公布日：2023.12.22
申请日：2023.06.05
分类号：B01F29/83(2022.01)I;B01F29/85(2022.01)I;B01F31/40(2022.01)I
摘要
本发明提供了一种污泥搅拌装置及控制方法，包括支架组件；第一驱动组件，设置于支架组件上，第一驱动组件的输出端连接有主动转动轮；滚筒，底部设置有与主动转动轮啮合传动的从动转动轮，滚筒能够随从动转动轮转动；第二驱动组件、第三驱动组件和搅拌器组件，第二驱动组件设置于支架组件上，第三驱动组件和搅拌器组件均连接于第二驱动组件，第二驱动组件驱动第三驱动组件和搅拌器组件沿直线往复运动；搅拌器组件连接于第三驱动组件的输出端，第三驱动组件驱动搅拌器组件升降运动；滚筒的顶部设置有预定路径螺旋孔，滚筒转动时，搅拌器组件沿支架组件滑动的同时沿预定路径螺旋孔运动，第一驱动组件、第二驱动组件和第三驱动组件均连接于控制系统。
权利要求书
1.一种污泥搅拌装置，其特征在于，包括：支架组件(1)；第一驱动组件(2)，其设置于所述支架组件(1)上，所述第一驱动组件(2)的输出端连接有主动转动轮(6)；滚筒(3)，其底部设置有与所述主动转动轮(6)啮合传动的从动转动轮(7)，所述滚筒(3)能够随所述从动转动轮(7)转动，所述滚筒(3)上设置有污泥进口；第二驱动组件(4)、第三驱动组件(9)和搅拌器组件(5)，所述第二驱动组件(4)设置于支架组件(1)上，所述第三驱动组件(9)和所述搅拌器组件(5)均连接于所述第二驱动组件(4)，所述第二驱动组件(4)驱动所述第三驱动组件(9)和所述搅拌器组件(5)沿直线往复运动；所述搅拌器组件(5)连接于所述第三驱动组件(9)的输出端，所述第三驱动组件(9)驱动所述搅拌器组件(5)升降运动；所述滚筒(3)的顶部设置有预定路径螺旋孔(100)，所述滚筒(3)转动时，所述搅拌器组件(5)沿所述支架组件(1)滑动的同时沿预定路径螺旋孔(100)运动；控制系统，所述第一驱动组件(2)、所述第二驱动组件(4)和所述第三驱动组件(9)均连接于所述控制系统。
2.根据权利要求1所述的污泥搅拌装置，其特征在于，所述控制系统包括输入模块、输出模块和控制器，所述输入模块包括均连接于所述控制器的第一编码器、第二编码器、行程开关和显示屏；所述第一编码器用于测试搅拌器组件(5)的相对于所述支架组件(1)运动的直线速度及当前位置；所述第二编码器用于测试滚筒(3)旋转角度和角速度；所述支架组件(1)上安装所述行程开关，所述行程开关用于控制所述搅拌器组件(5)相对于所述支架组件(1)直线运动；所述显示屏用于人机交互；所述输出模块包括：均电连接于所述控制器的第一变频器、第二变频器和第三变频器；所述第一变频器用于控制所述第一驱动组件(2)工作，所述第二变频器用于控制第二驱动组件(4)，所述第三变频器控制所述第三驱动组件(9)工作。
3.根据权利要求1所述的污泥搅拌装置，其特征在于，所述从动转动轮(7)设置于所述滚筒(3)的侧壁的底部。
4.根据权利要求1所述的污泥搅拌装置，其特征在于，所述第三驱动组件(9)包括：支撑座(91)，其滑动设置于所述第二驱动组件(4)上；蜗轮蜗杆电机(92)，其设置于所述支撑座(91)上，所述蜗轮蜗杆电机(92)的输出端连接于所述搅拌器组件(5)。
5.根据权利要求4所述的污泥搅拌装置，其特征在于，所述搅拌器组件(5)包括：搅拌棒(51)，其一端与所述蜗轮蜗杆电机(92)的输出端啮合传动，以升降运动，所述搅拌器的另一端伸入所述滚筒(3)内；螺旋桨叶片(52)，其设置于所述搅拌棒(51)伸入所述滚筒(3)的一端，所述搅拌棒(51)旋转以带动所述螺旋桨叶片(52)搅拌所述滚筒(3)内的污泥。
6.根据权利要求1所述的污泥搅拌装置，其特征在于，所述第一驱动组件(2)包括：驱动电机座(21)，其设置于支架组件(1)上；第一减速电机(22)，其设置于所述驱动电机座(21)上，所述第一减速电机(22)的输出端连接于所述主动转动轮(6)。
7.根据权利要求4所述的污泥搅拌装置，其特征在于，所述第二驱动组件(4)组件包括：第二驱动电机(41)，其设置于所述支架组件(1)上；丝杆(42)，其连接于所述第二驱动电机(41)的输出端，且转动设置于所述支架组件(1)上；移动块(43)，其与所述丝杆(42)转动连接，所述支撑座(91)连接所述移动块(43)，所述移动块(43)带动所述支撑座(91)沿所述丝杆(42)移动。
8.根据权利要求1所述的污泥搅拌装置，其特征在于，所述污泥搅拌装置还包括：辅助转动支架(81)，其设置于所述支架组件(1)上，且位于所述从动转动轮(7)的下方；辅助转动轮(82)，其设置于所述辅助转动支架(81)上，所述辅助转动轮(82)的轴向沿所述从动转动轮(7)的径向设置，所述辅助转动轮(82)支撑所述滚筒(3)转动。
9.根据权利要求1所述的污泥搅拌装置，其特征在于，所述预定路径螺旋孔(100)的路径曲线为：
其中，R为t时刻螺旋路线的半径；V为搅拌棒(51)沿所述支架组件(1)移动的速度；t为滚筒(3)旋转一周的时间；θ为滚筒(3)旋转的角度；d为搅拌棒(51)底部的螺旋桨叶片(52)的最大直径。
10.一种污泥搅拌装置控制方法，其特征在于，用于控制权利要求2-9任一项所述的污泥搅拌装置工作，其包括：S1.将预定比例的污泥与调理剂经污泥入口放入滚筒(3)，此时搅拌器组件(5)位于所述滚筒(3)的正中间位置；S2.第三变频器控制所述第三驱动组件(9)工作，第一编码器将速度信号传输至控制器，第二编码器将角度信号传输至所述控制器；S3.控制器根据所接收的信号计算分析出此刻所述搅拌器组件(5)的所述预定路径螺旋孔(100)半径R，并将该信号转化成控制信号，分别经第一变频器传送至第一驱动组件(2)，第二变频器传送至第二驱动组件(4)工作，实现搅拌器组件(5)的运动；S4.所述搅拌器组件(5)和滚筒(3)运动至控制系统的行程开关后，所述第二驱动组件(4)驱动所述搅拌器组件(5)相对于所述支架组件(1)反向移动；S5.完成搅拌，搅拌器组件(5)回至初始位置，停止工作。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种螺旋行走路线的污泥搅拌装置，以提高滚筒内的污泥的搅拌效果。
本发明的另一目的在于提供一种用于控制该污泥搅拌装置的控制方法，以改变污泥搅拌装置内的搅拌器组件的运动路径，从而提高污泥搅拌装置搅拌污泥的搅拌效果。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供一种污泥搅拌装置，包括：
支架组件；
第一驱动组件，其设置于所述支架组件上，所述第一驱动组件的输出端连接有主动转动轮；
滚筒，其底部设置有与所述主动转动轮啮合传动的从动转动轮，所述滚筒能够随所述从动转动轮转动，所述滚筒上设置有污泥进口；
第二驱动组件、第三驱动组件和搅拌器组件，所述第二驱动组件设置于支架组件上，所述第三驱动组件和所述搅拌器组件均连接于所述第二驱动组件，所述第二驱动组件驱动所述第三驱动组件和所述搅拌器组件沿直线往复运动；
所述搅拌器组件连接于所述第三驱动组件的输出端，所述第三驱动组件驱动所述搅拌器组件升降运动；
所述滚筒的顶部设置有预定路径螺旋孔，所述滚筒转动时，所述搅拌器组件沿所述支架组件滑动的同时沿预定路径螺旋孔运动；
控制系统，所述第一驱动组件、所述第二驱动组件和所述第三驱动组件均连接于所述控制系统。
作为优选地，所述控制系统包括输入模块、输出模块和控制器，所述输入模块包括均连接于所述控制器的第一编码器、第二编码器、行程开关和显示屏；
所述第一编码器用于测试搅拌器组件的相对于所述支架组件运动的直线速度及当前位置；
所述第二编码器用于测试滚筒旋转角度和角速度；
所述支架组件上安装所述行程开关，所述行程开关用于控制所述搅拌器组件相对于所述支架组件直线运动；
所述显示屏用于人机交互；
所述输出模块包括：均电连接于所述控制器的第一变频器、第二变频器和第三变频器；
所述第一变频器用于控制所述第一驱动组件工作，所述第二变频器用于控制第二驱动组件，所述第三变频器控制所述第三驱动组件工作。
作为优选地，所述从动转动轮设置于所述滚筒的侧壁的底部。
作为优选地，所述第三驱动组件包括：
支撑座，其滑动设置于所述第二驱动组件上；
蜗轮蜗杆电机，其设置于所述支撑座上，所述蜗轮蜗杆电机的输出端连接于所述搅拌器组件。
作为优选地，所述搅拌器组件包括：
搅拌棒，其一端与所述蜗轮蜗杆电机的输出端啮合传动，以升降运动，所述搅拌器的另一端伸入所述滚筒内；
螺旋桨叶片，其设置于所述搅拌棒伸入所述滚筒的一端，所述搅拌棒旋转以带动所述螺旋桨叶片搅拌所述滚筒内的污泥。
作为优选地，所述第一驱动组件包括：
驱动电机座，其设置于支架组件上；
第一减速电机，其设置于所述驱动电机座上，所述第一减速电机的输出端连接于所述主动转动轮。
作为优选地，所述第二驱动组件组件包括：
第二驱动电机，其设置于所述支架组件上；
丝杆，其连接于所述第二驱动电机的输出端，且转动设置于所述支架组件上；
移动块，其与所述丝杆转动连接，所述支撑座连接所述移动块，所述移动块带动所述支撑座沿所述丝杆移动。
作为优选地，所述污泥搅拌装置还包括：
辅助转动支架，其设置于所述支架组件上，且位于所述从动转动轮的下方；
辅助转动轮，其设置于所述辅助转动支架上，所述辅助转动轮的轴向沿所述从动转动轮的径向设置，所述辅助转动轮支撑所述滚筒转动。
作为优选地，所述预定路径螺旋孔的路径曲线为：
其中，R为t时刻螺旋路线的半径；
V为搅拌棒沿所述支架组件移动的速度；
t为滚筒旋转一周的时间；
θ为滚筒旋转的角度；
d为搅拌棒底部的螺旋桨叶片的最大直径。
本发明还提供了一种污泥搅拌装置控制方法，用于控制所述的污泥搅拌装置工作，其包括：
S1.将预定比例的污泥与调理剂经污泥入口放入滚筒，此时搅拌器组件位于所述滚筒的正中间位置；
S2.第三变频器控制所述第三驱动组件工作，第一编码器将速度信号传输至控制器，第二编码器将角度信号传输至所述控制器；
S3.控制器根据所接收的信号计算分析出此刻所述搅拌器组件的所述预定路径螺旋孔半径R，并将该信号转化成控制信号，分别经第一变频器传送至第一驱动组件，第二变频器传送至第二驱动组件工作，实现搅拌器组件的运动；
S4.所述搅拌器组件和滚筒运动至控制系统的行程开关后，所述第二驱动组件驱动所述搅拌器组件相对于所述支架组件反向移动；
S5.完成搅拌，搅拌器组件回至初始位置，停止工作。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明中控制系统用于控制上述第一驱动组件、第二驱动组件和第三驱动组件工作，第一驱动组件驱动主动转动轮转动，并带动从动转动轮转动，从而是滚筒绕自身轴线旋转。第二驱动组件驱动第三驱动组件和搅拌器组件同时沿直线方向运动，以使搅拌器组件在滚筒内沿直线当下运动。此外，第三驱动组件驱动搅拌器组件沿竖直方向升降运动。
因此，搅拌器组件在滚筒转动的同时，同时还能够沿直线方向运动和升降运动，搅拌器组件在滚筒内沿预定路径螺旋孔运动，搅拌器组件在滚筒内的工作状态为动态，能够搅拌滚筒的侧面的污泥，从而全面均匀的搅拌滚筒内污泥，搅拌均匀，搅拌效率高。
（发明人：叶捷;高育森;周顺桂;刘永跃;刘怡彤;王楷清）
