毕业设计论文：回转式；固液分离；连续回转运动.doc

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1、大庆石油学院本科生毕业设计（论文）I摘 要回转式固液分离机是一种可以连续自动清除各种形状杂物,以固液分离为目专业设备.该机是由一种独特的耙齿装配成一组回转链,载电机,减速器的转动下经链轮传动驱动耙齿链,进行回转运动.耙齿链的下部浸没于排水(进水)沟中,当耙齿链回转运动时,每排横轴耙齿即把液体中的固态悬浮物质(杂物)从液体中分离出来.当耙齿链运转到设备的上部时,由于槽轮和弯轨的导向,使每组耙齿之间产生相对运动,大部分固体物靠重力落下,少部分依靠橡胶板刷的反向运动可把粘在耙齿上的杂物洗刷干净.耙齿链的功能相似于传统的格栅的作用,在耙齿链横轴上装配的间隙可以根据不同要求进行选择调整,以保证水流畅通流

2、过.该设备的特点是自动化程度高,分离效率高,动力小,无噪音,耐腐蚀性能好,在无人看管的情况下连续稳定工作关键词 回转式；固液分离；连续回转运动大庆石油学院本科生毕业设计（论文）IIAbstractIt is can continuously clear away various configuration odds and ends voluntarily that the solid liquid of turning round type divides the abandon, and specialty equipment this machine that with solid li

3、quid separates for the purpose is one kind of unique harrow tooth cause assembles into the one set of chain turning round, and at the electrical machinery, that deceleration parachute moves harrows the tooth chain through the chain wheel transmission drive down , turning round that the lower part of

4、 motion harrow tooth chain soaks not in draining off water ( intaking ) ditch, solid state suspension matter ( odds and ends ) that the per row of cross axle harrow tooth approaches in the liquid in separates the coming out when the harrow tooth chain to revolve to equipment upper from liquid, becau

5、se the wheel in slot when the harrow tooth chain turns round the motion And the direction bending the rail, making per set of harrow give rise to the relative motion between the tooth, most solid thing falls down by gravity, lacks reversion who partly relies on the rubber scrubbing brush moves can g

6、lues on the harrow tooth the function of clean harrow tooth chains of odds and ends washing and brushing resemble in the effect of traditional grille, is harrowing the tooth The interval assembling on the chain cross axle can be asked selecting the adjustment according to different, and the characte

7、ristic that has flowed this equipment with the guaranty rivers are unimpeded is that the automaticity is high It is high to separate the efficiency, and motive force is small, and no noise, the corrosion preventive function is good At the circumstances that nobody oked afterKey word turning round ty

8、pe; Gu the liquid separates; Continuously turn roundthe motion大庆石油学院本科生毕业设计（论文）III目 录第一章 固液分离机方案比较与结构布置 .1第二章 回转式固液分离机的结构计算 .42.1 横梁与竖梁 .42.2 板式滚子链 .4第三章回转式固液分离机的主要参数 .7第三章回转式固液分离机的主要参数 .7第四章 回转式固液机的节点延时控制 .9第五章 减速器的设计 .115.1 圆柱齿轮传动 .115.2 计算传动装置的运动和动力参数 .155.3 各轴的结构设计与计算 .165.4 V 带传动的设计计算 .22第六章规模化

9、养殖场污水处理回转式固液分离机 .256.1 污水处理工艺流程的设计与特点 .256.2 主要单元结构设计和关键参数的确定 .266.3 结果与讨论 .286.4 养猪场废弃物的无害化处理 .296.5 结 论 .31致 谢 .32参考文献 .33大庆石油学院本科生毕业设计（论文）1第一章 固液分离机方案比较与结构布置1.1XGC 型旋转式固液分离机主要特点:1.结构紧凑一体化，自动化程度高(可通过 PLC微电脑控制系统控制设备的运行)，能耗省，噪声低，分离效率高。2连续除污无堵塞，排渣干净。3耐腐蚀性好(所有运动部件均为不锈钢或尼龙)。4运行安全，传动系统 rfI设有机械过载保护和超载限制器

10、双重保护，超载限制器的仪表可显示传动载荷，当水下链条或耙齿被卡住后，电机将自动断电。仪表具有远程监控接口，可实现机器故障远程监控。结构和工作原理：XGC型旋转式固液分离机主要由机架、动力传动装置、耙齿及传动链组成。由 ABSI 程塑料、尼龙 6、尼龙 1010 或不锈钢制成的特殊形耙齿，按一定的次序装配在耙齿轴上，形成封闭式耙齿链，其下部安装在进水渠中，在传动系统的带动下，整个耙齿链( 迎水工作面) 便自下而上运动，并携带固体杂物从液体中分离出来，液体则从耙齿的栅隙中流过，整个工作过程连续进行。由于耙齿结构设计合理，使耙齿链携带杂物到达上端反向运动时，前后相连的两排耙齿之间产生相对自清理运动，

11、促使杂物依靠重力脱落；同时设备后部设置一对与耙齿链运动方向相反的胶板刷，以保证每排耙齿运动到该位置时都能得到彻底刷干净图 1-1 XGC 型旋转式固液分离机工作原理图大庆石油学院本科生毕业设计（论文）21.2 ZGC 型旋转式固液分离机ZGC 型旋转式固液分离机是在总结和分析了国内原有水源取水口拦污清污机械技术设备使用情况的基础上，吸取国外同类产品的特点，而设计制造的一种更为适合我国国情的连续自动固液分离新颖机械装置。结构及工作原理旋转式固液分离机主要由载有特殊耙齿所组成的回转栅链、减速机驱动传动装置、反转清洗刷及电气控制箱等部分组成一个整体的机械装置。各个特殊形的耙齿，在横轴上连接成耙齿链，

12、耙齿间按要求形成一定间隙的栅缝。耙齿链随机体下部沉浸于水原进水口的沟渠中，水流流经耙齿链栅隙时，对水体中的污物进行截留，耙齿链在机体上部的减速驱动、传动机构的作用下，绕一定方向（截留污物面向上）缓慢恒速移动将所截留物提出水面，液体从耙齿栅隙中顺利通过，进入下道处理工序。 提出液面的污物，由于失去浮力产生下落，由耙齿承托，不致二次混入水体，耙齿链运行到机体上部，通过链轮及转弯导轨，耙齿链运行方向随之改变为由上向下，附着于耙齿链栅面及承托在耙齿中的大部分污物因自重而脱落，一些粘附在栅缝中的纤维物或质地柔软的片状物也同时由设置在链轮相应部位的橡胶板转刷，反向旋转将其刷下，污物均落入集污槽中排除。由于

13、耙齿链是一个封闭式结构，当运行到机体下端时，同样由转弯导轨向上转向，形成回旋运动自动连续地工作，对水源（或液体）中的飘浮及夹杂物进行清除。 本设备为一个整体化装置，其工作深度、幅宽及所需拦截污物的直径都按应用要求而设计制造，所以安装十分方便，仅用四个基础螺栓将设备固定在进水渠中，电控箱接通电源，即可投入运行。主要工作部件：由耙齿组成的链栅，是用不锈钢和 ABS 工程塑料或尼龙制造，并在传动系统中设有超负荷安全销，耐腐蚀性好，使用寿命长，不易发生机械故障，不需水下维修。能耗省、除配套一台小功率电机外，不需设置其它能源；工作连续、间断均；无噪音，操作方便，工作环境卫生。可配套微机集中控制，易实现遥

14、控管理和自动闭环控制。 应用范围: 本设备广泛适用于给水排水工程，作为取水口对水源进行预处理，常用于以地表水为水源的自来水厂的取水口水源飘浮物去除。城镇及规划小区下水道雨污水的预处理；造纸、纺织印染、化纤、屠宰、制革等废水的杂物分离和回收；大庆石油学院本科生毕业设计（论文）3酿酒、榨糖、豆类等食品加工业的液渣分离；水产、水果、粮食加工工艺中水洗或是渣物分离1.3 回转式固液分离机的要求 1固液分离机安设在引水道进口处,用以拦阻水流所夹带的污物,不让污物进入引水道,以保护水轮机,闸门,阀及管道等不受损害,使水轮机组或其他结构顺利地运行.设置回转式固液分离机时,应根据所处河道的污物性质,数量,河道

15、地形及气温条件,厂房进口回转式固液分离机,还应根据机组形式来加以综合考虑.尽量利用水流与地形条件来避免和减轻污物对回转式固液分离机的威胁.设计回转式固液分离机的结构,要考虑水流平顺,水头损失小,清污方便,并便于安装,拆修和更换.在洪水季节,大量污物和漂浮物涌向进水口时, 回转式固液分离机必需具备足够的强度和刚度.1.4 回转式固液分离机的布置 1回转式固液分离机具有拦阻和清除污物的双重功能,适用于引水流量较小的浅式进水口.回转式固液分离机一般不止在工作闸门和检修闸门上游.在水轮机压力管进水口的回转式固液 分离机,耙齿栅面距进水口中心的距离至少为进水口高度的 80%,以免影响水流流太增加水头损失

16、.它与水平面的夹角一般宜在 6080.倾斜式固液分离机,由于扩大了过水断面而降低了过栅流速及水头损失,并便于清污.回转式固液分离机有固定框架,转动耙齿栅,板式滚子链,动力传动装置,张紧轮和防冻管路系统等部分组成.该耙齿栅由设在固定机架上的电动机驱动,经变速传动装置,带动固定在竖梁上部的链轮转动,由链轮的转动来带动板式滚子链回转,各个耙齿是通过支承板装配在板式滚子链上的,所以板式滚子链的回转也就带动耙齿栅回转,冰和污物即由耙齿在回转中捞出水面,并转过链轮顶部,降落到坡度较大的排污槽中,自动滑落到泻水道.大庆石油学院本科生毕业设计（论文）4第二章 回转式固液分离机的结构计算2.1 横梁与竖梁框架的

17、横梁,竖梁及耙齿栅,按栅前栅后 2m 水头差计算其强度 ,刚度和稳定性.框架采用 3 个横梁式布置,竖梁的个数与耙齿的支承即板式滚子链的条数相等.按构造需要所选择的栅叶断面,采用两个竖梁,两条板式滚子链布置.横梁与竖梁同高,为了使耙齿栅回转到链轮上过度平顺.2.2 板式滚子链1 选择链轮齿数 z ,z12假定链速 v=0.2ms. 由表 9-8 选取链轮齿数 z1=19;2 计算功率 P ac由表 9-9 查得工作情况系数 k =1,故 P = k P=1 1.03=1.03kwAacA3 确定链条链节数 L初定中心距 2a =1524mm ,则链节数为:0L = + + ( )= + +Pp

18、a221z0ap12zp6023819( )=219 (2-1)609384 确定链条的节距 p由图 9-13 按链轮轮速估计,链工作在功率曲线顶点左侧时,可能出现链板疲劳破坏.由表 9-10 查得链轮齿数系数:k =( ) =1;k =( ) =( ) =1.23 (2-2)z1908.L10P26.926.0选取单排链,由表 9-11 查得多排链系数 k =1,故所需传递功率为 pp = = =kw (2-3) 0pLzcak123.0大庆石油学院本科生毕业设计（论文）5根据链轮转速 n =44 及 p =kw.由图 9-13 选链号为 10A.再由表 9-1 查得链节距 10p=15.8

19、75.5 确定链长 L 及中心距 a.L= = =3.5m (2-4)10PL0875.29a= (L - )+ 4pP2z2121)()(zzp= =1587.5mm (2-5)98)9(875.1中心距减小量： a=(0.002-0.004)a=(0.002-0.004)1587.5=36m (2-6)实际中心距：a=a- a=1587.5-(36)=1584.51581.5mm (2-7)取 a=1583mm6 验算链速v= = =0.22m/s 106pzn106875.94(2-8)与假设相符。7 验算链轮毂孔 dk由表 9-4 查得链轮毂孔许用最大直径 d =51mmmaxk8 作

20、用在轴上的压轴力 有效圆周力 F = = =5000N (2-9)lvp1021F =K F = 5000=5750N (2-10)pPl2.3 链轮的基本参数及尺寸链轮的基本参数是配用链条的节距 p，套筒的最大外径 d ，排距 p 以及齿数1tz。分度圆直径 dd= = =96 )180sin(zp)1980sin(75.(2-11)大庆石油学院本科生毕业设计（论文）6齿顶圆直径 d d =d+1.25p-d =96+1.25 15.875-10=106mm (2-11)amx1d = = =10mm in1)6.(dpz 105.87.1)96.(2-12)取 d =100mma分度圆弦齿

21、高 hah =(0.625+ = (2-13)max 15.0)8.dpz m59.87.15087.1)9.062.( h =0.5(p- d )=0.5 mmmina1 3.）（(2-14)取 h =3mma齿根圆直径 d d =d- d =96-10=86mm (2-15)ff12.4 链传动的布置张紧和润滑1 链传动的布置链传动布置在倾斜平面，倾斜角为 70。因此需要张紧轮，中心距较紧凑。2 链传动的张紧链传动张紧的目的，主要是为了避免在链条的垂度过大时产生啮合不良和链条的震动现象；同时也为了增加链条与链轮的啮合包角。因此两轮轴心连线倾角大于 60，故需设张紧装置。张紧轮为链轮，直径与

22、传动链轮直径一致。3 链传动的润滑链传动的润滑十分重要，良好的润滑可缓和冲击，减轻磨损，延长链条使用寿命。回转式固液分离机的链传动润滑方式为，定期拆下用煤油清洗，干燥后，浸入 7080润滑油中，待铰链间隙中充满油后安装使用。大庆石油学院本科生毕业设计（论文）7第三章回转式固液分离机的主要参数3.1 水头损失水流通过回转式固液分离机时，由于耙齿栅网使水流断面收缩，所以流速加快，流出栅面后流速又减慢，因而造成水头损失。如果流向耙齿栅网的水流方向与耙齿栅网成一定夹角，则栅中损失便会增加。为了减小水头损失，应使耙齿栅网正对进水流方向。b 栅条厚度，s 栅条间净距，v 栅前行进流速g 重力加速度栅面与水

23、平面所成的夹角耙齿形状系数h = =0.397m 20sin8.9)201(4.sin2)34 34gvb（3-1）在实际应用中必须增加一定的水头损失，因为上式是按回转式固液分离机没有附着物的情况建立的，一般情况可增加到计算值的三倍，耙齿栅网的总水头损失，尚须包括支承框架的水头损失，而且支承框架所引起的水头损失远比耙齿栅网引起的水头损失要大，因此总水头损失约为 2m。3.2 容许流速为了保护耙齿栅网不受冰块和漂木的撞击，减少污物对耙齿栅网的堵塞机会，所以要限制栅前水流的行进速度，水流速度大，则水头损失大，清污困难，但耙齿栅网断面可以缩小，造价可以降低。反之，则水头损失小，清污容易，但耙齿栅网造价增大。因此耙齿栅网应有足够的过水断面，回转式固液分离机在实际应用中的布置在浅式进水口，人工清污，过栅流速为 0.6m/s。3.3 设计荷载1 耙齿栅网的设计荷载，一般要根据河流中污物的性质，数量以及清污方法来加以具体确定。则每个耙齿的荷载 qq=0.1S H=0.1 =4N/cm 02(3-2)