新型疊螺式污泥脫水機及其螺旋軸的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種新型疊螺式污泥脫水機及其螺旋軸。該新型螺旋軸螺旋葉片導程角度排列順序由排泥箱到進泥箱逐漸變小，導程角由16°?22°逐漸減小到6°?14°；其軸體的螺距沿排泥箱方向逐漸增大，且螺旋軸軸體從軸長的1/3位置起，其直徑由進泥箱向排泥箱方向逐漸增大；螺旋葉片底部兩側均設有與軸體中心線之間的夾角為20°?45°的防堵板,高度不低于螺旋葉片高度的2/3。本實用新型能處理比重大、流動性差、粘性大、易結塊泥漿，擴大了疊螺機的處理能力和適應范圍，螺距更合理，螺旋軸表面更光滑，能有效降低污泥通過螺旋軸時的摩擦阻力，防止污泥堵軸；螺旋軸表面噴涂硬質合金耐磨層，延長了螺旋軸的使用壽命。
【專利說明】
新型疊螺式污泥脫水機及其螺旋軸
技術領域
[0001]本實用新型屬于環保技術領域，涉及一種新型疊螺式污泥脫水機及其螺旋軸。【背景技術】
[0002]隨著常規的疊螺式脫水機以功耗小，結構簡單可靠，運轉平穩，無人值守，易于實現自動化的優點，被越來越多的行業和客戶所認可;在固液分離的設備競爭市場中，逐漸占有一席之地，主要應用于:市政污水廠;食品加工廠;垃圾滲濾液;沼氣工程中的沼液；畜產養殖業的生化工藝;卷煙藍藻、畜禽糞便、加藥氣浮浮渣等。
[0003]常規的疊螺式脫水機螺旋軸脫水段螺旋葉片升程角度一般為8?13°，整個螺旋軸螺旋葉片升程角度排列順序由出泥端到進泥端逐漸變大。由于污泥在脫水過程中，隨含水率的快速降低，污泥的和螺旋葉片的摩擦力會快速增加，而螺旋升程角度越小推動能力越強，現有螺旋軸螺旋葉片升程排列方式，使螺旋輸送效率較低，產生的污泥脫水段較短，局部壓力大，造成脫水時間不足，出泥含水率較高，活動環磨損嚴重，設備使用壽命較短;并且在電鍍、鉆粧泥漿、河道淤泥、污水廠初沉污泥、混凝沉淀、自來水廠沉淀污泥、電鍍污泥、畜牧養殖業行業的污泥等行業應用中，由于泥質比常規市政污泥差別較大，無機質含量高，污泥可壓縮性較差，填充系數高，比重大、流動性差，粘性大，甚至含有長纖維，使螺旋運行阻力系數較大，易于結塊，常規疊螺式脫水機在運行過程中，污泥容易阻滯在螺旋葉片中間， 螺旋輸送通道阻塞，造成設備故障，生產不能正常運行，銷售渠道適應面窄，已經嚴重阻礙了疊螺式脫水機發展。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于克服現有常規脫水設備處理比重大、流動性差、粘性大、易結塊泥漿時存在的缺陷，提供一種處理能力和適應范圍擴大，能處理比重大、流動性差、粘性大、 易結塊泥漿，能提高活動環使用壽命的新型疊螺式污泥脫水機及其螺旋軸。
[0005]本實用新型的技術方案如下:
[0006]—種新型疊螺式污泥脫水機的螺旋軸(簡稱新型螺旋軸)，它采用一種變徑變螺距螺旋軸，整個設計原理和原常規疊螺式污泥脫水機的螺旋軸設計有根本的不同，結合螺旋輸送原理、脫水物料變化的過程特點和螺旋擠壓的特點，其詳細方案如下:新型螺旋軸螺旋葉片導程角度排列順序由排泥箱到進泥箱逐漸變小，導程角由16°?22°逐漸減小到6°? 14° (導程角，又叫紋升角，指的是螺紋的中徑展開的圓周線與螺旋線的夾角)；其軸體的螺距(相鄰兩個螺旋葉片之間的距離)沿排泥箱方向逐漸增大，且螺旋軸軸體從軸長的1/3位置起，其直徑由進泥箱向排泥箱方向逐漸增大。
[0007]由于在疊螺式污泥脫水機脫水過程中，進泥箱端污泥含水率較高，污泥的摩擦系數和填充系數較小，需要較大的推動能力(需要較小的螺旋導程角度)，對后端的污泥產生較大的壓力，促進脫水作用，使整個脫水段延長，增加脫水時間，疊螺機脫水段壓力更加均衡，出泥含水率更低;而排泥箱端污泥含水率較低，污泥摩擦系數和填充系數較大，不需要的太大的推動能力(不需要較小的螺旋導程角度)，污泥隨含水率的快速降低，使污泥摩擦系數和填充系數急劇增加，造成排泥箱段污泥和螺旋葉片的摩擦力成倍增加，致使局部壓力過大，導致活動環和螺旋軸磨損。本實用新型結合螺旋輸送原理(螺旋升程角度越小推動能力越強)，提出了螺旋軸的螺旋葉片導程角度由排泥箱到進泥箱逐漸變小、螺距沿排泥箱方向逐漸增大、直徑由進泥箱到排泥箱逐漸增大的設計方案;這種設計既可以有效提高污泥脫水效率，同時，又可以降低活動疊片和固定疊片的損壞程度，延長活動疊片和固定疊片的使用壽命，同目前普通疊螺式污泥脫水機相比較使用壽命可提高3?4倍以上。
[0008]上述新型螺旋軸螺旋葉片底部兩側均設有和軸體中心線之間的夾角為20°?45° 的防堵板，高度不低于螺旋葉片高度的2/3,防堵板的作用在于物料運動過程中，減小螺旋葉片的直角對物料的摩擦阻力，防止物料停頓抱軸。
[0009]上述新型螺旋軸，采用鎢極氬弧人工控制或半自動控制的焊接工藝方法，在螺旋軸葉片的頂端堆焊多層超耐磨硬質合金層；該超耐磨硬質合金層中含鈷、鎢、鉻等稀有金屬，具有較好的高溫、常溫硬度，極好的強度、高溫抗疲勞性能、抗熱震沖擊性能和良好的抗氧化性能、耐腐蝕性能(鉻含量約22?33% )、良好的自潤滑性能、很高的耐磨磨料磨損性能，以及良好的抗金屬間磨損等綜合性能，該超耐磨硬質合金層與不銹鋼之間的摩擦系數為0.2;在800°C時仍能保持硬度在318HV，耐磨性能不變化。整個螺旋軸經過40多道工序精加工制作而成，螺旋軸表面更圓潤、光滑，采用精磨和拋光的精加工方式，使螺旋軸螺旋葉片與活動環接觸表面粗糙度達〇.8?1.6wn，耐磨層精加工完成后，耐磨層即超耐磨硬質合金層的厚度為2?3mm。
[0010]本實用新型一種采用上述新型螺旋軸的新型疊螺式污泥脫水機由多個部件構成， 它包括由固定環(環形固定疊片)、活動環(環形活動疊片)和上述新型螺旋軸構成的過濾本體，還包括罩殼、濾液收集槽、濾液排出口、進泥箱和排泥箱;所述罩殼內部依次排列若干個固定環，相鄰兩個固定環之間配置有與固定環同心且可動的活動環，活動環的內徑比固定環的內徑小；螺旋軸從固定環和活動環的中心孔中穿過;過濾本體底部設有濾液收集槽和濾液排出口；進泥箱和排泥箱分別設置在螺旋軸的兩端。固定環的外徑比活動環的外徑大， 相鄰兩個固定環之間在大于活動環外徑的外端邊緣處設置有調整塊，每塊調整塊均與連接桿固定連接，連接桿兩端分別固定安裝在進泥箱和排泥箱上。所述新型螺旋軸與安裝在排泥箱一側的變頻減速機或其他驅動裝置連接。
[0011]本實用新型的有益效果:
[0012]本實用新型從根本上解決了常規疊螺式污泥脫水機使用壽命短易磨損的問題，同目前普通疊螺式污泥脫水機相比較使用壽命可提高4?6倍以上。
[0013]本實用新型通過多種對比試驗證明，同目前普通疊螺式污泥脫水機相比較，可使污泥含水率同比降低5?8個百分點，大幅提高了客戶滿意程度。
[0014]本實用新型有效解決了疊螺機適應范圍小的問題，擴大了處理能力和適應范圍， 能處理比重大、流動性差、粘性大、易結塊泥漿，不但覆蓋了原來的應用領域，并且有效拓展了電鍍、鉆粧泥漿、河道淤泥、污水廠初沉污泥、混凝沉淀、自來水廠沉淀污泥、電鍍污泥、畜牧養殖業行業的污泥等行業的污泥處理，從技術上拓寬銷售渠道，使產品的應用前景更加樂觀。
[0015]本實用新型該螺旋軸采用特殊加工工藝制成，相比普通螺旋軸，表面更光滑，能有效降低污泥通過螺旋軸時的摩擦阻力，防止污泥堵軸;該螺旋軸表面堆焊有更硬更厚、更加耐磨的硬質合金耐磨層，能延長螺旋軸的使用壽命。【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型的疊螺式污泥脫水機的螺旋軸的結構示意圖；
[0017]圖2是本實用新型的疊螺式污泥脫水機的結構示意圖；
[0018]圖3是本實用新型的疊螺式污泥脫水機中固定環與活動環連接的示意圖。
[0019]圖中:1、軸體2、防堵板3、螺旋葉片4、變頻減速機或其它驅動裝置5、排泥箱 6、螺旋軸3A、脫水段3B、濃縮段7、固定環8、活動環9、調整塊10、連接桿11、進泥箱 12、罩殼13、濾液收集槽14、濾液排出口【具體實施方式】
[0020]以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的說明。
[0021]實施例
[0022]如圖1所示，一種新型疊螺式污泥脫水機的螺旋軸(簡稱新型螺旋軸)，它采用一種變徑變螺距螺旋軸，該新型螺旋軸螺旋葉片導程角度排列順序由排泥箱到進泥箱逐漸變小，導程角由16°?22°逐漸減小到6°?14° ;其軸體的螺距沿排泥箱方向逐漸增大，螺距更加合理;且螺旋軸軸體從軸長的1/3位置起，其直徑由進泥箱向排泥箱方向逐漸增大。該新型螺旋軸其螺旋葉片3底部兩側均設有和軸體1中心線之間的夾角為20°?45°的防堵板2， 高度不低于螺旋葉片高度的2/3,防堵板的作用在于物料運動過程中，減小螺旋葉片的直角對物料的摩擦阻力，防止物料停頓抱軸、堵軸。該新型螺旋軸采用鎢極氬弧焊接工藝，在螺旋軸葉片的頂端(外沿)堆焊有含鈷、鎢、鉻等稀有金屬的超耐磨硬質合金層;該超耐磨硬質合金層厚度為2?3mm，與不銹鋼之間的摩擦系數為0.2;在800°C時仍能保持硬度在318HV。 該新型螺旋軸表面更圓潤、光滑，經精磨和拋光精加工，螺旋軸螺旋葉片與活動環接觸表面粗糙度達0.8?1.6mi。
[0023]如圖2所示，本實用新型一種建筑泥漿專用疊螺式污泥脫水機由多個部件構成，它包括由固定環7(環形固定疊片)、活動環8(環形活動疊片)和上述新型螺旋軸(即螺旋軸6) 構成的過濾本體，還包括罩殼12、濾液收集槽13、濾液排出口 14、進泥箱11和排泥箱5;所述罩殼內部依次排列若干個固定環7,相鄰兩個固定環7之間配置有與固定環同心且可動的活動環8，活動環7的內徑比固定環8的內徑小;螺旋軸6從固定環7和活動環8的中心孔中穿過； 過濾本體底部設有濾液收集槽13和濾液排出口 14;進泥箱11和排泥箱5分別設置在螺旋軸6 的兩端；固定環7的外徑比活動環8的外徑大，相鄰兩個固定環之間在大于活動環外徑的外端邊緣處設置有調整塊9,每塊調整塊9均與連接桿10固定連接，連接桿10兩端分別固定安裝在進泥箱11和排泥箱5上。螺旋軸6與安裝在排泥箱5—側的變頻減速機或其它驅動裝置4 連接。
[0024]整個工作過程如下:安裝在排泥箱5側面的變頻減速機或其它驅動裝置4起動，首先帶動螺旋軸6旋轉，推動污泥向排泥箱5方向運動，通過進泥箱11供給污泥，污泥進入固定環7、活動環8與螺旋軸6之間的濾室空間；在濃縮段3B，由于活動環8的內徑比固定環7的內徑小，螺旋軸13在旋轉時，螺旋葉片3頂端推動活動環5在固定環4之間進行不規則游動，對通道內的污泥產生擠壓剪切力，使污泥中的大部分水份在運動過程中通過活動環5與固定環4之間的間隙流出至濾液收集槽13后，從濾液排出口 14排出。之后，螺旋葉片3繼續推動污泥螺旋向前運動沿螺旋方向，至脫水段3A即螺旋軸6直徑增大區域，進一步將螺旋通道內的污泥攤薄，有效提高了污泥脫水效率;經脫水段3A進一步脫水后，污泥從排泥箱5排出。
[0025]本實用新型通過螺旋軸螺旋葉片導程角度排列順序由排泥箱到進泥箱逐漸變小的特殊設計，使脫水段3A的壓力更加均衡，并使脫水段自然增加長度延長了脫水時間；避免了原來常規疊螺機局部壓力大，脫水時間短，造成脫水效果不好的問題;螺旋軸表面精磨和拋光加工，有效降低污泥通過螺旋軸時的摩擦阻力；在螺旋軸葉片的頂端堆焊超耐磨硬質合金層，降低了活動疊片和固定疊片的損壞程度，延長了活動疊片和固定疊片的使用壽命。
【主權項】
1.一種新型疊螺式污泥脫水機的螺旋軸，其特征在于，它采用一種變徑變螺距螺旋軸， 整個螺旋軸螺旋葉片導程角度排列順序由排泥箱到進泥箱逐漸變小，導程角由16°?22°逐 漸減小到6°?14°，其軸體的螺距沿排泥箱方向逐漸增大，且螺旋軸軸體從軸長的1/3位置 起，其直徑由進泥箱向排泥箱方向逐漸增大。2.如權利要求1所述的新型疊螺式污泥脫水機的螺旋軸，其特征在于，螺旋葉片底部兩 側均設有與軸體中心線之間的夾角為20°?45°的防堵板，高度不低于螺旋葉片高度的2/3。3.如權利要求1或2所述的新型疊螺式污泥脫水機的螺旋軸，其特征在于，在螺旋軸葉 片的外沿堆焊有一層硬質合金層。4.如權利要求3所述的新型的疊螺式污泥脫水機的螺旋軸，其特征在于，所述硬質合金 層的厚度為2?3mm。5.如權利要求3所述的新型疊螺式污泥脫水機的螺旋軸，其特征在于，所述硬質合金層 是含稀有金屬鈷、鎢、鉻的超耐磨硬質合金層。6.—種采用如權利要求1-5任一所述的螺旋軸的新型疊螺式污泥脫水機，其特征在于， 它包括由固定環、活動環和上述螺旋軸構成的過濾本體，還包括罩殼、濾液收集槽、濾液排 出口、進泥箱和排泥箱;所述罩殼內部依次排列若干個固定環，相鄰兩個固定環之間配置有 與固定環同心且可動的活動環，活動環的內徑比固定環的內徑小；螺旋軸從固定環和活動 環的中心孔中穿過;過濾本體底部設有濾液收集槽和濾液排出口；進泥箱和排泥箱分別設 置在螺旋軸的兩端。7.如權利要求6所述的新型疊螺式污泥脫水機，其特征在于，固定環的外徑比活動環的 外徑大，相鄰兩個固定環之間在大于活動環外徑的外端邊緣處設置有調整塊，每塊調整塊 均與連接桿固定連接，連接桿兩端分別固定安裝在進泥箱和排泥箱上。8.如權利要求6或7所述的新型疊螺式污泥脫水機，其特征在于:所述螺旋軸與安裝在 排泥箱一側的變頻減速機或其它驅動裝置連接。
【文檔編號】C02F11/12GK205575903SQ201620348254
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年4月22日
【發明人】孫剛范, 劉道廣, 張文標
【申請人】上海同臣環保有限公司