背景技術(shù)

  隨著常規(guī)的疊螺式脫水機以功耗小，結(jié)構(gòu)簡單可靠，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，無人值守，易于實現(xiàn)自動化的優(yōu)點，被越來越多的行業(yè)和客戶所認可;在固液分離的設(shè)備競爭市場中，逐漸占有一席之地，主要應(yīng)用于：市政污水廠;食品加工廠;垃圾滲濾液;沼氣工程中的沼液;畜產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的生化工藝;卷煙藍藻、畜禽糞便、加藥氣浮浮渣等。

  常規(guī)的疊螺式脫水機螺旋軸脫水段螺旋葉片升程角度一般為8～13°，整個螺旋軸螺旋葉片升程角度排列順序由出泥端到進泥端逐漸變大。由于污泥在脫水過程中，隨含水率的快速降低，污泥的和螺旋葉片的摩擦力會快速增加，而螺旋升程角度越小推動能力越強，現(xiàn)有螺旋軸螺旋葉片升程排列方式，使螺旋輸送效率較低，產(chǎn)生的污泥脫水段較短，局部壓力大，造成脫水時間不足，出泥含水率較高，活動環(huán)磨損嚴重，設(shè)備使用壽命較短;并且在電鍍、鉆樁泥漿、河道淤泥、污水廠初沉污泥、混凝沉淀、自來水廠沉淀污泥、電鍍污泥、畜牧養(yǎng)殖業(yè)行業(yè)的污泥等行業(yè)應(yīng)用中，由于泥質(zhì)比常規(guī)市政污泥差別較大，無機質(zhì)含量高，污泥可壓縮性較差，填充系數(shù)高，比重大、流動性差，粘性大，甚至含有長纖維，使螺旋運行阻力系數(shù)較大，易于結(jié)塊，常規(guī)疊螺式脫水機在運行過程中，污泥容易阻滯在螺旋葉片中間，螺旋輸送通道阻塞，造成設(shè)備故障，生產(chǎn)不能正常運行，銷售渠道適應(yīng)面窄，已經(jīng)嚴重阻礙了疊螺式脫水機發(fā)展。

  發(fā)明內(nèi)容

  本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有常規(guī)脫水設(shè)備處理比重大、流動性差、粘性大、易結(jié)塊泥漿時存在的缺點，提供一種處理能力和適應(yīng)范圍擴大，能處理比重大、流動性差、粘性大、易結(jié)塊泥漿，能提高活動環(huán)使用壽命的新型疊螺式污泥脫水機及其螺旋軸。

  本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

  一種新型疊螺式污泥脫水機的螺旋軸(簡稱新型螺旋軸)，它采用一種變徑變螺距螺旋軸，整個設(shè)計原理和原常規(guī)疊螺式污泥脫水機的螺旋軸設(shè)計有根本的不同，結(jié)合螺旋輸送原理、脫水物料變化的過程特點和螺旋擠壓的特點，其詳細方案如下：新型螺旋軸螺旋葉片導(dǎo)程角度排列順序由排泥箱到進泥箱逐漸變小，導(dǎo)程角由16°～22°逐漸減小到6°～14°(導(dǎo)程角，又叫紋升角，指的是螺紋的中徑展開的圓周線與螺旋線的夾角);其軸體的螺距(相鄰兩個螺旋葉片之間的距離)沿排泥箱方向逐漸增大，且螺旋軸軸體從軸長的1/3位置起，其直徑由進泥箱向排泥箱方向逐漸增大。

  由于在疊螺式污泥脫水機脫水過程中，進泥箱端污泥含水率較高，污泥的摩擦系數(shù)和填充系數(shù)較小，需要較大的推動能力(需要較小的螺旋導(dǎo)程角度)，對后端的污泥產(chǎn)生較大的壓力，促進脫水作用，使整個脫水段延長，增加脫水時間，疊螺機脫水段壓力更加均衡，出泥含水率更低;而排泥箱端污泥含水率較低，污泥摩擦系數(shù)和填充系數(shù)較大，不需要的太大的推動能力(不需要較小的螺旋導(dǎo)程角度)，污泥隨含水率的快速降低，使污泥摩擦系數(shù)和填充系數(shù)急劇增加，造成排泥箱段污泥和螺旋葉片的摩擦力成倍增加，致使局部壓力過大，導(dǎo)致活動環(huán)和螺旋軸磨損。本發(fā)明結(jié)合螺旋輸送原理(螺旋升程角度越小推動能力越強)，提出了螺旋軸的螺旋葉片導(dǎo)程角度由排泥箱到進泥箱逐漸變小、螺距沿排泥箱方向逐漸增大、直徑由進泥箱到排泥箱逐漸增大的設(shè)計方案;這種設(shè)計既可以有效提高污泥脫水效率，同時，又可以降低活動疊片和固定疊片的損壞程度，延長活動疊片和固定疊片的使用壽命，同目前普通疊螺式污泥脫水機相比較使用壽命可提高3～4倍以上。

  上述新型螺旋軸螺旋葉片底部兩側(cè)均設(shè)有和軸體中心線之間的夾角為20°～45°的防堵板,高度不低于螺旋葉片高度的2/3，防堵板的作用在于物料運動過程中，減小螺旋葉片的直角對物料的摩擦阻力，防止物料停頓抱軸。

  上述新型螺旋軸，采用鎢極氬弧人工控制或半自動控制的焊接工藝方法，在螺旋軸葉片的頂端堆焊多層超耐磨硬質(zhì)合金層;該超耐磨硬質(zhì)合金層中含鈷、鎢、鉻等稀有金屬，具有較好的高溫、常溫硬度，極好的強度、高溫抗疲勞性能、抗熱震沖擊性能和良好的抗氧化性能、耐腐蝕性能(鉻含量約22～33%)、良好的自潤滑性能、很高的耐磨磨料磨損性能，以及良好的抗金屬間磨損等綜合性能，該超耐磨硬質(zhì)合金層與不銹鋼之間的摩擦系數(shù)為0.2;在800℃時仍能保持硬度在318HV，耐磨性能不變化。整個螺旋軸經(jīng)過40多道工序精加工制作而成，螺旋軸表面更圓潤、光滑，采用精磨和拋光的精加工方式，使螺旋軸螺旋葉片與活動環(huán)接觸表面粗糙度達0.8～1.6μm，耐磨層精加工完成后，耐磨層即超耐磨硬質(zhì)合金層的厚度為2～3mm。


      本發(fā)明一種采用上述新型螺旋軸的新型疊螺式污泥脫水機由多個部件構(gòu)成，它包括由固定環(huán)(環(huán)形固定疊片)、活動環(huán)(環(huán)形活動疊片)和上述新型螺旋軸構(gòu)成的過濾本體，還包括罩殼、濾液收集槽、濾液排出口、進泥箱和排泥箱;所述罩殼內(nèi)部依次排列若干個固定環(huán)，相鄰兩個固定環(huán)之間配置有與固定環(huán)同心且可動的活動環(huán)，活動環(huán)的內(nèi)徑比固定環(huán)的內(nèi)徑小;螺旋軸從固定環(huán)和活動環(huán)的中心孔中穿過;過濾本體底部設(shè)有濾液收集槽和濾液排出口;進泥箱和排泥箱分別設(shè)置在螺旋軸的兩端。固定環(huán)的外徑比活動環(huán)的外徑大，相鄰兩個固定環(huán)之間在大于活動環(huán)外徑的外端邊緣處設(shè)置有調(diào)整塊，每塊調(diào)整塊均與連接桿固定連接，連接桿兩端分別固定安裝在進泥箱和排泥箱上。所述新型螺旋軸與安裝在排泥箱一側(cè)的變頻減速機或其他驅(qū)動裝置連接。