[发明专利]一种用于污泥干燥机的具有啮合叶片的自清搅拌式转轴

权利要求书

1.一种用于污泥干燥机的具有啮合叶片的自清搅拌式转轴，其特征在于，包括由电机实现驱动的2根空心圆柱状的中空转轴，转轴通过传动机构与电机相连，且能使相邻的转轴逆向转动；该转动是同速转动；在转轴上间隔布置了多个叶片组，每个叶片组中均包括两个相互垂直交叉的中空叶片；叶片与转轴的中空部分相互连通；叶片垂直于转轴，具有以转轴为中心的对称结构；叶片的整体呈椭圆星形，外缘是由两个与转轴相切的等径圆弧相交组成的；在叶片表面的两个末端均设有同方向的凸出部，使叶片的侧面呈凹字形；当任一叶片或处于两个转轴所形成的平面上时，均有一个位于相邻转轴上的叶片与其啮合；所述啮合是指，两个叶片之间部分重合且保持间距，一个叶片的凸出部位于另一个叶片的凸出部与其转轴之间的范围内，两个叶片的凸出部呈相对方向且具有相同高度；在相邻的两个转轴上，能够相互啮合的两个叶片组的几何中心是相互对应的，即两个叶片组的几何中心连线垂直于这两个转轴；所述转轴和叶片具有下述公式中所述的结构或尺寸关系：

R≥2r  公式(1)

式中，R为叶片外缘的圆弧半径，r为转轴半径，l为凸出部的内缘与转轴圆心之间的距离，m为凸出部内缘与叶片末端之间的距离，n为凸出部的内缘的半宽度，x为叶片末端与相邻转轴圆心之间的最近距离；

叶片外缘的圆弧半径R与转轴半径r之间具有下述尺寸关系：

R∶r＝5~8∶1  公式(6)；

叶片的厚度a与叶片凸出部的高度b之间具有下述尺寸关系：

a∶b＝1∶1.5~2 .5  公式(7)

相互啮合的两个叶片中，一个叶片的凸出部距离另一个叶片的距离为c，所述叶片的厚度a与距离c具有下述尺寸关系：

a∶c＝1∶0.25~0.75  公式(8)

相互啮合的两个叶片中，一个叶片的凸出部距离另一个叶片的距离为c，且该啮合叶片组合与相邻的另一个啮合叶片组合之间的最近距离为d；则两者具有下述尺寸关系：

c∶d＝1∶0.75~1.5  公式(9)；

设计叶片时包括以下步骤：

(1)根据干燥机材质，所需污泥处理能力，污泥种类和热工质种类，确定干燥机所需传热系数，从而确定热工质流量，进而确定转轴半径r和叶片宽度a；

(2)为保证转轴运行正常，即运行时转轴之间不碰撞，外沿圆弧半径R需满足公式(1)；再根据污泥粘性、干燥机污泥处理量以及公式(6)确定外沿圆弧半径R；当污泥处理量较大、污泥粘性较小时，向公式(6)上限取值；当污泥处理量较小、污泥粘性较大时，向公式(6)下限取值；应同时考虑污泥处理量和污泥粘性综合决定；

(3)为保证转轴运行正常，即运行时转轴之间不碰撞，需根据公式(2)确定叶片伸出部分靠近转轴圆心的内沿与转轴圆心的距离l；叶片伸出部分高度m和叶片伸出部分靠近转轴圆心的内沿的半宽度n直接分别根据公式(3)和公式(4)确定；

(4)为保证转轴运行正常，即运行时转轴之间不碰撞，同时为保证转轴对于污泥的搅拌和自清洁效果，需根据公式(5)确定叶片顶端与相邻转轴圆心之间的最近距离x；

(5)为保证转轴对于污泥的搅拌和自清洁效果，分别根据公式(7)和公式(8)确定叶片伸出部分长度b和同一叶片组或相邻转轴相邻叶片组内伸出部分相对的两叶片中其中一个叶片靠近叶片组的中心的内沿与另一个叶片伸出部分的外沿的距离c；

(6)为保证转轴对于污泥的搅拌和自清洁效果，根据公式(9)确定同一转轴上相邻叶片组相靠近叶片的相靠近外沿之间距离d；

当安装了所述转轴的污泥干燥机运行时，转轴与传动机构相连，且保证相邻转轴均为逆向转动，为同速转动；干燥机导热用热工质在转轴和叶片的空腔内流动，热工质由转轴一端热工质进口进入，再从另一端热工质出口流出或采用管内分管的形式使热工质从同一端进入流出。