一种集成型旋转式污料原位再生装置的制作方法

本发明涉及一种再生装置，尤其涉及一种应用于钢铁冶金、石油化工或造纸行业等水处理系统或水循环系统中的受污染滤料（即污料）的原位再生装置。

背景技术：

目前国内（外）钢铁冶金、石化、发电或造纸行业以及民用自来水厂的水处理系统/水循环系统中的过滤器/池中的滤料（如石英砂、陶瓷、精煤或活性碳等）在经过一段使用时间后会变成污料，污料的处理或者称之为污料的再生一直困扰着这些企业的老板们，因为污料所粘附的物质成分复杂，附着力很强。本领域的技术人员虽然设计/和造过不同类别的设备/装置，也提出过不少工艺，如zl200720065649.7及zl200710303491.7就是其中的实例，它们在当初都取得过一定程度的效果，时至今日，就显得落后了。必须有新装置/设备问世。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种非化学方法可将钢铁冶金行业等水处理系统中过滤器/池中的受污染滤料（即污料）能有效清洗再重新使用（再生）的集成型旋转式污料原位再生装置。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：所述的一种集成型旋转式污料原位再生装置包括支柱、抱环、传动轮、定位圈、机械臂、传动器、连接轴、安装板、旋转接头、振子头集成框、水/气管，以及振子头。抱环装配在支柱的上端，机械臂的一头连接在抱环的一侧壁，与机械臂相对称，在抱环的另一侧壁配有传动轮，抱环的转速为0.5～2.0rpm。紧靠抱环在支柱上配置有定位圈。在机械臂的另一头上侧装有传动器，传动器的输出转轴在穿过机械臂后同连接轴相连，连接轴的下端与经过渡管紧配后同振子头集成框相连接，振子头集成框的转速为1.0～8.0rpm。

在过渡管的外周边均匀或非均匀固连有数量大于2的振子头集成框，过渡管同连接轴间形成静配合。在振子头集成框的每个单元的外框内侧壁上布置有数量大于1的振子头，每个振子头上有接线头，用导线将数量大于1的振子头连成一体成为真实意义上的集成布置。数量大于1的水/气管安装在振子头集成框各个单元的外框边角处，各根水/气管的顶端面同振子头集成框的顶端面在同一水平面上。

在振子头集成框的顶端装有安装板，安装板上装有数量大于等于2的旋转接头，振子头上的接线头分组式同旋转接头相连，由连接线把旋转接头同连接器的一头相连，连接器的另一头连接/连通超声波发生器的接入端。

采用如上技术方案提供的一种集成型旋转式污料原位再生装置与现有技术相比，技术效果在于：①整个装置结构紧凑、机动性好，使用方便；②套装于支柱上抱环的外动圈上固连有机械臂（机械手），此机械臂上配置有数量大于1的活动关节，在多个关节作用下，机械臂可前后伸缩（即机械臂的长度可视工况而变化）、左右摆动（即在0～360⁰范围内作顺时针方向或反时针方向转动）及上下移动（即机械臂的轴向中心线同支柱的轴向中心线之间的夹角α可在0～90⁰之间变化），可实现全方位动作；③对水处理系统的过滤器/池中各不同粒径污料的处理主要由振子头集成框承担，振子头集成框在工作过程中不仅可作0～360⁰的正/反向自转，它还可绕支柱作0～360⁰的n周顺/反向时针转动，振子头集成框的动作可涉足到过滤器/池中的各个角落，进行全方位清洗，效率高；④在振子头集成框中布置有数量大于等于1的振子头并联体，各振子头的连线直接连接超声波发生器，由超声波发生器产生的超声讯号（或超声电流）无衰减地直传振子头，振子头对配于其边缘的高压水（mpa级）或高压气（mpa级）产生振动，松动或清洗周边的污料；⑤一般在振子头集成框的旁边安装有污泥泵，在清理污料过程中产生的污泥直接由污泥泵抽出，再从过滤器/池的顶端的人口处排出，动作并列，清泥效果极佳；⑥同原位再生装置相连的动力线、水/气源管线等均可从过滤器/池顶端的人口处导引入，操作方便；⑦可推广或应用于其他领域。

附图说明

图1为本发明所述的一种集成型旋转式污料原位再生装置的结构示意图。

图2为沿图1的a-a线剖视示意图。

图3为沿图2的b-b线剖视示意图。

图4为污料原位再生装置在水处理系统的过滤器/池中的工作状况示意图。在过滤器/池中分层次放置有20～50mm的粗径滤料、10～20mm中径滤料及5～10mm的细经滤料，如石英砂、陶瓷、精煤或活性碳等。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细描述。

如附图1所示，本发明所述的一种集成型旋转式污料原位再生装置包括支柱1、抱环2、传动轮2a、定位圈2b、机械臂3、传动器5、输出转轴6、连接轴7、安装板7a、旋转接头7b、振子头集成框8、水/气管9、振子头10、连接器13、超声波发生器14，以及过渡管15，其中所述抱环2为滚动轴承结构式的抱环，可自行设计制造，亦可市场采购；机械臂3亦可称之为机械手，现有技术，其上有多个活动关节3a；传动器5可选择由电动机和变速箱组成的整体，通用技术；输出转轴6即是变速箱的输出端；振子头10和超声器发生器14为市场可买产品，如山东济宁科源超声波设备有限公司可供货。

如附图1，支柱1的上端装配有抱环2，在抱环2的一侧壁连接有机械臂3的一头，机械臂3上有数量大于等于1的活动关节3a，活动关节3a可使机械臂3左右伸缩、上下移动（即实现支柱1的轴向中心线与机械臂3的轴向中心线之间的夹角α在0～90⁰范围变化）及前后弯曲。与机械臂3相对称，在抱环2的另一侧壁配有传动轮2a，传动轮2a的转动可带动机械臂3以同等转速动作。一般情况下，需做到传动轮2a先以0～360⁰顺时针方向转动，其后又以0～360⁰反逆时针方向转动。传动轮2a的动力线从过滤器/池16的顶端人口23处引出，这是一通用技术。为安全起见，紧靠抱环2，在支柱1上配置有定位圈2b，定位后，抱环2不再沿支柱1上下滑动。

在机械臂3的另一头上侧面装有传动器5，所述传动器5通常采用电动机和变速箱的组合体。传动器5的输出转轴6在穿过机械臂3后同连接轴7相连，所述输出转轴6同连接轴7的相连可为焊接结构或法兰盘结构。连接轴7的下端经过渡管15同振子头集成框8相连接。如图2所示，于连接轴7的外周围套装有过渡管15，套装时，过渡管15同连接轴7两者形成静配合，使过渡管15可绕连接轴7转动。在过渡管15的外周边均匀或非均匀固连有数量大于2的振子头集成框8，它们形成一整体。如图2、3所示，在振子头集成框8的每个单元（如本案有四个单元）的外框内侧壁上从上至下布置有数量大于等于1的振子头10，每个振子头10上（一般）有（两个）接线头11，用导线将各个振子头10并联。振子头集成框8中各个单元内并联的振子头10用导线连成一体，成为真实意义上的集成型布置。

数量大于1的水/气管9安装在振子头集成框8的外框边角处，各根水/气管9的长度相当于振子头集成框8的高度，各根水/气管9的顶端面同振子头集成框8的顶端面在同一水平面上。所述水/气管9中的水压/气压均在mpa级。水/气管9从过滤器16顶端的人口23处引入。

如图3，数量大于1的振子头10互为并联，安装板7a装配在振子头集成框8的顶端，使振子头集成框8的各个单元成为密封状态。在安装板7a上装有数量大于等于2的旋转接头7b,所述旋转接头7b为市场可买产品。互为并联后的各个振子头10上的接线头11经导线同安装板7a上的旋转接头7b相连接，各旋转接头7b由连接线12接通连接器13的一头。所述连接器13亦可称为“一种旋转式电源连接装置”，与本案同日另行申报发明/发明专利。连接器13的另一头连接/连通超声波发生器14的接入端，所述超声波发生器14安装在过滤器/池16的外边。由超声波发生器14发出的超声波讯号（或超声波电流）由讯号线经连接器13、旋转接头7b传到各个振子头10上，由振子头10产生振动，这种振动将水或气振起，松动周围的受污染的滤料（污料)，进而对污料进行清洗处理。

实施时，照附图4所示将所述的一种集成型旋转式污料原位再生装置置于过滤器/池16的中间部位，让振子头集成框8的尖端头插入到粒径为5～10mm的细径滤料22、粒径为10～20mm的中径滤料21或粒径为20～50mm的粗径滤料20中。启动传动器5，带动连接轴7、振子头集成框8及水/气管9同时转动，控制好振子头集成框8的转速（自转）在1.0～8.0rpm范围，水/气管9的水或气（均为mpa级）喷出，对污料进行清洗。

为了将清洗污料时产生的污泥及时排出，一般在振子头集成框8的侧旁安放了一台以上的污泥泵，它们可及时将污泥从过滤器/池16顶端的人口23经污泥管排出。同时根据工作状况随时调整振子头集成框8在过滤器/池16中的工作位置，对过滤器/池16中各部位的污料进行松动和清洗。

调整抱环2的转速，将此转速控制在0.5～2.0rpm范围内。抱环2的转动带动机械臂（机械手）3动作，机械臂3的转动使与之相连接的振子头集成框8跟随转动，即振子头集成框8绕支柱1转动，转动角度尽可能控制在0～360°，并作顺时针方向及反时针方向转动。可知，振子头集成框8既“自转”又“公转”，实现了振子头集成框8在过滤器/池16的全域范围内动作。

控制机械臂3的伸缩，又能使机械臂3的轴向中心线同支柱1的轴向中心线之间的夹角α在0～90°范围内变化，使过滤器/池16中间部位的受污染滤料（即污料）都得到清洗。

当过滤器/池16中各处及各粒径滤料清洗完后即实现了污料的原位再生，可重新使用，所产生的部分过滤水经过滤器/池16底板上的数量大于1的排水孔19流入水腔18，开启水腔18底端的排污管17上的开关，将污水排出，集中处理，可实现本发明所述的目的。