專利名稱：水下攪拌器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種專用于水下的作業(yè)工具，特別涉及一種水下攪拌器。
隨著城市污水處理后的排放標準要求的提高，對處理后排放水質(zhì)除了常規(guī)的BOD5、COD等指標外，有的地區(qū)(市)的環(huán)保局還對銨－氮提出了要求，因此，采用常規(guī)的活性污泥法處理污水已不能滿足上述要求。為了達到這排放標準，在處理較小水量時常常采用氧化溝形式，而對水量較大的污水廠，卻常用AO(厭氧、好氧)法的處理工藝。目前，在厭氧池中為了達到原生污水和活性污泥充分混和，又不使污泥下沉的目的，將進行水下推流和攪拌作業(yè)的攪拌部分潛入水中，而其驅(qū)動部分則設(shè)在水面以上，通過傳動軸傳遞至攪拌部分，上述驅(qū)動部分裝在可沿池子平移的行車式衍架上，從而帶動傳動及攪拌部分在整個池子中工作。但是，這種裝置既龐大而復(fù)雜，又不能滿足要求，且其能耗也較大。因此，需要尋求一種設(shè)備，它既能使厭氧池中的原生污水和活性污泥充分混和，又能起到提高池底流速和推流的作用，使污泥不下沉。但是，目前在國內(nèi)尚無同類產(chǎn)品。
本實用新型的目的在于提供一種除能滿足上述要求的設(shè)備外，還要求這種設(shè)備在水下工作時具備良好的水和油密封性能，并具有一定的安全工作報警裝置，以能在水下較長時間可靠工作而無需經(jīng)常拆卸以作檢查。
為實現(xiàn)上述的目的，特提供一種水下攪拌器，它包括一帶輸出軸的驅(qū)動電機；一由驅(qū)動電機帶動的漿軸；一固定于上述漿軸輸出端的螺旋漿；一對分別固定于上述電機輸出軸端及漿軸另一端且相互嚙合的傳動齒輪；一在其內(nèi)穿裝并依靠兩組間隔開的滾動軸承支承上述漿軸的漿軸箱，在漿軸箱內(nèi)在上述兩組軸承之間形成第一貯油腔；一分別與上述電機殼和漿軸箱一端相連、在其內(nèi)穿裝并靠一滾動軸承支承電機輸出軸的中間箱，它和上述漿軸箱之間形成包容上述嚙合齒輪對的第二貯油腔；此外，在上述中間箱內(nèi)在電機輸出軸上位于支承該軸的滾動軸承與電機之間處套裝有一機械動密封組件，用以阻止上述第二貯油腔中的潤滑油進入電機繞組線圈；在上述漿軸上位于上述漿軸箱與螺旋漿之間處套裝有又一機械動密封組件，用以阻止外界水經(jīng)第一和第二貯油腔滲入電機內(nèi)，該組件靠一套裝在該密封組件上、其一端與上述漿軸箱的另一端相固連的軸承座將它包容；在上述中間箱分別與上述電機殼和漿軸箱相連接之界面，以及上述漿軸箱與上述軸承座相連接之界面上，各設(shè)有一密封圈，用以阻止外界水滲入攪拌器內(nèi)；另外，還設(shè)有一滲水報警傳感器，其探頭通過漿軸箱上一孔伸入上述第一貯油腔中，它與設(shè)置在水面上的電控設(shè)備電氣連接，以使當(dāng)滲入上述第一貯油腔的潤滑油中的水量達到一定值(如10％)時則自動控制使攪拌器停機。此外，還有一固定安裝的、圍繞螺旋漿并與螺旋漿旋轉(zhuǎn)軸線同軸線的、基本呈一軸向兩端敞口的直圓筒形導(dǎo)管，靠它和螺旋漿的協(xié)同作用，得以滿足獲得較遠流程的流場要求。
本實用新型的目的和結(jié)構(gòu)特點及其優(yōu)點，通過對下述實施例的描述及其附圖的說明，將會變得更加明了。其中


圖1為實施本實用新型的實施例的縱剖視圖；圖2為
圖1中Ⅰ處所示的機械動密封組件的放大圖；以及圖3為
圖1中Ⅱ處所示的機械動密封組件的放大圖。
如
圖1所示，本實用新型的水下攪拌器包括一驅(qū)動電機1，它由定子101，帶輸出軸103的轉(zhuǎn)子102組成，并一起組裝到一結(jié)構(gòu)緊湊的電機殼2中。電機殼一端為封閉的，另一端敞開。為適應(yīng)深水下(如20米下)工作，將電機絕緣等級提高至F級；一由上述電機1帶動的漿軸15，它平行于上述電機輸出軸103而與電機輸出軸間隔開，兩軸位于同一平面內(nèi)；一固定于上述漿軸15輸出端上的螺旋漿14。該螺旋漿葉片曲線是按潛射流理論計算設(shè)計的，這樣，它能傳遞對應(yīng)驅(qū)動電機1輸出的最大攪拌效率；一導(dǎo)管13，它基本呈一軸向兩端敞開的直圓筒形，且其兩端敞口分別呈不同張開角度的喇叭口形。它是固定安裝于下述中間箱20上，并圍繞著上述螺旋漿14且與螺旋漿旋轉(zhuǎn)軸線同軸線。它與上述螺旋漿14配合工作能滿足較遠流程的流場要求；一對相互嚙合的傳動齒輪18與3，均為斜齒輪，它們分別通過鍵固定連接于上述電機輸出軸103軸端和漿軸15的另一端；一漿軸箱4，它基本呈兩端敞開的圓柱形，上述漿軸15就穿裝在其內(nèi)，并依靠兩組間隔開的滾動軸承支承漿軸15，其中靠螺旋漿14一側(cè)的是一單列向心球軸承8，另一側(cè)的是一靠里的單列向心推力球軸承6和靠外的單列圓錐滾子軸承17，這樣，以利于承受軸向力。在上述軸承8與6之間，漿軸箱4內(nèi)形成了一第一貯油腔22，以存放潤滑油；一中間箱20，基本呈一法蘭盤狀，它分別與上述電機殼2的敞開端和漿軸箱4的靠近電機1的那一敞開端，借助螺釘相互固定連接，上述電機輸出軸13就穿裝在其內(nèi)，并依靠一滾動軸承，如單列向心球軸承24支承電機輸出軸端。該中間箱與上述漿軸箱之間形成一包容上述嚙合齒輪對的第二貯油腔23，以存放潤滑油；上述導(dǎo)管13通過三條拉條12固連于該中間箱上；兩組機械動密封組件11和21(參閱圖2和圖3)，其中動密封組件11安裝于上述漿軸15上位于漿軸箱4與螺旋漿14之間處，它是一種外裝大彈簧非平衡型機械密封組件，包括(順著向螺旋漿方向的順序)彈簧座111，大彈簧112，推環(huán)113，密封圈114，動環(huán)115，密封環(huán)116和靜環(huán)117。結(jié)合圖示可知通過倚靠于沿軸向固定的彈簧座111的大彈簧112的作用力，使推環(huán)113始終向右移動頂緊密封圈114，繼而密封圈114頂住動環(huán)115，又迫使密封環(huán)116和靜環(huán)117之間貼緊保持密封關(guān)系，依靠這一沿徑向的密封帶以及上述密封圈114與漿軸15表面之間近似的線密封帶，就可基本阻止外界水從漿軸15經(jīng)第一、二貯油腔滲入電機內(nèi)，以確保電機的良好絕緣性；另一組動密封組件21安裝于上述中間箱內(nèi)的電機輸出軸103上位于支承該軸的單列向心球軸承24的左側(cè)處，它是一種內(nèi)裝小彈簧非平衡型機械密封組件，包括(順著向電機方向的順序)彈簧座216，小彈簧214，推環(huán)215，密封圈213，動環(huán)217，密封環(huán)212和靜環(huán)211。同理，它也是依靠密封環(huán)212與靜環(huán)211之間的徑向密封帶和密封圈213與電機輸出軸13表面之間近似的線密封帶，可基本阻止上述第二貯油腔中的潤滑油滲入電機1內(nèi)，以確保電機的良好絕緣性；上述兩種密封組件的組成及結(jié)構(gòu)基本相同，因此，上述兩個安裝地點可裝其中任一種，或兩處裝相同的也可，這要根據(jù)安裝處的結(jié)構(gòu)實際情況決定。
一軸承座10，它套裝于漿軸15上，且連接于上述漿軸箱的右側(cè)敞開端。它將上述動密封組件11包容以使它與外界隔離；三道O形密封圈19、5和9，它們分別設(shè)置在上述中間箱20與電機殼2的敞開端的連接界面，上述中間箱20與漿軸箱4的左側(cè)敞開端的連接界面以及上述漿軸箱4的右側(cè)敞開端與上述軸承座10的連接界面上，以防止攪拌器在水下工作時滲進外來之水；以及一滲水報警傳感器16，其探頭通過上述漿軸箱4上的一孔伸入到第一貯油腔22中。當(dāng)滲入第一貯油腔中的潤滑油中的水量達到一定值(如占油量的10％)時，則會使傳感器16接通，信號發(fā)至水面上的控制箱，則發(fā)出聲光報警信號；同時依靠滲水報警延時線路延時四分鐘后，自動切斷攪拌器電源，中斷工作，以起到保護攪拌器的作用。
上述就是本實用新型水下攪拌器的主要組成部分及其結(jié)構(gòu)。
實際使用時，只要借助一導(dǎo)向裝置將它放到水下某深度處，操作人員在地面上開動電源，螺旋漿就高速旋轉(zhuǎn)，使池底污泥和水充分被攪拌混和，并在水下該深度處的一定流場范圍內(nèi)提供一定的流速。例如，該攪拌器曾在國內(nèi)一耐波性水池(長×寬×深＝70米×46米×4米)中測量其流場流速，按照沿池的漿軸軸向池中的不同距離處、它離池底不同高度處，以及不同軸向距離處相應(yīng)深度下某一橫距處的各個測量結(jié)果，表明在長×寬為25米×4米范圍內(nèi)絕大部分區(qū)域內(nèi)的平均流速≥0.3米／秒，達到了使用要求。經(jīng)實測，該攪拌器電耗為每立方米水只需7、8瓦，而前述現(xiàn)有技術(shù)的老裝置則耗電10瓦，提高了20％左右。此外，用此設(shè)備在AO法工藝處理污水排放標準也符合環(huán)保部門對排放水的銨－氮含量要求。
此外，由上述可知，本實用新型水下攪拌器的結(jié)構(gòu)整體性較好，且具有三道O形密封圈及兩道機械動密封組件的良好的水／油密封性能，加上滲水報警裝置的保護作用，使該攪拌器能在水下較長時間，如2000小時內(nèi)可靠工作后才需拉出水面檢查?？傊?，本實用新型水下攪拌器不失為當(dāng)前國內(nèi)AO法污水處理必不可少的新設(shè)備。此外還可用于污泥、糞便攪拌和養(yǎng)魚輸送食料等。
權(quán)利要求1.一種主要用于AO法污水處理的水下攪拌器，它包括一固定于一電機殼2中的帶輸出軸103的驅(qū)動電機1，一由驅(qū)動電機1帶動的漿軸15，一固定于漿軸15輸出端的螺旋漿14，其特征在于，它還包括一對分別固定于所述電機1輸出軸端及漿軸15另一端且相互嚙合的傳動齒輪18及3；一在其內(nèi)穿裝并用兩組間隔開的滾動軸承(17、6)和8支承所述漿軸14的漿軸箱4，在其內(nèi)在所述兩組軸承之間形成第一貯油腔22；一分別與所述電機殼2和漿軸箱4的一端相連，在其內(nèi)穿裝并用一滾動軸承24支承所述電機輸出軸103的中間箱20，它和所述漿軸箱4之間形成包容所述嚙合齒輪對18及3的第二貯油腔23；一組在所述中間箱20內(nèi)的、套裝在電機輸出軸103上位于支承該軸的所述滾動軸承24與電機1之間處的機械動密封組件21；一組套裝在所述漿軸15上位于所述漿軸箱4與所述螺旋漿14之間處的機械動密封組件11，它靠一套裝在所述機械動密封組件11上、其一端與所述漿軸箱4的另一端相固連的軸承座10將它包容；在所述中間箱20分別與所述電機殼2和漿軸箱4一端相連接之界面，以及所述漿軸箱4之另一端與所述軸承座10相連接之界面上，分別設(shè)置的密封圈19、5和9；以及，一滲水報警傳感器16，其探頭通過所述漿軸箱4上之一孔伸入所述第一貯油腔22中，它與設(shè)置在水面上的電控設(shè)備電氣連接。
2.如權(quán)利要求1所述的水下攪拌器，其特征在于，還包括一固定安裝的、圍繞所述螺旋漿14并與它的旋轉(zhuǎn)軸線共軸線的、基本呈一軸向兩端敞口的直圓筒形的導(dǎo)管13，其兩端敞口分別呈不同張開角的喇叭口形。
3.如權(quán)利要求1所述的水下攪拌器，其特征在于，所述機械動密封組件11和21均為一種外裝大彈簧非平衡型機械密封組件或內(nèi)裝小彈簧非平衡型機械密封組件，或者，它們可分別為其中之一種；所述外裝大彈簧非平衡型機械密封組件11包括(順著向所述螺旋漿14方向的順序)一彈簧座111，一大彈簧112，一推環(huán)113，一密封圈114，一動環(huán)115，一密封環(huán)116和一靜環(huán)117；所述內(nèi)裝小彈簧非平衡型機械密封組件21包括(順著向所述電機1方向的順序)一彈簧座216，一小彈簧214，一推環(huán)215，一密封圈213，一動環(huán)217，一密封環(huán)212和一靜環(huán)211。
專利摘要一種專用于AO法污水處理的水下攪拌器，包括驅(qū)動電機，傳動齒輪，槳軸及帶有導(dǎo)管的螺旋槳等部分，它依靠三道O形密封圈及兩道機械動密封組件確保其良好的水/油密封性，并借助滲水報警器起到對設(shè)備工作的保護作用，使該設(shè)備能較長時間在水下可靠工作而無需經(jīng)常拆卸檢查，并在混和污泥和污水及提高池底流速方面具有顯著效果，污水排放標準符合國家規(guī)定，實為國內(nèi)AO法污水處理必不可少的新設(shè)備。此外，還可用于污泥、糞便攪拌和養(yǎng)魚輸送食料等。
文檔編號C02F3/28GK2081839SQ9120115
公開日1991年7月31日 申請日期1991年1月19日 優(yōu)先權(quán)日1991年1月19日
發(fā)明者談禮明, 周柏根, 單興昌, 李金根, 朱恒順 申請人:上海市政工程設(shè)計院, 中國船舶科學(xué)研究中心上海分部