Результат интеллектуальной деятельности: ТРАКОВАЯ ГРАБЕЛЬНАЯ РЕШЕТКА УСТРОЙСТВА ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД И ТРАК ГРАБЕЛЬНОЙ РЕШЕТКИ

Группа изобретений относится к области очистки сточных вод. Изобретения могут быть использованы в устройствах для механической очистки сточных вод для задержания и извлечения из сточных и ливневых вод механических включений от твердых отходов и мусора.

Известна грабельная решетка устройства для механической очистки сточных вод, содержащая граблины (скребки) с зубьями, закрепленные на двух бесконечных цепях, установленных на парах приводных и рабочих зубчатых колес. 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 E03F 5/14, опубл. 27.02.2004). Выполнение граблин, закрепленными на цепях, усложняет конструкцию устройства, снижает его надежность и повышает трудоемкость ремонта и эксплуатационного обслуживания.

Известна наиболее близкая по совокупности существенных признаков грабельная решетка устройства для механической очистки сточных вод, содержащая подвижно соединенные в бесконечную гусеничную цепь грабельные траки с зубьями, установленными под углом к основанию трака. Торцевые кромки соседних грабельных траков соединены внахлест посредством подвижного болтового соединения в бесконечную гусеничную цепь (патент США №5565093 на изобретение «Conveyor-band filter apparatus», МПК B01D 33/27; B01D 33/333; E02B 8/02, опубл. 15.10.1996).

Наличие в грабельной решетке траков с зубьями позволяет исключить цепи, используя вместо них траки, что упрощает конструкцию устройства и повышает его надежность. 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 очистки вручную или промывки водой под высоким давлением, что увеличивает эксплуатационные расходы и повышает трудоемкость обслуживания устройства. Грабельная решетка, содержащая соединенные внахлест траки, обладает большой металлоемкостью и создает значительные нагрузки на зубчатые колеса, увеличивая износ и снижая надежность 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 отдельных случаях исполнения, заключаются в повышении износоустойчивости, надежности и увеличении срока службы траковой решетки.

Указанные технические результаты достигаются тем, что траковая грабельная решетка устройства для механической очистки сточных вод содержит подвижно соединенные в бесконечную гусеничную цепь грабельные траки с зубьями, установленными под углом к основанию трака. При этом траковая грабельная решетка содержит грабельные траки с углом наклона зубьев α₁ и грабельные траки с углом наклона зубьев α₂ к основанию траков, где α₁≠α₂. Траки с разным углом наклона зубьев очередно соединены в гусеничную цепь с помощью соединительных элементов.

Предпочтительно, чтобы каждый из соединительных элементов содержал по две параллельно размещенные относительно друг друга фигурные пластины, между концами которых посредством болтового соединения были подвижно закреплены торцевые кромки грабельных траков.

Предпочтительно также, чтобы болтовое соединение содержало шайбу вращающуюся; шайбу прижимную; болт; гайку самоконтрящую.

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

Предпочтительно также, чтобы зубья грабельных траков имели конический профиль.

Предпочтительно также, чтобы фигурные пластины соединительных элементов и торцевые кромки грабельных траков содержали радиальные выступы.

Предпочтительно также, чтобы основание трака содержало, по меньшей мере, одно сквозное окно.

Предпочтительно также, чтобы трущиеся поверхности траков были выполнены упрочненными.

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

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

- наличием грабельных траков с разными углами наклона зубьев α₁, α₂ где α₁≠α₂;

- очередным соединением грабельных траков с разными углами наклона зубьев α₁ и α₂;

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

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

- выполнением соединительных элементов, содержащими по две параллельно размещенные относительно друг друга фигурные пластины;

- выполнением торцевых кромок грабельных траков подвижно закрепленными между концами фигурных пластин посредством болтового соединения;

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

- наличием очередно соединенных грабельных траков с углом наклона зубьев α₁=90°, и грабельных траки с углом наклона зубьев α₂>90°;

- выполнением зубьев грабельных траков, имеющими конический профиль;

- наличием радиальных выступов на фигурных пластинах соединительных элементов;

- наличием радиальных выступов на торцевых кромках грабельных траков;

- наличием, по меньшей мере, одного сквозного окна в основании трака;

- выполнением трущихся поверхностей траков упрочненными;

- выполнением контактных поверхностей вращающихся шайб, болтов, имеющими соответствующие твердость и антифрикционность.

Наличие грабельных траков с разным углом наклона зубьев α₁, α₂, где α₁≠α₂, и очередное их соединение позволяет собрать волокнистые загрязнения в виде «ковровых дорожек» и «бород», исключая необходимость принудительной очистки фильтровального полотна устройства механической очистки сточных вод 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. Соединение грабельных траков в гусеничную цепь с помощью соединительных элементов снижает металлоемкость траковой решетки, упрощает проход криволинейного участка траектории движения гусеничной цепи.

Наличие на соединительных пластинах и грабельных траках радиальных выступов обеспечивает зацепление элементов траковой грабельной решетки с зубчатыми колесами, имеющими ответные впадины. Выполнение зубьев грабельных траков, имеющими конический профиль, обеспечивает свободный, без «заеданий», заход зубьев трака между пластинами 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 сквозных окон в основании трака снижает металлоемкость конструкции и гидравлическое сопротивление потоку.

Изобретение иллюстрируется схемными чертежами траковой грабельной решетки, представленными на фиг. 1-4.

На фиг. 1 представлен схемный чертеж траковой грабельной решетки, частично в сборке, общий вид.

На фиг. 2 представлен схемный чертеж траковой грабельной решетки, вид сбоку.

На фиг. 3 представлен схемный чертеж траковой грабельной решетки, вид А на фиг. 2.

На фиг. 4 представлен сборочный чертеж траковой грабельной решетки.

В предпочтительном случае исполнения траковая грабельная решетка устройства для механической очистки сточных вод содержит подвижно соединенные в бесконечную гусеничную цепь грабельные траки 1 с углом наклона зубьев α₁, предпочтительно =90°, и грабельные траки 2 с углом наклона зубьев α₂, предпочтительно >90°. Траки 1, 2 очередно соединены в гусеничную цепь с помощью соединительных элементов 3. Каждый из соединительных элементов 3 содержит по две параллельно размещенные относительно друг друга фигурные пластины 4, между концами которых посредством болтового соединения подвижно закреплены торцевые кромки 5 грабельных траков 1, 2. Болтовое соединение содержит шайбу вращающуюся 6; шайбу прижимную 7; болт 8; гайку самоконтрящую 9. Зубья 10 грабельных траков имеют конический профиль (на чертеже не показан). Фигурные пластины 4 и торцевые кромки 5 грабельных траков содержат радиальные выступы 11. Основание трака содержит, по меньшей мере, одно сквозное окно 12.

Изобретение работает следующим образом.

Траки 1, 2 посредством соединительных элементов 3 соединяются в замкнутую гусеницу бесконечной длины. Траки 1, 2 в такой сборке чередуются. Впереди по ходу движения гусеницы находится зачищающий трак 2, следом за ним находится трак грабельный 1. Для обеспечения износоустойчивости гусеницы подбирается соответствие твердости и антифрикционности контактных поверхностей вращающихся шайб 6, болтов 8 и ведущей звездочки (на чертеже не показана). Трущиеся поверхности траков 1, 2 упрочняются физико-химическими способами. Грабельная гусеница приводится в движение при помощи зацепления со звездочкой, имеющей радиальные впадины (на чертеже не показаны). Траки 1, 2 и соединительные элементы имеют радиальные выступы 11.

Известен элемент грабельной решетки устройства для механической очистки сточных вод в виде граблины с зубьями, закрепленной на двух бесконечных цепях, установленных на парах цепных звездочек (патент РФ №2072407 на изобретение «Устройство для механической очистки сточных вод», МПК E03F 5/14, опубл. 27.01.97). Недостатком известной граблины является сложность конструкции, обусловленная необходимостью использования цепей для установки граблин.

Известен наиболее близкий по совокупности существенных признаков трак грабельной решетки устройства для механической очистки сточных вод, содержащий прямоугольное в плане основание, вдоль одной из продольных кромок которого, под углом к основанию, размещены зубья. На торцевых кромках основания выполнены сквозные отверстия под болтовое крепление. Основание имеет в сечении треугольную форму. Верхняя поверхность трака выполнена выпуклой. Отдельные грабельные траки в устройстве соединяют в бесконечную гусеничную цепь, что позволяет использовать их в качестве цепи, кроме того, они одновременно исполняют и функцию грабель. Это позволяет упростить конструкцию устройства и повышает его надежность. Недостатком известного грабельного трака является высокая трудоемкость изготовления, высокая металлоемкость, а также высокое гидравлическое сопротивление потоку.

Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности работы устройства для механической очистки сточных вод.

Технические результаты, достигаемые в результате решения поставленной задачи во всех случаях исполнения, заключаются в уменьшении металлоемкости грабельного трака и снижении трудоемкости его изготовления.

Технические результаты, достигаемые в результате решения поставленной задачи в отдельных случаях исполнения, заключаются в повышении степени очистки и уменьшении гидравлического сопротивления потоку.

Указанные технические результаты достигаются тем, что трак грабельной решетки устройства для механической очистки сточных вод содержит прямоугольное в плане основание, вдоль одной из продольных кромок которого, под углом к основанию, размещены зубья. На торцевых кромках основания выполнены сквозные отверстия под болтовое крепление. Основание представляет собой прямоугольную пластину, одна из продольных кромок которой отогнута вверх и содержит вырезы в виде зубьев, а обе торцевые кромки отогнуты вниз.

Предпочтительно, чтобы вторая продольная кромка пластины была отогнута вверх, отгибы противоположных продольных кромок имели разную высоту, а зубья были вырезаны на отгибе продольной кромки, имеющей большую высоту.

Предпочтительно также, чтобы отгибы торцевых кромок содержали концевые радиальные выступы со сквозными отверстиями под болтовое крепление в центре радиального выступа.

В отдельных случаях выполнения зубья могут быть размещены под углом α₁ к основанию, где α₁=90°.

В других случаях выполнения зубья могут быть размещены под углом α₂ к основанию, где α₂>90°.

Предпочтительно также, чтобы основание содержало сквозные окна.

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

- выполнением основания в виде прямоугольной пластины;

- выполнением одной из продольных кромок прямоугольной пластины отогнутой вверх;

- наличием вырезов в виде зубьев на отогнутой продольной кромке прямоугольной пластины;

- выполнением торцевых кромок прямоугольной пластины отогнутыми вниз.

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

- выполнением второй продольной кромки прямоугольной пластины отогнутой вверх;

- выполнением отгибов противоположных продольных кромок имеющими разную высоту;

- выполнением зубьев, вырезанными на отгибе продольной кромки, имеющей большую высоту;

- наличием на отгибах торцевых кромок концевых радиальных выступов со сквозными отверстиями под болтовое крепление в центре;

- выполнением зубьев, размещенными под углом α₁ к основанию, где α₁=90°;

- выполнением зубьев, размещенными под углом α₂ к основанию, где α₂>90°;

- выполнением основания, содержащим сквозные окна.

Выполнение основания в виде прямоугольной пластины, одна из продольных кромок которой отогнута вверх и содержит вырезы в виде зубьев, а обе торцевые кромки отогнуты вниз, уменьшает металлоемкость трака и снижает трудоемкость его изготовления. Выполнение второй продольной кромки прямоугольной пластины отогнутой вверх обеспечивает транспортировку собранного мусора до транспортера, исключая его смыв в очищенную воду. Выполнение отгибов противоположных продольных кромок имеющими разную высоту, а зубьев, вырезанными на отгибе продольной кромки, имеющей большую высоту, обеспечивает оптимальную степень очистки. Наличие на отгибах торцевых кромок концевых радиальных выступов со сквозными отверстиями под болтовое крепление в центре радиального выступа обеспечивает надежное зацепление траковой грабельной цепи с приводным зубчатым колесом. Выполнение зубьев, размещенными под разным углом к основанию (α₁=90° или α₂>90°) позволяет увеличить степень очистки при очередном соединении грабельных таков с разным углом наклона зубьев в грабельную цепь. Наличие в основании сквозных окон снижает гидравлическое сопротивление потоку.

Изобретение иллюстрируется схемными чертежами трака грабельной решетки устройства для механической очистки сточных вод, представленными на фиг. 5, 6.

На фиг. 5 представлен схемный чертеж трака грабельной решетки устройства для механической очистки сточных вод с углом наклона зубьев к основанию α₁=90°, общий вид.

На фиг. 6 представлен схемный чертеж трака грабельной решетки устройства для механической очистки сточных вод с углом наклона зубьев к основанию α₂>90°).

В предпочтительном случае исполнения трак грабельной решетки устройства для механической очистки сточных вод содержит прямоугольное в плане основание 11 в виде прямоугольной пластины, обе торцевые кромки 5 которой отогнуты вниз. Одна из продольных кромок 12 отогнута вверх на угол α₁ или α₂ и содержит вырезы в виде зубьев 10. На торцевых кромках 5 выполнены сквозные отверстия 13 под болтовое крепление. Вторая продольная кромка 14 пластины отогнута вверх. Отгиб продольной кромки 12 имеет высоту h₁, отгиб продольной кромки 14 имеет высоту h₂, при этом h₁>h₂. Отгибы торцевых кромок 5 содержат концевые радиальные выступы 15, в центре которых выполнены сквозные отверстия 13 под болтовое крепление. В отдельных случаях выполнения, зубья 10 размещены под углом к основанию 11 α₁=90°. В других случаях исполнения зубья 10 размещены под углом к основанию 11 α₂>90°. Зубья 10 имеют конический профиль. Основание трака содержит сквозные окна 16.

Изобретение работает следующим образом.

Траки грабельной решетки соединяются в замкнутую гусеницу бесконечной длины. Грабельная гусеница приводится в движение при помощи зацепления со звездочкой, имеющей радиальные впадины (на чертеже не показаны). Грабельные траки в механической решетке используются вместо цепи, одновременно играя, и ее функцию, и функцию грабель. Грабельные траки с разным наклоном зубьев устанавливаются в гусеничной цепи поочередно. Двигаясь между неподвижными пластинами фильтровального полотна устройства для механической очистки сточных вод, грабельные траки с углом наклона зубьев α₂>90°, выталкивают волоконные и другие загрязнения, застревающие между пластинами. Вытолкнутые застрявшие загрязнения, а также другие загрязнения подбираются грабельными траками с углом наклона зубьев α₁=90° и сбрасываются на лоток транспортера, отводящий собранные механические загрязнения (на чертеже не показаны).