CN1816698A - 离心抽机的刀盘刀片结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于离心泵这一类工业泵中的泵叶轮，其中当对泵进行操作或连续使用而使叶片受到磨损时，泵叶轮的叶片可维持泵送效率。叶轮叶片还被构造成即使经过连续使用，叶片的品质退化或受到磨损，也能够在其前沿处持续具有锐利的切削面。

Description

离心抽机的刀盘刀片结构

相关申请的互相参照：

本申请是非临时申请，享有于2003年7月1日提交的序列号为No.60/483964的临时申请的优先权。

技术领域

本发明涉及一种离心抽机(centrifugal pump)，特别是涉及一种切碎机的抽机，本发明还特别涉及一种适用于切碎机抽机的刀盘刀片结构。

背景技术

很多行业都涉及或需要把固体废物材料加工成能够以合适的方式进行处理的形式。例如，一些固体废物含有或包括塑料、金属、畜牧副产品和其他硬质材料或纤维质材料，把这些材料加工成可任意处置的形式是一个非常复杂的问题。因此，在这一处理过程中通常采用已知类型的离心抽机，例如采用切碎机的抽机将固体废物材料加工成被缩减了尺寸的、可被任意处置或必要时可再进一步加工的材料。

切碎机抽机中所采用的刀盘，其特征在于它的刀片被构造成带有切削刃以用于和一个或多个切削件相互作用，通常把所述切削件称作刀杆或铁砧，位于抽机的入口上或其附近。刀盘刀片的切削刃与刀杆或铁砧的相互作用能够将固体材料切削和破碎成流动的残渣的形式，借此减小了固体材料的尺寸。此外还可以从通过抽机的出口将材料排出的地方把固体材料引向刀盘的刀片中。

刀盘刀片和刀杆之间存在一微小的间隙，这就形成了对固体材料进行切削和破碎的作用区域。随着切碎机抽机的连续操作，固体材料开始对刀盘的切削刃造成磨损，而且刀盘刀片和刀杆之间的间隙也逐渐变宽。因此必须采取再次减小间隙的行动，以改善对固体材料的切削作用。

通常在用于切碎机的已知刀盘中，刀盘刀片被构造成带有径向延伸的前缘，所述前缘在其径向(即纵向)的截面上向外端弯曲。刀片的这种前缘形成了刀片的切削刃。例如，发明人为Dorsch的美国专利No.4842479和No.5460483公开了现有技术中的这种刀盘。在这种刀盘中，当刀盘刀片的切削刃受到磨损时，前缘的曲率就会改变。也就是说切削刃的棱角变得不再锐利，使得切削刃对固体材料产生切削动作的有效性降低。

此外，现有技术中的刀盘刀片还具有一被定位成平行于刀盘旋转轴的主体部分。这样，刀片在径向向外引导流体以用于将流体和固体从抽机中排出方面的效果也被降低。

因此，有利的是需要提供一种用于离心抽机，特别是切碎机抽机的刀盘刀片结构，它被构造成带有一种切削刃，当刀盘受到磨损时，这种切削刃不会降低切削效力，并且所述刀盘刀片结构还被构造成能够改善通过刀盘的液流。

发明内容

按照本发明，提供了一种用于离心抽机、特别是用于切碎机抽机的刀盘刀片结构，该刀盘刀片的切削刃特别被构造成当刀盘在使用过程中受到磨损时，能够保持锐利的轮廓，并且该刀盘刀片还具有一个刀片主体，所述刀片主体通过有效地引导流体使其从轴向流改变成径向流以便能够从抽机中排出，借此改善了抽机的液压条件(hydraulics)。

本发明的刀盘刀片具有一前缘，该前缘包括一对固体材料进行切削的切削刃。刀片的前缘成一角度，从而当刀盘和刀片在使用的过程中开始受到磨损时，切削刃能够依然保持锐利的切削轮廓。这样，刀盘可以享有较长的使用寿命，同时能够一贯连续地对吸入的固体材料进行有效的切削。

此外，本发明的刀盘刀片还具有前缘面，用于与在被切碎或切削之后进入到刀盘中的流体和固体材料接触。该刀片的前缘面还特别被构造成与刀盘的旋转轴成一角度，以便进入到刀盘中的流体能够更加有效地径向向外移动，从而从抽机中排出。因此，抽机中的流动效率得到改善，超过了现有技术中的刀盘构造。

附图说明

在附图中示出了目前被认为能够实施本发明的最佳模式：

图1是本发明抽机刀盘的透视图；

图2是离心式切碎机抽机纵向截面的局部视图，示出了抽机刀盘和抽机的刀杆之间的相对位置；

图3是现有技术中刀盘刀片的纵向截面视图；以及

图4是本发明刀盘刀片的纵向截面视图。

具体实施方式

图1示出了刀盘10，它与本发明的刀片结合为一体。通常，刀盘10带有一用于将刀盘10固定在抽机的驱动轴上的中心轮毂12。刀盘10还带有一孔14，该孔14面向着抽机的入口、用以接收进入到抽机中的流入物。多个刀片16从刀盘的中心轮毂12处径向向外延伸出去。

图2描述了刀盘10在抽机22中的位置，以便更好地示出刀盘的操作特征。抽机22通常包括带有入口26和出口28的抽机壳24。刀盘10设置在抽机壳24内，并且被定位成用来接收通过抽机的入口26进入到抽机中的流体。还要相对于抽机的出口28对刀盘10进行定位，以便将流体和附带的固体从抽机的出口28排出。刀盘10的轮毂12被定位和构造成与抽机22的驱动轴29相连。

在切碎机这一类型的离心抽机中，也被用作入口平板的切碎机平板30安置在抽机壳24内，并且被定位在抽机的入口26和刀盘10之间。切碎机平板具有一个或多个刀杆32，其切削表面34被设置成当刀盘10旋转时能够与刀盘10的刀片16相互作用。

再次参考图1，能够看到每个刀片16都构造有前缘38，它为刀片16提供出切削刃40。再参考图2，能够看到刀盘刀片16的切削刃40被设置成靠近刀杆32的切削表面34，从而当刀盘10沿箭头20(图1)的方向绕中心轴18旋转时，每个刀片16的切削刃40可以依此扫过刀杆32的切削表面34。刀片16的切削刃40和刀杆32的切削表面34之间的相互作用能够使通过切削刃和切削表面之间的固体材料受到切削。

每个刀片16的吸入端面44和刀杆32的切削表面34之间存在着微小的间隙，当刀盘刀片16在连续使用的过程中受到磨损时，这一间隙会延伸开来，下面将对此进行详细说明。为了确保连续切削的效率，刀片16的吸入端面44和刀杆32之间的间隙需要维持在足以精密的公差范围内，以便形成对固体材料的有效的切削或破碎。

流体以及附带的进入到刀盘10中的固体材料一起流入到刀盘16之间的区域中，在那里流体碰撞到了刀片16的前缘面42。所述流体和被切碎的固体通过与刀片16前缘面42的接触，最终被改变方向径向向外排出了抽机内，下面将对此进行更全面的说明。

应当指出的是，图1所示类型的刀盘10不带有作为刀盘10的一部分、与刀盘形成为整体的底座或罩盖。图1所示类型的刀盘能够被设置成与图2中的支承板46毗连，或者是抵靠在抽机壳的后部。如图4所示，本发明的刀片结构还可以与带有罩盖或支承板的刀盘结合为一体。

上面已经描述了在切碎机类型的抽机中抽机刀盘的可操作的定位，图3和3通过对现有技术中的刀片和本发明的刀片进行对比，示出了在本发明的抽机的刀盘刀片结构的作用下如何改善抽机送效率和切削效率。

图3示出了现有技术中刀盘52的刀片50构造的纵向截面。所示的刀片50从支承板或罩盖54上向外延伸。刀片50通常包括主体部分56和刀片尖端58。在现有技术的这种刀片50中，刀片尖端58通常在刀盘52的旋转方向上产生弯曲，借此形成了弯曲的前缘60。切削刃62形成在刀片尖端58前缘60的外端上。使用中，刀片尖端58的吸入端面64沿着切碎机平板移动以对固体材料进行如上所述的切削。

图3还示出了当刀盘52是新的时，刀片50的吸入端面64从刀盘52的驱动端面66延伸出预定距离，用标注为“X”的直线表示。因此，当刀盘50是新的时，刀片50的切削刃62具有一初始的切削角α，该角被限定在刀片50弯曲的前缘60斜面和刀盘52的旋转轴68之间。

随着对抽机的持久操作，当每个刀片50的吸入端面64与抽机的刀杆或其它切削件相互作用时，吸入端面64逐渐受到磨损，并且如上所述的那样，吸入端面64和刀杆32的切削表面34(图1)之间的间隙变宽。因此需要调节抽机的元件(如，刀盘和/或入口板)以减小缝隙的宽度，并且使刀片50的吸入端面64再次靠近刀杆。随着对抽机的持续操作以及随后用以减小间隙的调节操作，每个刀片50的刀片尖端58都被磨损到用直线“Y”表示的位置处，在这里所形成的吸入端面64’与刀盘52的驱动端面66之间的距离要短一些。

假设刀片尖端58前缘60的曲线轮廓如图3所示，在持续使用现有刀盘52的过程中，刀片尖端58的磨损产生了一磨损的刃口角β，这一角度没有初始的刃口角α锐利。因此，尽管可以调节抽机的元件来减小刀盘52和刀杆32的切削表面34之间的间隙，但是由于刀片50切削刃62轮廓的锐利性减弱，刀盘52的切削效率并不会得到显著提高。所以必须取出抽机替换刀盘52，从而增加了成本。

如图4所示，本发明的刀片结构克服了在操作抽机时现有技术中的刀片所遇到的上述问题，即通过设置一始终如一连续的锐利的切削刃轮廓来克服上述问题，借此可延长刀盘的寿命同时保持最佳的切削和切碎作用。

如图4所示，本发明的刀片16包括从刀盘10的罩盖72向外延伸出去的主体部分70和带有前缘38的刀片尖端76，在该刀片尖端76的外端部形成了切削刃40。刀片16的吸入端面44被构造成可沿着上述刀杆之类的切削件移动，或者是可与切削件相互作用，以对设置在刀杆32和刀片16切削刃40之间的固体材料产生切削和破碎作用。刀片尖端76的前缘38具有一平坦的、成角度的轮廓，该轮廓从刀片16的切削刃40一直持续到主体部分70。

从图4中能够看到，当刀盘10是新的时，刀片16的吸入端面44与罩盖72的驱动端面78间隔一预定距离，用标注为“X”的直线表示。罩盖72的驱动端面78垂直于刀盘10的旋转轴80。当刀盘10是新的时，刀片16具有一初始的切削角λ，该切削角被限定在前缘38棱角和刀盘10的旋转轴80之间。

还可以看到刀盘10的刀片16在使用过程中受到磨损，并且所产生的吸入端面44’也受到磨损，用直线“Y”来表示，由于前缘38的具有角度的轮廓，所形成的切削刃40’的受到磨损的切削角λ依然保持与初始的切削角λ相同，即使是随后进行调节以减小刀盘10和刀杆32之间变宽的间隙，切削角也不会改变。因此，当刀盘10受到磨损时，本发明的刀片结构也能提供一贯连续的锐利的切削刃40和切削角λ，从而延长了刀盘10的寿命，保持了抽机的切削效率和切碎效率。

根据刀片主体70的成角度的轮廓，本发明的刀片结构还形成了抽机操作中的另一个改进。再次参考图3所示的现有技术中的刀片结构，可以看到刀片主体56基本平行于刀盘52的旋转轴68。这样，现有技术中的刀片50也具有基本平行于旋转轴68的前缘面82。进入到刀盘52中的流体在被径向地改变方向以便能够沿着刀片50的前缘面82移动，从而从抽机中排出之前，是向着罩盖54径向移动的，因此必定要行进一段距离以便能够撞击到刀片主体56的前缘面82。

而在本发明的刀片结构中，刀片主体70相对于刀盘10的旋转轴80成一角度，借此形成的前缘面42也被定位成与旋转轴80成一角度。当流体面向着罩盖72轴向进入到刀盘10中时，流体被引导向刀盘10，并且面向着刀片16的前缘面42。通过向流体提供轻微的轴向力和用于将流体从抽机中排出的径向力，成一定角度的刀片主体70能够改善刀盘10内流体的容积。因此，与采用现有技术中刀片结构的抽机相比，采用本发明刀片结构的抽机具有了经过改进的液压条件。

本发明的刀盘刀片特别适用于切碎机这种类型的离心抽机，它能够始终如一地持续提供出锐利的切削刃，以用于对吸入的固体材料进行切削或切碎。当然，这种刀盘刀片也可以用在不同类型的抽机上，并且本领域的技术人员从这里的说明中应当理解到如何使刀盘刀片适合于所需要的应用和/或抽机。因此，这里涉及到的对抽机的特定说明或者是涉及的刀盘和刀盘刀片只是作为实施例，而并非是一种限制。

Claims (7)

1.一种用在离心抽机中的抽机刀盘，它包括：

用于固定驱动轴的中心轮毂，所述中心轮毂具有旋转轴；

至少一个从所述轮毂径向延伸出去的刀片，所述至少一个刀片进一步包括：

从所述刀盘的驱动端面轴向延伸出来的主体部分；以及

从所述刀片主体延伸出来的刀片尖端，该刀片尖端包括前缘和位于前缘外端的切削刃，所述前缘带有与轴线成一定角度的带有角度的表面，从而在使用过程中当刀片尖端和切削刃受到磨损时，所述带有角度的表面依然与轴线保持相同的角度。

2.根据权利要求1所述的抽机刀盘，其中所述刀片主体被定位成与旋转轴成一角度。

3.根据权利要求2所述的抽机刀盘，还包括一从所述中心轮毂附近伸出来的罩盖。

4.根据权利要求1所述的抽机刀盘，还包括一从所述中心轮毂附近伸出来的罩盖。

5.一种用在离心抽机中的抽机刀盘，它包括：

中心轮毂；

通过所述轮毂延伸的轴线；

多个从所述中心轮毂径向延伸的刀片，每个刀片都具有轴向延伸的刀片主体和从刀片主体延伸的刀片尖端，其中所述刀片主体具有被定位成与轴线成一角度的前缘面，而且所述刀片尖端包括一前缘，该前缘具有一被定位成与所述轴线成一角度的、倾斜的线性表面；以及

被设置在所述前缘外端上或设置在一组刀片的每个刀片上的切削刃。

6.根据权利要求5所述的抽机，还包括罩盖。

7.一种用于抽机刀盘的刀片，它包括：

从驱动端面向外延伸的刀片主体，该刀片主体具有一被定位成与驱动端面成一角度的前缘面；

在远离所述驱动端面的方向上、从刀片主体延伸出来的刀片尖端，该刀片尖端带有一前缘边，所述前缘边具有与刀片主体的前缘面成一角度的斜面；以及

设置在所述前缘边外端上的切削刃。

Images