[发明专利]一种用于畜禽粪污泵前置扰流切割装置

说明书

本发明公开了一种用于畜禽粪污泵前置扰流切割装置，其包括泵叶轮、扰流切割装置，扰流切割装置包括轮毂(3)、加强环(4)、切割叶片(5)、工作面、背面、刀面，轮毂与泵叶轮毂相连接，轮毂的外周设置有多个切割叶片，切割叶片的上游端连接有加强环，切割叶片具有工作面、背面、进口边、出口边、外缘、内缘，工作面、背面都具有刀面，其特征在于：刀面的外缘、进口边设置有锋面，锋面的外部设置有刃面，刃面的端部设置有切面，锋面、刃面为对称式结构。其一方面能够增大潜污泵在输送粪污时入口处的局部扰流，增强粪污的流动性，随着剪切力的增大粪污的粘度下降，另一方面用于切割粪污中诸如秸秆类长纤维杂质等，改善泵内的抗缠绕性能，提高粪污输送能力。

技术领域

本发明涉及畜禽粪污泵技术领域，具体涉及一种用于畜禽粪污泵前置扰流切割装置。

背景技术

我国的畜禽养殖业从传统的粗放模式向集约化、规模化和产业化转变，随着集约化程度的提高和生产规模化的不断扩大，畜禽养殖产生的粪污越来越多，粪污排放量逐渐增大，大部分畜禽粪污没得到有效地处理和应用以至于不仅浪费资源又对环境造成了污染。在畜禽养殖过程中产生的粪污中还混杂着粪便、尿液、污水和秸秆等各类物质。粪污的堆积会对土壤、水体造成影响，极易导致病原的扩散，严重影响附近居民的生活质量。

采用潜污泵抽吸畜禽粪污，污水泵置于液体下，潜污泵进水口朝向液体底面，通过离心负压把畜禽粪污吸出。粪污属于非牛顿流体，当扰动较小时粘度较高，随着扰动增加粪污流动性增加，而粪污内还含有各种纤维类杂物，极易引起泵内缠绕及堵塞，进而影响泵的吸污效果。针对污水输送，现有技术中有在泵叶轮下方加装切割装置(如普通刀片、刀盘或螺旋切割刀片)，通过普通刀片、刀盘或螺旋切割刀片实现污水中长纤维的切割，而针对非牛顿流体的粪污输送，在潜污泵的进口处所需的扰动不够，粪污的流动能力低，极易造成长纤维对叶轮的缠绕。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种用于畜禽粪污泵前置扰流切割装置，一方面能够增大潜污泵在输送粪污时入口处的局部扰流，增强粪污的流动性，随着剪切力的增大粪污的粘度下降，另一方面用于切割粪污中诸如秸秆类长纤维杂质等，改善泵内的抗缠绕性能，提高粪污输送能力。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种用于畜禽粪污泵前置扰流切割装置，其包括泵叶轮(1)、扰流切割装置(2)，扰流切割装置设置于泵叶轮上游端，泵叶轮包括泵叶轮盘(16)、泵叶轮毂(17)、多个叶轮叶片(18)，叶轮叶片一侧与泵叶轮盘相连接，另一侧与泵叶轮毂相连接，扰流切割装置(2)包括轮毂(3)、加强环(4)、切割叶片(5)、工作面(6)、背面(7)、刀面(8)，轮毂与泵叶轮毂相连接，轮毂的外周设置有多个切割叶片，切割叶片的上游端连接有加强环，切割叶片具有工作面、背面、进口边(11)、出口边(12)、外缘(13)、内缘(14)，工作面、背面都具有刀面，其特征在于：刀面的外缘、进口边设置有锋面(9)，锋面的外部设置有刃面(10)，刃面的端部设置有切面(21)，锋面、刃面为对称式结构。

进一步地，所述扰流切割装置的切割叶片(5)外径范围为0.25D～0.5D，D为泵叶轮直径，切割叶片沿轴向的长度L设计范围为0.8D～2D，螺旋形切割叶片的叶片数n选择范围为2～6片，切割叶片布置为沿圆周方向等角度排列，形成具有旋转对称的结构。

进一步地，所述轮毂(3)的端面与加强环(4)的端面之间具有间隙S，间隙S的轴向长度等于切割叶片的轴向长度的0.4-0.7倍。

进一步地，扰流切割装置的切割叶片(5)外缘型线采用等螺距曲线，其螺旋式空间曲线可由公式(1)确定：

其中：R为切割叶片外缘型线的半径，θ为切割叶片的的包角，系数c取值范围为250～350。

进一步地，切割叶片外缘型线的半径R取值范围为0.25D～0.5D，D为泵叶轮直径；其中包角θ取值满足下列公式：