摘要：目前我国工业领域内沿用至今的刮油刮泥机还是上世纪的技术，在功能和结构上存在很多的不足，已经不能适应现今国家关于节能减排的需求，急需对其进行改进设计，这些改进措施主要集中在传动链轮与链条、刮板、导向装置、导轨和监测控制装置上，改进的目的是为了提高刮泥机使用寿命，降低故障率，降低维护成本。
关键词：刮泥机；工业；结果
现今阶段工业领域内常用的废水处理机的工艺形式为隔油、浮选、生化废水处理工艺，而隔油处理又是整个工艺过程中最关键的一环，隔油效果的好坏直接对后续工序产生重大影响，目前行业内广泛使用的为链式刮泥机，这种结构的刮泥机是隔油的主要设备，主要作用就是对工业污泥进行刮油和排泥，但是这种老式的刮泥机存在许多设计缺陷，故障率非常高，比如刮板连接形式为螺栓连接，导致刮板受力不均，在负荷较重时会发生变形，导致刮板异响和松动，严重时会直接导致刮板断裂，这类刮泥机采用链传动作为传动形式，链轮和链条之间经常发生松动和滑落，甚至断链。以上这些故障导致这种刮泥机出勤率低，经济性差，严重制约着污泥处理质量。
一、故障原因
1、工业油泥的成分复杂，内部含有大量的化学物质和油污，导致工业油泥密度大、黏度高，很容易粘结在刮板上，使刮板的受力增加，产生弯曲和塑性变形，效率下降。
2、油泥过多的粘结在刮板上还会导致刮板回程时受到作用力，这些作用力的大小足以导致刮板进一步变形，导致链条因受力过大而被拉长，最终断裂掉落。
3、油泥除了会粘结在刮板上以外还会粘结在轨道上，使得轨道运行变得生涩，刮板两端也会因为受力不均产生倾斜，使两侧的链条受力不同步，链条很容易从链轮上脱落。
4、假如油泥在刮板和轨道上粘结的过多就会进一步向外扩张，最终粘结在传动链条上，使链条的磨损加剧、运转不平稳，产生额外的阻力，致使链条蠕动、变形、掉落。
5、现在普遍采用的结构为刮板和滑道通过面接触连接，采用工字钢做支撑，设备运行时由于刮板和滑道的油泥粘结较多，导致运动部件的阻力增大，使结构件发生塑性变形，并且会更大限度的磨损链条和刮板，导致刮泥机发生机械故障。
6、当链轮拉长时要及时的调节张紧轮，保证链条的松紧度适中，并且要定期检查链条的强度是否符合安全要求，对于不达标的要及时更换，防止链条断裂带来的安全隐患。
二、结构改造的具体内容
1、改造的思路
链式刮泥机的结构较为简单，主要由刮板、传动链、张紧装置、驱动装置、导轨和支撑与导向部分组成，要想对其进行改造还需从经常出现的问题入手，解决脱链与断链问题，要通盘考虑流体力学、工程力学、机械设计等理论，对刮泥机的整体结构设计进行二次优化，适当的引入先进技术加强刮泥机的先进性，比如引入新型传感器技术和现代自动化控制技术等提高刮泥机的出勤率，降低刮泥机的故障率。具体可以从以下几个方面进行。
首先需要对刮板的结构和支撑件的结构进行优化设计，通过三维模型的建立和有限元分析，确定刮板和结构件的外形特征，使之满足系统刚性的需求，并且可以选用新型材料代替以往的铸铁件和铸钢件，使刮板的数量更趋于合理，受力更加平衡，与油泥的粘结作用更小。
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其次要对张紧装置进行改良，使张紧装置能够脱离泥池运行，这样不仅能够使张紧装置的寿命更长，也能使张紧装置的重量降低，结构更加简单，易于控制，便于安装和维护。
再者还要改进刮泥机的监测手段，变人工监测为自动监测，引入先进的传感器技术使链条和刮板的运行状态能够实时反馈给使用者，保证设备的安全运行。
2、具体改造设计考虑的因素
减小刮板高度和减少刮板数量，在实际的使用过程中发现，由于污泥池内的泥具有流动性，因此过高的刮板并没有提高多少刮泥效率，反而增加了机器的负载，因此可以将刮泥机的刮板高度做的更低一些，在不降低多少刮泥效率的同时，大大减轻了系统的负载，由于新材料的引入和刮板单位强度的提高，使得刮板数量也可以进一步降低，这样做的好处显而易见，在同等的功率下能够减轻系统的整体重量，这就使得整台机器的结构件能够进一步减轻，但是这种大的改动必须要经过详细的计算和校核，以保证机器结构的合理。
更换材料，现代材料学有了突飞猛进的进步，很多新型材料不但性能优良而且价格低廉，在刮泥机中也可以引入新型材料，比如说聚氨脂材料，这种材料具有重量轻、强度大、耐磨、韧性好、自润滑性好的特点，非常适合作为刮板材料。此外为了增加刮泥机的抗腐蚀性还可以采用不锈钢作为机器的结构件。
刮板滑道改进，首先应该将刮板的螺栓连接改为铰接或铆接，以增强连接部位的稳定性，其次为了降低摩擦阻力应该将滑道改为角钢结构，在滑道与支撑架之间采用滚动结构或点接触结构，设置独立的排泥板。将粘结在链条上的油泥排出。改善刮板粘结特性，让油泥能够顺利脱落。
增设牵引链条定位导向装置，在刮泥机的传动部件上设置导向装置，使各个传动部件的工作位置固定，运行更加平稳。使链条等活动部件能够减少摆动，确保良好的接触和啮合。
改善链条的受力状况，将链条调节装置的位置放在容易安装和维护的地方，增设手动调节功能，在链条拉长后首选自动调节，自动调节失灵时可以改为手动调节，进一步提高安全性，避免掉链事故发生。
重新设计链条的结构和强度，重新选择调速机构的种类，通过生产实践证明，刮泥机的刮板在低速重载情况下能发挥最大效用，这就要求改变以往的调速方式，改为低速重载电机和低扭矩大载荷减速器。并根据动力的改变进一步改进传动机构，使用同步链条链轮机构传动，保证传动的平稳。
3、启动控制与监测装置的设计
电动机的启动控制，以往的刮泥机采用的是直接带载启动，启动电流大，转矩输出小且不平稳，对系统造成很大的冲击，导致系统寿命大大缩短，并且有时会损伤结构件，造成安全隐患。
应该将启动方式改为小负载间接启动，待电机运行平稳后再通过变速器缓缓的接入系统中，使整个机器的启动更加平顺，使结构件受到的冲击更小。并且应该在刮泥机的链轮处设置独立的接近开关，确保每个链轮发生脱链时都能够及时发现、及时处理。
4结语
本文本着节能减排的出发点，对刮泥机的整体结构和常见问题进行了分析整理，提出了刮泥机的改进措施和设计思路，通过这些办法的实施有效的改善了刮泥机的性能，提高了寿命的同时降低了故障率，在实际应用中取得了较好的经济效果，提高了污水处理质量。
参考文献：
[1]张小佳，矩型链板刮泥机保护装置设计，中国设各工程，2014.6
[2]孙法明，链条式刮泥机在治理含油污水中的应用，石油化工环境保护，2014.9
论文作者:包杨
论文发表刊物:《基层建设》2018年第26期
论文发表时间:2018/10/1
标签：链条论文; 油泥论文; 结构论文; 装置论文; 链轮论文; 滑道论文; 受力论文; 《基层建设》2018年第26期论文;