一種螺旋芯軸及臥式離心機的製作方法
2023-05-25 04:47:00 2
1.本技術涉及固液分離技術領域，尤其是涉及一種臥式離心機。
背景技術：
2.臥式離心機是一種利用高速旋轉的轉鼓產生離心力把懸浮液中的固體顆粒截留在轉鼓內並在螺旋推力的作用下向機外自動卸出；同時在離心力的作用下，懸浮液中的液體通過螺旋通道從轉鼓端蓋溢流孔被甩出，從而達到液固分離的機器。
3.如圖1所示，為現有的一種臥式離心機的局部結構示意圖。其螺旋芯軸100的圓柱段靠近錐段的一側設置出料腔110，同時錐段內設置有回料腔120。進料管200可以由外部貫穿回料腔120至出料腔110，從而進料管200輸送的混合漿料可以通過出料腔110排至轉鼓分離區300內。
4.但是，上述的臥式離心機在實際使用過程中，回料腔120和出料腔110都容易產生積料，從而不方便進行清潔，並且積料還會增加整個螺旋芯軸100的轉動質量，進而導致螺旋芯軸100的工作阻力增大；再者，因積料圓周分布不均，導致轉子動平衡被破壞，加劇離心機的運行振動。並且，隨著積料的增多出料腔110的內部壓強將逐漸增大，進而可能會導致混合漿料向進料管200發生倒灌。所以，現在急需對現有的臥式離心機進行改進。
技術實現要素：
5.本技術的其中一個目的在於提供一種能夠保證出料順暢的螺旋芯軸。
6.本技術的另一個目的在於提供一種能夠保證出料順暢的臥式離心機。
7.為達到上述的至少一個目的，本技術採用的技術方案為：一種螺旋芯軸，包括圓柱段和錐段；所述螺旋芯軸上設置有出料槽，所述出料槽沿軸向設置於所述螺旋芯軸的中心，並通過至少一個等長的出料口和外部進行連通；所述出料槽至少有部分位於所述圓柱段。
8.優選的，所述出料槽位於所述圓柱段的長度佔所述圓柱段總長的30％-90％。
9.優選的，所述出料槽分別位於所述圓柱段和所述錐段，且所述出料槽位於所述錐段的長度佔所述錐段總長的30％-80％。
10.優選的，所述螺旋芯軸包括多個連接板，所述連接板沿圓周方向相包圍的形成所述出料槽；相鄰所述連接板之間通過間隔設置以形成所述出料口。
11.優選的，所述連接板的內側向所述出料槽的中心進行弧形凸起，且所述連接板內側截面的弧長所對應的圓心角為90
°‑
180
°
。
12.優選的，所述連接板的內側向所述出料槽的中心進行v形凸起，且v形的夾角為60
°‑
120
°
。
13.優選的，所述出料槽的截面尺寸為所述連接板內側內切圓的半徑r2，所述連接板的外接圓半徑為r1；則r2/r1的值為0.4-0.6。
14.優選的，多個所述連接板的兩端分別通過第一連接部和第二連接部進行固定連接；所述連接板的外側包括平直段和傾斜段，所述平直段和所述第二連接部相連接以形成
所述圓柱段，所述傾斜段和所述第一連接部相連接以形成所述錐段。
15.優選的，所述第一連接部的中心設置有用於安裝進料管的安裝孔，所述安裝孔的尺寸小於等於所述出料槽的截面尺寸。
16.一種臥式離心機，包括上述的螺旋芯軸。
17.與現有技術相比，本技術的有益效果在於：
18.(1)通過將傳統的出料腔設置成出料槽，從而可以通過增加混合漿料的出料長度，以保證進料管的混合漿料能夠被及時的排出，進而可以提高混合漿料的出料順暢性。
19.(2)同時，通過將出料槽的內壁進行沿出料方向的傾斜光滑設置，從而在螺旋芯軸進行旋轉時，可以保證位於出料槽內的混合漿料被離心力排出，進而在進一步提高混合漿料出料順暢性的同時，還可以有效的避免出料槽內發生積料。
附圖說明
20.圖1為現有技術的一種臥式離心機的局部結構示意圖。
21.圖2為本發明中螺旋芯軸的結構示意。
22.圖3為本發明中螺旋芯軸的正視方向結構示意圖。
23.圖4為本發明中螺旋芯軸其中一個實施例的截面結構示意圖。
24.圖5為本發明中螺旋芯軸另一個實施例的截面結構示意圖。
25.圖6為本發明中螺旋芯軸再一個實施例的截面結構示意圖。
26.圖中：螺旋芯軸100、圓柱段101、錐段102、出料槽103、連接板104、平直段1041、傾斜段1042、第一連接部105、第二連接部106、出料口107、安裝孔108、出料腔110、回料腔120、進料管200、分離區300。
具體實施方式
27.下面，結合具體實施方式，對本技術做進一步描述，需要說明的是，在不相衝突的前提下，以下描述的各實施例之間或各技術特徵之間可以任意組合形成新的實施例。
28.在本技術的描述中，需要說明的是，對於方位詞，如有術語「中心」、「橫向」、「縱向」、「長度」、「寬度」、「厚度」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「頂」、「底」、「內」、「外」、「順時針」、「逆時針」等指示方位和位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於敘述本技術和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定方位構造和操作，不能理解為限制本技術的具體保護範圍。
29.需要說明的是，本技術的說明書和權利要求書中的術語「第一」、「第二」等是用於區別類似的對象，而不必用於描述特定的順序或先後次序。
30.本技術的一個方面提供了一種螺旋芯軸，如圖2至圖6所示，其中一個優選的實施例，包括圓柱段101和錐段102，從而在螺旋芯軸100旋轉的過程中，混合漿料中的固相物和液相物可以分別沿錐段102以及圓柱段101進行固液分離。螺旋芯軸100上設置有出料槽103，出料槽103沿軸向設置於螺旋芯軸100的中心，並通過至少一個等長的出料口107和外部進行連通，並且出料槽103至少有部分位於圓柱段101。從而進料管200輸入的混合漿料可以輸送至出料槽103內並通過出料口107完全排出，進而可以保證混合漿料的出料順暢性。
31.可以理解的是，如圖1所示，傳統的出料腔110的長度較短，從而在進料管200將混
合漿料輸送至出料腔110時，混合漿料容易和出料腔110的側壁發生衝擊，進而對螺旋芯軸100的轉動運動產生幹涉，並且較大的衝擊還容易造成混合漿料回流倒灌。
32.而在本技術中，通過設置長度較長的出料槽103，並且出料槽103的側部設置與之等長的出料口107。從而在進料管200將混合漿料輸送至出料槽103內時，隨著混合漿料的噴出距離的增加，其所產生的衝擊力逐漸降低，從而可以降低或避免混合漿料對螺旋芯軸100產生衝擊。並且噴出的混合漿料可以在自身的重力作用下落入至出料槽103的內壁並沿出料口107排出。由於出料口107和出料槽103等長，從而在長度方向上出料槽103和出料口107之間不存在死角，進而在方便混合漿料進行順暢排出的同時，還可以避免混合漿料中的固相物的堆積。
33.本實施例中，出料槽103的結構分布方式有多種，包括但不限於下述的兩種。
34.結構分布方式一：出料槽103隻分布於螺旋芯軸100的圓柱段。為了保證出料槽103具有足夠的長度，可以設螺旋芯軸100的圓柱段101的長度為x，出料槽103的長度為l1，則l1/x的值為0.3-0.9。
35.結構分布方式二：如圖2和圖3所示，出料槽103的一部分分布於螺旋芯軸100的圓柱段101，出料槽103的另一部分分布於螺旋芯軸100的錐段102。為了保證出料槽103具有足夠的長度，可以設螺旋芯軸100的圓柱段101的長度為x，出料槽103位於圓柱段101的長度為l1，則l1/x的值可以為0.3-0.9。還可以設螺旋芯軸100的錐段102的長度為y，出料槽103位於錐段102的長度為l2，則l2/y的值可以為0.3-0.8。
36.可以理解的是，上述的兩種結構分布方式均能夠滿足實際使用要求。
37.同時，在上述的結構分布方式一，螺旋芯軸100的錐段102的內部存在有傳統的回料腔120。而上述的結構分布方式二中，位於螺旋芯軸100的錐段102的部分出料槽103代替了傳統的回料腔120。從而在進料管200將混合漿料輸送至出料槽103內時，對於上述的結構分布方式一，雖然出料口107能夠將絕大部分的混合漿料排出，但溼潤的環境可能會將少量的混合漿料滲透至回料腔120內，從而不方便後續的清潔。所以，在本技術中，對於出料槽103的結構分布方式優選採用上述的結構分布方式二。
38.本實施例中，出料口107的數量可以為一個，也可以為多個。
39.可以理解的是，當出料口107的數量為一個時，為了避免出料槽103內側未與外界連通的區域在離心力下產生混合漿料的積蓄，可以將出料槽103的內側進行向著出料槽103中心的凸起設置。從而在螺旋芯軸100旋轉的過程中，部分混合的汙水可以直接沿出料口107直接排出，剩餘積蓄在出料槽103內側的混合漿料可以在離心力的作用下沿出料槽103的內側進行滑動，直至沿出料口107排出螺旋芯軸100。
40.而當出料口107為多個時，為了避免出料槽103內側未與外界連通的區域在離心力下產生混合漿料的積蓄，可以將出料槽103於相鄰出料口107之間的區域內側進行凸起設置，且凸起的方向向著出料槽103的中心。從而在螺旋芯軸100旋轉的過程中，部分混合的汙水可以直接沿出料口107直接排出，剩餘積蓄在出料槽103內側的混合漿料可以在離心力的作用下沿出料槽103的內側進行滑動，直至沿出料口107排出螺旋芯軸100。
41.所以，出料口107的具體數量可以根據實際需要進行選擇，例如圖4至圖6所示，出料口107的數量優選為四個。
42.本技術的其中一個實施例，如圖2至圖6所示，螺旋芯軸100包括多個連接板104，多
個連接板104沿圓周方向進行相包圍的設置以形成環形結構，環形結構的外側用於固定螺旋葉，環形結構的內側可以形成出料槽103；並且相鄰連接板104之間通過間隔設置的區域來形成出料口107。
43.可以理解的是，連接板104的具體數量可以根據出料口107的數量進行選擇。例如圖4至圖6所示，連接板104的數量為四個，從而連接板104相鄰可以產生四個出料口107。
44.本實施例中，如圖4至圖5所示，連接板104的內側均向著出料槽103的中心進行凸起設置，以保證在螺旋芯軸100旋轉的過程中，出料槽103的內壁無法進行混合漿料的積蓄。
45.可以理解的是，出料槽103和出料口107為多個連接板104的內側通過相互配合所形成的區域的兩個部分。即出料槽103和出料口107之間是完全連通的；從而在進料管200將混合漿料輸送至出料槽103內時，部分混合漿料可以在自身重力的作用下直接沿出料槽103排至分離區300內，剩餘的部分混合漿料被連接板104的內側所阻礙，但是隨著螺旋芯軸100的轉動可以對位於連接板104內側的混合漿料產生離心力。此時可以對離心力進行分解，其中相切於連接板104內側的分力可以驅使混合漿料進行沿連接板104內側的滑動，直至滑動至相靠近的出料口107被排至分離區300內。
46.本實施例中，如圖4至圖6所示，出料槽103可以看作成多個連接板104內側相內切所形成的圓柱體，從而出料槽103的截面尺寸可以為連接板104內側內切圓的半徑r2；同時螺旋芯軸100的截面尺寸可以為連接板104的截面外接圓半徑r1；則r2/r1的值可以為0.4-0.6。
47.可以理解的是，根據流體的雷諾運動方程可知，流體的速度越快，則其受到的壓強越小。從而在螺旋芯軸100旋轉的過程中，越靠近出料口107外埠的位置的壓強越小，從而出料口107內側的高壓可以將出料槽103內側積蓄的混合漿料加快排出，進而在提高混合漿料排出的順暢性的同時，可以進一步避免發生混合漿料的繼續。
48.故而，出料口107內外兩側的壓強差越大，混合漿料所受到的向外排出的壓力越大。所以，為了保證出料口107內外兩側的壓強差能夠滿足使用要求，則出料口107的內外兩側需要具有足夠的距離差。即連接板104需要向出料槽103中心凸起足夠的高度，但連接板104的凸起高度過高則會導致出料口107的開口尺寸縮小，從而影響到混合漿料的排量。所以，一般來說，連接板104向出料槽103中心凸起的高度可以為螺旋芯軸100半徑的0.4-0.6。
49.本實施例中，連接板104向出料槽103中心進行凸起的具體結構有多種，包括但不限於下述的兩種。
50.結構一：如圖4和圖6所示，連接板104的內側向出料槽103的中心進行弧形凸起，且連接板104內側截面的弧長所對應的圓心角為90
°‑
180
°
。
51.可以理解的是，若連接板104內側截面的弧長對應的圓心角過小，則在滿足出料口107開口程度的情況下，可能會導致連接板104的凸起高度不足；或者在滿足連接板104凸起高度的情況下，可能會導致出料口107的開口過小。若連接板104內側截面的弧長對應的圓心角過大，則會導致連接板104的凸起高度過高。
52.還可以理解的是，根據連接板104內側截面的弧長所對應的圓心角的值不同，出料口107的截面形狀可以呈「八」字形，也可以呈鞍形。
53.結構二：如圖5所示，連接板104的內側向出料槽103的中心進行v形凸起，且v形的夾角為30
°‑
120
°
。
54.可以理解的是，若連接板104的內側向出料槽103的中心進行v形凸起的夾角過小，可能會導致連接板104的結構強度不足，進而影響螺旋芯軸100的使用。若連接板104的內側向出料槽103的中心進行v形凸起的夾角過大，則會導致出料口107的開口縮小。本實施例中，連接板104的內側向出料槽103的中心進行v形凸起的夾角優選為60
°‑
120
°
。
55.本技術的其中一個實施例，如圖2和圖3所示，多個連接板104的兩端可以分別通過第一連接部105和第二連接部106進行固定連接。連接板104的外側包括平直段1041和傾斜段1042，平直段1041和第二連接部106相連接可以形成圓柱段101，傾斜段1042和第一連接部105相連接可以形成錐段102。
56.可以理解的是，第一連接部105和第二連接部106主要用於進行螺旋芯軸100的支撐安裝。所以，第一連接部105和第二連接部106一般都成圓柱形，且第一連接部105和第二連接部106都具有一定的長度，以方便進行螺旋芯軸100的安裝。第一連接部105的長度一般為為螺旋芯軸100上的錐段102長度的20％，故而出料槽103位於錐段102的長度最多只能佔錐段102長度的80％。第二連接部106的長度一般為螺旋芯軸100上的圓柱段101長度的10％，故而出料槽103位於圓柱段101的長度最多只能佔圓柱段101長度的90％。
57.具體的，如圖4至圖6所示，第一連接部105的中心設置有用於安裝進料管200的安裝孔108，安裝孔108的尺寸小於等於出料槽103的截面尺寸，以避免出料槽103對進料管200輸送的混合漿料產生幹涉衝擊。
58.本技術的另一個方面提供了一種臥式離心機，包括上述的螺旋芯軸100。
59.可以理解的是，本技術中的螺旋芯軸不僅可以應用於車輛，也可以應用於其他領域。
60.以上描述了本技術的基本原理、主要特徵和本技術的優點。本行業的技術人員應該了解，本技術不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是本技術的原理，在不脫離本技術精神和範圍的前提下本技術還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本技術的範圍內。本技術要求的保護範圍由所附的權利要求書及其等同物界定。