CN106794473B - 全壳蜗杆离心分离机的蜗杆 - Google Patents

Abstract

根据本发明提供了一种全壳蜗杆离心分离机（10）的蜗杆（30），其具有一沿着纵向轴线（12）延伸的蜗杆毂（32）和一围住所述蜗杆毂的蜗杆螺旋件（34），其中，所述蜗杆毂（32）在它的纵向延伸部的一区段（36）中构造有一格栅结构（56）。

Description

全壳蜗杆离心分离机的蜗杆

技术领域

本发明涉及一种全壳蜗杆离心分离机的蜗杆，其具有一沿着纵向轴线延伸的蜗杆毂和一围住所述蜗杆毂的蜗杆螺旋件。本发明还涉及一种这类蜗杆在全壳蜗杆离心分离机中的应用。

背景技术

全壳蜗杆离心分离机的特征在于具有闭合的壳或者说全壳的滚筒。该滚筒以高转速转动，由此可以将处于滚筒中的、多相混合物分开成至少一个重相和一个轻相。重相一般是固相，其借助于蜗杆被输送出该滚筒。为此，蜗杆在滚筒中相对于该滚筒能转动地受支承并具有一蜗杆螺旋件，该蜗杆螺旋件围绕一蜗杆毂布置。蜗杆螺旋件沿着滚筒的内侧面或者说内部的壳面延伸并如此地向滚筒的一轴向端部区域输送重相的物质并使其在那里尤其从一排出锥面输送出去。待澄清的多相混合物因此处于滚筒的内侧面与蜗杆毂之间。

在确定的全壳蜗杆离心分离机中，尤其出于澄清技术的原因而追求大的池深。但是同时，池深由于蜗杆毂的直径和待澄清的混合物的或者说轻相的在那里所获得的浮力效果和沉积效果而受限。

蜗杆毂的直径不能无限制地被减小，因为这样会负面地影响蜗杆的刚性和它的稳定性。

发明内容

本发明的任务是提出一种具有蜗杆的全壳蜗杆离心分离机，该蜗杆的蜗杆毂可以浸入到待分开的混合物中，而不会获得在刚性以及还有所提到的浮力以及沉积方面的缺点。

根据本发明的解决方案

根据本发明，该任务利用一种全壳蜗杆离心分离机的蜗杆来解决，其具有一沿着纵向轴线延伸的蜗杆毂和一围住所述蜗杆毂的蜗杆螺旋件，其中，所述蜗杆毂在它的纵向延伸部的一区段中构造有一格栅结构。

在根据本发明的全壳蜗杆离心分离机的蜗杆中，该蜗杆的蜗杆毂或者说蜗杆本体以区段方式构造出一格栅结构。该格栅结构原则上向外去地不闭合，而是敞开，并且可以相应地浸入到环绕滚筒的、待澄清混合物的池中，而不会由于浮力产生问题。利用根据本发明的格栅结构的设计方案可以实现从待澄清混合物中在朝滚筒内侧面的方向上下降的沉淀的颗粒不保持附着在格栅结构上。这种颗粒从根据本发明的格栅结构确切地说向径向外部滑离或者说滑离到滚筒的外部区域中。根据本发明的蜗杆毂的另一优点在于，沿轴向方向可以自由地选择如下这样的区域，在该区域中，待澄清物质从滚筒中央内的一流入管被给出到该滚筒中。

有利地，所述蜗杆毂具有一柱体形纵向区段和至少一个锥形纵向区段，并且在其中所述蜗杆毂构造有一格栅结构的区段是所述柱体形纵向区段。根据本发明的格栅结构在该改进方案中处于蜗杆的柱体形纵向区段中并可以在那里相应特别简单和成本低廉地制造。

蜗杆毂的锥形纵向区段优选地构造有一闭合壳面。这类构造有闭合壳面的锥形纵向区段能够特别简单地制造并此外赋予根据本发明的蜗杆以特别高的刚性。锥形纵向区段有利地总体上是中空的并以流体密封闭合的方式构造，从而使得待澄清物质或已澄清物质不能进入到它的内部。

所述蜗杆毂有利地具有包括蜗杆支承件的至少一个纵向区段，在该纵向区段中所述蜗杆毂构造有一闭合壳面。因此，蜗杆支承件在该改进方案中由一闭合壳面围住并相应地不仅特别刚性地受支承，而且同时防止待澄清物质或已澄清物质进入到该蜗杆支承件的内部的支承件区域中。

所述格栅结构还有利地构造有至少一个横向盘，所述至少一个横向盘尤其以环形盘的形式在所述蜗杆毂的整个周边上延伸。

所述格栅结构也优选地构造有至少一个纵向棒，所述至少一个纵向棒尤其越过一横向盘并特别优选越过所述区段的整个长度沿纵向方向延伸。这类纵向棒能够简单地加工并为了将蜗杆毂随后安置在根据本发明的蜗杆毂上提供了有利的基础支架。

所述格栅结构还尤其构造有至少一个倾斜支撑件，所述至少一个倾斜支撑件尤其倾斜于所述纵向轴线在两个横向盘之间延伸。在这两个横向盘之间，这类倾斜支撑件能够有利地、尤其借助于焊接连接、位置固定地以高的刚性来安置。这类连接同时可以非常简单地制造，因为在这些横向盘上获得了简单成形的接触面。

倾斜支撑件有利地在它的端部上伸入到相邻的横向盘中。利用倾斜支撑件伸入到所属的横向盘中也获得了形状锁合的连接，尤其借助于该连接也可以预先定位所述格栅结构。

有利地，总共三个倾斜支撑件越过所述蜗杆毂的周边均匀分布地间隔开地布置。利用三个倾斜支撑件以令人意想不到的方式获得了在很多因素方面的有利最佳方案，这些因素例如是成本、可制造性、刚性、疲劳强度和关于沉入到池中这方面的功能。

本发明也有针对性地涉及这类根据本发明的蜗杆在全壳蜗杆离心分离机中的应用。

附图说明

随后根据示意性附图更详细阐释根据本发明的解决方案的一实施例。其中：

图1示出了根据现有技术的全壳蜗杆离心分离机的一纵向截面；

图2示出了根据本发明的全壳蜗杆离心分离机的一纵向截面，该全壳蜗杆离心分离机具有一蜗杆，该蜗杆在它的纵延伸部的一区段中构造有一格栅结构；

图3示出了根据图2的格栅结构的侧视图，该格栅结构具有纵向棒、横向盘和倾斜支撑件；

图4示出了根据图4的格栅结构的视图，该格栅结构省去纵向棒；

图5在放大视图中示出了根据图3的截面V-V；

图6示出了具有可替换的纵向棒的根据图5的截面；

图7以可替换的设计方案示出了根据图5的截面。

具体实施方式

在这些图中示出了全壳蜗杆离心分离机10，该全壳蜗杆离心分离机基本上沿着水平的纵向轴线12延伸。所述全壳蜗杆离心分离机10具有一外壳体14，在该外壳体中能绕纵向轴线12转动地支承一滚筒16。通过以高转速转动所述滚筒16可以在该转筒中产生离心力，借助于该离心力可以将待澄清物质分开成重相和轻相。滚筒16为此被支撑在第一滚筒支承件18和第二滚筒支承件20上。

在滚筒16上构造有用于待澄清物质的入口22以及用于重相的出口24和用于轻相的出口26。为了使滚筒16转动而设置有一驱动器28。出口26用作用于沿径向在内地处在滚筒16中的轻相的溢流口，从而使得该轻相在那里自动流出，只要滚筒16中达到了预先确定的液位、即所谓的池深。为了使沿径向在外地处在滚筒6中的重相可以从滚筒16被送出，在滚筒16中设置一蜗杆30。该蜗杆30借助于所述驱动器28相对于滚筒16转动并由此将重相的材料沿着构造在滚筒16上的锥面向径向内部进而向出口24送出。

蜗杆30为此构造有一沿着所述纵向轴线12延伸的蜗杆毂32，该蜗杆毂沿径向在外地由一蜗杆螺旋件34围住。蜗杆毂32也用于沿径向方向支撑所述蜗杆螺旋件34、将转矩从驱动器28传递到蜗杆螺旋件34上并在此尤其接收拉力和推力。

为此，蜗杆毂32具有柱体形纵向区段36和沿轴向衔接的锥形纵向区段38。蜗杆毂借助于第一蜗杆支承件40和第二蜗杆支承件42能转动地受支承。就像在图1中能够良好识别出的那样，在根据现有技术的蜗杆毂32的情况下，越过该蜗杆毂的整个纵向延伸部，即不仅在柱体形纵向区段36中，而且在锥形纵向区段38中，其壳面44基本上闭合或者说全表面地、尤其是借助于片材或者管面来构造。仅仅在用于输入待澄清物质的流入管46居中地在流入区域48中进入到蜗杆毂32内部而终止所处的地方，在壳面44中设置有一个个的开口50，待澄清物质可以穿过这些一个个的开口向径向外部流出。此外，在根据图1的蜗杆毂32的围住流入管46的、柱体形区段中设置有一个个的开口50。穿过这些一个个的开口50，这样的物质在某些情况下可以从蜗杆毂32的内部部分向径向外部流出，其在某些情况下无意中在流入管46的端部处到达所述内部部分中。沿轴向相对于流入管46而言比较大的流体密封的空间54处在蜗杆毂32内部中。该空间应当阻止在那里总体上待澄清物质会进入到蜗杆毂32的内部中。但是，如果蜗杆毂32浸入到待澄清物质中，该比较大的流体密封空间54同时也造成大的浮力。由于这类结构，蜗杆毂32不允许持久地浸入到待澄清物质中。

因此，根据现有技术的全壳蜗杆离心分离机10的池深52基本上通过蜗杆毂32的外半径或者外直径被限定到比较大的半径或者直径上。

在图2至7中示出了全壳蜗杆离心分离机10的实施例，该全壳蜗杆离心分离机能够实现并且其被设置用于使所述蜗杆毂32持久地浸入到待澄清物质中。在该全壳蜗杆离心分离机中，所属的蜗杆毂32在柱体形纵向区段36中并特别地仅在该区段中构造有一格栅结构56。

该格栅结构56当前借助于十二个纵向棒58来构造，这些纵向棒越过蜗杆毂32的周边沿该蜗杆毂的纵向方向、即平行于纵向轴线12以均匀间距分布地布置。纵向棒58的根据本发明优选的数量处于八个和十六个之间，尤其在十个和十四个之间。纵向棒58沿径向在外地分别构成一用于蜗杆螺旋件34的贴靠面并沿径向在内地支撑在横向盘60上。在此，纵向棒58越过横向盘60延伸，这些横向盘横向于所述纵向轴线12取向进而形成用于纵向棒58的内部支撑部。横向盘60沿径向在内地借助于中央开口62中空地构造成环形盘的形式，从而使得流入管46尤其也可以延伸穿过该环形盘。

分别在两个横向盘60之间延伸有两个至六个之间的倾斜支撑件64。在根据图5和6的实施例中是三个倾斜支撑件64并且在根据图7的实施例中是四个倾斜支撑件64。这些倾斜支撑件64相对于所述纵向轴线以30°和40°之间的、优选33°和37°之间的、当前35°的角度倾斜并在它们的端部处分别倾斜地定长截短并与相邻的横向盘60焊接。在此，对应的倾斜支撑件64优选伸入到横向盘60上的一凹陷部（未示出）中。借助于该凹陷部，倾斜支撑件64有利地形状锁合地耦合到横向盘60中并能够针对格栅结构的装配定位得较简单和较精确，该装配在所要求的小尺度公差下是非常困难的。

除了图5和图7中在横截面上分别圆形和实心地设计的纵向棒58和倾斜支撑件64之外，在图6中示出了针对纵向棒58的若干有利的横截面形状66。六角形状在均匀的弯曲力矩分布方面并且还在物质从径向内部向径向外部的流出方面是有利的。矩形形状在沿径向方向和沿周向方向的因此获得的、不同大小的弯曲力矩方面是有利的。三角形状是有利的，因为针对蜗杆螺旋件34获得了宽的径向外表面并尽管如此可以使物质容易地从内部向外部流出。关于这些特性，半圆形状是好的折中，其中，可以进一步成本低廉地提供半圆材料。借助于中空形状、尤其是圆管形状可以在材料需求小和重量小的情况下获得高弯曲力矩。方形形状能够成本低廉地提供并当拐角中的两个拐角沿径向方向取向时刚好是有利的。于是也有利地利用该形状的对角的弯曲力矩轴线。借助于T形状同样可以沿径向外部地提供用于蜗杆毂32的宽的贴靠面。

最后要注意的是，在本申请材料和尤其是在从属权利要求中提到的全部特征尽管形式上引用一个或多个确定的权利要求，也应当单个地或以任意组合得到独立保护。

附图标记列表

10 全壳蜗杆离心分离机

12 纵向轴线

14 外壳体

16 滚筒

18 第一滚筒支承件

20 第二滚筒支承件

22 用于待澄清物质的入口

24 用于重相的出口

26 用于轻相的出口

28 驱动器

30 蜗杆

32 蜗杆毂

34 蜗杆螺旋件

36 柱体形纵向区段

38 锥形纵向区段

40 第一蜗杆支承件

42 第二蜗杆支承件

44 闭合的壳面

46 流入管

48 流入区域

50 壳面中的开口

52 池深

54 流体密封空间

56 格栅结构

58 纵向棒

60 形式为环形盘的横向盘

62 中央开口

64 倾斜支撑件

66 纵向棒的横截面形状

Claims (12)

1.全壳蜗杆离心分离机（10）的蜗杆（30），其具有一沿着纵向轴线（12）延伸的蜗杆毂（32）和一围住所述蜗杆毂（32）的蜗杆螺旋件（34），所述蜗杆毂（32）在它的纵向延伸部的一区段中构造有一格栅结构（56），所述蜗杆毂（32）具有一柱体形纵向区段（36）和至少一个锥形纵向区段（38），其特征在于，所述蜗杆毂（32）在其中构造有一格栅结构（56）的该区段是所述柱体形纵向区段（36），所述蜗杆毂（32）的所述锥形纵向区段（38）构造有一闭合壳面（44）。

2.根据权利要求1所述的全壳蜗杆离心分离机的蜗杆，

其特征在于，所述蜗杆毂（32）具有包括蜗杆支承件（40、42）的至少一个纵向区段，所述蜗杆毂（32）在所述至少一个纵向区段中构造有一闭合壳面（44）。

3.根据权利要求1或2所述的全壳蜗杆离心分离机的蜗杆，

其特征在于，所述格栅结构（56）构造有至少一个横向盘（60），所述至少一个横向盘在所述蜗杆毂（32）的整个周边上延伸。

4.根据权利要求3所述的全壳蜗杆离心分离机的蜗杆，

其特征在于，所述至少一个横向盘以环形盘的形式在所述蜗杆毂（32）的整个周边上延伸。

5.根据权利要求1或2所述的全壳蜗杆离心分离机的蜗杆，

其特征在于，所述格栅结构（56）构造有至少一个纵向棒（58），所述至少一个纵向棒沿纵向方向延伸。

6.根据权利要求5所述的全壳蜗杆离心分离机的蜗杆，

其特征在于，所述至少一个纵向棒越过一横向盘（60）沿纵向方向延伸。

7.根据权利要求5所述的全壳蜗杆离心分离机的蜗杆，

其特征在于，所述至少一个纵向棒越过所述柱体形纵向区段（36）的整个长度沿纵向方向延伸。

8.根据权利要求1或2所述的全壳蜗杆离心分离机的蜗杆，

其特征在于，所述格栅结构（56）构造有至少一个倾斜支撑件（64），所述至少一个倾斜支撑件在两个横向盘（60）之间延伸。

9.根据权利要求8所述的全壳蜗杆离心分离机的蜗杆，

其特征在于，所述至少一个倾斜支撑件倾斜于所述纵向轴线（12）在两个横向盘（60）之间延伸。

10.根据权利要求8所述的全壳蜗杆离心分离机的蜗杆，

其特征在于，所述倾斜支撑件（64）在它的端部处伸入到相邻的横向盘（60）中。

11.根据权利要求10所述的全壳蜗杆离心分离机的蜗杆，

其特征在于，总共三个倾斜支撑件（64）越过所述蜗杆毂（32）的周边均匀分布地间隔开地布置。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的蜗杆（30）在全壳蜗杆离心分离机（10）中的应用。