CN110078230A - 一种具有抗缠绕功能的倒伞曝气机 - Google Patents

一种具有抗缠绕功能的倒伞曝气机 Download PDF

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董亮
郭瑾楠
张子龙
代翠
刘厚林
谈明高
王勇
王凯
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Abstract

本发明提供一种具有抗缠绕功能的倒伞曝气机，包括叶轮轴；倒伞曝气机叶轮，所述倒伞曝气机叶轮套设于所述叶轮轴上，所述倒伞曝气机叶轮与所述叶轮轴不可转动连接；套筒，所述套筒套设于所述叶轮轴上，所述套筒与所述叶轮轴不可转动连接，所述套筒的外壁设有至少一个旋转刀片；紧固件，所述紧固件与所述叶轮轴的靠近所述套筒的一端配合连接；其中，所述套筒位于所述倒伞曝气机叶轮和所述紧固件之间，所述套筒的一端与所述倒伞曝气机叶轮抵接，所述套筒的另一端与所述紧固件抵接。本发明倒伞曝气机的套筒套筒的外壁设有至少一个旋转刀片，当曝气机运行时，可以将水中异物切成碎段，避免其缠绕到轴上。

Description

一种具有抗缠绕功能的倒伞曝气机
技术领域
本发明涉及环保设备技术领域，特别涉及一种具有抗缠绕功能的倒伞曝气机。
背景技术
当前随着城市化建设的推进，水资源作为基础性的自然资源正日益减少，且水污染越来越严重。因此，加大水污染治理是当前迫切的任务。而倒伞曝气机作为一款集搅拌、混合、充氧为一体机械曝气设备被广泛采用。但是污水介质成分复杂，含有大量的毛发、塑料、废纸和玻璃纤维类等纤维物质。运行中这些纤维物会缠绕在旋转的叶轮轴及叶轮上，致使曝气机不能正常工作。
针对上述情况，本发明提供了一种具有抗缠绕功能的倒伞曝气机。将叶片进口端削尖，作为动刀片对水中异物进行切割。当曝气机运行时，旋转刀片随叶轮轴转动，将水中异物切成碎段，避免其缠绕到轴上，有效解决曝气机叶轮及叶轮轴被异物缠绕问题，且旋转刀片在转动过程中，更新气液接触面，使曝气更加充分。
发明内容
为解决上述至少一个技术问题，本发明公开了一种具有抗缠绕功能的倒伞曝气机，包括：
叶轮轴；
倒伞曝气机叶轮，所述倒伞曝气机叶轮套设于所述叶轮轴上，所述倒伞曝气机叶轮与所述叶轮轴不可转动连接；
套筒，所述套筒套设于所述叶轮轴上，所述套筒与所述叶轮轴不可转动连接，所述套筒的外壁设有至少一个旋转刀片；
紧固件，所述紧固件与所述叶轮轴的靠近所述套筒的一端配合连接；
其中，所述套筒位于所述倒伞曝气机叶轮和所述紧固件之间，所述套筒的一端与所述倒伞曝气机叶轮抵接，所述套筒的另一端与所述紧固件抵接。
可选地，所述叶轮的外壁设有多个叶片，所述叶片的进口端具有用于切割异物的刀刃部。
可选地，所述套筒和所述旋转刀片固定连接。
可选地，所述旋转刀片为双面螺旋形刀片。
可选地，所述旋转刀片的数量为多个，多个所述旋转刀片围绕所述套筒的轴线均匀分布。
可选地，所述套筒的外径与所述叶轮轴的最大直接相等。
可选地，所述套筒的长度记为L2，所述套筒的长度满足下列关系：
其中，k1为常数，k1的取值范围为0.5-2；
n—曝气机叶轮转速，r/min；
D1—曝气机叶轮外径，m；
L1—曝气机叶轮高度，m。
可选地，以所述套筒的底部中心为原点，以所述叶轮轴的方向为z轴正方向建立柱坐标，所述旋转刀片满足以下控制方程：
其中：
a-θ的上限，a＝；
k2为常数，k2的取值范围为0.7-1.3；
z-纵坐标，m。
采用上述技术方案，本发明所述的具有抗缠绕功能的倒伞曝气机具有如下有益效果：
1)本发明倒伞曝气机的套筒与叶轮轴不可转动连接，套筒的外壁设有至少一个旋转刀片，当曝气机运行时，可以将水中异物切成碎段，避免其缠绕到轴上，有效解决曝气机叶轮及叶轮轴被异物缠绕问题，且能在旋转过程中，更新气液接触面，使曝气更加充分。
2)本发明所述叶轮的外壁设有多个叶片，所述叶片的进口端具有用于切割异物的刀刃部，所述叶片作为动刀片可以对水中异物进行切割，防止水中纤维物缠绕到倒伞曝气机叶轮上。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提出的倒伞曝气机的主视图。
图2为本发明实施例提出的倒伞曝气机A-A的全剖图。
图3为本发明实施例提出的倒伞曝气机旋转刀片的俯视图。
以下对附图作补充说明：
1-叶轮轴，2-倒伞曝气机叶轮，3-叶片，4-套筒，5-旋转刀片，6-紧固件。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含的包括一个或者更多个该特征。而且，术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
实施例：
为解决相关技术中倒伞曝气机工作时书中异物缠绕的问题，本发明提供一种具有抗缠绕功能的倒伞曝气机，包括：
叶轮轴；
倒伞曝气机叶轮，所述倒伞曝气机叶轮套设于所述叶轮轴上，所述倒伞曝气机叶轮与所述叶轮轴不可转动连接；
套筒，所述套筒套设于所述叶轮轴上，所述套筒与所述叶轮轴不可转动连接，所述套筒的外壁设有至少一个旋转刀片；
紧固件，所述紧固件与所述叶轮轴的靠近所述套筒的一端配合连接；
其中，所述套筒位于所述倒伞曝气机叶轮和所述紧固件之间，所述套筒的一端与所述倒伞曝气机叶轮抵接，所述套筒的另一端与所述紧固件抵接。
本发明倒伞曝气机的套筒与叶轮轴不可转动连接，套筒的外壁设有至少一个旋转刀片，当曝气机运行时，可以将水中异物切成碎段，避免其缠绕到轴上，有效解决曝气机叶轮及叶轮轴被异物缠绕问题，且能在旋转过程中，更新气液接触面，使曝气更加充分。
在一些实施例中，所述叶轮的外壁设有多个叶片，所述叶片的进口端具有用于切割异物的刀刃部。所述叶片作为动刀片可以对水中异物进行切割，防止水中纤维物缠绕到倒伞曝气机叶轮上。
具体的，如图1所示，一种具有抗缠绕功能的倒伞曝气机，包括叶轮轴1、倒伞曝气机叶轮2、叶片3、套筒4、旋转刀片5、紧固件6。所述叶轮轴1从下方套入所述倒伞曝气机叶轮2，并与所述套筒4相连，二者与所述叶轮轴1通过键槽连接，所述旋转刀片5固定在所述套筒4上，所述倒伞曝气机叶轮2和所述套筒4通过所述叶轮轴1的轴肩和所述紧固件6进行轴向定位，所述紧固件6安装在所述叶轮轴1最下端。
所述叶片3的数量为8片，将其进口端削尖，作为动刀片对水中异物进行切割，将其切成碎段，可以有效防止异物缠绕倒伞曝气机叶轮2。
结合如图1至图3所示，所述套筒4和所述旋转刀片5为抗缠绕装置，二者为一体，通过焊接连接。为将所述套筒4及旋转刀片5固定，使其可以随轴转动，所述紧固件6安装在所述叶轮轴1最下端。旋转刀片为双面螺旋形刀片，围绕轴均匀分布，数量为3片，避免了水中异物缠绕到叶轮轴1上，提高了切割效率。在转动过程中，使表面氧含量高的水体与底层氧含量低的水体进行交换，更新气液接触面，使曝气更加充分。
以某污水处理厂的倒伞曝气机为例，其叶轮2外径D1为5m，叶轮2高度L1为2m，转速n为300r/min，所述套筒4长度L2，满足下列要求：
其中：
k1为常数，取值为0.5～2，这里取k1＝1.2
n—曝气机叶轮转速，r/min；
D1—曝气机叶轮外径，m
L1—曝气机叶轮高度，m；
计算得出，L2＝1.8m
所述叶轮轴1外直径D4为0.7m，所述套筒4的直径D3与所述叶轮轴1的外直径D4相同，得出，D3＝0.7m.
以套筒4底部中心为原点，以叶轮轴1方向为z轴正方向建立柱坐标，所述旋转刀片5满足以下控制方程：
其中：
a—θ的上限，a＝；
k2取0.7～1.3，这里取k2＝1.2；
z—纵坐标，m。
计算得出，旋转刀片5满足下列关系：
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有抗缠绕功能的倒伞曝气机，其特征在于，包括：
叶轮轴；
倒伞曝气机叶轮，所述倒伞曝气机叶轮套设于所述叶轮轴上，所述倒伞曝气机叶轮与所述叶轮轴不可转动连接；
套筒，所述套筒套设于所述叶轮轴上，所述套筒与所述叶轮轴不可转动连接，所述套筒的外壁设有至少一个旋转刀片；
紧固件，所述紧固件与所述叶轮轴的靠近所述套筒的一端配合连接；
其中，所述套筒位于所述倒伞曝气机叶轮和所述紧固件之间，所述套筒的一端与所述倒伞曝气机叶轮抵接，所述套筒的另一端与所述紧固件抵接。
2.根据权利要求1所述的具有抗缠绕功能的倒伞曝气机，其特征在于：所述叶轮的外壁设有多个叶片，所述叶片的进口端具有用于切割异物的刀刃部。
3.根据权利要求1所述的具有抗缠绕功能的倒伞曝气机，其特征在于：所述套筒和所述旋转刀片固定连接。
4.根据权利要求1所述的具有抗缠绕功能的倒伞曝气机，其特征在于：所述旋转刀片为双面螺旋形刀片。
5.根据权利要求4所述的具有抗缠绕功能的倒伞曝气机，其特征在于：所述旋转刀片的数量为多个，多个所述旋转刀片围绕所述套筒的轴线均匀分布。
6.根据权利要求1所述的具有抗缠绕功能的倒伞曝气机，其特征在于：所述套筒的外径与所述叶轮轴的最大直接相等。
7.根据权利要求1所述的具有抗缠绕功能的倒伞曝气机，其特征在于：所述套筒的长度记为L2，所述套筒的长度满足下列关系：
其中，k1为常数，k1的取值范围为0.5-2；
n-曝气机叶轮转速，r/min；
D1-曝气机叶轮外径，m；
L1-曝气机叶轮高度，m。
8.根据权利要求7所述的具有抗缠绕功能的倒伞曝气机，其特征在于：以所述套筒的底部中心为原点，以所述叶轮轴的方向为z轴正方向建立柱坐标，所述旋转刀片满足以下控制方程：
其中：
a-θ的上限，a＝；
k2为常数，k2的取值范围为0.7-1.3；
z-纵坐标，m。
9.根据权利要求4所述的具有抗缠绕功能的倒伞曝气机，其特征在于：所述旋转刀片的数量为3个。
10.根据权利要求2所述的具有抗缠绕功能的倒伞曝气机，其特征在于：所述叶片的数量为8个。
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