潜水推流机用整体式螺旋桨的制作方法

本发明涉及一种潜水推流机，尤其涉及一种用于潜水推流机上的整体式螺旋桨。

背景技术：

潜水推流机广泛用于污水处理厂中的氧化沟，其产生的低切向开放式的强力水流，可用于池中污水循环以及在污水硝化、脱氮和除磷阶段创建水流等场合，是污水生化处理工艺的关键核心设备。

传统的潜水推流机一般由螺旋桨、减速装置、潜水电机、滑套等四大部分组成。其中螺旋桨是核心部件，它直接影响产品的使用性能和可靠性。目前，国内外潜水推流机的相关厂家的螺旋桨一般采用金属整体制作(包括铸造、焊接、铆接等)及轮毂与叶片分离的技术方案，分体式螺旋桨轮毂为金属铸件，叶片为玻璃钢、聚胺脂等复合材料。这些产品基本满足市场需求，但与国际先进水平和用户的实际要求相比，还有相当大的差距，主要存在以下一些问题：

1、性能较差，主要表现为螺旋桨效率低，推力小，服务面积小。

2、螺旋桨笨重，转动惯量大，减速装置及潜水电机易损坏。

3、螺旋桨叶片对称性和平衡性差，运转时振动大，噪音高。

3、螺旋桨叶片强度低，叶片根部易拆断，损坏。

4、螺旋桨叶片易被污物缠绕，造成潜水电机过载，损坏。

5、螺旋桨装拆很不方便，维护成本高。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种使用效果好、使用寿命长、装拆方便快捷的潜水推流机用整体式螺旋桨。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案来实现的：

本发明包括轮毂、与轮毂外周连接的叶片，所述轮毂中间设有轴孔，所述轮毂与叶片中间设有金属嵌件，所述轮毂与叶片由强化玻璃钢材料整体压铸而成，所述叶片进口边轴向呈前倾式，所述叶片出口边从轮毂至叶片重心线轴向呈前倾式，所述叶片重心线至最大外径处轴向呈后掠式，所述轮毂前端面呈鼓形，后端面呈圆形，整体呈圆锥形，所述叶片平面投影呈香蕉形，包角范围130～160°。

作为优选，所述叶片工作面与轮毂相切，所述叶片背面与轮毂接合处设有圆角，所述圆角从轮毂前端面至后端面逐渐增大。

作为优选，所述包角为130°。

作为优选，所述包角为145°。

作为优选，所述包角为160°。

作为优选，所述轴孔为圆锥形，锥度1∶8～1∶20。

作为优选，所述轴孔锥度为1∶8。

作为优选，所述轴孔锥度为1∶14。

作为优选，所述轴孔锥度为1∶20。

作为优选，所述金属嵌件包括轮毂嵌件与叶片嵌件，所述叶片嵌件的空间形状与叶片相似，包括间隔布置的龙爪、设于龙爪之间的窗口，所述龙爪断面呈T形。

本发明与现有技术相比，具有明显特点和有益效果：

1、使用效果好。由于本发明采用整体式结构，螺旋桨两个叶片无论在几何方面还是水力方面都是均匀分布的，有利于提高水力效率；叶片平面投影方向包角较大，范围约130～160°，表面宽阔，有利于提高服务面积；叶片工作面与轮毂相切，增加了叶片有效工作长度，有助于提高叶轮推力；还有由于两个叶片在几何及水力方面都是均衡的，叶片出口边从轮毂至叶片重心线轴向呈前倾式，从叶片重心线至最大外径处轴向呈后掠式，使螺旋桨重心往潜水电机方向后移，运转时更加稳定，有利于减小振动，降低噪音，同时后掠式结构使叶片具有自清洁功能，前倾式结构可防止纤维杂质在叶片根部的缠绕，确保潜水推流机运行更加可靠。

2、使用寿命长。由于本发明叶片工作面与轮毂相切，叶片背面与轮毂接合处，从前端至后端变圆角均匀过渡，有利于提高叶片根部强度；轮毂前端面呈鼓形，后端面呈圆形，整体呈圆锥形，有利于制作时玻璃纤维整体缠绕，可进一步提高螺旋桨强度；还有，金属嵌件空间形状与叶片相似，其表面开有若干个窗口，龙爪断面呈T形，这样有利于玻璃纤维整体缠绕，增加金属嵌件与纤维的接合力，防止金属嵌件与叶片之间的滑动，因而提高了叶片的综合强度；另外叶片及轮毂由强化玻璃钢和金属嵌件整体压铸而成，因此重量比传统螺旋桨轻(重量减轻约30～50％)，转动惯量小，有助于提高减速装置及潜水电机的工作寿命。

3、装拆方便快捷。由于本发明轮毂轴孔采用圆锥形设计，锥度为1∶8～1∶20，使装拆更加方便快捷，有利于减少维护成本。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中A向投影图；

图3是图1中B向投影图；

图4是图1中I处局部放大图；

图5是图3中II处局部放大图；

图6是图1中金属嵌件的结构示意图；

图7是图6中C向投影图；

图8是图7中D～D向剖示图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步详细的描述：

如图1至图8所示：优选实施例一包括轮毂1、与轮毂1外周连接的叶片2，轮毂1中间设有轴孔3，轴孔3为圆锥形，锥度为1∶8，轴孔3圆锥形结构，使装拆更加方便快捷，有利于降低维护成本；轮毂1与叶片2中间设有金属嵌件5，金属嵌件5包括轮毂嵌件51与叶片嵌件52，叶片嵌件52的空间形状与叶片2相似，包括间隔布置的龙爪520、设于龙爪520之间的窗口521，龙爪520断面呈T形，有利于玻璃纤维整体缠绕，增加金属嵌件与纤维的接合力，防止金属嵌件5与叶片2之间的滑动，同时轮毂1与叶片2由强化玻璃钢材料整体压铸而成，有利于减轻整体重量，减小转动惯量，有助于提高减速装置及潜水电机的工作寿命；叶片进口边21轴向呈前倾式，叶片出口边22从轮毂1至叶片重心线23轴向呈前倾式，叶片重心线23至最大外径处轴向呈后掠式，可减少叶片2在轮毂1处的轴向长度，有效防止污物在叶片2根部的缠绕，并使螺旋桨重心往潜水电机方向后移，运转时更加稳定，有利于减小振动，降低噪音；轮毂前端面8呈鼓形，后端面9呈圆形，整体呈圆锥形，有利于制作时，玻璃纤维整体缠绕，可进一步提高螺旋桨的综合强度；叶片2平面投影呈香蕉形，包角10为130°，表面宽阔，有利于提高螺旋桨的服务面积；叶片工作面25与轮毂1相切，有利于增加叶片2有效工作长度，有助于提高螺旋桨的推力；叶片背面26与轮毂1接合处设有圆角11，圆角11从轮毂前端面8至后端面9逐渐增大，有利于减少叶片2根部的应力集中，提高叶片2根部抗弯强度。

如图1至图8所示：优选实施例二与优选实施例一结构基本相同，所不同的是叶片包角10为145°，轴孔3锥度为1∶14。

如图1至图8所示：优选实施例三与优选实施例一结构基本相同，所不同的是叶片包角10为160°，轴孔3锥度为1∶20。

上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。