(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 114262033 A(43)申请公布日 2022.04.01
(21)申请号 202111599883.9(22)申请日 2021.12.24
(71)申请人 海南和风佳会电化学工程技术股份
有限公司
地址 570105 海南省海口市龙华区滨海大
道32号复兴城A1区A5002-459号(72)发明人 张教 郭俊 侯博霆 杨作红 (74)专利代理机构 太原新航路知识产权代理事
务所(特殊普通合伙) 14112
代理人 王云峰(51)Int.Cl.
C02F 1/461(2006.01)B08B 1/04(2006.01)
权利要求书4页 说明书12页 附图13页
(54)发明名称
一种自动化电化学反应室及其控制方法(57)摘要
本发明具体是一种自动化电化学反应室及其控制方法，解决了现有电化学反应室水处理时产水水质下降、产水水质不一致及电能消耗大的问题。一种自动化电化学反应室，主体部分包括反应室本体、进出水机构、除垢机构和除垢驱动机构；反应室本体包括内阴极筒、外阴极筒、阳极筒和阴极筒；反应室本体的底部设置有支撑连接机构；进出水机构包括外底壳、内底壳和环形集水槽；除垢机构包括除垢刷体与刷丝；除垢驱动机构包括丝杆，丝杆的底端部设置有丝杆制动机构；丝杆的外侧设置有花键轴，花键轴通过传动机构与除垢刷齿轮传动连接。本发明不仅能提高垢层除净率，而且能提高过水流速均匀度，同时可提高产水水质；减少设备的日常运行耗电电能。
CN 114262033 ACN 114262033 A
权 利 要 求 书
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1.一种自动化电化学反应室，其特征在于：包括主体部分与控制部分，所述主体部分包括反应室本体、进出水机构、除垢机构和除垢驱动机构；
所述反应室本体包括位于中部的圆柱形的内阴极筒(1)，内阴极筒(1)的外侧设置有与其同轴的外阴极筒(2)，内阴极筒(1)与外阴极筒(2)之间设置有若干个与两者同轴且间隔分布的电极筒，电极筒是由交错分布的阴极筒(3)与阳极筒(4)组成的，且阳极筒(4)和阴极筒(3)、内阴极筒(1)与外阴极筒(2)呈交错分布；电极筒、内阴极筒(1)、外阴极筒(2)的底部设置有支撑连接机构；
所述进出水机构包括固定连接于外阴极筒(2)底部的球缺状的外底壳(32)、固定连接于内阴极筒(1)底部的球缺状的内底壳(33)和固定连接于外底壳(32)外侧且上方开口的环形集水槽(34)；外底壳(32)的底部开设有进水排垢口(35)，进水排垢口(35)的底部沿竖向
排垢管(36)的底部设置有排垢电磁阀(37)，设置有固定连接于外底壳(32)的排垢管(36)，
排垢管(36)的侧壁设置有与其连通且端部设有进水电磁阀(38)的进水管(39)；外底壳(32)、内底壳(33)、环形集水槽(34)、进水排垢口(35)、排垢管(36)、内阴极筒(1)呈同轴设置；环形集水槽(34)的底部设置有与其连通且端部设有出水电磁阀(40)的出水管(41)；外阴极筒(2)的外侧壁顶端一体设置有环形的溢水唇板(42)；
所述除垢机构包括设置于内阴极筒(1)的外侧、外阴极筒(2)的内侧、阴极筒(3)的内外两侧的两个相对放置的圆柱形的除垢刷体，除垢刷体的圆周面下部滑动穿设有可沿除垢刷体的径向伸缩的刷丝(5)；
所述除垢驱动机构包括沿竖向设置于内阴极筒(1)内腔中部的丝杆(6)，丝杆(6)的下部通过双向推力球轴承(7)转动支撑于内阴极筒(1)的下部，丝杆(6)的底端部设置有丝杆制动机构；丝杆(6)的外侧设置有与其螺纹连接的花键轴(8)，花键轴(8)的外侧套设有花键套筒(9)，花键套筒(9)通过轴承座(10)转动支撑于内阴极筒(1)的顶部，花键套筒(9)的底部固定装配有位于轴承座(10)下方的花键套筒齿轮(11)，轴承座(10)的外侧设置有机座与其固定连接的减速电机(12)，减速电机(12)的输出轴上固定装配有与花键套筒齿轮(11)啮合的减速电机齿轮(13)；花键轴(8)的顶端部固定套设有倒U形的除垢刷安装架(14)，除垢刷体的上部均转动穿于除垢刷安装架(14)，且除垢刷体的顶端部均固定装配有位于除垢刷安装架(14)上方的除垢刷齿轮(15)，花键轴(8)通过传动机构与除垢刷齿轮(15)传动连接；
所述控制部分包括微控制器，排垢电磁阀(37)、进水电磁阀(38)、出水电磁阀(40)、减速电机(12)、丝杆制动机构均与微控制器电连接。
2.根据权利要求1所述的一种自动化电化学反应室，其特征在于：所述除垢刷体包括转动穿于除垢刷安装架(14)的除垢刷转轴和固定连接于除垢刷转轴底部的刷杆，除垢刷齿轮(15)固定装配于除垢刷转轴的顶端部；所述刷杆包括中空的圆柱形的刷杆壳(45)，刷杆壳(45)的下部开设有若干个刷丝通孔(46)，刷丝(5)一一对应地穿于刷丝通孔(46)；所述刷丝(5)包括若干个上下分布的刷丝组，任意两相邻刷丝组的刷丝(5)沿刷杆的周向呈交错布置，且刷丝组的上下排布以M个刷丝组为一重复单元，M为大于等于二的正整数；每个刷丝组均包括2N根均匀分布的刷丝(5)，N为大于等于二的正整数，位于同一刷丝组的2N根刷丝(5)的内端部通过N个弹性过桥杆(47)对应连接，所述弹性过桥杆(47)呈与刷杆壳(45)内侧壁贴合的圆弧状，并分布为Z列，Z＝MN；刷杆壳(45)的内腔穿有刷芯杆(48)，刷芯杆(48)的侧面下部一体设置有Z个周向分布且竖向布置的凸棱条(49)；Z个凸棱条(49)一一对应地抵触
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于Z列弹性过桥杆(47)的中部；刷芯杆(48)的顶端部通过螺母安装有下表面紧贴刷杆壳(45)上表面的限位板(50)。
3.根据权利要求2所述的一种自动化电化学反应室，其特征在于：刷杆壳(45)的上部尺寸小于其下部尺寸，且其内侧壁的上部、下部通过锥形导向面衔接；刷杆壳(45)的内侧壁底部呈锥形定位面；刷杆壳(45)上部一体设置有方向朝内的导向凸台(51)；刷芯杆(48)的上部尺寸小于其下部尺寸，且其侧面的上部、下部通过与刷杆壳(45)的锥形导向面形状匹配的导向锥面衔接，刷芯杆(48)的侧面底部呈与刷杆壳(45)的锥形定位面形状匹配的定位锥面，刷芯杆(48)的侧面上部的一侧呈与导向凸台(51)贴合的导向平面；凸棱条(49)的底部共同开设有环形的导水孔，刷芯杆(48)的底面开设有若干个与导水孔连通的泄水孔(52)。
4.根据权利要求3所述的一种自动化电化学反应室，其特征在于：刷丝(5)的侧面端部开设有两个相对设置的切削槽(53)；弹性过桥杆(47)的直径小于刷丝(5)的直径；
所述刷丝(5)在自由状态下，刷丝(5)切削端到刷杆轴线的距离r的数值满足公式(a)：r≥s+w (a)式中，s是刷丝(5)切削端到阴极筒(3)、内阴极筒(1)或外阴极筒(2)表面的距离，单位为mm；w为阴极筒(3)、内阴极筒(1)或外阴极筒(2)表面高低起伏的最大跳动量，单位为mm；
刷丝(5)排布时，上下相邻两个刷丝组的设置间距小于等于单个刷丝(5)有效切削宽度h；
除垢工作时，刷丝(5)自转速度和刷丝(5)在阴极筒(3)、内阴极筒(1)或外阴极筒(2)表面的滑动速度的数值满足公式(b)：
式中，n为刷丝(5)自转速度，单位为转/s；rym为有效切削阶段刷丝(5)切削端到刷杆轴线的最大距离，单位为mm，且rym≤r；v为刷丝(5)在阴极筒(3)、内阴极筒(1)或外阴极筒(2)表面的滑动速度，该滑动速度为刷丝(5)自转线速度与公转线速度之和，单位为mm/s；α为位于同一刷丝组的相邻两根刷丝(5)之间的夹角，单位为度；ξ为有效切削阶段刷丝(5)的最小伸缩量，单位为mm。
5.根据权利要求1所述的一种自动化电化学反应室，其特征在于：所述支撑连接机构包括R根沿外阴极筒(2)的周向均匀分布且径向布置的倒L形的支撑管(54)，R为大于等于二的正整数；阴极筒(3)、内阴极筒(1)的底部均固定贴合于支撑管(54)的外侧壁；排垢电磁阀(37)、出水电磁阀(40)均高于支撑管(54)的竖直段底端，支撑管(54)的水平段内端与内阴极筒(1)内腔相连通；支撑管(54)的侧壁开设有位于外阴极筒(2)外部的进风口(55)；减速电机(12)的电线穿于其中一根支撑管(54)；支撑管(54)内穿有绝缘导线；外阴极筒(2)和与其相邻的阴极筒(3)之间、内阴极筒(1)和与其相邻的阴极筒(3)之间、相邻阴极筒(3)之间均设置有绝缘底座；所述绝缘底座包括通过密封垫贴合于支撑管(54)外侧壁的马鞍形的底板(56)，底板(56)的上表面一体设置有位于内侧的内阴极连接板(57)、位于外侧的外阴极连接板(58)和位于中部且带有安装凹槽(59)的阳极底座(60)；阳极筒(4)底部一体设置有R个阳极腿板(61)，内阴极筒(1)的外表面与阴极筒(3)的外表面一一对应地贴合于内阴极连接板(57)；外阴极筒(2)的内表面与阴极筒(3)的内表面一一对应地贴合于外阴极连接板(58)；阳极腿板(61)一一对应地插接于安装凹槽(59)，且两者之间呈绝缘连接；每个阳极底
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座(60)的底部均螺纹连接有旋拧于支撑管(54)的绝缘固定螺栓(62)，绝缘固定螺栓(62)的中部开设有与安装凹槽(59)连通的内螺孔，内螺孔内设置有与其螺纹连接且与绝缘导线电连接的接电螺栓(63)，接电螺栓(63)的顶端面开设有接电锥槽(64)，阳极腿板(61)的底部一体设置有插接于接电锥槽(64)的金属锥头(65)；内阴极连接板(57)的外侧面上部、外阴极连接板(58)的内侧面上部、阳极底座(60)的两个侧面上部呈斜坡面。
6.根据权利要求1所述的一种自动化电化学反应室，其特征在于：所述丝杆制动机构包括开设于丝杆(6)侧面底部的制动凹槽(16)和固定连接于内阴极筒(1)内侧壁的制动箱(17)，制动箱(17)邻近丝杆(6)的侧壁滑动穿有与制动凹槽(16)正对的制动销(18)，制动销(18)的侧面一体设置有位于制动箱(17)外侧的外限位环(19)和位于制动箱(17)内部的内限位环，外限位环(19)与制动箱(17)之间设置有套于制动销(18)的复位弹簧(20)，制动箱(17)远离丝杆(6)的侧壁固定贯穿有电磁开关(21)，电磁开关(21)与微控制器电连接。
7.根据权利要求1所述的一种自动化电化学反应室，其特征在于：所述传动机构包括设置与内阴极筒(1)的内侧壁顶端的固定内齿圈(22)，除垢刷安装架(14)的一侧沿竖向转动穿设有位于除垢刷转轴内侧的第I传动轴(23)，第I传动轴(23)的底端部固定装配有位于除垢刷安装架(14)下方且可与固定内齿圈(22)啮合的第I传动齿轮(24)；第I传动轴(23)的顶端部固定装配有位于除垢刷安装架(14)上方的第II传动齿轮(25)；花键轴(8)的顶端转动穿设有第II传动轴(26)，第II传动轴(26)的下部固定装配有第III传动齿轮(27)，第III传动齿轮(27)与第II传动齿轮(25)通过第I中间齿轮(28)与第II中间齿轮(29)相啮合；第II传动轴(26)的顶部固定有若干个沿周向均匀分布且位于除垢刷齿轮(15)上方的第I连接杆(30)，第I连接杆(30)的外端部共同固定有转动内齿圈(31)，转动内齿圈(31)分别与安装于除垢刷安装架(14)外端的两个除垢刷齿轮(15)相啮合，位于同侧的除垢刷齿轮(15)自外向内依次啮合。
8.根据权利要求1所述的一种自动化电化学反应室，其特征在于：控制部分还包括安装于丝杆(6)的下部且位于双向推力球轴承(7)上方的行程开关，行程开关串接于减速电机(12)的供电回路中。
9.一种自动化电化学反应室的控制方法，其特征在于：所述方法是基于如权利要求7所述的一种自动化电化学反应室来实现的：该控制方法是采用如下步骤实现的：
S1：水处理：打开进水电磁阀(38)、出水电磁阀(40)，接通电解电源，进行水处理；S2：除垢机构下行：当水处理达到规定时间时，首先微控制器生成控制指令切断电解电源，接着微控制器控制进水电磁阀(38)、出水电磁阀(40)关闭，然后微控制器控制减速电机(12)正转，在减速电机齿轮(13)与花键套筒齿轮(11)的传动下，带动花键套筒(9)旋转，进而带动花键轴(8)旋转，与此同时，丝杆(6)在丝杆制动机构的作用下静止不动，使得花键轴(8)带着除垢刷体一边旋转，一边下行，由此实现除垢机构的下行；
S3：除垢：当减速电机(12)运行至规定时间时，除垢刷体下行至固定内齿圈(22)与第I传动齿轮(24)啮合，微控制器控制减速电机(12)停机，同时控制丝杆制动机构放开丝杆(6)，接着微控制器控制减速电机(12)继续正转，丝杆(6)随花键轴(8)同步旋转，由此使得花键轴(8)在指定位置定向旋转，带动除垢刷体公转；由于第I传动齿轮(24)与固定内齿圈(22)啮合，除垢刷体公转带动第I传动轴(23)、第II传动齿轮(25)旋转，在第I中间齿轮(28)与第II中间齿轮(29)的传动下，继而带动第III传动齿轮(27)、第II传动轴(26)、转动内齿
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圈(31)旋转，由此带动安装于除垢刷安装架(14)外端的两个除垢刷齿轮(15)旋转，并依次带动其他除垢刷齿轮(15)旋转，由此带动各个除垢刷体自转，实现除垢的功能；
S4：除垢机构上行：当步骤S3运行至规定时间后，微控制器控制减速电机(12)停机，同时控制排垢电磁阀(37)打开，接着微控制器控制丝杆制动机构制动丝杆(6)，而后微控制器控制减速电机(12)反转，在减速电机齿轮(13)与花键套筒齿轮(11)的传动下，带动花键套筒(9)旋转，进而带动花键轴(8)旋转，与此同时，丝杆(6)在丝杆制动机构的作用下静止不动，使得花键轴(8)带着除垢刷体一边旋转，一边上行，由此实现除垢机构的上行；
S5：当减速电机(12)运行至规定时间时，微控制器控制减速电机(12)停机；当排垢电磁阀(37)打开时间达到规定时间时，微控制器控制排垢电磁阀(37)关闭，由此完成一次除垢操作，而后重新执行步骤S1，进入下一次循环。
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一种自动化电化学反应室及其控制方法
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技术领域
[0001]本发明涉及电化学水处理技术领域，具体是一种自动化电化学反应室及其控制方法。
背景技术
[0002]随着工业化生产规模的不断扩大，人与自然环境的矛盾日渐突出，人对环境的诉求渐进强烈，工业废水排放标准日趋严格。工业废水电化学处理技术是利用电化学水处理设备，通过阴阳极电解过程使废水产生一系列电化学反应，消除和转化水中有害物质，达到国家排水标准或工业用水标准。这是一种资源节约型、环境友好型的先进技术。近年来，随着人们环保意识、节水意识的增强，电化学废水处理技术以其独特的优势得到了长足发展。[0003]然而实践表明，现有电化学反应室在应用于水处理时存在以下问题：一是电能消耗多，由于阴极筒和阳极筒套装间距太大，离子运移路程长，致使设备庞大，电能消耗增加；二是产水水质下降，这是因为目前大中型电化学反应室用的阴极板大且表面起伏不平，使用普通刷结构的除垢刷，切削宽度大且仿形性能不足，现行刮削除垢法每刮削一次，残留在低洼处的垢层就被刮刀挤压一次，垢层的密度、硬度、电阻值就增加一次，随着刮削次数的增加，残留垢层的密度变大，电阻增加，电流有效利用率低，导致产水水质下降；三是产水水质不一致，这是因为电化学反应区过水水流流速差异大，致使产水水质不一致，加之由于电化学反应室中心区的阴极筒和阳极筒的曲度大，电磁场分布不均匀度大，同样会带来产水水质的差异。
发明内容
[0004]本发明为了解决现有电化学反应室水处理时产水水质下降、产水水质不一致及电能消耗大的问题，提供了一种自动化电化学反应室及其控制方法。[0005]本发明是采用如下技术方案实现的：[0006]一种自动化电化学反应室，包括主体部分与控制部分，所述主体部分包括反应室本体、进出水机构、除垢机构和除垢驱动机构；
[0007]所述反应室本体包括位于中部的圆柱形的内阴极筒，内阴极筒的外侧设置有与其同轴的外阴极筒，内阴极筒与外阴极筒之间设置有若干个与两者同轴且间隔分布的电极筒，电极筒是由交错分布的阴极筒与阳极筒组成的，且阳极筒和阴极筒、内阴极筒与外阴极筒呈交错分布；电极筒、内阴极筒、外阴极筒的底部设置有支撑连接机构；[0008]所述进出水机构包括固定连接于外阴极筒底部的球缺状的外底壳、固定连接于内阴极筒底部的球缺状的内底壳和固定连接于外底壳外侧且上方开口的环形集水槽；外底壳的底部开设有进水排垢口，进水排垢口的底部沿竖向设置有固定连接于外底壳的排垢管，排垢管的底部设置有排垢电磁阀，排垢管的侧壁设置有与其连通且端部设有进水电磁阀的进水管；外底壳、内底壳、环形集水槽、进水排垢口、排垢管、内阴极筒呈同轴设置；环形集水槽的底部设置有与其连通且端部设有出水电磁阀的出水管；外阴极筒的外侧壁顶端一体设
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说 明 书
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置有环形的溢水唇板；
[0009]所述除垢机构包括设置于内阴极筒的外侧、外阴极筒的内侧、阴极筒的内外两侧的两个相对放置的圆柱形的除垢刷体，除垢刷体的圆周面下部滑动穿设有可沿除垢刷体的径向伸缩的刷丝；
[0010]所述除垢驱动机构包括沿竖向设置于内阴极筒内腔中部的丝杆，丝杆的下部通过双向推力球轴承转动支撑于内阴极筒的下部，丝杆的底端部设置有丝杆制动机构；丝杆的外侧设置有与其螺纹连接的花键轴，花键轴的外侧套设有花键套筒，花键套筒通过轴承座转动支撑于内阴极筒的顶部，花键套筒的底部固定装配有位于轴承座下方的花键套筒齿轮，轴承座的外侧设置有机座与其固定连接的减速电机，减速电机的输出轴上固定装配有与花键套筒齿轮啮合的减速电机齿轮；花键轴的顶端部固定套设有倒U形的除垢刷安装架，除垢刷体的上部均转动穿于除垢刷安装架，且除垢刷体的顶端部均固定装配有位于除垢刷安装架上方的除垢刷齿轮，花键轴通过传动机构与除垢刷齿轮传动连接；[0011]所述控制部分包括微控制器，排垢电磁阀、进水电磁阀、出水电磁阀、减速电机、丝杆制动机构均与微控制器电连接。[0012]进一步地，所述除垢刷体包括转动穿于除垢刷安装架的除垢刷转轴和固定连接于除垢刷转轴底部的刷杆，除垢刷齿轮固定装配于除垢刷转轴的顶端部；所述刷杆包括中空的圆柱形的刷杆壳，刷杆壳的下部开设有若干个刷丝通孔，刷丝一一对应地穿于刷丝通孔；所述刷丝包括若干个上下分布的刷丝组，任意两相邻刷丝组的刷丝沿刷杆的周向呈交错布置，且刷丝组的上下排布以M个刷丝组为一重复单元，M为大于等于二的正整数；每个刷丝组均包括2N根均匀分布的刷丝，N为大于等于二的正整数，位于同一刷丝组的2N根刷丝的内端部通过N个弹性过桥杆对应连接，所述弹性过桥杆呈与刷杆壳内侧壁贴合的圆弧状，并分布为Z列，Z＝MN；刷杆壳的内腔穿有刷芯杆，刷芯杆的侧面下部一体设置有Z个周向分布且竖向布置的凸棱条；Z个凸棱条一一对应地抵触于Z列弹性过桥杆的中部；刷芯杆的顶端部通过螺母安装有下表面紧贴刷杆壳上表面的限位板。[0013]进一步地，刷杆壳的上部尺寸小于其下部尺寸，且其内侧壁的上部、下部通过锥形导向面衔接；刷杆壳的内侧壁底部呈锥形定位面；刷杆壳上部一体设置有方向朝内的导向凸台；刷芯杆的上部尺寸小于其下部尺寸，且其侧面的上部、下部通过与刷杆壳的锥形导向面形状匹配的导向锥面衔接，刷芯杆的侧面底部呈与刷杆壳的锥形定位面形状匹配的定位锥面，刷芯杆的侧面上部的一侧呈与导向凸台贴合的导向平面；凸棱条的底部共同开设有环形的导水孔，刷芯杆的底面开设有若干个与导水孔连通的泄水孔。[0014]进一步地，刷丝的侧面端部开设有两个相对设置的切削槽；弹性过桥杆的直径小于刷丝的直径；
[0015]所述刷丝在自由状态下，刷丝切削端到刷杆轴线的距离r的数值满足公式(a)：[0016]r≥s+w (a)[0017]式中，s是刷丝切削端到阴极筒、内阴极筒或外阴极筒表面的距离，单位为mm；w为阴极筒、内阴极筒或外阴极筒表面高低起伏的最大跳动量，单位为mm；所述阴极筒、内阴极筒或外阴极筒的表面为不带垢层的表面；[0018]刷丝排布时，上下相邻两个刷丝组的设置间距小于等于单个刷丝有效切削宽度h；[0019]除垢工作时，刷丝自转速度和刷丝在阴极筒、内阴极筒或外阴极筒表面的滑动速
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度的数值满足公式(b)：
[0020]
(b)
式中，n为刷丝自转速度，单位为转/s；rym为有效切削阶段刷丝切削端到刷杆轴线
的最大距离，单位为mm，且rym≤r；v为刷丝在阴极筒、内阴极筒或外阴极筒表面的滑动速度，
α为位于同一刷丝组的相邻该滑动速度为刷丝自转线速度与公转线速度之和，单位为mm/s；
两根刷丝之间的夹角，单位为度；ξ为有效切削阶段刷丝的最小伸缩量，单位为mm。[0021]进一步地，所述支撑连接机构包括R根沿外阴极筒的周向均匀分布且径向布置的倒L形的支撑管，R为大于等于二的正整数；阴极筒、内阴极筒的底部均固定贴合于支撑管的外侧壁；排垢电磁阀、出水电磁阀均高于支撑管的竖直段底端，支撑管的水平段内端与内阴极筒内腔相连通；支撑管的侧壁开设有位于外阴极筒外部的进风口；减速电机的电线穿于其中一根支撑管；支撑管内穿有绝缘导线；外阴极筒和与其相邻的阴极筒之间、内阴极筒和与其相邻的阴极筒之间、相邻阴极筒之间均设置有绝缘底座；所述绝缘底座包括通过密封垫贴合于支撑管外侧壁的马鞍形的底板，底板的上表面一体设置有位于内侧的内阴极连接板、位于外侧的外阴极连接板和位于中部且带有安装凹槽的阳极底座；阳极筒底部一体设置有R个阳极腿板，内阴极筒的外表面与阴极筒的外表面一一对应地贴合于内阴极连接板；外阴极筒的内表面与阴极筒的内表面一一对应地贴合于外阴极连接板；阳极腿板一一对应地插接于安装凹槽，且两者之间呈绝缘连接；每个阳极底座的底部均螺纹连接有旋拧于支撑管的绝缘固定螺栓，绝缘固定螺栓的中部开设有与安装凹槽连通的内螺孔，内螺孔内设置有与其螺纹连接且与绝缘导线电连接的接电螺栓，接电螺栓的顶端面开设有接电锥槽，阳极腿板的底部一体设置有插接于接电锥槽的金属锥头；内阴极连接板的外侧面上部、外阴极连接板的内侧面上部、阳极底座的两个侧面上部呈斜坡面。[0022]进一步地，所述丝杆制动机构包括开设于丝杆侧面底部的制动凹槽和固定连接于内阴极筒内侧壁的制动箱，制动箱邻近丝杆的侧壁滑动穿有与制动凹槽正对的制动销，制动销的侧面一体设置有位于制动箱外侧的外限位环和位于制动箱内部的内限位环，外限位环与制动箱之间设置有套于制动销的复位弹簧，制动箱远离丝杆的侧壁固定贯穿有电磁开关，电磁开关与微控制器电连接。[0023]进一步地，所述传动机构包括设置与内阴极筒的内侧壁顶端的固定内齿圈，除垢刷安装架的一侧沿竖向转动穿设有位于除垢刷转轴内侧的第I传动轴，第I传动轴的底端部固定装配有位于除垢刷安装架下方且可与固定内齿圈啮合的第I传动齿轮；第I传动轴的顶端部固定装配有位于除垢刷安装架上方的第II传动齿轮；花键轴的顶端转动穿设有第II传动轴，第II传动轴的下部固定装配有第III传动齿轮，第III传动齿轮与第II传动齿轮通过第I中间齿轮与第II中间齿轮相啮合；第II传动轴的顶部固定有若干个沿周向均匀分布且位于除垢刷齿轮上方的第I连接杆，第I连接杆的外端部共同固定有转动内齿圈，转动内齿圈分别与安装于除垢刷安装架外端的两个除垢刷齿轮相啮合，位于同侧的除垢刷齿轮自外向内依次啮合。
[0024]进一步地，控制部分还包括安装于丝杆的下部且位于双向推力球轴承上方的行程开关，行程开关串接于减速电机的供电回路中。[0025]进一步地，一种自动化电化学反应室的控制方法，所述方法是基于本发明所述的一种自动化电化学反应室来实现的：该控制方法是采用如下步骤实现的：
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S1：水处理：打开进水电磁阀、出水电磁阀，接通电解电源，进行水处理；
[0027]S2：除垢机构下行：当水处理达到规定时间时，首先微控制器生成控制指令切断电解电源，接着微控制器控制进水电磁阀、出水电磁阀关闭，然后微控制器控制减速电机正转，在减速电机齿轮与花键套筒齿轮的传动下，带动花键套筒旋转，进而带动花键轴旋转，与此同时，丝杆在丝杆制动机构的作用下静止不动，使得花键轴带着除垢刷体一边旋转，一边下行，由此实现除垢机构的下行；[0028]S3：除垢：当减速电机运行至规定时间时，除垢刷体下行至固定内齿圈与第I传动齿轮啮合，微控制器控制减速电机停机，同时控制丝杆制动机构放开丝杆，接着微控制器控制减速电机继续正转，丝杆随花键轴同步旋转，由此使得花键轴在指定位置定向旋转，带动除垢刷体公转；由于第I传动齿轮与固定内齿圈啮合，除垢刷体公转带动第I传动轴、第II传动齿轮旋转，在第I中间齿轮与第II中间齿轮的传动下，继而带动第III传动齿轮、第II传动轴、转动内齿圈旋转，由此带动安装于除垢刷安装架外端的两个除垢刷齿轮旋转，并依次带动其他除垢刷齿轮旋转，由此带动各个除垢刷体自转，实现除垢的功能；[0029]S4：除垢机构上行：当步骤S3运行至规定时间后，微控制器控制减速电机停机，同时控制排垢电磁阀打开，接着微控制器控制丝杆制动机构制动丝杆，而后微控制器控制减速电机反转，在减速电机齿轮与花键套筒齿轮的传动下，带动花键套筒旋转，进而带动花键轴旋转，与此同时，丝杆在丝杆制动机构的作用下静止不动，使得花键轴带着除垢刷体一边旋转，一边上行，由此实现除垢机构的上行；[0030]S5：当减速电机运行至规定时间时，微控制器控制减速电机停机；当排垢电磁阀打开时间达到规定时间时，微控制器控制排垢电磁阀关闭，由此完成一次除垢操作，而后重新
进入下一次循环。执行步骤S1，
[0031]本发明所述的一种自动化电化学反应室及其控制方法，与现有电化学反应室相比较，具有如下有益效果：[0032](1)刷丝伸缩式除垢刷体与普通结构的除垢刷相比较，减小了除垢刷体直径，缩短了刷丝在除垢刷体外的伸出长度，除垢刷体的中心线靠近了阴极筒表面，阴极筒与阳极筒之间的间隔距离变小，减小了电解时水体中离子的运移距离，减小了反应室本体的体积，降低了反应室制造成本，提高了电解电流的有效利用率。[0033](2)由于电化学污水处理反应室，阴极筒的直径大，高度高，阴极筒表面高低不平度普遍比较大，现用刮刀刮削后，残留垢层在阴极表面的覆盖率均在80％以上，随着刮削次数的增加，残留垢层密度越来越大，电解电阻越来越大，产水水质越来越差。普通结构的除垢刷除垢时，靠刷丝横向弯曲变形适应阴极表面起伏状况，刷削阻力大，有效刷削面积小，刷丝横向弯曲后刷丝对垢层的碾压严重影响刷削的剥离效果。本发明采用刷丝伸缩式除垢刷体刷削，减小了刷削阻力，增加了有效刷削面积，改善了刷丝刷削的剥离效果，大幅度提高了垢物的除净率，从而提高了电流的有效利用率和产水水质。[0034](3)阴极筒和阳极筒之间的间隔距离越大，过流水体中离子的运移路程就越长，反应室的高度也就越高，导致反应室体积庞大，工作电能消耗巨大。本发明采用刷丝伸缩式除垢刷，减小了阴极筒和阳极筒之间的间隔距离，不仅有效地减少了电能消耗，而且减小了反应室本体的体积，降低了反应室制造难度及制造成本。[0035](4)阴极筒和阳极筒之间的间隔距离越大，阴极筒和阳极筒之间的电磁场分布越
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不均匀，本发明采用刷丝伸缩式除垢刷体，减小了阴极筒和阳极筒之间的间隔距离，有效提高了反应室的电磁场分布均匀性，从而提高了产水水质。[0036](5)阴极筒和阳极筒之间间距相同的情况下，阴极筒和阳极筒的曲度越大，阴极筒和阳极筒之间的电磁场分布越不均匀，本发明取消了反应室中心区域的小直径阴极筒和阳极筒，并在此中心区域安装了除垢刷升降公转系统和自传系统，设置了自然风冷系统，不仅有效提高了反应室的电磁场分布均匀性，在电磁场分布上确保了反应室产水水质的均匀一致性，而且充分利用了该中心区域的有效空间。[0037](6)由于反应室中外底壳和内底壳都是球面壳体，进水口位于外底壳底部，且与反应室同轴，反应室顶部采取全圆周溢流方式，使水流在反应室内各处上升的流速相等，在水体流速上确保了反应室产水水质的均匀一致性。[0038](7)由于水体从溢水唇板下落到环形集水槽的过程中，周边空气受热上升，形成强对流风冷状态，使水体得到持续冷却。与此同时，反应室中空桶内的空气被温度较高的内桶
形成强对流风冷状态，反应室室温得到了相壁加热上升，冷空气由桶底部的风道进入补充，
应的抑制[0039](8)反应室中空的支撑管结构，既是阴极筒和阳极筒的安装基础，又是中空阴极桶的风冷风道，还是阴极筒、阳极筒、减速电机等用电电缆通道和阳极筒的接线基座。一体多
制造成本低。用，结构简单紧凑，
[0040](9)综上所述，本发明所述的自动化电化学反应室，不仅能提高垢层除净率，而且能提高电磁场分布均匀度和过水流速均匀度。在同等流量情况下，可提高产水水质；可减少设备的日常运行耗电电能；可降低产水水温提高产水的冷却效果；可减小反应室高度降低设备制造成本。
附图说明
[0041]图1是本发明的结构示意图；
[0042]图2是图1中丝杆制动机构与进出水机构的结构示意图；[0043]图3是图1的断面示意图；
[0044]图4是图3中A处的局部放大示意图；[0045]图5是图1的左视示意图；[0046]图6是图1的俯视示意图；
[0047]图7是本发明中除垢刷体的结构示意图；[0048]图8是本发明中刷杆壳的结构示意图；[0049]图9是本发明中刷芯杆的结构示意图；
[0050]图10是本发明中刷丝与弹性过桥杆的结构示意图；[0051]图11是本发明中除垢刷体的断面示意图；[0052]图12是本发明中除垢刷体的侧面示意图；
[0053]图13是本发明中除垢刷体除垢时的状态参考图；
[0054]图14是本发明中除垢刷体只做自转时刷丝在阴极板的切削长度示意图；
[0055]图15是本发明中除垢刷体自转和平移运动时前一个刷丝开始切削到后一个刷丝开始切削的切削状态参考图；
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图16是本发明中绝缘底座的结构示意图；
[0057]图17是本发明中阳极筒的结构示意图；[0058]图18是图17是B处的局部放大示意图；[0059]图19是本发明中接电螺栓的结构示意图。[0060]图中，1‑内阴极筒，2‑外阴极筒，3‑阴极筒，4‑阳极筒，5‑刷丝，6‑丝杆，7‑双向推力球轴承，8‑花键轴，9‑花键套筒，10‑轴承座，11‑花键套筒齿轮，12‑减速电机，13‑减速电机齿轮，14‑除垢刷安装架，15‑除垢刷齿轮，16‑制动凹槽，17‑制动箱，18‑制动销，19‑外限位环，20‑复位弹簧，21‑电磁开关，22‑固定内齿圈，23‑第I传动轴，24‑第I传动齿轮，25‑第II传动齿轮，26‑第II传动轴，27‑第III传动齿轮，28‑第I中间齿轮，29‑第II中间齿轮，30‑第I连接杆，31‑转动内齿圈，32‑外底壳，33‑内底壳，34‑环形集水槽，35‑进水排垢口，36‑排垢管，37‑排垢电磁阀，38‑进水电磁阀，39‑进水管，40‑出水电磁阀，41‑出水管，42‑溢水唇板，43‑第II连接杆，44‑第III连接杆，45‑刷杆壳，46‑刷丝通孔，47‑弹性过桥杆，48‑刷芯杆，49‑凸棱条，50‑限位板，51‑导向凸台，52‑泄水孔，53‑切削槽，54‑支撑管，55‑进风口，56‑底板，57‑内阴极连接板，58‑外阴极连接板，59‑安装凹槽，60‑阳极底座，61‑阳极腿板，62‑绝缘固定螺栓，63‑接电螺栓，64‑接电锥槽，65‑金属锥头，66‑垢层。具体实施方式
[0061]一种自动化电化学反应室，包括主体部分与控制部分，所述主体部分包括反应室本体、进出水机构、除垢机构和除垢驱动机构；[0062]如附图1‑附图6所示，所述反应室本体包括位于中部的圆柱形的内阴极筒1，内阴极筒1的外侧设置有与其同轴的外阴极筒2，内阴极筒1与外阴极筒2之间设置有若干个与两者同轴且间隔分布的电极筒，电极筒是由交错分布的阴极筒3与阳极筒4组成的，且阳极筒4和阴极筒3、内阴极筒1与外阴极筒2呈交错分布；电极筒、内阴极筒1、外阴极筒2的底部设置有支撑连接机构；[0063]如附图1、附图2、附图3、附图5所示，所述进出水机构包括固定连接于外阴极筒2底部的球缺状的外底壳32、固定连接于内阴极筒1底部的球缺状的内底壳33和固定连接于外底壳32外侧且上方开口的环形集水槽34；外底壳32的底部开设有进水排垢口35，进水排垢口35的底部沿竖向设置有固定连接于外底壳32的排垢管36，排垢管36的底部设置有排垢电磁阀37，排垢管36的侧壁设置有与其连通且端部设有进水电磁阀38的进水管39；外底壳32、内底壳33、环形集水槽34、进水排垢口35、排垢管36、内阴极筒1呈同轴设置；环形集水槽34的底部设置有与其连通且端部设有出水电磁阀40的出水管41；外阴极筒2的外侧壁顶端一体设置有环形的溢水唇板42；[0064]如附图1‑附图6所示，所述除垢机构包括设置于内阴极筒1的外侧、外阴极筒2的内侧、阴极筒3的内外两侧的两个相对放置的圆柱形的除垢刷体，除垢刷体的圆周面下部滑动穿设有可沿除垢刷体的径向伸缩的刷丝5；[0065]如附图1‑附图6所示，所述除垢驱动机构包括沿竖向设置于内阴极筒1内腔中部的丝杆6，丝杆6的下部通过双向推力球轴承7转动支撑于内阴极筒1的下部，丝杆6的底端部设置有丝杆制动机构；丝杆6的外侧设置有与其螺纹连接的花键轴8，花键轴8的外侧套设有花键套筒9，花键套筒9通过轴承座10转动支撑于内阴极筒1的顶部，花键套筒9的底部固定装
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配有位于轴承座10下方的花键套筒齿轮11，轴承座10的外侧设置有机座与其固定连接的减速电机12，减速电机12的输出轴上固定装配有与花键套筒齿轮11啮合的减速电机齿轮13；花键轴8的顶端部固定套设有倒U形的除垢刷安装架14，除垢刷体的上部均转动穿于除垢刷安装架14，且除垢刷体的顶端部均固定装配有位于除垢刷安装架14上方的除垢刷齿轮15，花键轴8通过传动机构与除垢刷齿轮15传动连接；[0066]所述控制部分包括微控制器，排垢电磁阀37、进水电磁阀38、出水电磁阀40、减速电机12、丝杆制动机构均与微控制器电连接。
[0067]本发明在配置一个减速电机12的条件下，实现除垢刷体的直线下行‑定向旋转‑直线上行‑待机的往复循环运动过程，同时实现了除垢刷体的自转运动。花键轴8为外花键内螺母结构；花键轴8中心孔螺母与丝杆6配合组成自锁丝杠螺母副，其自锁的目的是：花键轴
能带动可以自由旋转的丝杆6旋转，防止花键轴8沿丝杆6直线位移。丝8在某一位置旋转时，
杆制动机构能够使丝杆6在随花键轴8旋转与不随花键轴8旋转两种状态下随意切换。选用减速电机12经齿轮副传动花键套筒9，使得花键轴8可以稳定停止在任意位置。[0068]本发明中每根刷丝5都能独立沿刷杆径向伸缩，刷丝5切削端前刀面对垢层的挤压作用小，切削能耗少；可实现多刷丝5同时参加切削，不仅阴极板凸面和凹面都能同时得到有效切削，而且提高了除垢效率。刷丝5切削端的切削宽度微小，有利于不平表面的垢物清洁。同时圆柱形的除垢刷体可实现边自转边移动，对垢层形成良好的剥离切削，切削阻力小。
[0069]本发明中控制部分实现了本电化学反应室的全天候全自动控制，同时实现了除垢、水处理状态的精确控制，且控制精度高，节约了人力资源，避免了认为差错损失。[0070]如附图7‑附图11所示，所述除垢刷体包括转动穿于除垢刷安装架14的除垢刷转轴和固定连接于除垢刷转轴底部的刷杆，除垢刷齿轮15固定装配于除垢刷转轴的顶端部；所述刷杆包括中空的圆柱形的刷杆壳45，刷杆壳45的下部开设有若干个刷丝通孔46，刷丝5一一对应地穿于刷丝通孔46；所述刷丝5包括若干个上下分布的刷丝组，任意两相邻刷丝组的刷丝5沿刷杆的周向呈交错布置，且刷丝组的上下排布以两个刷丝组为一重复单元；每个刷丝组均包括六根均匀分布的刷丝5，位于同一刷丝组的六根刷丝5的内端部通过三个弹性过桥杆47对应连接，所述弹性过桥杆47呈与刷杆壳45内侧壁贴合的圆弧状，并分布为六列；刷杆壳45的内腔穿有刷芯杆48，刷芯杆48的侧面下部一体设置有六个周向分布且竖向布置的凸棱条49；六个凸棱条49一一对应地抵触于六列弹性过桥杆47的中部；刷芯杆48的顶端部通过螺母安装有下表面紧贴刷杆壳45上表面的限位板50。[0071]刷丝5分布为若干个刷丝组，使得刷丝5沿刷杆的轴向分层分布，且相邻两层刷丝5错位分布；各个刷丝组刷丝5根数相等，同组刷丝5均匀分布，且相邻两根刷丝5构成圆心角α，如附图11所示，图中α＝60°，刷丝5轴向投影中相邻两刷丝通孔46的夹角为δδδα‑1或2，2＝δ图中δ，δ；相邻两凸棱条49之间对应的圆心角等于θθθα‑δ或1，1＝15°2＝45°1或2，1＝1＝45°θα+δ。同时每根刷丝5都能够独立地沿自身轴线方向往复直线运动，如附图14所2＝1＝75°示。
[0072]弹性过桥杆47的弯曲弧度与刷杆壳45的内侧面相吻合，使得刷杆壳45为弹性过桥杆47提供一定的支撑作用。[0073]装配除垢刷体时，先把所有刷丝5的切削端经刷杆壳45的中心孔伸出刷丝通孔46
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(安装前两根刷丝5已与弹性过桥杆47连接成U形刷丝体)，再把凸棱条49抵压在对应的弹性过桥杆47的中部，实现了任一刷丝5都能在刷丝通孔46内按需独立伸缩。[0074]工作时，除垢刷体的轴线平行于阴极筒3、内阴极筒1与外阴极筒2(以下简称为阴极板)的表面，除垢刷体一边沿阴极板表面平行移动，一边绕自身轴线作自转运动，如附图13所示；当某根刷丝5切削端运动到高低不平的阴极板上切削垢层时，该刷丝5在弹性过桥杆47和阴极板表面的共同作用下，一边紧贴起伏不平的阴极板表面向前滑行，一边沿着刷丝通孔46作伸缩运动。刷丝5由低向高滑行时，刷丝5在阴极板表面的作用下克服弹性过桥杆47的弹力向除垢刷体内缩进。刷丝5由高向低滑行时，刷丝5在弹性过桥杆47的弹力作用下向除垢刷体外伸出。当刷丝5切削端滑行路程达到其有效切削长度后，逐渐离开阴极板表面，下一个刷丝5切削端从前一刷丝5已切削的表面切入接着切削，形成无漏削除垢。由于除垢刷体上每一根刷丝5的伸缩运动都是独立的，所以不论阴极板表面上同时作用有多少根刷丝，也不论刷丝5是在阴极板的低洼表面切削还是凸起表面切削，每根刷丝5的切削端都能有效地抵压在阴极板的表面上进行切削。[0075]如附图7‑附图9所示，刷杆壳45的上部尺寸小于其下部尺寸，且其内侧壁的上部、下部通过锥形导向面衔接；刷杆壳45的内侧壁底部呈锥形定位面；刷杆壳45上部一体设置有方向朝内的导向凸台51；刷芯杆48的上部尺寸小于其下部尺寸，且其侧面的上部、下部通过与刷杆壳45的锥形导向面形状匹配的导向锥面衔接，刷芯杆48的侧面底部呈与刷杆壳45的锥形定位面形状匹配的定位锥面，刷芯杆48的侧面上部的一侧呈与导向凸台51贴合的导向平面；凸棱条49的底部共同开设有环形的导水孔，刷芯杆48的底面开设有若干个与导水孔连通的泄水孔52。[0076]导向凸台51、锥形导向面、锥形定位面的组合结构设计，方便在装配时对刷芯杆48进行定位与导向；导水孔、泄水孔52的组合结构设计，方便将进入刷杆壳45内的水分排出。[0077]如附图10所示，刷丝5的侧面端部开设有两个相对设置的切削槽53；弹性过桥杆47的直径小于刷丝5的直径；
[0078]弹性过桥杆47的直径小于刷丝5的直径是为了防止相邻两个弹性过桥杆47工作时发生干涉。
[0079]所述刷丝5在自由状态下，刷丝5切削端到刷杆轴线的距离r的数值满足公式(a)：[0080]r≥s+w (a)[0081]式中，s是刷丝5切削端到阴极筒3、内阴极筒1或外阴极筒2表面的距离，单位为mm；w为阴极筒3、内阴极筒1或外阴极筒2表面高低起伏的最大跳动量，单位为mm；所述阴极筒3、内阴极筒1或外阴极筒2的表面为不带垢层的表面；[0082]该参数设计实现了阴极筒3、内阴极筒1或外阴极筒2表面低洼处不出现漏切削，如附图13、附图15所示；由公式(a)可知，s≤r‑w，即s和w一定时，r越大，刷丝切削端的有效切削长度l单越长；即r和w一定时，s越小，刷丝切削端的有效切削长度l单越长。[0083]刷丝5排布时，上下相邻两个刷丝组的设置间距小于等于单个刷丝5有效切削宽度h；
[0084]该结构设计使得刷丝5在刷杆轴线方向上分层分布，相邻两个刷丝组错位排列，且层间距小于等于单个刷丝5有效切削宽度h，如附图12所示，图中刷丝5直径为0.8mm，h＝0.6mm，确保相邻两个刷丝组的有效切削面之间无漏切垢物。
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如附图14所示，除垢工作时，刷丝5自转速度和刷丝5在阴极筒3、内阴极筒1或外阴
极筒2表面的滑动速度的数值满足公式(b)：
[0086]
式中，n为刷丝5自转速度，单位为转/s；rym为有效切削阶段刷丝5切削端到刷杆轴
线的最大距离，单位为mm，且rym≤r；v为刷丝5在阴极筒3、内阴极筒1或外阴极筒2表面的滑动速度，该滑动速度为刷丝5自转线速度与公转线速度之和，单位为mm/s；α为位于同一刷丝组的相邻两根刷丝5之间的夹角，单位为度；ξ为有效切削阶段刷丝5的最小伸缩量，单位为mm。
[0088]该条件设置保证了同一刷丝组的刷丝5的有效切削长度连续，没有漏切削现象。[0089]使用时，为了保证刷丝5切削端对垢层形成较好的剥离切削，刷丝5切削端在阴极板表面切削时的线速度方向与刷杆在阴极板表面的滑动速度方向保持一致，如附图13、如附图15所示；
[0090]如附图1‑附图3、附图5、附图16‑附图19所示，所述支撑连接机构包括三根沿外阴极筒2的周向均匀分布且径向布置的倒L形的支撑管54；阴极筒3、内阴极筒1的底部均固定贴合于支撑管54的外侧壁；排垢电磁阀37、出水电磁阀40均高于支撑管54的竖直段底端，支撑管54的水平段内端与内阴极筒1内腔相连通；支撑管54的侧壁开设有位于外阴极筒2外部的进风口55；减速电机12的电线穿于其中一根支撑管54；支撑管54内穿有绝缘导线；外阴极筒2和与其相邻的阴极筒3之间、内阴极筒1和与其相邻的阴极筒3之间、相邻阴极筒3之间均设置有绝缘底座；所述绝缘底座包括通过密封垫贴合于支撑管54外侧壁的马鞍形的底板56，底板56的上表面一体设置有位于内侧的内阴极连接板57、位于外侧的外阴极连接板58和位于中部且带有安装凹槽59的阳极底座60；阳极筒4底部一体设置有三个阳极腿板61，内阴极筒1的外表面与阴极筒3的外表面一一对应地贴合于内阴极连接板57；外阴极筒2的内表面与阴极筒3的内表面一一对应地贴合于外阴极连接板58；阳极腿板61一一对应地插接于安装凹槽59，且两者之间呈绝缘连接；每个阳极底座60的底部均螺纹连接有旋拧于支撑管54的绝缘固定螺栓62，绝缘固定螺栓62的中部开设有与安装凹槽59连通的内螺孔，内螺孔内设置有与其螺纹连接且与绝缘导线电连接的接电螺栓63，接电螺栓63的顶端面开设有接电锥槽64，阳极腿板61的底部一体设置有插接于接电锥槽64的金属锥头65；内阴极连接板57的外侧面上部、外阴极连接板58的内侧面上部、阳极底座60的两个侧面上部呈斜坡面。[0091]绝缘底座与阳极腿板61的结构设计，实现了阳极筒4与支撑管54的固定、绝缘连接，避免了阳极腿板61的无效放电，提高了电解电流的有效利用率；绝缘固定螺栓62、接电螺栓63、接电锥槽64、金属锥头65与绝缘导线的结构设计实现了阳极筒4与电源正极的电连接，同时保证了阳极筒4与支撑管54之间的绝缘性，避免了阳极筒4和支撑管54的无效放电，进一步提高了电解电流的有效利用率；该设计还简化了阳极安装工序，提高了设备组装效率，降低了设备组装成本；马鞍形的底板56与支撑管54的外侧壁形状匹配，提升了阳极筒4安装处的密封性能；同时马鞍形的底板56方便导流，有利于电化学反应室除垢时排去污水，避免了除垢手垢物滞留排不净的问题，保证了产水质量。[0092]安装时，首先通过密封胶层在底板56的底部粘接密封垫，接着将绝缘底座放置于外阴极筒2和与其相邻的阴极筒3之间、内阴极筒1和与其相邻的阴极筒3之间或相邻阴极筒
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3之间，使得内阴极筒1的外表面与阴极筒3的外表面一一对应地贴合于内阴极连接板57；外阴极筒2的内表面与阴极筒3的内表面一一对应地贴合于外阴极连接板58；然后通过绝缘固定螺栓62固定连接支撑管54与底板56；而后将阳极腿板61一一对应地插接于安装凹槽59，并用密封胶层粘接并密封安装凹槽59；然后在绝缘固定螺栓62上安装接电螺栓63，使得金属锥头15插接于接电锥槽14，并用密封胶层粘接接电螺栓63；最后将连接绝缘导线与接电螺栓63，由此完成本阳极室总成的安装，克服了现有电化学反应室阳极筒与横梁的连接处绝缘效果不好、密封性能不足影响电解电流有效利用率的问题。[0093]如附图2所示，所述丝杆制动机构包括开设于丝杆6侧面底部的制动凹槽16和固定连接于内阴极筒1内侧壁的制动箱17，制动箱17邻近丝杆6的侧壁滑动穿有与制动凹槽16正对的制动销18，制动销18的侧面一体设置有位于制动箱17外侧的外限位环19和位于制动箱17内部的内限位环，外限位环19与制动箱17之间设置有套于制动销18的复位弹簧20，制动箱17远离丝杆6的侧壁固定贯穿有电磁开关21，电磁开关21与微控制器电连接。[0094]复位弹簧20带动制动销18移动，直至制动销18抵入制动凹槽16，由此限制制动时，丝杆6的位置，防止丝杆6随花键轴8旋转；解除制动时，电磁开关21产生吸力将制动销18拉出，使得制动销18离开制动凹槽16，该状态下丝杆6能够随花键轴8旋转。该结构设计使得丝杆6是否随花键轴8旋转的状态能够根据运行要求进行改变，同时方便进行远程控制。[0095]如附图5、附图6所示，所述传动机构包括设置与内阴极筒1的内侧壁顶端的固定内齿圈22，除垢刷安装架14的一侧沿竖向转动穿设有位于除垢刷转轴内侧的第I传动轴23，第I传动轴23的底端部固定装配有位于除垢刷安装架14下方且可与固定内齿圈22啮合的第I传动齿轮24；第I传动轴23的顶端部固定装配有位于除垢刷安装架14上方的第II传动齿轮25；花键轴8的顶端转动穿设有第II传动轴26，第II传动轴26的下部固定装配有第III传动齿轮27，第III传动齿轮27与第II传动齿轮25通过第I中间齿轮28与第II中间齿轮29相啮合；第II传动轴26的顶部固定有若干个沿周向均匀分布且位于除垢刷齿轮15上方的第I连接杆30，第I连接杆30的外端部共同固定有转动内齿圈31，转动内齿圈31分别与安装于除垢刷安装架14外端的两个除垢刷齿轮15相啮合，位于同侧的除垢刷齿轮15自外向内依次啮合。
[0096]除垢刷体自转时，减速电机12正转，除垢刷安装架14下降到指定位置后在该位置作旋转运动(设顺时针旋转)时，由于第I传动轴23下端的第I传动齿轮24与内阴极筒1上部安装的固定内齿圈22啮合，实现了第I传动轴23逆时针自转。因第I传动轴23上端的第II传动齿轮25与第I中间齿轮28啮合，第I中间齿轮28作顺时针旋转，第II中间齿轮29作逆时针旋转，第II传动轴26下端的第III传动齿轮27和转动内齿圈31一起作顺时针旋转，安装于除垢刷安装架14外端的第一个除垢刷齿轮15作顺时针旋转，安装于除垢刷安装架14外端的第一个除垢刷体作顺时针自转，由于除垢刷体安装在除垢刷安装架14上与除垢刷安装架14一起作顺时针公转，且清除的是外阴极筒2的内表面垢层，实现了刷丝5的切削端始终是从已加工面切入，对垢层进行剥离切削。第二个除垢刷齿轮15与第一个除垢刷齿轮15啮合，实现了第二个除垢刷齿轮15及其所带动的阴极筒外表面的除垢刷体逆时针自转，对阴极筒外表面形成剥离刷削。同理，其余除垢刷都实现了剥离切削。
[0097]当除垢刷安装架14在减速电机12的驱动下下行至指定位置时，即除垢刷体下行伸入反应室本体的指定位置时，第I传动齿轮24正好与固定内齿圈22完全啮合，除垢刷体做公
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转运动时，第I传动轴23随之作公转运动，与此同时，第I传动轴23在第I传动齿轮24与固定内齿圈22的啮合作用下作自转运动，自转速度N传1自由公式(c)计算得到：[0098]N (c)传1自＝i1*N公[0099]式中，i1为固定内齿圈22与第I传动齿轮24的传动比，通过公式(d)计算得到，N公为第I传动轴23的公转速度；
[0100]i＝Z/Z (d)1内1传1[0101]式中，Z内1为固定内齿圈22的齿数；Z传1为第I传动齿轮24的齿数；[0102]第II传动轴26旋转地安装在花键轴8顶端，与花键轴8同轴。第II传动轴26的两端分别设置有第III传动齿轮27和转动内齿圈31。第II传动齿轮25通过第I中间齿轮28与第II中间齿轮29与第III传动齿轮27啮合，其传动比i2由公式(e)计算得到：[0103]i＝Z/Z (e)2传2传3[0104]式中，Z传2为第II传动齿轮25的齿数；Z传3为第III传动齿轮27的齿数；[0105]第II传动轴26的转速N传2通过公式(f)计算得到：[0106]N＝i*N (f)传22传1自
[0107]转动内齿圈31分别与位于左侧的除垢刷齿轮15与位于右侧的除垢刷齿轮15啮合；位于左侧的除垢刷体与位于右侧的除垢刷体的刷丝轴向排列为错位排列，共同完成外阴极筒2内表面的周向无漏切销和轴向无漏切削。位于左侧的除垢刷体的自转转速N刷左1与位于右侧的除垢刷体N刷右1通过公式(g)计算得到：[0108]N (g)刷左1＝N刷右1＝i3*N传2＝N传2*Z内2/Z左刷1＝N传2*Z内2/Z右刷1[0109]式中，Z内2为转动内齿圈31的齿数；Z左刷1为位于左侧的除垢刷齿轮15的齿数；Z右刷1为位于右侧的除垢刷齿轮15的齿数；且Z左刷1＝Z右刷1＝Z刷1，于是有：[0110]N (h)刷左1＝N刷右1＝i刷1*N公＝i1*i2*i3*N公＝Z内1/Z传1*Z传2/Z传3*Z内2/Z刷1*N公[0111]实施例中，阴极筒2的数目为二，即位于左侧的除垢刷体与位于左侧的除垢刷体均为四个，设Z刷1、Z刷2、Z刷3、Z刷4分别为刷1、刷2、刷3、刷4的齿轮齿数，刷1、刷2、刷3、刷4为自外向内排布的四个除垢刷体；i刷1、i刷2、i刷3、i刷4分别时刷1、刷2、刷3、刷4的传动比，则i刷1＝i1*i2*i3，i刷2＝Z刷1/Z刷2，i刷3＝Z刷/Z刷3，i刷4＝Z刷3/Z刷4，N刷左2＝N刷右2＝i刷2*N刷1，N刷左3＝N刷右3＝i刷3*N刷2，N刷左4＝N刷右4＝i刷3*N刷3[0112]根据上述过程，即可使得除垢刷体按照设定的速度实现自转。[0113]除垢刷体运动时，作用于同一除垢面的除垢刷体公转方向、公转转速、自转方向、自传转速都相同，同时还需要满足以下两个条件：(A)除垢刷体各自的自转方向要求，即：除垢刷体绕反应室中心线公转的同时，除垢刷体自转方向实现刷丝5切削端始终是从已加工面切入，对垢层进行剥离切削。(B)除垢刷体在内阴极筒1、外阴极筒2或阴极筒3表面周向上无漏切削的自转、公转速度要求，即除垢刷体除垢运行时，刷丝5自转速度和刷丝5在阴极筒3、内阴极筒1或外阴极筒2表面的滑动速度的数值满足公式(b)[0114]为了满足条件(A)，清除外阴极筒2及阴极筒3内表面垢层的除垢刷体自转方向与除垢刷体的公转方向相同，即同为顺时针方向或同为逆时针方向；清除内阴极筒1及阴极筒3外表面垢层的除垢刷体自转方向与除垢刷的公转方向相反，即顺时针方向公转时，逆时针方向自转，逆时针公转时，顺时针自转，由此实现剥离刷削。
[0115]控制部分还包括安装于丝杆6的下部且位于双向推力球轴承7上方的行程开关，行
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程开关串接于减速电机12的供电回路中。
[0116]该结构设计为双向推力球轴承7及丝杆6的运行状态提供保护作用，防止花键轴8下行过度影响运行精度或损坏双向推力球轴承7，提高了本驱动装置的结构可靠性。[0117]一种自动化电化学反应室的控制方法，所述方法是基于如本发明所述的一种自动化电化学反应室来实现的：该控制方法是采用如下步骤实现的：[0118]S1：水处理：打开进水电磁阀38、出水电磁阀40，接通电解电源，进行水处理；[0119]S2：除垢机构下行：当水处理达到规定时间时，首先微控制器生成控制指令切断电解电源，接着微控制器控制进水电磁阀38、出水电磁阀40关闭，然后微控制器控制减速电机12正转，在减速电机齿轮13与花键套筒齿轮11的传动下，带动花键套筒9旋转，进而带动花键轴8旋转，与此同时，丝杆6在丝杆制动机构的作用下静止不动，使得花键轴8带着除垢刷体一边旋转，一边下行，由此实现除垢机构的下行；[0120]S3：除垢：当减速电机12运行至规定时间时，除垢刷体下行至固定内齿圈22与第I传动齿轮24啮合，微控制器控制减速电机12停机，同时控制丝杆制动机构放开丝杆6，接着微控制器控制减速电机12继续正转，丝杆6随花键轴8同步旋转，由此使得花键轴8在指定位置定向旋转，带动除垢刷体公转；由于第I传动齿轮24与固定内齿圈22啮合，除垢刷体公转带动第I传动轴23、第II传动齿轮25旋转，在第I中间齿轮28与第II中间齿轮29的传动下，继而带动第III传动齿轮27、第II传动轴26、转动内齿圈31旋转，由此带动安装于除垢刷安装架14外端的两个除垢刷齿轮15旋转，并依次带动其他除垢刷齿轮15旋转，由此带动各个除垢刷体自转，实现除垢的功能；[0121]S4：除垢机构上行：当步骤S3运行至规定时间后，微控制器控制减速电机12停机，同时控制排垢电磁阀37打开，接着微控制器控制丝杆制动机构制动丝杆6，而后微控制器控制减速电机12反转，在减速电机齿轮13与花键套筒齿轮11的传动下，带动花键套筒9旋转，进而带动花键轴8旋转，与此同时，丝杆6在丝杆制动机构的作用下静止不动，使得花键轴8带着除垢刷体一边旋转，一边上行，由此实现除垢机构的上行；[0122]S5：当减速电机12运行至规定时间时，微控制器控制减速电机12停机；当排垢电磁阀37打开时间达到规定时间时，微控制器控制排垢电磁阀37关闭，由此完成一次除垢操作，而后重新执行步骤S1，进入下一次循环。[0123]具体实施过程中，外底壳32与内底壳33的直径可通过仿真设计优选而得到，以获得反应室流速均等的压力分布。所述绝缘底座是由高分子材料制成的。刷丝5切削端的切削刃的前角小于等于90°。轴承座10内设置有轴承。阳极腿板61与安装凹槽59、接电螺栓63与阳极底座60、底板56与密封垫均通过密封胶层粘接。排垢管36的内径大于进水排垢口35的孔径；进水管39的内径与进水排垢口35的孔径一致。所述减速电机12的减速机为蜗轮蜗杆减速机。所述轴承座10的外侧壁通过三根沿周向均布的第II连接杆43与内阴极筒1的内侧壁固定连接。所述双向推力球轴承7通过三根沿周向均布的第III连接杆44与内阴极筒1的内侧壁固定连接。
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