專利名稱：旋臂式液壓推桿潷水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及潷水設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種旋臂式液壓推桿潷水器。
背景技術(shù)：
在污水處理方面，SBR工藝CASS工藝所需要的潷水設(shè)備，起著生物池進(jìn)入排水階段時(shí)，將池內(nèi)達(dá)標(biāo)的上清液按時(shí)按量地由堰口流入排水管排放的作用。大型潷水器是當(dāng)前國家鼓勵(lì)發(fā)展的環(huán)保產(chǎn)業(yè)設(shè)備之一。具體過程是，潷水器按照設(shè)定的速度下降，跟隨生物池液面的下降，當(dāng)潷水器堰口下降至設(shè)定位置時(shí)，液壓推桿停止推(拉)，保位，潷水器停止下降，排水過程結(jié)束。然后，液壓推桿上推潷水器至設(shè)定位置，等待下個(gè)周期重復(fù)運(yùn)行。
現(xiàn)有的電動(dòng)推桿潷水器，由于受機(jī)械結(jié)構(gòu)的限制，力矩受限，潷水深度一般最多
2.5米(雙管或多管潷水器)，潷水器的潷水深度一般最大為2米。對(duì)于再大范圍的潷水深度，現(xiàn)有的常規(guī)旋臂式電動(dòng)潷水器，幾乎無法滿足工藝需要。另外，電動(dòng)推桿潷水器采用機(jī)械傳動(dòng)，維護(hù)量大，需要定期保養(yǎng)，磨損率高。電動(dòng)潷水器的控制系統(tǒng)，除了 PLC外，還需配置變頻器以及其它電氣元器件。而本發(fā)明，可以采用應(yīng)用軟件控制潷水器均速潷水，節(jié)省掉變頻器這個(gè)昂貴的硬件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了彌補(bǔ)已有技術(shù)的不足，提供了一種旋臂式液壓推桿潷水器。本發(fā)明的技術(shù)方案為
旋臂式液壓推桿潷水器，其特征在于包括有浮筒、堰槽、出水主管、液壓動(dòng)力裝置、液壓綜合控制系統(tǒng)，所述的浮筒與堰槽連接為一體，堰槽與出水主管平行設(shè)置，堰槽與出水主管之間垂直連接有多個(gè)出水分管，各出水分管與出水主管之間通過密封式鉸接，各出水分管的中部固定于一個(gè)連接桿上，所述的連接桿的兩端分別通過活接頭一連接有一個(gè)吊架，所述的吊架包括有支桿一、支桿二，所述的支桿一與支桿二之間通過活接頭二連接，所述的兩個(gè)吊架的支桿一之間連接有吊架連桿，兩個(gè)吊架的支桿二分別鉸接于一個(gè)吊架基座上，吊架基座固定于地面上；所述的液壓動(dòng)力裝置包括有小型液壓站、兩個(gè)帶位置傳感器的液壓推桿、兩個(gè)液壓推桿基座，所述的液壓推桿基座固定于地面上，液壓推桿的一端固定于液壓推桿基座上且與小型液壓站控制連接，兩個(gè)液壓推桿的另一端分別固定連接于吊架的支桿二上；所述的液壓綜合控制系統(tǒng)包括有推桿位移型設(shè)備傾斜自糾正聯(lián)鎖報(bào)警系統(tǒng)和角位移型設(shè)備傾斜自糾正校驗(yàn)聯(lián)鎖報(bào)警系統(tǒng)，所述的推桿位移型設(shè)備傾斜自糾正聯(lián)鎖報(bào)警系統(tǒng)和角位移型設(shè)備傾斜自糾正校驗(yàn)聯(lián)鎖報(bào)警系統(tǒng)共用一個(gè)帶CPU的控制主機(jī)和報(bào)警器，所述的推桿位移型設(shè)備傾斜自糾正聯(lián)鎖報(bào)警系統(tǒng)還包括有液壓推桿上的位置傳感器，角位移型設(shè)備傾斜自糾正校驗(yàn)聯(lián)鎖報(bào)警系統(tǒng)還包括有兩個(gè)角位測量變送系統(tǒng)，角位測量變送系統(tǒng)包括有自整角機(jī)及其角位移變送器，自整角機(jī)與角位移變送器之間電連接，位置傳感器、角位移變送器的信號(hào)輸出端分別接入帶CPU的控制主機(jī)的信號(hào)輸入端，所述的帶CPU的控制主機(jī)的信號(hào)輸出端與報(bào)警器、小型液壓站控制連接；所述的兩個(gè)角位測量變送系統(tǒng)分別安裝于兩個(gè)吊架的支桿二與吊架基座連接處的根部。所述的帶CPU的控制主機(jī)采用PLC、工控機(jī)或單片機(jī)，帶CPU的控制主機(jī)安裝于控制柜內(nèi)，帶CPU的控制主機(jī)的信號(hào)輸出端還連接有觸摸屏，帶CPU的控制主機(jī)與上位機(jī)通信連接，帶CPU的控制主機(jī)還自帶遠(yuǎn)程接口。所述的出水主管上還連接有兩個(gè)出氣管，出氣管的一端與出水主管內(nèi)部相通，另一端通向大氣。所述的出水主管的一端封閉，一端連接有排水管；出水主管的封閉端通過軸承固定于一個(gè)支座一上，出水主管的另一端通過管軸承與排水管連接，排水管的進(jìn)水口位于支
座二上。本發(fā)明的液壓動(dòng)力裝置和液壓綜合控制系統(tǒng)也適用于雙管、多管旋臂式潷水器。 本發(fā)明由小型液壓站提供液壓動(dòng)力，由兩根液壓推桿控制潷水器的吊架上下運(yùn)動(dòng)方向及速度，吊架將液壓動(dòng)力傳遞給堰口設(shè)備，由液壓綜合控制系統(tǒng)控制各液壓推桿的同步運(yùn)行，控制器主機(jī)能將設(shè)備運(yùn)行姿態(tài)數(shù)據(jù)(設(shè)備傾斜程度監(jiān)控)，與上位機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)交換。推桿位移型設(shè)備傾斜自糾正聯(lián)鎖報(bào)警系統(tǒng)和角位移型設(shè)備傾斜自糾正校驗(yàn)聯(lián)鎖報(bào)警系統(tǒng)在設(shè)備運(yùn)行期間，后者對(duì)前者起到校驗(yàn)和監(jiān)控的作用。常規(guī)運(yùn)行時(shí)，可以推桿位移型設(shè)備傾斜自糾正聯(lián)鎖報(bào)警系統(tǒng)為主控系統(tǒng)，以角位移型設(shè)備傾斜校驗(yàn)監(jiān)控聯(lián)鎖報(bào)警系統(tǒng)，作為輔助監(jiān)控系統(tǒng)。此二套控制系統(tǒng)，在設(shè)備運(yùn)行時(shí)，實(shí)時(shí)地互相驗(yàn)證，互為冗余。當(dāng)本裝置主控系統(tǒng)失靈時(shí)，本裝置的自動(dòng)控制將可以自動(dòng)切換到(或通過現(xiàn)場電控柜面板上的硬按鈕切換)角位移型設(shè)備傾斜校驗(yàn)監(jiān)控聯(lián)鎖報(bào)警系統(tǒng)。由于本發(fā)明的吊架，結(jié)構(gòu)合理，避免了常規(guī)旋臂式電動(dòng)潷水器在小角度大力矩的工況，可以用最小的力，和更大的力臂，產(chǎn)生最佳的力矩，節(jié)省了能源損耗與機(jī)械損耗。比較現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果
1)增大潷水深度；
2)潷水器的控制和防傾斜保護(hù)，采用了帶自糾正功能帶報(bào)警預(yù)警功能的冗余控制系
統(tǒng)；
3)可節(jié)省常規(guī)旋臂式電動(dòng)潷水器的變頻器硬件，降低了設(shè)備成本。


圖I為本發(fā)明的主視圖。圖2為本發(fā)明的右視圖。圖3為本發(fā)明的液壓綜合控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例方式為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下面結(jié)合實(shí)施例及附圖作詳細(xì)說明。如圖1、2、3所示，一種旋臂式液壓推桿潷水器，包括有I浮筒，2堰槽，3出氣管，4出水分管，5活接頭一，6支桿一,7液壓推桿,8軸承,9出水主管，10管軸承，11排水管，12吊架連桿，13小型液壓站，14控制柜，15角位移測量變送系統(tǒng)，16連接桿，17支座一，18支座二，19支桿二，20活接頭二，21吊架基座，22液壓推桿基座。旋臂式液壓推桿潷水器，包括有浮筒I、堰槽2、出水主管9、液壓動(dòng)力裝置、液壓綜合控制系統(tǒng)，浮筒I與堰槽2連接為一體，堰槽2與出水主管9平行設(shè)置，出水主9管的一端封閉，一端連接有排水管11 ;出水主管9的封閉端通過軸承8固定于一個(gè)支座17上，出水主管9的另一端通過管軸承10與排水管11連接,排水管11的進(jìn)水口位于支座二 18上,堰槽2與出水主管9之間垂直連接有6個(gè)出水分管4，各出 水分管4與出水主管9之間通過密封式鉸接，各出水分管4的中部固定于一個(gè)連接桿16上，連接桿16的兩端分別通過活接頭一 5連接有一個(gè)吊架，吊架包括有支桿一 6、支桿二 19，支桿一 6與支桿二 19之間通過活接頭二 20連接，兩個(gè)吊架的支桿一 6之間連接有吊架連桿12，兩個(gè)吊架的支桿二 19分別鉸接于一個(gè)吊架基座21上，吊架基，21固定于地面上；液壓動(dòng)力裝置包括有小型液壓站13、兩個(gè)帶位置傳感器的液壓推桿7、兩個(gè)液壓推桿基座22，液壓推桿基座22固定于地面上，液壓推桿7的一端固定于液壓推桿基座22上且與小型液壓站13控制連接，兩個(gè)液壓推桿7的另一端分別固定連接于吊架的支桿二 19上；液壓綜合控制系統(tǒng)15包括有推桿位移型設(shè)備傾斜自糾正聯(lián)鎖報(bào)警系統(tǒng)和角位移型設(shè)備傾斜自糾正校驗(yàn)聯(lián)鎖報(bào)警系統(tǒng)，推桿位移型設(shè)備傾斜自糾正聯(lián)鎖報(bào)警系統(tǒng)和角位移型設(shè)備傾斜自糾正校驗(yàn)聯(lián)鎖報(bào)警系統(tǒng)共用一個(gè)PLC控制器3-1和一個(gè)報(bào)警器3-3，推桿位移型設(shè)備傾斜自糾正聯(lián)鎖報(bào)警系統(tǒng)還包括有液壓推桿7上的位置傳感器3-2，角位移型設(shè)備傾斜自糾正校驗(yàn)聯(lián)鎖報(bào)警系統(tǒng)還包括有兩個(gè)角位測量變送系統(tǒng)，角位測量變送系統(tǒng)15包括有自整角機(jī)3-4及其角位移變送器3-5，自整角機(jī)3-4與角位移變送器3-5之間電連接，位置傳感器3-2、角位移變送器3-5的信號(hào)輸出端分別接入PLC控制器3-1的信號(hào)輸入端，PLC控制器3-1的信號(hào)輸出端與報(bào)警器3_3、小型液壓站13控制連接；兩個(gè)角位測量變送系統(tǒng)15分別安裝于兩個(gè)吊架的支桿二 19與吊架基座21連接處的根部。PLC控制器3-1安裝于控制柜14內(nèi)，PLC控制器3_1的信號(hào)輸出端還連接有觸摸屏，PLC控制器3-1與上位機(jī)3-6通信連接，PLC控制器3_1還自帶遠(yuǎn)程接口。出水主管9上還連接有兩個(gè)出氣管3，出氣管3的一端與出水主管內(nèi)部相通，另一端通向大氣。具體實(shí)現(xiàn)過程如下
I、采用寬堰口，薄層潷水，堰口下部的水體不受擾動(dòng)，確?；钚晕勰嗖槐粠С觥?、堰槽上下由液壓推桿驅(qū)動(dòng)吊架帶動(dòng)，液壓推桿采用雙桿液壓推桿，液壓動(dòng)力由小型液壓站隨機(jī)提供；
3、液壓控制系統(tǒng)的工作原理液壓推桿帶位置傳感器，將位置信號(hào)以電信號(hào)形式，反饋給液壓控制系統(tǒng)，液壓控制系統(tǒng)選用PLC、觸摸屏及其他電氣元器件構(gòu)成，該系統(tǒng)可對(duì)液壓比例控制閥輸出控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)液壓推桿的同步運(yùn)行(毫米級(jí))。由液壓控制系統(tǒng)的軟件，完成潷水器運(yùn)行姿態(tài)的判斷，當(dāng)潷水器運(yùn)行姿態(tài)超出設(shè)定范圍(傾斜超出一定的角度，2_/m)，控制系統(tǒng)將發(fā)出就地及遠(yuǎn)傳報(bào)警信號(hào)，通知現(xiàn)場及控制室人員。4、潷水器的主控系統(tǒng)是推桿位移型設(shè)備傾斜自糾正聯(lián)鎖報(bào)警系統(tǒng)，潷水速度可調(diào)。該系統(tǒng)采用帶位置傳感器的液壓推桿、PLC并配合觸摸屏及電氣元器件等，構(gòu)成系統(tǒng)的硬件；該系統(tǒng)的嵌入式內(nèi)置應(yīng)用軟件的邏輯是采用比較每個(gè)推桿的行程位移量的差值的方法，來判定設(shè)備傾斜程度，以其中一個(gè)推桿位移量為測量基準(zhǔn)(毫米級(jí))，作為其它推桿位移控制的輸入值。當(dāng)各推桿的行程位移量的差值，超過一定程度時(shí)(暫定2mm/m)，控制主機(jī)中程序即作出判斷，發(fā)出聯(lián)鎖報(bào)警信號(hào)，觸發(fā)設(shè)備傾斜自糾正程序，并聯(lián)鎖報(bào)警；設(shè)備傾斜自糾正控制，是通過連續(xù)控制液壓比例控制閥的開度，來分別控制該閥對(duì)應(yīng)的液壓推桿的行程，使?jié)骰謴?fù)平衡。液壓推桿行程是連續(xù)控制連續(xù)可調(diào)的。潷水器可以邊運(yùn)行，邊對(duì)設(shè)備傾斜狀態(tài)，進(jìn)行自我糾正，直至恢復(fù)到允許差值之內(nèi)。聯(lián)鎖的內(nèi)容是指根據(jù)人工需要，或根據(jù)傾斜狀態(tài)及設(shè)備傾斜趨勢(shì)，自動(dòng)地暫停運(yùn)行，原地保位、糾偏，再投入運(yùn)行，或復(fù)位(回到潷水器的最高位置)。另外，在現(xiàn)場電控柜面板上和遠(yuǎn)程控制的人機(jī)界面上，均可以實(shí)現(xiàn)人工急停和復(fù)位的手動(dòng)操作。5、以液壓推桿位置變送器為輸入信號(hào)，按照設(shè)定的控制要求(或設(shè)定的時(shí)間段)輸出控制信號(hào)至液壓比例控制閥，控制液壓推桿的運(yùn)行速度，整套控制回路是變輸入值的連續(xù)PID控制回路，使?jié)髟谀茉诔跏紗?dòng)階段(潷水器的最高位置)以設(shè)定好的速度，較快地接近水池水面高度，然后，在與水面垂直方向上的近似均速，進(jìn)行潷水作業(yè)(按照水量和時(shí)間，潷水速度可調(diào))，在潷水器結(jié)束作業(yè)后，再以較快速度復(fù)位(潷水器的最高位)； 6、在上述主控系統(tǒng)運(yùn)行的同時(shí)，輔助以另外一套獨(dú)立的角位移型設(shè)備傾斜校驗(yàn)監(jiān)控聯(lián)鎖報(bào)警系統(tǒng)，該監(jiān)控系統(tǒng)由自整角機(jī)(或旋轉(zhuǎn)變壓器)作為傳感器，以角位移變送器將角度信號(hào)轉(zhuǎn)換為4 20mA的標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)信號(hào)或現(xiàn)場總線信號(hào)(RS232，RS485等)，輸入至帶CPU的控制主機(jī)，構(gòu)成角位移型設(shè)備傾斜校驗(yàn)監(jiān)控聯(lián)鎖報(bào)警系統(tǒng)的硬件，該子系統(tǒng)的嵌入式內(nèi)置應(yīng)用軟件的邏輯是采用比較每個(gè)推桿的角位移量的差值，來判定設(shè)備傾斜程度，當(dāng)推桿的角位移量的差值超過一定程度時(shí)(水平度暫定3° )，程序即作出判斷，發(fā)出聯(lián)鎖報(bào)警信號(hào)。報(bào)警信號(hào)可根據(jù)傾斜程度，分級(jí)報(bào)警，包括預(yù)警報(bào)警。7、設(shè)備有過液壓站電流、斷相、過扭矩等多重安全保護(hù)措施，運(yùn)行安全可靠。8、運(yùn)行成本低，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)行，電控柜設(shè)有就地操作按鈕旋鈕，和遠(yuǎn)控接口，滿足控制室的智能控制要求。電控柜的防護(hù)等級(jí)不低于IP65。9、水下部分采用不銹鋼材料S304(0Crl8Ni9)制作，水上部分，吊架等采用碳鋼制作，并外涂防銹漆。外表美觀，耐腐蝕，使用壽命長。潷水量和潷水深度任意可調(diào)。目前液壓控制技術(shù)已經(jīng)非常成熟，液壓起重力可達(dá)上百噸，如果加強(qiáng)吊架及設(shè)備的材質(zhì)負(fù)荷強(qiáng)度，理論上完全可以實(shí)現(xiàn)常規(guī)旋臂式電動(dòng)潷水器所達(dá)不到的潷水深度，潷水深度至少超過3米、至更大范圍。
權(quán)利要求
1.一種旋臂式液壓推桿潷水器，其特征在于包括有浮筒、堰槽、出水主管、液壓動(dòng)力裝置、液壓綜合控制系統(tǒng)，所述的浮筒與堰槽連接為一體，堰槽與出水主管平行設(shè)置，堰槽與出水主管之間垂直連接有多個(gè)出水分管，各出水分管的中部固定于一個(gè)連接桿上，所述的連接桿的兩端分別通過活接頭一連接有一個(gè)吊架，所述的吊架包括有支桿一、支桿二，所述的支桿一與支桿二之間通過活接頭二連接，所述的兩個(gè)吊架的支桿一之間連接有吊架連桿，兩個(gè)吊架的支桿二分別鉸接于一個(gè)吊架基座上，吊架基座固定于地面上；所述的液壓動(dòng)力裝置包括有小型液壓站、兩個(gè)帶位置傳感器的液壓推桿、兩個(gè)液壓推桿基座，所述的液壓推桿基座固定于地面上，液壓推桿的一端固定于液壓推桿基座上且與小型液壓站控制連接，兩個(gè)液壓推桿的另一端分別固定連接于吊架的支桿二上；所述的液壓綜合控制系統(tǒng)包括有推桿位移型設(shè)備傾斜自糾正聯(lián)鎖報(bào)警系統(tǒng)和角位移型設(shè)備傾斜自糾正校驗(yàn)聯(lián)鎖報(bào)警系統(tǒng)，所述的推桿位移型設(shè)備傾斜自糾正聯(lián)鎖報(bào)警系統(tǒng)和角位移型設(shè)備傾斜自糾正校驗(yàn)聯(lián)鎖報(bào)警系統(tǒng)共用一個(gè)帶CPU的控制主機(jī)和報(bào)警器，所述的推桿位移型設(shè)備傾斜自糾正聯(lián)鎖報(bào)警系統(tǒng)還包括有液壓推桿上的位置傳感器，角位移型設(shè)備傾斜自糾正校驗(yàn)聯(lián)鎖報(bào)警系統(tǒng)還包括有兩個(gè)角位測量變送系統(tǒng)，角位測量變送系統(tǒng)包括有自整角機(jī)及其角位移變送器，自整角機(jī)與角位移變送器之間電連接，位置傳感器、角位移變送器的信號(hào)輸出端分別接入帶CPU的控制主機(jī)的信號(hào)輸入端，所述的帶CPU的控制主機(jī)的信號(hào)輸出端與報(bào)警器、小型液壓站控制連接；所述的兩個(gè)角位測量變送系統(tǒng)分別安裝于兩個(gè)吊架的支桿二與吊架基座連接處的根部。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的旋臂式液壓推桿潷水器，其特征在于所述的帶CPU的控制主機(jī)采用PLC、工控機(jī)或單片機(jī)，帶CPU的控制主機(jī)安裝于控制柜內(nèi)，帶CPU的控制主機(jī)的信號(hào)輸出端還連接有觸摸屏，帶CPU的控制主機(jī)與上位機(jī)通信連接，帶CPU的控制主機(jī)還自帶遠(yuǎn)程接口。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的旋臂式液壓推桿潷水器，其特征在于所述的出水主管上還連接有兩個(gè)出氣管，出氣管的一端與出水主管內(nèi)部相通，另一端通向大氣。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的旋臂式液壓推桿潷水器，其特征在于所述的出水主管的一端封閉，一端連接有排水管；出水主管的封閉端通過軸承固定于一個(gè)支座一上，出水主管的另一端通過管軸承與排水管連接，排水管的進(jìn)水口位于支座二上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種旋臂式液壓推桿潷水器，包括有浮筒、堰槽、出水主管、液壓動(dòng)力裝置、液壓綜合控制系統(tǒng)，液壓動(dòng)力裝置包括有小型液壓站、兩個(gè)帶位置傳感器的液壓推桿、兩個(gè)液壓推桿基座，液壓綜合控制系統(tǒng)包括有推桿位移型設(shè)備傾斜自糾正聯(lián)鎖報(bào)警系統(tǒng)和角位移型設(shè)備傾斜自糾正校驗(yàn)聯(lián)鎖報(bào)警系統(tǒng)，推桿位移型設(shè)備傾斜自糾正聯(lián)鎖報(bào)警系統(tǒng)和角位移型設(shè)備傾斜自糾正校驗(yàn)聯(lián)鎖報(bào)警系統(tǒng)共用一個(gè)帶CPU的控制主機(jī)，角位移型設(shè)備傾斜自糾正校驗(yàn)聯(lián)鎖報(bào)警系統(tǒng)還包括有兩個(gè)角位測量變送系統(tǒng)，兩個(gè)角位測量變送系統(tǒng)分別安裝于兩個(gè)吊架的支桿二與吊架基座連接處的根部。本發(fā)明潷水深度大，控制和防傾斜保護(hù)采用了帶自糾正功能帶報(bào)警預(yù)警功能的冗余控制系統(tǒng)，設(shè)備成本低。
文檔編號(hào)C02F3/12GK102863076SQ20121024836
公開日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年7月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月18日
發(fā)明者米超, 王淦 申請(qǐng)人:安徽國禎環(huán)保節(jié)能科技股份有限公司