一种具有杂物切割功能的潜水切割泵的制作方法

1.本发明涉及潜水切割泵技术领域，特别是涉及一种具有杂物切割功能的潜水切割泵。


背景技术：

2.在大型公共场所，会产生大量带有杂物的污水，需要通过泵送的方式将污水输送至排污总管，再由排污总管输送至污水处理厂。
3.通常在处理该类带有杂物的污水时，会在传统的结构上设置切割装置，切割装置与叶轮共用一个转轴，转轴同时带动叶轮和切割装置旋转，叶轮用于实现泵水，而切割装置用于对污水中的杂物进行切割粉碎。
4.在实际使用过程中，切割装置不可避免会被杂物卡住而不能旋转，由于切割装置和叶轮共用一个转轴，转轴也受到制约而不能正常旋转，这将导致电机发热烧毁。
5.如何对传统的潜水切割泵进行结构改进，使得切割装置在被杂物卡住时会进行相应调节而重新活动，同时还不影响叶轮的正常泵水功能，这是需要解决的技术问题。


技术实现要素：

6.本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种具有杂物切割功能的潜水切割泵，使得切割装置在被杂物卡住时会进行相应调节而重新活动，同时还不影响叶轮的正常泵水功能。
7.本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种具有杂物切割功能的潜水切割泵，包括：电机壳、涡壳、底座、转轴、叶轮、切割装置；所述电机壳、涡壳、底座依次连接；所述转轴安装于所述电机壳中，所述转轴的输出端依次穿设所述涡壳和所述底座，所述电机壳内设有与所述转轴驱动连接的动力源；所述叶轮安装于所述涡壳中，所述叶轮与所述转轴的输出端驱动连接；所述切割装置包括：固定刀具、旋转刀具、正反转换结构；所述固定刀具固定设于所述底座中，所述旋转刀具转动设于所述底座中，所述旋转刀具通过正反转换结构与所述转轴的输出端驱动连接；所述动力源驱动所述转轴以单一方向旋转，所述转轴驱动所述叶轮以单一方向旋转，所述转轴的输出端通过所述正反转换结构驱动所述旋转刀具正向旋转或反向旋转；所述底座开设有进水口，所述涡壳开设有出水口。
8.在其中一个实施例中，所述正反转换结构包括：正向驱动齿、反向驱动齿、正反转换齿、伸缩调节齿、伸缩驱动源；所述正向驱动齿转动设于所述底座中，所述反向驱动齿固定设于所述旋转刀具上，所述正反转换齿转动设于所述底座上，所述正向驱动齿与所述反向驱动齿之间通过所
述正反转换齿啮合，所述伸缩调节齿可伸缩活动地设于所述转轴的输出端；所述伸缩驱动源驱动所述伸缩调节齿伸缩，以使得所述伸缩调节齿与所述正向驱动齿啮合、或与所述反向驱动齿啮合、或与所述正向驱动齿和所述反向驱动齿均不啮合。
9.在其中一个实施例中，所述动力源包括定子及与所述定子磁电连接的转子；所述定子固定于所述电机壳内，所述转子与所述转轴连接。
10.在其中一个实施例中，所述正向驱动齿的中心轴线与所述反向驱动齿的中心轴线在同一直线上，所述正反转换齿的数量为四个，四个所述正反转换齿位于所述正向驱动齿和所述反向驱动齿之间，四个所述正反转换齿以所述正向驱动齿的中心轴线为中心呈环形阵列分布。
11.在其中一个实施例中，所述伸缩调节齿包括伸缩部及与所述伸缩部连接的啮合部，所述转轴的输出端开设有容置腔，所述伸缩部可伸缩活动而不可旋转活动地设于所述转轴的输出端的容置腔中，所述啮合部或与所述正向驱动齿啮合、或与所述反向驱动齿啮合、或与所述正向驱动齿和所述反向驱动齿均不啮合。
12.在其中一个实施例中，所述伸缩驱动源为液压驱动式，所述转轴沿其轴线方向开设有与所述容置腔贯通的输送通道，所述输送通道中加注有液压油。
13.在其中一个实施例中，所述伸缩驱动源为受热膨胀式，所述容置腔为封闭的腔体结构，所述容置腔内加注有受热膨胀物。
14.在其中一个实施例中，所述受热膨胀物为水银。
15.本发明的一种具有杂物切割功能的潜水切割泵，使得切割装置在被杂物卡住时会进行相应调节而重新活动，同时还不影响叶轮的正常泵水功能。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
17.图1为本发明一实施例的具有杂物切割功能的潜水切割泵的结构图；图2为图1所示的具有杂物切割功能的潜水切割泵的局部图；图3为图2所示的具有杂物切割功能的潜水切割泵的分解图；图4为实施例一的具有杂物切割功能的潜水切割泵的局部图；图5为实施例一的具有杂物切割功能的潜水切割泵的分解图；图6为实施例二的具有杂物切割功能的潜水切割泵的局部图；图7为实施例二的具有杂物切割功能的潜水切割泵的啮合部与正向驱动齿啮合的状态图；图8为实施例二的具有杂物切割功能的潜水切割泵的啮合部与反向驱动齿啮合的状态图；图9为实施例二的具有杂物切割功能的潜水切割泵的啮合部与正向驱动齿和反向驱动齿均不啮合的状态图。
具体实施方式
18.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
19.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
20.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
21.如图1所示，本发明公开了一种具有杂物切割功能的潜水切割泵10，包括：电机壳100、涡壳200、底座300、转轴400、叶轮500、切割装置600。
22.电机壳100、涡壳200、底座300依次连接。
23.如图1所示，转轴400安装于电机壳100中，转轴400的输出端410依次穿设涡壳200和底座300，电机壳100内设有与转轴400驱动连接的动力源700。在本实施例中，动力源700包括定子710及与定子710磁电连接的转子720，定子710固定于电机壳100内，转子720与转轴400连接。
24.叶轮500安装于涡壳200中，叶轮500与转轴400的输出端410驱动连接。
25.如图2及图3所示，切割装置600包括：固定刀具610、旋转刀具620、正反转换结构630。固定刀具610固定设于底座300中，旋转刀具620转动设于底座300中，旋转刀具620通过正反转换结构630与转轴400的输出端410驱动连接。
26.动力源700驱动转轴400以单一方向旋转，转轴400驱动叶轮500以单一方向旋转，转轴400的输出端410通过正反转换结构630驱动旋转刀具620正向旋转或反向旋转。
27.如图1所示，底座300开设有进水口310，涡壳200开设有出水口210。
28.下面，对上述的正反转换结构630的具体结构进行说明：如图3所示，正反转换结构630包括：正向驱动齿640、反向驱动齿650、正反转换齿660、伸缩调节齿670、伸缩驱动源。
29.如图3所示，正向驱动齿640转动设于底座300中，反向驱动齿650固定设于旋转刀具620上，正反转换齿660转动设于底座300上，正向驱动齿640与反向驱动齿650之间通过正反转换齿660啮合，伸缩调节齿670可伸缩活动地设于转轴400的输出端410。
30.伸缩驱动源驱动伸缩调节齿670伸缩，以使得伸缩调节齿670与正向驱动齿640啮合、或与反向驱动齿650啮合、或与正向驱动齿640和反向驱动齿650均不啮合。
31.在本实施例中，正向驱动齿640的中心轴线与反向驱动齿650的中心轴线在同一直线上，正反转换齿660的数量为四个（如图3所示），四个正反转换齿660位于正向驱动齿640和反向驱动齿650之间，四个正反转换齿660以正向驱动齿640的中心轴线为中心呈环形阵列分布。这样的结构设计，可以使得整个正反转换结构630在运行中更加稳定。
32.下面，对上述的具有杂物切割功能的潜水切割泵10的工作原理进行说明：动力源700带动转轴400以单一方向做旋转运动，转轴400进而带动涡壳200中的叶轮500以单一方向做旋转运动，于是，污水便可以从进水口310吸入，并通过出水口210排出，从而实现泵水的目的；在此，要说明的是，动力源700必需带动转轴400以单一方向做旋转运动，这样才能实现泵水的功能，若动力源700带动转轴400反向旋转，则不能实现泵水的功能，这是基本原则，后续的结构改进必需充分考虑此问题；在转轴400带动叶轮500以单一方向做旋转运动的同时，转轴400的输出端410通过正反转换结构630驱动旋转刀具620正向旋转或反向旋转，旋转刀具620与固定刀具610配合，实现对夹杂于污水中的杂物进行切割粉碎，粉碎后的杂物随同污水一起被抽走；在正常情况下，转轴400的输出端410通过正反转换结构630驱动旋转刀具620正向旋转，即伸缩调节齿670与正向驱动齿640啮合，正向驱动齿640进而通过正反转换齿660带动反向驱动齿650反向转动，反向驱动齿650进而带动旋转刀具620反向转动（在此要说明的是，正向转动和反向转动是为了描述方便而提出的转动方向相反的概念），从而实现对杂物的切割粉碎；在正常泵水过程中，旋转刀具620不可避免地会被杂物缠绕而导致卡滞现象，于是，正反转换结构630也会受到旋转刀具620的影响而不能活动，进而使得转轴400也停止旋转，而动力源700还在继续工作，电机壳内部会产生大量热量，如不及时处置会导致电机的烧毁；伸缩驱动源驱动伸缩调节齿670，使得伸缩调节齿670由正向驱动齿640向反向驱动齿650方向移动，当伸缩调节齿670与反向驱动齿650完全啮合后（伸缩调节齿670与正向驱动齿640脱离连接），伸缩调节齿670会直接通过反向驱动齿650带动旋转刀具620形成正向转动的趋势（旋转刀具620原本为反向转动），即旋转刀具620反向施力，若旋转刀具620没有被杂物牢牢卡死，则旋转刀具620是非常有可能通过与原来转动方向的方式将杂物反推出去，从而使得旋转刀具620再次正常旋转；当旋转刀具620再次正常旋转后，虽然其旋转方向与原来的相反，但是这并不影响旋转刀具620与固定刀具610配合继续对杂物进行切割粉碎；还要特别说明的是，虽然其旋转方向与原来的相反，但是转轴400还是继续保持原来的方向旋转，并不会影响潜水切割泵原本所具有的泵水功能，这也呼应了前文所述的基本原则；若旋转刀具620所形成的正向转动趋势也不能将杂物反推出去，那么旋转刀具620就会出现无论正转还是反转均被卡死的现象，于是转轴400会停止转动，如果长时间不进行处理，将导致电机的烧毁；为了解决这一技术问题，伸缩驱动源继续驱动伸缩调节齿670，使得伸缩调节齿670与反向驱动齿650脱离连接，于是，伸缩调节齿670与正向驱动齿640和反向驱动齿650均不啮合，这样，伸缩调节齿670不再受到正向驱动齿640和反向驱动齿650的束缚，转轴400得以保持正常旋转，潜水切割泵继续实现正常的泵水（不再具有对杂物切割粉碎的功能）。
33.在本发明中，关于伸缩驱动源的具体结构设置，具有如下实施方式：
实施例一
34.如图4及图5所示，伸缩调节齿670包括伸缩部671及与伸缩部671连接的啮合部672，转轴400的输出端410开设有容置腔411，伸缩部671可伸缩活动而不可旋转活动地设于转轴400的输出端410的容置腔411中，啮合部672或与正向驱动齿640啮合、或与反向驱动齿650啮合、或与正向驱动齿640和反向驱动齿650均不啮合。
35.其中，伸缩驱动源为液压驱动式，转轴400沿其轴线方向开设有与容置腔411贯通的输送通道401，输送通道401中加注有液压油。
36.在该实施例中，伸缩驱动源通过液压驱动的方式驱动伸缩部671做伸缩运动，从而使得啮合部672或与正向驱动齿640啮合、或与反向驱动齿650啮合、或与正向驱动齿640和反向驱动齿650均不啮合。
实施例二
37.如图6及图7所示，伸缩调节齿670包括伸缩部671及与伸缩部671连接的啮合部672，转轴400的输出端410开设有容置腔411，伸缩部671可伸缩活动而不可旋转活动地设于转轴400的输出端410的容置腔411中，啮合部672或与正向驱动齿640啮合、或与反向驱动齿650啮合、或与正向驱动齿640和反向驱动齿650均不啮合。
38.其中，伸缩驱动源为受热膨胀式，容置腔411为封闭的腔体结构，容置腔411内加注有受热膨胀物412（如图7所示）。例如，受热膨胀物412为水银。当然受热膨胀物412还可以采用其他现有技术的物质，只要能够实现热胀冷缩的物质均可考虑。
39.当旋转刀具620被杂物缠绕而导致卡滞现象，动力源700会产生大量热量，该热量通过转轴400传导至输出端410的容置腔411中，容置腔411中的受热膨胀物412会受热膨胀，进而推动伸缩部671移动；在初步受热过程中，啮合部672会由正向驱动齿640向反向驱动齿650方向移动（如图7及图8所示），当啮合部672与反向驱动齿650完全啮合后（啮合部672与正向驱动齿640脱离连接），啮合部672会直接通过反向驱动齿650带动旋转刀具620形成正向转动的趋势（旋转刀具620原本为反向转动），即旋转刀具620反向施力；若旋转刀具620没有被杂物牢牢卡死，则旋转刀具620是非常有可能通过与原来转动方向的方式将杂物反推出去，从而使得旋转刀具620再次正常旋转；在正常旋转的过程中，动力源700也恢复正常而不再产生大量热量，容置腔411中的受热膨胀物412冷却而体积缩小，于是，啮合部672会由反向驱动齿650向正向驱动齿640方向移动并与之再次啮合；若旋转刀具620所形成的正向转动趋势也不能将杂物反推出去，则动力源700会继续发热并通过转轴400传导热量至输出端410的容置腔411中，容置腔411中的受热膨胀物412受热继续膨胀（如图8及图9所示），伸缩部671推动啮合部672继续前进，这样，啮合部672会完全脱离正向驱动齿640和反向驱动齿650的束缚（如图9所示），转轴400得以保持正常旋转，潜水切割泵继续实现正常的泵水；在正常泵水的过程中，动力源700恢复正常而不再产生大量热量，容置腔411中的受热膨胀物412冷却而体积缩小，啮合部672会再次与反向驱动齿650啮合，由于旋转刀具620已经被杂物卡死，转轴400并不能转动而使得动力源700继续发热，进而使得啮合部672再次离开反向驱动齿650，如此反复；当然，该种情况属于非常极端的情况，并不常见（通过反推就可轻易将杂物排出），需要作业人员及时进行处理，而在作
业人员进行处理前，可以充分避免动力源700由于长时间发热而烧毁；在通常情况下，当啮合部672由正向驱动齿640到达反向驱动齿650之后，旋转刀具620的反向转动会非常容易将杂物反推出去，从而使得泵水重新回复正常。
40.在实施例一中，主要采用液压的方式实现驱动，需要在转轴上开设液压管路并通过程序实现配合，稳定性比较好，容易控制，但是结构较复杂，成本较高；在实施例二中，容置腔411为封闭的腔体结构，容置腔411内加注有受热膨胀物412，该结构非常独立（并不需要额外开设管路），结构较简单，巧妙利用受热膨胀物412具有热胀冷缩的特性实现驱动；上述两种实施方式均存在优缺点，所谓万事万物都不可以绝对完美，可以根据实际情况择优选择。
41.以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：
1.一种具有杂物切割功能的潜水切割泵，其特征在于，包括：电机壳、涡壳、底座、转轴、叶轮、切割装置；所述电机壳、涡壳、底座依次连接；所述转轴安装于所述电机壳中，所述转轴的输出端依次穿设所述涡壳和所述底座，所述电机壳内设有与所述转轴驱动连接的动力源；所述叶轮安装于所述涡壳中，所述叶轮与所述转轴的输出端驱动连接；所述切割装置包括：固定刀具、旋转刀具、正反转换结构；所述固定刀具固定设于所述底座中，所述旋转刀具转动设于所述底座中，所述旋转刀具通过正反转换结构与所述转轴的输出端驱动连接；所述动力源驱动所述转轴以单一方向旋转，所述转轴驱动所述叶轮以单一方向旋转，所述转轴的输出端通过所述正反转换结构驱动所述旋转刀具正向旋转或反向旋转；所述底座开设有进水口，所述涡壳开设有出水口。2.根据权利要求1所述的具有杂物切割功能的潜水切割泵，其特征在于，所述正反转换结构包括：正向驱动齿、反向驱动齿、正反转换齿、伸缩调节齿、伸缩驱动源；所述正向驱动齿转动设于所述底座中，所述反向驱动齿固定设于所述旋转刀具上，所述正反转换齿转动设于所述底座上，所述正向驱动齿与所述反向驱动齿之间通过所述正反转换齿啮合，所述伸缩调节齿可伸缩活动地设于所述转轴的输出端；所述伸缩驱动源驱动所述伸缩调节齿伸缩，以使得所述伸缩调节齿与所述正向驱动齿啮合、或与所述反向驱动齿啮合、或与所述正向驱动齿和所述反向驱动齿均不啮合。3.根据权利要求1所述的具有杂物切割功能的潜水切割泵，其特征在于，所述动力源包括定子及与所述定子磁电连接的转子；所述定子固定于所述电机壳内，所述转子与所述转轴连接。4.根据权利要求2所述的具有杂物切割功能的潜水切割泵，其特征在于，所述正向驱动齿的中心轴线与所述反向驱动齿的中心轴线在同一直线上，所述正反转换齿的数量为四个，四个所述正反转换齿位于所述正向驱动齿和所述反向驱动齿之间，四个所述正反转换齿以所述正向驱动齿的中心轴线为中心呈环形阵列分布。5.根据权利要求2所述的具有杂物切割功能的潜水切割泵，其特征在于，所述伸缩调节齿包括伸缩部及与所述伸缩部连接的啮合部，所述转轴的输出端开设有容置腔，所述伸缩部可伸缩活动而不可旋转活动地设于所述转轴的输出端的容置腔中，所述啮合部或与所述正向驱动齿啮合、或与所述反向驱动齿啮合、或与所述正向驱动齿和所述反向驱动齿均不啮合。6.根据权利要求5所述的具有杂物切割功能的潜水切割泵，其特征在于，所述伸缩驱动源为液压驱动式，所述转轴沿其轴线方向开设有与所述容置腔贯通的输送通道，所述输送通道中加注有液压油。7.根据权利要求5所述的具有杂物切割功能的潜水切割泵，其特征在于，所述伸缩驱动源为受热膨胀式，所述容置腔为封闭的腔体结构，所述容置腔内加注有受热膨胀物。8.根据权利要求7所述的具有杂物切割功能的潜水切割泵，其特征在于，所述受热膨胀物为水银。

技术总结
本发明公开一种具有杂物切割功能的潜水切割泵，包括：电机壳、涡壳、底座、转轴、叶轮、切割装置。转轴安装于电机壳中，转轴的输出端依次穿设涡壳和底座，电机壳内设有与转轴驱动连接的动力源；叶轮安装于涡壳中，叶轮与转轴的输出端驱动连接；切割装置包括：固定刀具、旋转刀具、正反转换结构；固定刀具固定设于底座中，旋转刀具转动设于底座中，旋转刀具通过正反转换结构与转轴的输出端驱动连接；动力源驱动转轴以单一方向旋转，转轴驱动叶轮以单一方向旋转，转轴的输出端通过正反转换结构驱动旋转刀具正向旋转或反向旋转。本发明潜水切割泵，使得切割装置在被杂物卡住时会进行相应调节而重新活动，同时还不影响叶轮的正常泵水功能。同时还不影响叶轮的正常泵水功能。同时还不影响叶轮的正常泵水功能。


技术研发人员：徐乃江 何智锋 钱林华 吕兆宇
受保护的技术使用者：浙江丰球克瑞泵业有限公司
技术研发日：2023.07.31
技术公布日：2023/9/7