[發明專利]碎化和剪切泵

有效

• 申請號: 201810441774.6
• 申請日: 2014-07-31
• 公開（公告）號: CN108626129B
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: B·M·米奇
• 申請（專利權）人: BJM泵有限責任公司
• 主分類號: F04D7/04
• 分類號: F04D7/04;F04D13/08;F04D29/22;F04D29/24;B02C18/00
• 代理公司: 北京泛華偉業知識產權代理有限公司 11280
• 代理人: 胡強

本發明提供一種泵(100)，用于這樣的應用，其中廢水或其他液體中存在固體(130)其需要被切割和減小尺寸以使固體(130)可以從泵(100)進入口(105)行至排出口(106)。泵(100)具有泵殼(104)，泵殼(104)內具有進入口(105)和排出口(106)。驅動裝置(170)轉動軸向延伸穿過泵殼(104)并伸至葉輪(109)和刀桿(102)的驅動軸(113)。泵(100)還被構造為具有鄰近刀桿(102)和進入口(105)的徑向刀圈總成(101)，以提供在轉動的刀桿(102)與保持固定的徑向刀圈總成(101)相向滑動之間的碎化切割作用(140)。泵(100)特征還在于改善的最優化流動、改善切割和減小編織纖維材料形式的固體，提高切割刀外殼(107)的可調節性以提高精確度并改善磨耗調節。

本申請為2014年07月31日提交的、申請號為201480051297.2、名稱為“碎化和剪切離心泵”的中國專利申請的分案申請。本專利申請要求于2013年8月1日提交的題為“碎化和剪切離心泵”的美國臨時專利申請號61/861365的優先權，其全部公開內容以引證方式并入本申請。

技術領域

本發明涉及能夠在泵的入口部分碎化和剪切固體的泵之領域，適用于包括廢水處理、污水處理、下水道排水、工業、農業在內的多種應用。

背景技術

現在已知多種泵，用于抽吸液體、廢水和其他包含固體的液體，包含的固體例如垃圾、一次性產品、紡織物、聚合材料和其他物品。雖然這些泵可以將固體切碎至不同的程度，使固體流至泵的出口以被處理，但是會出現其他問題，因為現代污水包含以一次性合成產品和織造纖維材料形式存在的固體。傳統泵設計在碎化此類固體和編織纖維材料方面不盡如人意。

為了處理固體，傳統泵通常采用無阻塞式葉輪設計以將固體吸入泵中。如果固體是編織纖維材料，當其最初進入泵時，這些固體不會被無阻塞式葉輪剪切至可通過尺寸的固體。通常，編織纖維材料會因水流和葉輪轉動在葉輪水眼周圍變成球狀。一旦變成球狀，編織纖維材料經常不能通過泵，減少泵輸出流量，并且可導致泵故障，例如阻塞、纏捆和馬達燒毀。

傳統切碎泵或帶切碎器的泵設計典型地使用離心泵，配備有切割系統，以促進泵送液體中固體的剪切和離析作用，其中驅動裝置(例如電動機、液壓發動機等)使葉輪和切割系統運轉。葉輪固定地安放在驅動裝置的驅動軸上。當這些固體抵達入口時，葉輪具有尖銳的包覆邊，適于切割貼靠在背板的螺旋凹槽上的固體。切碎泵適用于多種構造，典型的切碎泵配備有電動機以使葉輪運轉并為切割系統提供扭矩。現有的切碎泵設計不利于處理編織纖維材料的固體，例如會導致阻塞、纏繞或泵停止運轉，因為一旦固體進入葉輪，這些固體必須在切割作用之前行進至背板，而纏繞現象可能先于切割作用發生。如果能防止泵自身以及鄰近管道被這些固體和編織纖維材料阻塞，那么將是對傳統切碎泵的一種改進。

傳統粉碎泵設計中，葉輪或粉碎機位于泵的入口部分，以便將葉輪作為切割系統的一部分。現有粉碎泵設計的缺點包括在固體被切成較小的顆粒之前不能讓固體進入，即，在固體被吸回葉輪做另一次嘗試之前，處于根據固體被切碎還是被推出的全有或全無的作用。傳統粉碎泵設計中的固體和編織纖維材料的推出作用通常是不成功且并非最優的。即使在固體發生數次推出作用后，纏繞和阻塞仍會發生，因為編織纖維材料累積最終阻塞泵入口，這導致泵故障(如燒毀)。一般的解決方法是使用更高容量的泵，具有更大的電動機和入口開口(例如增加泵尺寸)以使固體的通路具有相對大的直徑的入口。然而，為增大泵開口而過度增加泵尺寸也會導致用于應用所需的泵的成本增加。

因此，長期以來一直需要一種性價比高、尺寸最優化的泵，構造為用于克服編織纖維材料帶來的眾多問題及現有技術的其他缺點。本發明提供有效的更小設計的耐久的離心泵，能夠有效泵送懸浮于液體中的固體和編織纖維材料。本發明的碎化和剪切泵設計能夠減少切割、剪切或碎化在泵入口的固體尤其是編織纖維材料過程中的阻塞現象及故障。本發明的碎化和剪切泵設計也提供具有更小設計的改良離心泵，而在此之前使用更大的泵。因此，長期以來一直需要一種具有改良切割作用的泵，以用于更小設計能適于處理現代污水處理的應用領域以及其他液體處理應用領域。