CN116241498A - 一种切割式无过载叶轮 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种切割式无过载叶轮，属于叶轮技术领域，包括驱动轴、全开式叶轮、叶轮轮毂、粉碎件和切割刀片；切割刀片套设在驱动轴的一端；粉碎件和切割刀片连接；叶轮轮毂套设在驱动轴上，全开式叶轮和叶轮轮毂连接。该切割式无过载叶轮充分利用流动控制原理，改善排污泵进口禽畜粪污的颗粒结构，削弱水泵叶轮的疲劳损伤和进入管路中的粪污颗粒大小。
Description
技术领域
本发明属于叶轮技术领域，具体涉及一种切割式无过载叶轮。
背景技术
随着现代农业装备的开发和利用，农业废弃物高值化、高效化和低污染等优势被大力发展。研究表明，当前禽畜粪排污泵设备在运行过程中由于不同粪污内长纤维颗粒和抗剪切强度不同，从而造成排污泵管路堵塞，进而会对农业生产效率和设备寿命产生影响，过大的粪污颗粒更会严重影响排污泵的安全稳定运行。
随着排污泵运行事故的发生，其中产生的管路堵塞显著提升，其中进口堵塞与筛网易堵尤为严重。排污泵内堵塞造成的不稳定运行以及效率下降成为制约现代农业发展的重要因素之一。现有切割装置多数以闭式或半开式叶轮为主，这两种类型叶轮由于存在前后盖板，在面对禽畜粪污类污水时，粪污中的长纤维杂质容易与叶轮发生缠绕，并堆积在叶轮衔接处与轮毂之间。传统技术的单个叶片结构已经很难满足当下禽畜粪污排水的复杂情况，而两个大小不一的切割式叶轮相互配合，却能极大程度降低颗粒大小。故需要一种改进的高效切割式无过载叶片设计。
发明内容
本发明为了解决以上问题，提出了一种切割式无过载叶轮。
本发明的技术方案是：一种切割式无过载叶轮包括驱动轴、全开式叶轮、叶轮轮毂、粉碎件和切割刀片；
切割刀片套设在驱动轴的一端；粉碎件和切割刀片连接；叶轮轮毂套设在驱动轴上，全开式叶轮和叶轮轮毂连接。
进一步地，驱动轴的长度为18mm。
进一步地，驱动轴包括依次连接的第一连接轴、第二连接轴和第三连接轴；
切割刀片套设在第一连接轴；叶轮轮毂套设在第二连接轴上。
进一步地，第二连接轴上设置有连接键；
叶轮轮毂通过连接键设置在第二连接轴上。
进一步地，连接键为六面体，其长为22mm，宽为6mm，高为5mm。
进一步地，粉碎件的外壁上均匀设置有螺纹。
进一步地，粉碎件的高度为23cm，其螺纹之间的间隙为4cm。
进一步地，全开式叶轮包括第一叶片、第二叶片和第三叶片；
第一叶片、第二叶片和第三叶片间隔均匀地设置在叶轮轮毂上。
进一步地，切割刀片柱体的半径为35mm。
本发明的有益效果是：
(1)该切割式无过载叶轮充分利用流动控制原理，改善排污泵进口禽畜粪污的颗粒结构，削弱水泵叶轮的疲劳损伤和进入管路中的粪污颗粒大小；
(2)该切割式无过载叶轮采用中间贯通式的叶轮轮毂底座结构，让所有旋转部件通过一根驱动轴连接，在驱动轴的上方安装有两组切割装置以及一组防止大物件进入堵塞粉碎件，粉碎件可以防止大型坚硬物件进入造成内部切割件损坏，可拆卸的两叶片式切割刀片位于进口处，其切割刀片与切割刀座之间连接固定；
(3)该切割式无过载叶轮的切割刀片直径约为全开式叶轮的1/2，目的在于切割刀片可以极大避免大颗粒粪污遗漏进入全全开式叶轮中间部分，两组叶片相互配合保证了切割效果和切割效率，同时两组切割也叶片不相连，大大降低了叶轮的损坏几率，并且切割刀片可以更换不需要设置滤网，节省了人工和时间。
附图说明
图1为切割式无过载叶轮的结构图；
图2为驱动轴的结构图；
图3为粉碎件的结构图；
图4为全开式叶轮的结构图；
图5为切割刀片的结构图；
图6为驱动轴的尺寸图；
图中，1、驱动轴；1-1、第一连接轴；1-2、第二连接轴；1-3、第三连接轴；1-4、连接键；2、全开式叶轮；2-1、第一叶片；2-2、第二叶片；2-3、第三叶片；3、叶轮轮毂；4、粉碎件；5、切割刀片。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作进一步的说明。
如图1所示，本发明提供了一种切割式无过载叶轮，包括驱动轴1、全开式叶轮2、叶轮轮毂3、粉碎件4和切割刀片5；
切割刀片5套设在驱动轴1的一端；粉碎件4和切割刀片5连接；叶轮轮毂3套设在驱动轴1上，全开式叶轮2和叶轮轮毂3连接。
在本发明实施例中，如图1所示，驱动轴1的长度为18mm。驱动轴1的一端延伸至排污泵的入口处，，且在排污泵的出口处设置有粉碎件。
在本发明实施例中，如图2所示，驱动轴1包括依次连接的第一连接轴1-1、第二连接轴1-2和第三连接轴1-3；
切割刀片5套设在第一连接轴1-1；叶轮轮毂3套设在第二连接轴1-2上。
驱动轴1由三个直径不同的连接段一体化铸造而成，底部的第三连接轴1-3连接于电机内，中间段的第二连接轴1-2用于叶轮轮毂3与切割刀底座连接，而最细的第一连接轴1-1通过切割刀片5顶部连接整个粉碎件4，叶轮轮毂3和切割刀片5连接在直径为12mm的一端，长度为50mm，其中，33mm利用驱动轴1上部分的连接键1-4嵌入叶轮轮毂3的凹槽内，这样的设计更加方便简洁，便于拆卸。
在本发明实施例中，如图2所示，第二连接轴1-2上设置有连接键1-4；
叶轮轮毂3通过连接键1-4设置在第二连接轴1-2上。
在本发明实施例中，如图2所示，连接键1-4为六面体，其主要目的在于区别不同以往的螺栓式镶嵌结构，采用连接键已达到固定两个部件的目的，满足了高效传动的要求。
在本发明实施例中，如图3所示，粉碎件4的外壁上均匀设置有螺纹。
在本发明实施例中，如图1所示，粉碎件4的高度为23cm，其螺纹之间的间隙为4cm。
粉碎件4主要针对进入排污泵内的石头等部件，防止坚硬物体损坏后面的切割刀片，在一定程度上保证了排污泵内的运行安全。粉碎件4高为23cm，包括槽间隙为4cm的切割螺纹，超出的17mm刚好通过螺母结构连接一体化式的切割刀片5，较粗的后端直径为22mm与电机侧连接。
在本发明实施例中，如图4所示，全开式叶轮2包括第一叶片2-1、第二叶片2-2和第三叶片2-3；
第一叶片2-1、第二叶片2-2和第三叶片2-3间隔均匀地设置在叶轮轮毂3上。
后方设置有全开式叶轮2，全开式叶轮2和切割刀片5两组切割装置的设置保障切割效果与效率，同时全开式叶轮2作为排污泵的做工原件，由于全开式叶轮2叶片的设计特殊性，并拥有3片叶片，叶片包角不小于200°，因无过载由叶片大包角实现，从设计角度极大程度上避免了叶轮发生过载。
全开式叶轮2叶片的前盖板为切面能够有效的二次切割粪污颗粒，叶轮宽度约4mm，叶轮外侧为宽4.8mm切面；叶轮高度约为9mm；全开式叶轮2的尾缘部分为横切面，能够更好的应对长纤维颗。
在本发明实施例中，如图5所示，切割刀片5柱体的半径为35mm。切割刀片5主要针对其他细小颗粒以及长纤维物。
作为内置的切割装置驱动轴4上端通过连接键1-4贯穿连接叶轮轮毂3，最后连接外侧一体化结构的切割刀片5，切割刀片5结构也为整个排污泵的外切割装置，其半径为35mm，叶片前盖板平整，从侧面观察形状为锋利切割刀，从叶轮进口端看刀片逆时针旋转其切割面刚好为旋转方向，并且外置切割装置切割刀片5的工作面能够有效应对禽畜粪污中的纤维颗粒，直角梯形高为4mm，切割面为锋利端，切割刀片5满足叶片表面的平整有助于减少磨损，防止水力部件入口堵塞，设计结构紧凑。
在本发明实施例中，如图6所示，连接键1-4的其长为22mm，宽为6mm，高为5mm。
本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种切割式无过载叶轮，其特征在于，包括驱动轴(1)、全开式叶轮(2)、叶轮轮毂(3)、粉碎件(4)和切割刀片(5)；
所述切割刀片(5)套设在驱动轴(1)的一端；所述粉碎件(4)和切割刀片(5)连接；所述叶轮轮毂(3)套设在驱动轴(1)上，所述全开式叶轮(2)和叶轮轮毂(3)连接。
2.根据权利要求1所述的切割式无过载叶轮，其特征在于，所述驱动轴(1)的长度为18mm。
3.根据权利要求1所述的切割式无过载叶轮，其特征在于，所述驱动轴(1)包括依次连接的第一连接轴(1-1)、第二连接轴(1-2)和第三连接轴(1-3)；
所述切割刀片(5)套设在第一连接轴(1-1)；所述叶轮轮毂(3)套设在第二连接轴(1-2)上。
4.根据权利要求3所述的切割式无过载叶轮，其特征在于，所述第二连接轴(1-2)上设置有连接键(1-4)；
所述叶轮轮毂(3)通过连接键(1-4)设置在第二连接轴(1-2)上。
5.根据权利要求4所述的切割式无过载叶轮，其特征在于，所述连接键(1-4)为六面体，其长为22mm，宽为6mm，高为5mm。
6.根据权利要求1所述的切割式无过载叶轮，其特征在于，所述粉碎件(4)的外壁上均匀设置有螺纹。
7.根据权利要求6所述的切割式无过载叶轮，其特征在于，所述粉碎件(4)的高度为23cm，其螺纹之间的间隙为4cm。
8.根据权利要求1所述的切割式无过载叶轮，其特征在于，所述全开式叶轮(2)包括第一叶片(2-1)、第二叶片(2-2)和第三叶片(2-3)；
所述第一叶片(2-1)、第二叶片(2-2)和第三叶片(2-3)间隔均匀地设置在叶轮轮毂(3)上。
9.根据权利要求1所述的切割式无过载叶轮，其特征在于，所述切割刀片(5)柱体的半径为35mm。
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