CN107552184B - 一种用于污水处理的大过流强剪切搅拌切碎机 - Google Patents
一种用于污水处理的大过流强剪切搅拌切碎机 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供一种用于污水处理的大过流强剪切搅拌切碎机，包括前腔、动切割刀盘、静切割刀盘、混合腔体、主轴、后盖和动力源；前腔、混合腔体和后盖依次配合安装，动切割刀盘安装在主轴的一端，主轴的另一端穿过后盖与动力源连接；静切割刀盘通过过渡配合安装在混合腔体的左端，而动切割刀盘转动安装在静切割刀盘前内侧的圆盘状内腔，动切割刀盘可以相对静切割刀盘自由转动。本发明安装在污水泵前，作为污水处理前处理设备，可防止设备在输送具有纤维物和块状物的时候出现堵塞叶轮通道现象而导致电机过载，造成设备损坏，本发明具有设计合理，切碎搅拌效果明显，无堵塞、防缠绕能力强，结构简单，安装维修方便，运行平稳等优点。
Description
技术领域
本发明涉及流体机械领域，特别涉及一种用于污水处理的大过流强剪切搅拌切碎机。
背景技术
在二十一世纪的今天，随着时代的发展，科技在进步，人们的生活质量也越来越高，但是快速发展的背后也带来了不少如工业污染，生活水污染等的环境污染，环境污染越来越严重，不仅影响到人类的正常生活，甚至危及人们的身心健康，生活污水、工业污水所造成的水污染在环境污染中扮演着重要的角色，其对人类的日常生活有着决定性的影响，也是当前亟需解决的重要问题。随着国家对环境保护的要求越来越高，污水处理领域的发展速度也越来越快，从而对污水处理设备的要求也越来越高。
对于生活污水来说，其中往往会含有易于沉积结团的固体杂质及长纤维生活垃圾等物质，在对污水处理和排放过程中，这些东西往往会产生对输送污水的污水泵产生堵塞或缠绕，使转子卡死，电机过载而致使泵无法运行，那么在用泵进行污水输送时就必须做到对污水及其所含污物的切割破碎及搅匀工艺处理。
现有技术中对含大量长纤维杂质的污水处理和输送时，往往采用螺旋离心泵、单流道叶轮、双流道叶轮等具有过流能力较强的泵用装置来降低杂质对泵设备转子及过流部件的缠绕和卡涩的可能性，然而在面对高浓度固液物料和含高弹性和韧性长纤维物料时效果仍然不理想，依然较易出现缠绕和堵塞；或者在排污泵进口前加装单一的搅拌或切碎装置，如现有技术中专利公开号为CN202417996U的一种闭式叶轮无堵塞磨碎泵和专利公开号为CN206234126U一种带磨碎刀盘的双流道排污泵，均对叶轮前的泵轴进行加长，在泵进口加装一动静刀盘来实现杂质的切碎，但这无疑会大大增加泵输送设备电机的负荷，并且由于搅拌或切碎装置装在同一个泵轴上造成泵轴的大程度的加长，致使泵设备的同轴度要求高，对加工和安装均有有较大困难，同时在启停时易造成转子的失稳等隐患；现有技术中公开号为CN205260401U的一种磨碎泵动刀盘结构，只在动刀盘或静刀盘外缘处设置有数个通道来实现对带污物杂质的磨碎切割，刀盘的内圆处为封闭结构，液流只能从这些外缘半圆形通道流过，这种结构局限性大，通过性较差，只能用于小规模的生活污水处理和沼气池残渣的输送，无法满足日益增长的大流量的需求。
经检索，未见用于污水处理的大过流强剪切搅拌切碎机的公开报道。
发明内容
为解决现有技术方案的上述问题，本发明提供了一种用于污水处理的大过流强剪切搅拌切碎机。安装在污水泵前，作为污水处理前处理设备，保证了污水泵的叶轮通过率，防止设备在输送具有纤维物和块状物的时候出现堵塞叶轮通道现象而导致电机过载，造成设备损坏，本发明设计合理，切碎效果明显，无堵塞、防缠绕能力强，密封性好，结构简单，安装维修方便，运行平稳，平衡能力好等优点，同时还具有搅拌功能，可有效避免垃圾污泥等的沉积；并且，在不需重新更换污水泵的情况下，就可对现有污水处理泵房的改造，节省人力物力。
本发明通过以下技术方案实现的：
一种用于污水处理的大过流强剪切搅拌切碎机，包括前腔、动切割刀盘、静切割刀盘、混合腔体、主轴、后盖和动力源；
所述前腔、混合腔体和后盖依次配合安装，所述前腔的前端设有进口，后端与混合腔体的前端相通，混合腔体的后端与后盖连接，混合腔体的中部设有出口；所述动切割刀盘安装在主轴的一端，主轴的另一端穿过后盖与动力源连接；静切割刀盘通过过渡配合安装在混合腔体的左端，而动切割刀盘则以轴向和径向均留有一定间隙的形式转动安装在静切割刀盘前内侧的圆盘状内腔，动切割刀盘可以相对静切割刀盘自由转动，轴端螺母安装在主轴上、且位于动切割刀盘的前面，双调节螺母安装在主轴上、且位于静切割刀盘的后面，调节动切割刀盘与静切割刀盘的轴向间隙；前腔、混合腔体和后盖通过丝杠拉紧；
所述动切割刀盘由中心径向向外为锥型、且轴向厚度由厚逐渐变薄，所述动切割刀盘包括若干个外动刀片、若干个内动刀片和中心孔，所述外动刀片呈环形，内动刀片的一端与中心孔的外边缘固定连接，另一端与外动刀片的内边缘固定连接；
所述静切割刀盘包括外环盘、若干内静刀片和内环盘，外环盘和内环盘通过若干内静刀片连接成一体，所述静切割刀盘的前内侧设置有可容纳动切割刀盘的圆盘状内腔，所述外环盘的圆环内侧沿圆周均布设置有数个半圆形通道轴向贯穿整个静切割刀盘，使液体可以轻易通过。
上述方案中，所述外动刀片为前弯型齿状刀片；所述内动刀片为前弯型刀片；所述内静刀片可设置为与内动刀片趋势相同的前弯型刀片或与其趋势相反的后弯型刀片。
上述方案中，所述齿状外动刀片的个数设置为：8～16个，所述内动刀片个数设置为：4～8个。
上述方案中，所述半圆形通道个数设置为8～16个，通道半径和通道个数均可根据液体流量取，流量大时取大值，反之取小值；所述内静刀片个数设置为4～8个。
上述方案中，所述动切割刀盘采用洛氏硬度65HRC以上的硬质合金钢制成。
上述方案中，所述静切割刀盘采用洛氏硬度65HRC以上的硬质合金钢制成。
上述方案中，所述内环盘和动切割刀盘轮毂的径向间隙C1为1.5～5mm。
上述方案中，所述动切割刀盘的外径D2小于静切割刀盘的内腔直径D3，动静刀盘的径向单边间隙C2为0.4～1mm。
上述方案中，所述动切割刀盘和静切割刀盘的轴向间隙La为0.2～1mm，可根据纤维杂质的大小、浓度和所需切碎的尺寸由轴端螺母和调节双螺母等组成的调节装置调节。
上述方案中，所述后盖与主轴之间设置安装有一机械密封。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明静切割刀盘中的半圆形通道两侧形成两道锋利刀刃，再配合齿状外动刀片形成径向切割功能；动切割刀盘中前弯形内动刀片配合静切割刀盘中的内静刀片和内环盘所组成的锋利刀刃实现轴向切割功能，轴向和径向双向双重切割功能的设置，对长纤维等物料杂质切碎效果明显；
2.本发明由于动切割刀盘仅由内外动刀片组成，而静切割刀盘也是由内环盘和外环盘及及内静叶片组成，液流介质除了外环盘上的半圆形通道通过外，还可由动静刀盘内圆侧处到片外的轴向空隙通过，均有较大的通过性，刀盘的过流能力强，可以适应于对大流量工况的液流的处理；
3.本发明中的动切割刀盘，除了可实现切割磨碎效果外，还具有搅拌功能，起到对污水介质搅拌均匀的作用有别于传统的切割装置；
4.本发明中的动静刀盘均采用洛氏硬度65HRC以上的硬质合金钢制成，且动静刀盘轴向间隙可调，可适应不同弹性强度，不同韧性长纤维杂质的切割磨碎；
5.本发明安装在污水泵前，作为污水处理前处理设备，保证了污水泵的叶轮通过率，防止设备在输送具有纤维物和块状物的时候出现堵塞叶轮通道现象而导致电机过载，造成设备损坏，本发明具有设计合理，无堵塞、防缠绕能力强，密封性好，结构简单，安装维修方便，运行平稳，平衡能力好等优点，且经试用，效果反应良好。
附图说明
图1是本发明一种用于污水处理的大过流强剪切搅拌切碎机一实施例的主剖视图；
图2是本发明一种用于污水处理的大过流强剪切搅拌切碎机一实施例的动静切割刀盘的组合平面图；
图3是本发明一种用于污水处理的大过流强剪切搅拌切碎机一实施例的动切割刀盘平面图；
图4是本发明一种用于污水处理的大过流强剪切搅拌切碎机一实施例的静切割刀盘平面图。
图中，1.前腔；2.动切割刀盘；3.静切割刀盘；4.混合腔体；5.主轴；6.后盖；7.动力源；8.机械密封；9.丝杠；10.轴端螺母；11.调节双螺母；12.出口；13.进口；21.外动刀片；22.内动刀片；31.外环盘；32.半圆形通道；33.内静刀片；34.内环盘。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明，但本发明的保护范围并不限于此。
图1所示为本发明所述用于污水处理的大过流强剪切搅拌切碎机的一种实施方式，所述用于污水处理的大过流强剪切搅拌切碎机，包括前腔1、动切割刀盘2、静切割刀盘3、混合腔体4、主轴5、后盖6和动力源7。所述前腔1、混合腔体4和后盖6依次配合安装、且通过丝杠9拉紧。所述前腔1的前端设有进口13，后端与混合腔体4的前端相通，混合腔体4的后端与后盖6连接，混合腔体4的中部设有出口12，出口12可与泵的入口连接。
本发明搅拌切碎功能的核心部件分别为动切割刀盘2和静切割刀盘3，动切割刀盘2运动，而静切割刀盘3相对静止，动静切割刀盘通过类似于剪刀的剪切力将物料剪切磨碎，其中动切割刀盘2安装在主轴5的一端，主轴5的另一端穿过后盖6与动力源7连接；通过轴端螺母10和双调节螺母11装置结构定位安装并调节轴向间隙，所述动力源7为电机或液压马达，以带动动切割刀盘2在工作时的旋转运动，静切割刀盘3通过过渡配合安装在混合腔体4的左端，而动切割刀盘2则以轴向和径向均留有一定间隙的形式安装在静切割刀盘3的腔体内，动切割刀盘2可以相对静切割刀盘3自由转动，轴端螺母10安装在主轴5上、且位于动切割刀盘2的前面，双调节螺母11安装在主轴5上、且位于静切割刀盘3的后面，调节动切割刀盘2与静切割刀盘3的轴向间隙。
如图2所示为动切割刀盘2和静切割刀盘3的组合平面图。如图3所示，所述动切割刀盘2的轴向厚度为由中心径向向外为锥型由厚逐渐变薄，所述动切割刀盘2包括若干个外动刀片21和若干个内动刀片22。如图4所示，所述静切割刀盘3包括外环盘31、内静刀片33和内环盘34组成，外环盘31和内环盘34通过若干内静刀片33连接成一体，所述静切割刀盘3的前内侧设置有可容纳动切割刀盘的圆盘状内腔，其中所述所述外环盘31的圆环内侧沿圆周均布设置有数个半圆形通道32轴向贯穿整个静切割刀盘3，使液体可以轻易通过。
优选地，所述后盖6与主轴5之间设置安装有一机械密封8。
优选地，所述外动刀片21为前弯型齿状刀片；所述内动刀片22为前弯型刀片；所述内静刀片33可设置为与内动刀片22趋势相同的前弯型刀片或与其趋势相反的后弯型刀片。
优选地，所述齿状外动刀片21的个数设置为：8～16个，所述内动刀片22个数设置为：4～8个。所述半圆形通道32个数设置为8～16个，通道半径和通道个数均可根据液体流量取，流量大时取大值，反之取小值；所述内静刀片33个数设置为4～8个。所述内环盘34和动切割刀盘2轮毂的径向间隙C1为1.5～5mm。所述动切割刀盘2的外径D2小于静切割刀盘3的内腔直径D3，动静刀盘的径向单边间隙C2为为0.4～1mm。所述动切割刀盘2和静切割刀盘3的轴向间隙La为0.2～1mm，可根据纤维杂质的大小、浓度和所需切碎的尺寸由轴端螺母10和调节双螺母11等组成的调节装置调节。上述优选数值可以得到强的剪切力，实现更好的磨碎效果。
所述动切割刀盘2采用洛氏硬度65HRC以上的硬质合金钢制成。所述静切割刀盘3采用洛氏硬度65HRC以上的硬质合金钢制成。
本发明工作原理：
带污泥或长纤维生活垃圾等杂质的固液两相流体介质由前腔1流入，经动力源7驱动主轴5带动动切割刀盘2旋转，动切割刀盘2和静切割刀盘3的相对运动产生类似与剪刀的强大剪切力，对通过的长纤维等杂质进行径向和轴向的双向切割作用后把布条、纸巾等长纤维切碎磨碎，加上动切割刀盘2的搅拌作用后，两相介质进入混合腔体4充分混合均匀后由混合腔体的排出口排出，从而完成固液两相介质的切割磨碎和搅拌作用。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于污水处理的大过流强剪切搅拌切碎机，其特征在于，包括前腔(1)、动切割刀盘(2)、静切割刀盘(3)、混合腔体(4)、主轴(5)、后盖(6)和动力源(7)；
所述前腔(1)、混合腔体(4)和后盖(6)依次配合安装，所述前腔(1)的前端设有进口(13)，后端与混合腔体(4)的前端相通，混合腔体(4)的后端与后盖(6)连接，混合腔体(4)的中部设有出口(12)；所述动切割刀盘(2)安装在主轴(5)的一端，主轴(5)的另一端穿过后盖(6)与动力源(7)连接；静切割刀盘(3)通过过渡配合安装在混合腔体(4)的左端，而动切割刀盘(2)则以轴向和径向均留有一定间隙的形式转动安装在静切割刀盘(3)前内侧的圆盘状内腔，动切割刀盘(2)可以相对静切割刀盘(3)自由转动，轴端螺母(10)安装在主轴(5)上、且位于动切割刀盘(2)的前面，双调节螺母(11)安装在主轴(5)上、且位于静切割刀盘(3)的后面，调节动切割刀盘(2)与静切割刀盘(3)的轴向间隙；前腔(1)、混合腔体(4)和后盖(6)通过丝杠(9)拉紧；
所述动切割刀盘(2)由中心径向向外为锥型、且轴向厚度由厚逐渐变薄，所述动切割刀盘(2)包括若干个外动刀片(21)、若干个内动刀片(22)和中心孔，所述外动刀片(21)呈环形，内动刀片(22)的一端与中心孔的外边缘固定连接，另一端与外动刀片(21)的内边缘固定连接；
所述静切割刀盘(3)包括外环盘(31)、若干内静刀片(33)和内环盘(34)，外环盘(31)和内环盘(34)通过若干内静刀片(33)连接成一体，所述静切割刀盘(3)的前内侧设置有可容纳动切割刀盘(2)的圆盘状内腔，所述外环盘(31)的圆环内侧沿圆周均布设置有数个半圆形通道(32)轴向贯穿整个静切割刀盘(3)。
2.如权利要求1所述的一种用于污水处理的大过流强剪切搅拌切碎机，其特征在于，所述外动刀片(21)为前弯型齿状刀片；所述内动刀片(22)为前弯型刀片；所述内静刀片(33)可设置为与内动刀片(22)趋势相同的前弯型刀片或与其趋势相反的后弯型刀片。
3.如权利要求1所述的一种用于污水处理的大过流强剪切搅拌切碎机，其特征在于，所述外动刀片(21)的个数设置为：8～16个，所述内动刀片(22)个数设置为：4～8个。
4.如权利要求1所述的一种用于污水处理的大过流强剪切搅拌切碎机，其特征在于：所述半圆形通道(32)个数设置为8～16个；所述内静刀片(33)个数设置为4～8个。
5.如权利要求1所述的一种用于污水处理的大过流强剪切搅拌切碎机，其特征在于，所述动切割刀盘(2)采用洛氏硬度65HRC以上的硬质合金钢制成。
6.如权利要求1所述的一种用于污水处理的大过流强剪切搅拌切碎机，其特征在于，所述静切割刀盘(3)采用洛氏硬度65HRC以上的硬质合金钢制成。
7.如权利要求1所述的一种用于污水处理的大过流强剪切搅拌切碎机，其特征在于，所述内环盘(34)和动切割刀盘(2)轮毂的径向间隙C1为1.5～5mm。
8.如权利要求1所述的一种用于污水处理的大过流强剪切搅拌切碎机，其特征在于，所述动切割刀盘(2)的外径D2小于静切割刀盘(3)的内腔直径D3，所述动切割刀盘(2)和静切割刀盘(3)的径向单边间隙C2为0.4～1mm。
9.如权利要求1所述的一种用于污水处理的大过流强剪切搅拌切碎机，其特征在于，所述动切割刀盘(2)和静切割刀盘(3)的轴向间隙La为0.2～1mm。
10.如权利要求1所述的一种用于污水处理的大过流强剪切搅拌切碎机，其特征在于，所述后盖(6)与主轴(5)之间设置安装有一机械密封(8)。
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