公布日：2023.12.22
申請(qǐng)日：2023.06.05
分類(lèi)號(hào)：B01F29/83(2022.01)I;B01F29/85(2022.01)I;B01F31/40(2022.01)I
摘要
本發(fā)明提供了一種污泥攪拌裝置及控制方法，包括支架組件；第一驅(qū)動(dòng)組件，設(shè)置于支架組件上，第一驅(qū)動(dòng)組件的輸出端連接有主動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)輪；滾筒，底部設(shè)置有與主動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)輪嚙合傳動(dòng)的從動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)輪，滾筒能夠隨從動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)；第二驅(qū)動(dòng)組件、第三驅(qū)動(dòng)組件和攪拌器組件，第二驅(qū)動(dòng)組件設(shè)置于支架組件上，第三驅(qū)動(dòng)組件和攪拌器組件均連接于第二驅(qū)動(dòng)組件，第二驅(qū)動(dòng)組件驅(qū)動(dòng)第三驅(qū)動(dòng)組件和攪拌器組件沿直線(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)；攪拌器組件連接于第三驅(qū)動(dòng)組件的輸出端，第三驅(qū)動(dòng)組件驅(qū)動(dòng)攪拌器組件升降運(yùn)動(dòng)；滾筒的頂部設(shè)置有預(yù)定路徑螺旋孔，滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，攪拌器組件沿支架組件滑動(dòng)的同時(shí)沿預(yù)定路徑螺旋孔運(yùn)動(dòng)，第一驅(qū)動(dòng)組件、第二驅(qū)動(dòng)組件和第三驅(qū)動(dòng)組件均連接于控制系統(tǒng)。
權(quán)利要求書(shū)
1.一種污泥攪拌裝置，其特征在于，包括：支架組件(1)；第一驅(qū)動(dòng)組件(2)，其設(shè)置于所述支架組件(1)上，所述第一驅(qū)動(dòng)組件(2)的輸出端連接有主動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)輪(6)；滾筒(3)，其底部設(shè)置有與所述主動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)輪(6)嚙合傳動(dòng)的從動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)輪(7)，所述滾筒(3)能夠隨所述從動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)輪(7)轉(zhuǎn)動(dòng)，所述滾筒(3)上設(shè)置有污泥進(jìn)口；第二驅(qū)動(dòng)組件(4)、第三驅(qū)動(dòng)組件(9)和攪拌器組件(5)，所述第二驅(qū)動(dòng)組件(4)設(shè)置于支架組件(1)上，所述第三驅(qū)動(dòng)組件(9)和所述攪拌器組件(5)均連接于所述第二驅(qū)動(dòng)組件(4)，所述第二驅(qū)動(dòng)組件(4)驅(qū)動(dòng)所述第三驅(qū)動(dòng)組件(9)和所述攪拌器組件(5)沿直線(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)；所述攪拌器組件(5)連接于所述第三驅(qū)動(dòng)組件(9)的輸出端，所述第三驅(qū)動(dòng)組件(9)驅(qū)動(dòng)所述攪拌器組件(5)升降運(yùn)動(dòng)；所述滾筒(3)的頂部設(shè)置有預(yù)定路徑螺旋孔(100)，所述滾筒(3)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述攪拌器組件(5)沿所述支架組件(1)滑動(dòng)的同時(shí)沿預(yù)定路徑螺旋孔(100)運(yùn)動(dòng)；控制系統(tǒng)，所述第一驅(qū)動(dòng)組件(2)、所述第二驅(qū)動(dòng)組件(4)和所述第三驅(qū)動(dòng)組件(9)均連接于所述控制系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥攪拌裝置，其特征在于，所述控制系統(tǒng)包括輸入模塊、輸出模塊和控制器，所述輸入模塊包括均連接于所述控制器的第一編碼器、第二編碼器、行程開(kāi)關(guān)和顯示屏；所述第一編碼器用于測(cè)試攪拌器組件(5)的相對(duì)于所述支架組件(1)運(yùn)動(dòng)的直線(xiàn)速度及當(dāng)前位置；所述第二編碼器用于測(cè)試滾筒(3)旋轉(zhuǎn)角度和角速度；所述支架組件(1)上安裝所述行程開(kāi)關(guān)，所述行程開(kāi)關(guān)用于控制所述攪拌器組件(5)相對(duì)于所述支架組件(1)直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)；所述顯示屏用于人機(jī)交互；所述輸出模塊包括：均電連接于所述控制器的第一變頻器、第二變頻器和第三變頻器；所述第一變頻器用于控制所述第一驅(qū)動(dòng)組件(2)工作，所述第二變頻器用于控制第二驅(qū)動(dòng)組件(4)，所述第三變頻器控制所述第三驅(qū)動(dòng)組件(9)工作。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥攪拌裝置，其特征在于，所述從動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)輪(7)設(shè)置于所述滾筒(3)的側(cè)壁的底部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥攪拌裝置，其特征在于，所述第三驅(qū)動(dòng)組件(9)包括：支撐座(91)，其滑動(dòng)設(shè)置于所述第二驅(qū)動(dòng)組件(4)上；蝸輪蝸桿電機(jī)(92)，其設(shè)置于所述支撐座(91)上，所述蝸輪蝸桿電機(jī)(92)的輸出端連接于所述攪拌器組件(5)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的污泥攪拌裝置，其特征在于，所述攪拌器組件(5)包括：攪拌棒(51)，其一端與所述蝸輪蝸桿電機(jī)(92)的輸出端嚙合傳動(dòng)，以升降運(yùn)動(dòng)，所述攪拌器的另一端伸入所述滾筒(3)內(nèi)；螺旋槳葉片(52)，其設(shè)置于所述攪拌棒(51)伸入所述滾筒(3)的一端，所述攪拌棒(51)旋轉(zhuǎn)以帶動(dòng)所述螺旋槳葉片(52)攪拌所述滾筒(3)內(nèi)的污泥。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥攪拌裝置，其特征在于，所述第一驅(qū)動(dòng)組件(2)包括：驅(qū)動(dòng)電機(jī)座(21)，其設(shè)置于支架組件(1)上；第一減速電機(jī)(22)，其設(shè)置于所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)座(21)上，所述第一減速電機(jī)(22)的輸出端連接于所述主動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)輪(6)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的污泥攪拌裝置，其特征在于，所述第二驅(qū)動(dòng)組件(4)組件包括：第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)(41)，其設(shè)置于所述支架組件(1)上；絲桿(42)，其連接于所述第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)(41)的輸出端，且轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置于所述支架組件(1)上；移動(dòng)塊(43)，其與所述絲桿(42)轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述支撐座(91)連接所述移動(dòng)塊(43)，所述移動(dòng)塊(43)帶動(dòng)所述支撐座(91)沿所述絲桿(42)移動(dòng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥攪拌裝置，其特征在于，所述污泥攪拌裝置還包括：輔助轉(zhuǎn)動(dòng)支架(81)，其設(shè)置于所述支架組件(1)上，且位于所述從動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)輪(7)的下方；輔助轉(zhuǎn)動(dòng)輪(82)，其設(shè)置于所述輔助轉(zhuǎn)動(dòng)支架(81)上，所述輔助轉(zhuǎn)動(dòng)輪(82)的軸向沿所述從動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)輪(7)的徑向設(shè)置，所述輔助轉(zhuǎn)動(dòng)輪(82)支撐所述滾筒(3)轉(zhuǎn)動(dòng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥攪拌裝置，其特征在于，所述預(yù)定路徑螺旋孔(100)的路徑曲線(xiàn)為：
其中，R為t時(shí)刻螺旋路線(xiàn)的半徑；V為攪拌棒(51)沿所述支架組件(1)移動(dòng)的速度；t為滾筒(3)旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間；θ為滾筒(3)旋轉(zhuǎn)的角度；d為攪拌棒(51)底部的螺旋槳葉片(52)的最大直徑。
10.一種污泥攪拌裝置控制方法，其特征在于，用于控制權(quán)利要求2-9任一項(xiàng)所述的污泥攪拌裝置工作，其包括：S1.將預(yù)定比例的污泥與調(diào)理劑經(jīng)污泥入口放入滾筒(3)，此時(shí)攪拌器組件(5)位于所述滾筒(3)的正中間位置；S2.第三變頻器控制所述第三驅(qū)動(dòng)組件(9)工作，第一編碼器將速度信號(hào)傳輸至控制器，第二編碼器將角度信號(hào)傳輸至所述控制器；S3.控制器根據(jù)所接收的信號(hào)計(jì)算分析出此刻所述攪拌器組件(5)的所述預(yù)定路徑螺旋孔(100)半徑R，并將該信號(hào)轉(zhuǎn)化成控制信號(hào)，分別經(jīng)第一變頻器傳送至第一驅(qū)動(dòng)組件(2)，第二變頻器傳送至第二驅(qū)動(dòng)組件(4)工作，實(shí)現(xiàn)攪拌器組件(5)的運(yùn)動(dòng)；S4.所述攪拌器組件(5)和滾筒(3)運(yùn)動(dòng)至控制系統(tǒng)的行程開(kāi)關(guān)后，所述第二驅(qū)動(dòng)組件(4)驅(qū)動(dòng)所述攪拌器組件(5)相對(duì)于所述支架組件(1)反向移動(dòng)；S5.完成攪拌，攪拌器組件(5)回至初始位置，停止工作。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種螺旋行走路線(xiàn)的污泥攪拌裝置，以提高滾筒內(nèi)的污泥的攪拌效果。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種用于控制該污泥攪拌裝置的控制方法，以改變污泥攪拌裝置內(nèi)的攪拌器組件的運(yùn)動(dòng)路徑，從而提高污泥攪拌裝置攪拌污泥的攪拌效果。
為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
本發(fā)明提供一種污泥攪拌裝置，包括：
支架組件；
第一驅(qū)動(dòng)組件，其設(shè)置于所述支架組件上，所述第一驅(qū)動(dòng)組件的輸出端連接有主動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)輪；
滾筒，其底部設(shè)置有與所述主動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)輪嚙合傳動(dòng)的從動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)輪，所述滾筒能夠隨所述從動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，所述滾筒上設(shè)置有污泥進(jìn)口；
第二驅(qū)動(dòng)組件、第三驅(qū)動(dòng)組件和攪拌器組件，所述第二驅(qū)動(dòng)組件設(shè)置于支架組件上，所述第三驅(qū)動(dòng)組件和所述攪拌器組件均連接于所述第二驅(qū)動(dòng)組件，所述第二驅(qū)動(dòng)組件驅(qū)動(dòng)所述第三驅(qū)動(dòng)組件和所述攪拌器組件沿直線(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)；
所述攪拌器組件連接于所述第三驅(qū)動(dòng)組件的輸出端，所述第三驅(qū)動(dòng)組件驅(qū)動(dòng)所述攪拌器組件升降運(yùn)動(dòng)；
所述滾筒的頂部設(shè)置有預(yù)定路徑螺旋孔，所述滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，所述攪拌器組件沿所述支架組件滑動(dòng)的同時(shí)沿預(yù)定路徑螺旋孔運(yùn)動(dòng)；
控制系統(tǒng)，所述第一驅(qū)動(dòng)組件、所述第二驅(qū)動(dòng)組件和所述第三驅(qū)動(dòng)組件均連接于所述控制系統(tǒng)。
作為優(yōu)選地，所述控制系統(tǒng)包括輸入模塊、輸出模塊和控制器，所述輸入模塊包括均連接于所述控制器的第一編碼器、第二編碼器、行程開(kāi)關(guān)和顯示屏；
所述第一編碼器用于測(cè)試攪拌器組件的相對(duì)于所述支架組件運(yùn)動(dòng)的直線(xiàn)速度及當(dāng)前位置；
所述第二編碼器用于測(cè)試滾筒旋轉(zhuǎn)角度和角速度；
所述支架組件上安裝所述行程開(kāi)關(guān)，所述行程開(kāi)關(guān)用于控制所述攪拌器組件相對(duì)于所述支架組件直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)；
所述顯示屏用于人機(jī)交互；
所述輸出模塊包括：均電連接于所述控制器的第一變頻器、第二變頻器和第三變頻器；
所述第一變頻器用于控制所述第一驅(qū)動(dòng)組件工作，所述第二變頻器用于控制第二驅(qū)動(dòng)組件，所述第三變頻器控制所述第三驅(qū)動(dòng)組件工作。
作為優(yōu)選地，所述從動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)輪設(shè)置于所述滾筒的側(cè)壁的底部。
作為優(yōu)選地，所述第三驅(qū)動(dòng)組件包括：
支撐座，其滑動(dòng)設(shè)置于所述第二驅(qū)動(dòng)組件上；
蝸輪蝸桿電機(jī)，其設(shè)置于所述支撐座上，所述蝸輪蝸桿電機(jī)的輸出端連接于所述攪拌器組件。
作為優(yōu)選地，所述攪拌器組件包括：
攪拌棒，其一端與所述蝸輪蝸桿電機(jī)的輸出端嚙合傳動(dòng)，以升降運(yùn)動(dòng)，所述攪拌器的另一端伸入所述滾筒內(nèi)；
螺旋槳葉片，其設(shè)置于所述攪拌棒伸入所述滾筒的一端，所述攪拌棒旋轉(zhuǎn)以帶動(dòng)所述螺旋槳葉片攪拌所述滾筒內(nèi)的污泥。
作為優(yōu)選地，所述第一驅(qū)動(dòng)組件包括：
驅(qū)動(dòng)電機(jī)座，其設(shè)置于支架組件上；
第一減速電機(jī)，其設(shè)置于所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)座上，所述第一減速電機(jī)的輸出端連接于所述主動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)輪。
作為優(yōu)選地，所述第二驅(qū)動(dòng)組件組件包括：
第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)，其設(shè)置于所述支架組件上；
絲桿，其連接于所述第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出端，且轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置于所述支架組件上；
移動(dòng)塊，其與所述絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)連接，所述支撐座連接所述移動(dòng)塊，所述移動(dòng)塊帶動(dòng)所述支撐座沿所述絲桿移動(dòng)。
作為優(yōu)選地，所述污泥攪拌裝置還包括：
輔助轉(zhuǎn)動(dòng)支架，其設(shè)置于所述支架組件上，且位于所述從動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)輪的下方；
輔助轉(zhuǎn)動(dòng)輪，其設(shè)置于所述輔助轉(zhuǎn)動(dòng)支架上，所述輔助轉(zhuǎn)動(dòng)輪的軸向沿所述從動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)輪的徑向設(shè)置，所述輔助轉(zhuǎn)動(dòng)輪支撐所述滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)。
作為優(yōu)選地，所述預(yù)定路徑螺旋孔的路徑曲線(xiàn)為：
其中，R為t時(shí)刻螺旋路線(xiàn)的半徑；
V為攪拌棒沿所述支架組件移動(dòng)的速度；
t為滾筒旋轉(zhuǎn)一周的時(shí)間；
θ為滾筒旋轉(zhuǎn)的角度；
d為攪拌棒底部的螺旋槳葉片的最大直徑。
本發(fā)明還提供了一種污泥攪拌裝置控制方法，用于控制所述的污泥攪拌裝置工作，其包括：
S1.將預(yù)定比例的污泥與調(diào)理劑經(jīng)污泥入口放入滾筒，此時(shí)攪拌器組件位于所述滾筒的正中間位置；
S2.第三變頻器控制所述第三驅(qū)動(dòng)組件工作，第一編碼器將速度信號(hào)傳輸至控制器，第二編碼器將角度信號(hào)傳輸至所述控制器；
S3.控制器根據(jù)所接收的信號(hào)計(jì)算分析出此刻所述攪拌器組件的所述預(yù)定路徑螺旋孔半徑R，并將該信號(hào)轉(zhuǎn)化成控制信號(hào)，分別經(jīng)第一變頻器傳送至第一驅(qū)動(dòng)組件，第二變頻器傳送至第二驅(qū)動(dòng)組件工作，實(shí)現(xiàn)攪拌器組件的運(yùn)動(dòng)；
S4.所述攪拌器組件和滾筒運(yùn)動(dòng)至控制系統(tǒng)的行程開(kāi)關(guān)后，所述第二驅(qū)動(dòng)組件驅(qū)動(dòng)所述攪拌器組件相對(duì)于所述支架組件反向移動(dòng)；
S5.完成攪拌，攪拌器組件回至初始位置，停止工作。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：
本發(fā)明中控制系統(tǒng)用于控制上述第一驅(qū)動(dòng)組件、第二驅(qū)動(dòng)組件和第三驅(qū)動(dòng)組件工作，第一驅(qū)動(dòng)組件驅(qū)動(dòng)主動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)從動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而是滾筒繞自身軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)。第二驅(qū)動(dòng)組件驅(qū)動(dòng)第三驅(qū)動(dòng)組件和攪拌器組件同時(shí)沿直線(xiàn)方向運(yùn)動(dòng)，以使攪拌器組件在滾筒內(nèi)沿直線(xiàn)當(dāng)下運(yùn)動(dòng)。此外，第三驅(qū)動(dòng)組件驅(qū)動(dòng)攪拌器組件沿豎直方向升降運(yùn)動(dòng)。
因此，攪拌器組件在滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，同時(shí)還能夠沿直線(xiàn)方向運(yùn)動(dòng)和升降運(yùn)動(dòng)，攪拌器組件在滾筒內(nèi)沿預(yù)定路徑螺旋孔運(yùn)動(dòng)，攪拌器組件在滾筒內(nèi)的工作狀態(tài)為動(dòng)態(tài)，能夠攪拌滾筒的側(cè)面的污泥，從而全面均勻的攪拌滾筒內(nèi)污泥，攪拌均勻，攪拌效率高。
（發(fā)明人：葉捷;高育森;周順桂;劉永躍;劉怡彤;王楷清）
