專利名稱：用于沉降式離心機的螺旋式輸送器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種將形成為用于在沉降式離心機中從液體混合物中分離固體顆粒的螺旋式輸送器，所述混合物中的顆粒懸浮在密度小于該顆粒的液體中，所述沉降式離心機包括一個轉子，該轉子具有一個所述混合物的入口，一個得到分離的固體顆粒的出口，以及一個從固體顆粒中分離出的液體的出口，并且所述轉子以第一速度繞旋轉軸線旋轉，和一個螺旋式輸送器，所述輸送器設置在轉子內(nèi)并以不同于第一速度的第二速度繞旋轉軸線旋轉，所述螺旋式輸送器包括一個沿旋轉軸線延伸的中心體，至少一個輸送器螺旋(thread)，所述輸送器螺旋象螺紋一樣沿著并圍繞中心體延伸，并且由中心體支撐以便于在中心體周圍形成螺紋式流道，和至少一個擋板，該擋板橋接位于輸送器螺旋的不同部分之間的所述流道，以阻止液體和固體顆粒沿著流道朝所述固體顆粒的出口自由移動。
專利文獻US3885734和US3934792中描述了這種類型的螺旋式輸送器。
在根據(jù)專利文獻US3885734中的螺旋式輸送器中，上述擋板為設置在基本垂直于旋轉軸線的平面內(nèi)的一個環(huán)形盤。
另一方面，根據(jù)專利文獻US3934792中的螺旋式輸送器，所述擋板設置在基本相對于所述旋轉軸線徑向和軸向延伸的輸送器螺旋片的兩個相鄰部分之間。
專利文獻WO99/65610也說明了最初限定的這種螺旋式輸送器。
傳統(tǒng)地，用于沉降式離心機的螺旋式輸送器由金屬制成，將一條金屬片加工成螺紋狀并沿著其徑向內(nèi)部螺紋形的邊緣焊接在中心體上，當需要時，上述類型的擋板被焊接于螺紋上并甚至可能是中心體上。
在專利文獻WO99/65610中提及，轉子和螺旋式輸送器由可釋放地彼此連接(第22頁)的幾部分構成，并且螺旋式輸送器可由一片塑料制成(第15頁)。然而，在該文獻中并沒有精確地提及加工螺旋式輸送器的任何方法。塑料部件的常規(guī)加工方法為注塑法。然而，這種方法看起來似乎并不適合于專利WO99/65610中說明的螺旋式輸送器的任何實施例。因此，看起來似乎不可能通過將其螺旋擰出而將注塑形成的螺旋式輸送器從模型中取出。
專利US5800332中也說明了一種沉降式離心機，其中轉子和螺旋式輸送器由可釋放地彼此連接的幾部分構成。
本發(fā)明的一個目的是提供一種螺旋式輸送器的結構，該結構使螺旋式輸送器的簡單加工-即使它是由塑料制成的-確保固體顆粒在轉子內(nèi)通過所述擋板輸送并且在輸送器螺旋與擋板相交的區(qū)域提供所需硬度和強度成為可能。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種螺旋式輸送器的結構，該結構使螺旋式輸送器的簡單裝配成為可能。
根據(jù)本發(fā)明的這些目的可通過開始限定類型的螺旋式輸送器而獲得，其中，螺旋式輸送器包括至少兩個初始分離的部分，每一部分包括所述輸送器旋片的一部分并且軸向保持在一起，當它們在軸向保持在一起時，所述擋板構成了一個在兩個螺旋式輸送器螺旋之間保持就位的單獨部件，和該單獨部件具有一個在輸送器螺旋與擋板相交并越過擋板延伸的區(qū)域形成部分輸送器螺旋的部分。
通過本發(fā)明，螺旋式輸送器的不同部分和所述擋板可以自身單獨制造。如果螺旋式輸送器由塑料制造，那么該不同部分可由注塑技術形成。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，當這些部件被軸向保持在一起時，所述單獨部件由螺旋式輸送器的所述部分保持就位。另外，螺旋式輸送器的所述部分可分離地彼此連接。例如，如果出現(xiàn)擋板的尺寸對于使用所述沉降式離心機的分離過程不是最優(yōu)的情況時，這使得所述擋板很容易更換。例如，如果需要的話，所述擋板可由于磨損而更換。
優(yōu)選的是，螺旋式輸送器的每一部分也包括一部分中心體。在這種情況下，中心體的每一部分適合提供一個具有軸向筋和槽的基本圓柱形部分，其中一部分具有內(nèi)部的筋和槽，另一部分具有外部的筋和槽，這樣設置可使螺旋式輸送器的不同部分保持驅動連接。該部分通過一個在中心體內(nèi)軸向延伸的部件軸向保持在一起。因此，如果需要的話，這些部分的每一個都很容易更換。
本發(fā)明并不限制于包括只有一個輸送器螺旋和只有一個擋板的螺旋式輸送器。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，螺旋式輸送器包括兩個象螺紋一樣沿著并圍繞中心體延伸的輸送器螺旋，并且其由中心體支持以便于在中心體周圍形成兩個螺紋狀的流道。另外，螺旋式輸送器包括一個用于每一個所述流道的限定類型的擋板，該擋板在螺旋式輸送器不同部分之間橋接相應流道以阻止液體和固體顆粒沿著流道朝所述固體顆粒出口自由流動。在具有兩個輸送器螺旋的螺旋式輸送器中，在螺旋式輸送器內(nèi)獲得了一種改進的平衡，為沉降式離心機提供了改進的操作參數(shù)。
在這種情況下，螺旋式輸送器具有兩個限定類型的擋板，它們可以作為一個單獨部件，其用來橋接所述兩個流道并在所述螺旋式輸送器兩個部分之間保持就位。每一個擋板可由如US3885734或US3934792中的方法形成。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述單獨部件可基本具有一個具有兩個在直徑上相對的部分的環(huán)形盤，環(huán)形盤的一部分形成一個所述輸送器螺旋的一部分，并且環(huán)形盤的另一部分形成了另一個所述輸送器螺旋的一部分。這樣，該環(huán)形盤可包括兩個附加的在直徑上相對的部分，每一個形成了橋接相應的兩個螺旋式流道的所述兩個擋板中的一個。在這種情況下，該兩個擋板可由US3885734中的方法形成。
將參考附圖對本發(fā)明進一步描述，其中

圖1示出了一個包括一個轉子和一個螺旋式輸送器，一個保持在螺旋式輸送器連接在一起的兩部分之間的環(huán)形盤的沉降式離心機的縱截面，圖2示出了根據(jù)圖1中的螺旋式輸送器的比例放大的一部分，螺旋式輸送器的所述部分以一定的軸向間距彼此間隔。
圖3示出了環(huán)形盤的比例放大的透視圖。
圖1中示出了一個沉降式離心機，其包括一個以一定速度繞垂直的旋轉軸線R旋轉的轉子1，和一個設置在轉子1內(nèi)并基本繞旋轉軸線R旋轉的螺旋式輸送器2，盡管其具有與轉子1不同的速度。沉降式離心機傾向于如專利WO99/65610中所述的方式垂直懸掛。因此，這里并不描述懸掛和驅動沉降式離心機所必須的裝置。
轉子1具有一個包括或連接于空心的轉子軸4的基本圓柱形的上部轉子部分3，和一個基本圓錐形的下部轉子部分5。所述轉子部分3和轉子軸4通過螺釘(未示出)彼此連接。當然，也可以使用其它可替換的連接部件。所述轉子部分3和5可形成為如由螺釘(未示出)彼此可釋放地連接的兩個分離的部分。
轉子1在其上端有幾個液體的出口6，并且在其底端有一個位于中央的軸向定向的淤渣出口。在液體的出口6區(qū)域，稍微在這些區(qū)域下面，設置有一個環(huán)8，其在轉子內(nèi)形成了一個流向出口6和流出出口6的液體的溢流出口。環(huán)8用于在轉子1內(nèi)在徑向水平9處保持一個自由液面。環(huán)8的可釋放設置提供了選擇不同內(nèi)徑環(huán)的可能性，這樣也可以改變徑向水平9。
如圖1中所示，螺旋式輸送器包括一個沿著旋轉軸線R延伸的中心體10，兩個象螺紋一樣分別沿著并圍繞該中心體10延伸的輸送器螺旋11a和11b，和一個在朝向環(huán)繞的轉子部分3的方向上自中心體10垂直于旋轉軸線R延伸的盤12。在盤12的區(qū)域內(nèi)，盤12從距離旋轉軸線R第一距離的一徑向水平，在這種情況下為從中心體10，到距離旋轉軸線R較大的第二距離的一個徑向水平橋接兩個流道，該較大的第二距離小于旋轉軸線R與相應地在盤12的區(qū)域內(nèi)的輸送器螺旋11a和11b的周緣部分之間的距離。因此，在盤12周緣部分與轉子部分3之間形成了一個間隙12a，除了在該間隙被輸送器螺旋11a和11b填滿的兩個區(qū)域外，所述間隙圍繞旋轉軸線R延伸。
空心軸13通過轉子軸4內(nèi)部從上部延伸進入轉子1并在轉子內(nèi)部支撐中心體。一個將用于待處理的液體混合物的固定入口管14在轉子1內(nèi)延伸穿過軸13。入口管14在中心體10內(nèi)的第一空間15開口。該第一空間15在其軸向下端由隔板16限定，該隔板阻止了液體混合物進一步向下流入中心體10內(nèi)?？臻g15在其軸向上端由錐形部件17限定。設置錐形部件17以便于在錐形部件與入口管14之間形成間隙18。該空間15在其軸向上端通過間隙18與第二空間19連通。中心體10具有一個或多個連接第一空間15和轉子1的分隔腔的孔20，該孔在所述盤12上部在中心體10和圍繞的轉子部分3之間形成。中心體10還包括一個或多個連接第二空間19和轉子1的所述分隔腔的孔21。
中心體10包括兩部分第一上部部分22和第二下部部分23。這些部分彼此可釋放地連接，為了這個目的，下部部分23具有一個基本圓柱形的部分24，部分24的外部具有軸向設置的筋和槽，這些筋和槽與中心體10的上部部分22的同樣基本圓柱形部分25內(nèi)部形成的筋和槽接合。因此，中心體10的兩個部分22和23彼此驅動連接。
環(huán)形盤12(見圖3)包括兩個直徑方向相對的部分26和27，其中一部分26形成了輸送器螺旋11a的一部分，另一部分27形成了輸送器螺旋片11b的一部分。此外，盤12包括在兩個直徑方向相對的附加部分28a和28b，其中的每一個形成了橋接(兩個)相應的螺紋形流道的兩個擋板中的一個，其在輸送器螺旋11a和11b之間形成。
如圖2中示出的，螺旋式輸送器的不同部分22和23可通過彼此軸向對接連接在一起。當它們連接在一起時，將環(huán)形盤12放置于部分22與23之間并且通過這些部分保持就位。
將部分22和23連接在一起后，它們通過設置在中心體10內(nèi)(見圖1)的桿29軸向保持在一起。桿29通過隔板16從空間15延伸并進一步軸向通過中心體10的整個下部部分23。上面所述的設置在路徑內(nèi)的螺旋式輸送器具有兩個流道，該流道由象螺紋一樣肩并肩沿著并圍繞中心體10延伸的輸送器螺旋11a和11b限定并位于二者之間。所述盤12橋接所述流道以阻止液體沿著流道流向出口7。可通過盤12下行的僅僅是從通過入口管14進入的混合物中分離出的淤渣，這些淤渣由輸送器螺旋11a和11b軸向沿著轉子部分3內(nèi)側通過盤12與轉子部分3之間的間隙12a供應。
盤12形成了一個隔板，該隔板將轉子1內(nèi)部分成了一個位于盤12上部的分隔腔30和一個位于盤12下部的淤渣出口腔31。因此，該兩個腔31和30僅僅通過間隙12a彼此連通。
如果需要，可通過盤12在分隔腔30內(nèi)在一個徑向地位于出口7水平內(nèi)的水平保持自由液面以便于得到分離的沒有液體的淤渣通過出口7。
上述沉降式離心機的工作如下。
轉子1和螺旋式輸送器2保持略微不同的旋轉速度繞旋轉軸線R旋轉。通過入口管14從上部向轉子供應液體和懸浮于液體內(nèi)的密度大于液體的顆粒的混合物。該混合物流經(jīng)第一空間15和孔20進入轉子并在那里產(chǎn)生旋轉。在轉子內(nèi)于水平9形成自由液面，自由液面的位置由在轉子上部的溢流出口8限定。雖然得到分離的固體顆粒在轉子部分3內(nèi)沉降，但是液體圍繞中心體10螺旋流動并通過液體出口6流出。借助于螺旋式輸送器2，這樣的顆粒以淤渣的形式沿著轉子部分3內(nèi)側通過盤12輸送并且進一步沿著轉子部分5的內(nèi)側朝著和通過轉子的淤渣出口7流出。
關于盤12的特殊功能，參考專利US3885734和WO99/65610。
權利要求
1.一種將形成為用于在沉降式離心機中從液體混合物中分離固體顆粒的螺旋式輸送器(2)，其中顆粒懸浮在密度小于該顆粒的液體中，該沉降式離心機包括一個轉子(1)，該轉子具有一個所述混合物的入口(14)，一個分離出的固體顆粒的出口(7)和一個與固體顆粒分離開的液體的出口(6)，轉子(1)以第一速度繞旋轉軸線(R)旋轉，和一個螺旋式輸送器(2)，該輸送器設置在轉子內(nèi)并以不同于第一速度的第二速度繞旋轉軸線(R)旋轉，該螺旋式輸送器包括一個中心體(10)，該中心體沿著旋轉軸線(R)延伸，至少一個輸送器螺旋(11a；11b)，該螺旋象螺紋一樣沿著并圍繞中心體(10)延伸并由中心體支撐以便于圍繞中心體(10)形成一個螺旋狀流道，至少一個擋板(12)，該擋板在輸送器螺旋(11a；11b)之間橋接所述流道以阻止液體和固體顆粒沿著流道朝固體顆粒的出口(7)自由移動，和至少兩個原始分離的部分(22，23)，每一部分包括所述輸送器螺旋(11a；11b)的一部分并且軸向保持在一起，當它們軸向保持在一起時，所述擋板(12)構成了一個保持在螺旋式輸送器不同部分(22，23)之間的單獨部件，其特征在于所述單獨部件具有一個部分(26；27)，其在輸送器螺旋與擋板(12)相交并越過擋板延伸的區(qū)域形成了輸送器螺旋(11a；11b)的一部分。
2.根據(jù)權利要求1所述的螺旋式輸送器，其特征在于，當這些部分軸向保持在一起時，所述單獨部件由螺旋式輸送器(2)的所述部分(22，23)保持就位。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的螺旋式輸送器，其特征在于，螺旋式輸送器(2)的所述部分(22，23)可分離地彼此連接。
4.根據(jù)權利要求1-3中任一權利要求所述的螺旋式輸送器，其特征在于，每一個所述螺旋式輸送器部分(22，23)包括中心體(10)的一部分。
5.根據(jù)權利要求1-4中任一權利要求所述的螺旋式輸送器，其特征在于，所述螺旋式輸送器部分(22，23)的每一部分包括一個具有軸向筋和槽的基本圓柱形部分(24；25)，一部分具有內(nèi)部的筋和槽并且另一部分具有外部的筋和槽，這樣設置使螺旋式輸送器的部分保持驅動連接。
6.根據(jù)權利要求1-5中任一權利要求所述的螺旋式輸送器，其特征在于，螺旋式輸送器部分(22，23)通過部件(29)軸向設置在一起，該部件(29)通過中心體(10)的一部分軸向延伸。
7.根據(jù)權利要求1-6中任一權利要求所述的螺旋式輸送器，其特征在于，兩個輸送器螺旋(11a，11b)象螺紋一樣沿著并圍繞中心體(10)延伸并且由中心體支撐以便于在中心體(10)周圍形成兩個螺紋狀的流道，和所述每一個流道具有一個限定類型的擋板(28a；28b)，該擋板(28a，28b)在輸送器螺旋(11a，11b)的不同部分之間橋接相應流道以阻止液體和固體顆粒沿著流動朝所述固體顆粒出口(7)自由移動。
8.根據(jù)權利要求7所述的螺旋式輸送器，其特征在于，擋板(28a，28b)作為一個單獨部件(12)，所述單獨部件用于橋接所述流道并保持在螺旋式輸送器(2)的所述兩部分(22，23)之間的適當位置。
9.根據(jù)權利要求8所述的螺旋式輸送器，其特征在于，所述單獨部件(12)具有一個具有兩個在直徑上相對的部分(26，27)的環(huán)形盤，其中環(huán)形盤的一部分(26)形成了一個所述輸送器螺旋(11a)的一部分，并且環(huán)形盤的另一部分(27)形成了另一個所述輸送器螺旋(11b)的一部分。
10.根據(jù)權利要求9所述的螺旋式輸送器，其特征在于，環(huán)形盤(12)包括兩個在直徑上相對的附加部分(28a，28b)，每一部分形成了橋接相應兩個螺旋狀流道的所述兩個擋板中的一個。
11.根據(jù)權利要求1-8中任一權利要求所述的螺旋式輸送器，其特征在于，所述至少一個擋板(28a；28b)從距離旋轉軸旋轉軸線(R)第一距離的徑向水平到距離旋轉軸線(R)一較大的第二距離的徑向水平橋接其流道，該較大的第二距離小于旋轉軸線(R)與在所述擋板(28a；28b)的區(qū)域內(nèi)的所述輸送器螺旋(11a；11b)周緣部分之間的距離。
12.根據(jù)權利要求9或10所述的螺旋式輸送器，其特征在于，所述擋板(28a，28b)從距離旋轉軸線(R)第一距離的徑向水平到距離旋轉軸線(R)一較大的第二距離的徑向水平橋接相應的流道，該較大的第二距離小于旋轉軸線(R)與在所述的擋板(28a，28b)的區(qū)域內(nèi)的所述輸送器螺旋(11a，11b)周緣部分之間的距離。
全文摘要
將形成為用于在沉降式離心機中從液體中分離固體顆粒的螺旋式輸送器(2)，包括一個中心體(10)，至少一個輸送器螺旋(11a，11b)和橋接在輸送器螺旋不同部分之間形成的流道的至少一個擋板(12)。螺旋式輸送器(2)具有至少兩個初始分離的部分(22，23)，其中的每一部分都包括一部分所述輸送器螺旋(11a，11b)并且所述螺旋在軸向上保持在一起。當這些部分在軸向上保持在一起時，所述擋板(12)構成了一個設置成在螺旋式輸送器所述部分(22，23)之間保持就位的單獨部件，并且其在輸送器螺旋相交并超過擋板延伸的區(qū)域具有一個形成部分輸送器螺旋(11a，11b)的部分(26；27)。
文檔編號B04B1/20GK1809423SQ200480017124
公開日2006年7月26日 申請日期2004年5月27日 優(yōu)先權日2003年6月18日
發(fā)明者K·斯特羅肯, R·里德斯特拉爾, R·蓋丁, K·赫格倫德 申請人:阿爾法拉瓦爾股份有限公司