CN105179317B - 污水泵用的外壳衬垫以及具备该外壳衬垫的污水泵 - Google Patents

Abstract

本发明提供污水泵用的外壳衬垫以及具备该外壳衬垫的污水泵。污水泵所使用的外壳衬垫具备在外壳衬垫与叶轮一起组装于污水泵时应与叶轮的叶片的缘部对置的表面。在表面的至少一部分形成有具有规定宽度的至少一个槽。槽在其宽度方向上具有第一部分、第二部件以及第三部分，其中，第一部分在距离叶轮的旋转中心近的一侧且具有规定深度；第二部分在距离叶轮的旋转中心远的一侧且比第一部分浅；第三部分是将上述第一部分与第二部分相连的倾斜面。

Description

污水泵用的外壳衬垫以及具备该外壳衬垫的污水泵

技术领域

本发明涉及污水泵，尤其主要涉及含有绳片、带片等长条且纤维质的垃圾(异物)以及很大量的固形物的污水的抽取中所使用的污水泵、以及其所使用的外壳衬垫。

背景技术

一般在污水中有可能含有长条且纤维质的垃圾以及很大量的固形物等。在抽取这种污水的下水用泵等中，存在垃圾缠上叶轮的吸入端或者在叶轮的叶片与外壳衬垫之间存积垃圾的情况。这种垃圾随时间流逝逐渐增多，将叶轮流路堵塞而导致污水泵送出的污水的流量减少的例子多有发生。

作为产生以上状况的原因，考虑是由于近年来的城市化。即，伴随着城市化的发展，无法将下水处理场建设于住宅地，而在住宅地建设用于将水送至郊外的处理场的中继泵场。但是，为了避免住宅地的垃圾的恶臭、垃圾搬运造成的环境污染，几乎不除去流入的多种多样的垃圾，而直接与下水一起向下水处理场输送。因此，容易产生上述那种污水泵内的堵塞问题。

以往，在抽取含有长条且纤维质的垃圾以及很大量的垃圾等异物的污水、或者含有从厨房等排出的杂弃物的排水等的污水泵中，使用开放型叶轮、半开放型叶轮以避免这些异物存积于叶轮、外壳。尽管如此，也存在异物堵塞于叶片与外壳衬垫的空隙从而无法抽水或者引起驱动用马达的烧损等情况。

作为用于解决上述问题的机构，提出了在与叶轮对置的外壳衬垫设置有放射状的槽的方案(参照日本实开昭49－108103号公报的图2以及图3、日本实开昭64－11390号公报的图2以及图3)。根据该方案，通过外壳衬垫的槽与叶轮切断从污水泵的吸入口吸入的纤维质的夹杂物后朝向出口端排出。即，异物进入外壳衬垫的内壁面的放射状的槽，在该状态下，叶片以与外壳衬垫相对的形态发挥刀具的作用，通过切断异物而防止异物堵塞空隙。另外，也提出了在泵叶轮的叶片对置的泵壳体的表面形成深度变化的槽的发明(参照日本特开平11－201087号公报的图4)。

然而，在上述各现有技术文献所记载的各发明中，存在以下问题点。即，在长条且纤维质的异物、很大量的异物进入叶轮的流路的情况下，切断的异物堵塞在槽中，无法将这些异物从泵排出口顺利地排出。特别是在日本实开昭49－108103号公报以及日本实开昭64－11390号公报的发明中，槽的剖面形状左右对称，不是考虑了污水的流动方向的形状。另外，在专利文献3的发明中构成为，虽然槽的深度不是左右对称，但是由于深度从深的部位朝向浅的部位连续地变化，所以异物难以从槽的表面脱离。

发明内容

本发明是鉴于上述课题产生的。根据第一实施方式，提供污水泵所使用的外壳衬垫。该外壳衬垫具备在外壳衬垫与叶轮一起组装于污水泵时应与叶轮的叶片的缘部对置的表面。在该表面的至少一部分形成有具有规定宽度的至少一个槽，槽在其宽度方向上具有第一部分、第二部分以及第三部分，其中，第一部分在距离叶轮的旋转中心近的一侧且具有规定深度，第二部分在距离叶轮的旋转中心远的一侧且比第一部分浅，第三部分是将上述第一部分与第二部分相连的倾斜面。

在如以上那样构成的污水泵中，存在有在污水中含有长条且纤维质的垃圾、大量大的垃圾的情况。此时，也存在纤维质的垃圾缠上叶轮的吸入端的情况。缠上叶片的吸入端的垃圾因离心力而被赶至叶轮的径向外侧。若垃圾到达叶片的吸入端的最外周部，则这次因污水流垃圾被赶至叶轮与外壳衬垫的空隙。这样被赶走的垃圾通过在外壳衬垫设置的槽与和外壳衬垫对置的叶片的缘部切断。另外，即便在切断的纤维状的垃圾、大量大块的垃圾进入槽的情况下，通过因将槽的第一部分与第二部分相连的倾斜面即第三部分而变化的流速与垃圾的趋势(加速度)，也能够使垃圾从槽脱离，从而(通过该趋势)使垃圾从槽顺利地排出。

根据第二实施方式，在第一实施方式的基础上，第一部分与第二部分与外壳衬垫的内壁面平行。

根据第三实施方式，在第一或第二实施方式的基础上，槽的两端成为相对于外壳衬垫的表面呈直角方向的壁面。

根据第四实施方式，在第一至第三中的任一实施方式的基础上，槽以从与叶轮的吸入端对应的部位朝向与叶轮的出口端对应的部位的漩涡形状形成。

根据第五实施方式，在第一至第四中的任一实施方式的基础上，槽为朝向与叶轮的旋转方向相同的方向接近外壳衬垫的外周部的漩涡形状。

根据第六实施方式，在第一至第五中的任一实施方式的基础上，槽形成于外壳衬垫的与叶片的缘部对置的范围。

根据第七实施方式，提供污水泵。该污水泵具备：第一至第六中的任一实施方式的外壳衬垫；叶轮，其与该外壳衬垫对置；旋转轴，该叶轮安装于该旋转轴；以及马达，其使该旋转轴旋转。

根据第八实施方式，在第七实施方式的基础上，叶轮的叶片的吸入端随着从旋转中心侧朝向径向外侧而向与叶轮的旋转方向相反的方向延伸。

根据第九实施方式，在第七或第八实施方式的基础上，叶轮是半开放型的。

附图说明

图1A～图1C表示本发明的一个实施方式的外壳衬垫，图1A表示俯视图，图1B表示沿着图1A的B－B线的剖视图，图1C表示图1B的虚线圆内的放大图。

图2是表示具备图1中所示的外壳衬垫的污水泵的局部剖视图。

图3A、图3B是图1A中所示的外壳衬垫，图3A是假设组合有叶轮的图，图3B是外壳衬垫的侧视图。

图4是在图1中所示的外壳衬垫组合有叶轮的图，并且是从吸入口的方向观察的仰视图。

图5是表示第二实施方式的外壳衬垫(将槽的各部分通过曲面连接的形态)的剖视图。

图6是表示第三实施方式的外壳衬垫(形成有两个槽的形态)的俯视图。

附图标记说明：

1…叶轮；2…泵外壳；3…吸入口；4…吸入端；5…出口端；6、6a、6b…外壳衬垫；7…排出口；8…泵外壳脚；9…里叶片；10…油室；11…泵外壳盖；12…隔离物；13…轴封部；14…旋转轴；15…马达；16…吊挂机构；17…电源电缆；18、18a、18b…槽；19、20…垂直面；21、21a…第一部分；22、22a…第二部分；23、23a…第三部分。

具体实施方式

＜整体概要＞

接下来，参照附图对本发明的一个实施方式进行说明。图1A～图1C是表示本实施方式的外壳衬垫6的图，图2是表示具备该外壳衬垫6的立型的污水泵的图。如图2所示，污水泵在下部具有泵部，并且在上部具备马达15。在泵部设置有半开放型的叶轮1，在从马达15延伸的旋转轴14的下端部通过螺栓安装有该叶轮1。叶轮1配置于由泵外壳2、外壳衬垫6与泵外壳盖11围起的空间。

在泵外壳2形成有排出口7，并且还具备为了设置污水泵所需的泵外壳脚8。在泵外壳盖11的马达15侧配置有用于密封从与旋转轴14的空隙升起来的渗漏水的轴封机构13，并且在其周围设置有用于润滑轴封机构13的润滑油的油室10。并且，在泵外壳盖11与马达15之间配置有隔离物12，该隔离物12从上部支承轴封机构13。另一方面，轴封机构13也从下部被泵外壳盖11支承，从而成为通过隔离物12与泵外壳盖11双方固定的构造。另外，马达15在上部具备电源电缆17与吊挂机构16。

叶轮1具有一个或者多个叶片，并且具备用于排除转动至主板的里侧的高压水之中混入的异物的里叶片9，并且通过使叶轮1旋转而发挥里叶片9的功能。另外，叶轮1的叶片的缘部与外壳衬垫6的面对置，吸入口3在外壳衬垫6的下方开口。此外，本实施方式的叶轮1的叶片为两个。

＜槽＞

接下来，基于图1A～图1C对漩涡形状的槽进行说明。这里，“漩涡形状”是指除了包含二维的漩涡形状以外也包含被称为所谓的螺旋形状的三维的漩涡形状。在示出外壳衬垫6的该图1A～图1C中，如图中的箭头所示，叶轮1绕顺时针旋转。而且，槽18由漩涡形状形成，并且接近中心一侧的起点位于相当于钟表的9点的角度位置，外周部的终点位于相当于钟表的6点的角度位置。因此，槽是遍及约270°的角度范围朝向与叶轮的旋转方向相同的方向(绕顺时针方向)接近外周部的形状。此外，上述起点以及终点的角度位置是便于说明的位置。另外，槽的角度范围也并不限定于270度，也可以设定于90°、360°的角度范围。此外，外壳衬垫6的吸入口3的部分是三维的漩涡形状，在外壳衬垫6的内壁面(上表面)形成的槽18是二维的漩涡形状。

接下来，如图1B所示，在吸入口3的内部形成的槽18的起点位于吸入口3的高度方向的大致中间部。如图2所示，这是因为叶轮1的吸入端4的最外周部位于吸入口3的中间部。即，槽18形成于与叶轮1的叶片的缘部对置的位置。另外，从图1A与图1B可知，槽18的漩涡形状从与钟表的9点相当的角度位置延伸至与钟表的0点相当的角度位置，并且朝向马达15侧上升。而且，从与钟表的0点相当的角度位置至与钟表的6点相当的角度位置成为漩涡形状。成为槽18的终点的外壳衬垫6的最外周部与叶轮的出口端的位置对应。

接下来，基于图1C对槽18的剖面形状进行说明。该图1C是将图1B的虚线圆C内放大的图。槽18的两端成为相对于外壳衬垫6的内壁面(上表面)大致呈直角的垂直面19、20。另外，槽18的底面成为与外壳衬垫6的内壁面平行的面。其中，在槽18的宽度方向的左侧与右侧深度相互不同。具体而言，异物进入一侧的深度比异物输出一侧的深度深。

这里，对异物进入一侧与异物输出一侧这一语句的定义进行说明。在图1C中，槽18的左侧是叶轮的旋转中心L侧，槽18的右侧是叶轮的外周部侧。本实施方式的污水泵是离心式的，异物从左侧向右侧移动。因此，在图1C中定义为，槽18的左侧是异物进入一侧，槽的右侧是异物输出一侧。对于本实施方式的槽18，异物进入一侧的深度是深的第一部分21，异物输出一侧是比第一部分21浅的第二部分22。而且，第一部分21与第二部分22之间通过具有规定角度的倾斜面亦即第三部分23相连。该第三部分23的角度作为一个例子为30度～60度。为了从槽18排出已切断的异物，该倾斜面具有用于产生趋势的作用。该点之后叙述。

＜作用＞

接下来，基于图2以及图3A、图3B对本实施方式的外壳衬垫6与其槽18的作用进行说明。若叶轮1通过马达15的驱动力而旋转，则从吸入口3吸入污水。有时在该污水中含有长条且纤维质的垃圾等。这种纤维质的垃圾有时缠在叶轮1的吸入端4。此时，本实施方式的叶轮1如图3A、图3B所示，吸入端4伴随着从旋转中心L侧朝向外周部侧，朝向与叶轮1的旋转方向相反的方向延伸。因此，即便暂时纤维质的垃圾缠上叶轮1的吸入端4，通过离心力与从污水流承受的力，也向吸入端4的外周部侧移动。

若纤维质的垃圾超过吸入端4的最外周部，则通过污水流进入叶片的缘部与外壳衬垫6之间。而且，若纤维质的垃圾存在于叶片的缘部与槽18的交叉位置，则通过槽18的垂直面19、20与叶片的缘部的作用，如图3A、图3B所示那样切断纤维质的垃圾G。通过该作用，能够可靠地防止垃圾堵塞在叶轮1与外壳衬垫6之间。本实施方式发挥的效果不仅在于纤维质的垃圾，而且在极大量的垃圾的情况下也同样地能够通过槽的作用细细地分解垃圾，从而能够使其与污水一起顺利地流动。

除了上述作用之外，在本实施方式中，基于槽18的独特的剖面形状，发挥更加特别的作用。即，如图1C所示，槽18具有深度较深的第一部分21与较浅的第二部分22，上述第一部分21以及第二部分22之间通过倾斜面即第三部分23相连。由于第一部分21位于接近叶轮1的旋转中心L一侧，所以污水从第一部分21朝向第二部分22流动。此时，在垃圾暂时进入第一部分21的情况下，垃圾通过污水流从左侧向右侧移动。此时，沿着第三部分23的倾斜面，垃圾受到朝向外壳衬垫6的内壁面侧(图中的上方)的速度成分。

另一方面，从第三部分23向第二部分22，形成有从倾斜面向水平面的急剧的角度差。因此，通过垃圾所受到的朝向外壳衬垫6的内壁面侧的速度成分，垃圾从第二部分22的表面脱离。由此，垃圾从槽18顺利地排除并与污水一起向下游侧流动。再次进行说明，由于在本实施方式的槽18中，槽由平行面→倾斜面→平行面这三部分21、23、22的组合形成，所以能够可靠地防止垃圾存积于槽18的内部。另外，因为槽18是从外壳衬垫6的吸入口3延伸至出口端的漩涡形状，所以能够沿着该漩涡形状的槽18将垃圾以向叶轮的出口端推出的方式排出。

如以上所述，能够利用槽18的作用，朝向叶轮1的出口端及时地排出被设置于外壳衬垫的槽18与叶片的缘部切断的纤维状的垃圾、大量的大块垃圾。此外，图4是从吸入口3侧观察外壳衬垫6以及叶轮1的图。叶轮1的吸入端4如图所示从旋转中心侧朝向外周部相对于叶轮1的旋转方向后退角度α。因此，即便纤维质的垃圾暂时缠上吸入端，垃圾也容易向吸入端的外周部侧移动。

＜第二实施方式＞

图5示出本发明的第二实施方式的外壳衬垫6a。特别是该图是槽的剖面放大图。如该图所示，与图1C相同，槽18a具有第一部分21a→第三部分23a→第二部分22a。其中，图1C的槽18的各部分以规定的角度相连，与此相对，在图5的实施方式中，各部分之间以曲面相连。通过这样，能够防止例如在第一部分21a与第三部分23a的边界部分存积垃圾。

＜第三实施方式＞

在图6所示的第三实施方式中，在形成有两个槽18b的方面与图1所示的第一实施方式不同。通过这样将槽18b形成为两个，叶片的缘部与槽18b交叉的位置的数量增加。因此，切断纤维质的垃圾、极大量的垃圾的位置增加。

【工业上的可利用性】

本发明能够利用于离心式的污水泵的外壳衬垫。

Claims (9)

1.一种外壳衬垫，其是污水泵所使用的外壳衬垫，

所述外壳衬垫的特征在于，

所述外壳衬垫具备在与叶轮一起组装于所述污水泵时应与所述叶轮的叶片的缘部对置的表面，

在所述表面的至少一部分形成有具有规定宽度的至少一个槽，

所述槽在其宽度方向上具有第一部分、第二部分和第三部分，其中，所述第一部分在距离所述叶轮的旋转中心近的一侧并且具有规定深度，所述第二部分在距离所述叶轮的旋转中心远的一侧且比所述第一部分浅，所述第三部分是将所述第一部分与第二部分相连的倾斜面，

在所述第一部分和所述第三部分的交界两侧所述槽的底面的斜度变化，并且在所述第二部分和所述第三部分的交界两侧所述槽的底面的斜度变化。

2.根据权利要求1所述的外壳衬垫，其特征在于，

所述第一部分与第二部分与所述外壳衬垫的内壁面平行。

3.根据权利要求1或2所述的外壳衬垫，其特征在于，

所述槽的两端成为相对于所述外壳衬垫的表面呈直角方向的壁面。

4.根据权利要求1或2所述的外壳衬垫，其特征在于，所述槽以从与所述叶轮的吸入端对应的部位朝向与所述叶轮的出口端对应的部位的漩涡形状形成。

5.根据权利要求1或2所述的外壳衬垫，其特征在于，所述槽为朝向与所述叶轮的旋转方向相同的方向接近外壳衬垫的外周部的漩涡形状。

6.根据权利要求1或2所述的外壳衬垫，其特征在于，所述槽形成于在所述外壳衬垫与所述叶轮一起组装于所述污水泵时所述外壳衬垫的与所述叶片的缘部对置的范围。

7.一种污水泵，其特征在于，具备：

权利要求1或2所述的外壳衬垫；叶轮，其与所述外壳衬垫对置；

旋转轴，所述叶轮安装于该旋转轴；以及马达，其使所述旋转轴旋转。

8.根据权利要求7所述的污水泵，其特征在于，

所述叶轮的叶片的吸入端随着从所述旋转中心侧朝向径向外侧而向与所述叶轮的旋转方向相反的方向延伸。

9.根据权利要求7所述的污水泵，其特征在于，所述叶轮是半开放型的。