一种自适应式曝气机的制作方法

本发明属于曝气机技术领域，具体涉及一种自适应式曝气机。

背景技术

曝气机是通过散气叶轮，将微气泡直接注入未经处理的污水中，在混凝剂和絮凝剂的共同作用下，悬浮物发生物理絮凝和化学絮凝，从而形成大的悬浮物絮团，在气泡群的浮升作用下“絮团”浮上液面形成浮渣，利用刮渣机从水中分离。

现有技术中关于曝气机的技术文献也较多，针对上述问题，申请号为201020022414.1的实用新型专利公开了一种搅拌曝气机，含有转轴、分散盘、布气管和电机减速机，转轴上端套有基座，基座固定于池顶上，转轴的顶部与电机减速机的输出端相连，分散盘套置于转轴的下端，分散盘盘面上设有若干弧形导流肋，分散盘底部环形面上设有若干刀片，转轴的底部套有一轴承座，轴承座固定于池底，布气管设置于分散盘下方，布气管上开有一进气口，布气管管壁上开有若干布气孔，布气管上套有若干固定环将布气管固定于池底。

又例如申请号为201510795713.6的发明专利公开了一种抽吸式倒伞型表面曝气机，，包括叶轮、空心轴、安装板、驱动机构、管道和泵；空心轴与安装板通过轴承连接，安装板安装于安装地基上，空心轴第一端与驱动机构连接，第二端与叶轮的第一中空轴传动连接；管道穿过第一中空轴和空心轴，管道第一端设于叶轮下方，第二端设于叶轮上方，管道上设有泵和电磁阀门，管道第一端设有污水吸口，第二端设有污水喷口；还包括溶解氧测定仪和控制器，溶解氧测定仪检测水中上部和底部的溶氧量；控制器与驱动机构、泵、电磁阀门、溶解氧测定仪连接，控制器控制驱动机构、泵交替工作，泵停止工作时，电磁阀门关闭；控制器获取溶解氧测定仪测定水中上部和底部的溶氧量的数据，当两部分的溶氧量均达到曝气标准时，控制器控制驱动机构、泵、溶解氧测定仪停止工作。

申请号为201020685843.7的实用新型专利公开了一种曝气机，它包括驱动装置、空心轴、叶轮以及支撑装置，空心轴经轴承座安装在支撑装置上，空心轴与驱动装置连接；叶轮为中空的腔体，叶轮上设有通孔，空心轴的上端与大气连通，下端与叶轮的空腔连通。支撑装置包括横梁，轴承座、驱动装置均安装在横梁上，驱动装置包括电机与空心轴之间为带传动连接，驱动装置为电动机，电动机和空心轴上均设有皮带轮，所述的皮带轮之间经皮带连接。

然而现有技术中的曝气机的工作方式有两种：一种将水流喷洒处水面与空气进行接触达到溶氧的目的；另一种是通过气管将气流引入到叶片中，通过叶片的搅拌作用将气流形成微气泡，从而达到溶氧的目的。第二种溶氧方式相比第一种溶氧方式具有溶氧效率高的特点，因此应用也更加广阔。

然而这种方式在使用过程中仍然存在着如下问题：

由于污水池中的污渍会出现沉降的问题，导致下层的污渍沉积较多，而上层污水污渍较少，使得下层污水需氧量更多，但实际上由于气体上浮的原理导致下层污水本身氧容量较小，加上现有的曝气机的喷射的范围有限，因此仅仅依靠曝气机本身的射流根本无法满足下层污渍的耗氧需求。

技术实现要素：

本发明为了解决由于污水分层以及曝气机喷射范围有限使得溶氧分布不均导致污水处理效果差的问题，而提供一种自适应式曝气机，在不增加驱动电机功率的前提下，能够自动调节搅拌叶片的位置，从而提高上下层污水混合的均匀性，提高污水处理效果。

为解决技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种自适应式曝气机，包括浮架，浮架上安装有驱动电机，驱动电机的输出轴连接搅拌轴，搅拌轴上连接有搅拌叶片，所述搅拌叶片的外围设置有混合箱，其特征在于，所述混合箱的两端分别设置有进水口和出水口，所述进水口经管道连接有高压水泵，高压水泵放置在浮架上，高压水泵的进水管的管口位于上层污水中，出水口连通有射流管道，射流管道的出口伸入下层污水中，浮架上配设有用于带动搅拌叶片在浮架上上下移动的传动装置。

所述传动装置包括设置在搅拌轴外围的主动锥形齿轮，主动锥形齿轮配设有从动锥形齿轮，从动锥形齿轮同轴连接有主动齿轮，所述浮架上安装有与主动齿轮相互啮合的齿条，所述齿条的下端穿过浮架与混合箱固定连接，所述搅拌轴包括第一搅拌轴和第二搅拌轴，所述第一搅拌轴的内部开设有方形盲孔，第二搅拌轴的上端插入方形盲孔内。

第一搅拌轴的内部还开设有限位槽，第二搅拌轴的上端设置有与限位槽相互适配的限位块。

所述混合箱的四周分别设置有四根齿条。

所述混合箱还连接有进气管道，搅拌叶片的下端的混合箱内设置有与进气管道连通的布气盘。

所述混合箱的内部上下设置有多个挡流板，挡流板之间形成“s”型流道。

本发明的工作过程和工作原理是：

首先通过高压水泵将上层污水抽入到混合箱中，通过搅拌叶片与进入的气流进行混合，从而形成微气泡达到溶氧的目的，混合后的污水从射流管道中伸入到下层的污水中，将上层污水经过溶氧后形成高压水流的作用下对下层污水进行冲击，从而既能够满足溶氧的要求，同时还能够使得上层污水与下层污水进行混合，并且溶氧后的高压水流通过射流管道射入到下层污水中不仅能够起到冲击混合的作用，还能够提高微气泡在污水中停留的时间长度，便于提高污水处理的效果；

另一方面搅拌叶片、混合箱和射流管道在使用过程中还能够在齿条的带动作用下上下移动，进而进一步提高上层污水与下层污水的混合均匀性，同时提高对上层污水的冲击范围。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明的自适应式曝气机在使用过程中，首先通过高压水泵将上层污水抽入到混合箱中，通过搅拌叶片与进入的气流进行混合，从而形成微气泡达到溶氧的目的，混合后的污水从射流管道中伸入到下层的污水中，将上层污水经过溶氧后形成高压水流的作用下对下层污水进行冲击，从而既能够满足溶氧的要求，同时还能够使得上层污水与下层污水进行混合，并且溶氧后的高压水流通过射流管道射入到下层污水中不仅能够起到冲击混合的作用，还能够提高微气泡在污水中停留的时间长度，便于提高污水处理的效果；另一方面搅拌叶片、混合箱和射流管道在使用过程中还能够在齿条的带动作用下上下移动，进而进一步提高上层污水与下层污水的混合均匀性，同时提高对上层污水的冲击范围。

本发明的传动装置通过齿条带动混合箱上下移动，并且仅仅需要一个驱动电机既能够带动搅拌轴正常工作，同时又能够带动混合箱上下移动，使得本发明具有结构简单，紧凑的特点。

本发明的混合箱通过设置多个挡流板的作用，气流经过搅拌叶片未能形成微气泡的气流在“s”流道中也能够与高压水流形成冲击碰撞，一方面提高微气泡混合的均匀性，另一方面提高微气泡的数量，解决了现有技术中搅拌叶片对气流碰撞后逃逸的气流无法进行撞击破碎的问题，达到提高微气泡数量的目的。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1中a处的局部放大图示意图；

图中标记：1、浮架，2、驱动电机，3、减速器，4、主动锥形齿轮，5、搅拌叶片，6、混合箱，7、管道，8、高压水泵，9、进气管道，10、布气盘，11、挡流板，12、射流管道，13、从动锥形齿轮，14、齿条，15、第一搅拌轴，16、第二搅拌轴，17、方形盲孔，18、限位槽，19、限位块。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的描述，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，并不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的其他所用实施例，都属于本发明的保护范围。

结合附图，本发明的自适应式曝气机，包括浮架1，浮架1上安装有驱动电机2，驱动电机2的输出轴连接搅拌轴，其中，驱动电机2的输出轴先连接有减速器3，减速器3再与搅拌轴连接，驱动电机和减速器都属于现有技术产品，本领域的技术人员都能明白和理解，在此不再赘述；搅拌轴上连接有搅拌叶片5，所述搅拌叶片5的外围设置有混合箱6，，所述混合箱6的两端分别设置有进水口和出水口，所述进水口经管道7连接有高压水泵8，高压水泵8放置在浮架1上，高压水泵8的进水管的管口位于上层污水中，即是说进水管只要能够与上层污水接触即可，在实际使用过程中，可以将高压水泵的进水管伸入上层污水中一定深度，出水口连通有射流管道12，射流管道12的出口伸入下层污水中，作为本发明一种优选的方式，射流管道12倾斜向下的连接在混合箱6的出水口处，以便于直接将高压水流冲击到下层的污水中，浮架1上配设有用于带动搅拌叶片5在浮架1上上下移动的传动装置。

作为本发明一种选择的方式，所述传动装置包括设置在搅拌轴外围的主动锥形齿轮4，主动锥形齿轮4配设有从动锥形齿轮13，从动锥形齿轮13同轴连接有主动齿轮，所述浮架1上安装有与主动齿轮相互啮合的齿条14，所述齿条14的下端穿过浮架1与混合箱6固定连接，所述搅拌轴包括第一搅拌轴15和第二搅拌轴16，所述第一搅拌轴15的内部开设有方形盲孔17，第二搅拌轴16的上端插入方形盲孔17内。第一搅拌轴和第二搅拌轴的结构设计目的是为了保证混合箱在上下移动过程中，搅拌叶片和混合箱能够同步上下移动，并且为了便于保证混合箱的密封性，第二搅拌轴的外围与混合箱固定密封连接，这样既能保证混合箱与搅拌叶片的稳定性，同时能够同步上下移动。

优选的，第一搅拌轴15的内部还开设有限位槽18，第二搅拌轴16的上端设置有与限位槽18相互适配的限位块19，防止齿条运动过量而导致第一搅拌轴和第二搅拌轴相互脱离。

为了保证混合箱在移动过程中的稳定性，所述混合箱6的四周分别设置有四根齿条14。

本发明的传动装置还可以单独设置升降电机、齿轮和齿条的结构形式，通过升降电机带动齿条在浮架上作直线运动，从而使得混合箱上下进行运动。也可以通过卷扬机、牵引绳的方式带动混合箱上下移动，甚至还可以通过伸缩杆（如液压缸、气缸）的方式带动混合箱上下运动，只要能使得混合箱在浮架上上下移动即可，本领域的技术人员都能明白和理解，在此不再赘述。

所述混合箱6还连接有进气管道9，搅拌叶片5的下端的混合箱内设置有与进气管道连通的布气盘10。优选的，进气管道9配设有抽气机，通过抽气机将外部的气流抽入到进气管道中

本发明的混合箱6的内部上下设置有多个挡流板11，挡流板11之间形成“s”型流道，应当的，“s”型流道位于搅拌叶片与混合箱的出水口之间的混合箱内。

本发明的自适应式曝气机在使用过程中，首先通过高压水泵将上层污水抽入到混合箱中，通过搅拌叶片与进入的气流进行混合，从而形成微气泡达到溶氧的目的，混合后的污水从射流管道中伸入到下层的污水中，将上层污水经过溶氧后形成高压水流的作用下对下层污水进行冲击，从而既能够满足溶氧的要求，同时还能够使得上层污水与下层污水进行混合，并且溶氧后的高压水流通过射流管道射入到下层污水中不仅能够起到冲击混合的作用，还能够提高微气泡在污水中停留的时间长度，便于提高污水处理的效果；另一方面搅拌叶片、混合箱和射流管道在使用过程中还能够在齿条的带动作用下上下移动，进而进一步提高上层污水与下层污水的混合均匀性，同时提高对上层污水的冲击范围。

本发明的传动装置通过齿条带动混合箱上下移动，并且仅仅需要一个驱动电机既能够带动搅拌轴正常工作，同时又能够带动混合箱上下移动，使得本发明具有结构简单，紧凑的特点。

本发明的混合箱通过设置多个挡流板的作用，气流经过搅拌叶片未能形成微气泡的气流在“s”流道中也能够与高压水流形成冲击碰撞，一方面提高微气泡混合的均匀性，另一方面提高微气泡的数量，解决了现有技术中搅拌叶片对气流碰撞后逃逸的气流无法进行撞击破碎的问题，达到提高微气泡数量的目的。