专利名称：旋臂式液压推杆滗水器的制作方法
技术领域：
本发明主要涉及滗水设备领域，具体涉及一种旋臂式液压推杆滗水器。
背景技术：
在污水处理方面，SBR工艺CASS工艺所需要的滗水设备，起着生物池进入排水阶段时，将池内达标的上清液按时按量地由堰口流入排水管排放的作用。大型滗水器是当前国家鼓励发展的环保产业设备之一。具体过程是，滗水器按照设定的速度下降，跟随生物池液面的下降，当滗水器堰口下降至设定位置时，液压推杆停止推(拉)，保位，滗水器停止下降，排水过程结束。然后，液压推杆上推滗水器至设定位置，等待下个周期重复运行。
现有的电动推杆滗水器，由于受机械结构的限制，力矩受限，滗水深度一般最多
2.5米(双管或多管滗水器)，滗水器的滗水深度一般最大为2米。对于再大范围的滗水深度，现有的常规旋臂式电动滗水器，几乎无法满足工艺需要。另外，电动推杆滗水器采用机械传动，维护量大，需要定期保养，磨损率高。电动滗水器的控制系统，除了 PLC外，还需配置变频器以及其它电气元器件。而本发明，可以采用应用软件控制滗水器均速滗水，节省掉变频器这个昂贵的硬件。
发明内容
本发明的目的是为了弥补已有技术的不足，提供了一种旋臂式液压推杆滗水器。本发明的技术方案为
旋臂式液压推杆滗水器，其特征在于包括有浮筒、堰槽、出水主管、液压动力装置、液压综合控制系统，所述的浮筒与堰槽连接为一体，堰槽与出水主管平行设置，堰槽与出水主管之间垂直连接有多个出水分管，各出水分管与出水主管之间通过密封式铰接，各出水分管的中部固定于一个连接杆上，所述的连接杆的两端分别通过活接头一连接有一个吊架，所述的吊架包括有支杆一、支杆二，所述的支杆一与支杆二之间通过活接头二连接，所述的两个吊架的支杆一之间连接有吊架连杆，两个吊架的支杆二分别铰接于一个吊架基座上，吊架基座固定于地面上；所述的液压动力装置包括有小型液压站、两个带位置传感器的液压推杆、两个液压推杆基座，所述的液压推杆基座固定于地面上，液压推杆的一端固定于液压推杆基座上且与小型液压站控制连接，两个液压推杆的另一端分别固定连接于吊架的支杆二上；所述的液压综合控制系统包括有推杆位移型设备倾斜自纠正联锁报警系统和角位移型设备倾斜自纠正校验联锁报警系统，所述的推杆位移型设备倾斜自纠正联锁报警系统和角位移型设备倾斜自纠正校验联锁报警系统共用一个带CPU的控制主机和报警器，所述的推杆位移型设备倾斜自纠正联锁报警系统还包括有液压推杆上的位置传感器，角位移型设备倾斜自纠正校验联锁报警系统还包括有两个角位测量变送系统，角位测量变送系统包括有自整角机及其角位移变送器，自整角机与角位移变送器之间电连接，位置传感器、角位移变送器的信号输出端分别接入带CPU的控制主机的信号输入端，所述的带CPU的控制主机的信号输出端与报警器、小型液压站控制连接；所述的两个角位测量变送系统分别安装于两个吊架的支杆二与吊架基座连接处的根部。所述的带CPU的控制主机采用PLC、工控机或单片机，带CPU的控制主机安装于控制柜内，带CPU的控制主机的信号输出端还连接有触摸屏，带CPU的控制主机与上位机通信连接，带CPU的控制主机还自带远程接口。所述的出水主管上还连接有两个出气管，出气管的一端与出水主管内部相通，另一端通向大气。所述的出水主管的一端封闭，一端连接有排水管；出水主管的封闭端通过轴承固定于一个支座一上，出水主管的另一端通过管轴承与排水管连接，排水管的进水口位于支
座二上。本发明的液压动力装置和液压综合控制系统也适用于双管、多管旋臂式滗水器。 本发明由小型液压站提供液压动力，由两根液压推杆控制滗水器的吊架上下运动方向及速度，吊架将液压动力传递给堰口设备，由液压综合控制系统控制各液压推杆的同步运行，控制器主机能将设备运行姿态数据(设备倾斜程度监控)，与上位机进行实时数据交换。推杆位移型设备倾斜自纠正联锁报警系统和角位移型设备倾斜自纠正校验联锁报警系统在设备运行期间，后者对前者起到校验和监控的作用。常规运行时，可以推杆位移型设备倾斜自纠正联锁报警系统为主控系统，以角位移型设备倾斜校验监控联锁报警系统，作为辅助监控系统。此二套控制系统，在设备运行时，实时地互相验证，互为冗余。当本装置主控系统失灵时，本装置的自动控制将可以自动切换到(或通过现场电控柜面板上的硬按钮切换)角位移型设备倾斜校验监控联锁报警系统。由于本发明的吊架，结构合理，避免了常规旋臂式电动滗水器在小角度大力矩的工况，可以用最小的力，和更大的力臂，产生最佳的力矩，节省了能源损耗与机械损耗。比较现有技术，本发明具有以下有益效果
1)增大滗水深度；
2)滗水器的控制和防倾斜保护，采用了带自纠正功能带报警预警功能的冗余控制系
统；
3)可节省常规旋臂式电动滗水器的变频器硬件，降低了设备成本。
图I为本发明的主视图。图2为本发明的右视图。图3为本发明的液压综合控制系统的结构框图。
具体实施例方式为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下面结合实施例及附图作详细说明。如图1、2、3所示，一种旋臂式液压推杆滗水器，包括有I浮筒，2堰槽，3出气管，4出水分管，5活接头一，6支杆一,7液压推杆,8轴承,9出水主管，10管轴承，11排水管，12吊架连杆，13小型液压站，14控制柜，15角位移测量变送系统，16连接杆，17支座一，18支座二，19支杆二，20活接头二，21吊架基座，22液压推杆基座。旋臂式液压推杆滗水器，包括有浮筒I、堰槽2、出水主管9、液压动力装置、液压综合控制系统，浮筒I与堰槽2连接为一体，堰槽2与出水主管9平行设置，出水主9管的一端封闭，一端连接有排水管11 ;出水主管9的封闭端通过轴承8固定于一个支座17上，出水主管9的另一端通过管轴承10与排水管11连接,排水管11的进水口位于支座二 18上,堰槽2与出水主管9之间垂直连接有6个出水分管4，各出 水分管4与出水主管9之间通过密封式铰接，各出水分管4的中部固定于一个连接杆16上，连接杆16的两端分别通过活接头一 5连接有一个吊架，吊架包括有支杆一 6、支杆二 19，支杆一 6与支杆二 19之间通过活接头二 20连接，两个吊架的支杆一 6之间连接有吊架连杆12，两个吊架的支杆二 19分别铰接于一个吊架基座21上，吊架基，21固定于地面上；液压动力装置包括有小型液压站13、两个带位置传感器的液压推杆7、两个液压推杆基座22，液压推杆基座22固定于地面上，液压推杆7的一端固定于液压推杆基座22上且与小型液压站13控制连接，两个液压推杆7的另一端分别固定连接于吊架的支杆二 19上；液压综合控制系统15包括有推杆位移型设备倾斜自纠正联锁报警系统和角位移型设备倾斜自纠正校验联锁报警系统，推杆位移型设备倾斜自纠正联锁报警系统和角位移型设备倾斜自纠正校验联锁报警系统共用一个PLC控制器3-1和一个报警器3-3，推杆位移型设备倾斜自纠正联锁报警系统还包括有液压推杆7上的位置传感器3-2，角位移型设备倾斜自纠正校验联锁报警系统还包括有两个角位测量变送系统，角位测量变送系统15包括有自整角机3-4及其角位移变送器3-5，自整角机3-4与角位移变送器3-5之间电连接，位置传感器3-2、角位移变送器3-5的信号输出端分别接入PLC控制器3-1的信号输入端，PLC控制器3-1的信号输出端与报警器3_3、小型液压站13控制连接；两个角位测量变送系统15分别安装于两个吊架的支杆二 19与吊架基座21连接处的根部。PLC控制器3-1安装于控制柜14内，PLC控制器3_1的信号输出端还连接有触摸屏，PLC控制器3-1与上位机3-6通信连接，PLC控制器3_1还自带远程接口。出水主管9上还连接有两个出气管3，出气管3的一端与出水主管内部相通，另一端通向大气。具体实现过程如下
I、采用宽堰口，薄层滗水，堰口下部的水体不受扰动，确保活性污泥不被带出。2、堰槽上下由液压推杆驱动吊架带动，液压推杆采用双杆液压推杆，液压动力由小型液压站随机提供；
3、液压控制系统的工作原理液压推杆带位置传感器，将位置信号以电信号形式，反馈给液压控制系统，液压控制系统选用PLC、触摸屏及其他电气元器件构成，该系统可对液压比例控制阀输出控制信号，实现液压推杆的同步运行(毫米级)。由液压控制系统的软件，完成滗水器运行姿态的判断，当滗水器运行姿态超出设定范围(倾斜超出一定的角度，2_/m)，控制系统将发出就地及远传报警信号，通知现场及控制室人员。4、滗水器的主控系统是推杆位移型设备倾斜自纠正联锁报警系统，滗水速度可调。该系统采用带位置传感器的液压推杆、PLC并配合触摸屏及电气元器件等，构成系统的硬件；该系统的嵌入式内置应用软件的逻辑是采用比较每个推杆的行程位移量的差值的方法，来判定设备倾斜程度，以其中一个推杆位移量为测量基准(毫米级)，作为其它推杆位移控制的输入值。当各推杆的行程位移量的差值，超过一定程度时(暂定2mm/m)，控制主机中程序即作出判断，发出联锁报警信号，触发设备倾斜自纠正程序，并联锁报警；设备倾斜自纠正控制，是通过连续控制液压比例控制阀的开度，来分别控制该阀对应的液压推杆的行程，使滗水器恢复平衡。液压推杆行程是连续控制连续可调的。滗水器可以边运行，边对设备倾斜状态，进行自我纠正，直至恢复到允许差值之内。联锁的内容是指根据人工需要，或根据倾斜状态及设备倾斜趋势，自动地暂停运行，原地保位、纠偏，再投入运行，或复位(回到滗水器的最高位置)。另外，在现场电控柜面板上和远程控制的人机界面上，均可以实现人工急停和复位的手动操作。5、以液压推杆位置变送器为输入信号，按照设定的控制要求(或设定的时间段)输出控制信号至液压比例控制阀，控制液压推杆的运行速度，整套控制回路是变输入值的连续PID控制回路，使滗水器在能在初始启动阶段(滗水器的最高位置)以设定好的速度，较快地接近水池水面高度，然后，在与水面垂直方向上的近似均速，进行滗水作业(按照水量和时间，滗水速度可调)，在滗水器结束作业后，再以较快速度复位(滗水器的最高位)； 6、在上述主控系统运行的同时，辅助以另外一套独立的角位移型设备倾斜校验监控联锁报警系统，该监控系统由自整角机(或旋转变压器)作为传感器，以角位移变送器将角度信号转换为4 20mA的标准工业信号或现场总线信号(RS232，RS485等)，输入至带CPU的控制主机，构成角位移型设备倾斜校验监控联锁报警系统的硬件，该子系统的嵌入式内置应用软件的逻辑是采用比较每个推杆的角位移量的差值，来判定设备倾斜程度，当推杆的角位移量的差值超过一定程度时(水平度暂定3° )，程序即作出判断，发出联锁报警信号。报警信号可根据倾斜程度，分级报警，包括预警报警。7、设备有过液压站电流、断相、过扭矩等多重安全保护措施，运行安全可靠。8、运行成本低，可实现自动化运行，电控柜设有就地操作按钮旋钮，和远控接口，满足控制室的智能控制要求。电控柜的防护等级不低于IP65。9、水下部分采用不锈钢材料S304(0Crl8Ni9)制作，水上部分，吊架等采用碳钢制作，并外涂防锈漆。外表美观，耐腐蚀，使用寿命长。滗水量和滗水深度任意可调。目前液压控制技术已经非常成熟，液压起重力可达上百吨，如果加强吊架及设备的材质负荷强度，理论上完全可以实现常规旋臂式电动滗水器所达不到的滗水深度，滗水深度至少超过3米、至更大范围。
权利要求
1.一种旋臂式液压推杆滗水器，其特征在于包括有浮筒、堰槽、出水主管、液压动力装置、液压综合控制系统，所述的浮筒与堰槽连接为一体，堰槽与出水主管平行设置，堰槽与出水主管之间垂直连接有多个出水分管，各出水分管的中部固定于一个连接杆上，所述的连接杆的两端分别通过活接头一连接有一个吊架，所述的吊架包括有支杆一、支杆二，所述的支杆一与支杆二之间通过活接头二连接，所述的两个吊架的支杆一之间连接有吊架连杆，两个吊架的支杆二分别铰接于一个吊架基座上，吊架基座固定于地面上；所述的液压动力装置包括有小型液压站、两个带位置传感器的液压推杆、两个液压推杆基座，所述的液压推杆基座固定于地面上，液压推杆的一端固定于液压推杆基座上且与小型液压站控制连接，两个液压推杆的另一端分别固定连接于吊架的支杆二上；所述的液压综合控制系统包括有推杆位移型设备倾斜自纠正联锁报警系统和角位移型设备倾斜自纠正校验联锁报警系统，所述的推杆位移型设备倾斜自纠正联锁报警系统和角位移型设备倾斜自纠正校验联锁报警系统共用一个带CPU的控制主机和报警器，所述的推杆位移型设备倾斜自纠正联锁报警系统还包括有液压推杆上的位置传感器，角位移型设备倾斜自纠正校验联锁报警系统还包括有两个角位测量变送系统，角位测量变送系统包括有自整角机及其角位移变送器，自整角机与角位移变送器之间电连接，位置传感器、角位移变送器的信号输出端分别接入带CPU的控制主机的信号输入端，所述的带CPU的控制主机的信号输出端与报警器、小型液压站控制连接；所述的两个角位测量变送系统分别安装于两个吊架的支杆二与吊架基座连接处的根部。
2.根据权利要求I所述的旋臂式液压推杆滗水器，其特征在于所述的带CPU的控制主机采用PLC、工控机或单片机，带CPU的控制主机安装于控制柜内，带CPU的控制主机的信号输出端还连接有触摸屏，带CPU的控制主机与上位机通信连接，带CPU的控制主机还自带远程接口。
3.根据权利要求I所述的旋臂式液压推杆滗水器，其特征在于所述的出水主管上还连接有两个出气管，出气管的一端与出水主管内部相通，另一端通向大气。
4.根据权利要求I所述的旋臂式液压推杆滗水器，其特征在于所述的出水主管的一端封闭，一端连接有排水管；出水主管的封闭端通过轴承固定于一个支座一上，出水主管的另一端通过管轴承与排水管连接，排水管的进水口位于支座二上。
全文摘要
本发明公开了一种旋臂式液压推杆滗水器，包括有浮筒、堰槽、出水主管、液压动力装置、液压综合控制系统，液压动力装置包括有小型液压站、两个带位置传感器的液压推杆、两个液压推杆基座，液压综合控制系统包括有推杆位移型设备倾斜自纠正联锁报警系统和角位移型设备倾斜自纠正校验联锁报警系统，推杆位移型设备倾斜自纠正联锁报警系统和角位移型设备倾斜自纠正校验联锁报警系统共用一个带CPU的控制主机，角位移型设备倾斜自纠正校验联锁报警系统还包括有两个角位测量变送系统，两个角位测量变送系统分别安装于两个吊架的支杆二与吊架基座连接处的根部。本发明滗水深度大，控制和防倾斜保护采用了带自纠正功能带报警预警功能的冗余控制系统，设备成本低。
文档编号C02F3/12GK102863076SQ20121024836
公开日2013年1月9日 申请日期2012年7月18日 优先权日2012年7月18日
发明者米超, 王淦 申请人:安徽国祯环保节能科技股份有限公司