研磨泵的切割系统及研磨泵的制作方法

1.本发明涉及研磨泵领域，尤其涉及用于研磨泵的切割系统。


背景技术：

2.用于泵送/输送包含固体物质或半固体物质的液体和浆料的泵可以装备有布置在泵的吸入侧的装置，用于将悬浮在液体中的固体物质切割成尺寸更小的部分，从而更好地通过泵，这些泵也称为研磨泵或切碎泵。通常，研磨泵的切割系统包含切割刀片、旋转轴和切割盘，切割刀片上设有切割刃，切割盘上设有切割面，切割面上设置一系列带有切割刃的孔，在工作过程中，切割刀片随旋转轴旋转并与切割盘上的孔形成剪切效果。然而，由于切割刀片的切割刃与切割盘的切割刃之间是一个共面的整体平面，研磨泵所运输的液体中含有固体或半固体的颗粒物、织物等一些漂浮异物，这些异物容易卡入切割刀片和该整体平面之间的间隙。一旦卡入，异物很难脱开，易造成旋转轴卡滞，甚至导致电机堵转或大负载。同样，异物切不断、切不碎，也会造成液体中的异物运输不出去，导致叶轮/切割刀卡滞。因此，实际应用中已对研磨泵的切割系统的安装精度以及结构设计方面提出了更高的要求。


技术实现要素：

3.本发明基于上述现有技术中的各个因素提出改进，提出一种能够将异物顺利切割并排出的切割系统，提高切割效果和效率。
4.为此，根据本发明的一个方面，提供一种研磨泵的切割系统，所述切割系统包括：切割盘，所述切割盘适于固定至研磨泵的进口处，并具有切割表面，所述切割表面上设有多个切割口；切割刀，所述切割刀适于通过旋转轴与研磨泵旋转联接，并包括至少两个刀片，各个刀片在旋转前进方向一侧设有切割刃，所述切割刀布置于所述切割盘的上游侧，并在旋转时通过所述切割刃与所述切割盘的切割口形成剪切；其中，所述切割盘的各个切割口包括从所述切割表面贯穿切割盘延伸的孔洞区域以形成入料口，以及从所述切割表面突伸出的切割区域，所述切割区域围绕所述孔洞区域，并在所述切割表面上的各个切割口之间形成多个凹陷区域。
5.本发明的切割系统中，通过改进切割口的结构来获得各个切割口之间的凹陷区域，该凹陷区域提供了切割刀和切割盘之间的轴向间隙。由此，除了切割口位置，切割刀与切割盘之间没有小间隙的相邻面，保证了两者剪切界面处的剪切动作，异物能够顺利切割且顺利排出。
6.根据上述技术构思，本发明可进一步包括任何一个或多个如下的可选形式。
7.在某些可选形式中，所述多个切割口沿所述切割盘的径向分布并围绕所述旋转轴的轴线周向布置。
8.在某些可选形式中，所述切割口的切割区域构造为环形结构，并包括设置于环形內缘的内切割刃和设置于环形外缘的外切割刃。切割口设置为包括内外双切割刃的设计，能够有利于将经由切割区域进入孔洞区域的异物充分切割，进一步确保切割系统的有效操
作。
9.在某些可选形式中，所述环形结构具有至少一个缺口，或者所述环形结构被设置为封闭环形。
10.在某些可选形式中，所述切割盘包括多个切割组，各个切割组包括所述多个切割口中的至少两个切割口，并且，多个切割组被设置为沿所述切割盘的径向分布并围绕所述旋转轴的轴线周向布置。
11.在某些可选形式中，各个切割组中的两个切割口通过至少一个切割尖连接，所述切割尖的切割尖刃连接所述切割区域的切割刃。
12.在某些可选形式中，所述切割尖的切割尖刃朝向所述切割刀的前进方向布置。
13.在某些可选形式中，所述切割盘上还设有多个切割块，所述切割块布置于各个切割口之间，并设有朝向所述切割刀的前进方向布置的切割块刃。
14.在某些可选形式中，所述切割盘的切割表面还包括与所述切割口连接或隔开的多个排屑筋，所述多个排屑筋突伸出所述切割表面，并围绕所述旋转轴的轴线周向布置。
15.在某些可选形式中，所述多个排屑筋被构造为弧形或线形，并沿所述切割盘的径向分布，其中，所述排屑筋的弧形切线和所述切割刀的前进方向一致。
16.在某些可选形式中，所述多个凹陷区域构成为至少一个平面。
17.根据本发明的另一个方面，提供一种研磨泵，包括具有进口和出口的泵体，以及布置于所述泵体内的旋转轴，所述研磨泵还包括上述的研磨泵的切割系统，所述切割系统的切割盘固定至所述进口，所述切割系统的切割刀与所述旋转轴联接并由所述旋转轴驱动旋转，以使得所述切割刀的切割刃与所述切割盘的切割口形成剪切。
18.本发明的切割系统能够有效地切割减小异物尺寸，并且未切到的异物能灵活脱开，避免研磨泵的叶轮/切割刀卡滞，提高产品使用效率和安全性。本发明的切割系统成本低廉、易于生产加工，且能延长使用寿命。
附图说明
19.本发明的其它特征以及优点将通过以下结合附图详细描述的可选实施方式更好地理解，附图中相同的标记标识相同或相似的部件，其中：
20.图1为根据本发明一种实施方式的研磨泵的截面示意图；
21.图2为根据本发明一种实施方式的切割系统应用于研磨泵的分解示意图；
22.图3与图2类似，示出了切割系统的分解示意图；
23.图4a是图3中切割盘上切割组的一种实施方式的示意图；
24.图4b是图3中切割盘上切割组的另一种实施方式的示意图。
具体实施方式
25.下面详细讨论实施例的实施和使用。然而，应当理解，所讨论的具体实施例仅仅示范性地说明实施和使用本发明的特定方式，而非限制本发明的范围。在描述时各个部件的结构位置例如上、下、顶部、底部等方向的表述不是绝对的，而是相对的。当各个部件如图中所示布置时，这些方向表述是恰当的，但图中各个部件的位置改变时，这些方向表述也相应改变。
26.本文中，术语“联接”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本文中的具体含义。
27.结合图1所示，研磨泵10包括具有进口14和出口15的泵体11，泵体11内设有旋转轴12，叶轮13在泵体11限定的腔室中由旋转轴12支承并由其驱动旋转，从而实现液体从吸入侧或上游侧的进口14传送至排出侧或下游侧的出口15。通常，研磨泵10的切割系统20布置于进口14处，并包括彼此配合剪切的切割盘21和切割刀22。其中，切割盘21例如通过螺纹紧固件与泵体11固定地连接，并覆盖进口14，通过切割口30形成起到例如过滤作用的入料口，切割刀22则例如通过螺纹紧固件与旋转轴12连接于切割盘21的上游侧，从而在旋转的同时结合切割盘21对进入到入料口的异物实施切割，使得流体(例如污水)中的异物尺寸减小，顺利进入到泵体中。
28.应理解的是，在下文的描述中，以传送污水的水泵为例进行研磨泵的描述，然而适于实施本发明的研磨泵包括但不限于带切割功能的水泵、吸尘器、吸滤器等。
29.根据本发明的构思，在切割系统的切割盘和切割刀之间提供使得异物充分切割并顺利排入泵体的轴向间隙，该轴向间隙无需额外增设零部件来实现，也不会对常规的剪切操作产生影响。
30.具体而言，参见图2和图3，根据本发明一种实施方式的切割系统包括切割盘21和切割刀22，其中，切割盘21适于固定至研磨泵的进口14处，并具有切割表面211，该切割表面211上设有多个切割口30。切割刀22适于通过延伸穿过切割盘21上开口213的旋转轴12(图2和图3中未示出)与研磨泵旋转联接，并包括至少两个刀片221。图中示例性示出两个刀片，亦可根据实际需要设置三个或四个刀片。各个刀片221在旋转前进方向(如图3中箭头所示)一侧设有切割刃222，当切割刀22在旋转轴12的驱动下旋转时，切割刃222与切割盘21上的切割口30相互剪切作用，从而实施对异物的切割。
31.结合图4a或图4b所示，在某些实施方式中，切割盘21的各个切割口30包括从切割表面211贯穿切割盘21延伸的孔洞区域31以形成入料口。在某些实施方式中，孔洞区域31可被设置为沿轴向尺寸保持一致，或者沿入料方向尺寸递增或递减。此外，虽然图中所示的孔洞区域31具有圆形截面，其它任意适合的截面形状均是可行的，例如椭圆形、三角形、方形、矩形、规则或不规则的多边形等。在某些实施方式中，各个切割口可具有相同或不同的尺寸，亦可具有相同或不同的截面形状。
32.根据本发明，切割口30有利地包括从切割表面211突伸出的切割区域，所述切割区域围绕孔洞区域31，并在切割表面211上的各个切割口30之间形成多个凹陷区域212，如图3所示。取决于研磨泵所需传送的流体及其中的异物颗粒，切割区域延伸出切割表面211的距离可根据实际需要来确定，从而限界凹陷区域212的凹陷深度(也就是轴向间隙)，只要使得切割刀22的切割刃222能够被调节为与切割区域的切割刃相配合。可选地，多个凹陷区域构成为至少一个平面。在某些实施方式中，可将各个切割区域设置为延伸出切割表面211不同的距离，以使得多个凹陷区域构成为多个平面，从而可获得多级切割的效果。
33.在各个实施方式中，凹陷区域提供了异物在切割表面上的活动空间，不会形成与切割刀或旋转轴的卡滞，保证异物顺利传输。同时，凹陷区域仅存在于各个切割口之间，并没有对切割口与切割刀之间的剪切操作产生任何不利影响，确保了异物的顺利切割。
34.在某些实施方式中，多个切割口30可各自独立，并被设置为沿切割盘21的径向分布且围绕旋转轴12的轴线周向布置，这样的布置可包括径向均匀间隔分布或周向均匀间隔分布，同样也包括径向和/或周向的规则但不均匀间隔分布的各种方式。
35.有利地，多个切割口30沿切割盘21的径向分布并围绕旋转轴12的轴线周向布置。在某些实施方式中，切割盘21包括多个切割组36，各个切割组36包括多个切割口30中的至少两个切割口，例如图3中示例性示出的，并且，各个切割组36被设置为沿切割盘21的径向分布并围绕旋转轴12的轴线周向布置。尤其是，图3中各个切割组36之间还可彼此成角度布置，使得各个切割口30在切割表面211上形成交错布置的布局。以这种方式，切割口30能够涵盖切割刀22的几乎整个切割范围，从而有效而充分地实施切割操作。
36.在某些实施方式中，切割口30的切割区域可被构造为环形结构，并包括设置于环形內缘的内切割刃32和设置于环形外缘的外切割刃33，如图4a或图4b所示。应理解的是，这里的“环形”是指环绕形成的形状，并不仅限定为图中示出的圆环形，应还包括但不限于三角形、方形、矩形、椭圆形、规则或不规则的多边形等。
37.通过设置内外双切割刃，本发明的切割口实质上在切割刀与切割口相互剪切的过程中，实施了多次切割。一旦流体中的异物在研磨泵的吸入压力下需要经由切割口30的孔洞区域31进入泵体，就会被多次切割成为足够细小的颗粒，这些小颗粒能够流畅无阻地顺利进入泵体并排出。
38.在图4a所示的一种实施方式中，切割区域的环形结构具有至少一个缺口37，从而可有助于切割完成的小颗粒进入泵体。在图4b所示的一种实施方式中，切割区域的环形结构可被设置为封闭环形。
39.图4a还示出了一种实施方式的切割组36a，在该实施方式中，切割组36a中的两个切割口30通过至少一个切割尖34连接，图中示例性示出一个切割尖，该切割尖34的切割尖刃34a连接至切割区域的切割刃，例如在环形结构具有缺口37的方式中，切割尖刃34a连接至内切割刃32。有利地，结合图3所示，切割尖刃34a朝向切割刀22的前进方向布置。从图4a中还可见，在某些实施方式中，切割盘21上还可设有布置于各个切割口30之间的切割块35，切割块35设有朝向切割刀22的前进方向布置的切割块刃35a。切割尖和切割块的设置更进一步地提供了对异物颗粒的充分切割，虽然图中以三角形的方式示出，然而这并非限制。
40.在图4b示出的另一种实施方式的切割组36b中，切割区域的环形结构被设置为封闭环形。在这种情形下，切割尖34的切割尖刃34b连接至切割区域的外切割刃33。
41.在某些实施方式中，如图3所示，切割盘21的切割表面211上还可包括与切割口30连接或隔开的多个排屑筋40，多个排屑筋40突伸出切割表面211，并围绕旋转轴的轴线周向布置。与切割口的布置方式类似，多个排屑筋可沿切割盘21的径向分布，并可选地被构造为弧形或线形，其中，在弧形的方式中，排屑筋40的弧形切线和切割刀22的前进方向一致。
42.无论是独立切割口的方式、构造为切割组的方式、切割口相连接的方式，或者是结合排屑筋的方式，本发明的切割系统有效解决了现有技术中切割效率偏低、泵体进口易于堵塞等问题。具体结合图1至图3来说，在操作研磨泵10时，泵体11中的叶轮13被旋转轴12带动旋转，例如污水的液体在离心力作用下经由切割系统20的切割口30吸入并进入泵体的进口14。当污水中的异物经过切割口30时，由旋转轴12驱动的切割刀22旋转，并与切割盘21形成剪切作用，将异物中的大颗粒切断、切碎成尺寸变小的小颗粒，从而使得小颗粒随着水流
经由切割口30进入泵体11。进而，叶轮13旋转带动污水从出口15排出，提高了切割效果和排水效率。
43.应当理解的是，图中所示实施方式仅显示了根据本发明的研磨泵的切割系统及所应用的研磨泵的各个可选部件的可选形状、尺寸和布置方式，然而其仅为示意而非限制，在不背离本发明的思想和范围的情况下，亦可采取其他形状、尺寸和布置方式。
44.以上已揭示本发明的技术内容及技术特点，然而可以理解，在本发明的创作思想下，本领域的技术人员可以对上述公开的构思作各种变化和改进，但都属于本发明的保护范围。上述实施方式的描述是例示性的而不是限制性的，本发明的保护范围由权利要求所确定。