一种二自由度柔性刮板装置及具有其的废水处理设备的制作方法

本发明涉及废水处理，特别是涉及一种二自由度柔性刮板装置及具有其的废水处理设备。

背景技术：

1、纤维素生产废水主要来源于纤维素合成阶段的降温用循环水，取得固体纤维素半成品时的残液。目前有效的处理方式为采用高温加热方法，利用自动连续处理设备对废水中纤维素和水份进行物理分离，并对各组分加以回收利用。如何对纤维素废水自动连续处理设备处理完的半固态纤维素进行有效回收是目前面临的重要问题。

2、由于链板式废水自动连续处理输送设备表面铺设有收集高浓度纤维素废水的收纳槽，如何高效自动收集设备处理后粘连在收纳槽内的半固态纤维素，成为该设备是否具备较好实用性的关键因素。由于半固态限位素流动性较差，可通过刮板刮扫收纳槽的方式进行收集。目前常用的方法是采用整条刮板进行刮扫，而且刮板通常采取刚性连接的方式与设备主体固定。这种刮扫方式会带来很多问题，比如，整体单一刮板局部磨损会影响整体刮扫效率；整条刮板更换会带来的使用成本的提升。刮板采用刚性连接的方式与设备主体固定，收纳槽输送运行的过程中会与刮板产生碰撞，会对刮板结构造成损伤；采用单自由度柔性刮板连接时已无法满足链板式自动连续处理输送设备的使用需求。

3、因此，如何提供一种二自由度柔性刮板装置及具有其的废水处理设备，能够采用二自由度柔性刮板实现对该设备收纳槽内的半固态纤维素连续刮扫，可避免收纳槽与刮板激烈碰撞以延长刮板使用寿命，灵活调整刮扫角度以提高刮扫效果是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提出了一种二自由度柔性刮板装置及具有其的废水处理设备，旨在解决纤维素废水处理设备无法有效避免收纳槽与刮板激烈碰撞，易磕碰损坏的技术问题。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、本发明一方面提供了一种二自由度柔性刮板装置，包括：

4、自适应伸缩刮板机构；所述自适应伸缩刮板机构包括刮板组件和弹性伸缩组件；所述刮板组件连接在所述弹性伸缩组件的弹性伸缩端，可在外力抵压下进行自适应弹性伸缩；

5、自适应转动机构；所述自适应转动机构包括扭力转动架；所述弹性伸缩组件的固定端固定在所述扭力转动架上，所述扭力转动架可使所述刮板组件自适应弹性扭转以改变刮扫角度。

6、本发明一种二自由度柔性刮板装置的刮板组件连接在弹性伸缩组件上，可抵接待刮扫面进行刮扫，在抵压反作用力下可弹性伸缩以始终适配抵接在待刮扫面上，可适用于弧形且曲率有变化的待刮扫面；通过将弹性伸缩组件设置在扭力转动架上，可通过扭力转动架为刮板组件提供弹性扭矩，以在待刮扫面弧度变化时，刮板组件在抵压反作用力下可扭转以改变刮扫角度，进而适配弧度变化的待刮扫面，且可始终保持一定的抵接刮扫力度，提高了刮扫效果。本发明刮板组件可自适应弹性伸缩，实现了位移柔性自由度，亦可自适应弹性扭转，实现了转动柔性自由度，具备了二自由度柔性刮扫的功能，实现了刮板与待刮扫区域的柔性压力接触，可保证刮扫区域有高度变化时，刮板都能实现有效刮扫，且不会与刮扫区域发生脱离或磕碰损伤刮扫区域。

7、作为上述技术方案的进一步改进，所述自适应伸缩刮板机构为多个，多个所述自适应伸缩刮板机构的所述刮板组件沿平行所述扭力转动架轴向并列布置。

8、上述技术方案的有益效果是：本发明通过将多个刮板组件并列设置构成了刮板组，刮扫效果好且便于针对单个损坏的刮板组件进行更换，避免了采用整体单一刮板时局部磨损会影响整体刮扫效率且整条刮板更换会增加使用成本的不利情况。

9、作为上述技术方案的进一步改进，所述弹性伸缩组件包括基座、导向轴座、伸缩轴、弹性件和连接体一；

10、所述基座为固定端且固定在所述扭力转动架上；所述导向轴座固定在所述基座顶面，所述伸缩轴平行所述基座顶面且滑动贯穿所述导向轴座；所述连接体一固定在所述伸缩轴一端，所述弹性件弹性支撑在所述导向轴座与所述连接体一之间，以使所述连接体一构成弹性伸缩端；

11、所述刮板组件位于所述导向轴座远离所述基座的侧方且平行所述伸缩轴轴向布置，并与所述连接体一固定。

12、上述技术方案的有益效果是：导向轴座用于导向伸缩轴，进而确保刮板组件沿直线伸缩；刮板组件移动时，通过连接体一抵压弹性件，弹性件为刮板组件的伸缩提供弹性力。

13、作为上述技术方案的进一步改进，所述弹性伸缩组件还包括多个调平升降柱；所述导向轴座转动套设在所述伸缩轴上；多个所述调平升降柱均垂直所述基座顶面设置且分布在所述伸缩轴两侧，多个所述调平升降柱的顶端均为升降端且均滑动抵接在所述刮板组件靠近所述基座的板面上，以共同支撑所述刮板组件，并可升降驱动所述刮板组件绕所述伸缩轴转动。

14、上述技术方案的有益效果是：导向轴座转动套设在伸缩轴上，可使刮板组件具有绕伸缩轴的转动自由度；支撑在刮板组件板面上的多个的调平升降柱可共同限定出刮板组件的移动平面，通过升降调整分布在伸缩轴两侧的调平升降柱可调整刮板组件绕伸缩轴转动，以调试空间姿态从而使刮板组件更好的适配抵接待刮扫面。

15、作为上述技术方案的进一步改进，所述弹性伸缩组件还包括阻尼件和连接体二；所述连接体二固定在所述伸缩轴另一端，所述阻尼件弹性支撑在所述导向轴座与所述连接体二之间。

16、上述技术方案的有益效果是：阻尼件的作用提供阻尼以平衡弹性件的弹力，当刮扫区域出现高度变化时，防止刮板组件端部与刮扫区域出现激烈碰撞。

17、作为上述技术方案的进一步改进，所述刮板组件包括刮板主体和可拆卸连接在所述刮板主体端部的耐磨刮板；所述刮板主体连接在所述弹性伸缩组件的弹性伸缩端。

18、上述技术方案的有益效果是：考虑摩擦因素，抵接待刮扫面的刮板端部更容易磨损，并刮板主体一般不易损坏，通过在刮板主体端部可拆卸连接耐磨刮板可提高刮板整体使用寿命以及提升维修更换的便捷性。

19、作为上述技术方案的进一步改进，所述扭力转动架包括转动梁和扭力输出机构；所述弹性伸缩组件的固定端安装在所述转动梁上；所述刮板组件板面平行所述转动梁轴向布置；所述扭力输出机构传动连接所述转动梁，以为所述转动梁转动提供扭矩。

20、上述技术方案的有益效果是：扭力输出机构为转动梁提供扭矩，进而使输出扭矩通过转动梁与弹性伸缩组件传递至刮板组件上，以使刮板组件始终能与刮扫区域保持有效接触，并维持必要且合理的抵接力度。

21、作为上述技术方案的进一步改进，所述扭力输出机构包括安装架、扭力盘一、扭力盘二、弹性扭转件和扭力调节机构；

22、所述扭力盘一转动连接在所述安装架上，所述扭力盘二垂直固定在所述转动梁一端；所述扭力盘一与所述扭力盘二相对布置且同轴转动连接；所述弹性扭转件连接在所述扭力盘一与所述扭力盘二之间以传递扭矩；

23、所述扭力调节机构设置在所述安装架上且传动连接所述扭力盘一，用于驱动所述扭力盘一转动以调整输出扭矩。

24、上述技术方案的有益效果是：安装架提供安装基础，扭力盘一可通过弹性扭转件向扭力盘二传递扭矩，扭力盘二将扭矩通过转动梁与弹性伸缩组件传递至刮板组件上；扭力调节机构通过驱动扭力盘一转动方式调整输出扭矩，以使刮板组件的刮扫力度可调节。

25、作为上述技术方案的进一步改进，所述扭力调节机构包括摆动臂和摆臂驱动机构；所述摆臂驱动机构传动连接所述摆动臂，用于驱动所述摆动臂摆动；所述摆动臂传动连接所述扭力盘一，用于带动所述扭力盘一转动以调节所述弹性扭转件的输出扭矩。

26、上述技术方案的有益效果是：摆动臂起到杠杆作用，更加便于调节；通过摆臂驱动机构控制摆动臂的摆动角度即可灵活调整扭力盘一的转角，也更利于控制扭力盘一的稳定性。

27、本发明另一方面提供了一种废水处理设备，包括所述一种二自由度柔性刮板装置。

28、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种二自由度柔性刮板装置及具有其的废水处理设备，具有以下优点及有益效果：

29、1、本发明提供的一种二自由度柔性刮板装置可用于对板链式废水自动连续处理输送设备中产生的半固态纤维素进行有效刮扫回收。具有二自由度的柔性刮板组件可适配连续刮扫弧度变化的收纳槽室内的半固态纤维素。

30、2、本发明设计为刮板组，而非单一刮板，其优势在于可避免整体单一刮板局部磨损会影响整体刮扫效率；整条刮板更换会带来的使用成本的提升的问题；每一个刮板组件由刮板主体和端部耐磨刮板组成，端部的耐磨刮板可在磨损时快速更换，也利于保护设备待刮扫的收纳槽室内壁面不被刮伤或损坏。

31、3、本发明通过扭力调节机构可调整刮板组件与待刮扫区域之间的角度变化，以使刮板组件的刮扫力度可调节，进而实现刮扫效果的调整。

32、4、由于本发明应用在高浓度纤维素废水连续处理设备上，工作环境较为恶劣，越简便有效的结构方案越具备适用性；本发明为纯机械部件，不需要软件控制、电子电路及动力系统，具备成本低、维修简便、适用性强等特点。