CN107921439B - 混合径向轴向切割器 - Google Patents

Abstract

公开了可以与泵接合的切割器/研磨器系统的一种或多种技术和/或系统。切割器/研磨器系统可以包括轴向切割操作和径向切割操作，包括具有径向和轴向切割边缘的旋转切割器。旋转切割器可以可操作地与固定切割器设备接合，与泵不可移动地接合，其中固定切割器设备包括轴向切割操作和径向切割操作两者，其包括径向和轴向切割边缘。该系统可以有助于减小可能夹带在目标流体中的固体的尺寸。

Description

混合径向轴向切割器

相关申请的交叉引用

本发明针对2015年6月11日提交的、序列号为62/174,226、名称为径向轴向混合切割器的美国临时专利申请提出优先权要求，在先申请的全部内容通过引用而结合在本文中。

背景技术

切割器/研磨器泵系统可被用作废水运输系统，其具有减小夹带在目标流体中的固体物质的尺寸的能力。来自于在商用和家用装置(例如马桶、浴缸、洗衣机等)中的用水系统的废物和其他成分可被输送到一布置了研磨器泵的储料罐。活动时，该泵可被用于将夹带在流体废物中的固体切割和/或研磨，成细浆，并且将其泵送到一处理系统操作管道(例如，中央处理或化污系统)。研磨器泵和切割器泵与典型的污水泵的区别之处在于：切割器或研磨器组件安装成在固体进入到泵之前被减少。

发明内容

提供该发明内容是为了以简化的形式介绍一些选取的概念，这些概念在下文的详细描述中被进一步阐述。本发明内容不是要确定要求保护的主题的关键因素或基本特征，也不是用来限制要求保护的主题的范围。

如本文提供的，可接合于泵的切割器/研磨器系统有助于减小夹带在目标流体中的固体。一示例的切割器/研磨器系统能够切割和/或研磨固体物质，从而较小尺寸的物质能以更有效并且更高效的方式被转换，例如，通过使用更少的能量以提供与一个更高能量消耗的系统相近的性能。例如，示范性的切割器/研磨器系统能够同时使用轴向切割操作和径向切割操作，包括一旋转切割器系统，该旋转切割器系统具有径向和轴向切割边缘。

在一个实施例中，用于泵的切割器系统可包括一固定切割器板，该固定切割器盘被构造成以静止的形式在泵的吸入区域可操作地联接于泵。该固定切割器板可包括多个吸入端口，多个吸入端口分别包括一固定切割边缘。吸入端口可包含：环设于固定切割器板的外周部分的第一组吸入端口；和设于固定切割器板的内部部分的第二组吸入端口。此外，该切割器系统可包括一固定切割器壁，该固定切割器壁从固定切割器板的吸入侧的外周在基本上横向方向上与固定切割器板固定地接合。该固定切割器壁可包括壁切割边缘，该壁切割边缘设置成与各个第一组吸入端口基本上齐平。此外，该固定切割器板可包括一旋转切割器，该旋转切割器被设置成可操作地联接于泵的旋转轴。该旋转切割器可包括：多个切割臂，该切割臂从旋转切割器的中心毂部分径向地突出；轴向切割边缘，该轴向切割边缘布置在基本上平行于固定切割器板的吸入表面的各个切割臂上；径向切割边缘，该径向切割边缘布置在基本上平行于固定切割器壁的内侧的各个切割臂的远端。

为了实现前述和相关目的，以下描述和附图阐述了某些说明性方面和实施方式。这些仅表示可以采用一个或多个方面的各种方式中的一小部分。结合附图考虑以下详细描述，本公开的其它方面，优点和新颖特征将变得显而易见。

附图说明

本文公开的内容可以采取某些部件和部件布置的物理形式，并且将在本说明书中详细描述并且在构成本文一部分的附图中示出，其中：

图1为一零件图，示意了示范性的混合径向轴向切割器组件的示例实施方式的俯视图。

图2为一零件图，示意了本文所述的一个或多个零件的一个或多个部分的示例实施方式的侧视图。

图3为一零件图，示意了本文所述的一个或多个零件的一个或多个部分的示例实施方式的立体图。

图4为一零件图，示意了本文所述的一个或多个零件的一个或多个部分的示例实施方式的立体图。

图5为一零件图，示意了本文所述的一个或多个零件的一个或多个部分的示例实施方式的俯视图。

图6为一零件图，示意了本文所述的一个或多个零件的一个或多个部分的示例实施方式的仰视图。

图7为一零件图，示意了本文所述的一个或多个零件的一个或多个部分的示例实施方式的立体图。

图8为一零件图，示意了本文所述的一个或多个零件的一个或多个部分的示例实施方式的俯视图。

图9为一零件图，示意了本文所述的一个或多个零件的一个或多个部分的示例实施方式的俯视立体图。

图10为一零件图，示意了本文所述的一个或多个零件的一个或多个部分的示例实施方式的仰视立体图。

图11为一零件图，示意了本文所述的一个或多个零件的一个或多个部分的示例实施方式的仰视图。

图12为一零件图，示意了本文所述的一个或多个零件的一个或多个部分的示例实施方式的侧视图。

图13为一零件图，示意了本文所述的一个或多个零件的更多部分中的一个可以被实施的示例环境的仰视图。

图14为一零件图，示意了本文所述的一个或多个零件的更多部分中的一个可以被实施的示例环境。

图15为一零件图，示意了本文所述的一个或多个零件的更多部分中的一个可以被实施的示例环境的剖视图。

图16为一零件图，示意了替代的混合轴向径向切割器组件的示例实施方式。

图17为一零件图，示意了本文所述的一个或多个零件的一个或多个部分的示例实施方式。

图18为一零件图，示意了本文所述的一个或多个零件的一个或多个部分的示例实施方式。

图19为一零件图，示意了本文所述的一个或多个零件的一个或多个部分的示例实施方式。

图20为一零件图，示意了本文所述的一个或多个零件的一个或多个部分的示例实施方式。

图21为一零件图，示意了本文所述的一个或多个零件的一个或多个部分的示例实施方式。

图22A和图22B为零件图，示意了示范性替代的混合轴向径向切割器组件的示例实施方式的各种视图。

图23A为一零件图，示意了本文所述的一个或多个零件的一个或多个部分的示例实施方式的俯视图。

图23B为一零件图，示意了本文所述的一个或多个零件的一个或多个部分的示例实施方式的仰视图。

图23C为一零件图，示意了本文所述的一个或多个零件的一个或多个部分的示例实施方式的侧向俯视立体图。

图24A为一零件图，示意了本文所述的一个或多个零件的一个或多个部分的示例实施方式的俯视图。

图24B为一零件图，示意了本文所述的一个或多个零件的一个或多个部分的示例实施方式的仰视图。

图24C为一零件图，示意了本文所述的一个或多个零件的一个或多个部分的示例实施方式的侧视图。

具体实施方式

现在参考附图来描述所要求保护的主题，其中相同的附图标记通常用于始终指代相同的元件。在以下描述中，为了解释的目的，阐述了许多具体细节以便提供对所要求保护的主题的透彻理解。然而，显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践所要求保护的主题。在其他情况下，结构和设备可以以框图的形式示出，以便于描述所要求保护的主题。

可以设计一种切割器/研磨器系统，该切割器/研磨器系统可操作地联接于流体泵以助于固体的分解，从而提高了可能夹带着固体的流体的泵送。这就是说，例如本文描述的示例的切割器/研磨器系统能将混合有流体的固体物质切割和/或研磨成更小的尺寸，从而该减小尺寸后的物质能随着流体被高效地泵送。此外，相比现有的可利用的系统，本文描述的示例的切割器/研磨器系统能够以一种更有效且更高效的方式来进行此切割/研磨，比如，通过使用更少的能量以提供与更高能量消耗的系统相近的性能。在一个实施方式中，该示范性的切割器/研磨器系统能够使用轴向切割操作和径向切割操作。举例而言，该系统可包括：一旋转切割器，该旋转切割器具有径向和轴向的切割边缘；和一固定切割部分，该固定切割部分具有径向和轴向的切割边缘。在该示例中，旋转切割器的旋转允许它的径向和轴向的切割边缘可操作地接合于相对应的固定切割器的径向和轴向的切割边缘。以这种方式，可进一步减小固体尺寸。

在一个方面中，混合切割器/研磨器系统的径向部分可用来研磨存在于典型的废水中的固体，使之成为细浆，这可较佳地帮助下游的泵送和流动，并且减少了设备维护的问题。此外，在这个方面中，混合切割器/研磨器系统的轴向部分可用来切割线状的固体和其他形式的非人为废物，使之变为足够小的碎片，以通过一小直径的排放管，例如，该排放管可小于那些存在于不具有切割器/研磨器泵的系统中的排放管。举例而言，下游管道的小直径(例如，典型地一又四分之一英寸)可以使研磨器泵比典型的重力和大型泵提升站具有更高的先期资本成本优势。在这个方面中，在一个实施方式中，在混合切割器/研磨器系统中的径向与轴向部分的组合可提供较佳的颗粒尺寸，以产生一期望的固体浆液，同时减小线状的固体的尺寸而不会导致常常伴随其的典型的堵塞问题。

图1-4为零件图，示意了本文所述的切割器/研磨器系统100的示例实施方式的各种视图。在本实施方式中，切割器/研磨器系统100可包括一固定切割器102和一可动切割器104。固定切割器102可包括一外周壁106和一基板108。在某些实施方式中，外周壁106与基板108可为一体的(例如，一体成型)，也可为固定地接合的(例如，紧固在一起)，或者被可选择地联接(例如，互相连接，或各自联接于泵)。此外，外周壁106可以从基板108在横向方向上延伸，围绕基板108的外周。在本实施方式中，可动切割器104可包括多个径向臂110和毂部112，该径向臂110从该毂部112径向地延伸。

在一个实施方式中，可动切割器104可以构造成在由外周壁106和基板108形成的空间内旋转。在该实施方式中，旋转的可动切割器104可以例如与固定切割器相结合提供切割和/或研磨动作，从而在外周壁106和径向臂110的径向端部相互作用的地方提供径向切割和/或研磨动作；以及在基板108和径向臂110的前缘相互作用的地方提供轴向切割和/或研磨动作。也就是说，例如，示范性系统100可以为夹带在流体中的固体同时提供径向和轴向切割/研磨动作。

继续参考图1-4，图5-7是零件图，示意了本文所述的切割器/研磨器系统100的一部分的各种视图。在该实施方式中，固定切割器102可以包括围绕固定切割器的基板108的外周布置的第一组吸入端口114(例如外周吸入端口)。此外，固定切割器102可以包括第二组吸入端口116(例如内部吸入端口)，该第二组吸入端口116设置在基板108的内部。在一个实施方式中，固定切割器102可以设置在诸如废水泵等泵的吸入部分。在该实施方式中，第一组吸入端口114和/或第二组吸入端口116可以构造成泵送到泵送系统中的流体(例如废水)的管道。

此外，来自第二组吸入端口116的相应吸入端口的至少一部分可包括基部吸入端口切割边缘526，其被配置为在基部102上提供固定的轴向切割边缘。例如，结合旋转切割臂(例如图1的110)，基部吸入端口切割边缘526可对可被吸入吸入端口116的固体材料提供剪切，剪刀状的切割动作。也就是说，例如，泵可以将包含固体物质的流体吸入其吸入区域，并且至少一部分固体可以进入内部吸入端口116中的一个或多个。在该示例中，旋转切割臂可以与基部吸入端口切割边缘526一起产生剪切动作以将固体物质切割、切碎和/或研磨成更小的尺寸，使其更容易进入内部吸入端口116，不易产生堵塞问题。

在一个实施方式中，如图4和图6所示，相应的内部吸入端口116可以包括截头圆锥体形状，例如截头圆锥体形状的顶部设置在基板108的吸入侧，截头圆锥体的底部设置在基板108的出口侧。作为示例，截头圆锥体的顶部设置在吸入端口切割边缘526的位置可以提供更为尖锐的切割边缘角。这样，例如，吸入端口切割边缘526可以提供改进的切割边缘，而截头圆锥体的出口侧的较大直径提供更好的流体流动(例如，包括固体)。

另外，固定切割器102的外周壁可以包括内侧部分522(例如，壁的内侧)。在一个实施方式中，壁522的内侧部分可以包括在相应的第一组吸入端口114处的径向切割边缘524(例如外周吸入端口的切割边缘)。在该实施方式中，相应的径向切割边缘524可以从基板108垂直地布置。例如，在这种方位(例如，平行于壁，或从基板108的表面横向)时，它们可以产生径向切割表面。在该示例中，径向切割边缘524与旋转切割臂的末端结合，可以对被吸入吸入端口114的或者可能通过由旋转切割臂提供的离心力转移到壁522的内部的固体材料提供第二剪切，剪刀状切割动作。也就是说，例如，泵可以将具有固体物质的流体吸向其吸入区域，并且至少一部分固体可以进入外周吸入端口114中的一个或多个。在该示例中，旋转切割臂的末端可以与壁吸入端口切割边缘524一起产生剪切作用，以将固体物质切割、切碎和/或研磨成更小的尺寸。

如图5-7所示，示例的固定切割器102可以包括设置在基板108的吸入侧的一个或多个通道528。在一个实施方式中，通道528可以被构造为便于流体和/或固体从中心区域(例如毂部112)朝向壁522的内侧部分转移。此外，在一个实施方式中，通道可以设置在毂部112和壁522的内侧部分之间，例如通向相应的外周吸入端口114。另外，一个或多个内部吸入端口116可以沿着通道528布置。在该实施方式中，从内部吸入端口116引出的通道可以便于被剪切的固体向壁522的内部移动。在一个实施方式中，一个或多个通道可以在外周吸入端口114处终止。以这种方式，例如，沿着通道528朝外周吸入端口114平移的固体可以经受到径向切割边缘524与旋转切割臂的末端相结合产生的径向剪切动作。在一个实施方式中，可以基于切割器/研磨器系统100的使用条件例如，旋转臂的速度，固体的尺寸，期望的首端压力，管道直径，流体特性等条件来确定相应通道528的方向、长度和设计。

在一个实施方式中，示例的固定切割器102可以包括设置在外周壁106的吸入侧的一个或多个子平面切口530。在该实施方式中，各个子平面切口530可以配置成减轻切割器/研磨器系统100的堵塞，和/或改善包含固体的流体通过吸入端口114、116的流动。此外，在一个实施方式中，子平面切口530的位置和尺寸可以提供改进的固体剪切/研磨作用结果。作为示例，取决于预期的应用(固体的量和类型，流体的类型，管道尺寸，首端压力等)，子平面切口530的尺寸，位置，数量和深度可以变化。在一个实施方式中，如图5-7所示，在外周壁的吸入侧，可以在一个或多个外周吸入端口114的位置设置子平面切口530。

继续参考图1-7，图8-12是零件图，示出了如本文所述的切割器/研磨器系统100的一部分的各种视图。在该实施方式中，可动切割器104可以包括键槽832，该键槽832被构造成可选择地与对应键接合，该对应键和泵的轴相联接。作为示例，泵的轴可以包括配置成(例如，在形状和尺寸上)与切割器毂112处的键槽832可滑动地接合的键。以此方式，在该示例中，轴的旋转例如在泵操作期间可以使得可动切割器旋转。

在一个实施方式中，可动切割器104可以包括第一切割边缘834，其包括设置在一个或多个切割器臂110上的轴向切割器(例如，前切割边缘)。第一切割边缘834可以构造成例如与基部轴向切割边缘526结合而与固体物质接合，以减小固体物质的尺寸。作为示例，切割臂110的第一切割边缘834与基部吸入端口切割边缘526相结合，可对可被吸入固定切割器102的基板108的吸入端口116的固体材料提供剪切，剪刀状切割动作。也就是说，例如，泵可以将包含固体物质的流体吸入其吸入区域，并且至少一部分固体可以进入基板108的一个或多个内部吸入端口116。在该例子中，第一切割边缘834可以与基部吸入端口切割边缘526一起产生切割或剪切动作，以将固体物质切割、切碎和/或研磨成更小的尺寸，使得其可以更多容易进入内部吸入端口116，并且不太可能产生泵的堵塞问题。

在一个实施方式中，第一切割边缘834可以包括锯齿838。作为示例，锯齿状的切割边缘可以包括与受到剪切作用的固体物质接触的多个较小的点。例如，在任意一次，比直的边缘具有更小的接触面积，允许在每个接触点施加的压力将更大的力传递给受力物质。此外，锯齿状边缘838的弯曲特性可以为被切割材料提供更尖锐的角度。例如，特别是当切割臂110围绕基板108旋转时，这可以导致与基部吸入端口切割边缘526的弯曲形状结合的改善的剪切动作。也就是说，例如，当切割臂旋转时，锯齿838的第一部分可以接触与基部吸入端口116接合的固体。在这个示例中，当切割臂继续旋转时，锯齿838的不同部分以不同的角度接触固体。另外，随着切割臂110的转动，锯齿838可以横穿基座吸入端口116，与基座吸入端口切割边缘526一起提供改进的剪切动作。这种类型的动作可以提高示例的切割器/研磨器组件100的切割/研磨性能。

在一个实施方式中，可动切割器104可以包括第二切割边缘836，该第二切割边缘836包括设置在一个或多个切割器臂110的远端上的径向切割器。第二切割边缘836可以被配置成例如与壁吸入端口切割边缘524(例如基部径向切割边缘)组合而与固体物质接合，以减小固体物质的尺寸。作为示例，切割臂110的第二(例如，径向)切割边缘836与壁吸入端口切割边缘524结合，可以在固体材料上提供剪切，剪刀状的切割动作，该固体材料可以被吸入固定切割器102的基板108(例如和壁106)的外周吸入端口114。也就是说，例如，泵可以将包含固体物质的流体吸向其吸入区域，并且至少一部分固体可以进入基板108的外周吸入端口114中的一个或多个，或者通过切割器臂110的旋转动作而朝向它们平移。在该示例中，第二切割边缘836可以与壁吸入端口切割边缘524一起产生剪切动作将固体物质切割，切碎和/或研磨成更小的尺寸，以使其更容易进入外周吸入端口114，并且不太可能产生泵的堵塞问题。

在一个或多个实施方式中，第二(例如径向)切割边缘836可以包括不同的尺寸和/或形状；并且可以设置在一个或多个切割臂110上。作为说明性示例，如图8-12所示，第二切割边缘836可以包括第一尺寸和形状836a(例如，长而窄)，第二尺寸和形状836b(例如，中等长度和厚度)以及尺寸长度和形状836c(例如，短和中等宽度)(例如和第四尺寸长度和形状等)。进一步，在一个实施方式中，第二切割边缘836可以设置在切割臂110的远端的不同部分，和/或以不同的切割角度，如图所示。例如，径向切割边缘可以包括第一切割角度和第二不同切割角度(例如，第三和第四等)。这样，在这个示例中，接合的固体可以从不同的角度被操作，以提供更有效的切割/剪切动作。

作为说明性示例，如图12所示，第二切割边缘836a布置成使得第二切割边缘836a的顶部可以与外周壁106的较高部分(例如，因此与壁切边缘524的较高部分)相互作用。在该示例中，第二切割边缘836c被布置在切割器臂110的远端上的下部位置(例如，并且以不同的切割角度)，这可以允许其与外周壁106的下部(例如，因此与壁切割边缘524的下部)相互作用。另外，图9中的第二切割边缘836b设置在切割臂110的远端的中间位置，这可以允许其与外周壁106的中间部分相互作用。例如，以这种方式，具有不同的第二切割边缘836位置可以提供对固体物质的更有效的切割/研磨，诸如通过在可动切割器104旋转期间在各个位置(例如并且以不同的切割角度)撞击物质。

如图8-12所示，在一个实施方式中，可动切割器104的切割臂110可以包括后边缘840和后边缘1046的减压部分(例如图10和图11中的)。后边缘840的形状，尺寸和/或设置角度可以被配置成减轻可动切割器104旋转通过流体可能导致的空化效应。此外，在一个实施方式中，后边缘1046的减压部分也可以被构造成减轻空化效应。也就是说，例如，当切割器臂110移动通过流体(例如，在切割器臂的后侧)时，可以在切割器臂110后方形成较低的压力。在该示例中，较低的压力可以允许发生流体空化，这可能导致对形成切割臂110的材料(例如，金属)的损坏。在该实施方式中，使用包括期望尺寸、过渡角度和/或形状的填角的过渡，可帮助减轻流体的分离，由此减轻切割器臂110后方的真空的产生。后边缘1046的减压部分的尺寸还可便于减少流体的分离。

另外，后缘边缘1046的减压部分可被配置为减小切割臂110的轴向切割器边缘834与基板108之间的潜在接触面积。作为示例，轴向切割器边缘834和基板108之间的间隙可以被减小以适应期望的固体减小性能水平。在该示例中，后边缘1046的减压部分可以有助于产生减小的轴向切割器边缘834足迹，其可以在操作期间与基板108的表面接触。以这种方式，例如，可能导致潜在的摩擦降低，从而允许切割器/研磨器组件100在泵上更高效地执行。此外，后边缘1046的减压部分可以用来减少用于制造可动切割器104的材料的量，例如使制造更容易，更轻，更高效。

如图2,8,9和12所示，在一个实施方式中，可动切割器104可以包括抛掷部零件220。抛掷部220可以设置在一个或多个切割器臂110的远端部分。抛掷部220可以构造成与较大的固体和/或柔性固体(例如布，布状材料，塑料，绳索等)接合并且将它们转移远离入口的路径。作为示例，较大的固体和柔性固体会在切割器组件100中造成堵塞和/或可能缠绕可动切割器104，从而降低切割器组件100适当地执行的能力。在一个示例中，抛掷部220可以捕获挠性固体，并在它们与切割器组件100缠绕在一起之前将它们抛出远离泵的吸入区域。以这种方式，这些类型的固体的部分可以持续地移动远离切割器组件，例如直到它们的尺寸减小到可以被吸入穿过吸入端口114,116的程度。

如图9，10和12所示，在一个实施方式中，可动切割器104可以包括配重零件942。另外，在一个实施方式中，如图10和图11所示，可动切割器104可以包括切口部分1044。配重零件942和/或切口部分1044可以被配置为便于可动切割器104的重量分配。作为示例，设置在切割器臂110的远端处的抛掷部220可能导致可动切割器104从毂区域112向外朝向抛掷部220的位置分布的重量移位。在该示例中，从毂区域112延伸出的重量分布可能导致不期望的操作，例如在旋转过程中摆动，和/或引起在受到附加重量的切割器的部分(例如，包括抛掷部220的切割臂110)上的应力的附加力。也就是说，例如，使重量分布的中心尽可能靠近毂区域112的中心，可以提供可动切割器104的更平滑的操作。在这个示例中，这种分布可以导致减小由于附加应力的可动切割器104的部分损坏的可能性。此外，该分布可以为与泵的轴相关联的轴承提供延长的使用寿命，并且通常可以增加系统和/或泵之间的平均修理时间。

在一个实施方式中，切口部分1044可以设置在切割臂110的设置抛掷部220的末端部分的底部。如图10和图11所示，切口部分1044可以根据合理的工程实践来确定尺寸和/或形状，以适应可动切割器104的预期用途的期望重量分布。也就是说，例如，由切口部分1044从切割器臂110去除的材料的量可以减轻设置有抛掷部220的切割臂110的重量。另外，如图9、10和12所示，配重零件942可以设置在切割臂110上，该切割臂110径向地与放置抛掷部220的切割臂相对。也就是说，例如，由配重零件942提供的附加材料可以将重量分布的中心朝向毂区域112转移，由此抵消由抛掷部220提供至切割臂110的远端的附加重量。

图13-15图示了可以实现在此描述的一个或多个系统的一个或多个部分的示例环境。图13-15是与示范性泵1350可操作地接合的切割器组件1300(例如，类似于图1-4的切割器组件100)的替代实施方式的说明性示例。如上所述，示范性泵1350可以包括构造成将废水从第一位置泵送到第二位置(例如从住宅或商业废水系统到城市废物收集系统)的废水泵。在该示例中，示范性泵1350可以包括吸入区域1352，该吸入区域1352被配置为接收待泵送的流体，并且可以穿过替代切割器组件1300。作为示例，吸入区域1352可以包括空腔，该空腔有利于在泵运行时产生较低压力的区域，这可导致流体被吸入吸入区域1352。此外，吸入区域的尺寸可以被设置成在泵送期间可保持与预期的流体线高程变化、长度和大小相关联的期望的流体首端压力。

在该实施方式中，替代切割器组件1300可以在吸入区域与泵1350可操作地联接。替代切割器组件1300可以包括替代的固定式壁切割器1302(例如，类似于图1-7的外周壁106)，其可以根据预期的使用条件来确定尺寸。也就是说，例如，替代的静止壁切割器1302可以从泵1350的底壁横向地突出到吸入区域1352中。替代的固定壁切割器1302的高度可以由吸入区域的尺寸，和/或与泵的预期用途有关的和预期的首端压力对流量曲线被确定。此外，替代的切割器组件1300可以包括替代的固定的基部切割器板1306(例如，类似于图1,5和7的基板108)。另外，替代的切割器组件1300可以包括替代的可动切割器1304(例如，类似于图1-3和图8-10的104)。

图16-21示出了用于替代的切割器组件1300的一个或多个零件的一个或多个部分。在该实施方式中，如图16所示，替代的切割器组件1300可以包括替代的固定壁切割器1302、替代的固定基部切割器板1306和替代的可动切割器1304。例如，与图1-4的切割器组件100非常相似，替代的可动切割器1304可以与泵的轴可操作地联接，从而导致替代的可动切割器1304在由替代的固定壁切割器1302、替代的固定基部切割器板1306形成的替代固定切割器内旋转，该替代的固定基部切割器板1306可以与泵不可移动地接合(例如，压配合、紧固、螺合等)。

如图17-21所示，固定切割器可以包括单独的替代固定壁切割器1302零件和替代固定基部切割器板1306零件。在一个实施方式中，这些零件可以不可移动地彼此接合，和/或与泵例如通过压配合、紧固手段或其它不可移动的接合相接合。替代固定壁切割器1302可以包括多个替代壁吸入端口1714(例如，类似于图1-7的外周吸入端口114)，其可以分别包括替代壁切割边缘1724(例如类似于图5-7的壁吸入端口524的切割边缘)。此外，替代固定壁切割器1302可以包括一个或多个替代子平面凹陷(例如，类似于图5和7的子平面切口530)。

替代固定基部切割器板1306可以包括多个替代内部板吸入端口1716(例如，类似于图1和3-7的内部吸入端口116)，其可以分别包括替代基部切割边缘1726(例如，类似于图5-7的基部吸入端口526的切割边缘)。在一个实施方式中，如图21所示，相应的内部板吸入端口1716可以包括截头圆锥体形状2138，例如，其中端口开口形成截头圆锥体。如上所述，该形状可以为替代基部切割边缘1726提供更锋利的切割角度。在一个实施方式中，基部切割器板1306可以包括基部切割器延伸部(未示出)，其可以与一个或多个替代的内部板吸入端口1716相关联。基部切割器延伸部可以被配置为提供延伸的切割通道，该通道可以收集并迫使固体进入相关联的内部板吸入端口1716。例如，基部切割器延伸部可以被设定尺寸和形状以便于收集固体，并且可以(例如，相比单独的替代基部切割边缘1726)为由替代切割臂1734提供的剪切动作提供更大切割边缘。此外，基部切割器板1306可以包括多个的外周基部端口，其分别构造成与对应的替代壁吸入端口1714对齐。另外，基部切割器板1306可以包括一个或多个替代通道1728(例如，类似于图5-7的通道528)。

如图16、18和19所示，替代的可动切割器1304可以包括替代的毂区域1712，其可以构造成接收(例如接合于)泵轴的至少一部分。替代可动切割器1304可以包括一个或多个替代切割器臂1710(例如，类似于切割器臂110，图1,3,4和8)，其分别包括替代轴向切割器边缘(例如，类似于第一切割边缘834图8-12)。此外，替代的可动切割器1304可以包括替代的径向切割器边缘(例如，类似于图8-12的第二切割边缘836)。另外，替代的可动切割器1304可以包括一个或多个替代的抛掷部零件1620。在一个实施方式中，可动切割器1304可以包括分别布置在替代切割器臂1710的远端部分的至少两个替代的抛抛部1620，其中相应的切割臂1710被布置在穿过毂区域1712的同一轴线上。以这种方式，例如，重量分布可以基本上不受影响，基本上相同的重量可以被添加到在同一轴线上的对应的切割器臂1710。

图22A、图22B、图23A、图23B、图23C、图24A、图24B和图24C是示出可以在流体泵系统中使用的示范性替代的切割器/研磨器组件2200的零件图。在该实施方式中，示例组件2200包括固定切割器基部2202和旋转切割器2204。固定切割器基部2202包括固定切割器板2208和固定切割器壁2206。固定切割器板2208被构造成例如通过使用保持环(例如，图14的1454)和紧固件(例如图14的1456)与泵的吸入区域(例如图13中的泵1350的1352)可操作地联接。在该实施方式中，固定切割器板2208可以包括多个吸入端口，包括第一组板吸入端口2214和第二组板吸入端口2216。在实施方式中，第一组板吸入端口2214可设置在固定切割器板2208的外周部周围。此外，第二组板吸入端口2216可设置在固定切割器板2208的内部。

在该实施方式中，在示例组件2200中，固定切割器壁2206可以与固定切割器板2208固定地接合(例如，紧固，焊接，粘合，一体成型等)，其中壁2206从固定切割器板2208的吸入侧(例如1350)的外周在基本横向方向上突出。在该实施方式中，固定切割器壁2206可以包括壁吸入端口(例如径向吸入端口)，该壁吸入端口设置成与相应的第一组板吸入端口2214基本对齐。另外，相应的壁吸入端口中的一个或多个可以包括壁切割边缘2324(例如径向切割边缘)。

在示例组件2200中，参考图13-15，旋转切割器2204可以被配置为例如与泵1350的旋转轴1358接合，使得轴1358的旋转可以导致旋转切割器2204的旋转。在一个实施方式中，旋转切割器可以包括切割器毂2212，该切割器毂2212构造成可选择地与泵的轴接合，例如用于移除和更换泵(例如1350)中的切割器2204。在一个实施方式中，可动切割器104可以包括键槽2432，该键槽2432构造成可选择地与和泵1350的轴1358联接的对应键接合。作为示例，泵1350的轴1358可以包括键，该键(例如形状和尺寸)被构造成在切割器毂2212处与键槽1358可滑动地接合。以这种方式，在该示例中，轴的旋转可导致可动切割器的旋转，例如在泵操作期间。

旋转切割器2204可以包括从旋转切割器2204的中心毂部分2212径向突出的多个切割臂2210(例如，两个或更多)。各个切割臂2210可以包括轴向切割边缘2434(例如第一切割边缘)和径向切割边缘2436(例如第二切割边缘)。在一个实施方式中，轴向切边边缘2434可以设置在切割臂2210的前边缘处，并且被配置为与固定板切割边缘2326(例如，固定轴向切割边缘)共同操作提供切割动作，该固定板切割边缘2326布置在相应的第二组板吸入端口2216(例如，轴向吸入端口)中的一个或多个上。此外，径向切割边缘2436可以设置在切割臂2210的远端，并被配置为与一个或多个壁切割边缘2324共同操作提供切割动作。

在一个实施方式中，第二组板吸入端口2216中的一个或多个可以分别包括长圆形(例如圆形或椭圆形)和/或细长椭圆形(例如细长圆和/或椭圆)。以这种方式，例如，吸入端口2216的细长部分可以与切割臂2210的轴向切割边缘2434一起提供更长的切割边缘，由此改善作用于夹带固体的流体上的切割作用。进一步，在一个实施方式中，第二组板吸入端口2216可以以能够提供高效、有效的固体切割/剪切动作的图案设置在固定切割器板2208上。在另一实施方式中，第二组板吸入端口2216可以设置在固定切割器板2208上，实质上随机对齐。例如，随机对齐可以允许与切割臂2210的轴向切割边缘2434和第二组板吸入端口2216之间的夹带固体的流体(例如与固定板切割边缘2326)进行多种且不同的相互作用。

在一个实施方式中，第二组板吸入端口2216可以在毂部分2212和外周2206之间的固定切割器板2208上大致径向对齐地布置。例如，细长吸入端口2216可以径向对齐以便在切割臂2210围绕固定切割器板2208转动的同时在切割臂2210的轴向切割边缘2434和吸入端口2216之间提供更长的切割动作。此外，径向对齐的吸入端口2216可使得流体更好地和更高效地从毂部分2212径向流出到壁2206。以这种方式，第一组吸入端口2214可以接收一部分流体吸入。

在一个实施方式中，固定切割器板2208可以包括一个或多个通道2328，其分别与第二组板吸入端口2216中的至少一个流体联接。此外，一个或多个通道2328可以分别与第一组板吸入端口2216中的至少一个流体联接。作为示例，通道2328可被构造成便于流体和/或固体从中心区域(例如，毂部分2212)朝向壁2206的内部平移。此外，在一个实施方式中，通道可以设置在毂部分2212和壁2206的内部之间，例如通向对应的外周吸入端口2214。另外，一个或多个内部吸入端口2216可以沿着通道2328布置。在该实施方式中，从内部吸入端口2216通过的通道可以便于被剪切的固体朝向壁2206的内部移动。在一个实施方式中，一个或多个通道可以在外周吸入端口2214终止。以这种方式，例如沿通道2328向外周吸入端口2214平移的固体可受到径向切割边缘2434与旋转切割臂2210的末端组合的径向剪切动作。在一个实施方式中，可以基于切割器/研磨器系统2200的使用条件例如，旋转臂2210的速度、固体的尺寸、期望的首端压力、管道直径、流体特性和其他条件来确定相应通道2328的方向、长度和设计。

在一个实施方式中，固定切割器壁2206可以包括设置在固定切割器壁2206的吸入侧的一个或多个子平面切口2330。一个或多个子平面切口2330可以与至少一个壁吸入端口2214流体联接。作为示例，各个子平面切口2330可以被配置为减轻切割器/研磨器系统2200的堵塞，和/或改善包括固体的流体通过吸入端口2214,2216的流动。作为示例，子平面切口2330的位置和尺寸可以提供改善的固体剪切/研磨动作结果。例如，子平面切口2330的尺寸、位置、数量和深度可以根据组件2200的期望应用(例如，固体的量和类型、流体的类型、管道尺寸、首端压力等等)变化。

在一个实施方式中，各个壁吸入端口2214中的一个或多个可以包括主圆弧，其中壁切割边缘2324设置在主圆弧的尾点(trailingpoint)。例如，如图23A所示，外周壁吸入端口2214的形状包括主圆弧(例如，圆上的两个点限定两个圆弧，主圆弧和次圆弧，当这两个点不直接彼此相对)。也就是说，例如，主圆弧包括大于180度的圆。在该实施方式中，尾点(例如，当旋转切割器2204旋转时，由径向切割边缘2436瞄准的端口2214的第二点)可以包括壁切割边缘2324。以这种方式，例如，壁吸入端口2214的主圆弧可以为壁切割边缘2324提供比由狭缝或半圆形槽提供的更为尖锐的切割边缘。例如，由壁切割边缘2324的主圆弧形状提供的锐角形状可以改善壁切割边缘2324和径向切割边缘2436之间的切割/剪切动作。

在一个实施方式中，一个或多个径向切割边缘2436可以包括第一切割角度和第二切割角度。例如，径向切割边缘2436可以包括不同的切割角度(例如，第一、第二、第三、第四等)。以这种方式，在这个示例中，夹带在流体中的被接合的固体可以从不同的角度被操作，以提供更有效的切割/剪切动作。以这种方式，例如，具有不同的切割角度和/或位置可以提供对固体物质的更有效的切割/研磨，诸如通过在切割器2204旋转期间在各个位置(例如并且以不同的切割角度)撞击物质。

在一个实施方式中，各个切割臂2210可以包括设置在前侧的锯齿状表面2438，其可以提供锯齿状的轴向切割边缘2434。作为示例，锯齿状的切割边缘可以包括与固体物质的多个较小的接触点，该固体物质夹带在流体中并且受到剪切动作。例如，具有比直边缘更小的接触面积允许在每个接触点施加的压力将更大的力施加到受力固体。此外，锯齿状的边缘2438的弯曲特性可以为被作用的材料提供更尖锐的角度。在这个示例中，这可以导致例如，特别是当切割臂2210围绕基板2208旋转时，与内部吸入端口切割边缘2326的形状相结合的改进的切割/剪切动作。

另外，旋转切割器可以包括减压部分2446，该减压部分2446布置在一个或多个切割臂2210的后边缘处，并被配置为减轻空化效应。例如，后缘边缘2440的形状、尺寸和/或设置角度可以被配置为减轻由可动切割器2204旋转通过流体可能导致的空化效应。也就是说，例如，当切割器臂2210(例如，在切割器臂的后侧)移动通过流体时，可以在切割器臂2210后方形成较低的压力。在该示例中，较低的压力可以允许发生流体空化，这可能导致对形成切割臂2210的材料(例如金属)的损坏。改变后边缘2440的形状，例如通过使用减压部分2446和/或切割臂2210的下侧2444的形状、尺寸和位置可帮助减轻切割臂2210后方的这种较低压力，从而减轻对切割臂2210的潜在损害。

在一个方面中，可以设计使用包括固体切割/剪切组件/系统的泵的方法。在一个实施方式中，在这方面中，一种方法可以包括将泵安装在用于输送包括流体和固体的混合物的流体的系统(例如废水系统)中。在该实施方式中，泵可以包括与泵的吸入端可操作地联接的固定切割器。在该实施方式中，固定切割器可以包括从泵的吸入侧沿基本上横向方向突出的外周壁，其中该壁包括分别包括径向切割边缘的多个外周吸入端口。进一步，固定切割器包括设置在固定切割器的基部上的多个内部吸入端口，其中多个内部吸入端口分别包括轴向切割边缘。

在该示范性方法的实施方式中，泵可以另外包括可动切割器，该可动切割器与泵的旋转轴接合，该泵的旋转轴与固定切割器可操作地接合，并且可动切割器可以构造成旋转以与固体接合。可动切割器可以包括两个或更多切割臂，该切割臂从旋转切割器的中心毂径向地突出。此外，可动切割器可以包括设置在相应切割臂的前侧的第一切割边缘，并且可以被配置为与一个或多个轴向切割边缘结合提供切割动作。可动切割器还可以包括布置在相应的切割臂上的第二切割边缘，并且可以被配置为与一个或多个径向切割边缘结合提供切割动作。

在该实施方式中，该示例方法还可以包括将泵放置在允许其以如下方式被激活的条件下，该方式提供泵送的流体中的固体尺寸的减小。例如，包括切割器组件的泵可以被放置在废水系统中使用，并被激活以提供位于废水系统中的流体中夹带的固体的切割、研磨和/或剪切。

这里使用的“示范性”一词意味着用作示例、例子或说明。在此描述为“示范性”的任何方面或设计不一定被解释为比其他方面或设计有利。相反，使用“示范性”一词旨在以具体的方式呈现概念。如在本申请中所使用的，术语“或”旨在表示包含性的“或”而不是排他性的“或”。也就是说，除非另有规定，或者从上下文清楚的，“X使用A或B”意在表示任何自然的包含性排列。也就是说，如果X使用A；X使用B；或者X同时使用A和B，在上述任何情况下都满足“X使用A或B”。此外，A和B等中的至少一个通常是指A或B或者A和B。另外，本申请和所附权利要求书中使用的冠词“一(a)”和“一(an)”一般可以被解释意味着“一个或多个”，除非另有说明或从上下文清楚地指向单数形式。

尽管已经用结构特征和/或方法动作特定的语言描述了主题，但是应该理解的是，所附权利要求中限定的主题不一定限于上面描述的特定特征或动作。

相反，上述的具体特征和行为被公开为实施权利要求的示例形式。贯穿本说明书对“一个实施例”或“实施例”的引用意味着结合该实施例描述的特定特征，结构或特性被包括在至少一个实施例中。因此，贯穿本说明书在各个地方出现的短语“在一个实施例中”或“在实施例中”并不一定都指的是相同的实施例。此外，特定特征、结构或特性可以以任何合适的方式在一个或多个实施例中组合。当然，本领域技术人员将认识到，可以对这种配置进行许多修改而不偏离要求保护的主题的范围或主旨。

另外，虽然已经关于一个或多个实施方式示出和描述了本公开，但是基于对本说明书和附图的阅读和理解，本领域技术人员将会想到等同的改变和修改。本公开包括所有这些修改和变化，并且仅由所附权利要求的范围来限制。特别是关于由上述零件(例如，元件、资源等)执行的各种功能，除非另有说明，用于描述这种零件的术语旨在对应于执行指定功能的任何零件即使在结构上不等同于执行本文所示的示例性实施方式中的功能的所公开的结构。

此外，虽然本公开的特定特征可能已经相对于几个实施方式中的仅仅一个被公开，但是这样的特征可以按照可能被期望或优选的任何既定的或特定的应用与其他实施方式的一个或多个其他特征组合。此外，就在具体实施方式或权利要求书中使用术语“包括”，“具有(having)”，“具有(has)”，“带有(with)”或其变体而言，这样的术语旨在以类似于术语“包含”的方式为包含性的。

Claims (18)

1.一种用于泵的切割器系统，其特征在于，其包括：

固定切割器板，所述固定切割器板构造成以固定的布置可操作地联接于泵的吸入区域，所述固定切割器板包括多个吸入端口，多个所述吸入端口包括：

围设于所述固定切割器板的外周部分的第一组板吸入端口；和

设于所述固定切割器板的内部的第二组板吸入端口；

固定切割器壁，所述固定切割器壁固定地接合于所述固定切割器板，且所述固定切割器壁以横向的方向从所述固定切割器板的吸入侧的外周突出，所述固定切割器壁包括壁吸入端口，所述壁吸入端口布置成分别与所述第一组板吸入端口对齐，所述壁吸入端口中的一个或多个分别包括壁切割边缘；

旋转切割器，所述旋转切割器构造成可操作地联接于所述泵的旋转轴，且所述旋转切割器包括多个切割臂，所述切割臂从所述旋转切割器的中心毂部分径向突出，所述切割臂分别包括：

轴向切割边缘，所述轴向切割边缘设于所述切割臂的前边缘，且构造成与所述第二组吸入端口中的一个或多个一起操作以提供切割动作；和

径向切割边缘，所述径向切割边缘设于所述切割臂的远端，且构造成与所述壁切割边缘中的一个或多个一起操作以提供切割动作。

2.如权利要求1所述的用于泵的切割器系统，所述第二组板吸入端口分别包括固定板切割边缘。

3.如权利要求1所述的用于泵的切割器系统，所述第二组板吸入端口中的一个或多个分别包括：椭圆形和细长的椭圆形中的一个。

4.如权利要求1所述的用于泵的切割器系统，所述第二组板吸入端口布置成在所述固定切割器板上随机对齐。

5.如权利要求1所述的用于泵的切割器系统，所述第二组板吸入端口在所述毂部分与所述外周之间的所述固定切割器板上布置成径向对齐。

6.如权利要求1所述的用于泵的切割器系统，所述固定切割器板还包括一个或多个通道，所述通道分别流体联接于所述第二组板吸入端口中的至少一个。

7.如权利要求6所述的用于泵的切割器系统，一个或多个所述通道分别流体联接于所述第一组板吸入端口中的至少一个。

8.如权利要求1所述的用于泵的切割器系统，所述固定切割器壁包括位于所述固定切割器壁的一个或多个子平面切口，所述子平面切口分别流体联接于至少一个壁吸入端口。

9.如权利要求1所述的用于泵的切割器系统，所述壁吸入端口中的一个或多个分别包括主圆弧形状，且所述壁切割边缘设于所述主圆弧形状的尾点。

10.如权利要求1所述的用于泵的切割器系统，所述切割臂分别包括设于前侧的锯齿状表面，以形成锯齿状的轴向切割边缘。

11.如权利要求1所述的用于泵的切割器系统，所述旋转切割器包括切割器毂，所述切割器毂布置成可选择地接合于泵的轴。

12.如权利要求1所述的用于泵的切割器系统，所述径向切割边缘中的一个或多个包括第一切割角度和第二切割角度。

13.如权利要求1所述的用于泵的切割器系统，所述旋转切割器包括设于所述切割臂中的一个或多个的后边缘的减压部分，且所述减压部分构造成减缓空化效应。

14.一种流体泵，其特征在于，其包括：

固定切割器基部，所述固定切割器基部设于所述泵的吸入端，所述固定切割器基部包括：

壁，所述壁围设于所述基部的外周，且所述壁在横向的方向上从所述基部的吸入侧突出，所述壁包括多个径向吸入端口，所述径向吸入端口分别包括固定径向切割边缘；和

多个轴向吸入端口，所述轴向吸入端口设于所述壁与中心毂部分之间的基部上，多个所述轴向吸入端口分别包括固定轴向切割边缘；以及

旋转切割器，所述旋转切割器可选择地在所述基部的吸入侧接合于所述泵的旋转轴，所述旋转切割器包括：

至少两个切割臂，所述切割臂从所述中心毂径向突出；

可动轴向切割边缘，所述可动轴向切割边缘分别设于所述切割臂，且构造成与所述固定轴向切割边缘中的一个或多个组合以提供切割动作；和

可动径向切割边缘，所述可动径向切割边缘分别设于所述切割臂中的一个或多个的远端，且构造成与所述固定径向切割边缘中的一个或多个组合以提供切割动作。

15.如权利要求14所述的流体泵，所述基部包括以下中的一个或多个：

一个或多个通道，所述通道设于吸入侧，一个或多个所述通道流体联接于至少一个吸入端口；和

一个或多个的子平面切口，所述子平面切口设于所述壁的吸入侧，并且分别流体联接于至少一个径向吸入端口。

16.如权利要求14所述的流体泵，所述切割臂分别包括设于前侧的锯齿状表面，以形成锯齿状的可动轴向切割边缘。

17.如权利要求14所述的流体泵，所述可动径向切割边缘中的一个或多个包括第一切割角度和第二切割角度，所述可动径向切割边缘中的一个或多个分别构造成与所述固定径向切割边缘以不同的角度相互作用。

18.一种使用泵的方法，其特征在于，其包括：

在用于输送流体的系统中安装泵，该流体包括固体和流体的混合物，所述泵包括：

固定切割器，所述固定切割器可操作地联接于所述泵的吸入端，所述固定切割器包括：

外周壁，所述外周壁以横向的方向从所述泵的吸入侧突出，所述外周壁包括多个外周吸入端口，所述外周吸入端口分别包括径向切割边缘；和

多个内部吸入端口，所述内部吸入端口设于所述固定切割器的基部，多个所述内部吸入端口分别包括轴向切割边缘；以及

可动切割器，所述可动切割器接合于所述泵的旋转轴，所述泵的旋转轴可操作地接合于所述固定切割器，并且所述可动切割器构造成旋转以接触固体，所述可动切割器包括：

两个或两个以上的切割臂，所述切割臂从所述旋转切割器的中心毂径向突出；

第一切割边缘，所述第一切割边缘分别设于所述切割臂的前侧，且构造成与所述轴向切割边缘中的一个或多个组合以提供切割动作；和

第二切割边缘，所述第二切割边缘分别设于所述切割臂，且构造成与所述径向切割边缘中的一个或多个组合以提供切割动作；以及

将所述泵放置成如下情况：使得所述泵以减小泵送的流体中的固体的尺寸的方式被激活。