一種精密過濾機卸荷裝置的制作方法

本發明涉及污水處理設備領域，尤其是涉及一種精密過濾機內的自動卸荷裝置。

背景技術：

在生活污水處理、工業廢水處理等領域中，為了讓出水達到一級A標準，最經濟有效的辦法是采用精密過濾機來對二沉池或高效沉淀池出水進行過濾。但因精密過濾機的濾網絲微細，當進水水質變差等意外原因造成濾網進水側水位上升，濾網進出水位差升高，導致濾網受過大水壓作用，發生濾網破裂事故的趨勢。為預防事故發送，需在精密過濾機進水端達到設定高水位時，迅速將進水端的水排走使水位下降到較安全的狀態。

當前，公知的卸荷裝置，主要是通過液位計控制一個大口徑電動蝶閥的開關，并有一條獨立的卸荷旁路。當精密過濾機濾筒進水側水位高到設定高水位時，超聲波液位計反饋信號給現場控制箱，發出過載報警信號，同時控制電動蝶閥打開，將水排走。當水位恢復至設定安全值時，液位計反饋信號給現場控制箱，控制電動蝶閥關閉。現有的這種卸荷裝置有如下缺陷：

1)構件多、成本較高，裝置不僅擁有各種電器控制元件、大口徑電動蝶閥，還有獨立的管路、液位計等。

2)可靠性差，裝置完全依靠電器部件，當出現停電或液位計、電動閥故障、電器部件失靈、線路接觸不良等情況時，卸荷裝置不能卸荷，會導致濾網過載損壞的事故。

3)占地面積大，卸荷旁路增加了設備的外形尺寸，從而使得精密過濾機需要更多的安裝面積。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種精密過濾機卸荷裝置，解決現有精密過濾機卸荷裝置體積大，費用高且可靠性差的問題。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種精密過濾機卸荷裝置，包括設置在過濾機內的進出水腔隔板，所述進出水腔隔板上密封固定設置有門框，設置在門框內可翻轉的門體，所述門體上固定設置有門軸，門軸的兩端通過軸承安裝在進出水隔板上；所述過濾機的進水腔內還放置有浮箱，浮箱與門軸間設置有連接組件，浮箱上下浮動通過連接組件帶動門軸轉動，從而實現門體的開啟和關閉。

進一步的，所述連接組件包括與浮箱鉸接的拉桿及與門軸固定連接有撥桿，設置在拉桿與拔桿間的固定套，所述固定套與拉桿、拔桿中的一個固定連接，與另一個鉸接。

為保證拉桿有一段空行程，所述拉桿包括鉸接固定在浮箱底部的上拉桿，與上拉桿固定連接的套筒，設置在套筒內的滑塊，與滑塊固定連接的下拉桿，下拉桿與固定套連接；所述套筒頂部密封，底部設置有擋板，擋板上設置有供下拉桿穿過的中心孔。

為加強門體的翻轉力度，所述門軸上沿門軸的垂直方向設置有配重結構，所述配重結構包括固定在門軸上的配重管及裝在配重管內的一組配重球，配重球可在配重管內來回滾動。

為保證在門體閉合時，有一定的預壓力，提高密封性，所述配重結構與門體相對傾斜布置，且靠近進水腔室一端低，靠近出水腔室的一端高；所述門軸的中心線低于門體的中心線，且門軸固定安裝在門體的進水腔室側。

所述門體和門框間還設置有一圈密封硅橡膠，所述密封硅橡膠位于門軸中心線以上部分固定安裝在門框上，門軸中心線以下部分固定安裝在門體上。

優選的，所述進水腔室內還固定設置有用于限制浮箱下行程和防止浮箱左右晃動的限位桿。

優選的，所述浮箱的上方設置有接近開關，所述浮箱上設置有與接近開關配合的水位信號桿。

當精密過濾機進水腔室內水位上升到上限位時，接近開關動作信號通過電控箱發出過載報警指示，同時浮箱牽引的上拉桿自由上行一段距離后，上拉桿與下拉桿一起上行，帶動撥桿一端上行，撥桿通過另一端的門軸帶動門體、配重管同步逆時針旋轉一小角度，配重管中的配重球從進水腔室一端滾向出水腔室的一端，配重球產生的力矩使門體快速全開，進水便從卸荷門直接流出到出水側，實現卸荷。

當卸荷后進水腔室內水位下降，浮箱失去浮力，在其自重作用下下降，浮箱壓著上拉桿及套筒下降，上拉桿及套筒下行一小段空行程后再壓滑塊，滑塊帶動下拉桿一起向下運動，下拉桿壓下撥桿端、通過撥桿的另一端撬動門體、配重管同步順時針旋轉，門體關閉，配重管向進水腔室側傾斜，配重球滾向進水腔室側，配重球力矩助力使門體迅速關閉密封可靠。同時接近開關動作，報警解除。精密過濾機恢復正常運行。

本發明的有益效果：本發明通過在進出水腔隔板上設置門體，并通過浮箱實現門體的開啟和關閉，實現進水腔室的卸荷。由于本裝置完全依靠水的浮力來實現開門卸荷，以及依靠浮箱的重力來實現關門復位，由于浮力、重力都是非常可靠的基本力，再加上簡單的機械結構提供了可靠性保障。翻轉式卸荷門，可以提供足夠大的卸荷通道，能讓水位瞬間降下來，無需電力，在停電時也能保護濾筒免受過載，運行穩定，可靠性高。而且水力卸荷裝置安裝在設備內部，不需增加精密過濾機體積，不影響精密過濾機外觀，沒有電動蝶閥及控制元器件，無需配置工藝卸荷旁路及管路附件，從而大大的減少了制作成本以及運行成本。可長期無故障運行。

以下將結合附圖和實施例，對本發明進行較為詳細的說明。

附圖說明

圖1為本發明的主視圖。

圖2為本發明門體關閉狀態下的示意圖。

圖3為本發明門體開啟狀態下的示意圖。

具體實施方式

實施例，如圖1至3所示，一種精密過濾機卸荷裝置，包括設置在過濾機內的進出水腔隔板1，分別設置在進出水腔隔板1兩側的進水腔室101和出水腔室102。所述進出水腔隔板1上密封固定設置有門框2，設置在門框2內可翻轉的門體3，所述門體3上固定安裝有門軸4，門軸4的兩端通過軸承安裝在進出水隔板1上，所述軸承采用自潤滑陶瓷滾動軸承。門軸4帶動門體3轉動，實現門體3的開啟和關閉。

所述過濾機的進水腔室101內還放置有浮箱5，浮箱5與門軸4間設置有連接組件，所述連接組件位于門框2的左右兩側各設置有1個。浮箱5上下浮動通過連接組件帶動門軸4轉動，從而實現門體3的開啟和關閉。所述連接組件包括與浮箱5鉸接的拉桿6及與門軸4固定連接有撥桿8，設置在拉桿6與拔桿8間的固定套7，所述固定套7與拉桿6、拔桿8中的一個固定連接，與另一個鉸接。本實施例優選將固定套7與拔桿8固定連接，與拉桿6鉸接。所述拉桿6包括鉸接固定在浮箱5底部的上拉桿601，與上拉桿601固定連接的套筒602，設置在套筒602內的滑塊603，與滑塊603固定連接的下拉桿604，下拉桿604與固定套7連接；所述套筒602頂部密封，底部設置有擋板605，擋板605上設置有供下拉桿604穿過的中心孔。滑塊603與套筒602配合確保浮箱隨水位上升或下降一段空行程后至某一設定水位時卸荷門才開始動作；且套筒內有通水口，確保套管在水下能夠靈活伸縮，不產生負壓干擾。

所述門軸4上沿門軸的垂直方向設置有配重結構9，所述配重結構9包括固定在門軸4上的配重管901及裝在配重管901內的一組配重球902，配重管901的內端面襯有環形海綿橡膠。所述配重管901的中間部位固定有套在門軸4上的連接套。所述配重結構9與門體3相對傾斜布置，且靠近進水腔室101一端低，靠近出水腔室102的一端高，所述配重結構9與門體3垂直面的夾角為2～5°。當門體閉合時，此時配重管內配重球堆積在進水腔室一側，配重球產生的力矩使門體關閉可靠密封。所述門軸4的中心線低于門體3的中心線，且門軸4固定安裝在門體3的進水腔室側，使門體3的重心位于門體3中心線的下方且靠近進水腔室101的一側。

所述門體3和門框2間還設置有一圈密封硅橡膠10，所述密封硅橡膠10位于門軸中心線以上部分固定安裝在門框2上，門軸中心線以下部分固定安裝在門體3上。門體、密封硅橡膠、門框組成預緊加水壓自緊密封結構。

所述進水腔室內還固定設置有用于限制浮箱5下行程和防止浮箱5左右晃動的限位桿11。所述浮箱5的上方設置有接近開關12，所述浮箱5上設置有與接近開關12配合的水位信號桿501。

本實例中，設備中無水狀態下，門體處于關閉狀態，浮箱重力施加給拉桿并傳遞給門軸上的撥桿，提供給旋轉門體預緊關門力，此時接近開關發出指示正常狀態，配重結構向著進水腔室方向傾斜，配重球力矩同樣提供給門體預緊關門力。

由于門體為順時針開門，精密過濾機首次開始進水時，即門下部水壓提供關門力矩，當精密過濾機正常工作時進水腔室水深高于門體，進水從進水腔室上方進入濾筒，出水腔室水位不低于門的上邊，即門前后均完全浸沒與水中，但進水腔室水位高于出水腔室水位，向下偏心的門軸中心上方門體水壓力略大于門軸中心下方門體水壓力，這個壓力差產生的力矩小于門體前述預緊關門力矩，而且門軸受水壓產生的滾動摩擦力矩也有利于門的關閉，門體處于完全關閉狀態。在水壓自緊作用下門體橡膠密封良好。但由于門上部面積略大于下部面積，在水位不斷上升過程中，浮箱已處于漂浮狀態，門的關門預緊力逐漸減小，但門軸受水壓產生的滾動摩擦力矩也相應增加，加上配重球力矩有利于門保持門關閉。綜合起來，在接近設定的卸荷水位前，門體的關門力矩略大于開門力矩。

正常水位在不高于濾筒下邊300mm位置，過載荷水位設在高于濾筒下邊500——550mm位置。當濾筒前水位高于正常工作水位300mm時，隨著水位的繼續上升，浮箱隨著水位浮起來，在達到卸荷水位前，上拉桿相對下拉桿上行處于空行程狀態，下拉桿不動，門體處于關閉狀態。

當水位接近設定的卸荷水位時，并且浮箱已經將拉桿拉完空行程并提供了一定量的開門力矩，此時各個部件提供的開門力矩已經和關門力矩平衡。當水位再次上升時，水壓以及浮箱等的開門力矩大過關門力矩，門被打開。此時接近開關發出過載報警信號。

當浮箱拉力使卸荷門逆時針旋轉一小角度被打開一條縫后，此時配重管同步旋轉一小角度，配重管的出水腔室端低于進水腔室端，配重管內配重球從進水腔室端滾向出水腔室端，配重球提供的關門力矩消失等值轉化為開門力矩。由于力平衡迅速被打破，門體完全打開，隨著門體旋轉至接近水平，水壓對門已經沒有力矩作用，此時僅有配重裝置對門體有開門力矩，幾乎無關門力矩，門保持全開轉態。進水腔室的水源源不斷的通過門體上下通道流出到出水腔室，精密過濾機濾筒完全卸荷。

當水位下降到略高于設定正常安全水位300mm時，浮箱完全漏出水面，上拉桿隨浮箱自重作用下降壓完其空行程后接著壓下拉桿，浮箱以及拉桿的重力作用在門軸的撥桿上，提供足夠的關門力矩，這個力矩遠大于上述配重球保持的開門力矩和旋轉門軸很小的滾動摩擦力阻矩，門順時針旋轉關閉。當門接近關閉時，同步旋轉的配重管進水腔室端低于出水腔室端，配重球從出水腔室端滾向進水腔室端，助力門體迅速關閉。此時配重管又恢復原來位置為門體提供持久關門力矩，此時接近開關發出指示恢復正常狀態，至此整個設備都回到了最初的狀態，完成了一次循環。

本發明實例對比現有技術具有如下優點：

1)由于本裝置完全依靠水力來實現開門卸荷，以及依靠重力來實現關門復位，沒有過多的電器、閥門及控制元器件。從而大大的減少了制作成本以及運行成本。

2)由于浮力和重力都是非常可靠的基本力，卸荷及時、動作持久可靠。

3)翻轉式卸荷門，可以提供足夠大的卸荷通道，能讓水位瞬間降下來。

4)完全內置的結構，不必占用額外場地，大大減少了設備整體的占地面積。

5)、無需電力，節能，在停電的狀況下也能起到過載保護作用。保證精密過濾機長期無過載運行。