專利名稱：拋物線徑向流推動器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明一般涉及混合器和混合裝置及方法的領域。具體地，本發(fā)明涉及
用于這種混合系統(tǒng)和方法中的徑向流推動器(radial flow impeller )。
背景技術：
混合裝置和混合方法廣泛用于工業(yè)中。例如，在一些混合系統(tǒng)中，提供 的容器具有在其中延伸的旋轉軸，旋轉軸由通常在容器外的驅動系統(tǒng)驅動。 容器形成容納腔，用于對材料進行混合、攪拌或其他方式施加能量。
徑向朝外朝著容器的外壁延伸一定距離。在某些情況下，推動器可為槳葉型 元件或葉片元件，其可從軸上的轂直接向外延伸，或可從安裝至軸的盤向外 延伸，或可為具有沿盤的周界設置的特征部的單一盤。
在一些混合器中，被混合或其他方式處理的材料筒單地裝載在容器中， 然后啟動推動器。在其他一些混合器中，已知的是，通過設置在容器中某處 的氣體噴射器向混合物添加氣泡而使將被混合的材料充氣，氣體噴射器位于 容器底部后部附近或至少在 一 組推動器的下面。在這些混合器中的 一 些混合 器中，氣體噴射器通常居中，以便使氣泡上升并與運動的推動器相互作用。
兩種普通類型的推動器已知適于許多混合器系統(tǒng)。 一種類型的推動器為 通常所稱的軸向流推動器。這些軸向流推動器通常為簡單的斜板形狀，或在 其他情況下為螺旋槳形狀，或為翼形葉片，從而在容器中沿平行于軸伸長方 向的大致軸向而向上或向下移動材料。
另 一 種類型的推動器為通常所稱的徑向流推動器。徑向流推動器通常為 平板形狀，或一些其他幾何形狀，通常利用離心力將材料向外推而遠離推動器區(qū)域，從而在推動器位置外的區(qū)域中形成通常向外的徑向流矢量。
一種類型的徑向流推動器使用中心盤，中心盤具有從盤向外延伸并沿圓 周分開的多個葉片或槳葉部分，葉片或槳葉部分與盤部分地重疊并從盤向外 部分地延伸。當從側截面觀察時， 一種常用類型的葉片具有大致呈拋物線的 橫截面，并具有朝向單一頂部向后延伸的兩個引導邊緣。在過去，這些葉片 通常安裝具有與盤所在的平面共面的拋物線的中心線。在這種結構中，盤與 葉片的組合相對于盤所在的平面對稱。也就是說，葉片自盤的部位是葉片在 盤以下的部分的鏡像。
在上述結構的一種變化中，已知的是，提供的拋物線的一支(上支或者 下支)比另一支長。然而，在較短支和較長支對稱的情況下，這種結構仍然 對稱，唯一的區(qū)別在于較長支進一步向前延伸。
上述結構在許多應用中是合適的。然而，總是希望改善拋物線徑向流推 動器的性能。因此，有必要在本領域中改善拋物線徑向流推動器、推動器葉 片，和混合方法。

發(fā)明內容
一方面， 一種推動器組件包括大致平坦的盤，所述盤沿第一平面定向
并具有圓形外邊緣；多個葉片，所述多個葉片安裝至所述盤并延伸超過所述 盤的邊緣，并且，所述葉片在橫截面上具有沿中心線基本對稱的形狀并具有 設置在所述中心線的相反側上的第一片和第二片，其中， 一片與另一片的至 少一部分對稱，并且，所述葉片的安裝使得每個葉片的相應中心線相對于所 述盤所在的第一平面成一定的角度。
另 一方面， 一種和軸一起使用的推動器包括大致平坦的中心安裝裝置， 用于安裝至所述軸；和多個葉片，所述多個葉片安裝至所述安裝裝置并朝外 徑向延伸超過所述安裝裝置，所述葉片在橫截面上具有關于中心線基本對稱 的形狀，并具有設置在所述中心線的相反側上的第一片和第二片，其中，一 片與另一片的至少一部分對稱，并且，所述葉片的安裝使得每個葉片的相應中心線相對于所述安裝裝置所在的平面成一定的角度。
另一方面， 一種安裝方法包括旋轉一軸以驅動推動器組件，所述推動 器組件包括大致平坦的盤；和多個葉片，所述多個葉片安裝在所述盤并延 伸超過所述盤，并且，所述葉片在橫截面上的形狀具有設置在中心線的相反 側上的第一片和第二片，其中， 一片與另一片的至少一部分對稱，并且，所 述葉片的安裝使得每個葉片的相應中心線相對于所述盤所在的平面成一定 的角度。
另一方面， 一種推動器組件包括大致平坦的盤，所述盤沿著第一平面 定向并具有圓形外邊緣；和多個葉片，所述多個葉片安裝至所述盤并延伸超 過所述盤的邊緣，并且，所述葉片在橫截面上具有沿中心線基本對稱的形狀， 并具有設置在所述中心線的相反側上的第一片和第二片，其中， 一片與另一 片的至少一部分對稱，并且，所述葉片的安裝使得每個葉片的相應中心線平 行于所述盤所在的第一平面，并且，每個葉片的中心線從所述盤所在的第一 平面偏移。
另一方面， 一種和軸一起使用的推動器組件包括大致平坦的中心安裝 裝置，用于安裝至所述軸；和多個葉片，所述多個葉片安裝至所述安裝裝置 并朝外徑向延伸超過所述安裝裝置，并且所述葉片在橫截面上具有關于中心 線基本對稱的形狀，并具有設置在所述中心線的相反側上的第 一 片和第二 片，其中， 一片與另一片的至少一部分對稱，并且，所述葉片的安裝使得每 個葉片的相應中心線平行于所述安裝裝置所在的平面，并且，所述中心線從 所述盤所在的第 一平面偏移。
另一方面， 一種安裝方法，包括旋轉一軸以驅動推動器組件，所述推動 器組件包括大致平坦的盤；和多個葉片，所述多個葉片安裝在所述盤并延 伸超過所述盤，并且，所述葉片在橫截面上的形狀具有設置在中心線的相反 側上的第一片和第二片，其中， 一片與另一片的至少一部分對稱，并且，所 述葉片的安裝使得每個葉片的相應中心線相對于所述盤所在的平面成一定 的角度。因此，已經相當廣泛地概述了本發(fā)明的某些實施例，以更好地理解在此 對本發(fā)明的詳細描述，并更好地理解其對本領域的貢獻。當然，本發(fā)明存在 另外的實施例，其將在下文中進行描述并構成所附權利要求的主題。
在這一方面，在詳細說明本發(fā)明的至少一個實施例之前，應理解的是， 本發(fā)明的應用并不限于陳述在下述描述中或附示中的部件的具體構造 和設置。本發(fā)明可具有除了所描述的實施例之外的實施例，并能夠通過各種 方式得以實施和實現。還應理解的是，在此采用的措辭和術語，以及摘要， 目的是為了描述而不應認為限制本發(fā)明。
這樣，本領域技術人員應理解的是，為了實現本發(fā)明的不同目的，基于 本公開內容的概念可易于作為設計其他結構、方法和系統(tǒng)的基礎。因此，重 要的是，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，權利要求應認為包括這樣 的等同結構。


圖l是根據第一實施例的推動器組件的立體圖； 圖2是圖1的推動器組件的一部分的端剖面圖； 圖3是根據第二實施例的推動器組件的立體圖； 圖4是圖3的推動器組件的一部分的端剖面圖。
具體實施例方式
安裝在軸上的徑向流推動器組件的第一優(yōu)選實施例顯示在圖1和2中。 具體地，推動器組件10包括具有外周界區(qū)域14的徑向延伸盤12。設置有 多個單獨葉片16,每個葉片均包括上片(segment) 18和下片20。上片18 具有引導邊緣22，下片20具有引導邊緣23。所述片會聚在后頂部24。轂 26將推動器組件10安裝至軸28。
轉向圖2，應理解的是，在此實施例中，上片18和下片20關于由虛線 表示的構想中心線CL1相對于彼此對稱。葉片16被安裝為與盤12的外部重疊，使得其構想中心線CL1相對于盤12所在的平面成一定的角度(alpha)a 。
如圖2所示，拋物線葉片16的中心線CU相對于盤12的平面的這種 傾斜定向在某些應用中具有許多有利之處。例如，當氣體從推進器組件10 的下方噴射時，由于拋物線下片20內的容積區(qū)域增加(與角度a為O時的 情況相比)，因而通過傾斜定向可以實現更大量的氣體處理。也就是說，在 某些情況下，可在達到推動器氣體處理溢流狀態(tài)之前實現較大量的氣體處 理。這至少是部分地因為推動器下片20與盤12的底部之間的較大封閉區(qū)域， 從而可夾帶更多的氣體。
進一步地，由于葉片16的徑向朝外延伸超過盤12的部分，應理解的是， 葉片16的傾斜導致上區(qū)域22向前延伸(即，整個葉片在某種程度上朝下)， 因此，氣體也易于夾帶在上片18的下表面下，這可使被推動器16臨時包容 的氣體的滯留時間和總體積中的至少其 一增加。
轉向圖3和4，其圖示了第二實施例。在此實施例中，葉片16安裝至 盤12,使得其中心線CL2至少大致平行于或完全平行于盤12所在的平面， 但是，中心線CL2還被定位成從盤12的平面偏移一4爻距離。在此實例中， 中心線CL2在盤12的平面下偏移以偏移距離D。
應理的是，這種偏移也在由盤12的下側與下片20的上內部所限制的 區(qū)域內提供較大的容積區(qū)域，并提供了部分22'，部分22'處于拋物線的上 片中設置在盤12的平面之下的區(qū)域。這種結構還包括拋物線的上片中設置 在盤12之上的部分22"。通過這種方式，與現有技術系統(tǒng)中將拋物線葉片 安裝為使其中心線與盤12的平面共線的情況相比，本實施例還可在較大量 氣體處理方面提供有利之處。
兩個示例性實施例分別在圖2和4中描述和圖示。在圖2的實施例中， 拋物線的頂部位于中心線上，并且，在中心線上拋物線的頂部與盤平面相交。 在圖4中，拋物線的中心線平行于盤平面，但以距離D偏移。也可能具有 其他的實施例，例如，圖4的實施例也可以具有稍類似于圖2而傾斜向下的拋物線，使得中心線與盤平面相交，但不在頂部位置相交。
也可具有其他的變化。例如，如果不是如圖2中向下傾斜，則拋物線可 向上傾斜。而且，在圖4的實施例中，中心線可以不是向下排布，而是可以 相對于盤向上排布。進一步地，在本應用中提及的向上和向下僅為示例性的。 在氣體噴射器的情況下，氣體通常向上起泡，因此，上述定向通常是最有利 的。然而，根據不同實施例，具有葉片的推動器還可采用不同的角度和沿不 同的方向而定向。
進一步地，雖然例示了實體盤12，不過，推動器也可通過不同類型的 轂(例如，具有輪輻而非實體的盤)或通過從轂或軸本身延伸的多個單獨臂 而被安裝至軸。在其他的實施例中，葉片本身可直接安裝至轂或安裝至軸并 從其中徑向延伸。
進一步地，雖然例示的實施例采用了拋物線橫截面，不過也可采用圓形 或V形的橫截面。例如，在V形橫截面的情況下，每個葉片可以由在拐角 頂部相接的兩個平坦件制成。在V形橫截面的情況下，也可實現類似于圖2 向下傾^F的實施例或類似于圖4向下偏移的實施例。
而且，在其他的實施例中，葉片的橫截面不必相對于中心線對稱。例如， 拋物線的上支或下支可比另一支長或短?？商娲氖?，上支和下支中的一個 可具有不同于上支和下支中的另一個的橫截面形狀。進一步地，盡管葉片被 顯示為實體件，但是葉片也可形成有縫或在類似位置具有延伸穿透其中的 o 。
本發(fā)明的許多特征和有利之處根據詳細的申請文件而顯而易見，因此， 所附權利要求意在包括處于本發(fā)明真實精神和范圍內的本發(fā)明的所有這樣 的特征和有利之處。進一步地，由于本領域技術人員4艮容易進行多種修改和 變化，因而并不希望將本發(fā)明限制在所圖示和所描述的具體結構和操作上， 這樣，在處于本發(fā)明的范圍內的情況下，可采用所有合適的修改和等同設置。
權利要求
1、一種推動器組件，包括大致平坦的盤，其沿第一平面取向并具有圓形外邊緣；和多個葉片，其安裝至所述盤并延伸超過所述盤的邊緣，所述葉片在橫截面上具有沿中心線基本對稱的形狀，并具有設置在所述中心線的相反側上的第一片和第二片，其中一片與另一片的至少一部分對稱，所述葉片被安裝為使得每個葉片的相應中心線相對于所述盤所在的第一平面成一定的角度。
2、 根據權利要求1的組件，其中，每個葉片的橫截面至少部分地為拋 物線的形狀。
3、 根據權利要求2的組件，其中，所述拋物線具有中心頂部，所述第 一片和所述第二片在所述中心頂部相接，且所述頂部位于所述拋物線的中心 線上，所述每個葉片被安裝為使得所述頂部延伸穿過所述盤所在的第一平面。
4、 根據權利要求1的組件，其中，所述葉片沿所述盤邊緣沿圓周平均 分開。
5、 一種與軸一起使用的推動器組件，包括 大致平坦的中心安裝裝置，用于安裝至所述軸；和多個葉片，其安裝至所述安裝裝置并徑向向外延伸超過所述安裝裝置， 所述葉片在橫截面上具有關于中心線基本對稱的形狀，并具有設置在所述中 心線的相反側上的第一片和第二片，其中一片與另一片的至少一部分對稱， 所述葉片被安裝為使得每個葉片的相應中心線相對于所述安裝裝置所在的 平面成一定的角度。
6、 根據權利要求5的組件，其中，每個葉片的橫截面為拋物線的形狀。
7、 根據權利要求6的組件，其中，所述拋物線具有位于所述拋物線的 中心線上的中心頂部，所述葉片被安裝為使得所述頂部延伸穿過所述盤的平 面。
8、 根據權利要求5的組件，其中，所述葉片沿所述盤的邊緣沿圓周平均分開。
9、 一種安裝方法，包括旋轉一軸以驅動一推動器組件，所述推動器組件包括 大致平坦的盤；和多個葉片，其安裝在所述盤并延伸超過所述盤，所述葉片在橫截面上的 形狀具有設置在中心線的相反側上的第一片和第二片，其中一片與另一片的 至少一部分對稱，所述葉片被安裝為使得每個葉片的相應中心線相對于所述 盤所在的平面成一定的角度。
10、 根據權利要求9的組件，其中，所述拋物線具有位于所述拋物線的 中心線上的中心頂部，所述葉片被安裝為使得所述頂部在所述盤的平面延 伸。
11、 一種推動器組件，包括大致平坦的盤，其沿第一平面取向并具有圓形外邊緣；和 多個葉片，其安裝至所述盤并延伸超過所述盤的邊緣，所述葉片在橫截 面上具有沿中心線基本對稱的形狀，并具有設置在所述中心線的相反側上的 第一片和第二片，其中一片與另一片的至少一部分對稱，所述葉片被安裝為使得每個葉片的相應中心線平行于所述盤所在的第一平面，且每個葉片的中 心線從所述盤所在的第 一平面偏移。
12、 根據權利要求ll的組件，其中，每個葉片的橫截面至少部分地為 拋物線的形狀。
13、 根據權利要求12的組件，其中，所述拋物線具有中心頂部，所述 第一片和所述第二片在所述中心頂部相接，所述頂部位于所述拋物線的中心 線上，所述葉片被安裝為使得所述頂部從所述盤所在的第一平面偏移。
14、 根據權利要求11的組件，其中，所述葉片沿所述盤的邊緣沿圓周 平均分開。
15、 一種與軸一起使用的推動器組件，包括 大致平坦的中心安裝裝置，用于安裝至所述軸；和多個葉片，其安裝至所述安裝裝置并徑向向外延伸超過所述安裝裝置， 所述葉片在橫截面上具有關于中心線基本對稱的形狀，并具有設置在所述中 心線的相反側上的第一片和第二片，其中一片與另一片的至少一部分對稱， 所述葉片被安裝為使得每個葉片的相應中心線平行于所述安裝裝置所在的 平面，并且所述中心線從所述盤所在的第一平面偏移。
16、 根據權利要求15的組件，其中，每個葉片的橫截面為拋物線的形狀。
17、 根據權利要求16的組件，其中，所述拋物線具有中心頂部，所述 第一片和所述第二片在所述中心頂部相接，所述頂部位于所述拋物線的中心 線上，所述葉片被安裝為使得所述頂部從所述盤所在的第一平面偏移。
18、 根據權利要求15的組件，其中，所述葉片沿所述盤的邊緣沿圓周平均分開。
19、 一種安裝方法，包括旋轉一軸以驅動 一推動器組件，所述推動器組件包括 大致平坦的盤；和多個葉片，其安裝至所述盤并延伸超過所述盤，所述葉片在橫截面上的 形狀具有設置在中心線的相反側上的第一片和第二片，其中一片與另一片的 至少 一部分對稱，所述葉片被安裝為使得每個葉片的相應中心線相對于所述 盤所在的平面成一定的角度。
20、 根據權利要求19的方法，其中，所述拋物線具有位于所述拋物線 的中心線上的中心頂部，所述葉片被安裝為使得所述頂部延伸穿過所述盤的 平面。
全文摘要
一種推動器組件，包括大致平坦的盤，其沿第一平面定向并具有圓形外邊緣；和多個葉片，其安裝至盤并延伸超過盤的邊緣，并且，葉片在橫截面上具有沿中心線基本對稱的形狀，并具有設置在中心線的相反側上的第一片和第二片，其中一片與另一片的至少一部分對稱，并且，葉片的安裝使得每個葉片的相應中心線相對于盤所在的第一平面成一定的角度。在另一變化中，葉片的安裝使得每個葉片的相應中心線從盤所在的平面偏移。
文檔編號B01F7/18GK101306333SQ20081000932
公開日2008年11月19日 申請日期2008年2月18日 優(yōu)先權日2007年2月16日
發(fā)明者伯爾德·吉格斯, 凱文·勞格斯頓 申請人:Spx公司