一种叠螺式污泥脱水机及其螺旋轴的制作方法

本实用新型涉及一种螺旋轴，更具体地说，它涉及一种叠螺式污泥脱水机及其螺旋轴。
背景技术：
：叠螺式脱水机一般包括过滤本体、罩壳、滤液收集槽、滤液排出口、进泥箱和排泥箱，过滤本体包括固定环、活动环和螺旋轴，固定环和活动环间隔套在螺旋轴上，螺旋轴旋转时，活动板和固定板进行相对运动，同时清扫空隙，防止堵塞。为了提高污泥的脱水效率，那就必须在脱水段降低处理对象的含水率，而脱水段的含水率，已经在经过浓缩段时有所降低。为了达到这个目的，一直以来都将位于过滤本体浓缩段的螺旋装置的导程角设定为12～15°。所谓导程角，是螺纹的中径展开的圆周线与螺旋线的夹角。通过将导程角数值缩小，过滤本体脱水段的容积也会变窄，这样对于在过滤本体排泥的处理对象压力也就增大，从而提高处理对象的脱水效率。但是根据实践经验表明，若将螺旋装置的螺旋叶片变大和螺距增大，随着螺旋轴旋转运动作用的活动环的磨损就会变得相当显著，也就减少整体螺旋轴的使用寿命。技术实现要素：针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种用于叠螺式污泥脱水机的螺旋轴，具有使用寿命长的效果。为实现上述技术目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种用于叠螺式污泥脱水机的螺旋轴，包括驱动轴，所述驱动轴分为浓缩段和脱水段，所述驱动轴的脱水段外套设有椎体，所述椎体的直径自靠近浓缩段的一端向另一端逐渐变大，所述椎体和驱动轴外焊接有螺旋叶片，所述螺旋叶片在脱水段的导程角为15°，位于脱水段的所述螺旋叶片的直径为342mm。通过采用上述技术方案，根据实验得出，在相同的时间里，导程角、螺距、压榨段椎体相同时，在不同压缩体积下，环片的含水率和磨损都不同，最终得出在螺旋叶片为342mm、导程角15°的情况下，合理的压榨容积下，减少了环片的磨损，又提高了污泥的脱水率，提高了叠螺机的使用寿命。作为优选，位于脱水段的所述螺旋叶片，相邻两个所述螺旋叶片的距离恒定为216mm；位于浓缩段的所述螺旋叶片，所述螺旋叶片的螺距规律性变大，靠近脱水段的第一个螺旋叶片和第二个螺旋叶片的距离为216mm，后续的所述螺旋叶片的间距依次增大10mm。通过采用上述技术方案，将螺距从给泥箱开始，逐渐变小，不断减少每段压榨容积的大小，平缓过度到脱水段，逐渐增大对环片的压力，避免压力陡增，导致环片磨损严重，实现了叠螺机使用寿命的进一步提升。综上所述，本实用新型取得了以下效果：1.借助螺旋叶片、驱动轴和椎体的配合，提高了污泥的脱水率，又延长了叠螺机的使用寿命。附图说明图1为本实施例中用于表现螺旋轴具体结构的示意图。图中，1、驱动轴；11、浓缩段；12、脱水段；3、椎体；4、螺旋叶片。具体实施方式以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。实施例：一种叠螺式污泥脱水机，包括外壳、过滤本体、滤液回收装置、给泥箱和排泥箱，过滤本体包括固定板、活动板和螺旋轴，给泥箱和排泥箱分别设置在螺旋轴的两端。一种用于叠螺式污泥脱水机的螺旋轴，如图1所示，包括驱动轴1，驱动轴1分为浓缩段11和脱水段12，驱动轴1的脱水段12外套设有椎体3，椎体3的直径自靠近浓缩段11的一端向另一端逐渐变大，椎体3和驱动轴1外焊接有螺旋叶片4，螺旋叶片4在脱水段12的导程角为15°，位于脱水段12的螺旋叶片4的直径为342mm。根据实验得出，在相同的时间里，导程角、螺距、压榨段椎体3相同时，在不同压缩体积下，环片的含水率和磨损都不同，最终得出在螺旋叶片4为342mm、导程角15°的情况下，合理的压榨容积下，减少了环片的磨损，又提高了污泥的脱水率，提高了叠螺机的使用寿命。如图1所示，位于脱水段12的螺旋叶片4，相邻两个螺旋叶片4的距离恒定为216mm；位于浓缩段11的螺旋叶片4，螺旋叶片4的螺距规律性变大，靠近脱水段12的第一个螺旋叶片4和第二个螺旋叶片4的距离为216mm，后续的螺旋叶片4的间距依次增大10mm。将螺距从给泥箱开始，逐渐变小，不断减少每段压榨容积的大小，平缓过度到脱水段12，逐渐增大对环片的压力，避免压力陡增，导致环片磨损严重，实现了叠螺机使用寿命的进一步提升。螺旋轴参数的计算过程：一、叠螺机机功率的确定叠螺机的功率是由螺旋机构运行中所产生的阻力决定的。阻力包括以下几种：1)物料与环片的磨擦力2)物料与螺旋叶片的磨擦力3)物料倾斜向上输送时的阻力4)物料被搅拌产生的阻力由于这些阻力计算起来较抽象，一般按以下经验公式计算：n0＝kq/367(ω0l+h)n0—螺旋轴上所需功率(kw)k—功率贮备系数(1.2～1.4)q—输送量(t/h)ω0—物料阻力系数l—叠螺进出口水平投影长度(米)h—叠螺进出口垂直投影长度(米)那么叠螺机驱动装置的额定功率为n＝n0/ηη—减速机的传动效率二、叠螺机几何尺寸的确定1.螺旋直径d＝k1(g/ψγc)1/2.5(米)k1—物料综合特性系数取0.0565ψ—物料填充系数取0.7～0.8c—倾斜系数与叠螺机倾斜角有关0°时c＝1≤5°时c＝0.9≤10°时c＝0.8≤15°时c＝0.7≤20°时c＝0.65γ—容重(t/m3)2.极限速度n＝k2/d1/2k2—物料综合特性系数取353.螺距s＝0.8d(米)壳体内径＝d+0.010(米)螺旋轴直径d≈d/3(米)4.校对填充系统ψ＝45/(47d2nγsc)通过改变d和n来调整ψ三、受力计算1.设计所需扭矩tt＝9550p/n据此选取减速机的大小2.根据所需扭矩计算平键的挤压强度σjy、剪切强度τp、螺旋轴的扭转强度τ、螺旋轴的刚度条件θ和长细比λσjy＝2t/dkl≤[σjy]τp＝2t/dbl≤[τp]τ＝t/wp≤[τ]θ＝t/gip≤[θ]λ＝l/i≤[λ]min四、反算螺旋机的输送量g＝60πd2snψγc/4(t/h)满足要求即可。五、螺旋叶片的展开尺寸螺旋直径d螺旋轴直径d螺距s叶片高h＝(d－d)/21.螺旋叶片的理论展开内径2r＝2l2h/(l1－l2)l1＝[π2(2h+d)2+s2]1/22.螺旋叶片的实际展开内径内径＝2(r+h)－μ/2外径＝2r－μ/2μ—平均螺距误差μ参考值当d＝0.200m时μ＝0.015mm当d＝0.300m时μ＝0.020mm当d＝0.400mm时μ＝0.025mm六、螺旋轴的设计及其校核(1)：压榨容积比εε＝vj/vch查设计手册得实际压缩比εn＝4.25对于压榨螺轴上，任何一节榨螺的理论压缩比与实际压缩比em＝(enp-1)+1式中：em——榨螺上任一节榨螺的理论压缩比enp——榨螺上任一节榨螺的实际压缩比g——压榨机的理论压缩比与实际压缩比的比值预计e在7.5到14之间，选择12e越大，作用在污水的单位压力p也大而叠螺机的处理量也高。(2)压榨螺的设计计算压榨螺旋轴是叠螺机的主要工作部件之一，在设计中，采用套装式变导程压榨型榨螺轴，连续型榨螺旋叶结构较简单，榨膛压力较大，当榨螺轴的支撑点未决定前，先按扭转强度条件计算出跟圆直径式中：pw＝f1v/1000f位于压榨螺轴工作时阻力pw为榨螺轴所需功率；nw为压榨螺轴工作时的转速(r/min)。代入公式得df＝89mm套装式：dcp＝3.0df(mm)，dcp＝(da+df)/2代入上式，可求出榨螺轴外径da：da＝2dcp-dfmmda＝342mm为了方便设计，便定螺杆底径为89mm，作用在榨螺上的周向分力ft当计算及榨螺螺面上摩擦力时：ft＝fn(cosa·sinb+fcosb)＝2t/dcp(n)式中：t为扭矩＝9550(n·m)ft＝1049(n)作用在榨螺面上的周向力p1为p1＝ft·a1由于是采用变径榨螺杆fr＝fn(0.428cosa·cosb+sinb(n)作用在螺旋面上的径向力pr＝fr·ar(n)作用在榨螺轴上的轴向分力fa＝fncosa·cosb-ffnsinb(n)作用在螺旋面上的轴向力pa＝faaa(n)根据实验得出在导程角为15°的情况下，，以市政污泥为例，本实施例采用二沉池中的污泥为实验对象，分别在不同的压榨体积内，得出直径在342最为合理。编号脱水段导程角浓缩段螺旋直径泥饼含水率环片磨损程度115°34087.4％轻微215°34284.1％轻微315°34482.3％严重415°34681.5％严重因此在相同的时间内，导程角相同、螺距、压榨段椎体相同，在不同压榨体积下，环片的含水率和磨损都不同，最终得出在螺旋叶片为342mm、导程角15°的情况下，合理的压榨容积下，既提高了污泥的脱水效率，又减少了环片的磨损，提高了叠螺机的使用寿命。当前第1页1 2 3