一种处理工业污泥的无人挖泥机及其工作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及环保设备技术领域，具体涉及一种处理工业污泥的无人挖泥机及其工作方法。
【背景技术】
[0002]随着我国工业的发展，工业废水的排放量日益增加，达不到排放标准的工业废水排入水体后，会污染地表水和地下水。与水体污染不同，工业污泥污染具有更强的滞后性和难可逆性，如果不经处理，随处堆放或直接填埋，不仅会占用大量场地，而且污泥对土壤的污染程度非常大，污泥有机污染物、病原体以及重金属含量高，一旦深入土壤中将造成很难修复的污染，因而必须得到重视，对这部分污染进行防治。由于我国经济的高速发展以及过去人们环保意识的薄弱和企业的短视逐利性等多种因素致使多数企业为追求利益最大化而将未经处理的污泥偷排或直接转移至郊区填埋。市场上已经存在一些传统的挖泥设备，如清淤船，抽沙船及绞吸式、靶吸式挖泥船等。但是，纵观国内外的各类挖泥设备，大多都是基于水面航行，且主要应用在清理水运航道及挖沙等领域。工业污泥经过多年的积累，而以上挖泥设备中基于栗式的抽泥方法是无法达到挖泥效果的；再则，以上船体结构在污泥中工作的期间，机身极易下陷，并不能保证在施工过程中始终浮于泥面上。
[0003]对于国内而言，一些污染较重、年代久远、规模巨大的污染源，例如沈阳市祝家镇的污泥池，目前还没有可行的解决方案。此类问题的难点在于如何将污泥从直径几百米，深几十米的污泥坑中挖出并送至处理设备，其污泥量巨大、施工环境复杂，致使普通工程挖掘设备效率很低甚至无法施工，而污泥散发的有味、有毒和易爆燃气体也要求设备在施工时无人操作。为此，迫切需要开发一种能够处理工业污泥的无人挖泥平台及气体处理装置，以解决由于粗矿排放工业污泥、污水造成的严重后果。
【发明内容】
[0004]发明目的:本发明涉及一种处理工业污泥的无人挖泥机及其工作方法，其目的在于解决现有技术在施工中存在的难以应对有味、有毒和易爆燃气体的环境，挖泥效率低下等问题。
[0005]技术方案:
一种处理工业污泥的无人挖泥机，其特征在于:包括:
由圆环形的底盘和连接梁组成的外框架；
临时储污泥池设置在所述外框架的上半部分，其中安装有扫泥架和与扫泥架连接的扫泥架驱动电机；
所述临时储污泥池的下方有临时储泥出泥口；
所述外框架的顶部安装有挖泥主体旋转驱动电机；
输泥筒安装在所述外框架内，与挖泥主体旋转驱动电机连接；
用来驱动输泥筒上下摆动的液压驱动装置安装在输泥筒的上部；所述输泥筒中安装有挖泥旋转刀架;所述挖泥旋转刀架与挖泥旋转刀架驱动电机连接。
[0006]所述的处理工业污泥的无人挖泥机，其特征在于:所述输泥筒的下部安装有可伸出、缩回的升降泥筒;输泥筒上安装有升降泥筒驱动电机，所述升降泥筒驱动电机通过齿轮和齿条的传动方式与升降泥筒连接。
[0007]所述的处理工业污泥的无人挖泥机，其特征在于:所述底盘上有多个套环。
[0008]所述的处理工业污泥的无人挖泥机，其特征在于:所述输泥筒通过蜗轮蜗杆的传动方式与挖泥主体旋转驱动电机连接。
[0009]所述的处理工业污泥的无人挖泥机，其特征在于:所述输泥筒上部有输泥筒出泥
□ O
[0010]所述的处理工业污泥的无人挖泥机，其特征在于:还包括控制系统，所述控制系统上装有气体检测装置;控制系统输出端分别连接挖泥主体旋转驱动电机的输入端、挖泥旋转刀架驱动电机的输入端、扫泥架驱动电机的输入端、升降泥筒驱动电机的输入端;所述控制系统通过无线信号与控制台连接。
[0011]所述的处理工业污泥的无人挖泥机，其特征在于:采用隔气的塑料棚覆盖整个机器，留有传输污泥的出口。
[0012]所述的处理工业污泥的无人挖泥机，其特征在于:还包括用于将污泥送出无人挖泥机的输送机:所述输送机的始端为挖泥机临时储泥池出泥口的下方，终端为大容量储泥池或运泥车，传输密封方式为塑料棚遮盖。
[0013]一种如上文所述的处理工业污泥的无人挖泥机的工作方法，其特征在于:该方法包括以下步骤:
步骤I:将挖泥机安置在一污泥点，通过调整液压驱动装置将挖泥旋转刀架的下端置于污泥外围；做好封闭措施;将准备好的输送机的一段安置在挖泥机临时出泥口的下方，污泥的输出端为运泥车；
步骤2:远端无线控制台通过与挖泥机的控制系统建立无线通信，下发控制指令给控制系统，控制系统通过控制挖泥旋转刀架驱动电机驱动挖泥旋转刀架进行工作；
步骤3:控制系统控制挖泥主体旋转驱动电机，使旋转刀架下方的挖泥点可以圆周挪动;控制系统控制扫泥架驱动电机，扫泥架旋转，使进入临时储泥池的污泥通过出泥口掉落到传送带，然后经传送带运送至终端；
步骤4:控制系统控制液压驱动装置，使旋转刀架下方的挖泥点向内围挪动，控制系统控制可升降泥筒驱动电机进而控制可升降泥筒的高度，调整挖泥效率，挖取靠内围的污泥；步骤5:重复步骤4，直至旋转刀架下方的挖泥点挪到了最内围；
步骤6:挪动挖泥机至新的污泥处，重复以上步骤至整个挖泥过程结束；当气体检测装置报警时，暂停挖泥作业，待挖泥机内部气体成分回复到安全范围值内一段时间后，继续挖泥工作。
[0014]优点及效果:本发明提供的挖泥机在泥浆中工作时由旋转刀架、泥筒将污泥传输到临时蓄泥池，再由出泥口经输送带源源不断地送至终端，挖泥效率高。该挖泥机能够实现密闭功能，实现了连续挖泥的同时防止恶臭散发。本发明的挖泥机解决由于粗矿式填满工业污水污泥造成的严重后果。
[0015]【附图说明】:
图1是本发明【具体实施方式】的处理工业污泥挖泥机的结构示意图a;
图2是本发明【具体实施方式】的处理工业污泥挖泥机的结构示意图b;
图3是本发明【具体实施方式】的处理工业污泥挖泥机的结构示意剖视图；
图4是本发明【具体实施方式】的挖泥主体示意图；
图5是本发明【具体实施方式】的挖泥刀架示意图；
图6是本发明【具体实施方式】的临时储泥池扫泥架架示意图；
图中:1-底盘，2-扫泥架驱动电机，3-扫泥架，4-挖泥主体旋转驱动电机，5-临时储污泥池，6-临时储泥出泥口，7-输泥筒，8-可升降泥筒驱动电机，9-可升降泥筒，10-挖泥旋转刀架，11-旋转涡轮，12-挖泥旋转刀架驱动电机，13-套环，14-液压驱动装置，15-输泥筒出泥口，16-控制系统及气体检测装置。
[0016]【具体实施方式】:
下面结合附图对本发明的【具体实施方式】做详细说明。
[0017]图1、2为处理工业污泥挖泥机的结构示意图，图3为处理工业污泥及恶臭的无人挖泥机的剖视图；
本发明为如下结构:
由圆环形的底盘I和连接梁组成的蒙古包型外框架，其中底盘I采用底面平整宽大圆环，使挖泥机在挖泥工作是保持机身相对稳定，且不易下陷。挖泥整体的框架主要提供在污泥上的支撑力，底盘I有六个套环13，三个用于施加向上的支撑力，三个用于施加水平方向移动的力。框架在挖泥的过程中保持不动。
[0018]临时储污泥池5由旋转刮泥板和圆筒壁组成，留有刮泥出泥口6，设置在所述外框架的上半部分，其中安装有扫泥架3和扫泥架驱动电机2;
本发明中由输泥筒7、挖泥旋转刀架1组成挖泥主体机构;在工作中外框架保持不动，挖泥主体机构能够水平360度旋转，其动力来源于挖泥主体旋转驱动电机4，驱动的传动方式为涡轮蜗杆传动。能够竖直方向上摆动，其动力来源于液压驱动装置14。
[0019]外框架的顶部安装有挖泥主体旋转驱动电机4;
输泥筒7安装在所述外框架内，与挖泥主体旋转驱动电机4连接；
用来驱动输泥筒7上下摆动的液压驱动装置14安装在输泥筒7的上部；
输泥筒7中安装有挖泥旋转刀架10;所述挖泥旋转刀架10与挖泥旋转刀架驱动电机12的传动轴通过联轴器安装于所述挖泥主体结构内部，挖泥旋转刀架的下部刀架伸入污泥中，由挖泥旋转刀架驱动电机12驱动从而带动挖泥刀架工作。
[0020]输泥筒7的下部安装有可伸出、缩回的升降泥筒9;输泥筒7上安装有升降泥筒驱动电机8，升降泥筒驱动电机8通过齿轮和齿条的传动方式与升降泥筒9连接。
[0021]本发明还包括控制系统16，所述控制系统16上装有气体检测装置;控制系统输出端分别连接挖泥主体旋转驱动电机4的输入端、挖泥旋转刀架驱动电机12的输入端、扫泥架驱动电机2的输入端、升降泥筒驱动电机8的输入端;所述控制系统16通过无线信号与控制台连接。
?0022] 控制系统选用wnc2812vl.0型定制的控制箱，与远端无线控制台进行无线通信，适用于控制整机作业，实现自动化无人操作。
[0023]密封系统采用透明的塑料棚，透明塑料棚覆盖其挖泥框架，既保证施工过程的可视化，塑料棚接气体管道，通过抽气机将内部气体通往外部气体处理装置，防止恶臭及易燃气体任意飘散污染空气。
[0024]还包括用于将污泥送出无人挖泥机的输送机:所述输送机的始端为挖泥机临时储泥池出泥口 6的下方，终端为大容量储泥池或运泥车，传输密封方式为塑料棚遮盖。
[0025]考虑整体平衡性，将电机、挖泥刀架、临时储泥蓄泥池等如图1、2合理布置，使整船作业过程保持水平，防止一侧过重而导致机体不稳。
[0026]本发明还包括上述处理工业污泥的无人挖泥机的工作方法，包括:
步骤1:借助外力将挖泥机安置在一污泥点，做好挖泥工作，通过调整液压驱动将挖泥刀架的下端置于外围。做好封闭措施。将准备好的输送机的一段安置在挖泥机临时出泥口的下方，污泥的输出端为运泥车。
[0027]步骤2:远端无线控制台通过与挖泥机的控制系统建立无线通信，下发控制指令给控制系统，控制系统通过控制挖泥旋转刀架驱动电机驱动挖泥刀架进行工作。气体处理装置工作；
步骤3:控制系统控制挖泥主体旋转驱动电机，使旋转刀架下方的挖泥点圆周挪动;控制系统控制旋转刮泥板，使进入临时储泥池的污泥通过出泥口掉落到传送带，然后经传送带运送至终端；
步骤4:控制系统控制液压缸，使旋转刀架下方的挖泥点向内围挪动，控制系统控制可升降泥筒驱动电机进而控制可升降泥筒的高度，调整挖泥效率，挖取靠内围的污泥；
步骤5:重复步骤4，到当旋转刀架下方的挖泥点挪到了最内围步骤6:挪动挖泥机至新的污泥处，重复以上步骤至整个挖泥过程结束；
附:当气体检测装置报警时，暂停挖泥作业。待挖泥机内部气体成分回复到安全范围值内一段时间后，继续挖泥工作。
[0028]上述处理工业污泥的无人挖泥机可在大型污泥堆中依靠外力移动，实现了挖泥同时密闭气体，防止臭气飘散，其无人操作的特点使得该机器适应性强，可满足恶劣施工条件下的作业需求。
[0029]以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只是作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实例。对于本领域技术人员而言，任何对本发明进行同等修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所做的均等变换和修改，都应涵盖在本发明范围内。
【主权项】
1.一种处理工业污泥的无人挖泥机，其特征在于:包括: 由圆环形的底盘(I)和连接梁组成的外框架； 临时储污泥池(5)设置在所述外框架的上半部分，其中安装有扫泥架(3)和与扫泥架(3)连接的扫泥架驱动电机(2); 所述临时储污泥池(5)的下方有临时储泥出泥口(6); 所述外框架的顶部安装有挖泥主体旋转驱动电机(4); 输泥筒(7)安装在所述外框架内，与挖泥主体旋转驱动电机(4)连接； 用来驱动输泥筒(7)上下摆动的液压驱动装置(14)安装在输泥筒(7)的上部； 所述输泥筒(7)中安装有挖泥旋转刀架(10);所述挖泥旋转刀架(10)与挖泥旋转刀架驱动电机(12)连接。2.根据权利要求1所述的处理工业污泥的无人挖泥机，其特征在于:所述输泥筒(7)的下部安装有可伸出、缩回的升降泥筒(9);输泥筒(7)上安装有升降泥筒驱动电机(8)，所述升降泥筒驱动电机(8)通过齿轮和齿条的传动方式与升降泥筒(9)连接。3.根据权利要求1所述的处理工业污泥的无人挖泥机，其特征在于:所述底盘(I)上有多个套环(13)。4.根据权利要求1所述的处理工业污泥的无人挖泥机，其特征在于:所述输泥筒(7)通过蜗轮蜗杆的传动方式与挖泥主体旋转驱动电机(4)连接。5.根据权利要求1所述的处理工业污泥的无人挖泥机，其特征在于:所述输泥筒(7)上部有输泥筒出泥口(15)。6.根据权利要求1所述的处理工业污泥的无人挖泥机，其特征在于:还包括控制系统(16)，所述控制系统(16)上装有气体检测装置;控制系统输出端分别连接挖泥主体旋转驱动电机(4)的输入端、挖泥旋转刀架驱动电机(12)的输入端、扫泥架驱动电机(2)的输入端、升降泥筒驱动电机(8)的输入端;所述控制系统(16)通过无线信号与控制台连接。7.根据权利要求1所述的处理工业污泥的无人挖泥机，其特征在于:采用隔气的塑料棚覆盖整个机器，留有传输污泥的出口。8.根据权利要求1所述的处理工业污泥的无人挖泥机，其特征在于:还包括用于将污泥送出无人挖泥机的输送机:所述输送机的始端为挖泥机临时储泥池出泥口(6)的下方，终端为大容量储泥池或运泥车，传输密封方式为塑料棚遮盖。9.一种如权利要求1-8任一项所述的处理工业污泥的无人挖泥机的工作方法，其特征在于:该方法包括以下步骤: 步骤1:将挖泥机安置在一污泥点，通过调整液压驱动装置(14)将挖泥旋转刀架(10)的下端置于污泥外围；做好封闭措施;将准备好的输送机的一段安置在挖泥机临时出泥口(6)的下方，污泥的输出端为运泥车； 步骤2:远端无线控制台通过与挖泥机的控制系统(16)建立无线通信，下发控制指令给控制系统，控制系统通过控制挖泥旋转刀架驱动电机(12)驱动挖泥旋转刀架(10)进行工作； 步骤3:控制系统控制挖泥主体旋转驱动电机(4)，使旋转刀架下方的挖泥点可以圆周挪动;控制系统控制扫泥架驱动电机(4)，扫泥架(3)旋转，使进入临时储泥池的污泥通过出泥口掉落到传送带，然后经传送带运送至终端； 步骤4:控制系统控制液压驱动装置(14)，使旋转刀架下方的挖泥点向内围挪动，控制系统控制可升降泥筒驱动电机(8)进而控制可升降泥筒(9)的高度，调整挖泥效率，挖取靠内围的污泥； 步骤5:重复步骤4，直至旋转刀架下方的挖泥点挪到了最内围； 步骤6:挪动挖泥机至新的污泥处，重复以上步骤至整个挖泥过程结束；当气体检测装置报警时，暂停挖泥作业，待挖泥机内部气体成分回复到安全范围值内一段时间后，继续挖泥工作。
【专利摘要】本发明是一种处理工业污泥的无人挖泥机，包括由圆环形的底盘和连接梁组成的外框架；临时储污泥池设置在所述外框架的上半部分，其中安装有扫泥架和与扫泥架连接的扫泥架驱动电机；所述临时储污泥池的下方有临时储泥出泥口；外框架的顶部安装有挖泥主体旋转驱动电机；输泥筒安装在所述外框架内，与挖泥主体旋转驱动电机连接；用来驱动输泥筒上下摆动的液压驱动装置安装在输泥筒的上部；输泥筒中安装有挖泥旋转刀架；所述挖泥旋转刀架与挖泥旋转刀架驱动电机连接。该挖泥机能够实现密闭功能，实现了连续挖泥的同时防止恶臭散发。本发明的挖泥机解决由于粗犷式填满工业污水污泥造成的严重后果。
【IPC分类】E02F5/28, E02F3/06
【公开号】CN105714863
【申请号】CN201610054082
【发明人】李晖, 张桥杰, 许卓, 薛鹏程, 牛义, 郭健
【申请人】东北大学