φ60m中心传动刮泥机设计说明

1、. . . . 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日期： 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部容。作者签名： 日 期： 学位论文原创性声明本人重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中

2、以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 日期： 年 月 日学位论文使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期： 年 月 日导师签名： 日期： 年 月 日注 意 事 项1.设计（论文）的容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词 5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准

3、请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5.装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订3）其它绪论1.1刮泥机简介在世界环境污染曰趋严重的今天，环境保护己成为当务之急。对污水进行有效处理显得愈发重要，而如何选择污水处理设备成为污水处理厂建设中的关键之一。刮泥机是污水处理的关键设备之一，十几年前随着污水处理厂整套设备的引进而进入我国。刮泥机主要应用于城市生活污水处理厂、工业废水处理站、自来水厂的初沉池和二沉池，各种处理工艺的污水厂，如常规活性污泥法、A0工艺、氧化沟工艺都离不开刮泥机，因此刮泥机是一种用途比较广泛的污水处理设备。我们在许多污水处理厂中见到过不少形态各异的刮泥机，但不管它们的外形有多大的差异，都归为两大类型，即中心传动刮泥机和周边传动刮泥机。周边传动刮泥机是把传动装置布置在沉

4、淀池的边缘上，一般采用对称布置。所以，需要在池子的两边各设置一套传动装置，两套机构同时绕池转动。另外周边传动刮泥机在中心支墩上必须设置一个中心支座，其部不仅需要有完成机械支持的机件，还必须要有一个电刷完成交流电的传导之用。再有，周边传动刮泥机的两组轮子一般采用橡胶轮或采用轨道式钢轮，由于较大直径的回转运动，橡胶轮应设计有一符合回转运动要求的倾角，目前国所产的橡胶轮的强度与寿命较差，需要经常更换；轨道式钢轮要求在池边铺设钢轨，由于运动速度很快，而且刮泥负荷较大的原因，轮子打滑成为一大难题。中心传动刮泥机是把所有的传动机构皆设置于池心支墩上，即电机、减速机及所有传动部件都作用于中心支墩上，只需一套传动机构即可完成完整的传动动作。中心传动刮泥机对电机没有同步的要求，也无需设置电刷。因为没有轮子，所以，也没有轮子打滑的问题存在；不设轨道，所以对池边的施工的精度要求也不严格。周边传动刮泥机通常都是把主梁放置在中心支座与池边轮子之间，位于水面以上，主梁上可走人。桁架是从主梁下部伸向池底，其下部安装刮泥板，随着整机的旋转运动完成刮泥和集泥工作。周边传动刮泥机由于主梁在水面以上，迎风面积较大，所以，设

5、计中必须考虑风载对整机工作的影响。中心传动刮泥机在池边与中心支墩之间架设置一个固定不动的工作桥，既为检修之用，又为电机、减速机等的支座固定之用。大齿圈固定在中心支墩上，其上联接主架，随之转动，并带动了其下部所联的刮臂，从而使安装在刮臂下端的刮泥板完成刮泥和集泥的工作。中心传动刮泥机的主架与刮臂皆采用桁架形式，用料较省。桁架部分几乎全部在水中，水面以上没有较大的迎风面，因而风载的作用很小，在设计中可以不考虑，但是其要求桁架对称性和平衡性很强，一般用于直径不大于60m的沉淀池上，大于60m时应考虑容易加工的周边传动刮泥机。采用周边传动刮泥机时稳流筒都是固定在中心支墩上。而在中心传动刮泥机的设计中，因为桁架结构的要求，稳流筒必须固定在桁架上，并随桁架的转动而转动。与周边传动刮泥机相比，它给整机增加了一定的负荷。但我们可以通过选择轻型材料，减小重量，从而降低影响。下图为中心传动刮泥机和周边传动刮泥机的结构简图 图1.1 中心传动刮泥机结构简图 图1.2 全跨式周边传动刮泥机总体结构 1-刮板 ;2-可动臂 ；3-桥架 ；4-旋转支承 5-撇渣装置中心传动刮泥机刮泥机又可分为垂架式中心传动刮泥机

6、和悬挂式中心传动刮泥机。垂架式中心传动刮泥机主要由驱动装置、中心支座、中心竖架、工作桥、刮臂桁架、刮泥板及撇渣机构等部件组成。在沉淀池的中心位置设有兼有进水管道的立柱，柱管的下口与池的进水管衔接，上口封闭作为中心支座的平台，管壁四周开孔出水，柱管大多为钢筋混凝土结构，也有采用钢管制成。由于刮泥机的重量和旋转扭矩均有中心柱管承受，也叫支柱式中心传动刮泥机。垂架式中心传动刮泥机的安装池径一般为1460米悬挂式中心传动刮泥机的结构形式比较简单，主要由户外式电动机，摆线针轮减速机，链传动，涡轮减速器，传动立柱，水下轴承，刮臂及刮板等部件组成。整台刮泥机的载荷都作用在工作桥的中心，悬挂式由此得名。该机一般用于池径小于12米的圆形沉淀池。如图所示，污水经中心配水筒布水后流向周边溢水槽，随着流速的降低，污水中的悬浮物被分离而沉淀于池底，有刮板将沉淀的污泥刮集到中心集泥槽后，靠静水压力将其从污泥管中排出。 图1.3 垂架式中心传动刮泥机1-工作桥；2-刮臂；3-刮板；5-刮板；6-中心进水管；7-摆线针轮减速机；8-涡轮蜗杆减速器；9-滚动轴承式旋转支承；10-扩散筒；11-中心竖架；12-水下轴承；

7、13-撇渣板；14-撇渣斗 图1.4 悬挂式中心传动刮泥机总体结构 1-驱动装置；2-传动立柱；3-刮臂；4-刮板；5-水下轴承；6-集泥槽刮板二、设计及计算过程本次设计题目为60米中心传动刮泥机设计。主要技术参数、指标：池径60米、池深46米、刮泥板外端线速度35mmin、池底坡度1：10、刮泥功率约4KW。根据上述设计要求，本次设计决定采用垂架式中心传动刮泥机。本次设计题目为60米中心传动刮泥机设计。主要技术参数、指标：池径60米、池深46米、刮泥板外端线速度35mmin、池底坡度1：10、刮泥功率约4KW。根据上述设计要求，本次设计决定采用垂架式中心传动刮泥机。2.1、确定电动机型号及减速装置 1、首先确定刮泥机刮臂线速度为4m/s，查表7-29【1】知刮臂驱动转矩为3912000NM（刮臂线速度为3.054.6m/min，载荷系数为K=447NM,适用于初沉池固体沉降）刮泥功率P=391200=869.33w刮臂转速为：V=r=r2nn=0.0212r/min设电动机满载转速为1430r/min,则总传动比为i=67453由于该减速比较大故决定选用大减速比减速装置，如摆线针轮减

8、速机和涡轮蜗杆减速机等。结合本例暂定减速装置有摆线针轮减速机和蜗杆减速器构成。查表【2】知单机摆线针轮减速机的效率为90%95%暂定效率，蜗杆减速器传动比为，联轴器、安全离合器效率为，轴承传动比为，齿轮传动效率为，水下滑动轴承效率为，由于单机摆线针轮减速机的减速比最大为1：87，而二级摆线针轮减速机的最大减速比为1:5133,蜗杆减速器传动比为1:1080,故决定采用二级摆线针轮减速机。总效率=12P总=。故查表【2】知电动机选用Y100L2-4.额定功率为3KW，同步转速为1500r/min,满载转速为1430r/min. 经查资料知一级摆线针轮减速机的传动比为9、11、17、21、23、25、29、35、43、47、59、71、87，二级摆线针轮减速机的传动比为99、121、187、289、319、385、473、493、595、649、731、841、1003、1225、1505、1849、2065、2537、3045、3481、5133 暂选二级摆线针轮减速机的传动比为1849，则蜗杆减速器传动比为 查机械设计手册（电子版）选用摆线针轮减速机型号为ZWD-A-8,蜗杆减速器型号为CWS-500.2.2、 功率、转速及转矩计算：1、 各轴转速计算： 各轴输入功率计算： 各轴输入转矩计算： 2.3、轴承型号初定：根据轴径及输入转矩信息，查机械设计手册（电子版）初定电动机与摆线针轮减速机之间的轴承选用钢珠式安全离合器,摆线针轮减速机与蜗杆减速器之间用钟鼓齿形联轴器GICL10。2.4、导流筒：为了避免中心配水时的径向流速过高造成短路而影响沉淀的效果，一般在中心进水配水管外设置导流筒改变出水流向，导流筒的水平截面积为水池横截面的3%。本设计中还在中心进水柱管的出水口外周加置扩散筒，使出水在导流筒先形成水平切向流，然后再变成缓慢下降的旋流。下图为扩散筒的结构。如图所示，扩散筒为中心柱管的同心套筒，扩散筒的环面积略大于中心柱管的断面积，筒体高度比中心柱管的矩形出水口长度长出100mm左右，筒体下端为封板，封板的位置略低于中心柱管的出水口 ，然后在扩散筒体上相应开设8

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