min,則總傳動比為i=1500/0.0697=21520由于該減速比較大故決定選用大減速比減速裝置，如擺線針輪減速機和渦輪蝸桿減速機等。結合本次設計暫定減速裝置有擺線針輪減速機和蝸桿減速器構成。查表【2】知單機擺線針輪減速機的效率為90%95%暫定效率=95%，蝸桿減速器傳動比為=60%，聯(lián)軸器效率為=99%，軸承傳動比為=98%，齒輪傳動效率為=60%，水下滑動軸承效率為=97%，由于單機擺線針輪減速機的減速比最大為1：87，而二級擺線針輪減速機的最大減速比為1:5133,蝸桿減速器傳動比為1:10-80,故決定采

20、用二級擺線針輪減速機?？傂蕿?1224324256=0.9920.9840.9720.9520.600.60=0.2763P總= P/=761.30/0.27631000=2.755KW 故查表【2】知電動機選用Y100L2-4.額定功率為3KW，同步轉速為1500r/min,滿載轉速為1430r/min.經(jīng)查資料知一級擺線針輪減速機的傳動比為9、11、17、21、23、25、29、35、43、47、59、71、87，二級擺線針輪減速機的傳動比為99、121、187、289、319、385、473、493、595、649、731、841、1003、1225、1505、1849、2065、25

21、37、3045、3481、5133 暫選二級擺線針輪減速機的傳動比為2065，則蝸桿減速器傳動比為I蝸=21520/2063=10.43 查機械設計手冊（電子版）選用擺線針輪減速機型號為ZWD-A-8,蝸桿減速器型號為CWS-500.2、 功率、轉速及轉矩計算：1、 各軸轉速計算： 各軸輸入功率計算： 各軸輸入轉矩計算： 二、導流筒：污水有中心進水柱管流出，經(jīng)中心配水筒布水后，沿徑向以逐漸減小的流速向周邊出流，污水中的懸浮物被分離而沉降于池底。然后由刮板刮集至集泥樔內，通過排泥管排出。為了避免中心配水時的徑向流速過高造成短路而影響沉淀的效果，一般在中心進水配水管外設置導流筒改變出水流向，導流筒

22、的水平截面積為水池橫截面的3%。本次設計池徑為16m可以直接排出。三、軸承型號初定：根據(jù)軸徑及輸入轉矩信息，查機械設計手冊（電子版）初定電動機與擺線針輪減速機之間的軸承選用鐘鼓齒形聯(lián)軸器GICL2,擺線針輪減速機與蝸桿減速器之間用鐘鼓齒形聯(lián)軸器GICL10五、內嚙合式滾動軸承傳動機構及齒輪設計本次設計的傳動機構有戶外式電動機直聯(lián)的臥式二級擺線針輪減速機、蝸桿減速器、帶內齒圈的滾動軸承式旋轉支承依次傳動扭矩，使懸掛在內齒圈上的中心豎架相應旋轉。下圖為內嚙合式滾動軸承傳動機構 圖2.2 內嚙合式滾動軸承傳動機構為防止扭矩過載，在蝸桿減速器的蝸桿端部設置壓簧式過力矩保護裝置如圖所示。同時，在主動鏈輪

23、上設置安全銷保護如圖所示。壓簧式過力矩保護裝置1-行程開關；2-壓簧張力指示針；3-頂針；4-壓簧座；5-調整螺桿；6-鎖緊螺母；7-壓簧座；8-壓簧渦輪伸出軸主動齒輪設計： 已知該軸輸入功率，輸入轉矩T=1032931，齒輪轉速為n=0.0212r/min,齒數(shù)比為1.1.工作有振動，轉向不變。1） 選用直齒圓柱齒輪傳動（內嚙合）2） 由于刮泥機轉速極低且為開式傳動，故決定選用7級精度（GB1009588）3） 材料選擇。由表10-1選擇主動齒輪為ZG340-640,硬度為229HBS,從動齒輪材料為ZG310-570,硬度為200HBS，二者材料硬度差為29HBS.4） 初選主動齒輪齒數(shù)為

24、,從動齒輪齒數(shù)為2、 按齒面接觸強度計算 由設計計算公式（10-9a)進行計算，即(1) 確定公式內的各計算數(shù)值1） 試選載荷系數(shù)為2） 由表10-7選取齒寬系數(shù)3） 由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)4） 由圖10-21d按齒面硬度查得主動齒輪的接觸疲勞強度極限，從動齒輪的解除疲勞強度極限5） 由式10-13計算應力循環(huán)次數(shù) 6) 由圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)、7) 計算接觸疲勞許用應力。取失效概率為1%，安全系數(shù)為S=1.由式10-12得：(2) 計算1） 試算主動齒輪分度圓直徑，代入中較小的值 取2） 計算圓周速度3） 計算齒寬4） 計算齒寬與齒高之比模數(shù) 齒高 5） 計算載荷系數(shù)

25、根據(jù)，7級精度，由圖10-8查得動載系數(shù) 直齒輪 由表10-2差得使用系數(shù) 由表10-4用插值法查得7級精度、主動齒輪懸臂布置時,由，,查圖10-13得.故載荷系數(shù)6) 按實際的載荷系數(shù)核正所得的分度圓半徑，由式10-10a得 mm 故仍可取855mm 、按齒根彎曲強度計算 齒根彎曲疲勞強度的計算公式為1、 確定公式內的各計算數(shù)值1） 由圖10-20c查得主動齒輪的彎曲疲勞強度極限為，從動齒輪的彎曲疲勞強度極限為2） 由圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)為3） 計算彎曲疲勞許用應力 取彎曲疲勞安全系數(shù)S=1.5,由式10-12得 4) 計算載荷系數(shù) 5) 查取齒形系數(shù) 由表10-5查得 6）查取應

26、力校正系數(shù) 由表10-5查得 7) 計算主從齒輪的應加以比較 從動齒輪的數(shù)值較大。2、 設計計算 故m取45也可以滿足設計要求 對比計算結果，無論從滿足齒面接觸疲勞強度還是齒根彎曲疲勞強度的角度考慮模數(shù)m取45都滿足設計要求。故 m=45、齒輪幾何尺寸計算1） 計算分度圓直徑 2） 計算中心距 （內嚙合）3） 計算齒輪寬度 取 4） 計算齒頂圓直徑 5） 計算齒根圓直徑 因為 故將主動齒輪做成鑄造齒輪。以下為主動齒輪結構參數(shù)：B=433mm 六、工作橋池上須設工作橋，工作橋的一端固定在中心驅動機構的基座上另一端架設在沉淀池的池壁頂上。工工作橋作為檢修管理的通道。下圖為工作橋結構：七、中心傳動豎

27、架及水下軸瓦（1）中心傳動豎架：是垂架式中心傳動濃縮機傳動扭矩的主要部件之一。豎架的上端連接在旋轉支承的齒圈上，豎架的下端二側裝有對稱的刮臂，并設有滑動軸承作徑向支承，刮板固定在掛泥架底弦。下圖為豎架與內齒圈連接的結構： 圖2.4 中心豎架與內齒圈連接的結構 1-內齒圈；2-連接螺栓；3-中心豎架由于濃縮機的轉速非常緩慢，中心豎架傳遞的扭矩較大。考慮到安裝上的方便，中心豎架一般都設計為橫截面為正方形的框架結構豎架內力計算：根據(jù)經(jīng)驗公式知刮板與刮臂總重為40000N，豎架承受總扭矩為已知兩個刮板與刮臂的總重力為,則每根豎架承受的載荷為由刮臂扭矩轉化到豎架上端的水平推力為,則.故.將豎架簡化為平面

28、桁架。求支座A、B、H的反力為： (壓力） (壓力） 按A、B、C、D、E、F、G、H各節(jié)點逐段計算各桿件的內力，并將計算的結果直接標注在簡圖上。節(jié)點A: 節(jié)點B: 節(jié)點C: 節(jié)點D: 節(jié)點E: 節(jié)點F: 節(jié)點H:水下軸承支承：中心豎架為一垂架式桁架，為保持旋轉時的平穩(wěn)，在豎架的下端安裝4個軸瓦式滑動軸承，沿中心進水柱管外圓的環(huán)圈上滑動，以保證中心豎架的傳動精度。下圖為水下軸瓦的結構： 圖2.6水下滑動軸承八、刮臂與刮板（1）垂架式中心傳動刮泥機刮臂的形式有懸臂三棱柱桁架結構和懸臂變截面矩形桁架等。圖1為三角形截面的桁架結構，用于小直徑的垂架式中心傳動刮泥機。圖2為變截面矩形結構，用于大直徑垂

29、架式中心傳動刮泥機。為了便于刮板的排列、安裝和受力平衡，通常多以對稱形式布置兩個刮臂，同時，刮臂的底弦應與池底坡面平行。 刮臂承受刮泥阻力和刮臂、刮板等自重的作用。對懸臂式的刮臂桁架來說，既承受水平方向由刮泥阻力所產生的力矩，有承受豎直方向由刮臂自重所引起的彎矩。 圖2.7 三角形桁架刮臂 圖2.8 矩形桁架刮臂 （2）刮板沉淀池的集泥槽位于水池中心，當刮板旋轉時刮板各點觸及沉淀污泥后，使污泥受到刮板法向的推力和沿刮板的摩擦力的作用向水池中心移動。對于中心進水的沉淀池來說，集泥大多集中在靠近中心導流筒的池底上，為提高刮泥的效率，最好是將刮板的形狀設計成對數(shù)螺旋線。直徑小的刮泥機可以設計成兩條對

30、稱排列的整體對數(shù)螺旋形刮板。大直徑的刮泥機由于整體曲線的刮板存在安裝上的困難，都將刮板分成若干段，平行的安裝在刮臂上如下圖所示。此外，對數(shù)螺旋線是一變曲率曲線，刮板制造比較困難，因而在設計中多數(shù)簡化成直線刮板的形式，刮板與刮臂中心線的夾角為，相互平行排列。 圖2.9 刮板的排列 1-刮板； 2-刮臂對數(shù)螺旋線的幾何軌跡：刮板曲線如下圖所示，幾何尺寸也可按下式計算： （m) 式中 變化半徑（m) R起點半徑（m) 從起點至變徑間的夾角 e自然對數(shù) K常數(shù)， 其中為刮板與泥沙的摩擦角，取。 圖2.10 對數(shù)螺旋曲線的幾何作圖刮板數(shù)量及長度：刮板的數(shù)量和長度與刮臂的結構有關。每條刮臂上的刮板數(shù)量應滿

31、足刮泥的連續(xù)性。當刮板較長時，則要求刮臂桁架底弦有較大的寬度，同時還要求刮臂有足夠的結構強度和剛度。因此，設計刮臂時在結構允許的情況下，盡量設計成較寬的刮臂底弦。設置刮板時，可先從距池邊0.3-0.5m處開始。如采用分塊安裝，則除第一塊起始刮板的長度按實際需要設計外，其余均應有一定的前伸量，以保證鄰近的刮板在刮臂軸心線上的投影彼此重疊。其重疊度為刮板長度投影的10%-15%，一般為150-250mm。這樣連續(xù)重疊下去，直到最后一塊刮板的末端伸過中心集泥槽的外周0.1-0.15m為止。刮板的長度隨桁架結構形式而變，通常由池邊向中心布置，長度逐漸增大。刮板高度：刮板的高度取決于所要刮送污泥層的厚度

32、。通常設計的刮板高度應比污泥層厚度高出一個固定值。但沉淀池的污泥含水較高，與水接近，具有一定的流動性，污泥層高度較難確定，通常各刮板取同一高度，約250mm，刮板下緣距池底為20mm。九、豎向柵條 豎向柵條可安裝在濃縮機的刮臂上，柵條的形式大多采用等邊角鋼斷面，如圖所示。柵條的高度一般為刮臂的下弦至配水筒下口，約占有效水深的2/3，柵條的間隔為300mm。刮臂旋轉時帶動柵條作緩慢的攪拌，當柵條穿行于污泥層時，能為水提供從污泥中逸出的通道，以提高污泥濃縮的效果。下圖為垂架式中心傳動濃縮機，適用于池徑為1630m。九、 電氣控制本設計中刮泥機的電氣控制主要是對運行中可能出現(xiàn)的過載情況的處理。處理思

33、路是：首先在電動機和擺線針輪減速機之間用安全離合器聯(lián)結，離合器根據(jù)過載40%來選擇。即。當發(fā)生過載情況后離合器分離，電動機轉速升高，速度繼電器開始工作，蜂鳴器發(fā)出警報同時電動機開始制動，一段時間后電動機電源被切斷，保護整個刮泥裝置安全。為了提高靈敏度和可靠性，該控制方式還可以采用PLC控制。電氣控制圖如下：如果采用PLC控制，鑒于此裝置比較簡單。決定采用西門子公司的S7200小型PLC,CPU221。CPU主要參數(shù)為輸入電壓為20.428.8VDC/85264VAC（4763HZ），用戶存儲空間為2048字，本機數(shù)字輸入/輸出為6輸入/4輸出。PLC梯形圖為指令程序為： LDN I0.0 AN

34、 IO.1 A I0.2 0 Q0.0 AN Q0.1 = Q0.0 LDN I0.0 AN I0.1 A I0.3 = Q0.2 A T37 = Q0.1 = T37 圖3.2 PLC控制梯形圖及程序十、技術要求 1、一般要求 1）刮泥機應符合本標準的規(guī)定，并按經(jīng)規(guī)定程序批準的圖樣和技術文件制造 2）刮泥機所有外購件、協(xié)作件必須有合格證明，經(jīng)檢查部門檢查合格后方能進行裝配。 3）刮泥機零件的材料應有合格證明文件，否則進行試驗和化驗，合格后方可使用。2、 整機性能要求 1）刮泥機運轉時應平穩(wěn)正常，不得有沖擊、震動和不正常響聲。 2）刮泥機應能連續(xù)地將污泥刮至污泥斗，將浮渣刮集到浮渣斗。 3）刮

35、泥機無故障工作時間不少于8000h，使用壽命不少于15a。3、 安全防護 1）刮泥機的設計制造應符合GB5083的規(guī)定。 2）電控設備應符合GB4720的規(guī)定，并應設有過電流、欠電壓保護和信號報警設備。 3）電器外殼的防護等級應符合GB4942-2中IP44級的規(guī)定。 4）電動機與電控設備接地電阻不得大于4。 5）刮泥機應設有過扭矩保護機構，機構應靈敏可靠，保證達到設定轉矩時發(fā)出警報信號并止運轉。 6）刮泥機主軸旋轉方向應用紅色箭頭在減速器蓋上標出。 7）刮泥機置于露天時應將電動機等電氣設備加設防雨罩。4、 主要零部件質量要求 1）擺線針輪減速機應符合JB2982的規(guī)定。 2）蝸桿、渦輪的精度

36、應分別符合GB10089、GB2318中8級的規(guī)定。 3）蝸桿、渦輪采用的材料性能應不低于表3的規(guī)定。 表3 蝸桿、渦輪材料零件名稱材料熱處理要求蝸桿45號鋼調質HB241286渦輪HT300(GB9439) 4）水下緊固件應使用不銹鋼材料，主軸宜采用空心軸。 5）蝸桿減速器箱體結合面和各密封處不得滲漏油。 6）刮板為對數(shù)螺旋線形或直線形，其下端應采用可調橡膠板。 7）分段刮板運行軌跡應彼此重疊，重疊量為150250mm。 8）刮泥臂上應設置濃集柵條，柵條高度不得小于2/3水深，柵條間隔一般為300mm。 9）鋼結構的設計、施工、驗收應分別符合GBJ17、GBJ205的規(guī)定。 10）工作橋的容

37、許撓度不得大于跨度的1/800，橋上走道寬應大于1m，中央部分應有操作檢修的空間。 11）焊接件的焊縫應平整、光滑，不應有裂縫、氣孔、夾渣、未焊透、未融合等缺陷，其質量應按GBJ205中的三級標準檢驗。5、 裝配質量要求 1）減速機座中心與池體中心應重合，同軸度允許偏差為10mm。機座標高應符合設計要求，允許偏差為。 2）刮泥機主軸對機座地面的垂直度允許偏差為0.5mm/m，總偏差不得大于2mm。 3)刮臂應調在同一圓錐面內，通過同一標高基準點的高差不得大于5mm。 4）刮板的下緣與池底的距離應為： a、鋼刮板不得大于50mm b、橡膠刮板不得大于10mm。6、 涂裝要求 1）零件涂裝前必須除

38、銹，鋼材表面除銹質量應符合SYJ4007中St3級的規(guī)定。 2）刮泥機水下部件應涂裝耐腐蝕涂料。 3）刮泥機的所有不加工表面及特別指出的加工表面均應涂漆。 4）漆膜應平整光滑、色澤一致，不得有針孔、起泡、裂紋、劃傷剝落和明顯流掛等影響防護性能的缺陷。 5）漆膜厚度應符合以下規(guī)定： a、水上金屬表面 150200 b、水下金屬部分 250300 6）主軸與水面交界處（水面上300mm，水面下200mm)應用三層玻璃布和環(huán)氧樹脂分層貼襯防腐。7、 試驗方法和檢驗規(guī)則 1）出廠試驗及檢驗 2）每臺刮泥機均應經(jīng)制造廠質量檢查合格后方能出廠，并附有合格證和使用說明書。 3）刮泥機出廠試驗方法及檢驗規(guī)則應

39、符合表4的規(guī)定. 表4 出廠試驗及檢驗序號項目試驗方法檢驗規(guī)則技術要求條文號備注（方法及量具）1擺線針輪減速機密封空載運轉不得少于2h視覺法4.4.12蝸桿減速器密封空載運轉不得少于2h視覺法4.4.53渦輪齒面接觸斑點空載運轉不得少于2h涂紅鉛油4.4.24安全銷剪切強度每批做兩個試件材料試驗機4.3.55焊縫視覺法、通用量具4.4.146漆膜厚度電磁式膜厚計4.6.57涂漆質量貼帶法檢查附著力4.6.4貼帶法：準備六塊規(guī)格為200mm×200mm的試片。試片經(jīng)表面處理后，與產品涂漆方式一樣涂上一層，帶徹底干透后，用鋒利的專用刀片或保險刀片，在試片表面劃上一個夾角為60°

40、的叉，刀痕要劃至鋼板。然后貼上專用膠帶，使膠帶貼緊漆膜，接著迅速將膠帶扯起，如刀痕兩邊涂層被粘下的總寬度最大不超過2mm即為合格。8、 現(xiàn)場試驗及檢驗1） 刮泥機現(xiàn)場試驗機檢驗規(guī)則應符合表5的規(guī)定。 表5 現(xiàn)場試驗及檢驗序號項目試驗方法檢驗規(guī)則技術要求條文號備注（方法及量具）1機座-水平儀（精度0.05mm/m）4.5.12主軸垂直度-通用量具4.5.23刮泥連續(xù)性測量刮板重疊量通用量具4.4.104刮板與池底距離測量每塊刮板與池底距離通用量具4.5.45提升機構手動操作升降3次4.4.76接地電阻-接地電阻測試儀4.3.47空負荷運行連續(xù)運行2h4.2.1，4.2.38過扭矩保護機構靈敏性人

41、為過載3次4.3.59負荷運行正常投產后連續(xù)運行72hA電動機電流1.5級電流表電流應平穩(wěn)，不得大于額定電流B擺線針輪減速機平穩(wěn)性觸覺法4.4.1C擺線針輪減速機密封性視覺法4.4.1D蝸桿減速器平穩(wěn)性觸覺法無異常振動E蝸桿減速器密封性視覺法4.4.5十一、結束語本次設計的主要任務是中心傳動濃縮機的整體機構設計。鑒于設計要求池徑是16m，本次設計決定采用垂架式中心傳動濃縮機。垂架式中心傳動濃縮機具有適用于池徑較大的輻流式初次、二次沉淀池。具有機構簡單、連續(xù)運轉、管理方便等特點。但同時也存在刮泥線速度受刮板外緣速度限值的不足。本次設計是對大學四年來所學知識的一次大檢閱，也是對自己實際工作能力的一次檢測