一种带有十字联轴节的振动装置及使用该装置的膜处理系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种带有十字联轴节的振动装置，包括电机，设置有输出转轴；十字联轴组和通过偏心转动带动膜组件振动的偏心轴，所述十字联轴组由偶数个十字联轴节连接组成，所述十字联轴组一端的所述十字联轴节与所述输出转轴相连接、另一端的所述十字联轴节与所述偏心轴连接，所述输出转轴适于通过所述十字联轴组使所述偏心轴偏心转动；相邻所述十字联轴节通过键套连接，相邻所述十字联轴节适于沿轴向相对滑动同时无法相对转动。在此基础上，本发明还给出了使用上述振动装置的膜处理系统。上述振动装置适用于防止膜过滤系统被杂质污染，同时延长电机设备的使用寿命。
【专利说明】一种带有十字联轴节的振动装置及使用该装置的膜处理系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种带有十字联轴节的振动装置，用于解决膜污染问题，以及使用该振动装置的膜处理系统，属于膜分离【技术领域】。
【背景技术】
[0002]膜分离是分离料液内不同大小组分的单元操作技术，广泛用于污水处理、给排水、饮品生产、药物生产和油品处理等领域。膜分离技术应用中影响较大的是膜污染问题，其是指随着使用时间的延长，高压侧料液内杂质会逐渐聚积在膜表面或进入膜孔道内，造成膜通量下降、处理效率降低，严重影响了膜的使用寿命。尤其是用于油品处理的膜，由于油品中杂质粘性较大，杂质容易粘附在膜上、难以去除，因此经常会造成膜堵塞。减少膜污染一般采用物理清洗或化学清洗的方法，但是，物理清洗需要耗费大量低浓度反冲液，成本高且大量反冲液被浪费，而化学清洗使用的药剂容易与膜产生化学反应，降低膜的使用寿命。
[0003]为了克服上述方法的缺陷，现有技术中有采用振动设备来解决膜污染问题的，如中国专利文献CN101805043A公开了一种振动式膜过滤装置，包括固接在支架上的振动产生装置、膜组件及连接两者的振动传递装置，所述振动产生装置为电机，所述振动传递装置包括底板、配重、弹性主轴、传动轴和偏心块，所述弹性主轴一端与底板中心处固接,而另一端与膜组件固接；所述配重和偏心块分别固接在底板中心两侧；所述电机的转轴经传动轴与偏心块相连；所述膜组件上设有浓水管、进水管和出水管，而膜组件内部设有过滤膜。该装置能够有效防止过滤膜堵塞，维持水通量稳定。
[0004]上述技术通过偏心块带动膜组件振动减少了膜表面和膜孔道杂质的积聚，减少了膜污染；但是，偏心块偏心转动时会不断振动，与之相连的电机转轴和传动轴也会随之振动，导致电机转轴和传动轴在进行长期振动过程中容易因材料疲劳发生断裂，造成电机损坏、装置使用寿命缩短。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是现有技术中偏心块偏心转动时不断振动，带动电机转轴和传动轴随之振动，导致电机转轴和传动轴在进行长期振动过程中容易因材料疲劳发生断裂，造成电机的使用寿命缩短；进而提出一种电机转轴和传动轴不易损坏的带有十字联轴节的振动装置。
[0006]为解决上述技术问题，本发明提出了一种带有十字联轴节的振动装置，包括，
电机，设置有输出转轴；
十字联轴组和通过偏心转动带动膜组件振动的偏心轴，所述十字联轴组由偶数个十字联轴节连接组成，所述十字联轴组一端的所述十字联轴节与所述输出转轴相连接、另一端的所述十字联轴节与所述偏心轴连接，所述输出转轴适于通过所述十字联轴组使所述偏心轴偏心转动； 相邻所述十字联轴节通过键套连接，相邻所述十字联轴节适于沿轴向相对滑动同时无法相对转动。
[0007]相邻所述十字联轴节相适配的键和键槽均沿所述十字联轴节的轴向开设，并且相适配的键和键槽仅适于沿轴向相对滑动。
[0008]还包括用于与膜组件连接的晃动板和与所述晃动板固定连接的传动轴，所述偏心轴通过传动轴与所述晃动板相连接。
[0009]还包括用于与膜组件连接的晃动板，所述偏心轴可活动地嵌入所述晃动板内，所述偏心轴适于通过偏心转动带动所述晃动板振动。
[0010]还包括用于连接膜组件的传振杆，所述传振杆与晃动板相连接。
[0011 ] 还包括底座，所述传振杆竖直设置，所述晃动板水平连接在所述传振杆上，所述传振杆的一端用于连接膜组件、另一端与所述底座固定连接；所述传振杆一侧的晃动板设置所述偏心轴、另一侧的晃动板上设置有配重物。
[0012]所述十字联轴组由两个十字联轴节连接组成。
[0013]使用所述振动装置的膜处理系统，还包括，
膜组件，偏心轴适于通过偏心转动带动所述膜组件振动。
[0014]所述偏心轴与膜组件相连接，或者所述偏心轴可活动地嵌入膜组件壁内并适于通过偏心转动带动所述膜组件振动。
[0015]所述膜组件设置在晃动板上，或者所述膜组件设置在所述传振杆的上端。
[0016]所述膜组件包括:膜壳，设置有进料口、净料出口和浓料出口 ；平板膜单元，由大孔填充体和包覆在所述大孔填充体外的过滤膜组成，设置于所述膜壳内；所述平板膜单元的内部与所述净料出口相连通；所述平板膜单元的外部与所述进料口和浓料出口相连通；
或者，所述膜组件包括:膜壳，设置有进料口、净料出口和浓料出口 ；平板膜单元，设置于所述膜壳内，包括基板和膜片，所述基板上设置有通孔，所述膜片恰好嵌入所述通孔内；所述膜片两侧的区域密封隔离，其中，所述进料口和浓料出口通过管线与所述膜片一侧的区域相连通，所述净料出口通过管线与所述膜片另一侧的区域相连通。
[0017]本发明与现有技术方案相比具有以下有益效果:
(I)本发明所述带有十字联轴节的振动装置，包括，电机，设置有输出转轴；十字联轴组和通过偏心转动带动膜组件振动的偏心轴，所述十字联轴组由偶数个十字联轴节连接组成，所述十字联轴组一端的所述十字联轴节与所述输出转轴相连接、另一端的所述十字联轴节与所述偏心轴连接，所述输出转轴适于通过所述十字联轴组使所述偏心轴偏心转动；相邻所述十字联轴节通过键套连接，相邻所述十字联轴节适于沿轴向相对滑动同时无法相对转动。
[0018]由于偏心轴的中心和偏心转动围绕的中心不重合，因而在偏心转动过程中会产生振动，偏心轴将这种振动传递给膜组件，以去除膜面和膜孔的杂质。
[0019]偏心轴振动过程中，其中心和输出转轴中心的角度和距离不断发生变化，采用键套连接的偶数个十字联轴节，可以补偿振动过程中偏心轴中心和输出转轴中心相对角度的变化；由于相邻十字联轴节适于沿轴向相对滑动，因而能够补偿调整偏心轴中心和输出转轴中心的相对距离变化。同时，由于十字联轴节为偶数个，并且相邻十字联轴节无法相对转动，电机输出转轴的转动能够以不变的矢量速度传递给偏心轴进行同速的偏心转动；从而避免了现有技术中偏心块不断振动，带动电机转轴和传动轴随之振动，导致电机转轴和传动轴在进行长期振动过程中容易因材料疲劳发生断裂，造成电机的使用寿命缩短的问题。
[0020](2)本发明所述带有十字联轴节的振动装置，相邻所述十字联轴节的相适配的键和键槽均沿所述十字联轴节的轴向开设，所述键和键槽的大小仅适于键沿键槽轴向滑动。这样能够进一步提高对电机输出转轴的保护效果，并使偏心轴以与输出转轴相同的矢量速度转动。
[0021](3)本发明所述带有十字联轴节的振动装置，还包括用于与膜组件连接的晃动板和与所述晃动板固定连接的传动轴，所述偏心轴通过传动轴与所述晃动板相连接。或者，还包括用于与膜组件连接的晃动板，所述偏心轴可活动地嵌入所述晃动板内，所述偏心轴适于通过偏心转动带动所述晃动板振动。还包括用于连接膜组件的传振杆，所述传振杆与晃动板相连接。偏心轴通过晃动板和传振杆带动I吴组件振动，能够在保持振动频率一致的iu提下，进一步提闻I旲组件的振幅，从而提闻去除I旲杂质的效果。
[0022](4)本发明所述带有十字联轴节的振动装置，还包括底座，所述传振杆竖直设置，所述晃动板水平连接在所述传振杆上，所述传振杆的一端用于连接膜组件、另一端与所述底座固定连接；所述传振杆一侧的晃动板设置所述偏心轴、另一侧的晃动板上设置有配重物。上述设置方式可进一步提高振动装置的稳定性。
[0023](5)本发明使用所述带有十字联轴节的振动装置的膜处理系统，将所述偏心轴与膜组件相连接，或者将所述偏心轴可活动地嵌入膜组件壁内并适于通过偏心转动带动所述膜组件振动。以实现膜组件的同步振动。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]为了使本发明的内容更容易被理解，本发明结合附图和【具体实施方式】对本发明的内容进行进一步的说明；
图1为本发明实施例2所述带有十字联轴节的振动装置的结构示意图；
图2为本发明实施例4所述带有十字联轴节的振动装置的结构示意图；
图3为本发明实施例4所述带有十字联轴节振动装置中膜组件的结构示意图；
图4为本发明实施例5所述带有十字联轴节的振动装置的结构示意图；
图5为本发明实施例5所述带有十字联轴节振动装置中膜组件的结构示意图；
图6为本发明实施例5所述膜组件中所述通孔和膜片通过连接部件相连接的示意图；其中附图标记为:1-电机，2-输出转轴，3-十字联轴组，4-十字联轴节，5-键套，6-偏心轴，7-晃动板，8-传动轴，9-传振杆，10-底座，11-配重物，12-保护架，13-膜组件，14-膜壳，15-进料口，16-净料出口，17-浓料出口，18-平板膜单元，19-大孔填充体，20-过滤膜，21-隔板，22-开口，23-净料管，24-耐油密封材料，25-基板，26-膜片，27-通孔，28-固定圈，29-密封环，30-过滤组，31-进料管，32-浓料管，33-密封结构。
【具体实施方式】
[0025]实施例1
本发明所述的带有十字联轴节的振动装置，包括，电机1，设置有可转动的输出转轴2 ；十字联轴组3和通过偏心转动带动膜组件13振动的偏心轴6，所述十字联轴组3由偶数个十字联轴节4连接组成,本实施例中所述十字联轴组3由两个十字联轴节4连接组成；所述十字联轴组3 —端的所述十字联轴节4与所述输出转轴2相连接、另一端的所述十字联轴节4与所述偏心轴6连接，所述输出转轴2适于通过所述十字联轴组3使所述偏心轴6偏心转动；相邻所述十字联轴节4通过键套5连接，相邻所述十字联轴节4适于沿轴向相对滑动同时无法相对转动，在本实施例中，相邻所述十字联轴节4相适配的键和键槽均沿所述十字联轴节4的轴向开设，并且相适配的键和键槽仅适于沿轴向相对滑动。
[0026]上述装置运行时，偏心轴6在偏心转动过程中会产生振动，偏心轴6将这种振动传递给膜组件13，以去除膜面和膜孔的杂质。偏心轴6振动过程中，其中心和输出转轴2中心的角度和距离不断发生变化，为了保证输出转轴2的角度和长度不变化，通过偶数个十字联轴节4可以补偿振动过程中偏心轴6中心和输出转轴2中心相对角度的变化，由于相邻十字联轴节4适于沿轴向相对滑动，因而能够补偿调整偏心轴6中心和输出转轴2中心的相对距离变化。同时，由于十字联轴节4为偶数个，并且相邻十字联轴节4无法相对转动，电机I输出转轴2的转动能够以不变的矢量速度传递给偏心轴6进行同速的偏心转动。
[0027]实施例2
在上述基础上，为了进一步提高膜表面和孔道内杂质的脱除效果，如图1所示，所述振动装置还包括用于与膜组件13连接的晃动板7和与所述晃动板7固定连接的传动轴8，所述偏心轴6通过传动轴8与所述晃动板7相连接。还包括用于连接膜组件13的传振杆9，所述传振杆9与晃动板7相连接。还包括底座10，所述传振杆9竖直设置,所述晃动板7水平连接在所述传振杆9上，所述传振杆9的一端用于连接膜组件13、另一端与所述底座10固定连接；所述传振杆9 一侧的晃动板7设置所述偏心轴6、另一侧的晃动板7上设置有配重物11。还包括保护架12，围在所述传振杆9的外侧，用于围在膜组件13外侧，以保护膜组件13。
[0028]实施例3
在此基础上，作为可替换的实施方式，所述偏心轴6可活动地嵌入所述晃动板7内，所述偏心轴6的嵌入部分和晃动板7内部之间设置有轴承，所述偏心轴6偏心转动中带动所述晃动板7振动。
[0029]实施例4
在上述基础上，本发明还给出了使用所述振动装置的膜处理系统，如图2-3所示，还包括膜组件13，所述膜组件13设置在所述传振杆9的上端偏心轴6适于通过偏心转动带动所述膜组件13振动。
[0030]所述膜组件13为平板陶瓷膜组件13，其结构包括膜壳14，设置有进料口 15、净料出口 16和浓料出口 17。平板膜单元18，由大孔填充体19和包覆在所述大孔填充体19外的过滤膜20组成，设置于所述膜壳14内，在本实施例中，所述平板膜单元18为陶瓷板，所述陶瓷板内的所述大孔填充体19的平均孔径为50-100 μ m，所述陶瓷板外表面的所述过滤膜20的孔径为0.01-3 μ m ;所述平板膜单元18的内部与所述净料出口 16相连通；所述平板膜单元18的外部与所述进料口 15和浓料出口 17相连通；所述平板膜单元18的边缘厚度为20-25mm，所述平板膜单元18的中心厚度为25-100mm，在本实施例中，所述平板膜单元18由中心至边缘逐渐变薄，所述平板膜单元18的边缘厚度为20_，所述平板膜单元18的中心厚度为100_。所述平板膜单元18的数量可根据实际需要进行选择，在本实施例中，多个所述平板膜单元18由上至下平行排列于所述膜壳14内，所述进料口 15设置在所述膜壳14的顶部并靠近所述平板膜单元18的一端，所述浓料出口 17设置在所述膜壳14的底部并相对地靠近所述平板膜单元18的另一端；
相邻的所述平板膜单元18之间、最上层所述平板膜单元18与膜壳14顶壁之间以及最下层所述平板膜单元18与膜壳14底壁之间均设置有隔板21，所述隔板21的边缘与所述膜壳14的内壁相连接，所述隔板21上设置有供料液流动通过的开口 22，所述开口 22靠近所述平板膜单元18的中心；本实施例中，开口 22的位置位于平板膜单元18的中心处。设置的隔板21将每一层平板膜单元18的油料流动方向均限定为由平板膜单元18的中心向边缘流动，再结合平板膜单元18由中心至边缘逐渐变薄的结构，因而上述膜组件13能够进一步提闻油料对I旲单兀外表面的冲刷，从而进一步减少了闻粘度杂质在I旲表面的积聚，减少了膜的堵塞。还包括伸入所述膜壳14内的净料管23，所述净料管23的上端开口 22为所述净料出口 16，所述净料管23贯穿多个所述平板膜单元18并与多个所述平板膜单元18的内部相连通，所述净料管23与多个所述平板膜单元18的连通处设置有耐油密封材料24，以密封净料管23与平板膜单元18的连接、避免泄露，本实施例中耐油密封材料24分布设置在净料管23与平板膜单元18所有连接口的外侧，通过净料管23可以方便地将过滤得到的由平板膜组件13内部流出的净料引流出来。
[0031]实施例5
在此基础上，作为可替换的实施方式，如图4-6所示，所述膜组件13包括膜壳14，设置有进料口 15、净料出口 16和浓料出口 17 ;平板膜单元18，设置于所述膜壳14内，包括基板25和膜片26，所述基板25上设置有通孔27，所述膜片26恰好嵌入所述通孔27内，在本实施例中，每个所述平板膜单元18包括一个设置有多个所述通孔27的基板25和多个所述膜片26 ;多个所述膜单元由上至下平行排列于所述膜壳14内，所述平板膜单元18均相同，相邻所述平板膜单元18的所述膜片26相对设置；所述膜片26两侧的区域密封隔离，其中，所述进料口 15和浓料出口 17通过管线与所述膜片26 —侧的区域相连通，所述净料出口 16通过管线与所述膜片26另一侧的区域相连通，在本实施例中，在所述膜壳14内，由上至下每两个所述平板膜单元18形成一个过滤组30 ;所述进料口 15和净料出口 16通过管线分别与所述过滤组30内的膜片26间隙以及所述过滤组30的外侧相连通，所述浓料出口 17通过管线与所述过滤组30边缘的膜片26间隙相连通；
还包括竖直设置的进料管31、净料管23和浓料管32，所述进料管31和净料管23贯穿多个所述平板膜单元18设置，所述浓料管32沿所述膜壳14的内壁设置；所述进料管31通过所述进料口 15与所述过滤组30内的膜片26间隙相连通，所述净料管23通过所述净料出口 16与所述过滤组30的外侧相连通，所述浓料管32通过所述浓料出口 17与所述过滤组30边缘的膜片26间隙相连通。所述进料管31和过滤组30内膜片26间隙的连通处、所述净料管23与过滤组30外侧的连通处均设置有密封结构33，在本实施例中，所述密封结构33为沟槽和填充在沟槽内的密封圈；本实施例中，所述通孔27为台阶孔，所述膜片26恰好与所述台阶孔的台阶部位配合连接，所述膜单元还包括连接部件，用于密封连接所述膜片26和通孔27，所述连接部件包括固定圈28和内、外侧均设有台阶的密封环29，所述膜片26的边缘为台阶形；所述膜片26的台阶部位通过所述密封环29与所述台阶孔的台阶部位密封配合，同时所述固定圈28将所述膜片26的台阶部位向内压紧固定在所述台阶孔上；本实施例中所述膜片26为陶瓷膜，所述通孔27和膜片26均为1/4圆形，陶瓷膜为复合结构，所有膜片26出油面的微孔孔径均大于20 μ m，而由上至下膜片26进油面的平均孔径逐渐为大于或等于2μπι、0.1-1 μ m和0.01-0.1 μ m。这样可实现分级过滤，得到不同产品，或者逐级过滤得到精度较高的产品；同时这样设置膜孔径可以延长膜的使用寿命，使单台机的产能提闻。
[0032]实施例6
在上述实施方式的基础上，本发明所述膜处理装置可以使所述偏心轴6直接与膜组件13相连接，或者所述偏心轴6可活动地嵌入膜组件13壁内并适于通过偏心转动带动所述膜组件13振动，或者将所述膜组件13直接设置在晃动板7上。
[0033]虽然本发明已经通过上述具体实施例对其进行了详细的阐述，但是，本专业普通技术人员应该明白，在此基础上所做出的未超出权利要求保护范围的任何形式和细节的变化，均属于本发明所要保护的范围。
【权利要求】
1.一种带有十字联轴节的振动装置，包括， 电机(1)，设置有输出转轴(2)； 其特征在于， 十字联轴组(3)和通过偏心转动带动膜组件(13)振动的偏心轴(6)，所述十字联轴组(3)由偶数个十字联轴节(4)连接组成，所述十字联轴组(3) —端的所述十字联轴节(4)与所述输出转轴(2)相连接、另一端的所述十字联轴节(4)与所述偏心轴(6)连接，所述输出转轴(2)适于通过所述十字联轴组(3)使所述偏心轴(6)偏心转动； 相邻所述十字联轴节(4 )通过键套(5 )连接，相邻所述十字联轴节(4 )适于沿轴向相对滑动同时无法相对转动。
2.根据权利要求1所述的振动装置，其特征在于，相邻所述十字联轴节(4)相适配的键和键槽均沿所述十字联轴节(4)的轴向开设，并且相适配的键和键槽仅适于沿轴向相对滑动。
3.根据权利要求1或2所述的振动装置，其特征在于，还包括用于与膜组件(13)连接的晃动板(7)和与所述晃动板(7)固定连接的传动轴(8)，所述偏心轴(6)通过传动轴(8)与所述晃动板(7)相连接。
4.根据权利要求1或2所述的振动装置，其特征在于，还包括用于与膜组件(13)连接的晃动板(7)，所述偏心轴(6)可活动地嵌入所述晃动板(7)内，所述偏心轴(6)适于通过偏心转动带动所述晃动板(7 )振动。
5.根据权利要求3或4`所述的振动装置，其特征在于，还包括用于连接膜组件(13)的传振杆(9),所述传振杆(9)与晃动板(7)相连接。
6.根据权利要求5所述的振动装置，其特征在于，还包括底座(10)，所述传振杆(9)竖直设置，所述晃动板(7)水平连接在所述传振杆(9)上，所述传振杆(9)的一端用于连接膜组件(13)、另一端与所述底座(10)固定连接；所述传振杆(9) 一侧的晃动板(7)设置所述偏心轴(6 )、另一侧的晃动板(7 )上设置有配重物(11)。
7.根据权利要求1-6任一所述的振动装置，其特征在于，所述十字联轴组(3)由两个十字联轴节(4)连接组成。
8.使用权利要求1-7任一所述振动装置的膜处理系统，还包括， 膜组件(13)，偏心轴(6)适于通过偏心转动带动所述膜组件(13)振动。
9.根据权利要求8所述的膜处理系统，其特征在于，所述偏心轴(6)与膜组件(13)相连接，或者所述偏心轴(6)可活动地嵌入膜组件(13)壁内并适于通过偏心转动带动所述膜组件(13)振动。
10.根据权利要求8所述的膜处理系统，其特征在于，所述膜组件(13)设置在晃动板(7)上，或者所述膜组件(13)设置在所述传振杆(9)的上端。
11.根据权利要求8-10任一所述的膜处理系统，其特征在于， 所述膜组件(13 )包括:膜壳(14 )，设置有进料口( 15 )、净料出口( 16 )和浓料出口( 17 );平板膜单元(18)，由大孔填充体(19)和包覆在所述大孔填充体(19)外的过滤膜(20)组成，设置于所述膜壳(14)内；所述平板膜单元(18)的内部与所述净料出口(16)相连通；所述平板膜单元(18)的外部与所述进料口(15)和浓料出口(17)相连通； 或者，所述膜组件(13 )包括:膜壳(14 )，设置有进料口( 15 )、净料出口( 16 )和浓料出口.(17);平板膜单元(18)，设置于所述膜壳(14)内，包括基板(25)和膜片(26)，所述基板(25)上设置有通孔(27)，所述膜片(26)恰好嵌入所述通孔(27)内；所述膜片(26)两侧的区域密封隔离，其中，所述进料口(15)和浓料出口(17)通过管线与所述膜片(26)—侧的区域相连通，所述净料出口(16)通过管线与所述膜片(26)另一侧的区域相连通。
【文档编号】B01D63/16GK103817066SQ201410042335
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2014年1月29日 优先权日:2014年1月29日
【发明者】连力生, 魏厚瑗 申请人:连力生