中心排料桨及洗涤过滤设备的制作方法

1.本技术涉及排料装置技术领域，且特别涉及一种中心排料桨及洗涤过滤设备。


背景技术：

2.在制药、化工等领域的工业生产中，所需的洗涤过滤设备的底部经常采用平底设计以方便安装滤网等装置。设备过滤结束后，剩余的固体物料往往带有部分残余的液体，这种物料流动性差，需要借助排料桨将其排出。
3.此类设备传统上使用直桨作为排料桨，其旋转时会将物料推向容器边缘，因此需要在容器侧边设置排料口。而设置在容器边缘的排料口结构复杂，例如：需要使用液压驱动的端塞来实现密封，这种构造容易残留物料导致密封失效；同时，侧壁出料口难以做到低于容器平底，也容易导致有较多的物料残留。这种排料设计也带来较高的设备生产成本。
4.另一种现有的适用于平底容器的排料桨，将排料口设置在容器底部的中心位置。其使用螺旋叶片作为桨叶，此类桨叶的叶片与旋转轴的连接处强度相对薄弱。而螺旋叶片在旋转排料时，叶片与旋转轴的连接处又受力相对较大，应力集中处易发生断裂，也就导致其结构稳定性较差，不宜使用在内径较大或者转速较高的装置内。
5.同时，此类洗涤过滤装置在工作过程中往往也需要对其中的物料进行混合搅拌，而现有的桨叶设计往往难以兼顾搅拌混合物料与排除物料两种功能，也相应增加了洗涤过滤设备的成本与设计难度。


技术实现要素：

6.鉴于上述现有技术的状态而做出本技术。本技术的目的在于提供一种可以同时具有搅拌和排料功能的中心排料桨。
7.本技术还提供包括上述中心排料桨的洗涤过滤设备。
8.本技术的实施方式提供一种中心排料桨，其包括旋转轴、桨叶组，
9.所述桨叶组包括多个横梁、多个桨叶，
10.所述旋转轴连接到所述多个横梁，所述多个桨叶分别连接到所述多个横梁，
11.所述多个桨叶具有迎液面，用于向内直接推动物料，
12.至少部分所述多个桨叶相对于所述旋转轴的距离不同，并且旋转时分别经过不同的圆环状路径，
13.所述多个桨叶的所述迎液面相对于其所在的横梁的长度方向或者相对于穿过所述迎液面的径向具有倾角，能够在旋转时将各自经过的所述圆环状路径内的物料沿朝向所述旋转轴的方向向内推动。
14.在至少一个可能的实施方式中，所述中心排料桨安装于平底容器，
15.所述平底容器包括容器内壁、容器底面、中心排料口，
16.所述容器内壁为圆柱形，所述容器底面为平面，所述中心排料口设置在所述容器底面的中心，
17.所述中心排料桨还包括轮毂，所述旋转轴和所述多个横梁分别连接到所述轮毂。
18.在至少一个可能的实施方式中，所述桨叶组还包括中心刮刀，所述中心刮刀连接到所述多个桨叶中的在径向上最靠近所述旋转轴的桨叶并随之旋转，
19.所述中心刮刀具有弯曲度，
20.所述中心刮刀能够将所述容器底面中心区域富集的物料清扫入所述中心排料口。
21.在至少一个可能的实施方式中，所述桨叶组的所述多个横梁数量为2-8个，
22.每个所述横梁连接的所述多个桨叶的数量为1-15个。
23.在至少一个可能的实施方式中，所述多个横梁的数量为偶数，其布置方式为以所述旋转轴为中心的中心对称分布，
24.每个所述横梁连接的所述多个桨叶的数量相等。
25.在至少一个可能的实施方式中，距所述旋转轴径向距离相近的各对桨叶的所述圆环状路径部分重叠，重叠范围为10％-40％。
26.在至少一个可能的实施方式中，所述多个桨叶为片状，其横截面的形状为三角形或矩形，
27.所述多个桨叶的所述迎液面为平面，或者有一定弧度的凹面，
28.所述迎液面与所述多个横梁的轴线的夹角为10度至80度。
29.在至少一个可能的实施方式中，所述多个横梁的外端部到所述容器内壁的距离、所述多个桨叶的底部到所述容器底面的距离、所述多个桨叶中最靠径向外侧的桨叶的侧边到所述容器内壁的距离各自为0-15mm。
30.在至少一个可能的实施方式中，对称布置的所述多个横梁上相同次序的所述多个桨叶距所述旋转轴的径向距离接近。
31.本技术的实施方式还提供一种洗涤过滤设备，其包括上述的中心排料桨。
32.本技术的中心排料桨在洗涤过滤作业时可以充分搅拌物料，使物料的洗涤过滤更加高效和充分。排料作业时会使物料逐步向容器底部中心富集，最后通过设置在底部中心排料口排出。
附图说明
33.图1为根据本技术的一个实施方式的排料桨的结构示意图。
34.图2为根据本技术的一个实施方式的排料桨的侧视图。
35.图3为根据本技术的一个实施方式的排料桨的俯视图。
36.图4为根据本技术的一个实施方式的排料桨的底部结构示意图。
37.附图标记说明
38.100 排料桨
39.110 旋转轴
40.120 轮毂
41.130 桨叶组
42.131、132、133、134 横梁
43.1311、1312、1321、1322、1331、1332、1341、1342 桨叶
44.1343 中心刮刀
45.200 平底容器
46.210 容器内壁
47.220 容器底面
48.230 中心排料口
具体实施方式
49.下面参照附图描述本技术的示例性实施方式。应当理解，这些具体的说明仅用于示教本领域技术人员如何实施本技术，而不用于穷举本技术的所有可行的方式，也不用于限制本技术的范围。
50.本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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技术中的具体含义。
51.本技术的实施方式提供一种中心排料桨(下面，有时简称“排料桨”)。
52.如图1所示，排料桨100可以包括旋转轴110、轮毂120、桨叶组130。桨叶组130可以包括多个横梁(示例性的，图中为4个横梁131、132、133、134)，每个横梁可以连接多个桨叶(示例性的，图中每个横梁分别连接2个桨叶1311、1312，1321、1322，1331、1332，1341、1342)。
53.如图2所示，排料桨100可以设置在平底容器200中，典型应用场景下，该平底容器200可以为例如化工制药等领域中使用的洗涤过滤装置或洗涤过滤装置的一部分。平底容器200可以包括容器内壁210、容器底面220、中心排料口230。容器内壁210可以为圆柱形，容器底面220可以为平面(不排除较小的，例如小于5度的倾斜或锥度)，中心排料口230可以设置于容器底面220的平面中心位置。
54.优选的，桨叶组130的横梁数量可以为2-8个，特别是4-6个，每个横梁上连接的桨叶数量可以为1-15个，特别是2-8个。优选的，多个桨叶是彼此独立的，至少在下侧部是分开的。
55.优选的，桨叶组130的横梁的数量可以为偶数，横梁的布置方式可以为以旋转轴为中心的中心对称分布，每个横梁上的桨叶数量可以相等。这种排布方式能够增强桨叶组130的结构强度，使桨叶组130受力较均匀，提高桨叶组130工作时的稳定性。
56.优选的，如图2所示，横梁的外端部到容器内壁210的距离、桨叶的底部到容器底面220的距离、最外侧的桨叶(图1中，最外侧桨叶为桨叶1311)的侧边到容器内壁210的距离均可以为0-15mm。
57.优选的，桨叶的高度可以为5-1500mm。
58.优选的，横梁的材料可以为金属，例如选用圆钢，圆钢的底部可以车、铣成平面。圆钢亦可以通过冲压等方式形成大致d字形横截面。这里的圆钢可以、但不必是实心的。当然，横梁的材料不限于此。横梁可以采用焊接的方式安装到轮毂120的侧面。桨叶的材料可以为金属。
59.可以理解，本实施方式中，横梁可以为直梁或者曲梁。
60.优选的，桨叶可以为片状，其横截面的形状可以为三角形或矩形。如图3所示，其横截面的形状为三角形，特别是钝角三角形。桨叶的迎液面(即桨叶旋转工作时，直接推动物料的一面)可以构成三角形的最长边。各桨叶的迎液面可以、但不限于是平面，例如，迎液面还可以为有一定弧度的凹面。
61.优选的，如图3所示，桨叶的迎液面(当迎液面为凹面时，为该凹面的径向内侧边缘和径向外侧边缘的连线或者平面)与横梁轴线的夹角可以为10-80度，特别是30-60度。所有桨叶的迎液面倾角均向内沿顺时针方向或者逆时针方向。具体的角度可以根据物料的粒径、粘度等参数计算确定。示例性的，图中桨叶的迎液面与横梁轴线的夹角的角度为45度。
62.这里以桨叶1311为例说明桨叶的迎液面的朝向。迎液面的径向外侧端部比径向内侧端部靠近桨叶的旋转方向上的下游侧。以横梁131所在的平底容器200的径向(或者说，横梁131的轴向或延伸方向、长度方向)为基准，桨叶1311的迎液面朝向径向内侧(向内)倾斜。桨叶1311的迎液面与该径向的夹角可以为10至80度，特别是30至60度。
63.例如，桨叶1311的迎液面还可以为朝向桨叶的旋转方向上的上游侧凸出的凹面，例如圆弧面。此时，该圆弧面的径向内侧边缘和径向外侧边缘的连线(或者平面)与上述径向的夹角可以为10至80度，特别是30至60度。
64.可以理解，横梁与桨叶的具体数量与排布方式可以根据相应平底容器的内径、桨叶的宽度、桨叶的迎液面相对横梁的角度等参数来设计或计算得出。轮毂120的形状可以根据横梁的数量确定。各桨叶可以具有相同或类似的形状、构造、朝向。当然，本技术不限此于。
65.进一步的，旋转轴110可以连接到减速机的输出轴，减速机再连接到电机，用于为排料桨的旋转工作提供动力。可选的，减速机可以与电机一体组装为减速电机。
66.如图1、图3所示，旋转轴110连接到轮毂120。优选的，旋转轴110的周面可以形成有键槽，轮毂120的竖直方向可以形成通孔或者开口朝上的盲孔，其内表面可以形成有键槽。旋转轴110与轮毂120可以使用键连接，使得旋转轴110和轮毂120的内表面在周向上固定以传递运动与转矩。进而使旋转轴110带动整个排料桨100旋转。
67.当然，旋转轴110和轮毂120的连接方式不限于此。例如，二者还可以形状配合，例如，通过方形或六边形的轴端和孔相配合。例如，还可以通过螺栓、焊接等方式来固定或附加固定旋转轴110和轮毂120。可以理解，可以使用一个或多个连接件来连接多个横梁，例如，通过一个或多个环形构件来连接和加强横梁。
68.可以理解，本实施方式也可以不使用轮毂120，而是直接将横梁连接到旋转轴。例如，通过螺栓、焊接等方式固定连接横梁与旋转轴。例如，旋转轴的下端部可以形成为多棱柱状，以便于连接多个横梁。
69.如图2、图3所示，排料桨100的旋转方向可以为顺时针方向或者逆时针方向，旋转方向与桨叶的迎液面的倾角朝向应该一致(示例性的，图中为顺时针方向)。
70.特别的，本实施方式中，桨叶不是对称均布的，每个横梁上的桨叶的位置可以不同。不同桨叶的位置，可以自横梁的端部的邻近或抵触容器内壁210的位置逐渐沿靠近容器底部中心的方向递进。示例性的，如图3所示，横梁131的外侧的桨叶1311为桨叶组中的最外侧桨叶。桨叶1311、1321、1331、1341、1312、1322、1332、1342依次相对靠近中心排料口230。桨叶1342为最靠近中心排料口230的桨叶。可以理解，本技术的实施方式不排除部分桨叶距
旋转轴的径向距离相同。
71.每一个桨叶在旋转工作时的清扫路径可以呈不相同的圆环状，所有桨叶在旋转工作时的圆环状路径可以覆盖(或者基本覆盖)整个容器底面220。
72.示例性的，如图3所示，桨叶1311的清扫路径为最靠近容器底面边缘的圆环。桨叶1311、1321、1331、1341、1312、1322、1332、1342的清扫路径依次为内圆与外圆直径不断缩小的环宽相同的圆环。相邻近的圆环状路径有部分重叠。
73.优选的，距旋转轴110距离相近(或者说，距中心排料口230的径向距离或长度相接近的)的桨叶的圆环状路径的覆盖范围可以有所重叠，重叠范围可以为10％-40％。
74.优选的，对称布置的横梁上相同次序(即每根横梁上的桨叶沿横梁由外向内或者由内向外的次序)的桨叶的圆环状路径的覆盖范围可以邻近(或者部分重叠)。即对称布置的横梁上相同次序的桨叶相对旋转轴110的距离接近。这种桨叶排布方式可以使排料桨的质量分布较为平衡，各横梁及其连接的桨叶的受力情况较为均匀。从而增强排料桨的强度，提升其在作业时的结构稳定性。示例性的，如图3所示，横梁131与横梁132为中心对称布置，桨叶1311与桨叶1321的圆环状路径相近且部分重叠，桨叶1312与桨叶1322的圆环状路径相近且有所重叠；同样的，横梁133与横梁134为中心对称布置，桨叶1331与桨叶1341的圆环状路径相近且部分重叠，桨叶1332与桨叶1342的圆环状路径相近且有所重叠。
75.由于桨叶的迎液面具有向内的倾角(即迎液面的径向外侧端部比径向内侧端部靠近桨叶的旋转方向上的下游侧)，桨叶在旋转运动的过程中逐渐将其经过的圆环状路径上的物料向该圆环状路径的径向内侧推动。物料之后进入到圆环状路径的内圆相邻近(或者相重叠)的另一桨叶的圆环状路径上，物料进一步随桨叶的旋转被桨叶朝着中心排料口230推动。最终，物料会被推动至邻近中心排料口230的位置。
76.如图1、图4所示，最靠近中心排料口230的桨叶上还可以设置有中心刮刀。示例性的，图中横梁134上的桨叶1342下部设置有中心刮刀1343。中心刮刀1343可以具有一定弧度，中心刮刀的径向内侧端部可以邻近(或者抵触)中心排料口230的边缘。中心刮刀1343随其连接到的桨叶1342一起旋转，其清扫路径可以为圆形。中心刮刀1343能够将桨叶带来的逐步向中心排料口230富集的物料清扫入中心排料口230。
77.可以理解，中心刮刀1343不是必须的。特别地，但非限制性地，中心刮刀1343的功能可以由桨叶代替。换言之，最内侧的一个浆叶的迎液面可以邻近(或者抵触)中心排料口230的边缘，或者与中心排料口230略重叠。
78.各桨叶的高度方向上的不同位置不必有完全相同的形状(横截面形状)，优选地，至少各桨叶的下端部满足上面说明的结构、朝向等。
79.本技术的实施方式还提供一种洗涤过滤设备，其包括上述中心排料桨100和平底容器200。
80.本技术的洗涤过滤设备在进行洗涤过滤作业时，排料桨100具有充分搅拌物料的功能，例如：充分混合固液物料，或者使杂质充分溶于洗涤液。当洗涤过滤作业完成时，设备排出液体或者洗涤液。此时，物料可以呈粉末状或者残余部分液体呈固液混合状态，其流动性较差，难以自主通过排料口排出。而排料桨100在排料作业时可以使物料逐步向容器底部中心富集，最后通过设置在底部中心排料口顺利排出。
81.本技术的排料桨100尤其适用于粉末、小颗粒、凝胶、粘稠的固液混合物等状态或
性质的物料的排放。但是，可以理解，本技术的排料桨100的用途不限于此，尤其是不限于洗涤过滤设备的物料排放。
82.应当理解，上述实施方式的部分方面或特征可以适当地组合。
83.下面简单说明本技术的上述实施方式的部分有益效果。
84.(i)本技术的中心排料桨，在适用于洗涤过滤等设备时，可以同时具备充分搅拌物料与促进排料的功能，可以节省设备空间，降低设备制造成本。
85.(ii)本技术的中心排料桨，适用于底部为平面或近似平面的设备，采取中心排料的方式设置中心排料口。相比于传统的侧壁排料口，中心排料口的制造生产成本较低，性能稳定可靠。
86.(iii)本技术的中心排料桨，相比于现有的螺旋桨叶，增加了横梁用于连接桨叶，每片桨叶的迎液面的面积相比于螺旋桨叶也有所减小。也就使得本技术的中心排料桨具有更高的结构强度与稳定性，可以适用于具有较大内径的生产设备中。
87.可以理解，在本技术中，未特别限定部件或构件的数量时，其数量可以是一个或多个，这里的多个是指两个或更多个。对于附图中示出和/或说明书描述了部件或构件的数量为例如两个、三个、四个等的具体数量的情况，该具体数量通常是示例性的而非限制性的，可以将其理解为多个，即两个或更多个，但是，这不意味着本技术排除了一个的情况。
88.应当理解，上述实施方式仅是示例性的，不用于限制本技术。本领域技术人员可以在本技术的教导下对上述实施方式做出各种变型和改变，而不脱离本技术的范围。