φ60m中心傳動刮泥機設計

1、 畢業(yè)設計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設計（論文），是我個人在指導教師的指導下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構(gòu)的學位或?qū)W歷而使用過的材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。作 者 簽 名： 日 期： 指導教師簽名： 日期： 使用授權(quán)說明本人完全了解 大學關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設計（論文）的規(guī)定，即：按照學校要求提交畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電子版本；學校有權(quán)保存畢業(yè)設計（論文）的印刷本和電

2、子版，并提供目錄檢索與閱覽服務；學?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績?nèi)容。作者簽名： 日 期： 學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導師的指導下獨立進行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。作者簽名： 日期： 年 月 日學位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學位論文作者完全了解學校有關(guān)保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送

3、交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán) 大學可以將本學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。涉密論文按學校規(guī)定處理。作者簽名：日期： 年 月 日導師簽名： 日期： 年 月 日注 意 事 項1.設計（論文）的內(nèi)容包括：1）封面（按教務處制定的標準封面格式制作）2）原創(chuàng)性聲明3）中文摘要（300字左右）、關(guān)鍵詞4）外文摘要、關(guān)鍵詞 5）目次頁（附件不統(tǒng)一編入）6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結(jié)論7）參考文獻8）致謝9）附錄（對論文支持必要時）2.論文字數(shù)要求：理工類設計（論文）正文字數(shù)不少于1萬字（不包括圖紙、

4、程序清單等），文科類論文正文字數(shù)不少于1.2萬字。3.附件包括：任務書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復印件）。4.文字、圖表要求：1）文字通順，語言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無錯別字，不準請他人代寫2）工程設計類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計算機繪制，所有圖紙應符合國家技術(shù)標準規(guī)范。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準用徒手畫3）畢業(yè)論文須用a4單面打印，論文50頁以上的雙面打印4）圖表應繪制于無格子的頁面上5）軟件工程類課題應有程序清單，并提供電子文檔5.裝訂順序1）設計（論文）2）附件：按照任務書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復印件）次序裝訂

5、3）其它緒論1.1刮泥機簡介在世界環(huán)境污染曰趨嚴重的今天，環(huán)境保護己成為當務之急。對污水進行有效處理顯得愈發(fā)重要，而如何選擇污水處理設備成為污水處理廠建設中的關(guān)鍵之一。刮泥機是污水處理的關(guān)鍵設備之一，十幾年前隨著污水處理廠整套設備的引進而進入我國。刮泥機主要應用于城市生活污水處理廠、工業(yè)廢水處理站、自來水廠的初沉池和二沉池，各種處理工藝的污水廠，如常規(guī)活性污泥法、a0工藝、氧化溝工藝都離不開刮泥機，因此刮泥機是一種用途比較廣泛的污水處理設備。我們在許多污水處理廠中見到過不少形態(tài)各異的刮泥機，但不管它們的外形有多大的差異，都歸為兩大類型，即中心傳動刮泥機和周邊傳動刮泥機。周邊傳動刮泥機是把傳動裝

6、置布置在沉淀池的邊緣上，一般采用對稱布置。所以，需要在池子的兩邊各設置一套傳動裝置，兩套機構(gòu)同時繞池轉(zhuǎn)動。另外周邊傳動刮泥機在中心支墩上必須設置一個中心支座，其內(nèi)部不僅需要有完成機械支持的機件，還必須要有一個電刷完成交流電的傳導之用。再有，周邊傳動刮泥機的兩組輪子一般采用橡膠輪或采用軌道式鋼輪，由于較大直徑的回轉(zhuǎn)運動，橡膠輪應設計有一符合回轉(zhuǎn)運動要求的傾角，目前國內(nèi)所產(chǎn)的橡膠輪的強度與壽命較差，需要經(jīng)常更換；軌道式鋼輪要求在池邊鋪設鋼軌，由于運動速度很快，而且刮泥負荷較大的原因，輪子打滑成為一大難題。中心傳動刮泥機是把所有的傳動機構(gòu)皆設置于池心支墩上，即電機、減速機及所有傳動部件都作用于中心支

7、墩上，只需一套傳動機構(gòu)即可完成完整的傳動動作。中心傳動刮泥機對電機沒有同步的要求，也無需設置電刷。因為沒有輪子，所以，也沒有輪子打滑的問題存在；不設軌道，所以對池邊的十建施工的精度要求也不嚴格。周邊傳動刮泥機通常都是把主梁放置在中心支座與池邊輪子之間，位于水面以上，主梁上可走人。桁架是從主梁下部伸向池底，其下部安裝刮泥板，隨著整機的旋轉(zhuǎn)運動完成刮泥和集泥工作。周邊傳動刮泥機由于主梁在水面以上，迎風面積較大，所以，設計中必須考慮風載對整機工作的影響。中心傳動刮泥機在池邊與中心支墩之間架設置一個固定不動的工作橋，既為檢修之用，又為電機、減速機等的支座固定之用。大齒圈固定在中心支墩上，其上聯(lián)接主架，

8、隨之轉(zhuǎn)動，并帶動了其下部所聯(lián)的刮臂，從而使安裝在刮臂下端的刮泥板完成刮泥和集泥的工作。中心傳動刮泥機的主架與刮臂皆采用桁架形式，用料較省。桁架部分幾乎全部在水中，水面以上沒有較大的迎風面，因而風載的作用很小，在設計中可以不考慮，但是其要求桁架對稱性和平衡性很強，一般用于直徑不大于60m的沉淀池上，大于60m時應考慮容易加工的周邊傳動刮泥機。采用周邊傳動刮泥機時穩(wěn)流筒都是固定在中心支墩上。而在中心傳動刮泥機的設計中，因為桁架結(jié)構(gòu)的要求，穩(wěn)流筒必須固定在桁架上，并隨桁架的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動。與周邊傳動刮泥機相比，它給整機增加了一定的負荷。但我們可以通過選擇輕型材料，減小重量，從而降低影響。下圖為中心傳動刮

9、泥機和周邊傳動刮泥機的結(jié)構(gòu)簡圖 圖1.1 中心傳動刮泥機結(jié)構(gòu)簡圖 圖1.2 全跨式周邊傳動刮泥機總體結(jié)構(gòu) 1-刮板 ;2-可動臂 ；3-橋架 ；4-旋轉(zhuǎn)支承 5-撇渣裝置中心傳動刮泥機刮泥機又可分為垂架式中心傳動刮泥機和懸掛式中心傳動刮泥機。垂架式中心傳動刮泥機主要由驅(qū)動裝置、中心支座、中心豎架、工作橋、刮臂桁架、刮泥板及撇渣機構(gòu)等部件組成。在沉淀池的中心位置設有兼有進水管道的立柱，柱管的下口與池的進水管銜接，上口封閉作為中心支座的平臺，管壁四周開孔出水，柱管大多為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，也有采用鋼管制成。由于刮泥機的重量和旋轉(zhuǎn)扭矩均有中心柱管承受，也叫支柱式中心傳動刮泥機。垂架式中心傳動刮泥機的安裝

10、池徑一般為1460米懸掛式中心傳動刮泥機的結(jié)構(gòu)形式比較簡單，主要由戶外式電動機，擺線針輪減速機，鏈傳動，渦輪減速器，傳動立柱，水下軸承，刮臂及刮板等部件組成。整臺刮泥機的載荷都作用在工作橋的中心，懸掛式由此得名。該機一般用于池徑小于12米的圓形沉淀池。如圖所示，污水經(jīng)中心配水筒布水后流向周邊溢水槽，隨著流速的降低，污水中的懸浮物被分離而沉淀于池底，有刮板將沉淀的污泥刮集到中心集泥槽后，靠靜水壓力將其從污泥管中排出。 圖1.3 垂架式中心傳動刮泥機1-工作橋；2-刮臂；3-刮板；5-刮板；6-中心進水管；7-擺線針輪減速機；8-渦輪蝸桿減速器；9-滾動軸承式旋轉(zhuǎn)支承；10-擴散筒；11-中心豎架

11、；12-水下軸承；13-撇渣板；14-撇渣斗 圖1.4 懸掛式中心傳動刮泥機總體結(jié)構(gòu) 1-驅(qū)動裝置；2-傳動立柱；3-刮臂；4-刮板；5-水下軸承；6-集泥槽刮板二、設計及計算過程本次設計題目為60米中心傳動刮泥機設計。主要技術(shù)參數(shù)、指標：池徑60米、池深46米、刮泥板外端線速度35mmin、池底坡度1：10、刮泥功率約4kw。根據(jù)上述設計要求，本次設計決定采用垂架式中心傳動刮泥機。本次設計題目為60米中心傳動刮泥機設計。主要技術(shù)參數(shù)、指標：池徑60米、池深46米、刮泥板外端線速度35mmin、池底坡度1：10、刮泥功率約4kw。根據(jù)上述設計要求，本次設計決定采用垂架式中心傳動刮泥機。2.1、

12、確定電動機型號及減速裝置 1、首先確定刮泥機刮臂線速度為4m/s，查表7-29【1】知刮臂驅(qū)動轉(zhuǎn)矩為3912000nm（刮臂線速度為3.054.6m/min，載荷系數(shù)為k=447nm,適用于初沉池固體沉降）刮泥功率p=391200=869.33w刮臂轉(zhuǎn)速為：v=r=r2nn=0.0212r/min設電動機滿載轉(zhuǎn)速為1430r/min,則總傳動比為i=67453由于該減速比較大故決定選用大減速比減速裝置，如擺線針輪減速機和渦輪蝸桿減速機等。結(jié)合本例暫定減速裝置有擺線針輪減速機和蝸桿減速器構(gòu)成。查表【2】知單機擺線針輪減速機的效率為90%95%暫定效率，蝸桿減速器傳動比為，聯(lián)軸器、安全離合器效率為

13、，軸承傳動比為，齒輪傳動效率為，水下滑動軸承效率為，由于單機擺線針輪減速機的減速比最大為1：87，而二級擺線針輪減速機的最大減速比為1:5133,蝸桿減速器傳動比為1:1080,故決定采用二級擺線針輪減速機?？傂?12p總=。故查表【2】知電動機選用y100l2-4.額定功率為3kw，同步轉(zhuǎn)速為1500r/min,滿載轉(zhuǎn)速為1430r/min. 經(jīng)查資料知一級擺線針輪減速機的傳動比為9、11、17、21、23、25、29、35、43、47、59、71、87，二級擺線針輪減速機的傳動比為99、121、187、289、319、385、473、493、595、649、731、841、1003、12

14、25、1505、1849、2065、2537、3045、3481、5133 暫選二級擺線針輪減速機的傳動比為1849，則蝸桿減速器傳動比為 查機械設計手冊（電子版）選用擺線針輪減速機型號為zwd-a-8,蝸桿減速器型號為cws-500.2.2、 功率、轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩計算：1、 各軸轉(zhuǎn)速計算： 各軸輸入功率計算： 各軸輸入轉(zhuǎn)矩計算： 2.3、軸承型號初定：根據(jù)軸徑及輸入轉(zhuǎn)矩信息，查機械設計手冊（電子版）初定電動機與擺線針輪減速機之間的軸承選用鋼珠式安全離合器,擺線針輪減速機與蝸桿減速器之間用鐘鼓齒形聯(lián)軸器gicl10。2.4、導流筒：為了避免中心配水時的徑向流速過高造成短路而影響沉淀的效果，一般在中

15、心進水配水管外設置導流筒改變出水流向，導流筒的水平截面積為水池橫截面的3%。本設計中還在中心進水柱管的出水口外周加置擴散筒，使出水在導流筒內(nèi)先形成水平切向流，然后再變成緩慢下降的旋流。下圖為擴散筒的結(jié)構(gòu)。如圖所示，擴散筒為中心柱管的同心套筒，擴散筒的環(huán)面積略大于中心柱管的斷面積，筒體高度比中心柱管的矩形出水口長度長出100mm左右，筒體下端為封板，封板的位置略低于中心柱管的出水口 ，然后在擴散筒體上相應開設8個縱向長槽口，沿槽口設置導流板，使原水（污水）從擴散筒流出后，沿切線方向旋轉(zhuǎn)，以此改善沉淀效果。 圖2.1 擴散筒 1-擴散筒；2-支撐；3-封板；4-進水柱管2.5、內(nèi)嚙合式滾動軸承傳動

16、機構(gòu)及齒輪設計本次設計的傳動機構(gòu)有戶外式電動機直聯(lián)的臥式二級擺線針輪減速機、蝸桿減速器、帶內(nèi)齒圈的滾動軸承式旋轉(zhuǎn)支承依次傳動扭矩，使懸掛在內(nèi)齒圈上的中心豎架相應旋轉(zhuǎn)。下圖為內(nèi)嚙合式滾動軸承傳動機構(gòu) 圖2.2 內(nèi)嚙合式滾動軸承傳動機構(gòu) 為防止扭矩過載，在蝸桿減速器的蝸桿端部設置壓簧式過力矩保護裝置如圖所示： 圖2.3 壓簧式過力矩保護裝置1-行程開關(guān)；2-壓簧張力指示針；3-頂針；4-壓簧座；5-調(diào)整螺桿；6-鎖緊螺母；7-壓簧座；8-壓簧、渦輪伸出軸主動齒輪設計： 已知該軸輸入功率，輸入轉(zhuǎn)矩t=754090，齒輪轉(zhuǎn)速為n=0.0212r/min,齒數(shù)比為1.1.工作有振動，轉(zhuǎn)向不變。1） 選用

17、直齒圓柱齒輪傳動（內(nèi)嚙合）2） 由于刮泥機轉(zhuǎn)速極低且為開式傳動，故決定選用7級精度（gb1009588）3） 材料選擇。由表10-1選擇主動齒輪為zg340-640,硬度為229hbs,從動齒輪材料為zg310-570,硬度為200hbs，二者材料硬度差為29hbs.4） 初選主動齒輪齒數(shù)為,從動齒輪齒數(shù)為2、 按齒面接觸強度計算 由設計計算公式（10-9a)進行計算，即(1) 確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值1） 試選載荷系數(shù)為2） 由表10-7選取齒寬系數(shù)3） 由表10-6查得材料的彈性影響系數(shù)4） 由圖10-21d按齒面硬度查得主動齒輪的接觸疲勞強度極限，從動齒輪的解除疲勞強度極限5） 由式10-

18、13計算應力循環(huán)次數(shù) 6) 由圖10-19取接觸疲勞壽命系數(shù)、7) 計算接觸疲勞許用應力。取失效概率為1%，安全系數(shù)為s=1.由式10-12得：(2) 計算1） 試算主動齒輪分度圓直徑，代入中較小的值 取2） 計算圓周速度3） 計算齒寬4） 計算齒寬與齒高之比模數(shù) 齒高 5） 計算載荷系數(shù) 根據(jù)，7級精度，由圖10-8查得動載系數(shù) 直齒輪 由表10-2差得使用系數(shù) 由表10-4用插值法查得7級精度、主動齒輪懸臂布置時,由，,查圖10-13得.故載荷系數(shù)6) 按實際的載荷系數(shù)核正所得的分度圓半徑，由式10-10a得 mm 故仍可取855mm 、按齒根彎曲強度計算 齒根彎曲疲勞強度的計算公式為1、

19、 確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值1） 由圖10-20c查得主動齒輪的彎曲疲勞強度極限為，從動齒輪的彎曲疲勞強度極限為2） 由圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)為3） 計算彎曲疲勞許用應力 取彎曲疲勞安全系數(shù)s=1.5,由式10-12得 4) 計算載荷系數(shù) 5) 查取齒形系數(shù) 由表10-5查得 6）查取應力校正系數(shù) 由表10-5查得 7) 計算主從齒輪的應加以比較 從動齒輪的數(shù)值較大。2、 設計計算 故m取45也可以滿足設計要求 對比計算結(jié)果，無論從滿足齒面接觸疲勞強度還是齒根彎曲疲勞強度的角度考慮模數(shù)m取45都滿足設計要求。故 m=45、齒輪幾何尺寸計算1） 計算分度圓直徑 2） 計算中心距 （內(nèi)嚙合）3

20、） 計算齒輪寬度 取 4） 計算齒頂圓直徑 5） 計算齒根圓直徑 因為 故將主動齒輪做成鑄造齒輪。以下為主動齒輪結(jié)構(gòu)參數(shù)：b=433mm 2.6、工作橋池上須設工作橋，工作橋的一端固定在中心驅(qū)動機構(gòu)的基座上另一端架設在沉淀池的池壁頂上。工工作橋作為檢修管理的通道。下圖為工作橋結(jié)構(gòu)： 圖2.4 工作橋結(jié)構(gòu)2.7、中心傳動豎架（1）中心傳動豎架：是垂架式中心傳動刮泥機傳動扭矩的主要部件之一。豎架的上端連接在旋轉(zhuǎn)支承的齒圈上，豎架的下端二側(cè)裝有對稱的刮臂，并設有滑動軸承作徑向支承，刮板固定在掛泥架底弦。下圖為豎架與內(nèi)齒圈連接的結(jié)構(gòu)： 圖2.5 中心豎架與內(nèi)齒圈連接的結(jié)構(gòu) 1-內(nèi)齒圈；2-連接螺栓；3

21、-中心豎架2.8、中心豎架設計及校核由于刮泥機的轉(zhuǎn)速非常緩慢，中心豎架傳遞的扭矩較大。考慮到安裝上的方便，中心豎架一般都設計為橫截面為正方形的框架結(jié)構(gòu)豎架內(nèi)力計算：根據(jù)經(jīng)驗公式知刮板與刮臂總重為70000n，豎架承受總扭矩為已知兩個刮板與刮臂的總重力為,則每根豎架承受的載荷為由刮臂扭矩轉(zhuǎn)化到豎架上端的水平推力為,則.故.將豎架簡化為平面桁架。求支座a、b、h的反力為： (壓力） (壓力） 按a、b、c、d、e、f、g、h各節(jié)點逐段計算各桿件的內(nèi)力，并將計算的結(jié)果直接標注在簡圖上。節(jié)點a: 節(jié)點b: 節(jié)點c: 節(jié)點d: 節(jié)點e: 節(jié)點f: 節(jié)點h: 圖2.6 中心豎架受力分析與計算簡圖 （a）豎

22、架受力分析 (b)豎架受力計算簡圖2.9、水下軸承設計水下軸承支承：中心豎架為一垂架式桁架，為保持旋轉(zhuǎn)時的平穩(wěn)，在豎架的下端安裝4個軸瓦式滑動軸承，沿中心進水柱管外圓的環(huán)圈上滑動，以保證中心豎架的傳動精度。下圖為水下軸瓦的結(jié)構(gòu)： 圖2.7水下滑動軸承2.10、刮臂設計（1）垂架式中心傳動刮泥機刮臂的形式有懸臂三棱柱桁架結(jié)構(gòu)和懸臂變截面矩形桁架等。圖1為三角形截面的桁架結(jié)構(gòu)，用于小直徑的垂架式中心傳動刮泥機。圖2為變截面矩形結(jié)構(gòu)，用于大直徑垂架式中心傳動刮泥機。為了便于刮板的排列、安裝和受力平衡，通常多以對稱形式布置兩個刮臂，同時，刮臂的底弦應與池底坡面平行。 刮臂承受刮泥阻力和刮臂、刮板等自重

23、的作用。對懸臂式的刮臂桁架來說，既承受水平方向由刮泥阻力所產(chǎn)生的力矩，有承受豎直方向由刮臂自重所引起的彎矩。 圖2.8 三角形桁架刮臂 圖2.9 矩形桁架刮臂2.11、刮板設計沉淀池的集泥槽位于水池中心，當刮板旋轉(zhuǎn)時刮板各點觸及沉淀污泥后，使污泥受到刮板法向的推力和沿刮板的摩擦力的作用向水池中心移動。對于中心進水的沉淀池來說，集泥大多集中在靠近中心導流筒的池底上，為提高刮泥的效率，最好是將刮板的形狀設計成對數(shù)螺旋線。直徑小的刮泥機可以設計成兩條對稱排列的整體對數(shù)螺旋形刮板。大直徑的刮泥機由于整體曲線的刮板存在安裝上的困難，都將刮板分成若干段，平行的安裝在刮臂上如下圖所示。此外，對數(shù)螺旋線是一變

24、曲率曲線，刮板制造比較困難，因而在設計中多數(shù)簡化成直線刮板的形式，刮板與刮臂中心線的夾角為，相互平行排列。 圖2.10 刮板的排列 1-刮板； 2-刮臂對數(shù)螺旋線的幾何軌跡：刮板曲線如下圖所示，幾何尺寸也可按下式計算： （m) 式中 變化半徑（m) r起點半徑（m) 從起點至變徑間的夾角 e自然對數(shù) k常數(shù)， 其中為刮板與泥沙的摩擦角，取。 圖2.11 對數(shù)螺旋曲線的幾何作圖刮板數(shù)量及長度：刮板的數(shù)量和長度與刮臂的結(jié)構(gòu)有關(guān)。每條刮臂上的刮板數(shù)量應滿足刮泥的連續(xù)性。當刮板較長時，則要求刮臂桁架底弦有較大的寬度，同時還要求刮臂有足夠的結(jié)構(gòu)強度和剛度。因此，設計刮臂時在結(jié)構(gòu)允許的情況下，盡量設計成較

25、寬的刮臂底弦。設置刮板時，可先從距池邊0.3-0.5m處開始。如采用分塊安裝，則除第一塊起始刮板的長度按實際需要設計外，其余均應有一定的前伸量，以保證鄰近的刮板在刮臂軸心線上的投影彼此重疊。其重疊度為刮板長度投影的10%-15%，一般為150-250mm。這樣連續(xù)重疊下去，直到最后一塊刮板的末端伸過中心集泥槽的外周0.1-0.15m為止。刮板的長度隨桁架結(jié)構(gòu)形式而變，通常由池邊向中心布置，長度逐漸增大。刮板高度：刮板的高度取決于所要刮送污泥層的厚度。通常設計的刮板高度應比污泥層厚度高出一個固定值。但沉淀池的污泥含水較高，與水接近，具有一定的流動性，污泥層高度較難確定，通常各刮板取同一高度，約2

26、50mm，刮板下緣距池底為20mm。三、 系統(tǒng)電氣控制本設計中刮泥機的電氣控制主要是對運行中可能出現(xiàn)的過載情況的處理。處理思路是：首先在電動機和擺線針輪減速機之間用安全離合器聯(lián)結(jié)，離合器根據(jù)過載40%來選擇。即。當發(fā)生過載情況后離合器分離，電動機轉(zhuǎn)速升高，速度繼電器開始工作，蜂鳴器發(fā)出警報同時電動機開始制動，一段時間后電動機電源被切斷，保護整個刮泥裝置安全。為了提高靈敏度和可靠性，該控制方式還可以采用plc控制。電氣控制圖如下： 圖3.1 電氣控制圖如果采用plc控制，鑒于此裝置比較簡單。決定采用西門子公司的s7200小型plc,cpu221。cpu主要參數(shù)為輸入電壓為20.428.8vdc/

27、85264vac（4763hz），用戶存儲空間為2048字，本機數(shù)字輸入/輸出為6輸入/4輸出。plc梯形圖為：指令程序為： ldn i0.0 an io.1 a i0.2 0 q0.0 an q0.1 = q0.0 ldn i0.0 an i0.1 a i0.3 = q0.2 a t37 = q0.1 = t37 圖3.2 plc控制梯形圖及程序四、技術(shù)要求 1、一般要求 1）刮泥機應符合本標準的規(guī)定，并按經(jīng)規(guī)定程序批準的圖樣和技術(shù)文件制造 2）刮泥機所有外購件、協(xié)作件必須有合格證明，經(jīng)檢查部門檢查合格后方能進行裝配。 3）刮泥機零件的材料應有合格證明文件，否則進行試驗和化驗，合格后方可使用

28、。2、 整機性能要求 1）刮泥機運轉(zhuǎn)時應平穩(wěn)正常，不得有沖擊、震動和不正常響聲。 2）刮泥機應能連續(xù)地將污泥刮至污泥斗，將浮渣刮集到浮渣斗。 3）刮泥機無故障工作時間不少于8000h，使用壽命不少于15a。3、 安全防護 1）刮泥機的設計制造應符合gb5083的規(guī)定。 2）電控設備應符合gb4720的規(guī)定，并應設有過電流、欠電壓保護和信號報警設備。 3）電器外殼的防護等級應符合gb4942-2中ip44級的規(guī)定。 4）電動機與電控設備接地電阻不得大于4。 5）刮泥機應設有過扭矩保護機構(gòu)，機構(gòu)應靈敏可靠，保證達到設定轉(zhuǎn)矩時發(fā)出警報信號并止運轉(zhuǎn)。 6）刮泥機主軸旋轉(zhuǎn)方向應用紅色箭頭在減速器蓋上標出

29、。 7）刮泥機置于露天時應將電動機等電氣設備加設防雨罩。4、 主要零部件質(zhì)量要求 1）擺線針輪減速機應符合jb2982的規(guī)定。 2）蝸桿、渦輪的精度應分別符合gb10089、gb2318中8級的規(guī)定。 3）蝸桿、渦輪采用的材料性能應不低于表3的規(guī)定。 表3 蝸桿、渦輪材料零件名稱材料熱處理要求蝸桿45號鋼調(diào)質(zhì)hb241286渦輪ht300(gb9439) 4）水下緊固件應使用不銹鋼材料，主軸宜采用空心軸。 5）蝸桿減速器箱體結(jié)合面和各密封處不得滲漏油。 6）刮板為對數(shù)螺旋線形或直線形，其下端應采用可調(diào)橡膠板。 7）分段刮板運行軌跡應彼此重疊，重疊量為150250mm。 8）刮泥臂上應設置濃集柵

30、條，柵條高度不得小于2/3水深，柵條間隔一般為300mm。 9）鋼結(jié)構(gòu)的設計、施工、驗收應分別符合gbj17、gbj205的規(guī)定。 10）工作橋的容許撓度不得大于跨度的1/800，橋上走道寬應大于1m，中央部分應有操作檢修的空間。 11）焊接件的焊縫應平整、光滑，不應有裂縫、氣孔、夾渣、未焊透、未融合等缺陷，其質(zhì)量應按gbj205中的三級標準檢驗。5、 裝配質(zhì)量要求 1）減速機座中心與池體中心應重合，同軸度允許偏差為10mm。機座標高應符合設計要求，允許偏差為。 2）刮泥機主軸對機座地面的垂直度允許偏差為0.5mm/m，總偏差不得大于2mm。 3)刮臂應調(diào)在同一圓錐面內(nèi)，通過同一標高基準點的高

31、差不得大于5mm。 4）刮板的下緣與池底的距離應為： a、鋼刮板不得大于50mm b、橡膠刮板不得大于10mm。6、 涂裝要求 1）零件涂裝前必須除銹，鋼材表面除銹質(zhì)量應符合syj4007中st3級的規(guī)定。 2）刮泥機水下部件應涂裝耐腐蝕涂料。 3）刮泥機的所有不加工表面及特別指出的加工表面均應涂漆。 4）漆膜應平整光滑、色澤一致，不得有針孔、起泡、裂紋、劃傷剝落和明顯流掛等影響防護性能的缺陷。 5）漆膜厚度應符合以下規(guī)定： a、水上金屬表面 150200 b、水下金屬部分 250300 6）主軸與水面交界處（水面上300mm，水面下200mm)應用三層玻璃布和環(huán)氧樹脂分層貼襯防腐。7、 試驗

32、方法和檢驗規(guī)則 1）出廠試驗及檢驗 2）每臺刮泥機均應經(jīng)制造廠質(zhì)量檢查合格后方能出廠，并附有合格證和使用說明書。 3）刮泥機出廠試驗方法及檢驗規(guī)則應符合表4的規(guī)定. 表4 出廠試驗及檢驗序號項目試驗方法檢驗規(guī)則技術(shù)要求條文號備注（方法及量具）1擺線針輪減速機密封空載運轉(zhuǎn)不得少于2h視覺法4.4.12蝸桿減速器密封空載運轉(zhuǎn)不得少于2h視覺法4.4.53渦輪齒面接觸斑點空載運轉(zhuǎn)不得少于2h涂紅鉛油4.4.24安全銷剪切強度每批做兩個試件材料試驗機4.3.55焊縫視覺法、通用量具4.4.146漆膜厚度電磁式膜厚計4.6.57涂漆質(zhì)量貼帶法檢查附著力4.6.4貼帶法：準備六塊規(guī)格為200mm200mm

33、的試片。試片經(jīng)表面處理后，與產(chǎn)品涂漆方式一樣涂上一層，帶徹底干透后，用鋒利的專用刀片或保險刀片，在試片表面劃上一個夾角為60的叉，刀痕要劃至鋼板。然后貼上專用膠帶，使膠帶貼緊漆膜，接著迅速將膠帶扯起，如刀痕兩邊涂層被粘下的總寬度最大不超過2mm即為合格。8、 現(xiàn)場試驗及檢驗1） 刮泥機現(xiàn)場試驗機檢驗規(guī)則應符合表5的規(guī)定。 表5 現(xiàn)場試驗及檢驗序號項目試驗方法檢驗規(guī)則技術(shù)要求條文號備注（方法及量具）1機座-水平儀（精度0.05mm/m）4.5.12主軸垂直度-通用量具4.5.23刮泥連續(xù)性測量刮板重疊量通用量具4.4.104刮板與池底距離測量每塊刮板與池底距離通用量具4.5.45提升機構(gòu)手動操作

34、升降3次4.4.76接地電阻-接地電阻測試儀4.3.47空負荷運行連續(xù)運行2h4.2.1，4.2.38過扭矩保護機構(gòu)靈敏性人為過載3次4.3.59負荷運行正常投產(chǎn)后連續(xù)運行72ha電動機電流1.5級電流表電流應平穩(wěn)，不得大于額定電流b擺線針輪減速機平穩(wěn)性觸覺法4.4.1c擺線針輪減速機密封性視覺法4.4.1d蝸桿減速器平穩(wěn)性觸覺法無異常振動e蝸桿減速器密封性視覺法4.4.5五、結(jié)束語本次設計的主要任務是中心傳動刮泥機的整體機構(gòu)設計。鑒于設計要求池徑是60m，本次設計決定采用垂架式中心傳動刮泥機。垂架式中心傳動刮泥機具有適用于池徑較大的輻流式初次、二次沉淀池。具有機構(gòu)簡單、連續(xù)運轉(zhuǎn)、管理方便等特

35、點。但同時也存在刮泥線速度受刮板外緣速度限值的不足。本次設計是對大學四年來所學知識的一次大檢閱，也是對自己實際工作能力的一次檢測。通過這次設計，我逐步了解到作為一個工程技術(shù)人員所應該具備的基本條件。那就是不但要有豐富的本專業(yè)知識，還應該具有細致耐心以及不怕艱苦的工作作風。為了搞好這次設計，我們先后翻閱了大量的資料，收獲不小，對刮泥機方面的發(fā)展和前景有了大致的認識，更了解了一些國外的發(fā)展情況，覺得中國的環(huán)保產(chǎn)品制造業(yè)與發(fā)達國家相比確實有很大的差距。而作為一名大學生，我們一定要努力學習，不斷奮斗，為國家制造業(yè)的振興貢獻出自己的一份力量。另外，通過本次設計，使我們對大學四年來所學的知識有了一個系統(tǒng)的了解，并得到了更深的鞏固，為以后走上工作崗位奠定了一個堅實