[發明專利]一種剪切結構的半開式自切割無堵塞泵葉輪

無效

• 申請號: 201410461954.2
• 申請日: 2014-09-03
• 公開（公告）號: CN104481917A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 施衛東;程成;張德勝;高雄發;邢津;陳刻強
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: F04D29/18
• 分類號: F04D29/18;F04D29/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種可以輸送污水污物介質的無堵塞泵葉輪，特別涉及一種可對纖維進行切割的無堵塞泵葉輪設備，屬于污水輸送設備技術領域。

背景技術

水處理用泵主要包括離心泵、污水泵、螺桿泵、深井泵、無堵塞泵等，其中無堵塞泵是污水處理廠的關鍵設備之一，其主要用于輸送工業流程、生活污水、工業廢水等中含有的纖維狀懸浮物或固體顆粒懸浮物的液體。就無堵塞泵的結構型式而言，主要有潛水排污泵、立式排污泵、臥式污水泵等，潛水排污泵具有很多優點主要應用于日處理能力25萬噸以下的污水處理廠。因為無堵塞泵輸送的介質中往往含有易纏繞、或聚束的纖維物質，使得污水泵易堵塞，使其不能正常工作甚至燒毀電機，影響企業生產作業，因此無堵塞泵對防纏繞性、抗堵塞性以及可靠性要求很高。因此，污水泵葉輪實現無堵塞和高效率運行是目前急需解決的關鍵技術。

目前市場上無堵塞泵葉輪的結構形式較多，常見的主要有閉式葉輪、開式或半開式葉輪、旋流式葉輪、螺旋離心式葉輪等。閉式葉輪效率相對較高，并且能夠在較長時間內穩定運行，但其抗纏繞和堵塞性能很差，因此在污水處理設備中一般不采用閉式葉輪。開式或半開式葉輪制造方便，葉輪內造成堵塞時，可以較容易地對其進行清理、維修，但由于污水介質中含有懸浮固體物使得葉輪與前端蓋內側壁間隙增大，導致污水泵效率大大降低。旋流泵葉輪的主要特征是葉輪退縮在壓水室后的泵腔內，可以大大提高水泵對固態顆粒和懸浮物的通過能力，，該葉輪結構簡單，制造容易，性能穩定且運行可靠，其主要缺點是效率低，且由于泵腔內存在循環流，造成的水力損失很大，效率一般在50％左右，且其無損性較差，對輸送的物料有較大的損壞性。

經檢索，已公開的專利“不銹鋼切割潛水泵的切割組件”(申請號：201210351024.2)，其包括一具有圓形通孔的靜切割刀副和通過穿設在通孔處的動切割副，動切割副外側部和靜切割副內緣部之間具有能提供介質從靜切割副的通孔一端口到另一端口的過介質通道，該結構可以切割織物等，保證泵的水力性及揚程，但該結構非常復雜，而且切刀盤裝置需要消耗一部分功率，導致泵的效率下降，而且若是小口徑泵，該切割裝置本身亦阻塞了泵的通過能力，造成一定程度的堵塞；已公布的專利“一種半開式自切割無堵塞泵葉輪”(專利號：ZL201320647476.5)，其特征在于葉輪采用半開式雙葉片結構葉輪葉片入口由其自身結構自然形成切割刀，刀口經熱處理后堅硬，具有自切割功能，長纖維、大顆粒等固體雜質從泵進口隨流體流入時，在葉輪處受葉片前緣切割刀的切割作用，將雜質切斷割碎，其結構簡單、通過性和抗纏繞性良好，但當污水中含有大量的長纖維時，其自切割功能并不能很好地將長纖維切斷，從而使得長纖維介質易纏繞、堵塞在泵的葉片前緣，甚至引起整泵的堵塞，大大縮短了其使用壽命。

發明內容

為解決上述問題，本專利發明了一種剪切切割結構的半開式自剪切切割無堵塞泵葉輪，切割裝置獨立于泵葉輪，在泵蓋上設置自切割刀裝置，維修、裝拆方便，剪切刀與處于同一軸面的葉片入口自動行成一副剪切面，葉輪葉片入口水平方向具有鋒利的刀刃，該刀刃由于與葉片自成一體，隨著葉輪旋轉行成動剪切環，另一靜止剪切刀片與泵入口泵體集成一體。該結構簡單，切割效果顯著，提高了污水污物的通過能力和運行效率。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：該無堵塞泵為雙葉片閉式葉輪結構，葉片前后蓋板流線均向進口方向延伸，葉片進口的軸面投影圖中的投影線與軸線呈90度，保證葉片在水平面上行成切割刀刃，且在泵體入口兩側設置有與葉片配合的自切割裝置，該裝置上焊接有兩片三角形靜止剪切刀片，其基本原理與“剪刀”。葉輪葉片入口形成的圓周旋轉的動刀刃平面與靜止切割刀片形成相對運動，通過兩片刀刃的剪切作用將污水介質中的長纖維切斷割碎，切割后小纖維與污水介質進入葉片的流道內，可順利排出，從而提高了污水泵的通過性能和抗纏繞能力。

所述的切割刀截面形狀為流線型，方向與來流方向相一致且與葉片配合處的刀片厚度略厚，易提高其抗磨蝕性能，該切割刀裝置經過熱處理工藝，提高其硬度、耐磨性和抗沖擊性能。單側靜止切割刀片的寬度L約為葉輪進口半徑的1/3，以提高其對纖維的切割范圍，保證長纖維等物質被該剪切切割裝置切斷后在水流的沖擊下，向葉輪中間運動并脫落，順利地輸送到污水輸送管道中。經過長時間運行后，葉輪與剪切切割刀之間的配合間隙P增大，可以通過調節墊片，有效控制剪切刀之間的間隙，保證切碎效果。