一种精密过滤机卸荷装置的制作方法

本发明涉及污水处理设备领域，尤其是涉及一种精密过滤机内的自动卸荷装置。

背景技术：

在生活污水处理、工业废水处理等领域中，为了让出水达到一级A标准，最经济有效的办法是采用精密过滤机来对二沉池或高效沉淀池出水进行过滤。但因精密过滤机的滤网丝微细，当进水水质变差等意外原因造成滤网进水侧水位上升，滤网进出水位差升高，导致滤网受过大水压作用，发生滤网破裂事故的趋势。为预防事故发送，需在精密过滤机进水端达到设定高水位时，迅速将进水端的水排走使水位下降到较安全的状态。

当前，公知的卸荷装置，主要是通过液位计控制一个大口径电动蝶阀的开关，并有一条独立的卸荷旁路。当精密过滤机滤筒进水侧水位高到设定高水位时，超声波液位计反馈信号给现场控制箱，发出过载报警信号，同时控制电动蝶阀打开，将水排走。当水位恢复至设定安全值时，液位计反馈信号给现场控制箱，控制电动蝶阀关闭。现有的这种卸荷装置有如下缺陷：

1)构件多、成本较高，装置不仅拥有各种电器控制元件、大口径电动蝶阀，还有独立的管路、液位计等。

2)可靠性差，装置完全依靠电器部件，当出现停电或液位计、电动阀故障、电器部件失灵、线路接触不良等情况时，卸荷装置不能卸荷，会导致滤网过载损坏的事故。

3)占地面积大，卸荷旁路增加了设备的外形尺寸，从而使得精密过滤机需要更多的安装面积。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种精密过滤机卸荷装置，解决现有精密过滤机卸荷装置体积大，费用高且可靠性差的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种精密过滤机卸荷装置，包括设置在过滤机内的进出水腔隔板，所述进出水腔隔板上密封固定设置有门框，设置在门框内可翻转的门体，所述门体上固定设置有门轴，门轴的两端通过轴承安装在进出水隔板上；所述过滤机的进水腔内还放置有浮箱，浮箱与门轴间设置有连接组件，浮箱上下浮动通过连接组件带动门轴转动，从而实现门体的开启和关闭。

进一步的，所述连接组件包括与浮箱铰接的拉杆及与门轴固定连接有拨杆，设置在拉杆与拔杆间的固定套，所述固定套与拉杆、拔杆中的一个固定连接，与另一个铰接。

为保证拉杆有一段空行程，所述拉杆包括铰接固定在浮箱底部的上拉杆，与上拉杆固定连接的套筒，设置在套筒内的滑块，与滑块固定连接的下拉杆，下拉杆与固定套连接；所述套筒顶部密封，底部设置有挡板，挡板上设置有供下拉杆穿过的中心孔。

为加强门体的翻转力度，所述门轴上沿门轴的垂直方向设置有配重结构，所述配重结构包括固定在门轴上的配重管及装在配重管内的一组配重球，配重球可在配重管内来回滚动。

为保证在门体闭合时，有一定的预压力，提高密封性，所述配重结构与门体相对倾斜布置，且靠近进水腔室一端低，靠近出水腔室的一端高；所述门轴的中心线低于门体的中心线，且门轴固定安装在门体的进水腔室侧。

所述门体和门框间还设置有一圈密封硅橡胶，所述密封硅橡胶位于门轴中心线以上部分固定安装在门框上，门轴中心线以下部分固定安装在门体上。

优选的，所述进水腔室内还固定设置有用于限制浮箱下行程和防止浮箱左右晃动的限位杆。

优选的，所述浮箱的上方设置有接近开关，所述浮箱上设置有与接近开关配合的水位信号杆。

当精密过滤机进水腔室内水位上升到上限位时，接近开关动作信号通过电控箱发出过载报警指示，同时浮箱牵引的上拉杆自由上行一段距离后，上拉杆与下拉杆一起上行，带动拨杆一端上行，拨杆通过另一端的门轴带动门体、配重管同步逆时针旋转一小角度，配重管中的配重球从进水腔室一端滚向出水腔室的一端，配重球产生的力矩使门体快速全开，进水便从卸荷门直接流出到出水侧，实现卸荷。

当卸荷后进水腔室内水位下降，浮箱失去浮力，在其自重作用下下降，浮箱压着上拉杆及套筒下降，上拉杆及套筒下行一小段空行程后再压滑块，滑块带动下拉杆一起向下运动，下拉杆压下拨杆端、通过拨杆的另一端撬动门体、配重管同步顺时针旋转，门体关闭，配重管向进水腔室侧倾斜，配重球滚向进水腔室侧，配重球力矩助力使门体迅速关闭密封可靠。同时接近开关动作，报警解除。精密过滤机恢复正常运行。

本发明的有益效果：本发明通过在进出水腔隔板上设置门体，并通过浮箱实现门体的开启和关闭，实现进水腔室的卸荷。由于本装置完全依靠水的浮力来实现开门卸荷，以及依靠浮箱的重力来实现关门复位，由于浮力、重力都是非常可靠的基本力，再加上简单的机械结构提供了可靠性保障。翻转式卸荷门，可以提供足够大的卸荷通道，能让水位瞬间降下来，无需电力，在停电时也能保护滤筒免受过载，运行稳定，可靠性高。而且水力卸荷装置安装在设备内部，不需增加精密过滤机体积，不影响精密过滤机外观，没有电动蝶阀及控制元器件，无需配置工艺卸荷旁路及管路附件，从而大大的减少了制作成本以及运行成本。可长期无故障运行。

以下将结合附图和实施例，对本发明进行较为详细的说明。

附图说明

图1为本发明的主视图。

图2为本发明门体关闭状态下的示意图。

图3为本发明门体开启状态下的示意图。

具体实施方式

实施例，如图1至3所示，一种精密过滤机卸荷装置，包括设置在过滤机内的进出水腔隔板1，分别设置在进出水腔隔板1两侧的进水腔室101和出水腔室102。所述进出水腔隔板1上密封固定设置有门框2，设置在门框2内可翻转的门体3，所述门体3上固定安装有门轴4，门轴4的两端通过轴承安装在进出水隔板1上，所述轴承采用自润滑陶瓷滚动轴承。门轴4带动门体3转动，实现门体3的开启和关闭。

所述过滤机的进水腔室101内还放置有浮箱5，浮箱5与门轴4间设置有连接组件，所述连接组件位于门框2的左右两侧各设置有1个。浮箱5上下浮动通过连接组件带动门轴4转动，从而实现门体3的开启和关闭。所述连接组件包括与浮箱5铰接的拉杆6及与门轴4固定连接有拨杆8，设置在拉杆6与拔杆8间的固定套7，所述固定套7与拉杆6、拔杆8中的一个固定连接，与另一个铰接。本实施例优选将固定套7与拔杆8固定连接，与拉杆6铰接。所述拉杆6包括铰接固定在浮箱5底部的上拉杆601，与上拉杆601固定连接的套筒602，设置在套筒602内的滑块603，与滑块603固定连接的下拉杆604，下拉杆604与固定套7连接；所述套筒602顶部密封，底部设置有挡板605，挡板605上设置有供下拉杆604穿过的中心孔。滑块603与套筒602配合确保浮箱随水位上升或下降一段空行程后至某一设定水位时卸荷门才开始动作；且套筒内有通水口，确保套管在水下能够灵活伸缩，不产生负压干扰。

所述门轴4上沿门轴的垂直方向设置有配重结构9，所述配重结构9包括固定在门轴4上的配重管901及装在配重管901内的一组配重球902，配重管901的内端面衬有环形海绵橡胶。所述配重管901的中间部位固定有套在门轴4上的连接套。所述配重结构9与门体3相对倾斜布置，且靠近进水腔室101一端低，靠近出水腔室102的一端高，所述配重结构9与门体3垂直面的夹角为2～5°。当门体闭合时，此时配重管内配重球堆积在进水腔室一侧，配重球产生的力矩使门体关闭可靠密封。所述门轴4的中心线低于门体3的中心线，且门轴4固定安装在门体3的进水腔室侧，使门体3的重心位于门体3中心线的下方且靠近进水腔室101的一侧。

所述门体3和门框2间还设置有一圈密封硅橡胶10，所述密封硅橡胶10位于门轴中心线以上部分固定安装在门框2上，门轴中心线以下部分固定安装在门体3上。门体、密封硅橡胶、门框组成预紧加水压自紧密封结构。

所述进水腔室内还固定设置有用于限制浮箱5下行程和防止浮箱5左右晃动的限位杆11。所述浮箱5的上方设置有接近开关12，所述浮箱5上设置有与接近开关12配合的水位信号杆501。

本实例中，设备中无水状态下，门体处于关闭状态，浮箱重力施加给拉杆并传递给门轴上的拨杆，提供给旋转门体预紧关门力，此时接近开关发出指示正常状态，配重结构向着进水腔室方向倾斜，配重球力矩同样提供给门体预紧关门力。

由于门体为顺时针开门，精密过滤机首次开始进水时，即门下部水压提供关门力矩，当精密过滤机正常工作时进水腔室水深高于门体，进水从进水腔室上方进入滤筒，出水腔室水位不低于门的上边，即门前后均完全浸没与水中，但进水腔室水位高于出水腔室水位，向下偏心的门轴中心上方门体水压力略大于门轴中心下方门体水压力，这个压力差产生的力矩小于门体前述预紧关门力矩，而且门轴受水压产生的滚动摩擦力矩也有利于门的关闭，门体处于完全关闭状态。在水压自紧作用下门体橡胶密封良好。但由于门上部面积略大于下部面积，在水位不断上升过程中，浮箱已处于漂浮状态，门的关门预紧力逐渐减小，但门轴受水压产生的滚动摩擦力矩也相应增加，加上配重球力矩有利于门保持门关闭。综合起来，在接近设定的卸荷水位前，门体的关门力矩略大于开门力矩。

正常水位在不高于滤筒下边300mm位置，过载荷水位设在高于滤筒下边500——550mm位置。当滤筒前水位高于正常工作水位300mm时，随着水位的继续上升，浮箱随着水位浮起来，在达到卸荷水位前，上拉杆相对下拉杆上行处于空行程状态，下拉杆不动，门体处于关闭状态。

当水位接近设定的卸荷水位时，并且浮箱已经将拉杆拉完空行程并提供了一定量的开门力矩，此时各个部件提供的开门力矩已经和关门力矩平衡。当水位再次上升时，水压以及浮箱等的开门力矩大过关门力矩，门被打开。此时接近开关发出过载报警信号。

当浮箱拉力使卸荷门逆时针旋转一小角度被打开一条缝后，此时配重管同步旋转一小角度，配重管的出水腔室端低于进水腔室端，配重管内配重球从进水腔室端滚向出水腔室端，配重球提供的关门力矩消失等值转化为开门力矩。由于力平衡迅速被打破，门体完全打开，随着门体旋转至接近水平，水压对门已经没有力矩作用，此时仅有配重装置对门体有开门力矩，几乎无关门力矩，门保持全开转态。进水腔室的水源源不断的通过门体上下通道流出到出水腔室，精密过滤机滤筒完全卸荷。

当水位下降到略高于设定正常安全水位300mm时，浮箱完全漏出水面，上拉杆随浮箱自重作用下降压完其空行程后接着压下拉杆，浮箱以及拉杆的重力作用在门轴的拨杆上，提供足够的关门力矩，这个力矩远大于上述配重球保持的开门力矩和旋转门轴很小的滚动摩擦力阻矩，门顺时针旋转关闭。当门接近关闭时，同步旋转的配重管进水腔室端低于出水腔室端，配重球从出水腔室端滚向进水腔室端，助力门体迅速关闭。此时配重管又恢复原来位置为门体提供持久关门力矩，此时接近开关发出指示恢复正常状态，至此整个设备都回到了最初的状态，完成了一次循环。

本发明实例对比现有技术具有如下优点：

1)由于本装置完全依靠水力来实现开门卸荷，以及依靠重力来实现关门复位，没有过多的电器、阀门及控制元器件。从而大大的减少了制作成本以及运行成本。

2)由于浮力和重力都是非常可靠的基本力，卸荷及时、动作持久可靠。

3)翻转式卸荷门，可以提供足够大的卸荷通道，能让水位瞬间降下来。

4)完全内置的结构，不必占用额外场地，大大减少了设备整体的占地面积。

5)、无需电力，节能，在停电的状况下也能起到过载保护作用。保证精密过滤机长期无过载运行。