碎化和剪切泵制造技术

本发明专利技术提供一种泵(100)，用于这样的应用，其中废水或其他液体中存在固体(130)其需要被切割和减小尺寸以使固体(130)可以从泵(100)进入口(105)行至排出口(106)。泵(100)具有泵壳(104)，泵壳(104)内具有进入口(105)和排出口(106)。驱动装置(170)转动轴向延伸穿过泵壳(104)并伸至叶轮(109)和刀杆(102)的驱动轴(113)。泵(100)还被构造为具有邻近刀杆(102)和进入口(105)的径向刀圈总成(101)，以提供在转动的刀杆(102)与保持固定的径向刀圈总成(101)相向滑动之间的碎化切割作用(140)，例如，刀杆(102)的边缘(118)上的切割刀片(160)转动经过径向刀圈总成(103)的内表面(121)。泵(100)还具有轴向刀圈总成(103)，其具有一个或多个刀片(124)，其形成开口(126)，开口(126)适于形成固体(155)从进入口(105)到排出口(106)之间的通路，以提供通过刀杆(102)上表面(116)的转动而滑动经过轴向刀圈总成(103)的刀片(124)的轴向切割表面(153)而实现的剪切切割作用(150)。碎化和剪切泵(100)可以被构造为在径向刀圈总成(101)的内表面布置多个狭槽(128)以保持编织纤维材料，从而进行碎化切割作用(140)。泵(100)特征还在于改善的最优化流动、改善切割和减小编织纤维材料形式的固体，提高切割刀外壳(107)的可调节性以提高精确度并改善磨耗调节。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利申请要求于2013年8月1日提交的题为“碎化和剪切离心泵”的美国临时专利申请号61/861365的优先权，其全部公开内容以引证方式并入本申请。
本专利技术涉及能够在泵的入口部分碎化和剪切固体的泵之领域，适用于包括废水处理、污水处理、下水道排水、工业、农业在内的多种应用。
技术介绍
现在已知多种泵，用于抽吸液体、废水和其他包含固体的液体，包含的固体例如垃圾、一次性产品、纺织物、聚合材料和其他物品。虽然这些泵可以将固体切碎至不同的程度，使固体流至泵的出口以被处理，但是会出现其他问题，因为现代污水包含以一次性合成产品和织造纤维材料形式存在的固体。传统泵设计在碎化此类固体和编织纤维材料方面不尽如人意。为了处理固体，传统泵通常采用无阻塞式叶轮设计以将固体吸入泵中。如果固体是编织纤维材料，当其最初进入泵时，这些固体不会被无阻塞式叶轮剪切至可通过尺寸的固体。通常，编织纤维材料会因水流和叶轮转动在叶轮水眼周围变成球状。一旦变成球状，编织纤维材料经常不能通过泵，减少泵输出流量，并且可导致泵故障，例如阻塞、缠捆和马达烧毁。传统切碎泵或带切碎器的泵设计典型地使用离心泵，配备有切割系统，以促进泵送液体中固体的剪切和离析作用，其中驱动装置(例如电动机、液压发动机等)使叶轮和切割系统运转。叶轮固定地安放在驱动装置的驱动轴上。当这些固体抵达入口时，叶轮具有尖锐的包覆边，适于切割贴靠在背板的螺旋凹槽上的固体。切碎泵适用于多种构造，典型的切碎泵配备有电动机以使叶轮运转并为切割系统提供扭矩。现有的切碎泵设计不利于处理编织纤维材料的固体，例如会导致阻塞、缠绕或泵停止运转，因为一旦固体进入叶轮，这些固体必须在切割作用之前行进至背板，而缠绕现象可能先于切割作用发生。如果能防止泵自身以及邻近管道被这些固体和编织纤维材料阻塞，那么将是对传统切碎泵的一种改进。传统粉碎泵设计中，叶轮或粉碎机位于泵的入口部分，以便将叶轮作为切割系统的一部分。现有粉碎泵设计的缺点包括在固体被切成较小的颗粒之前不能让固体进入，即，在固体被吸回叶轮做另一次尝试之前，处于根据固体被切碎还是被推出的全有或全无的作用。传统粉碎泵设计中的固体和编织纤维材料的推出作用通常是不成功且并非最优的。即使在固体发生数次推出作用后，缠绕和阻塞仍会发生，因为编织纤维材料累积最终阻塞泵入口，这导致泵故障(如烧毁)。一般的解决方法是使用更高容量的泵，具有更大的电动机和入口开口(例如增加泵尺寸)以使固体的通路具有相对大的直径的入口。然而，为增大泵开口而过度增加泵尺寸也会导致用于应用所需的泵的成本增加。因此，长期以来一直需要一种性价比高、尺寸最优化的泵，构造为用于克服编织纤维材料带来的众多问题及现有技术的其他缺点。本专利技术提供有效的更小设计的耐久的离心泵，能够有效泵送悬浮于液体中的固体和编织纤维材料。本专利技术的碎化和剪切泵设计能够减少切割、剪切或碎化在泵入口的固体尤其是编织纤维材料过程中的阻塞现象及故障。本专利技术的碎化和剪切泵设计也提供具有更小设计的改良离心泵，而在此之前使用更大的泵。因此，长期以来一直需要一种具有改良切割作用的泵，以用于更小设计能适于处理现代污水处理的应用领域以及其他液体处理应用领域。
技术实现思路
本专利技术为碎化和剪切泵，配有泵壳，泵壳中具有进入口和排出口。驱动装置使驱动轴转动，驱动轴轴向延伸穿过泵壳至叶轮和刀杆。该泵还配有邻近刀杆和进入口的径向刀圈总成，以提供转动的刀杆滑过保持固定的径向刀圈总成的固体碎化切割作用，例如，在刀杆边缘形成的切割刀片转动经过径向刀圈总成的内表面。该泵也具有轴向刀圈总成，轴向刀圈总成具有一个或多个刀片，其形成适于固体从进入口到排出口的通路的开口，以通过刀杆上表面滑过轴向刀圈总成的一个或多个刀片的表面的转动提供固体剪切切割作用。碎化和剪切泵可以构造成在径向刀圈总成的内表面具有一个或多个狭槽，狭槽可以保持编织纤维材料以进行剪切切割作用。刀杆可以被构造为具有与刀杆上表面相对的倒圆表面，适于提供对大于轴向刀圈总成开口的预定尺寸的固体和编织纤维材料的排出或推出作用。轴向刀圈总成的一个或多个刀片可以以一角度配置，使其足以切割进入轴向刀圈总成开口的预定尺寸的固体和编织纤维材料。本专利技术的碎化和剪切泵可以在轴向刀圈表面和刀杆之间形成可调节界面，以使泵在全新的时候获得最佳剪切切割作用并在之后进行调节，使其在发生一些磨损后仍能保持最佳剪切切割作用(例如，调节刀杆和轴向刀圈总成之间的距离以补偿磨损，从而使泵的使用寿命更长)。刀杆的边缘可以形成有切割刀片(例如，一个或多个凹槽、刀齿或锯齿)，足以碎化或以其它方式切割被保持在径向刀圈总成的多个狭槽中的固体，尤其是编织纤维材料。一个或多个轴向刀圈总成的刀片形成的开口可以被构造为改善外形轮廓更小的碎化和剪切泵的液体流量F和固体从进入口到排出口的通路，以便可以投入现在正使用较大的无阻塞污水泵的应用领域中。附图说明参照附图，本专利技术的非限制性和非穷尽的实施例得到描述。附图中，除非有特别说明，否则贯穿不同附图中相似的附图标记表示相似的部件。为更好地理解本专利技术，将要参考下面的具体实施方式，其与附图一起理解；该附图被结合到说明书中并构成该说明书的一部分，显示本专利技术公开的主题的某些方面，并与文字说明一起，帮助阐释一些与公开的实现方法相关的原理，其中：图1示出根据本专利技术实施例的位于泵的进入口和排出口之间的径向刀圈、刀杆和轴向刀圈总成的示意图，具有沿图4中的A-A线截取的截面图；图2示出根据本专利技术实施例的切割刀和泵壳的示意图，具有沿图4中的A-A线截取的截面图；图3示出根据本专利技术所述设备、系统、方法的实施例的碎化和剪切泵的部分轴向部段的示意图，具有沿图10的B-B线的截面图；图4示出根据本专利技术实施例的刀杆和轴向刀圈总成的平面示意图，方向为由吸入口侧向内朝向叶轮；图5示出根据本专利技术实施例的刀杆的下表面；图6示出根据本专利技术实施例的刀杆的侧视图；且图7示出刀杆的轴侧俯视图；图8示出位于刀杆边缘上的带凹槽的切割刀的侧边的视图，这取自图6的圆圈局部图C；图9示出位于刀杆边缘的带凹槽的切割刀的边的视图；图10示出根据本专利技术实施例的碎化和剪切离心泵的双切割作用的俯视图；以及图11示出根据本专利技术实施例的碎化和剪切泵的横截面示意图，具有沿图10的B-B线的截面图。具体实施方式下面将参照附图描本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种泵，包含：其中具有进入口和排出口的泵壳；驱动装置，具有轴向延伸穿过所述泵壳的驱动轴；连接于所述驱动轴并位于所述泵壳内的叶轮，所述叶轮具有多个叶片，构造成引导液体径向流向所述排出口；邻近所述泵壳的所述进入口与所述叶轮的径向刀圈总成，所述径向刀圈总成被构造为具有多个侧剪切狭槽，狭槽布置在所述径向刀圈总成的径向刀圈表面上；连接于所述驱动轴的刀杆，所述刀杆被构造为具有位于邻近所述径向刀圈表面的边缘上的一个或多个切割刀片和大致平坦的上表面；轴向刀圈总成，构造为具有通过一个或多个刀片相连接的外环和内环，以在外环和内环之间形成开口，所述开口适于形成固体从进入口到排出口之间的通路，所述轴向刀圈总成具有大致平行于所述刀杆的上表面的表面，所述轴向刀圈总成被布置在所述叶轮与所述径向刀圈总成、所述刀杆的每一个之间，所述轴向刀圈总成；且泵的特征在于提供固体的碎化切割作用，由所述切割刀片转动经过所述径向刀圈总成的所述径向刀圈表面实现；提供固体的剪切切割作用，由所述刀杆的上表面与所述轴向刀圈总成的一个或多个刀片的表面的多个边缘滑动经过彼此实现。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.08.01 US 61/861,3651.一种泵，包含：
其中具有进入口和排出口的泵壳；
驱动装置，具有轴向延伸穿过所述泵壳的驱动轴；
连接于所述驱动轴并位于所述泵壳内的叶轮，所述叶轮具有多个叶
片，构造成引导液体径向流向所述排出口；
邻近所述泵壳的所述进入口与所述叶轮的径向刀圈总成，所述径向
刀圈总成被构造为具有多个侧剪切狭槽，狭槽布置在所述径向刀圈总成
的径向刀圈表面上；
连接于所述驱动轴的刀杆，所述刀杆被构造为具有位于邻近所述径
向刀圈表面的边缘上的一个或多个切割刀片和大致平坦的上表面；
轴向刀圈总成，构造为具有通过一个或多个刀片相连接的外环和内
环，以在外环和内环之间形成开口，所述开口适于形成固体从进入口到
排出口之间的通路，所述轴向刀圈总成具有大致平行于所述刀杆的上表
面的表面，所述轴向刀圈总成被布置在所述叶轮与所述径向刀圈总成、
所述刀杆的每一个之间，所述轴向刀圈总成；且泵的特征在于
提供固体的碎化切割作用，由所述切割刀片转动经过所述径向刀圈
总成的所述径向刀圈表面实现；
提供固体的剪切切割作用，由所述刀杆的上表面与所述轴向刀圈总
成的一个或多个刀片的表面的多个边缘滑动经过彼此实现。
2.根据权利要求1所述的泵，其中，所述径向刀圈总成的侧剪切狭
槽被构造为保持固体，以用于在所述切割刀片经过所述径向刀圈表面时
通过所述刀杆进行所述碎化切割作用。
3.根据权利要求1所述的泵，其中，所述刀杆被构造为在刀杆的吸
入侧具有倒圆表面，其适于推出预定尺寸大于所述轴向刀圈总成的所述
开口的固体。
4.根据权利要求1所述的泵，其中，所述轴向刀圈总成的所述刀片
呈一角度布置，其足以通过所述剪切切割作用来切割进入所述轴向刀圈
总成的所述开口中的预定尺寸固体。
5.根据权利要求1所述的泵，还包含外壳，外壳被构造为在全新时
或在发生一些磨损后调节布置成基本平行于所述刀杆上表面的表面之间

\t的预定尺寸，以获得在所述刀杆上表面和所述一个或多个刀片之间的最
优化的剪切切割作用。
6.根据权利要求1所述的泵，其中，在所述刀杆的所述边缘上的切
割刀片由选自刀片、凹槽、锯齿或刀齿所构成的组而形成。
7.根据权利要求1所述的离心泵，其中，所述一个或多个刀片构成
所述轴向刀圈总成的开口，开口被构造为足以最优化流体流，使泵起到
无阻塞式污水泵的功能。
8.一种泵，包含：
其中具有进入口和排出口的泵壳；
驱动装置，具有轴向延伸穿过所述泵壳的驱动轴；
连接于所述驱动轴并位于所述泵壳内的叶轮，所述叶轮具有多个叶
片，构造成引导液体径向流向所述排出口；
邻近所述泵壳的所述进入口与所述叶轮的径向刀圈总成，所述径向
刀圈总成被构造为具有多个侧剪切狭槽，狭槽布置在所述径向刀圈总成
的径向刀圈表面上；
连接于所述驱动轴的刀杆，所述刀杆被构造为具有位于邻近所述径
向刀圈表面的边缘上的一个或多个切割刀片和大致平坦的上表面，从而
泵提供固体的碎化切割作用，这由所述切割刀片转动经过所述径向刀圈
总成的所述径向刀圈表面而实现。
9.根据权利要求8所述的离心泵，还包含...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·M·米奇，
申请(专利权)人：BJM泵有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US