1、I毕业设计论文周边传动刮泥机机械系统的设计II毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日 期： 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子
2、版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名： 日 期： III摘 要刮泥机主要应用于广泛用于城市污水处理厂及各种工业废水处理工程中，功能是将辐射式沉淀池中沉淀后的污泥刮集和排除，在污水处理设备中起到至关重要的作用，是保证污水处理厂各种沉淀构建物正常运转的关键设备。刮泥机一般又分为周边传动、中心传动、链条传动等，周边传动刮泥机又分为全跨式和半跨式两种，本设计研究的是半跨式周边传动刮泥机。在设计的过程中，围绕机械结构系统的要求展开的，通过对比几
3、套方案的优缺点，最后定下了本篇论文的设计方案，本设计选用半跨式周边传动，其中有水平桁架、旋转桁架、板梁、中心旋转支承、刮臂与刮板、轮子与走道、联轴器等结构，该方案较好的设计出了一套刮泥设备，该机械具有结构简单、重量轻，节约运行费用、维护管理方便，消耗功率小，工效高，安全性高，传动平稳，操作方便造价低等优点。关键词：刮泥机；污水处理；周边传动；半跨式IVAbstractScraping mud-mainly used extensively for urban sewage treatment plants and industrial wastewater treatment projects
4、, function is to be radiation-sedimentation tank precipitation after scraping the mud-and exclude, in sewage treatment equipment to play Commissioner important role is to ensure that the sewage treatment plant all kinds of precipitation Construction of the normal operation of key equipment.The mud s
5、craper divides into the peripheral transmission, the central transmission, the chain drive generally and so on, the peripheral transmission mud scraper divides into entire straddle type and half straddle type two kinds, what this design research is half straddle type peripheral transmission mud scra
6、per.In the design process, launches regarding the mechanism systems request, through contrasts several sets of plans the good and bad points, finally has settled this paper design proposal, this design selects half straddle type peripheral transmission, including the horizontal truss, the revolving
7、truss, the plate girder, the central revolving supporting, to blow the arm and the scraper, the wheel and the aisle, shaft coupling isostructuralism, this plan good design set has blown the putty equipment, this machinery has the structure to be simple, the weight is light, saves the operating cost,
8、 the maintenance management to be convenient, the consumed power is small, the work efficiency is high, the security is high, the transmission is steady, ease of operation construction cost low status merit.Keywords Pare off mire machine Sewage treatment The periphery spread to move The half across
9、type徐 州 工 程 学 院 毕 业 设 计 (论 文 )I目 录1 绪论 .11.1 我国的环保形势及水工业设备 .11.1.1 我国的环保形式、发展趋势及应对策略 .11.1.2 我国城市污水再生利用的主要问题与发展对策 .11.1.3 我国水工业设备的整体概括和发展 .21.2 环保设备及污水处理工艺 .31.2.1 环保设备 .31.2.2 污水处理工艺 .31.3 刮泥机 .61.3.1 刮泥机简介 .61.3.2 刮泥机的分类 .61.3.3 周边传动式刮泥机的类型、工作原理及国内外发展状况 .81.3.4 初沉池 .91.4 本课题研发的意义 .92 总体设计结构 .102.1
10、 总体构成 .102.2 中心旋转支座 .122.3 桁架 .132.3.1 水平桁架 .142.3.2 旋转桁架 .142.4 板梁 .152.5 工作桥 .162.6 刮臂与刮板 .172.6.1 刮臂 .182.6.2 刮板 .192.7 车轮及轨道 .192.7.1 车轮 .192.7.2 轨道 .212.8 初沉池设计 .212.9 联轴器的设计 .222.9.1 联轴器的分类 .222.9.2 联轴器选择应考虑的问题 .222.9.3 联轴器的选择 .23徐 州 工 程 学 院 毕 业 设 计 (论 文 )II3 机械结构计算 .253.1 总体叙述 .253.2 总载荷 W 的计
11、算 .263.3 板梁的校核 .283.4 旋转桁架的计算 .29结论 .30致谢 .31参考文献 .32附录 .33徐 州 工 程 学 院 毕 业 设 计 (论 文 )11 绪论1.1 我国的环保形势及水工业设备1.1.1 我国的环保形式、发展趋势及应对策略随着人类社会的不断发展，尤其是人口的快速增加、城市化与工业化水平的不断提高，随之而来的原始资源型和污染型水资源短缺问题也日益突出，并成为亟待解决的全球性问题。在我国，水资源短缺和水污染加剧所构成的水危机也已经成为21世纪最严峻的问题之一。许多地区出现工农业争水、城乡争水、地区之间争水、超采地下水和挤占生态用水，尤其是北方和沿海地区。世界上
12、一些缺水国家把城市污水再生利用作为解决水资源短缺的重要战略之一，在城市污水再生处理后用于农业灌溉、工业生产、城市景观、市政绿化、生活杂用、地下水回灌和补充地表水等方面的研究与工程应用，已有较长的历史，不仅可以保护水环境，而且缓解需水和供水之间的矛盾，促进水质水量的再生循环，取得了显著的环境、经济和社会效益。从20世纪80年代开始，我国就开始大力开发城市污水再生利用技术，从发展上给予了肯定和充分重视。目前的主要再生利用途径包括灌溉用水、工业用水、市政用水、环境用水、娱乐和景观用水、生活杂用水及其他用水等。目前，我国已经有一大批城市正在实施城市污水再生利用工程或列入实施计划，一些城市拟建、在建污水
13、处理厂已同时对污水的再生利用工程进行了考虑。展望今后更长的时期，我国城市污水处理和污水再生利用必将有更大发展。从这个意义来说，我国的城市污水再生利用，目前还处于发展起步阶段。1.1.2我国城市污水再生利用的主要问题与发展对策目前我国尚未建立系统的城市污水再生利用规划指标体系。在城市建设总体规划中，虽然均进行了城市的供水及排水规划，但在水资源的综合利用方面缺乏统一的规划，尤其是城市污水再生利用规划。随着城市污水处理设施建设的加快及污水再生利用工作的逐步开展，没有统一的规划进行协调，势必会造成重复建设和决策失误。因此，城市污水再生利用应纳入城市总体规划以及城市水资源合理分配与开发利用计划，在综合平
14、衡、科学论证基础上，针对城市实际情况进行总体规划，确定其应有的位置和作用。城市污水的收集与处理是城市污水再生利用的重要前提条件，目前我国的城市污水管网建设严重滞后于城市发展，二级生物处理率不到15%，影响了城市污水再生利用的潜力与规模。因此，强化城市污水管网与污水处理工程设施的建设是推动城市污水再生利用的关键。城市污水再生利用需要健全的法制保障和全面统一管理，而在我国两者都很薄弱。城市污水再生利用工作，单靠政府行为，没有市场推动，必然动力不足；单靠市场推动，徐 州 工 程 学 院 毕 业 设 计 (论 文 )2没有政府引导，也必然难见成效。因此有必要充分考虑城市污水再生利用工作的特点，既要靠市
15、场推动，也要加强政府行为。强有力的政府推动和切实有效的广大用水户的积极自觉行动相结合，才可能促使我国的城市污水再生利用工作跃上一个新台阶。同时我们要形成环保和节水观念，我们要利用各种宣传形式，向人民群众和再生水使用单位普及城市污水再生利用的科学知识，帮助人们克服污水再生利用的心理障碍和对使用再生水的不信任感。我们要高度重视城市污水再生利用示范工程，进行“眼见为实“的宣传教育。城市污水处理厂或再生水厂应率先试用示范工程出水，向社会提供再生水利用的实际样板。1.1.3 我国水工业设备的整体概括和发展经过 20 多年的发展，中国环保产业已初具规模，一些技术、设备和服务项目已接近发达国家 20 世纪
16、80 年代的水平。中国环保产品以空气和水污染治理设备为主，分别占环保产品年总值的 40%以上。固体废物设备的年产值占全国环保产品总产值的比率约5%；噪声与振动控制设备的年产值占全国环保产品产值的 6.5%；环境监测仪器年产值约占 2.3%。目前环保机械产品的国际贸易市场基本仍为发达国家所占领，中国市场重要领域也被国外技术产品所垄断。虽然国产设备优势较多，但进口设备仍占据中国大量市场份额。中国“十一五”环境保护投资占 GDP 的比例将达到 1.4%-1.5%左右，投资总额大约在1.3 万亿元，这一环保投入在发达国家也属于中上水平。巨大的环保投资，将为环保机械制造业构筑巨大市场。 “十一五”期间国
17、内环保装备市场的需求量将稳定增长；重点需求领域向为发展循环经济服务的方向拓展；市场主体结构进一步优化，运行质量提高，市场竞争依然激烈。 “十一五”期间，中国环保装备出口产品的发展趋势是，由单机出口为主向单机出口与设备成套出口并举的方向发展。污水处理基本上分为工业废水处理和不同的城市污水处理。不同类废水的处理废水不一样的。 基本先设置隔栅，去除大型杂质，接着一般设置初沉池(为了去除一定粒径的固体杂质），接着隔油（一般为炼化行以及油田方面使用），一般两级。而后浮选（基本上为废水处理的必须工艺，去除大量的固体悬浮物以及有机杂质并且起到破除乳化的作用），一般也分为两级，接着使用二沉池（进行二次沉淀，去
18、除有机杂质），随后进行生物处理，生物处理包括最多，一般为活性污泥法，间歇暴气，生化塘等。具体有CASS，SBR，DAF，氧化沟等，接下来再进行沉淀使用二次沉淀池或者过滤器。也就是说，基本分为物理法，化学法和生物法，不过，最常见的是生物处理法，工艺复杂，但运行费用低，一般没有二次污染。 不过所有工艺基本上三者都包含。一些特殊行业或者地方由于资金、占地面积等因素制约，而采取单纯的物理化学法。沉淀是污水净化工艺流程中的重要环节之一，沉淀池排泥直接影响水质处理的效果。徐 州 工 程 学 院 毕 业 设 计 (论 文 )3沉淀池通过重力沉淀的原理，去除污水中的泥等悬浮物。它有幅流式、平流式、周进周出、周
19、进中出等多种形式。污水经过格栅或者筛滤器处理进入初次沉淀池沉淀泥沙，池底部会留下大量的积泥，污泥是污水处理过程中产生的固体废弃物。随着国内污水处理事业的发展，污水厂总处理水量和处理程度将不断扩大和提高，产生的污泥量也日益增加。污水污泥中除了含有大量的有机物和丰富的氮、磷等营养物质，还存在重金属、致病菌和寄生虫等有毒有害成分。为防止污泥造成的二次污染及保证污水处理厂的正常运行和处理效果，对于初次沉中污泥的处理处置问题在城市污水处理中占有的位置已日益突出。采用排泥机械可以有效减轻劳动强度，保证沉淀效果。排泥机的工作情况直接关系到沉淀池的可靠运行和生产效率。在一般水处理过程中，均需用到排泥机械，排泥
20、机械是保证水处理厂各种沉淀构筑物正常运转的关键设备。1.2 环保设备及污水处理工艺1.2.1 环保设备吸刮泥机是主要用于污水处理过程初沉池、二沉池、浓缩池中排泥的专用机械。沉淀池排泥机械一般按以下分类方式分类。表 1-2 排泥机械分类表泵吸式 单管扫描式吸泥机虹吸式 多管并列式翻板式行车式刮泥机 提板式单列链式链板式双列链式水平式平流式螺旋输送式 倾覆式四刮臂式幅流式 中心传动 垂架式 刮泥机双刮臂式水位差动吸式虹吸式吸泥机空气提升式悬挂式刮泥机周边传动吸泥机1.2.2 污水处理工艺污水工艺主要有：城市污水处理工艺：曝气生物滤池，城市污水 SPR 除磷工艺，生物滤池处理工艺，改良 A2/O 工
21、艺，改良型氧化沟工艺，CASS 工艺等。1) 曝气生物滤池工艺简介：曝气生物滤池(Biological Aeration Filtration)，就是在生物滤池处理装置中设徐 州 工 程 学 院 毕 业 设 计 (论 文 )4置填料，通过人为供氧，使填料上生长大量的微生物。曝气生物滤池由滤床、布气装置、布水装置、排水装置等组成。曝气装置采用配套专用曝气头，产生的中小气泡经填料反复切割，达到接近微控曝气的效果。由于反应池内污泥浓度高，处理设施紧凑，可大大节省占地面积，减少反应时间。工艺流程：图1-1 曝气生物滤池工艺流程应用范围：中、小型城市污水处理厂。2) 城市污水SPR除磷工艺简介：水体富营
22、养化主要原因是人类向水体排放了大量的氨氮和磷，磷更是水体富营养化的最主要因素。纵观国内污水处理厂，除磷技术一直是困扰污水处理厂运行的难题。传统的物化除磷技术需要大量的药剂，具有运行成本高，污泥产量大的缺点；前置厌氧的生物除磷工艺具有运行费用低的优点，但是由于完全依赖于微生物的摄磷、释磷作用，难以达到国家污水综合排放的要求。当考虑中水回用时，则更难以达到要求。为此，我公司在现有的物化除磷与生化除磷的技术基础上，结合我公司的实际工程经验，开发出了城市污水深度除磷技术SPR除磷工艺。该工艺以厌氧生物除磷机理为主要技术依托，采用SPR除磷工艺，通过强化厌氧释磷，并辅以物化沉淀去除释放磷的方法，达到整个生化处理系统的除磷要求。工艺流程：图1-2 SPR除磷工艺流程应用范围 ：大、中、小型城市污水处理厂新建 、大、中、小型城市污水处理厂改造 城市污水处理厂磷的回收利用。3) 生物滤池处理工艺简介：由于我国小城镇居住点分散，污水源分布点多量少，城镇级污水厂的规模多低于10000吨/日。目前国内大中型城市污水处理厂经常采用的处理技术有传统活性污泥法、
