Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД

Изобретение относится к области очистки сточных вод, а именно к устройствам для задержания и извлечения из сточных и ливневых вод механических включений от твердых отходов и мусора.

Изобретение может быть использовано в коммунальном хозяйстве, в канализационных насосных станциях и в промышленных системах очистных сооружений городов, поселков, а также в системах очистных сооружений отдельно стоящих домов.

Известно устройство для механической очистки сточных вод, содержащее раму с закрепленной в ней решеткой из параллельных пластин и граблину, причем рама снабжена стопором, приводом и обтекаемой формы распорами, выполнена составной из соединенных общей осью подвижной и неподвижной полурам, на последней из которых установлен стопор, а привод смонтирован на подвижной полураме, причем пластины решетки неподвижной полурамы выполнены трапецеидальной формы, а распоры установлены в средней части пластин подвижной полурамы на одной горизонтальной оси (авт. св. СССР №1432153 на изобретение «Устройство для механической очистки сточных вод», МПК E03F5/14, опубл. 23.10.1988). Наличие двух видов приводов (электропривод для граблины и гидроцилиндр для подвижной полурамы) снижает надежность устройства, кроме того, при накоплении волокнистых загрязнений в местах сопряжения распоров с боковыми поверхностями пластин, их смыв производится в уже очищенную воду, что снижает эффективность работы устройства.

Известно устройство для механической очистки сточных вод, содержащее решетку с фильтровальным полотном, граблины с зубьями, закрепленные на двух бесконечных цепях, установленных на парах рабочих приводных и натяжных зубчатых колес, привод. Фильтровальное полотно снабжено поперечиной и выполнено в виде набора стержней, имеющих в нижней рабочей части дуговой участок, стержни которого своей концевой частью жестко закреплены в поперечине, граблины с зубьями дополнительно снабжены опорными вставками, установленными на каждой граблине между зубьями, а зубья установлены между стержнями и выступают над ними (патент РФ № 2224851 на изобретение «Устройство для механической очистки сточных вод (варианты)», МПК E03F5/14, опубл. 27.02.2004). Выполнение граблин, закрепленными на цепях, усложняет конструкцию устройства, снижает его надежность и повышает трудоемкость ремонта и эксплуатационного обслуживания.

Известно наиболее близкое по совокупности существенных признаков устройство для механической очистки сточных вод, содержащее фильтровальное полотно из установленных с прозором параллельных пластин; траковую грабельную решетку, установленную на парах рабочих приводных и натяжных зубчатых колес; привод. Траковая грабельная решетка содержит подвижно соединенные в бесконечную гусеничную цепь грабельные траки с зубьями, установленными под углом α < 90° к основанию трака, и выполненными с возможностью вхождения в прозоры фильтровального полотна (патент США №5565093 на изобретение «Conveyor-band filter apparatus», МПК B01D33/27; B01D33/333; E02B8/02, опубл. 15.10.1996).

Использование траковой грабельной решетки позволяет исключить цепи, что обеспечивает упрощение устройства и повышение его надежности. Однако при наличии в сточных водах волокнистых загрязнений в прозорах фильтровального полотна образуются «ковровые дорожки» и «бороды», что приводит к засоряемости фильтровального полотна и необходимости принудительной его очистке вручную или промывке водой под высоким давлением, что увеличивает эксплуатационные расходы и повышает трудоемкость обслуживания устройства.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение эффективности работы устройства для механической очистки сточных вод.

Технические результаты, достигаемые в результате решения поставленной задачи во всех случаях исполнения, заключаются в повышении степени очистки, снижении эксплуатационных расходов и трудоемкости обслуживания.

Технические результаты, достигаемые в результате решения поставленной задачи в предпочтительных случаях исполнения,заключаются в повышении надежности и увеличении срока службы устройства.

Указанные технические результаты достигается тем, что устройство для механической очистки сточных вод содержит фильтровальное полотно из установленных с прозором параллельных пластин; траковую грабельную решетку; привод. Траковая грабельная решетка установлена на парах зубчатых приводных и натяжных колес и содержит подвижно соединенные в бесконечную гусеничную цепь грабельные траки с зубьями, установленными под углом α основанию трака. Зубья выполнены с возможностью вхождения в прозоры фильтровального полотна. Устройство содержит грабельные траки с углом наклона зубьев α₁ и грабельные траки с углом наклона зубьев α₂, где α_{1 ≠} α₂. Траки с разным углом наклона зубьев очерено соединены в гусеничную цепь с помощью соединительных элементов. Соединительные элементы и грабельные траки содержат радиальные выступы, а зубчатые колеса содержат ответные радиальные впадины.

Предпочтительно, чтобы траковая грабельная решетка содержала очерено соединенные грабельные траки с углом наклона зубьев α₁ = 90°, и грабельные траки с углом наклона зубьев α₂ > 90.

Предпочтительно также, чтобы зубья грабельных траков и пластины фильтровального полотна имели конические ответные профили.

Предпочтительно также, чтобы пластины фильтровального полотна в зоне захода зубьев имели параболическую форму.

Предпочтительно также, чтобы грабельные траки и соединительные элементы были подвижно соединены между собой в бесконечную гусеничную цепь посредством болтового соединения, включающего шайбу вращающуюся; шайбу прижимную; болт; гайку самоконтрящую.

Предпочтительно также, чтобы трущиеся поверхности траков были выполнены упрочненными.

Предпочтительно также, чтобы контактные поверхности вращающихся шайб, болтов и зубчатых колес имели соответствующие твердость и антифрикционность.

Предпочтительно также, чтобы зубчатые колеса содержали боковые удерживающие диски.

Сопоставительный анализ заявляемого изобретения с прототипом показал, что во всех случаях выполнения оно отличается от известного, наиболее близкого технического решения:

- наличием грабельных траков с разными углами наклона зубьев б₁, б₂ где б₁ ≠ б₂;

- очерёдным соединением грабельных траков с разным углом наклона зубьев б₁ и б₂;

- соединением грабельных траков в гусеничную цепь с помощью соединительных элементов;

- наличием радиальных выступов на соединительных элементах;

- наличием радиальных выступов на грабельных траках;

- наличием на зубчатых колесах радиальных впадин, ответных радиальным выступам на соединительных пластинах и грабельных траках.

В предпочтительных случаях выполнения заявляемое изобретение отличается от известного, наиболее близкого технического решения:

- выполнением траковой грабельной решетки, содержащей очерено соединенные грабельные траки с углом наклона зубьев α₁ = 90°, и грабельные траки с углом наклона зубьев α₂ > 90;

- выполнением зубьев грабельных траков и пластины фильтровального полотна, имеющими конические ответные профили;

- выполнением пластин фильтровального полотна в зоне захода зубьев, имеющими параболическую форму;

- выполнением болтового соединения, включающим шайбу вращающуюся; шайбу прижимную; болт; гайку самоконтрящую;

- выполнением контактных поверхностей вращающихся шайб, болтов и зубчатых колес, имеющими соответствующие твердость и антифрикционность;

- выполнением трущихся поверхностей траков упрочненными;

- параболической формой пластин фильтровального полотна в зоне захода зубьев.

Наличие грабельных траков с разным углом наклона зубьев α₁, α₂ , где α₁ ≠ α₂ , и очерёдное их соединение в грабельную траковую решетку позволяет очистить прозоры фильтровального полотна от волокнистых загрязнений в виде «ковровых дорожек» и «бород», исключая необходимость принудительной очистки полотна вручную или промывки водой под высоким давлением, снижая тем самым эксплуатационные расходы и трудоемкость обслуживания устройства. При этом, траки с наклоном зубьев α₂, предпочтительно > 90°, обеспечивают снятие загрязнений с внутренней поверхностей пластин фильтровального полотна, выталкивая их наружу, а зубья следующего трака с наклоном зубьев α₁, предпочтительно = 90°, обеспечивают снятие загрязнений с фильтровального полотна и доставку их на конвейер. Все это повышает степень очистки и увеличивает эффективность работы устройства.

Наличие на соединительных пластинах и грабельных траках радиальных выступов, а на зубчатых колесах - ответных радиальных впадин обеспечивает зацепление элементов траковой грабельной решетки с зубчатыми колесами, облегчая движение траковой решетки и поддержание ее в натянутом состоянии.

Выполнение зубьев грабельных траков и пластин фильтровального полотна, имеющими конические ответные профили, обеспечивает свободный, без «заеданий», заход зубьев трака между пластинами фильтровального полотна.

Выполнение пластин фильтровального полотна имеющими параболическую форму в зоне захода зубьев, обеспечивает постепенный, с плавным нарастанием, заход зубьев движущихся траков, вплоть до сквозного прохода сквозь прозоры фильтровального полотна.

Выполнение болтового соединения, включающим шайбу вращающуюся; шайбу прижимную; болт; гайку самоконтрящую, обеспечивает подвижное соединение элементов траковой решетки.

Выполнение контактных поверхностей вращающихся шайб, болтов и зубчатых колес, имеющими соответствующие твердость и антифрикционность, а также трущихся поверхностей траков – упрочненными, обеспечивает высокую износоустойчивость траковой решетки, повышая надежность и увеличивая срок службы устройства.

Наличие боковых удерживающих дисков исключает боковое смещение зубчатых колес и увеличивает надежность устройства.

Изобретение иллюстрируется схемными чертежами устройства для механической очистки сточных вод, представленными на фиг. 1-4.

На фиг. 1 представлен схемный чертеж устройства для механической очистки сточных вод, вид сбоку.

На фиг. 2 представлен схемный чертеж устройства для механической очистки сточных вод, выноска А на фиг. 1.

На фиг. 3 представлен схемный чертеж сечения зубьев и пластин в зоне захода зубьев в прозоры пластин фильтровального полотна, сечение Д-Д на фиг. 2.

На фиг. 4 представлен схемный чертеж зубчатого колеса (часть) с боковым удерживающим диском.

Устройство для механической очистки сточных вод содержит фильтровальное полотно из установленных с прозором параллельных пластин 1; траковую грабельную решетку 2; привод (не показан). Траковая грабельная решетка 2 установлена на парах рабочих приводных 3 и натяжных 4 зубчатых колес и содержит подвижно соединенные в бесконечную гусеничную цепь посредством болтового соединения 5 грабельные траки 6 с зубьями, установленными под углом α₁ к основанию трака, предпочтительно = 90°, и грабельные траки 7 с зубьями, установленными под углом α₂ к основанию трака, предпочтительно > 90°. Зубья грабельных траков выполнены с возможностью вхождения в прозоры между пластинами 1 фильтровального полотна. Грабельные траки 6, 7 с разным углом α₁, α₂ наклона зубьев очередно соединены в гусеничную цепь с помощью соединительных элементов 8. Грабельные траки 6, 7 и соединительные элементы 8 содержат радиальные выступы 9, а зубчатые колеса 3, 4 содержат радиальные впадины 10, ответные радиальным выступам 9. Пластины 1 фильтровального полотна и зубья 11 грабельных траков 6, 7 имеют конические ответные профили. Пластины 1 фильтровального полотна в зоне (В) захода зубьев имеют параболическую форму. Болтовые соединения 5, подвижно соединяющее грабельные траки 6, 7 с помощью соединительных элементов 8 в бесконечную в гусеничную цепь, включают шайбу вращающуюся; шайбу прижимную; болт; гайку самоконтрящую (не показаны). Трущиеся поверхности траков 6, 7 выполнены упрочненными, а контактные поверхности вращающихся шайб, болтов и зубчатых колес имеют соответствующие твердость и антифрикционность. Зубчатые колеса содержат боковые удерживающие диски 12.

Изобретение работает следующим образом.

Траковая грабельная решетка используется в качестве цепи и выполняет функцию грабель. Грабельные траки 6, 7 с разным углом наклона зубьев 11 чередуются в сборке. Впереди по ходу движения гусеницы находится зачищающий грабельный трак 7 с зубьями, установленными под углом к основанию трака б₂ > 90°, следом за ним находится грабельный трак 6 с зубьями, установленными под углом к основанию трака б₁=90°. Гусеница траковой грабельной решетки приводится в движение при помощи зацепления с приводным зубчатым колесом 3 через приводной вал 13. Зачищающий грабельный трак 7 служит для снятия с внутренних поверхностей пластин 1 фильтровального полотна задержавшихся на них загрязнений и выталкивание их наружу, грабельный трак 6 служит для снятия с пластин 1 фильтровального полотна загрязнений и доставки их на транспортер 14 для отвода загрязнений.