专利名称：复合式固液分离装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种固液分离装置，特别涉及一种适合含有众多不同比重、不同形态及不同尺寸杂渣的固液分离的复合式固液分离装置，主要用于对江河湖泊疏浚中被绞吸出来的泥浆进行一级初始快速固液分离。
背景技术：
本申请人在中国专利申请200810215084. 5《沉榨复合式固液分离塔》中，公开了一种固液分离塔，它包括储料仓、泥浆进料阀、排清液阀、排悬浮液阀、垂直输送机、驱动桥架、变径螺旋挤搾机、底座和控制系统。该固液分离塔通过泥浆自然沉淀、沉渣经垂直输送机输送、再经挤搾机挤搾脱水，使初始流态泥浆得到快速、理想的固液分离。然而，由于泥浆成份极为复杂，虽然其基本成份是水和泥浆，但夹杂众多不同比重、不同形态和不同尺寸及质料的各类物件，比如烂木料、树根、铁棒、铁丝、塑料片或塑料袋、尼龙绳等等杂渣，它们的沉淀速度不相同，它们会处于不同的液位和层面，所以会在各个不同的排液、排渣口对相应的设备造成堵塞，甚至卡死，进而造成整个分离系统的破坏和瘫痪。比如，较长的铁棒虽然会沉淀到分离塔底部，并被巻入变径螺旋挤榨机中，但一旦该铁棒超长，必会被卡死在变径螺旋挤搾机中；又如被水浸泡的树根会浮在稀泥浆中，通过排悬浮液阀排出沉搾复合式固液分离塔，并被吸入后续配置的卧螺离心机，而导致卧螺离心机的卡死并随即产生强烈的偏心震动，最终导致设备损坏；最轻的木片、树枝、河草等等会导致排清液阀的堵塞，或者卡死在闸阀中，导致整个分离设备运转不畅。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术存在的缺陷，提供一种结构合理，设备运行稳定，固液分离效果好，能快速分离和处理各种含有不同比重、不同形态及不同尺寸杂渣泥浆的复合式固液分离装置。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是该复合式固液分离装置，其结构特点是包括泥浆进料阔、机架、偏心振动滤渣机、储料沉淀仓、垂直螺旋输送机、变径螺旋挤搾机和控制系统，所述的储料沉淀仓壁上设置排清液阀和 排悬浮液阀，排清液阀位于排悬浮液阀上方，所述的机架位于储料沉淀仓侧面， 偏心振动滤渣机倾斜地安装在机架上，泥浆进料阀与偏心振动滤渣机连通，偏 心振动滤渣机与储料沉淀仓连通，垂直螺旋输送机位于储料沉淀仓中央，垂直 螺旋输送机的出料端对着储料沉淀仓底端，变径螺旋挤搾机横向斜置于储料沉 淀仓下方，并与储料沉淀仓底端相通，所述的泥浆进料阀、偏心振动滤渣机、 排清液阀、排悬浮液阀、垂直螺旋输送机、变径螺旋挤榨机均和控制系统相连。 从泥浆进料阀送入的含有不同比重、不同形态及不同尺寸杂渣的泥浆首先通过 偏心振动滤渣机的高速偏心振捣和滤网筛滤分离，被滤网分出的的杂渣直接转 移，泥浆再通过自然沉淀分层、变径螺旋挤榨机挤榨脱水，实现稳定、连续、 高效的泥桨处理。
本发明复合式固液分离装置所述的偏心振动滤渣机倾斜地悬挂安装在机 架上，所述的偏心振动滤渣机包括机壳、弹簧吊挂机构、偏心振动机构和滤网；
a、 所述的机壳上设置进料罩盖、弹簧吊耳衬套、传动轴承壳衬套、上溜 槽、下溜槽、滤网托架、电动机机架和吊环，所述的进料罩盖固定在机壳上， 弹簧吊耳衬套活络镶嵌在机壳上，传动轴承壳衬套镶嵌在机壳两侧中心部位， 上溜槽、下溜槽、滤网托架和电动机托架焊接在机壳上，供吊装使用的吊环固 定在机壳上部；
b、 所述的弹簧吊挂机构包括吊挂螺杆、簧碗销轴、弹簧和下簧碗；所述 的簧碗销轴横穿进弹簧吊耳衬套内并固定，吊挂螺杆垂直穿过簧碗销轴，弹簧 和下簧碗套在簧碗销轴上；
C、所述的偏心振动机构包括振动电动机、传动主轴、皮带轮、传动皮带 和偏心振动器，所述的传动主轴横穿过机壳上的传动轴承壳衬套，偏心振动器 套装在传动主轴上，两只皮带轮分别装在传动主轴和电动机轴端，电动机皮带 轮和传动主轴皮带轮之间用传动皮带连接，振动电动机装在机壳的电动机机架 上；
d、所述的机壳分上、下两层，所述的滤网位于机壳上、下层之间，滤网 活络安装在传动主轴上方的滤网托架上，所述的上、下溜槽分别位于滤网上方和下方，下溜槽与储料沉淀仓连通。挖泥船输送管道送来的泥浆从泥浆进料阀 喷射在滤网上，经过偏心振动机构的偏心振捣，筛除不符合后续储料沉淀仓、 垂直螺旋输送机和变径螺旋挤榨机要求的杂渣，滤下符合后续处理要求的泥
浆，确保后续分离处理稳定、连续进行；而筛分出的杂渣因滤网斜倾和振动而 迅速通过上溜槽排出，采用转送设备进行快速转移和处理。
本发明复合式固液分离装置所述的垂直螺旋输送机包括输送驱动机、输送 驱动箱、压盖、驱动轴、螺旋叶套筒、驱动桥架和立轴支架，所述的螺旋叶套 筒包含螺旋叶与套筒，螺旋叶固定在套筒上，所述的驱动桥架固定在储料沉淀 仓顶部，立轴支架固定在储料沉淀仓下部，所述的驱动轴套装在驱动桥架和立 轴支架中间，所述的输送驱动机和驱动轴相连接，驱动轴和螺旋叶套筒套接， 压盖和输送驱动箱对合，输送驱动机安装在输送驱动箱内。立轴支架的设计使 垂直螺旋输送机的驱动轴旋转更稳定。
本发明复合式固液分离装置所述的变径螺旋挤搾机包括挤搾驱动机、变径 螺杆、机头壳、机头盖、锥机壳和轴端盖，所述的机头壳和锥机壳相对接，变 径螺杆置于对接的机头壳和锥机壳内，机头壳和机头盖对合、锥机壳和轴端盖 对合，机头壳设有泥水管，锥机壳设有与储料沉淀仓底端相连接的出渣门，所 述的变径螺杆与挤榨驱动机连接，变径螺杆为中心轴上焊有等螺径和变螺径螺 旋片的螺杆，其与挤搾驱动机连接处位于机头壳内，所述的变径螺旋挤榨机以 锥机壳高、机头壳低状横向倾斜固定在储料沉淀仓下方，位于锥机壳低段内的 变径螺杆中心轴从低位到高位焊有螺径由大变小的变螺径螺旋片，位于锥机壳 高段的变径螺杆中心轴上焊有等螺径螺旋片。变径螺旋挤搾机实现沉渣的持续 脱水。
本发明复合式固液分离装置所述的储料沉淀仓的仓体为圆桶与圆锥桶体 组合仓体，仓体上部呈圆桶状、下部呈上大下小的圆锥状，仓体圆桶顶部固定 驱动桥架，立轴支架固定在仓体圆锥桶体上，圆桶上方壁上设置安装排清液阀 的清液法兰圈，圆桶底部壁上设置安装排悬浮液阀的悬浮液法兰圈，圆桶顶部 装有液位计，清液法兰圈和悬浮液法兰圈之间的圆桶壁上装有浓度计。圆桶与 圆锥桶体组合仓体设计利于泥浆自然沉淀、分层。本发明复合式固液分离装置所述的排清液阀和排悬浮液阀采用相同的结 构，它们分别包括阀体、闸门、升降螺杆、蜗轮蜗杆付、排液驱动机和排液驱 动箱，蜗轮蜗杆付分别用轴承支架在排液驱动箱内，阀体内设有闸门，升降螺 杆和闸门连接，升降螺杆穿过排液驱动箱，升降螺杆与装在排液驱动箱内蜗轮 蜗杆付的蜗轮中心螺纹啮合，蜗轮蜗杆付的蜗杆和排液驱动机连接，排液驱动 箱和排液驱动机连接，排液驱动箱和阀体固定。
本发明复合式固液分离装置所述的机架包括顶梁、立柱、横撑和斜撑，顶 梁、立柱、横撑和斜撑采取焊接或者铆接或者用防松螺钉组合拼装，所述的顶 梁上设置挂吊偏心振动滤渣机的吊耳和销轴，立柱采用柱脚底板固定在柱基 上。
本发明复合式固液分离装置所述的弹簧吊挂机构设置四套，四套弹簧吊挂 机构分别位于偏心振动滤渣机机壳的四角，所述的吊环采用四只，分别位于机 壳四角，所述的偏心振动滤渣机通过四根吊挂螺杆吊装在机架顶梁的吊耳上， 所述的振动电动机采用变频电机和变频器。
本发明复合式固液分离装置还包括底座，所述的储料沉淀仓采用四只储料 仓撑脚固定在底座上，所述的变径螺旋挤搾机采用两只挤搾机撑脚以锥机壳 高、机头壳低横向倾斜状与储料沉淀仓下部外壳和底座固定，所述的变径螺旋 挤榨机机头壳设有的泥水管带有漏水阀，所述的输送驱动机和挤榨驱动机采取 液压驱动或机电减速机。
本发明复合式固液分离装置所述的控制系统和泥浆进料阀、振动电动机、 液位计、浓度计、排清液驱动机、排悬浮液驱动机、输送驱动机、挤榨驱动机 相连接。
本发明与现有技术相比具有以下优点该复合式固液分离装置结构合理， 采用偏心振动滤渣机振动、筛滤一储料沉淀仓自然沉降、分层一垂直螺旋输送 机有序、连续输送一变径螺旋挤搾机持续挤搾脱水，使各种含有不同比重、不 同形态及不同尺寸杂渣的泥浆，比如从江河湖泊疏浚中被绞吸出来的泥浆，先 行振动滤渣剔除杂渣、重金属等之后，再进行自然沉淀并按层级分离，使分离 装置运行稳定，分离过程安全可靠，无论是清液从排清液阀排出，还是悬浮液从排悬浮液阀排出并进入二沉池或高速卧螺离心机处理，以及沉渣进入垂直螺 旋输送机均可达到安全顺畅工作，从而有效地克服了现有技术中由于泥浆中不 同尺寸、不同形状的杂质引起各个排液口、排渣口对应的设备堵塞，甚至卡死， 进而造成整个分离系统破坏和瘫痪等等致命缺陷，实现泥浆稳定、连续、高效 的固液分离。
图1为本发明实施例复合式固液分离装置结构示意图，带局部剖视。
图2为图1的俯视图。 图3为图1的右视图，带局部剖视。 图4为图1中机架结构示意图。 图5为图4的右视图。 图6为图4的俯视图。 图7为图5中I放大剖视图。
图8为图1中偏心振动滤渣机结构示意图，带局部剖视。
图9为图8的右视图，带局部剖视。
图10为图8中机壳结构示意图，带局部剖视。
图11为图10的俯视图，带局部剖视。
图12为图1中储料沉淀仓立面剖视示意图。
图13为图1中排清液阀和排悬浮液阀带剖视结构示意图。
图14为图1中垂直输送机立面剖视示意图，带局部剖视。
图15为图1中变径螺旋挤榨机立面剖视示意图。
图16为实施例垂直螺旋输送机和变径螺旋挤榨机采用液压驱动时的液压 系统示意图。
图17为实施例复合式固液分离装置控制系统示意图。
具体实施例方式
下面通过实施例，结合附图对本发明作进一步的阐述 参见图l、图2、图3，实施例复合式固液分离装置，包括泥浆进料阀0、 机架A、偏心振动滤渣机B、储料沉淀仓C、垂直螺旋输送机D、变径螺旋挤榨机E、底座F和控制系统J。储料沉淀仓C固定在底座F上，储料沉淀仓壁C 上设置排清液阀C5和排悬浮液阀C8，排清液阀C5位于排悬浮液阀C8上方； 机架A位于储料沉淀仓C侧面，偏心振动滤渣机B倾斜地安装在机架A上，偏 心振动滤渣机B与泥浆进料阀0和储料沉淀仓C连通；垂直螺旋输送机D位于 储料沉淀仓C中央，垂直螺旋输送机D的出料端对着储料沉淀仓C底端；变径 螺旋挤榨机E横向斜置于储料沉淀仓C下方，并与储料沉淀仓C底端相通；泥 浆进料阀0、偏心振动滤渣机B、排清液阀C5、排悬浮液阀C8、垂直螺旋输送 机D、变径螺旋挤榨机E均和控制系统J相连。
参见图4 7，机架A包括柱脚基础A0、立柱A1、连接板A2、吊耳A4、顶 梁A5、横撑A6、斜撑A7、加强板A8、柱脚底板A9和销轴All，采取焊接或者 铆接或者用防松螺钉将上述组件组合拼装成一个承重抗震的机架A。本实施例 采取防松螺钉组合拼装，立柱A1通过柱脚底板A9、地脚螺钉A10固定在柱基 AO上，顶梁A5是由横梁A51和直梁A52构成的II字型框架，顶梁A5再通过连 接板A2、 ltt螺钉A3与4根立柱Al连接，四根立柱A1之间分别用横撑A6、斜 撑A7和连接板A2等连接，吊耳A4焊接在顶梁A5的横梁A51上，通过销轴All 和偏心振动滤渣机B的吊挂螺杆B31把偏心振动滤渣机B吊挂在机架A的顶梁 A5上的吊耳A4内，用垫片A13和机架螺母A12锁紧。
实施例偏心振动滤渣机B采用悬挂的方式倾斜地安装在机架上。参见图 8 11，偏心振动滤渣机B包括机壳Bl、偏心振动机构B2、弹簧吊挂机构B3 和滤网B4;偏心振动机构B2和滤网B4装在机壳Bl内，弹簧吊挂机构B3将 机壳B1吊装在机架A上。
参见图10、 11,机壳B1上设置进料罩盖Bll、皮带调紧螺钉B12、吊环 B13、 2ft螺钉B14、弹簧吊耳衬套B15、传动轴承壳衬套B16、 U形侧壁B17、机 壳底板B18、上溜槽B115、下溜槽B112、滤网托架Blll、滤网压板B113、斜 档板B114、电动机机架B19、压板螺丝B116和横撑管B110。装配时，先将U 形侧壁B17、下溜槽B112、机壳底板B18、滤网托架Blll、上溜槽B115、斜档 板B114、横撑管B110按照图示位置焊接成机框，进料罩盖Bll用2tt螺钉B14 固定在U形侧壁B17的直角翻边上，供吊装使用的四只吊环B13焊接在U形侧壁B17上，电动机机架B19也是按设定的位置焊接固定在U形侧壁B17上，弹 簧吊耳衬套B15活络镶嵌在机壳上，传动轴承壳衬套B16镶嵌在机壳两侧中心 部位，滤网B4活络安装在机壳B1内，位于上、下溜槽B115、 B112之间，滤 网B4通过滤网压板B113和压板螺丝B116压紧固定在滤网托架Bill上，皮带 调紧螺钉B12安装在U形侧壁B17上。滤网B4、弹簧吊耳衬套B15和上、下溜 槽B115、 B112的底板均可灵活拆装掉换。进料罩盖B11与泥浆进料阀0连通， 上溜槽B115为排出杂渣的溜槽，下溜槽B112作为泥浆排放口、与储料沉淀仓 C连通。
参见图8，弹簧吊挂机构B3包括吊挂螺杆B31、簧碗销轴B32、弹簧B33、 下簧碗B34、垫片B35、 lff开口销B36和螺母B37。簧碗销轴B32碗口朝下、销 轴直穿进机壳B1的弹簧吊耳衬套B15的内孔，用垫片、螺母和开口销锁紧； 吊挂螺杆B31穿过簧碗销轴B32再套上弹簧B33、下簧碗B34用垫片B35、螺 母B37和ltf开口销B36锁紧。弹簧吊挂机构B3设置四套，四套弹簧吊挂机构 B3分别位于偏心振动滤渣机机壳Bl的四角，且同时通过吊挂螺杆B31吊装在 机架顶梁A5上的吊耳A4上，并用销轴螺母和开口销锁紧防止松动。弹簧吊挂 机构B3通过吊挂螺杆B31的螺母调节偏心振动滤渣机B的倾斜度。弹簧吊挂 机构B3与顶梁A5、偏心振动滤渣机B的机壳Bl全部采取销轴连接，能防止偏 心振动滤渣机B产生的纵向振动而造成的分离装置卡死停转或损坏。
参见图8、 9,偏心振动机构B2包括传动主轴B21、振动电动机B22、轴承 壳B23、轴承B24、挡圈B25、偏心振动器B26、电动机皮带轮B27、传动皮带 B28、轴承壳左压盖B29、传动主轴皮带轮B210、 ltt密封圈B211、键B212、拼 帽B213、偏心键B214、轴承壳油封B215、轴承壳右压盖B216、顶丝B217、轴 承盖螺钉B218和主轴螺母B219。组装时，先将左右边轴承B24和W密封圈B211 装进轴承壳B23内，传动主轴B21穿进装有右边轴承B24的轴承壳B23和装有 左边轴承B24的轴承壳B23，再把挡圈B25和偏心振动器B26装入传动主轴B21 的两轴端，用偏心键B214固定后，分别用拼帽B213和顶丝B217把偏心振动 器B26锁紧，然后装上轴承壳左压盖B29和轴承壳右压盖B216，用轴承盖螺钉 B218固定在机壳Bl的传动轴承壳衬套B16上。振动电动机B22装在机壳Bl的电动机机架B19上，传动主轴皮带轮B210与传动主轴B21用键B212固定， 再用主轴螺母B219锁紧，振动电动机B22轴端的电动机皮带轮B27用键B212 固定，电动机皮带轮B27和传动主轴皮带轮B210用传动皮带B28连接，通过 机壳Bl上的皮带调紧螺钉B12调节传动皮带B28松紧。振动电动机B22通电 后高速转动，并通过传动皮带B28带动传动主轴B21快速转动，装在其上的偏 心振动器B26即强烈震动。实施例振动电动机B22采用变频电机和变频器，振 动电动机B22的转速可调整，以改变传动主轴B21转速，改善偏心振动滤渣机 B的振动效果。
参见图12，储料沉淀仓C为圆桶与圆锥桶体组合，上部呈圆桶状、下部呈 上大下小的圆锥状。实施例采用上部钢圆桶和下部钢锥桶焊接而成立式仓体 Cl，该仓体C1顶部装有用于泥浆进料的泥浆进料溜槽，泥浆进料溜槽与偏心 振动滤渣机B机壳Bl的下溜槽B112相通，运转时，由下溜槽B112经泥浆进 料溜槽向储料沉淀仓C中注入泥浆。仓体Cl上部圆桶顶部设有供固定驱动桥 架D5的仓顶垫脚板C7，仓体Cl的圆桶上方壁上设置清液法兰圈C2，用于安 装排清液阀C5;圆桶底部壁上设置悬浮液法兰圈C3，用于安装排悬浮液阀C8; 清液法兰圈C2和悬浮液法兰圈C3都是预先做好，打好螺钉孔后插嵌到储料沉 淀仓体C1的圆桶壁上。圆桶顶部最上方的侧壁上装有液位计C9，液位计C9 用液位计螺钉固定；清液法兰圈C2和悬浮液法兰圈C3之间的圆桶壁上装有浓 度计CIO，浓度计C10用浓度计螺钉固定，浓度计C10带有引出线；液位计C9 和浓度计C10的安装位置参见图1。储料沉淀仓C由四只储料仓撑脚C4支撑直 立在型钢结构的底座F上，用底座螺钉C6固定。
排清液阀C5采用蜗轮蜗杆传动结构，参见图13,排清液阀C5由排清液驱 动机C57、排清液驱动箱C56、排清液蜗轮杆付C51、排清液蜗轮轴承C511、 排清液蜗杆轴承C510、排清液升降螺杆C55、排清液连接头C54、排清液闸门 C53和排清液阀体C52等组成，排清液驱动机C57用排清液螺钉C59与排清液 驱动箱C56固定，排清液蜗轮蜗杆付C51的蜗轮和蜗杆分别用排清液蜗轮轴承 C511和排清液蜗杆轴承C510支架在排清液驱动箱C56内，排清液驱动箱C56 与排清液阀体C52用排清液阀体螺钉固定，排清液闸门C53装在排清液阀体C52内，排清液闸门C53与排清液升降螺杆C55通过排清液连接头C54连接，排清 液升降螺杆C55穿过排液驱动箱C56、与装在排清液驱动箱C56内的排清液蜗 轮蜗杆付C51蜗轮中心的螺纹啮合，蜗杆和排清液驱动机C57连接，当排清液 驱动机C57启动后，排清液驱动箱C57中蜗轮蜗杆付C51旋转驱使排清液升降 螺杆C55沿排清液阀体C52径向上、下升降，同步带动清液闸门C53开启或关 闭。图中C58为排清液驱动机C57的接线头。
排悬浮液阀C8和排清液阀C5采用相同的蜗轮蜗杆传动结构，排悬浮液阀 C8由排悬浮液驱动机C87、排悬浮液驱动C86、排悬浮液蜗轮蜗杆付C81、排 悬浮液蜗轮轴承C811、排悬浮液蜗杆轴承C810、排悬浮液升降螺杆C85、排悬 浮液连接头C84、排悬浮液闸门C83和排悬浮液闸体C82，以及悬浮液螺钉C89 组成，C88为排悬浮液驱动机C87的接线头。排悬浮液阀C8各零部件的连接同 于排清液阀C5。
参见图14，垂直螺旋输送机D包括输送驱动机D1、油管D2、输送驱动箱 D3、驱动轴D4、驱动桥架D5、上圆锥轴承D6、定位套D7、下圆锥轴承D8、压 盖D9、 2H密封圈D10、压盖螺钉Dll、螺旋叶套筒D12、键D13、垫圈D14、 2# 开口销D15、固定螺母D16、立轴支架D17、立轴支架轴承壳D18、轴承盖D19、 立轴支架底板D20、立轴支架轴承D21、驱动桥架底脚板D22、 3tt螺钉D23、中 心轴承壳螺钉D24和3ft密封圈D25。驱动轴D4上段通过上圆锥轴承D6、定位 套D7、下圆锥轴承D8套装在输送驱动箱D3中，压盖D9和输送驱动箱D3对合， 用压盖螺钉D11把压盖D9、下圆锥轴承D8、定位套D7和上圆锥轴承D6拼紧， 2tt密封圈D10是嵌在压盖D9中的；驱动轴D4的上端花键与输送驱动机Dl的 内花键匹配套装，输送驱动机Dl用螺钉压装在输送驱动箱D3上；驱动轴D4 下段用键D13和螺旋叶套筒D12套装在一起，用螺母D16、垫圈D14压紧，用 2ft开口销D15锁定。螺旋叶套筒D12的螺旋叶与套筒可以焊接，也可以整体铸 造，还可以采用尼龙、聚氨脂等材料注塑而成。整台垂直螺旋输送机D的机身 是用桥架螺钉固定嵌在驱动桥架D5中央的，驱动桥架D5通过其四只撑脚底端 的顶部底脚板D22，用3#螺钉D23固定在储料沉淀仓仓体Cl的仓顶垫脚板C7 上。驱动桥架D5是一个具有足够强度和刚度的圆环钢架，能承受输送驱动机Dl带动螺旋叶套筒D12在泥浆中旋转所产生的巨大推力和扭力。为增强垂直螺 旋输送机D运转时的稳定性，套在驱动桥架D5的驱动轴D4的下段套在立轴支 架D17中，立轴支架D17位于螺旋叶套筒D12上方，立轴支架D17内装立轴支 架轴承壳D18和轴承D21，用轴承盖D19盖上再用中心轴承壳螺钉D24压紧， 轴承壳D18、轴承盖D19内均垫有3ft密封圈D25。驱动轴D4由驱动桥架D5和 立轴支架D17上、下固定，大大地提高了垂直螺旋输送机D运转的稳定性。该 垂直螺旋输送机D的输送驱动机Dl可以采取液压驱动，也可以采取机电减速 机。
参见图15，变径螺旋挤搾机E主要由轴端盖E1、轴端螺钉E2、调心轴承 E3、卡环E4、挤榨机撑脚E5、锥机壳E6、变径螺杆E7、机头壳螺钉E8、锥机 壳螺钉E9、机头壳EIO、 4ft密封圈E11、左锥轴承E12、挤榨定位套E13、右锥 轴承E14、机头盖螺钉E15、拼帽E16、机头盖E17、油管接头E18、挤榨驱动 机E19、密封垫E20、 5tf密封圈E21、地脚螺钉E22、出渣门E23、泥水管E24 和漏水阀E25等组成。变径螺杆E7是中心轴上焊有等螺径和变螺径螺旋片的 螺杆，用以推送和挤榨沉渣。变径螺E7右端通进机头壳EIO，垫上4tt密封圈 Ell后通过左锥轴承E12、挤搾定位套E13、右锥轴承E14和拼帽E16架在机头 壳E10里，用机头盖E17压紧，通过机头盖螺钉E15固定，机头壳E10和机头 盖E17组成了一个可靠的机头箱；变径螺杆E7的轴端花键与挤榨驱动机E19 内花键匹配套装，以使挤榨驱动机E19驱动变径螺杆E7转动；挤榨驱动机E19 用螺钉压紧在机头盖E17上；挤榨驱动机E19可以是液压驱动的，则驱动机上 附有进出油管接头E18予以配套；如果挤榨驱动机E19采用机电结构，那么进 出油管应改为电缆。变径螺杆E7右段是锥形轨迹，即采用变径螺旋片，螺径 从大到小的变径螺旋片有序地与变径螺杆E7中心轴牢固焊接，变径螺杆E7左 段螺旋片是通径，整根变径螺杆E7必须进行精密加工并经过调直，才可以与 精细加工的锥机壳E6套装；锥机壳E6右端法兰与机头壳E10法兰用机头壳螺 钉E8连接，锥机壳E6顶法兰与储料沉淀仓仓体Cl底端下法兰采用锥机壳螺 钉E9、密封垫E20紧密连接做到不漏液；调心轴承E3安装在变径螺杆E7左端 与锥机壳E6左端轴承孔之间，再盖上轴端盖E1，用轴端螺钉E2压紧，调心轴承E3与变径螺杆E7尾轴端之间用卡环E4锁紧，垫上5ft密封圈E21;锥机壳 E6左端出料口设有出渣门E23,用以开、关出料口；机头壳E10设有带有漏水 阀E25的泥水管E24。变径螺旋挤榨机E以锥机壳E6高、机头壳E10低横向倾 斜安装在底座F上，整台变径螺旋挤榨机E除了其锥机壳E6顶法兰与储料沉 淀仓仓体Cl底端法兰连接外，机头壳E10还使用地脚螺钉E22固定在底座F 上，变径螺旋挤搾机E锥机壳E6因悬臂太长，采用两只挤搾机撑脚E5通过支 撑螺钉，分别与底座F和储料沉淀仓仓体Cl外壁固定。
实施例复合式固液分离装置在完成上述泥浆进料阀0、机架A、偏心振动 滤渣机B、储料沉淀仓C、液位计C9、浓度计CIO、排清液阀C5、排悬浮液阀 C8、垂直螺旋输送机D和变径螺旋挤搾机E的装配后，还须完成偏心振动滤渣 机B、液位计C9、浓度计CIO、排清液阀C5、排悬浮液阀C8、垂直螺旋输送机 D和变径螺旋挤榨机E等的电气连接或液压系统的安装与调试，完成上述部器 件与控制系统的连接和调试。
输送驱动机Dl和挤搾驱动机E19采取液压驱动时的液压系统参见图16， 图中Y1为三位四通阀、Y2为接头、Y3为压力表、Y4为压力转换器、Y5为1# 滤网、Y6为润滑系统压力表、Y7为泄流阀、Y8为润滑系统压力转换器、Y9为 单向阀、Y10为油泵、Yll为2tt滤网、Y12为电机、Y13为电磁阀、Y14为安全 阀、Y15为调速阀。
复合式固液分离装置的控制系统J参见图17，图中YY表示液压系统、ZM 表示照明、FD表示辅助用电、ZD表示作为备用的自发电源、DY表示电源。
本发明复合式固液分离装置对江河湖泊疏浚中被绞吸出来的泥浆，先进行 振动筛滤杂渣；再自然沉淀进行清液、悬浮液和固渣分层，清液和悬浮液排放； 然后，固渣有序推送；最后，进一步对固渣挤榨脱水等一系列"复合式" 一级 初始快速固液分离和排放，整台分离装置设计合理、运行稳定、生产效率高。
该复合式固液分离装置对泥浆进行固液分离的工作过程如下
1、根据实际情况，将复合式沉榨固液分离装置安装在江河、湖泊疏浚作 业船上，也可安装在疏浚作业附近的岛上或岸边。同时，安装好泥浆输送装置， 将泥浆泵和复合式固液分离装置的泥浆进料阀0通过输泥管路接通，按照作业现场情况，泥浆泵直接与采泥设备接通，或从泥浆池中吸取泥浆。然后，关闭
复合式固液分离装置的排清液阀C5、排悬浮液阀C8、漏水阀E25和出渣门E23， 以防止启动时的初始泄漏。
2、 接通偏心振动滤渣机B的电源，启动振动电动机B22，电机皮带轮B27 通过传动皮带B28带动传动主轴皮带轮B210转动，转动的传动主轴B21使装 在其上的偏心振动器B26跟着振动，从而使偏心振动滤渣机B，以及滤网B4 产生剧烈振动。通过振动电动机B22采用的变频器调频，获得最佳震动效果的 振动频率。
3、 灌注泥浆，开始分离处理。首先启动泥浆泵，泥浆泵抽吸的泥浆经输 泥管路，从偏心振动滤渣机B顶端的泥浆进料阀0，注入正在振动的偏心振动 机构B2的滤网B4上层；泥浆经剧烈振动，被滤网B4挡住的杂渣通过上溜槽 B115直接排出复合式固液分离装置，转运另作处置；通过滤网B4的不含杂渣 的泥浆经偏心振动滤渣机B的机壳底板B18上的下溜槽B12迅速注入储料沉淀 仓C。因为各路出口都是关闭的，经过滤网B4注入储料沉淀仓C的泥浆液会在 仓体C1内存积，当注浆完成时，液位计C9发出指令,控制系统J控制泥浆进 料阀0关闭。存储在仓体C1中的泥浆自然沉淀，泥砂含量不同的清液、悬浮 液和固渣将按照上下层次自动排序，自重最大的石渣、重金属、泥砂等等沉入 仓体C1底部，即最低层为固渣，最上层的清液及夹在中间的悬浮液。届时， 打开排清液阀C5排放清液，同时打开变径螺旋挤搾机E的出渣门E23、漏水阀 E25，并开动挤榨驱动机E19;在排送己沉积的泥浆同时启动垂直螺旋输送机D 推送泥浆，因为输送驱动机Dl是无级变速的，所以能使垂直螺旋输送机D的 推送和储料沉淀仓C中的自重沉淀有机配合；变径螺旋挤搾机E将接收沉积在 仓体Cl里面由垂直螺旋输送机D推送下来的泥浆，挤榨驱动机E19通过花键 驱动变径螺杆E7旋转，挤榨和推送固渣直至出渣门E23处卸料，因为挤榨使 固渣在推送过程中被持续脱水，由于变径螺旋挤搾机E的斜置，被挤榨出来的 液体通过泥水管E24和漏水阀E25流出变径螺旋挤榨机E外，排入河湖，至此 排渣工作进入正常程序。当清液放尽，浓度计C10测到悬浮液层泥浆浓度达标 时，控制系统J即自动开启排悬浮液阀C8，将悬浮液向另行配置的细分塔或卧螺离心机等后续固液分离装置供料，实施高速强迫分离。
4、当储料沉淀仓C的仓体C1内泥桨处理、排尽后，重新启动泥浆泵、开 启泥浆进料阀0，再次注入泥浆，反复上述操作程序。
以上实施例和应用实例对本发明作了较为详细的描述，但是这些描述并非 用以限定本发明的保护范围，本行业的技术人员，在不脱离本发明的构思和范 围内所作的改动与润饰，均应属于本发明的保护范围。
权利要求
1、一种复合式固液分离装置，其特征在于包括泥浆进料阀、机架、偏心振动滤渣机、储料沉淀仓、垂直螺旋输送机、变径螺旋挤榨机和控制系统，所述的储料沉淀仓壁上设置排清液阀和排悬浮液阀，排清液阀位于排悬浮液阀上方，所述的机架位于储料沉淀仓侧面，偏心振动滤渣机倾斜地安装在机架上，泥浆进料阀与偏心振动滤渣机连通，偏心振动滤渣机与储料沉淀仓连通，垂直螺旋输送机位于储料沉淀仓中央，垂直螺旋输送机的出料端对着储料沉淀仓底端，变径螺旋挤榨机横向斜置于储料沉淀仓下方，并与储料沉淀仓底端相通，所述的泥浆进料阀、偏心振动滤渣机、排清液阀、排悬浮液阀、垂直螺旋输送机、变径螺旋挤榨机均和控制系统相连。
2、 根据权利要求l所述的复合式固液分离装置，其特征在于所述的偏心 振动滤渣机倾斜地悬挂安装在机架上，所述的偏心振动滤渣机包括机壳、弹簧 吊挂机构、偏心振动机构和滤网；a、 所述的机壳上设置进料罩盖、弹簧吊耳衬套、传动轴承壳衬套、上溜槽、 下溜槽、滤网托架、电动机机架和吊环，所述的进料罩盖固定在机壳上，弹簧 吊耳衬套活络镶嵌在机壳上，传动轴承壳衬套镶嵌在机壳两侧中心部位，上溜 槽、下溜槽、滤网托架和电动机托架焊接在机壳上，供吊装使用的吊环固定在 机壳上部；b、 所述的弹簧吊挂机构包括吊挂螺杆、簧碗销轴、弹簧和下簧碗；所述的 簧碗销轴横穿进弹簧吊耳衬套内并固定，吊挂螺杆垂直穿过簧碗销轴，弹簧和 下簧碗套在簧碗销轴上；C、所述的偏心振动机构包括振动电动机、传动主轴、皮带轮、传动皮带和 偏心振动器，所述的传动主轴横穿过机壳上的传动轴承壳衬套，偏心振动器套 装在传动主轴上，两只皮带轮分别装在传动主轴和电动机轴端，电动机皮带轮 和传动主轴皮带轮之间用传动皮带连接，振动电动机装在机壳的电动机机架上;d、所述的机壳分上、下两层，所述的滤网位于机壳上、下层之间，滤网活 络安装在传动主轴上方的滤网托架上，所述的上、下溜槽分别位于滤网上方和 下方，下溜槽与储料沉淀仓连通。
3、 根据权利要求2所述的复合式固液分离装置，其特征在于所述的垂直 螺旋输送机包括输送驱动机、输送驱动箱、压盖、驱动轴、螺旋叶套筒、驱动 桥架和立轴支架，所述的螺旋叶套筒包含螺旋叶与套筒，螺旋叶固定在套筒上， 所述的驱动桥架固定在储料沉淀仓顶部，立轴支架固定在储料沉淀仓下部，所 述的驱动轴套装在驱动桥架和立轴支架中间，所述的输送驱动机和驱动轴相连 接，驱动轴和螺旋叶套筒套接，压盖和输送驱动箱对合，输送驱动机安装在输 送驱动箱内。
4、 根据权利要求3所述的复合式固液分离装置，其特征在于所述的变径 螺旋挤榨机包括挤榨驱动机、变径螺杆、机头壳、机头盖、锥机壳和轴端盖， 所述的机头壳和锥机壳相对接，变径螺杆置于对接的机头壳和锥机壳内，机头 壳和机头盖对合、锥机壳和轴端盖对合，机头壳设有泥水管，锥机壳设有与储 料沉淀仓底端相连接的出渣门，所述的变径螺杆与挤搾驱动机连接，变径螺杆 为中心轴上焊有等螺径和变螺径螺旋片的螺杆，其与挤搾驱动机连接处位于机 头壳内，所述的变径螺旋挤搾机以锥机壳高、机头壳低状横向倾斜固定在储料 沉淀仓下方，位于锥机壳低段内的变径螺杆中心轴从低位到高位焊有螺径由大 变小的变螺径螺旋片，位于锥机壳高段的变径螺杆中心轴上焊有等螺径螺旋片。
5、 根据权利要求4所述的复合式固液分离装置，其特征在于所述的储料 沉淀仓的仓体为圆桶与圆锥桶体组合仓体，仓体上部呈圆桶状、下部呈上大下 小的圆锥状，仓体圆桶顶部固定驱动桥架，立轴支架固定在仓体圆锥桶体上， 圆桶上方壁上设置安装排清液阀的清液法兰圈，圆桶底部壁上设置安装排悬浮 液阀的悬浮液法兰圈，圆桶顶部装有液位计，清液法兰圈和悬浮液法兰圈之间 的圆桶壁上装有浓度计。
6、 根据权利要求5所述的复合式固液分离装置，其特征在于所述的排清 液阀和排悬浮液阀采用相同的结构，它们分别包括阀体、闸门、升降螺杆、蜗 轮蜗杆付、排液驱动机和排液驱动箱，蜗轮蜗杆付分别用轴承支架在排液驱动 箱内，阀体内设有闸门，升降螺杆和闸门连接，升降螺杆穿过排液驱动箱，升 降螺杆与装在排液驱动箱内蜗轮蜗杆付的蜗轮中心螺纹啮合，蜗轮蜗杆付的蜗 杆和排液驱动机连接，排液驱动箱和排液驱动机连接，排液驱动箱和阀体固定。
7、 根据权利要求6所述的复合式固液分离装置，其特征在于所述的机架 包括顶梁、立柱、横撑、斜撑、柱脚底板和柱基，所述的顶梁、立柱、横撑和 斜撑采取焊接或者铆接或者用防松螺钉组合拼装，所述的顶梁上设置挂吊偏心 振动滤渣机的吊耳和销轴，立柱采用柱脚底板固定在柱基上。
8、 根据权利要求7所述的复合式固液分离装置，其特征在于所述的弹簧 吊挂机构设置四套，四套弹簧吊挂机构分别位于偏心振动滤渣机机壳的四角， 所述的吊环采用四只，分别位于机壳四角，所述的偏心振动滤渣机通过四根吊 挂螺杆吊装在机架顶梁的吊耳上，所述的振动电动机采用变频电机和变频器。
9、 根据权利要求8所述的复合式固液分离装置，其特征在于还包括底座， 所述的储料沉淀仓采用四只储料仓撑脚固定在底座上，所述的变径螺旋挤榨机 采用两只挤榨机撑脚以锥机壳高、机头壳低横向倾斜状与储料沉淀仓下部外壳 和底座固定，所述的变径螺旋挤榨机机头壳设有的泥水管带有漏水阀，所述的 输送驱动机和挤榨驱动机采取液压驱动或机电减速机。
10、 根据权利要求9所述的复合式固液分离装置，其特征在于所述的控 制系统和泥浆进料阀、振动电动机、液位计、浓度计、排清液驱动机、排悬浮 液驱动机、输送驱动机、挤榨驱动机相连接。
全文摘要
本发明公开了一种复合式固液分离装置，它包括泥浆进料阀、机架、偏心振动滤渣机、储料沉淀仓、垂直螺旋输送机、变径螺旋挤榨机和控制系统，所述的储料沉淀仓壁上设置排清液阀和排悬浮液阀，排清液阀位于排悬浮液阀上方，所述的机架位于储料沉淀仓侧面，偏心振动滤渣机倾斜地安装在机架上，泥浆进料阀与偏心振动滤渣机连通，偏心振动滤渣机与储料沉淀仓连通，垂直螺旋输送机位于储料沉淀仓中央，垂直螺旋输送机的出料端对着储料沉淀仓底端，变径螺旋挤榨机横向斜置于储料沉淀仓下方，并与储料沉淀仓底端相通。本发明具有结构合理，设备运行稳定，固液分离效果好的优点，能快速分离和处理各种含有不同比重、不同形态及不同尺寸杂渣的泥浆。
文档编号B01D36/00GK101596378SQ20091013289
公开日2009年12月9日 申请日期2009年4月20日 优先权日2009年4月20日
发明者峻 王, 王雅谷 申请人:王雅谷;王 峻