TWI394897B - 具有切割葉輪和預切碎器的泵 - Google Patents

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Description

具有切割葉輪和預切碎器的泵
本發明涉及一種具有一個切割葉輪、數個相應於切割葉輪的反向刀片以及一個由軸向伸出切割葉輪的一個軸部驅動的預切碎器的泵。
這種型式的泵實際上已為大家所熟悉，例如它被使用於機床上輸送具有金屬切屑的已被污染的潤滑冷卻液。這種泵是一種離心式泵，它除了徑流式葉輪外還有一個上游的軸流式葉輪，該軸流式葉輪被構成為切割葉輪並具有一個上游端，該上游端設置有與徑向佈置在進口孔中的數個固定的反向刀片配合工作的數個切割刃，這樣，就可使被吸入的切屑和其他污染物被切斷並切碎。粗糙的污染物在它們由軸流式葉輪吸入之前通過該預切碎器被切碎並被進一步切碎。
本發明的一個目的是提供一種上述型式的具有進一步改進切碎性能的泵。
為了實現此目的，根據本發明該數個反向的刀片具有在該軸部的縱向方向上延伸的切割刃。
這個切割刃尤其是用作切碎纖維材料如長金屬切屑、織物細絲等，如不切碎的話它們將趨向牢牢捲繞在該軸部上。由於流入進入管道的介質的旋轉運動，而該旋轉運動是由該預切碎器引起的，以及由於軸流式葉輪的吸氣和切割葉輪和方向刀片的剪切動作，這些纖維要經受這樣的作用力：將纖維牢牢地拉到切割刃上，然後被該切割刃切割。這樣，可阻止纖維永久地停留在該軸部上，從而使處於被纖維材料強烈污染的介質中的泵獲得更理想的堅固耐用性。
本發明的一些較佳實施例和進一步的設計變型顯示於從屬權利要求中。
較佳是，該固定的反向刀片帶有一個圍繞和保護旋轉軸部的套筒，該套筒是在旋轉軸部的外周上，由在主軸方向上延伸的切割刃或者較佳是由多個這樣的切割刃形成。
在一種特別理想的具體實施方式中，反向刀片的切割刃和/或切割葉輪的相應的切割刃呈齒狀，以便被切碎的材料能被更好地吸住。尤其是，切割葉輪的呈齒形的切割刃具有這樣的效果：將在軸向上的纖維材料帶走，並牢牢地將纖維材料吸抵套筒的周圍，因而吸附在切割刃上。
在圖1中所示的該離心式泵具有一個圓筒形殼體10，帶有一個作為安裝在殼體下端上的凸緣的頭部12，而這個頭部12插入一個在機床的底部的流體容器(未圖示)中。該頭部12形成一個容納一個徑流式葉輪16的泵室14。一根軸18同軸線地支承在殼體10上，該軸18的上端連接於一驅動馬達(未圖示)並支承在固定軸承(未圖示)上。這些軸承確定該軸18的軸向位置。徑流式葉輪16通過鍵連接到該軸18的下端上。具有泵室14下部的頭部12的壁構成一個朝下突伸的進入管道20，該進入管道20與葉輪16和軸18同軸線並由進入筒22支承。
葉輪16是一個配置有數個朝下展開的葉片24的半敞開葉輪。這些葉片24這樣傾斜：使流體通過進入管道20被吸入(如箭頭A)，然後徑向朝外被傳輸進位於泵室14外周之上的一個環室26中。由於在該環室26中產生了流體壓力，流體通過一個在該殼體內形成的上升通道28，在箭頭B的方向向上流動並流向一個泵排出口(未圖示)。
在進入管道20的內周壁上的圓周方向分佈有多個連通泵室14的排出通道30。一個進口板32佈置在進入管道20的下端，而排出通道30向進口板32的底側敞開。進口板32在該底側上封閉泵室14並具有一個進入開孔34(見圖2)。
一個配置有多個螺旋形葉片36的軸流式切割葉輪38佈置在進入管道20內側的軸18上。軸流式切割葉輪38傳送流體，從進入管道20的下端通過進入開孔34，並軸向向上進入泵室14的內部。這樣，泵的流通量顯著地增大。
圖2是一個從圖1的底側看的泵的視圖。在進入開孔34中可看得見切割葉輪38的三個葉片36。進口板32形成兩個徑向向內伸入進入開孔34中，並與葉片36呈齒形的切割刃42一起運行的反向刀片40。該兩個反向刀片40以螺旋形的形狀由內側向外側彎曲，它們在葉輪的旋轉方向(箭頭C)上越來越偏離徑向。
由於葉輪的切割刃42是在徑向方向上延伸，同時反向刀片的切割刃44是呈螺旋形形狀，當切割葉輪38旋轉時，該切割刃共同運行如同一對剪刀。彼此相適的切割刃之間的剪切動作基本上是從內側向外側徑向地前進。然而在外面部分，該切割刃44是在與切割葉輪38的旋轉方向(箭頭C)相反的方向上彎曲。
切割刃42是超出進入開孔34的孔半徑朝外徑向地延伸，而切割刃44向內延伸直到該切割葉輪的轂部。這樣，該切割刃限定了一個窗口，該窗口在切割運行中是完全閉合的。這就確保了長的屑片能夠被可靠地切斷。
葉片36和反向刀片40的形成切割刃的部分例如是由具有60HRC洛氏硬度的淬硬鋼構成。該硬度和在切割刃42和44之間的軸向間距應該根據泵被使用的用途來確定。切割葉輪的切割表面在進口板32上面滑動也是可以的。在切割刃42和44之間的軸向間距可以借助隔片來進行調整和改變。例如，該隔片從外側插入進口板32和頭部12之間，以便改變在進口板32和切割刃42之間的距離。
該葉片36的切割刃42的呈齒形的形狀確保了任何屑片被切割刃的齒捕獲和吸附住，並在切割運行過程中被保持，然後被切斷。這就阻止了屑片沿著切割刃42朝外徑向移動。切割刃42的齒可以具有這樣一種形狀：這些齒始終與反向刀片(未圖示)的彎曲的切割刃44的相應部分保持成直角。
作為應該替代或此外，這些齒還可以配置在反向刀片40的切割刃44上。
如在圖1中所示，軸18在其下端延伸一個較小直徑的軸部46，該軸部伸出於切割葉輪38，並通過進入筒22而進入被吸入的介質中，並在其下端帶有一個具有兩個葉片的預切碎器48。根據圖2所示，預切碎器48形成兩個彎曲的切割刃，借助兩個切割刃，當預切碎器48與切割葉輪38和徑流式葉輪16一起旋轉時，粗糙的材料可被預切碎。
軸部46在其整個長度上被一個圓筒形的朝下縮小的錐形套筒50圍繞，該套筒借助其上端被固定在反向刀片40的徑向內端。在套筒50的外周形成兩個軸向延伸的肋，肋的外端形成有兩個針對切割葉輪的旋轉方向(箭頭C)成角度的直立的切割刃52。
當切割葉輪38將非常長的屑片或者其他具有長纖維的材料吸入時，纖維通常會趨向於捲繞在軸部46上，使得纖維能夠不再被送入進入開孔34中。這可通過套筒50使纖維保持離開軸部46來防止。當纖維被捲繞到套筒50上時，由於介質的渦旋流動，纖維被吸附在切割刃52上。當纖維的上端被呈齒形的切割刃42捕獲時，纖維經受一個附加的張力，使得纖維牢牢地結合於切割刃52並被切成較短的片，這些較短的片然後可被切割葉輪38吸入並可被進一步切碎。這樣，即使泵在被含有長纖維材料污染的介質中工作時，仍可實現泵的穩定工作和高效率的切碎動作。
10‧‧‧殼體
12‧‧‧頭部
14‧‧‧泵室
16‧‧‧葉輪
18‧‧‧軸
20‧‧‧管道
22‧‧‧筒
24‧‧‧葉片
26‧‧‧環室
28‧‧‧上升通道
30‧‧‧排出通道
32‧‧‧進口板
34‧‧‧進入開孔
36‧‧‧葉片
38‧‧‧切割葉輪
40‧‧‧反向刀片
42‧‧‧切割刃
46‧‧‧軸部
48‧‧‧預切碎器
50‧‧‧套筒
52‧‧‧切割刃
44‧‧‧切割刃
圖1是根據本發明的一個泵的軸向剖視圖。
圖2是從下方所視顯示圖1的泵的仰視圖。
10．．．殼體
12．．．頭部
14．．．泵室
16．．．葉輪
18．．．軸
20．．．管道
22．．．筒
24．．．葉片
26．．．環室
28．．．上升通道
30．．．排出通道
32．．．進口板
36．．．葉片
38．．．葉輪
40．．．反向刀片
42．．．切割刃
46．．．軸部
48．．．預切碎器
50．．．套筒
52．．．切割刃

Claims (5)

  1. 一種泵，其具有一個切割葉輪、與所述切割葉輪相連接的數個反向刀片以及一個由從所述切割葉輪軸向地伸出的一個軸部驅動的預切碎器，其特徵在於，所述反向刀片帶有一個在所述軸部的縱向方向延伸的一個切割刃，所述軸部被一個套筒圍繞，該套筒由所述的反向刀片不旋轉地保持，而所述切割刃是形成在這個套筒的外周上。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的泵，其特徵在於，所述的切割刃在所述軸部的整個長度上延伸直到所述的預切碎器。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的泵，其特徵在於，所述的套筒形成有數個以等角度間距佈置的切割刃。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的泵，其特徵在於，所述的切割刃是由一個肋的刃形成，所述肋是形成在所述套筒的周圍和具有一個彎曲的橫切面並針對切割葉輪和預切碎器的旋轉方向成角度。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的泵，其特徵在於，所述的切割葉輪的切割刃形成齒形。
TW095109906A 2005-03-24 2006-03-22 具有切割葉輪和預切碎器的泵 TWI394897B (zh)

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