含有防纏繞功能的高效永磁潛水?dāng)嚢铏C(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及的是含有防纏繞功能的高效永磁潛水?dāng)嚢铏C(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]潛水?dāng)嚢铏C(jī)廣泛應(yīng)用于城市污水和工業(yè)廢水處理，是污水處理的主要設(shè)備。潛水?dāng)嚢铏C(jī)的電動(dòng)機(jī)為三相異步電動(dòng)機(jī)，是以連續(xù)性工作制(S1)為基準(zhǔn)的連續(xù)定額，能耗消耗很大。因此，提高電動(dòng)機(jī)的效率和功率因數(shù)可以獲得顯著的節(jié)能效果，永磁電動(dòng)機(jī)由于采用在三相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子鐵芯內(nèi)放置永磁體勵(lì)磁，在提高效率和功率因數(shù)方面具有很大的空間和優(yōu)勢(shì)。潛水?dāng)嚢铏C(jī)如果采用高效三相永磁同步電動(dòng)機(jī)，將對(duì)用戶運(yùn)行成本的降低起著很大的作用。
[0003]潛水?dāng)嚢铏C(jī)主要由電機(jī)、軸承座、軸承、機(jī)械密封座、機(jī)械密封和葉輪等組成。潛水?dāng)嚢铏C(jī)長期應(yīng)用于污水中，安裝在轉(zhuǎn)子軸端部的葉輪在電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，機(jī)械密封裝配在機(jī)械密封座上，通過彈簧的彈性作用使一組光潔度為鏡面的平面密封在液體的潤滑下，緊密的作相對(duì)旋轉(zhuǎn)，阻止液體進(jìn)入電機(jī)腔，其密封性能的好壞直接決定潛水?dāng)嚢铏C(jī)能否正常使用。
[0004]1.潛水?dāng)嚢铏C(jī)長期應(yīng)用于污水介質(zhì)中，生活污水和工業(yè)廢水成分復(fù)雜，含有大量的毛發(fā)、塑料、紙制品、玻璃纖維類等纖維物質(zhì)。即使經(jīng)過前道工藝的處理，仍有一部分纖維物進(jìn)入到后續(xù)工藝中。潛水設(shè)備在運(yùn)行中，這些纖維物會(huì)纏繞在旋轉(zhuǎn)的機(jī)械密封上，致使機(jī)械密封不能工作直至損壞。
[0005]2.由于葉輪與機(jī)械密封座之間總是存在一定的間隙，污水中的纖維類不可避免的要有一部分進(jìn)入到機(jī)械密封座的腔體內(nèi)，纏繞在機(jī)械密封上，影響機(jī)械密封的安全使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供了一種采用高效永磁電動(dòng)機(jī)并且?guī)в蟹览p繞功能的高效永磁潛水?dāng)嚢铏C(jī)，具有節(jié)能降耗且使纖維類纏繞物不能纏繞在機(jī)械密封上，確保機(jī)械密封安全運(yùn)行的功效。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
含有防纏繞功能的高效永磁潛水?dāng)嚢铏C(jī)，包括葉輪、機(jī)械密封座以及電機(jī)；所述葉輪與所述機(jī)械密封座間隙配合；在所述葉輪與所述機(jī)械密封座配合位置形成剪切副；所述剪切副由所述葉輪的輪轂上環(huán)形的旋轉(zhuǎn)刀和所述機(jī)械密封座內(nèi)圓周上的固定刀配合形成。
[0008]還包括電機(jī)，所述電機(jī)為永磁潛水電機(jī)。
[0009]所述葉輪輪轂上環(huán)形的旋轉(zhuǎn)刀由輪轂側(cè)面的第一凸面和輪轂底部圓周上的旋轉(zhuǎn)刀刃組成；所述機(jī)械密封座包括第一防纏繞槽、第二防纏繞槽；在所述第二防纏繞槽外側(cè)側(cè)面上設(shè)置有固定刀；
所述葉輪與所述機(jī)械密封座間隙配合時(shí)，所述第一凸面與所述第一防纏繞槽配合；所述旋轉(zhuǎn)刀安裝在所述第二防纏繞槽內(nèi)，并與所述固定刀配合形成剪切副。
[0010]所述旋轉(zhuǎn)刀刃為鋸齒形。
[0011]所述旋轉(zhuǎn)刀刃為U型。
[0012]所述旋轉(zhuǎn)刀刃均勻分布在輪轂底部的圓周上。
[0013]所述固定刀為鋸齒形。
[0014]所述機(jī)械密封座外還設(shè)有引流環(huán)，所述引流環(huán)為錐形。
[0015]所述潛水?dāng)嚢铏C(jī)還包括潛水電動(dòng)機(jī)，所述潛水電動(dòng)機(jī)為高效永磁潛水電動(dòng)機(jī)。
[0016]本發(fā)明帶有防纏繞功能的高效永磁潛水?dāng)嚢铏C(jī)，在節(jié)能降耗的同時(shí)可阻止污水中的纖維類物質(zhì)進(jìn)入機(jī)械密封座與葉輪之間的腔體中，徹底杜絕機(jī)械密封的纏繞，從而提高潛水?dāng)嚢铏C(jī)使用壽命。
【附圖說明】
[0017]圖1為帶有防纏繞功能的高效永磁潛水?dāng)嚢铏C(jī)；
圖2為葉輪部件示意圖；
圖3為葉輪上的旋轉(zhuǎn)刀結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為葉輪上的旋轉(zhuǎn)刀側(cè)視圖；
圖5為旋轉(zhuǎn)刀刃示意圖；
圖6為機(jī)械密封座的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖7為機(jī)械密封座上的固定刀結(jié)構(gòu)示意圖；
圖8為圖1中葉輪與機(jī)械密封座配合部分的放大示意圖。
[0018]圖中:1為葉輪、2為機(jī)械密封、3為機(jī)械密封座、4為軸承座、5為高效永磁潛水電機(jī)、6為軸承、7為滑套。11為葉片、12為輪轂、13為旋轉(zhuǎn)刀、131為圓環(huán)形的第一凸面、132為圓環(huán)形的第二凸面、133為圓弧形刀刃、31為引流環(huán)、32為第一防纏繞槽、33為第二防纏繞槽、34為機(jī)械密封靜環(huán)安裝槽、35為固定刀。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明:
以下的說明本質(zhì)上僅僅是示例性的而并不是為了限制本公開、應(yīng)用或用途。應(yīng)當(dāng)理解的是，在全部附圖中，對(duì)應(yīng)的附圖標(biāo)記表示相同或?qū)?yīng)的部件和特征。
[0020]如圖1所示，含有防纏繞功能的高效永磁潛水?dāng)嚢铏C(jī)，包括葉輪1、機(jī)械密封2、機(jī)械密封座3、軸承座4、高效永磁潛水電動(dòng)機(jī)5、軸承6、滑套7。本發(fā)明的特點(diǎn)主要是潛水?dāng)嚢铏C(jī)采用了高效永磁潛水電動(dòng)機(jī)，葉輪1與機(jī)械密封座3之間的配合設(shè)計(jì)成三重防纏繞結(jié)構(gòu)。首先，在機(jī)械密封座3的外側(cè)設(shè)置錐形引流環(huán)31，由于引流環(huán)31的外徑大于葉輪輪轂12直徑，污水中的纖維類物質(zhì)通過機(jī)械密封座3上的錐形引流環(huán)31后，絕大多數(shù)隨著流動(dòng)的污水向葉輪1的前方流動(dòng)。其次，因裝配后的葉輪1上的旋轉(zhuǎn)刀13與機(jī)械密封座3的端面形成迷宮式密封結(jié)構(gòu)，將進(jìn)一步阻止纖維類物質(zhì)的進(jìn)入。最后即使有少量的纖維類物質(zhì)進(jìn)入到葉輪1與機(jī)械密封座3之間的間隙內(nèi)，葉輪上的旋轉(zhuǎn)刀13和機(jī)械密封座3上的固定刀35將形成一組線接觸的剪切副，將纏繞物快速切割成碎段，使碎段明顯小于機(jī)械密封的周長，不會(huì)纏繞在機(jī)械密封上，有效地保護(hù)機(jī)械密封長期可靠的運(yùn)行。[0021 ] 如圖1所示，所述葉輪1與所述機(jī)械密封座3間隙配合。如圖2所示，葉輪1包含葉片11、輪轂12、旋轉(zhuǎn)刀13。如圖3所示，旋轉(zhuǎn)刀13包含輪轂12側(cè)面的圓環(huán)形的第一凸面131和輪轂12底部上的圓環(huán)形的第二凸面132，第二凸面132有輪轂12底部延伸出去。在第二凸面132上開設(shè)U型槽形成旋轉(zhuǎn)刀刃133，旋轉(zhuǎn)刀刃133均勻分布在輪轂12底部的圓周上，如圖4所示。在本發(fā)明中，旋轉(zhuǎn)刀刃133的形狀也可以為鋸齒形。如圖5所示，機(jī)械密封座3包含引流環(huán)31、第一防纏繞槽32、第二防纏繞槽33、機(jī)械密封靜環(huán)安裝槽34和固定刀35。所述第一防纏繞槽32與所述第二防纏繞槽33均為環(huán)形凹槽，所述圓環(huán)形的第一凸面131和圓環(huán)形的第二凸面132均為圓柱形凸面。固定刀35為鋸齒形，如圖6所示；固定刀35分布在機(jī)械密封座3的內(nèi)圓周上，即第二防纏繞槽33外側(cè)側(cè)面上。在所述葉輪
1和所述機(jī)械密封座3形成間隙配合時(shí)，所述第一凸面131與所述第一防纏繞槽32形成間隙配合，用于限定葉輪1在機(jī)械密封座3上的安裝位置；所述旋轉(zhuǎn)刀刃13安裝在所述第二防纏繞槽33內(nèi)，并與所述固定刀35配合形成線接觸剪切副。
[0022]機(jī)械密封座3通過緊固件安裝在軸承座4上，機(jī)械密封2的靜環(huán)安裝在機(jī)械密封座3靜環(huán)安裝槽34內(nèi)，將葉輪1裝配在高效永磁潛水電動(dòng)機(jī)5的轉(zhuǎn)子軸的端部上。同時(shí)旋轉(zhuǎn)刀上的第一凸面131插入所述機(jī)械密封座3上的第一防纏繞槽32，所述旋轉(zhuǎn)刀上的第二凸封面132插入所述機(jī)械密封座3上的第二防纏繞槽33，在徑向和軸向均形成間隙配合(如圖8放大圖所示)。葉輪1隨高效永磁潛水電動(dòng)機(jī)5的轉(zhuǎn)子軸轉(zhuǎn)動(dòng)，機(jī)械密封座3呈靜止?fàn)顟B(tài)，在徑向和軸向均為間隙配合，兩配合零件形成迷宮式結(jié)構(gòu)。在徑向，葉輪1的旋轉(zhuǎn)刀13和機(jī)械密封座3的固定刀35形成一組猶如剪刀式的線接觸剪切副，快速剪斷纖維類物質(zhì)。
[0023]該發(fā)明的防纏繞功能是這樣實(shí)現(xiàn)的，將組裝后的高效永磁潛水?dāng)嚢铏C(jī)通過其上的滑套7套入池中導(dǎo)桿，下降至預(yù)定位置后就位固定。啟動(dòng)攪拌機(jī)使葉輪高速旋轉(zhuǎn)對(duì)污水做功，水流由后向前流動(dòng)。首先，水流通過機(jī)械密封座外側(cè)設(shè)置的錐形引流環(huán)31，由于引流環(huán)的外徑大于葉輪輪轂直徑，污水中的纖維類物質(zhì)通過機(jī)械密封座上的引流環(huán)31后，絕大多數(shù)隨著流動(dòng)的污水向葉輪的前方流動(dòng)。其次，葉輪與機(jī)械密封座形成的迷宮式密封結(jié)構(gòu)也將進(jìn)一步阻止纖維類物質(zhì)進(jìn)入到機(jī)械密封座的空腔內(nèi)。即使有少量的纖維類物質(zhì)進(jìn)入到葉輪與機(jī)械密封座之間的間隙內(nèi)，葉輪上的旋轉(zhuǎn)刀和機(jī)械密封座上的固定刀將形成一組線接觸剪切副，對(duì)進(jìn)入其空隙內(nèi)的纖維類纏繞物進(jìn)行快速切割，將其切成碎段，其碎段明顯小于機(jī)械密封的周長，不會(huì)纏繞在機(jī)械密封上，有效地保護(hù)機(jī)械密封長期可靠的運(yùn)行。
[0024]本發(fā)明帶有防纏繞功能高效永磁的潛水?dāng)嚢铏C(jī)，在具有節(jié)能降耗的同時(shí)，可防止污水中的纏繞物進(jìn)入機(jī)械密封座與葉輪之間的腔體中，避免了纖維類纏繞物纏繞在彈簧上，保證機(jī)械密封不失效。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.含有防纏繞功能的高效永磁潛水?dāng)嚢铏C(jī)，包括葉輪(1)以及機(jī)械密封座(3);所述葉輪(1)與所述機(jī)械密封座(3)間隙配合；其特征在于:在所述葉輪(1)與所述機(jī)械密封座(3)配合位置形成剪切副；所述剪切副由所述葉輪(1)的輪轂(12)上環(huán)形的旋轉(zhuǎn)刀(13)和所述機(jī)械密封座(3)內(nèi)圓周上的固定刀(35)配合形成。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潛水?dāng)嚢铏C(jī)，其特征在于:還包括電機(jī)，所述電機(jī)為永磁潛水電機(jī)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潛水?dāng)嚢铏C(jī)，其特征在于:所述葉輪(1)的輪轂(12)上環(huán)形的旋轉(zhuǎn)刀(13)由輪轂(12)側(cè)面的第一凸面(131)和輪轂(12)底部圓周上的旋轉(zhuǎn)刀刃(133)組成；所述機(jī)械密封座(3)包括第一防纏繞槽(32)、第二防纏繞槽(33);在所述第二防纏繞槽(33)外側(cè)側(cè)面上設(shè)置有固定刀(35); 所述葉輪(1)與所述機(jī)械密封座(3)間隙配合時(shí)，所述第一凸面(131)與所述第一防纏繞槽(32)間隙配合；所述旋轉(zhuǎn)刀(13)安裝在所述第二防纏繞槽(33)內(nèi)，并與所述固定刀(35)配合形成剪切副。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的潛水?dāng)嚢铏C(jī)，其特征在于:所述旋轉(zhuǎn)刀刃(133)為鋸齒型。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的潛水?dāng)嚢铏C(jī)，其特征在于:所述旋轉(zhuǎn)刀刃(133)為U型。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的潛水?dāng)嚢铏C(jī)，其特征在于:所述旋轉(zhuǎn)刀刃(133)均勻分布在輪轂(12)底部的圓周上。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的潛水?dāng)嚢铏C(jī)，其特征在于:所述固定刀(35)為鋸齒形。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的潛水?dāng)嚢铏C(jī)，其特征在于:所述機(jī)械密封座(3)外還設(shè)有引流環(huán)(31)，所述引流環(huán)(31)為錐形。
【專利摘要】本發(fā)明公開了含有防纏繞功能的高效永磁潛水?dāng)嚢铏C(jī)，包括葉輪（1）以及機(jī)械密封座（3）；所述葉輪（1）與所述機(jī)械密封座（3）間隙配合；在所述葉輪（1）與所述機(jī)械密封座（3）配合位置形成剪切副；所述剪切副由所述葉輪（1）的輪轂（12）上環(huán)形的旋轉(zhuǎn)刀（13）和所述機(jī)械密封座（3）內(nèi)圓周上的固定刀（35）配合形成。本發(fā)明含有防纏繞功能的高效永磁潛水?dāng)嚢铏C(jī)，在節(jié)能降耗的同時(shí)可阻止污水中的纖維類物質(zhì)進(jìn)入機(jī)械密封座與葉輪之間的腔體中，徹底杜絕機(jī)械密封的纏繞，從而提高潛水?dāng)嚢铏C(jī)使用壽命。
【IPC分類】C02F1/00, B01F7/04
【公開號(hào)】CN105413515
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510941902
【發(fā)明人】董綿杰, 余必升, 葉昕, 顧玉中, 李善庭, 史長彪, 沈登武
【申請(qǐng)人】藍(lán)深集團(tuán)股份有限公司, 南京合工流體科技有限公司
【公開日】2016年3月23日
【申請(qǐng)日】2015年12月16日