一種增氧機(jī)葉輪及具有該增氧機(jī)葉輪的增氧機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于漁業(yè)養(yǎng)殖機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種增氧機(jī)葉輪及具有該增氧 機(jī)葉輪的增氧機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002] 葉輪式增氧機(jī)是上海漁機(jī)所于1972年研制成功，目前全國已推廣近30個省及東 南亞地區(qū)，現(xiàn)擁有數(shù)千萬臺。隨著葉輪式增氧機(jī)的推廣使用池塘養(yǎng)殖畝產(chǎn)量由過去的5~ 6百斤一下提高到上千斤甚至7~8千斤，被廣大漁民稱為救魚機(jī)、增產(chǎn)機(jī)是池塘養(yǎng)殖一次 革命，同時也是目前增氧效果最好且不可缺少的漁業(yè)機(jī)械。
[0003] 漁民為了追求產(chǎn)量的最大化往往是一個池塘安放多臺增氧機(jī)，從而使池塘產(chǎn)量得 以提高，然而隨著產(chǎn)量的增加和投飼量的加大導(dǎo)致了養(yǎng)殖水體的惡化和魚病的頻發(fā)，漁農(nóng) 處理老化的池塘水體往往是進(jìn)行簡單地?fù)Q水，治療魚病就是大量使用消毒劑和抗生素。養(yǎng) 殖廢水直接的排放加重了江河湖海的污染和地下水資源的浪費(fèi)。而在魚病治療過程中，漁 藥的大量使用嚴(yán)重威脅了人們的食品安全并危害了地表水的安全。據(jù)2 0 1 4年第9期 《科學(xué)通報》由華東理工大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)和清華大學(xué)的研宄團(tuán)隊調(diào)查發(fā)現(xiàn)：我國地表水中含 有68種抗生素，且濃度遠(yuǎn)高于國外。對此，環(huán)保部門明確表示其主要污染來源來自養(yǎng)殖業(yè)， 其中包括水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)。
[0004] 針對以上情況漁農(nóng)為了自身的經(jīng)濟(jì)利益和效益的最大化，處理惡化的池塘水體進(jìn) 行簡單地?fù)Q水；但是池塘廢水的直接排放加重了江河的污染及地下水資源的浪費(fèi)。魚病大 部分是因?yàn)槭褂么罅康南緞┖涂股厮?，且漁藥的大量使用嚴(yán)重威脅了人們的食品安 全。
[0005] 在增氧機(jī)的使用過程中研宄人員研宄發(fā)現(xiàn)：養(yǎng)殖水體增氧主要依賴光合作用。午 后是一天中光照最充足的時段，也是水中浮游植物的光合作用最活躍的時段。由于水體中 光合作用最深只能達(dá)到水體透明深度的兩倍，魚塘表面水體溶氧量達(dá)到超飽和時，中、底層 的水體還處于欠氧狀態(tài)，這時就需要葉輪式增氧機(jī)進(jìn)行攪拌和曝氣，把上層的超飽和溶氧 水體帶到中底層，把中底層欠氧水體帶到上層進(jìn)行光合作用，同時把池底的有害氣體如氨、 硫化氫、甲烷、一氧化碳等帶到水面通過瀑氣分解，使魚塘水體整體溶氧水平得到提高，并 降低水體中的有害物質(zhì)。開啟增氧機(jī)能夠有效地去除養(yǎng)殖池塘水體的溫躍層。氧躍層通過 增氧機(jī)的曝氣功能，養(yǎng)殖水體中的有害物質(zhì)得到有效的去除，對改良池塘水質(zhì)起著積極有 效的作用。
[0006] 研宄人員進(jìn)一步研宄發(fā)現(xiàn)：晴天中午增氧機(jī)的葉輪轉(zhuǎn)動撥動水體，使底層水向上 提升，再由表層中心向外推開，從而形成了一個大范圍的立體循環(huán)水流，使整個水體與空氣 接觸，被陽光輻照；浮游植物經(jīng)光合作用釋放大量的氧，使上層過飽和溶解氧水體和底層的 低溶解氧水體不斷進(jìn)行交換、混合，提高了整個水體的溶解氧。葉輪式增氧能形成較大的水 躍，曝氣和空氣接觸有效分解了養(yǎng)殖水體中的有害物質(zhì)，形成了良性循環(huán)；并通過太陽光中 的紫外光的輻照，水體里的有害微生物又受到抑制，殺滅水體得以凈化"流水不腐"的道理 得以實(shí)現(xiàn)，其效果隨著開機(jī)時間的延長而更加顯著。如果池塘內(nèi)有一臺增氧機(jī)能24小時開 啟不斷地對池塘水體攪水和曝氣是能很好的解決以上的問題，3kw增氧機(jī)的24小時開啟漁 民總感覺費(fèi)電且增加了養(yǎng)殖成本。感到換水最直接見效快且成本最低，白天增氧機(jī)的開啟 形成大量的水躍還會影響魚類的攝食。
[0007] 葉輪式增氧機(jī)的設(shè)計特點(diǎn)是較高的功率和轉(zhuǎn)速形成較大的水躍以增氧為主以攪 水曝氣為輔。經(jīng)研宄人員不斷地深入研宄發(fā)現(xiàn)：使池塘水體能夠形成上、下循環(huán)對流并不 需要較大的動力和轉(zhuǎn)速；適量的曝氣水躍能夠有效的去除水體中的有害物質(zhì)。若現(xiàn)有葉輪 式增氧機(jī)24小時開機(jī)并不經(jīng)濟(jì)且造成了能源的浪費(fèi)。據(jù)此，先后又研制出了以較低的轉(zhuǎn)速 3~4轉(zhuǎn)/min，較小的功率40~60W，帶動一組葉輪轉(zhuǎn)動，具有攪水功能的耕水機(jī)及利用耕水 機(jī)的原理優(yōu)化了葉輪形狀，加大了葉輪轉(zhuǎn)速和電機(jī)功率的涌浪機(jī)。耕水機(jī)功率太小較適合 低產(chǎn)池塘，涌浪機(jī)具有很好的造浪功能，實(shí)現(xiàn)了池塘水體的上下對流，但形成的水躍較小去 除水體中的有害物質(zhì)能力較差。隨后又研制出了在葉輪式增氧機(jī)上加裝副電機(jī)的耕水增氧 機(jī)和在原有的葉輪式增氧機(jī)上加裝變頻器改變供電頻率，調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)速和降低電機(jī)功率的 葉輪式變頻耕水增氧機(jī)。前者變速箱結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高漁民難以接受；后者由于加裝了 變頻器雖轉(zhuǎn)速和功率均得以下降但現(xiàn)階段變頻器價格高漁民難以接受，且要用專用變頻電 機(jī)。變頻器受使用環(huán)境的影響，往往會提前保護(hù)電機(jī)造成增氧機(jī)的不工作，過早的保護(hù)停機(jī) 威脅到養(yǎng)殖池塘的安全，所以并不適用于養(yǎng)殖池塘。國內(nèi)養(yǎng)池塘如此國外養(yǎng)殖池塘亦如此， 實(shí)用耐用節(jié)能環(huán)保高速大功率增氧，低速小功率耕水曝氣的一體機(jī)是當(dāng)今研宄的方向。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種增氧機(jī)葉輪及具有該增氧 機(jī)葉輪的增氧機(jī)，該裝置具有攪水和增氧雙重功能，工作效率高，節(jié)約能源，成本低，便于推 廣使用。
[0009] 為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：
[0010] 本實(shí)用新型提供一種增氧機(jī)葉輪，包括具有中心孔的錐形輪盤及葉片，錐形輪盤 的上端直徑大于下端直徑，葉片呈螺旋狀均布在錐形輪盤的外壁上，相鄰的葉片之間設(shè)有 排水板，排水板均勻地垂直固定在錐形輪盤的外壁上；所述葉片由葉片工作體和安裝端組 成，葉片工作體與錐形輪盤傾斜結(jié)合，安裝端傾斜貼壁固定在錐形輪盤的外壁上。
[0011] 根據(jù)上述的增氧機(jī)葉輪，所述排水板與相鄰葉片工作體的背水側(cè)之間的距離不 大于該排水板與另一相鄰葉片工作體的迎水側(cè)之間的距離。
[0012] 根據(jù)上述的增氧機(jī)葉輪，所述葉片工作體與錐形輪盤傾斜外壁切平面的夾角為 a，15。彡a彡 75° 〇
[0013] 根據(jù)上述的增氧機(jī)葉輪，所述安裝端與錐形輪盤傾斜外壁母線的夾角為0， 10。彡 0 彡 60° 〇
[0014] 一種具有上述增氧機(jī)葉輪的增氧機(jī)，增氧機(jī)還包括雙速電機(jī)、電機(jī)架、減速齒輪 箱及浮體，電機(jī)架設(shè)置在浮體上，雙速電機(jī)的輸出軸與減速齒輪箱連接，減速齒輪箱的輸出 軸與增氧機(jī)葉輪連接。
[0015] 根據(jù)上述增氧機(jī)，所述雙速電機(jī)為單繞組雙速電動機(jī)，磁極優(yōu)選4極/8極。
[0016] 根據(jù)上述增氧機(jī)，所述浮體為浮筒或浮球。
[0017] 根據(jù)上述增氧機(jī)，所述雙速電機(jī)設(shè)置有高速和低速兩檔。
[0018] 根據(jù)上述增氧機(jī)，所述雙速電機(jī)為三相異步電動機(jī)。
[0019] 根據(jù)上述增氧機(jī)，所述浮體為一體成型，浮體內(nèi)設(shè)置有隔板，隔板將浮體分割為 氣包和生物包，氣包的內(nèi)壁形成密閉的腔體，生物包與外界相通。
[0020] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本使用新型取得的有益效果：
[0021] 1.本實(shí)用新型葉輪在相鄰的葉片之間設(shè)有排水板，排水板均勻地垂直固定在錐 形輪盤的外壁上；所述葉片由葉片工作體和安裝端組成，葉片工作體與錐形輪盤傾斜結(jié)合， 安裝端傾斜貼壁固定在錐形輪盤的外壁上；所述排水板與相鄰葉片工作體的背水側(cè)之間的 距離不大于該排水板與另一相鄰葉片工作體的迎水側(cè)之間的距離；優(yōu)選葉片工作體與錐形 輪盤傾斜外壁切平面的夾角為a，15° <a<75°，安裝端與錐形輪盤傾斜外壁母線的夾 角為0，10° 60° ;本結(jié)構(gòu)能夠在水從迎水側(cè)出水形成的波峰要降低的同時與排 水板相接觸，使得二次形成波峰，進(jìn)而形成了更大的波浪，有利于增加水中溶氧量。
[0022] 2.本實(shí)用新型將提供動力的三相異步電動機(jī)的定子繞組線圈合理抽頭或增加繞 組并通過電機(jī)內(nèi)部繞組的串并聯(lián)接線方式來改變電動機(jī)的定子旋轉(zhuǎn)磁場磁極對數(shù)來改變 電動機(jī)的轉(zhuǎn)速和功率；通過試驗(yàn)選擇合理的減速齒輪箱的速比即葉輪的轉(zhuǎn)速，如單繞組雙 速電動機(jī)的磁極優(yōu)選4極/8極，優(yōu)化攪水葉輪的葉片數(shù)量至少是11個和形狀實(shí)現(xiàn)一臺機(jī) 器一個驅(qū)動電機(jī)形成多個轉(zhuǎn)速和多個相應(yīng)的功率，使一臺機(jī)器不僅具有原葉輪式增氧機(jī)增 氧的功能，還具有耕水曝氣調(diào)節(jié)水質(zhì)的功能，與變頻電機(jī)相比，制造成本低，工作效率高耐 用。
[0023] 3.本實(shí)用新型排水板數(shù)量為偶數(shù)或奇數(shù)，排水板的增加可大大增加低速攪水造 浪的功能。
[0024] 4.本實(shí)用新型電機(jī)設(shè)有高速和低速兩檔，能夠使電機(jī)不僅僅在原來轉(zhuǎn)速和功率 下工作以保障其原來的增氧功能，而且在低于原來轉(zhuǎn)速和功率下工作可以滿足池塘養(yǎng)殖前 期養(yǎng)殖品種的增氧需求，或者更低的轉(zhuǎn)速和功率以保障其攪動水體起到耕水調(diào)節(jié)水質(zhì)的功 能，池塘水體上下得以循環(huán)對流，并形成一定的水躍，有效去除了水體中的有害物質(zhì)從而池 塘水體得以凈化，充分實(shí)現(xiàn)了節(jié)能環(huán)保耕水增氧這一理念。
[0025] 5.本實(shí)用新型白天增氧機(jī)的開啟主要功能如下：（1)、使養(yǎng)殖水體上下能夠循環(huán) 打破池塘水體上下溫躍層和氧躍層提高底層的氧化還原電位改良水體；（2)、能有效地降 低或消除水體中的氨氮、亞硝酸鹽、硫化氫等有害物質(zhì)；（3)、能有效改變水體底層缺氧，使 整個水體溶氧量提高40%以上；（4)、能促進(jìn)水體中有益藻類和浮游生物的繁殖生長，