專利名稱：離心抽機的刀盤刀片結構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種離心抽機(centrifugal pump)，特別是涉及一種切碎機的抽機，本發(fā)明還特別涉及一種適用于切碎機抽機的刀盤刀片結構。
背景技術：
很多行業(yè)都涉及或需要把固體廢物材料加工成能夠以合適的方式進行處理的形式。例如，一些固體廢物含有或包括塑料、金屬、畜牧副產(chǎn)品和其他硬質(zhì)材料或纖維質(zhì)材料，把這些材料加工成可任意處置的形式是一個非常復雜的問題。因此，在這一處理過程中通常采用已知類型的離心抽機，例如采用切碎機的抽機將固體廢物材料加工成被縮減了尺寸的、可被任意處置或必要時可再進一步加工的材料。
切碎機抽機中所采用的刀盤，其特征在于它的刀片被構造成帶有切削刃以用于和一個或多個切削件相互作用，通常把所述切削件稱作刀桿或鐵砧，位于抽機的入口上或其附近。刀盤刀片的切削刃與刀桿或鐵砧的相互作用能夠?qū)⒐腆w材料切削和破碎成流動的殘渣的形式，借此減小了固體材料的尺寸。此外還可以從通過抽機的出口將材料排出的地方把固體材料引向刀盤的刀片中。
刀盤刀片和刀桿之間存在一微小的間隙，這就形成了對固體材料進行切削和破碎的作用區(qū)域。隨著切碎機抽機的連續(xù)操作，固體材料開始對刀盤的切削刃造成磨損，而且刀盤刀片和刀桿之間的間隙也逐漸變寬。因此必須采取再次減小間隙的行動，以改善對固體材料的切削作用。
通常在用于切碎機的已知刀盤中，刀盤刀片被構造成帶有徑向延伸的前緣，所述前緣在其徑向(即縱向)的截面上向外端彎曲。刀片的這種前緣形成了刀片的切削刃。例如，發(fā)明人為Dorsch的美國專利No.4842479和No.5460483公開了現(xiàn)有技術中的這種刀盤。在這種刀盤中，當?shù)侗P刀片的切削刃受到磨損時，前緣的曲率就會改變。也就是說切削刃的棱角變得不再銳利，使得切削刃對固體材料產(chǎn)生切削動作的有效性降低。
此外，現(xiàn)有技術中的刀盤刀片還具有一被定位成平行于刀盤旋轉(zhuǎn)軸的主體部分。這樣，刀片在徑向向外引導流體以用于將流體和固體從抽機中排出方面的效果也被降低。
因此，有利的是需要提供一種用于離心抽機，特別是切碎機抽機的刀盤刀片結構，它被構造成帶有一種切削刃，當?shù)侗P受到磨損時，這種切削刃不會降低切削效力，并且所述刀盤刀片結構還被構造成能夠改善通過刀盤的液流。

發(fā)明內(nèi)容
按照本發(fā)明，提供了一種用于離心抽機、特別是用于切碎機抽機的刀盤刀片結構，該刀盤刀片的切削刃特別被構造成當?shù)侗P在使用過程中受到磨損時，能夠保持銳利的輪廓，并且該刀盤刀片還具有一個刀片主體，所述刀片主體通過有效地引導流體使其從軸向流改變成徑向流以便能夠從抽機中排出，借此改善了抽機的液壓條件(hydraulics)。
本發(fā)明的刀盤刀片具有一前緣，該前緣包括一對固體材料進行切削的切削刃。刀片的前緣成一角度，從而當?shù)侗P和刀片在使用的過程中開始受到磨損時，切削刃能夠依然保持銳利的切削輪廓。這樣，刀盤可以享有較長的使用壽命，同時能夠一貫連續(xù)地對吸入的固體材料進行有效的切削。
此外，本發(fā)明的刀盤刀片還具有前緣面，用于與在被切碎或切削之后進入到刀盤中的流體和固體材料接觸。該刀片的前緣面還特別被構造成與刀盤的旋轉(zhuǎn)軸成一角度，以便進入到刀盤中的流體能夠更加有效地徑向向外移動，從而從抽機中排出。因此，抽機中的流動效率得到改善，超過了現(xiàn)有技術中的刀盤構造。


在附圖中示出了目前被認為能夠?qū)嵤┍景l(fā)明的最佳模式圖1是本發(fā)明抽機刀盤的透視圖；圖2是離心式切碎機抽機縱向截面的局部視圖，示出了抽機刀盤和抽機的刀桿之間的相對位置；圖3是現(xiàn)有技術中刀盤刀片的縱向截面視圖；以及圖4是本發(fā)明刀盤刀片的縱向截面視圖。
具體實施例方式
圖1示出了刀盤10，它與本發(fā)明的刀片結合為一體。通常，刀盤10帶有一用于將刀盤10固定在抽機的驅(qū)動軸上的中心輪轂12。刀盤10還帶有一孔14，該孔14面向著抽機的入口、用以接收進入到抽機中的流入物。多個刀片16從刀盤的中心輪轂12處徑向向外延伸出去。
圖2描述了刀盤10在抽機22中的位置，以便更好地示出刀盤的操作特征。抽機22通常包括帶有入口26和出口28的抽機殼24。刀盤10設置在抽機殼24內(nèi)，并且被定位成用來接收通過抽機的入口26進入到抽機中的流體。還要相對于抽機的出口28對刀盤10進行定位，以便將流體和附帶的固體從抽機的出口28排出。刀盤10的輪轂12被定位和構造成與抽機22的驅(qū)動軸29相連。
在切碎機這一類型的離心抽機中，也被用作入口平板的切碎機平板30安置在抽機殼24內(nèi)，并且被定位在抽機的入口26和刀盤10之間。切碎機平板具有一個或多個刀桿32，其切削表面34被設置成當?shù)侗P10旋轉(zhuǎn)時能夠與刀盤10的刀片16相互作用。
再次參考圖1，能夠看到每個刀片16都構造有前緣38，它為刀片16提供出切削刃40。再參考圖2，能夠看到刀盤刀片16的切削刃40被設置成靠近刀桿32的切削表面34，從而當?shù)侗P10沿箭頭20(圖1)的方向繞中心軸18旋轉(zhuǎn)時，每個刀片16的切削刃40可以依此掃過刀桿32的切削表面34。刀片16的切削刃40和刀桿32的切削表面34之間的相互作用能夠使通過切削刃和切削表面之間的固體材料受到切削。
每個刀片16的吸入端面44和刀桿32的切削表面34之間存在著微小的間隙，當?shù)侗P刀片16在連續(xù)使用的過程中受到磨損時，這一間隙會延伸開來，下面將對此進行詳細說明。為了確保連續(xù)切削的效率，刀片16的吸入端面44和刀桿32之間的間隙需要維持在足以精密的公差范圍內(nèi)，以便形成對固體材料的有效的切削或破碎。
流體以及附帶的進入到刀盤10中的固體材料一起流入到刀盤16之間的區(qū)域中，在那里流體碰撞到了刀片16的前緣面42。所述流體和被切碎的固體通過與刀片16前緣面42的接觸，最終被改變方向徑向向外排出了抽機內(nèi)，下面將對此進行更全面的說明。
應當指出的是，圖1所示類型的刀盤10不帶有作為刀盤10的一部分、與刀盤形成為整體的底座或罩蓋。圖1所示類型的刀盤能夠被設置成與圖2中的支承板46毗連，或者是抵靠在抽機殼的后部。如圖4所示，本發(fā)明的刀片結構還可以與帶有罩蓋或支承板的刀盤結合為一體。
上面已經(jīng)描述了在切碎機類型的抽機中抽機刀盤的可操作的定位，圖3和3通過對現(xiàn)有技術中的刀片和本發(fā)明的刀片進行對比，示出了在本發(fā)明的抽機的刀盤刀片結構的作用下如何改善抽機送效率和切削效率。
圖3示出了現(xiàn)有技術中刀盤52的刀片50構造的縱向截面。所示的刀片50從支承板或罩蓋54上向外延伸。刀片50通常包括主體部分56和刀片尖端58。在現(xiàn)有技術的這種刀片50中，刀片尖端58通常在刀盤52的旋轉(zhuǎn)方向上產(chǎn)生彎曲，借此形成了彎曲的前緣60。切削刃62形成在刀片尖端58前緣60的外端上。使用中，刀片尖端58的吸入端面64沿著切碎機平板移動以對固體材料進行如上所述的切削。
圖3還示出了當?shù)侗P52是新的時，刀片50的吸入端面64從刀盤52的驅(qū)動端面66延伸出預定距離，用標注為“X”的直線表示。因此，當?shù)侗P50是新的時，刀片50的切削刃62具有一初始的切削角α，該角被限定在刀片50彎曲的前緣60斜面和刀盤52的旋轉(zhuǎn)軸68之間。
隨著對抽機的持久操作，當每個刀片50的吸入端面64與抽機的刀桿或其它切削件相互作用時，吸入端面64逐漸受到磨損，并且如上所述的那樣，吸入端面64和刀桿32的切削表面34(圖1)之間的間隙變寬。因此需要調(diào)節(jié)抽機的元件(如，刀盤和/或入口板)以減小縫隙的寬度，并且使刀片50的吸入端面64再次靠近刀桿。隨著對抽機的持續(xù)操作以及隨后用以減小間隙的調(diào)節(jié)操作，每個刀片50的刀片尖端58都被磨損到用直線“Y”表示的位置處，在這里所形成的吸入端面64’與刀盤52的驅(qū)動端面66之間的距離要短一些。
假設刀片尖端58前緣60的曲線輪廓如圖3所示，在持續(xù)使用現(xiàn)有刀盤52的過程中，刀片尖端58的磨損產(chǎn)生了一磨損的刃口角β，這一角度沒有初始的刃口角α銳利。因此，盡管可以調(diào)節(jié)抽機的元件來減小刀盤52和刀桿32的切削表面34之間的間隙，但是由于刀片50切削刃62輪廓的銳利性減弱，刀盤52的切削效率并不會得到顯著提高。所以必須取出抽機替換刀盤52，從而增加了成本。
如圖4所示，本發(fā)明的刀片結構克服了在操作抽機時現(xiàn)有技術中的刀片所遇到的上述問題，即通過設置一始終如一連續(xù)的銳利的切削刃輪廓來克服上述問題，借此可延長刀盤的壽命同時保持最佳的切削和切碎作用。
如圖4所示，本發(fā)明的刀片16包括從刀盤10的罩蓋72向外延伸出去的主體部分70和帶有前緣38的刀片尖端76，在該刀片尖端76的外端部形成了切削刃40。刀片16的吸入端面44被構造成可沿著上述刀桿之類的切削件移動，或者是可與切削件相互作用，以對設置在刀桿32和刀片16切削刃40之間的固體材料產(chǎn)生切削和破碎作用。刀片尖端76的前緣38具有一平坦的、成角度的輪廓，該輪廓從刀片16的切削刃40一直持續(xù)到主體部分70。
從圖4中能夠看到，當?shù)侗P10是新的時，刀片16的吸入端面44與罩蓋72的驅(qū)動端面78間隔一預定距離，用標注為“X”的直線表示。罩蓋72的驅(qū)動端面78垂直于刀盤10的旋轉(zhuǎn)軸80。當?shù)侗P10是新的時，刀片16具有一初始的切削角λ，該切削角被限定在前緣38棱角和刀盤10的旋轉(zhuǎn)軸80之間。
還可以看到刀盤10的刀片16在使用過程中受到磨損，并且所產(chǎn)生的吸入端面44’也受到磨損，用直線“Y”來表示，由于前緣38的具有角度的輪廓，所形成的切削刃40’的受到磨損的切削角λ依然保持與初始的切削角λ相同，即使是隨后進行調(diào)節(jié)以減小刀盤10和刀桿32之間變寬的間隙，切削角也不會改變。因此，當?shù)侗P10受到磨損時，本發(fā)明的刀片結構也能提供一貫連續(xù)的銳利的切削刃40和切削角λ，從而延長了刀盤10的壽命，保持了抽機的切削效率和切碎效率。
根據(jù)刀片主體70的成角度的輪廓，本發(fā)明的刀片結構還形成了抽機操作中的另一個改進。再次參考圖3所示的現(xiàn)有技術中的刀片結構，可以看到刀片主體56基本平行于刀盤52的旋轉(zhuǎn)軸68。這樣，現(xiàn)有技術中的刀片50也具有基本平行于旋轉(zhuǎn)軸68的前緣面82。進入到刀盤52中的流體在被徑向地改變方向以便能夠沿著刀片50的前緣面82移動，從而從抽機中排出之前，是向著罩蓋54徑向移動的，因此必定要行進一段距離以便能夠撞擊到刀片主體56的前緣面82。
而在本發(fā)明的刀片結構中，刀片主體70相對于刀盤10的旋轉(zhuǎn)軸80成一角度，借此形成的前緣面42也被定位成與旋轉(zhuǎn)軸80成一角度。當流體面向著罩蓋72軸向進入到刀盤10中時，流體被引導向刀盤10，并且面向著刀片16的前緣面42。通過向流體提供輕微的軸向力和用于將流體從抽機中排出的徑向力，成一定角度的刀片主體70能夠改善刀盤10內(nèi)流體的容積。因此，與采用現(xiàn)有技術中刀片結構的抽機相比，采用本發(fā)明刀片結構的抽機具有了經(jīng)過改進的液壓條件。
本發(fā)明的刀盤刀片特別適用于切碎機這種類型的離心抽機，它能夠始終如一地持續(xù)提供出銳利的切削刃，以用于對吸入的固體材料進行切削或切碎。當然，這種刀盤刀片也可以用在不同類型的抽機上，并且本領域的技術人員從這里的說明中應當理解到如何使刀盤刀片適合于所需要的應用和/或抽機。因此，這里涉及到的對抽機的特定說明或者是涉及的刀盤和刀盤刀片只是作為實施例，而并非是一種限制。
權利要求
1.一種用在離心抽機中的抽機刀盤，它包括用于固定驅(qū)動軸的中心輪轂，所述中心輪轂具有旋轉(zhuǎn)軸；至少一個從所述輪轂徑向延伸出去的刀片，所述至少一個刀片進一步包括從所述刀盤的驅(qū)動端面軸向延伸出來的主體部分；以及從所述刀片主體延伸出來的刀片尖端，該刀片尖端包括前緣和位于前緣外端的切削刃，所述前緣帶有與軸線成一定角度的帶有角度的表面，從而在使用過程中當?shù)镀舛撕颓邢魅惺艿侥p時，所述帶有角度的表面依然與軸線保持相同的角度。
2.根據(jù)權利要求1所述的抽機刀盤，其中所述刀片主體被定位成與旋轉(zhuǎn)軸成一角度。
3.根據(jù)權利要求2所述的抽機刀盤，還包括一從所述中心輪轂附近伸出來的罩蓋。
4.根據(jù)權利要求1所述的抽機刀盤，還包括一從所述中心輪轂附近伸出來的罩蓋。
5.一種用在離心抽機中的抽機刀盤，它包括中心輪轂；通過所述輪轂延伸的軸線；多個從所述中心輪轂徑向延伸的刀片，每個刀片都具有軸向延伸的刀片主體和從刀片主體延伸的刀片尖端，其中所述刀片主體具有被定位成與軸線成一角度的前緣面，而且所述刀片尖端包括一前緣，該前緣具有一被定位成與所述軸線成一角度的、傾斜的線性表面；以及被設置在所述前緣外端上或設置在一組刀片的每個刀片上的切削刃。
6.根據(jù)權利要求5所述的抽機，還包括罩蓋。
7.一種用于抽機刀盤的刀片，它包括從驅(qū)動端面向外延伸的刀片主體，該刀片主體具有一被定位成與驅(qū)動端面成一角度的前緣面；在遠離所述驅(qū)動端面的方向上、從刀片主體延伸出來的刀片尖端，該刀片尖端帶有一前緣邊，所述前緣邊具有與刀片主體的前緣面成一角度的斜面；以及設置在所述前緣邊外端上的切削刃。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于離心泵這一類工業(yè)泵中的泵葉輪，其中當對泵進行操作或連續(xù)使用而使葉片受到磨損時，泵葉輪的葉片可維持泵送效率。葉輪葉片還被構造成即使經(jīng)過連續(xù)使用，葉片的品質(zhì)退化或受到磨損，也能夠在其前沿處持續(xù)具有銳利的切削面。
文檔編號F04D29/30GK1816698SQ200480018585
公開日2006年8月9日 申請日期2004年7月1日 優(yōu)先權日2003年7月1日
發(fā)明者J·G·肖 申請人:環(huán)境技術泵設備公司