潜水式泥水分离系统的制作方法与工艺

本发明涉及泥水分离系统，具体涉及潜水式泥水分离系统。

背景技术：
目前的下水道疏通车上的泥水分离机安装在泥水箱外，从城市下水道抽吸上来的污水进入泥水箱，再由污水泵将污水泵入泥水分离机，泥水分离机将污水中的泥和水分离，得到分离水和污泥，分离水泵将分离水泵入泥水箱，污泥泵将污泥泵入泥水箱，泥水箱中的分离水与污水之间用分隔板间隔，污泥沉在污水的下方，泥水箱中的分离水用于冲洗及疏通下水道，泥水箱的中的污泥积聚到一定量后，由下水道疏通车运送到垃圾处理场。目前的下水道疏通车的泥水分离系统存在的问题：泥水分离系统安装在泥水箱外，减小了泥水箱的体积，同时将污水泵入泥水分离机和污泥泵入泥水箱各需一个泵，增加能耗和制造成本；来自城市下水道的污水中含泥、石、砂等，对污水泵和污泥泵的摩损较大，影响污水泵和污泥泵的寿命；此外，无分离水浊度识别控制，影响泥水分离效果。来自城市下水道的污水中含泥、水、石、砂、草、树枝、树叶、泡沫塑料、塑料片等，污水的颜色有黑、黄、红、蓝等多种色彩，污水的颜色有时变化，污水的颜色有时不变化，给分离水的浊度识别控制带来困难。

技术实现要素：
本发明的目的在于：提供一种潜水式泥水分离系统，用于在下水道疏通车的泥水箱中分离污水中的泥和水，增大泥水箱的体积，提高污水的泥、水分离效果。本发明的潜水式泥水分离系统的技术解决方案：将潜水式泥水分离机放置在泥水箱的内部，潜水式泥水分离机的下部潜入污水液面下并接近污水液面，潜水式泥水分离机直接从污水液面下吸入污水并将污泥排入污水的下方，省去污水泵和污泥泵；用浊度传感器识别分离水的浊度，采用浊度-时间间隔控制的方式，通过控制排泥阀门和分离水泵，控制分离水和污泥流出潜水式泥水分离机，提高污水的泥、水分离效果；将排泥阀门设计在空心的分离轴中且排泥阀门随分离筒总成转动，集中转动的分离筒壁上的污泥从空心的分离轴中流过，用排泥阀门控制，解决对流出分离筒的污泥的控制问题；在分离轴上设计分离轴进水孔和分离轴出水孔，解决分离水流出转动的分离筒的问题。本发明的潜水式泥水分离系统中，潜水式泥水分离系统包括潜水式泥水分离机、出水管、分离水泵、浊度传感器和泥水分离控制系统；潜水式泥水分离机通过出水管与分离水泵连接,浊度传感器安装在潜水式泥水分离机与分离水泵之间的出水管上。本发明的潜水式泥水分离系统中，潜水式泥水分离机包括分离电机、分离轴垫片、分离轴螺母、导向套、导向套密封圈、齿条轴承座、轴承、轴承盖、排泥阀门杆螺母、齿轮、排泥阀门控制电机、排泥阀门控制电机螺栓、排泥阀门控制电机螺母、支架、键、分离轴密封圈、分离电机螺栓、分离电机螺母、浮子、浮子壳、滤网螺栓、滤网螺母、滤网、分离筒总成、排泥阀门杆、排泥阀门密封圈、排泥阀门、出泥转子、出泥转子螺母、出泥转子垫圈、出泥转子螺栓、分隔筒、分隔筒螺栓、分隔筒螺母和支架螺栓；分离筒总成由分离轴、分离叶片、分离筒和分离盘组成；径向叶片形的分离叶片分别与分离轴、分离筒和分离盘联接并形成一个构件；分离筒和分离盘在轴向被分离轴的凸缘隔开并形成环形空间，分离筒和分离盘之间的分离轴上有分离轴出泥槽；分离盘的外径小于分离筒的内径，分离筒和分离盘在径向有径向间隙；分离筒与浮子壳之间有轴向间隙；分离轴有径向的分离轴进水孔和分离轴出水孔；分离轴与分离电机在周向通过键联接，分离轴与分离电机在轴向通过分离轴垫片和分离轴螺母联接，分离电机通过分离电机螺栓、分离电机螺母与浮子壳联接；出泥转子通过出泥转子螺母、出泥转子垫圈、出泥转子螺栓与分离轴、分离筒和分离盘联接，出泥转子上有径向的出泥转子出泥槽；分隔筒为环形，分隔筒通过分隔筒螺栓、分隔筒螺母与浮子壳联接，分隔筒在分离筒内，分隔筒与分离筒之间有小的径向间隙；滤网通过滤网螺栓、滤网螺母与浮子壳联接，滤网上有滤网进污水孔；排泥阀门在空心的分离轴中，排泥阀门为圆柱形的活塞，排泥阀门与分离轴之间用排泥阀门密封圈密封；排泥阀门杆的一端与排泥阀门联接，排泥阀门杆的另一端穿过导向套后通过轴承、轴承盖和排泥阀门杆螺母与齿条轴承座联接，排泥阀门、排泥阀门杆与分离轴一起转动；导向套与分离轴之间紧配合联接，导向套与排泥阀门杆之间用导向套密封圈密封；齿条轴承座上有齿条，齿轮与齿条轴承座上的齿条啮合，齿轮与排泥阀门控制电机联接；排泥阀门控制电机通过排泥阀门控制电机螺栓和排泥阀门控制电机螺母与支架联接；支架通过支架螺栓与浮子壳联接；浮子壳的内部有比重比污水小得多的浮子；分离轴穿过浮子壳，浮子壳与分离轴不接触；在浮子壳上的浮子壳出水孔的上方和下方均有分离轴密封圈，分离轴密封圈通过弹性紧套的分离轴上，浮子壳与分离轴之间通过分离轴密封圈形成迷宫式密封。本发明的潜水式泥水分离系统中，潜水式泥水分离机浮在污水液面上，浮子壳的上部在污水液面的上方，浮子壳的下部在污水液面的下方；分离水泵、浊度传感器、分离电机、齿条轴承座、齿轮和排泥阀门控制电机在污水液面的上方；滤网、排泥阀门、出泥转子、分隔筒、分离叶片、分离筒、分离盘在污水液面的下方；浮子壳上的浮子壳出水孔在接近污水液面的下方。本发明的潜水式泥水分离系统中，分离轴在浮子壳出水孔处有分离轴出水孔，分离轴在浮子壳的下方、分隔筒的下端面的上方有分离轴进水孔。本发明的潜水式泥水分离系统中，泥水分离控制系统包括泥水分离控制器和电线；泥水分离控制器通过电线分别与分离水泵、浊度传感器、分离电机和排泥阀门控制电机连接。本发明的潜水式泥水分离系统中，潜水式泥水分离系统安装在下水道疏通车的泥水箱中，浮子壳上有对外联接孔，对外联接孔用于潜水式泥水分离机对外联接。本发明的潜水式泥水分离系统中，两个潜水式泥水分离系统通过对外联接螺母、对外联接垫片和对外联接螺栓联接，形成双潜水式泥水分离系统，双潜水式泥水分离系统的两个分离电机的转向相反。本发明的潜水式泥水分离系统中，潜水式泥水分离系统采用浊度-时间间隔控制的方法。潜水式泥水分离系统的浊度-时间间隔控制的方法：在排泥阀门的开度很小且分离水泵的流量也很小时，进行潜水式泥水分离系统的时间间隔控制和浊度控制的选择；当排泥阀门的开度很小且分离水泵的流量也很小时，浊度传感器测得流过浊度传感器的分离水的浊度值比设定的浊度值大，则实施潜水式泥水分离系统的时间间隔控制；当排泥阀门的开度很小且分离水泵的流量也很小时，浊度传感器测得流过浊度传感器的分离水的浊度值比设定的浊度值小，则实施潜水式泥水分离系统的浊度控制。潜水式泥水分离系统的浊度控制的方法：设定分离水的浊度值，浊度传感器测得流过浊度传感器的分离水的浊度，并与设定的分离水的浊度比较；当浊度传感器测得流过浊度传感器的分离水的浊度值比设定的浊度值大时，泥水分离控制器控制排泥阀门控制电机，减小排泥阀门的开度，同时，泥水分离控制器控制分离水泵，降低分离水泵的电机的转速，减小分离水泵的流量；当浊度传感器测得流过浊度传感器的分离水的浊度值比设定的浊度值小时，泥水分离控制器控制排泥阀门控制电机，增大排泥阀门的开度，同时，泥水分离控制器控制分离水泵，提高分离水泵的电机的转速，增大分离水泵的流量。潜水式泥水分离系统的时间间隔控制的方法：关闭排泥阀门和分离水泵一段时间，可取关闭排泥阀门和分离水泵的时间为2〜10秒种，分离筒的转速保持不变或改变分离筒的转速，再打开排泥阀门且排泥阀门的开度很小，同时，分离水泵泵分离水且分离水泵的流量很小，分离水泵泵完在关闭排泥阀门和分离水泵时间内的分离筒中的分离水或排完在关闭排泥阀门和分离水泵时间内的分离筒中的污泥，即为完成潜水式泥水分离系统的时间间隔控制。本发明的有益效果：1．本发明的潜水式泥水分离系统中，潜水式泥水分离系统安装在下水道疏通车的泥水箱中，潜水式泥水分离机直接从污水液面下吸入污水并将污泥排入污水的下方，省去了污水泵和污泥泵，节省了能量和制造成本；可增大泥水箱的体积，提高下水道疏通车存放污水、分离水的能力；泥水箱减少了潜水式泥水分离机和分离水泵工作时的噪声向外传播，使潜水式泥水分离系统工作时的噪声对周围环境影响小；污水吸收潜水式泥水分离机的振动，使潜水式泥水分离机的振动对下水道疏通车的影响小，并可降低对分离筒总成的动平衡的要求，有利于降低潜水式泥水分离机的制造成本。2．本发明的潜水式泥水分离系统中，用浊度传感器识别分离水的浊度，采用浊度-时间间隔控制的方式，控制分离水和污泥流出潜水式泥水分离机，提高了污水的泥、水分离效果。3．本发明的潜水式泥水分离系统中，污水中比重比污水小的草、树枝、树叶、泡沫塑料等漂浮在污水液面上，也在滤网的上方，减少草、树枝、树叶、泡沫塑料等流入滤网的外表面，可减少草、树枝、树叶、泡沫塑料等堵塞滤网。4．本发明的潜水式泥水分离系统中，潜水式泥水分离机从污水液面的下方吸入污水，污水液面下方的污水中含泥量相对较少，有利于减小分离水的浊度。附图说明图1为潜水式泥水分离系统的主视图。图2为图1的府视图。图3为潜水式泥水分离机的主视图。图4为图3的府视图。图5为图3的局部放大图。图6为图3的分离筒总成图。图7为放大的图3的A-A剖面图。图8为放大的图3的B-B剖面图。图9为放大的图3的C-C剖面图。图10为放大的图3的D-D剖面图。图11为放大的图3的E-E剖面图。图12为潜水式泥水分离系统的泥水分离控制系统。图13为潜水式泥水分离系统安装在下水道疏通车的泥水箱中图。图14为两个潜水式泥水分离系统的主视图。图15为图14的府视图。图16为两个潜水式泥水分离系统安装在下水道疏通车的泥水箱中图。图中：1潜水式泥水分离机；2出水管；3分离水泵；4浊度传感器；5污水液面；6分离电机；7分离轴垫片；8分离轴螺母；9导向套；10导向套密封圈；11齿条轴承座；12轴承；13轴承盖；14排泥阀门杆螺母；15齿轮；16排泥阀门控制电机；17排泥阀门控制电机螺栓；18排泥阀门控制电机螺母；19支架；20键；21分离轴密封圈；22分离电机螺栓；23分离电机螺母；24浮子；25浮子壳；26滤网螺栓；27滤网螺母；28滤网；29分离筒总成；30排泥阀门杆；31排泥阀门密封圈；32排泥阀门；33出泥转子；34出泥转子螺母；35出泥转子垫圈；36出泥转子螺栓；37分隔筒；38分隔筒螺栓；39分隔筒螺母；40支架螺栓；41对外联接孔；42分离轴出水孔；43分离轴；44分离叶片；45分离筒；46分离盘；47分离轴出泥槽；48浮子壳出水孔；49滤网进污水孔；50出泥转子出泥槽；51分离水；52分离水液面；53分隔板；54污水；55泥水箱；56泥水分离控制器；57电线；58对外联接螺母；59对外联接垫片；60对外联接螺栓；61分离轴进水孔。具体实施方式潜水式泥水分离系统如图1〜16所示。在潜水式泥水分离系统中，潜水式泥水分离系统包括潜水式泥水分离机1、出水管2、分离水泵3、浊度传感器4和泥水分离控制系统；潜水式泥水分离机1通过出水管2与分离水泵3连接,浊度传感器4安装在潜水式泥水分离机1与分离水泵3之间的出水管2上。在潜水式泥水分离系统中，潜水式泥水分离机1包括分离电机6、分离轴垫片7、分离轴螺母8、导向套9、导向套密封圈10、齿条轴承座11、轴承12、轴承盖13、排泥阀门杆螺母14、齿轮15、排泥阀门控制电机16、排泥阀门控制电机螺栓17、排泥阀门控制电机螺母18、支架19、键20、分离轴密封圈21、分离电机螺栓22、分离电机螺母23、浮子24、浮子壳25、滤网螺栓26、滤网螺母27、滤网28、分离筒总成29、排泥阀门杆30、排泥阀门密封圈31、排泥阀门32、出泥转子33、出泥转子螺母34、出泥转子垫圈35、出泥转子螺栓36、分隔筒37、分隔筒螺栓38、分隔筒螺母39和支架螺栓40；分离筒总成29由分离轴43、分离叶片44、分离筒45和分离盘46组成；径向叶片形的分离叶片44分别与分离轴43、分离筒45和分离盘46联接并形成一个构件，一起转动；分离筒45和分离盘46在轴向被分离轴43的凸缘隔开后形成环形空间，分离筒45和分离盘46之间的分离轴43上有分离轴出泥槽47，用于污泥流出分离筒45；分离盘46的外径小于分离筒45的内径，分离筒45和分离盘46在径向有径向间隙，用于污泥流出分离筒45；分离筒45与浮子壳25之间有轴向间隙，用于污水54流入分离筒45；分离轴43有径向的分离轴进水孔61和分离轴出水孔42，分离轴出水孔42用于分离水51流出分离筒45；分离轴43与分离电机6在周向通过键20联接，分离轴43与分离电机6在轴向通过分离轴垫片7和分离轴螺母8联接，分离电机6通过分离电机螺栓22、分离电机螺母23与浮子壳25联接；出泥转子33通过出泥转子螺母34、出泥转子垫圈35、出泥转子螺栓36与分离轴43、分离筒45和分离盘46联接，出泥转子33上有径向的出泥转子出泥槽50，用于污泥流出分离筒45；分隔筒37为环形，用于分隔污水54和分离水51；分隔筒37通过分隔筒螺栓38、分隔筒螺母39与浮子壳25联接，分隔筒37在分离筒45内，分隔筒37与分离筒45之间有小的径向间隙；滤网28通过滤网螺栓26、滤网螺母27与浮子壳25联接，滤网28上有滤网进污水孔49，滤网28用于过滤污水54中的草、树枝、树叶、泡沫塑料、塑料片等，防止污水54中的草、树枝、树叶、泡沫塑料、塑料片等进入分离筒45，滤网28安装在浮子壳25的下方且离污水液面5有一定的距离也是为了防止污水54中的草、树枝、树叶、泡沫塑料、塑料片等进入分离筒45；排泥阀门32在空心的分离轴43中，排泥阀门32用于控制污泥排出分离筒45；排泥阀门32为圆柱形的活塞，排泥阀门32与分离轴43之间用排泥阀门密封圈31密封；排泥阀门杆30的一端与排泥阀门32联接，排泥阀门杆30的另一端穿过导向套9后通过轴承12、轴承盖13和排泥阀门杆螺母14与齿条轴承座11联接，排泥阀门32、排泥阀门杆30与分离轴43一起转动；导向套9与分离轴43之间紧配合联接，导向套9与排泥阀门杆30之间用导向套密封圈10密封，导向套9给排泥阀门杆30导向；齿条轴承座11上有齿条，齿轮15与齿条轴承座11上的齿条啮合，齿轮15与排泥阀门控制电机16联接，排泥阀门控制电机16通过齿轮15、齿条轴承座11和排泥阀门杆30控制排泥阀门32；排泥阀门控制电机16通过排泥阀门控制电机螺栓17和排泥阀门控制电机螺母18与支架19联接；支架19通过支架螺栓40与浮子壳25联接；浮子壳25的内部有比重比污水54小得多的聚胺脂材料的浮子24，使潜水式泥水分离机1浮在污水液面5上；分离轴43穿过浮子壳25，浮子壳25与分离轴43不接触；在浮子壳25上的浮子壳出水孔48的上方和下方均有分离轴密封圈21，分离轴密封圈21通过弹性紧套的分离轴43上，浮子壳25与分离轴43之间通过分离轴密封圈21形成迷宫式密封。在潜水式泥水分离系统中，潜水式泥水分离机1浮在污水液面5上，塑料的浮子壳25的上部在污水液面5的上方，浮子壳25的下部在污水液面5的下方；分离水泵3、浊度传感器4、分离电机6、齿条轴承座11、齿轮15和排泥阀门控制电机16在污水液面5的上方，防止污水54流入分离水泵3的电机、分离电机6、齿条轴承座11等；滤网28、排泥阀门32、出泥转子33、分隔筒37、分离叶片44、分离筒45、分离盘46在污水液面5的下方；浮子壳25上的浮子壳出水孔48在接近污水液面5的下方，保证分离水51流出分离筒45。在潜水式泥水分离系统中，分离轴43在浮子壳出水孔48处有分离轴出水孔42，分离轴43在浮子壳25的下方、分隔筒37的下端面的上方有分离轴进水孔61，分离轴出水孔42用于流出分离水51，从分隔筒37的下端面的上方、分离筒45的中间取分离水51，有利于减小分离水51的浊度。在潜水式泥水分离系统中，泥水分离控制系统包括泥水分离控制器56和电线57；泥水分离控制器56通过电线57分别与分离水泵3、浊度传感器4、分离电机6和排泥阀门控制电机16连接，下水道疏通车的蓄电池和发电机给泥水分离控制器56、分离水泵3、浊度传感器4、分离电机6和排泥阀门控制电机16供电。在潜水式泥水分离系统中，潜水式泥水分离系统安装在下水道疏通车的泥水箱55中，浮子壳25上有对外联接孔41，对外联接孔41用于潜水式泥水分离机1对外联接。在潜水式泥水分离系统中，两个潜水式泥水分离系统通过对外联接螺母58、对外联接垫片59和对外联接螺栓60联接，形成双潜水式泥水分离系统，双潜水式泥水分离系统的两个分离电机6的转向相反，使两个分离电机6的力矩平衡。潜水式泥水分离系统的工作原理包括：潜水式泥水分离机的潜水和浮水原理、分离水泵泵分离水时潜水式泥水分离系统的工作原理、分离水泵关闭时潜水式泥水分离系统的工作原理、潜水式泥水分离系统的控制原理和方法。潜水式泥水分离机的潜水和浮水原理：聚氨酯材料的浮子24比污水54的比重小得多，浮子24和浮子壳25使潜水式泥水分离机1浮在污水液面5上，分离水泵3、浊度传感器4、分离电机6、齿条轴承座11、齿轮15和排泥阀门控制电机16浮在污水液面5的上方，滤网28、排泥阀门32、出泥转子33、分隔筒37、分离叶片44、分离筒45、分离盘46潜在污水液面5的下方。分离水泵泵分离水时潜水式泥水分离系统的工作原理：分离水泵3泵分离水51时，排泥阀门32开启；分离电机6通过键20带动分离筒总成29转动，污水54沿潜水式泥水分离机1中的箭头方向穿过滤网28上的滤网进污水孔49，流入分离筒45和分隔筒37之间，再从分离筒45和分隔筒37之间流出；污水54从分离筒45和分隔筒37之间流出后，分离叶片44带动污水54转动，污水54中的泥、砂在离心力和重力的作用下向沿分离筒45的筒壁的箭头方向流动，成为污泥，同时，分离筒45上方中间的污水54的浊度减小，成为分离水51，分离水51由分离筒45的筒壁向分离轴43的上方沿箭头方向流动；由于排泥阀门32开启，污泥沿箭头方向经分离筒45和分离盘46之间的径向间隙、分离筒45和分离盘46之间的轴向环形空间、分离轴43上的分离轴出泥槽47、排泥阀门32、分离轴43上排泥阀门32下方的圆柱形空间、出泥转子33上的分离轴出泥槽47流动；污泥流入出泥转子33上的分离轴出泥槽47后，在离心力的作用下，污泥流出出泥转子33上的分离轴出泥槽47，同时将分离筒45中的污泥吸入泥转子33上的分离轴出泥槽47中；污泥离开泥转子33上的分离轴出泥槽47后，污泥的比重较大，污泥逐渐沉入泥水箱55的底部；由于分离水泵3泵分离水51，分离水51沿箭头方向经浮子壳25下方的分离轴进水孔61、分离轴43与排泥阀门杆30之间的圆环形空间、浮子壳出水孔48处的分离轴出水孔42、浮子壳出水孔48、出水管2、分离水泵3流动；分离水51流过出水管2时，浊度传感器4检测分离水51的浊度；分离水51流入分离水泵3后，分离水泵3将分离水51泵入分隔板53右边的泥水箱55中，供疏通下水道使用。分离水泵关闭时潜水式泥水分离系统的工作原理：分离水泵3关闭时，分离电机6继续转动，排泥阀门32关闭，污水54不进入分离筒45，污泥和分离水51也不流出分离筒45，分离筒45中的泥、砂在离心力和重力的作用下向分离筒45的筒壁和分离筒45的下方运动并沉入分离筒45的底部，同时，分离筒45中间的污水54的浊度减小。在潜水式泥水分离系统中，潜水式泥水分离系统采用浊度-时间间隔控制的原理和方法。潜水式泥水分离系统的浊度-时间间隔控制的原理和方法：在排泥阀门32的开度很小且分离水泵3的流量也很小时，进行潜水式泥水分离系统的时间间隔控制和浊度控制的选择；当排泥阀门32的开度很小且分离水泵3的流量也很小时，浊度传感器4测得流过浊度传感器4的分离水51的浊度值比设定的浊度值大，说明污水54中的黑色等色彩影响浊度传感器4中光的通过，使浊度传感器4已不能正确判别分离水51的浊度，则实施潜水式泥水分离系统的时间间隔控制；当排泥阀门32的开度很小且分离水泵3的流量也很小时，浊度传感器4测得流过浊度传感器4的分离水51的浊度值比设定的浊度值小，说明浊度传感器4能正确判别分离水51的浊度，则实施潜水式泥水分离系统的浊度控制。潜水式泥水分离系统的浊度控制的原理和方法：设定分离水51的浊度值，浊度传感器4测得流过浊度传感器4的分离水51的浊度，并与设定的分离水51的浊度比较；当浊度传感器4测得流过浊度传感器4的分离水51的浊度值比设定的浊度值大时，泥水分离控制器56控制排泥阀门控制电机16，通过齿轮15、齿条轴承座11、轴承12和排泥阀门杆30，减小排泥阀门32的开度，同时，泥水分离控制器56控制分离水泵3，降低分离水泵3的电机的转速，减小分离水泵3的流量，污水54进入分离筒45的流量减小，分离水51的浊度减小；当浊度传感器4测得流过浊度传感器4的分离水51的浊度值比设定的浊度值小时，泥水分离控制器56控制排泥阀门控制电机16，通过齿轮15、齿条轴承座11、轴承12和排泥阀门杆30，增大排泥阀门32的开度，同时，泥水分离控制器56控制分离水泵3，提高分离水泵3的电机的转速，增大分离水泵3的流量，提高污水54进入分离筒45的流量。潜水式泥水分离系统的时间间隔控制的原理和方法：关闭排泥阀门32和分离水泵3一段时间，可取关闭排泥阀门32和分离水泵3的时间为2〜10秒种，分离筒45的转速保持不变或改变分离筒45的转速，再打开排泥阀门32且排泥阀门32的开度很小，同时，分离水泵3泵分离水51且分离水泵3的流量很小，分离水泵3泵完在关闭排泥阀门32和分离水泵3时间内的分离筒45中的分离水51或排完在关闭排泥阀门32和分离水泵3时间内的分离筒45中的污泥，即为完成潜水式泥水分离系统的时间间隔控制。