泵抽机的制作方法

专利名称：泵抽机的制作方法
技术领域：
本发明大体涉及用于污水或废水的泵抽机(pump)领域，及更具体 地，涉及用于抽吸未过滤的污染液体的泵抽机，污染液体包括固体 物质，如塑料材料、卫生用品、纺织品、碎屑等。本发明还涉及泵 抽机，其目的是提供出自原材料的一致的淤积物，如来自养鱼场的
屠宰场垃:圾。更确切地，不必要4氐消泵抽机的堵塞，而代之以将固
体物质/原材料切成块，以更适合后续的制造步骤。该泵抽机包括泵 抽机壳体，其设有可旋转的叶轮，叶轮具有至少一个叶片、及叶轮 座，叶轮座在其顶部表面上呈现有至少一个凹部，在叶轮相对叶轮 座旋转时，在该凹部的切割边缘与叶片的下边缘之间发生剪切/切割 动作。
背景技术：
在污水站中，腐烂的储水池、井等经常产生固体物质或污染物， 如短;乘、卫生护垫、纸等，阻塞下放到系统的水池中的可沉入水中 的泵抽机。污染物粘于叶轮的叶片上，并在叶轮周围形成损伤。
为了去除阻塞物质，用切碎固体物质的机构装配离心泵是已知
的。更确切地，在叶4仑的叶片与泵抽机壳体的叶4仑座内的凹部之间 将固体物质切成更小的块，例如在德国专利第198,34,815号或美国专 利第5,516,261号中可见。在两个参考文档的各个文档中，仅简略地 示出叶片的前缘与叶轮的叶片的表面末端之间的边缘是怎样仅与该 凹部相互作用的。其示出了叶片的该边缘怎样在与叶轮的旋转方向 相平行的方向上与凹部的切割边缘相匹配。更确切地，两个切割边 缘与叶轮的旋转方向相垂直。在这些情况下，需要过量的强作用力
及由此还需要许多能量将固体物质切成更小的块。
如果没有充分有效地将固体物质切成分离的块，而是块具有的 长的未切纤维仍然将它们彼此连接，固体物质甚至可能以更严重的 方式阻塞泵抽机。如果固体物质是半切的，如所述，将在叶轮与泵 抽机泵之间抓取一些块，且一些块将仍然大到不能从叶轮的池边经 过叶轮通过。因此，其将使叶轮的旋转重量及能量消耗增加。在最 糟情况下，叶轮将被全完地堵塞，及由此，可能严重损坏泵抽机。 由于昂贵的及麻烦的及未列入计划的维护工作，这种无意的故障是 高成本的。
德国专利第l, 528, 694号示出的泵抽机包括叶轮座，叶轮座呈 现多个不同形状和方位的凹部，凹部与叶轮相结合，以促进切割动 作。然而，具有长纤维的固体物质仍然是个问题，因为纤维在叶轮 的叶片中可能造成缠结，导致泵抽机的效率逐渐地降低。
完成固体物质的切割的另 一方法示于美国专利第3,096,718号。 与凹部相反，该文档示出了具有切割刀片的叶轮座，其具有面对叶 轮的叶片的锐利边缘，叶片的锐利边缘与该叶片结合，以切割固体 物质。
英国专利第1,125,376号及美国专利第5,516,261号示出多个凹 槽，凹槽以螺旋形状自位于叶轮座内中心定位的开口通道延伸至其 外围。凹槽的功能是与叶轮的叶片相结合，以将切割的块朝向泵抽 机壳体的外壁传输，及进一步与抽吸的液体一起传输出泵抽机。为 了确保凹槽的适当功能，必须将固体物质切割成分离的块。然而， 如果没有切割长纤维及连接固体物质的不同块，可自叶轮座的中心 在不同方向上传输块，其可加剧叶轮的阻塞。
从美国专利第3,128,051号显示，代替用于切割固体物质的单独 的凹部和用于将切割的块从叶轮并经过叶轮传输走的单独的凹槽， 可能在单一元件中结合两个功能，其均呈现凹部的切割边缘及凹槽 的传输形状。
上面提及的建议没有对缺点的解决方案，或根本没有讨论这些 关于切割长纤维的能力的问题。
欧洲专利第1,357,294号指出的申请示出的泵抽机，其对于包括 于未过滤的污水中的固体物质是暴露的，但是没有设计为切割该固 体物质。代替的泵抽机在叶轮座内具有凹槽，用于朝向泵抽机壳体 的外围传输整个污染物体。而且，泵抽机具有引导销，其上表面自 叶轮座的表面一直延伸至叶轮的中心，且其功能是朝向叶轮座内的 开口通道的中心延伸凹槽的功能。因此，无论如何没有指示怎样确 保具有长纤维的固体物质的可靠的切割。
而且，可沉入水中的泵抽机用于从水池抽吸液体，^艮难接触到 以进行维护，且泵抽机经常长时间操作，通常一天会达到12小时或 更久。因此，4艮希望得到提供具有长持久性的泵抽机。
发明概要
本发明的目的在于消除前面已知的泵抽机的前述缺点，并提供 改进的泵抽机。本发明的主要目标是提供关于固体物质的切割效能 及由此需要能量的最初限定种类的改进的泵抽机。本发明的另 一 目 标是提供的泵抽机以可靠的方法实现具有长纤维的固体物质的切 割。本发明的另一目标是由于切割的降低的能量消耗，提供具有改 进的持久性的泵抽机。本发明的另一目标是提供的泵抽机，其可以 容易地改变以适应泵抽机运行的变换的条件。
根据本发明，主要目标至少是通过具有限定于独立权利要求的 特征的最初限定的泵抽机得到的。本发明的优选实施例进一 步在附
属权利要求中限定。
根据本发明，提供最初限定类型的泵抽机，其特征在于泵抽机 还包括用于朝向该凹部引导的机构，引导机构包括至少 一个引导销 及至少一个凸部，引导销的上表面自邻近叶轮的叶片的最里面部分 的位置朝向叶轮座延伸，且凸部自叶轮座突出。
因此，本发明基于朝向叶轮座的切割机构引导固体物质的重要 理解，以避免长纤维在叶轮的叶片周围缠结。
在本发明的优选实施例中，凹部的主要切割边缘位于自开口通 道径向间隔的位置，并通常与叶轮的旋转方向相平行。这意味着在 叶片的下边缘通过叶片的主要切割边缘时，剪切/切割力减小了 。
根据优选实施例，叶轮座由可替换的衬垫构成。那么由于季节 的结果及水流出的地域的类型，为适应变换的条件改变泵抽机的能 力大大地提高。不同的衬垫可以具有不同数量的凹槽、凹部、凸部 等，和/或凹槽、凹部、凸部等的形状可以改变，以适应具有不同结 构的不同污染物。另外，叶轮也可以由另一具有不同数量的叶片和/ 或不同形状的叶片代替。
附图简述
结合所附附图，从下面的优选实施例的详细描述，本发明的前
述及其它特征和优点的更彻底的理解会显而易见，其中

图1为根据本发明的泵抽机的截面图； 图2为叶轮和衬垫的顶视图，叶轮被截开； 图3为叶轮和衬垫的底视图； 图4为衬垫的顶视图，及 图5为从叶轮底部观察的透视图。
优选实施例详述
图1示出了根据本发明的泵抽机1 (移除一些部分，如发动机和上 盖)。本发明大体涉及泵抽机，但是在所描述的实施例中，泵抽机由 能沉入水中的离心泵构成。
泵抽机1包括设有叶轮3和叶轮座4的泵抽机壳体2。在本发明的 优选实施例中，叶4仑座4由衬垫5构成，衬垫5通过安置在泵抽才几壳体 2内的底座6上，可松开地连接于泵抽机壳体2上，以这种方法，衬垫不能相对于泵抽机壳体2旋转。叶轮3在泵抽机壳体2中是可旋转的， 并悬挂在驱动轴(未示出)上，驱动轴自上方延伸并插入于洞7中，及 在叶轮3的中心安置的轮毂8中，并通过自下面延伸穿过轮毂8的螺丝 (未示出)而固定。
现在还参照图2。叶轮3具有至少一个叶片9，自轮毂8朝向叶轮3 的外围延伸。优选地，叶片9以螺旋形状延伸。在图2所示的实施例 中，叶轮3的旋转方向是顺时针的，且叶片9在相对的方向延伸，即， 逆时针方向。在示出的实施例中，叶轮3具有两个叶片9，各个绕轮 毂8延伸大约360度，但是应该指出的是，叶片9的数量及叶片9的长 度可以4艮大i也变4匕，以适应不同的液体和应用。
衬垫5或叶轮座4具有中心安置的开口通道10及顶部表面11 。为 简化的原因，描述中及权利要求中所使用的术语"顶部表面"的意思为 衬垫5的整个表面，在操作期间面对液体，即，两部分邻近于开口通 道lO及朝向上面的部分。叶轮座4优选地在顶部表面11内呈现至少一 个凹槽12,凹槽12自开口通道10朝向叶轮座4的外围延伸。优选地， 凹槽12以螺旋的形状相对于叶片9中的一个的对立方向延伸。为了适 应不同的液体和应用，凹槽12的凄t量和它们的形状和方向可以有4艮 大的变化。凹槽12的功能是朝向泵抽机壳体的外围向外引导切割的 块。由于固体物质被切割，来自固体物质的沉淀将在叶轮3的叶片9 的下方集中，并减慢叶轮3的旋转动作，甚至将其停止。但是同样每 次叶片9通过凹槽12时，通过削刮沉积，凹槽12有助于保持叶片9的 清洁。而且，叶轮座4呈现至少一个凹部13。凹部13的作用是与叶4仑 3的叶片9相结合，以切割包括于正被抽吸的液体中的固体物质。在 叶轮3旋转时，叶轮3的叶片9扫除通过，且每次叶片9扫除通过凹部13 时，出现穿过凹部13的减小的流动区域。凹部B的切割边缘15由两 个主要部分组成，第一部分16通常相对于叶4仑座11及第二部分17在 径向方向上延伸，或主切割边缘轻微地成弓形形状，且通常在与叶 轮3的旋转方向相平行地延伸。在叶片9扫除通过凹部13时，叶片9的下边缘14相对于凹部13的切割边缘15以一个角度移动或通过。更确 切地，固体物质经历切割动作还有剪切动作。叶片9以自叶轮座4的 内部及外部的方向到达主切割边缘17 ，以能量消耗的观点来看大大 优于先前已知的设计。可见于图2中，两个叶片9的各个一次与一个 凹部13相接合，且两个叶片9相对于它们通过凹部13是彼此相对异相 的，导致低能量消耗。叶片9的下边缘14(还已知为表面的末端)的形 状在轴向方向上相应于叶轮座4的顶部表面11的形状。下边缘14与顶 部表面之间的轴向-巨离应该小于1 mm, 以在叶片9的下边缘14与凹部 13的切割边缘15之间很好地限定切割动作。优选地，该距离小于 0.7mm，及更优选地小于0.5mm。同时，该距离应该大于0.1mm及优 选地大于0.3mm。如果叶轮3和叶轮座4彼此接近，摩擦力或阻断力作 用于叶轮3的叶片9上。邻近于轮毂8的叶片9的边缘为叶片9的前缘21 (见图5)。优选地，叶片9的前缘21改变成为在锐利边缘处的叶片9 的下边缘14。前缘21在所示的实施例中直接安置于叶轮座4的开口通 道10的上面，且叶片9的下边缘14直接安置于叶轮座4的顶部表面11 的上面。
公知的问题是，具有长纤维的固体物质易于在叶轮3的叶片9的 中造成缠结，并缠绕在叶轮3的轮毂8的周围。为了确保不会阻塞泵 抽机l，提供朝向凹部13引导固体物质的机构。引导机构包括至少一 个引导销18，自叶轮座4的顶部表面11延伸，更确切地，自面向开口 通道10的部分顶部表面11延伸。引导销18通常在叶轮座4的径向方向 上延伸，并位于叶轮3的下面，且呈现上表面19,其自邻近叶4仑3的 叶片9的最里面部分的位置朝向叶轮座4的顶部表面11延伸。更确切 地，引导销18的上表面19的最里面部分位于自叶4仑3的中心与叶4仑3 的叶片9的最里面部分大约相同的径向距离。优选地，引导销18的上 表面19在自叶轮座4的顶部表面11的一段距离处终止。如果引导销18 的上表面19应该 一直到达叶4仑座4的顶部表面11,其会朝向4又一个凹 部13引导所有的阻塞物质，仅会加剧泵抽机l的阻塞，其然后可能完
全堵塞。引导销18的上表面19与叶片9的前缘21之间的轴向距离可以 小于lmm。
另外，引导机构还包括至少一个凸部20,自叶轮座4的顶部表面 ll延伸，更确切地，自顶部表面11面向开口通道10的部分延伸。凸 部20位于叶4仑3的下面。凸部20与叶片9的前缘21之间的轴向距离应 该小于lmm。优选地，凸部20终止于引导销18的上表面19的径向外 侧。由于引导销18的上表面19径向终止于凸部20的内侧，沿面向开 口通道10的上表面11大约均等地扩散固体物质，且各个凸部20仅将 部分固体物质引导至相应的凹部13。凸部20邻近叶轮3安置，并在叶 轮3的旋转方向上，在相互作用的凹部13之后。在叶轮3旋转时，如 果长纤维易于在轮毂的周围缠绕，引导销18的上表面19朝向凸部20 及凹部13对纤维施加向外的作用力。因此，通过凸部20抓取固体物 质，并将固体物质向外作用进入邻近的凹部13,用于在叶片9的下边 缘14与凹部13的切割边缘15之间的连续切割。
而且，应该指出，在一方面，引导销18的上表面19与叶片9的前 缘21之间的优选的轴向距离、及在另一方面，凸部20与叶片9的前缘 21之间的优选轴向距离应该与上面描述的叶轮座4的上表面11与叶片 9的下边缘14之间的轴向距离相同。而且，引导销18的上表面19及凸 部20相应于叶4仑3的叶片9的前缘21,并邻近叶4仑3的叶片9的前缘21 定位。
最后，应该指出凹部13、凹槽12及凸部20的最优选数量均为五 个。而且，泵抽机1应该优选地仅包括一个引导销18。否则开口通道 IO会被阻碍，其会反过来影响泵抽机l的功能。
本发明切实可行的修改
本发明不仅限于描述于上面及示于附图中的实施例。因此，泵 抽机，或更确切地，叶轮座可以在所附权利要求的范围内以所有各 种方法进4于改动。
应该指出，叶片的数量应该不同于，优选地大于凹槽的数量， 且如果叶片的数量是偶数，凹槽的数量应该为奇数。否则可能出现 干扰。例如，如果叶轮具有两个叶片，凹槽的数量应该为三个或五 个。
而且，该叶轮不必悬挂于如前所提及的驱动轴中。或者，叶轮 可以以另一种适当的方法，例如，通过轴承等而浮于叶轮座之上。
权利要求
1.一种泵抽机，用于抽吸包括固体物质的污染液体，所述泵抽机包括泵抽机壳体(2)，所述泵抽机壳体(2)设有具有至少一个叶片(9)和叶轮座(4)的可旋转的叶轮(3)，所述叶轮座(4)在其顶部表面(11)中呈现有至少一个凹部(13)，在所述叶轮(3)相对所述叶轮座(4)旋转时，在所述凹部(13)的切割边缘(15)与所述叶片(9)的下边缘(14)之间发生剪切/切割动作，其特征在于所述泵抽机(1)还包括用于将所述固体物质朝向所述凹部(13)引导的机构，所述引导机构包括至少一个引导销(18)及至少一个凸部(20)，所述引导销(18)的上表面(19)自邻近所述叶轮(3)的所述叶片(9)的最里面部分的位置朝向所述叶轮座(4)延伸，且所述凸部(20) 自所述叶轮座(4)突出。
2. 如权利要求l所述的泵抽机，其特征在于所述叶片(9)以螺 旋形状自所述叶轮(8)的中心延伸至其外围，且其下边缘(14)具有相应 于所述叶4^座(4)的顶部表面(11)的形状。
3. 如权利要求1或2所述的泵抽机，其特征在于所述叶轮座(4) 在其顶部表面(11)中呈现至少一个凹槽(12),所述凹槽(12)自所述叶 轮座(4)内的中心设置的开口通道(10)延伸至其外围。
4. 如权得要求3所述的泵抽机，其特征在于所述凹槽(12)以螺 旋形状在相对于所述叶片(9)的螺旋形状的相对方向上延伸。
5. 如权利要求l-4中任意一项所述的泵抽机，其特征在于所述 凹部(13)相邻于所述叶轮座(4)的所述开口通道(10)而定位，并朝向所 述叶^^座(4)的所述开口通道(10)而开口 。
6. 如权利要求l-5中任意一项所述的泵抽才几，其特征在于所述 凹部(13)的主切割边缘(17)位于自所述开口通道(10)径向间隔的位置 内，且通常与所述叶轮(3)的旋转方向相平行，以便当所述叶片(9)的 所述下边缘(14)将通过所述边缘时减小所述剪切/切割力。
7. 如前述权利要求中任意一项所述的泵抽机，其特4正在于所的一^R距离处终止。
8. 如权利要求6所述的泵抽机，其特征在于所述凸部(20)径向 终止于所述引导销(18)的所述上表面(19)的外侧。
9. 如前述权利要求中任意一项所述的泵抽机，其特征在于所 述至少一个凸部(20)相邻于所述叶轮(3)、并在所述叶轮(3)的旋转方 向上、在所述至少一个凹部(13)之后定位。
10. 如前述权利要求中任意一项所述的泵抽机，其特征在于 所述引导销(18)和所述凸部(20)设置在所述叶轮(3)之下的所述开口通 道(10)之中。
11. 如前述权利要求中任意一项所述的泵抽机，其特征在于 所述引导销(18)的所述上表面(19)和所述凸部(20)相应于所述叶轮(3) 的所述叶片(9)的所述前缘(21),并邻近于所述叶轮(3)的所述叶片(9) 的所述前缘(21)而定位。
12. 如权利要求2-ll中任意一项所述的泵抽机，其特征在于在 一方面，所述叶轮(3)的所述叶片(9)的所述下边缘(14)与所述叶轮座(4) 的所述顶部表面(ll)之间的轴向距离，及在另一方面，所述叶片(9)的的轴向距离小于lmm。
13. 如权利要求12所述的泵抽机，其特征在于所述距离小于 0.5mm。
14. 如前述权利要求中任意一项所述的泵抽机，其特征在于成。
全文摘要
本发明涉及用于抽吸包括固体物质的污染液体的泵抽机，泵抽机包括泵抽机壳体，其设有可旋转的叶轮(3)，叶轮(3)具有至少一个叶片(9)及叶轮座(4)，叶轮座(4)在其顶部表面(11)上呈现有至少一个凹部(13)，在叶轮(3)相对叶轮座(4)旋转时，在该凹部(13)的切割边缘(15)与叶片(9)的下边缘(14)之间发生剪切/切割动作。而且，泵抽机还包括用于将固体物质朝向该凹部(13)引导的机构，引导机构包括至少一个引导销及至少一个凸部(20)，引导销的上表面(19)自邻近于所述叶轮(3)的叶片(9)的最里面部分的位置朝向叶轮座(4)延伸，且所述凸部(20)自所述叶轮座(4)突出。
文档编号F04D7/04GK101198793SQ200680021845
公开日2008年6月11日 申请日期2006年6月5日 优先权日2005年6月17日
发明者P·安德森 申请人:Itt制造企业公司