線性運動攪拌器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于攪拌流體的線性運動攪拌器，且更特別地涉及用于此類攪拌器的往復驅(qū)動組合件中的改進。
【背景技術(shù)】
[0002]本發(fā)明人是在大型容器中使用線性運動攪拌器攪拌流體從而基本連續(xù)地實行工業(yè)和商業(yè)過程的先驅(qū)。所述連續(xù)過程的實例包含，在采礦領(lǐng)域中的泡沫分離和溶劑萃取電解沉積，以及在廢水處理領(lǐng)域中的市政廢水消化池中的對污水污泥的細菌消化。雖然不限于在這些大型攪拌操作中使用，但通過在這些大型操作中使用單個線性運動攪拌器替代多個現(xiàn)有技術(shù)中的旋轉(zhuǎn)式攪拌器而實現(xiàn)的改進的攪拌特性、操作能量節(jié)約以及降低的維護成本更有意義且不言自明。
[0003]本發(fā)明人的現(xiàn)有技術(shù)的線性運動攪拌器尤其在W0 02/083280 Al、W02004/045753 A1和W0 2004/098762 A1中公開，其全部通過引用并入本文。在所有這些現(xiàn)有技術(shù)參考中共同公開的往復驅(qū)動組合件為所謂的“蘇格蘭軛機構(gòu)”，其中旋轉(zhuǎn)飛輪上的曲柄組合件在軛組合件的水平滾道中往復運動，進而使軛部件相對于一個或多個垂直定向的線性滑軌/導軌上下滑動。具有鄰近于其底端剛性附接的攪拌頭的垂直定向的攪拌軸通過軸安裝組合件鄰近于其頂端連接到軛部件，進而在飛輪旋轉(zhuǎn)時將軛部件的往復運動施加到驅(qū)動軸。
[0004]雖然前述國際專利申請證實、公開且教導了使用蘇格蘭軛驅(qū)動組合件將飛輪的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為攪拌軸和附接的攪拌頭的往復運動的優(yōu)點，但作為此技術(shù)的首位改編者的本發(fā)明人已經(jīng)認識到需要對此項技術(shù)進行進一步改進，以便簡化其生產(chǎn)和現(xiàn)場安裝并降低成本，改進其操作可靠性，提高維護效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為此，本發(fā)明的目的是提供一種用于線性運動攪拌器的改進的往復驅(qū)動組合件，其通過減少對以緊公差加工的復雜部分的需要而表現(xiàn)出顯著降低的制造成本和復雜程度。
[0006]本發(fā)明進一步的目的是提供一種用于線性運動攪拌器中的改進的往復驅(qū)動組合件，歸因于使用了具有比適合于此目的的先前可用于現(xiàn)有技術(shù)的蘇格蘭軛機構(gòu)中的組合件大得多的制造和組裝公差，所述驅(qū)動組合件容易在現(xiàn)場進行安裝、組裝和維護。
[0007]本發(fā)明進一步的目的是提供一種用于線性運動攪拌器的改進的往復驅(qū)動組合件，其通過減少用于此目的的現(xiàn)有技術(shù)的蘇格蘭軛機構(gòu)中固有的摩擦損耗而減少能量消耗。
[0008]本發(fā)明又進一步的目的是提供一種用于線性運動攪拌器的改進的往復驅(qū)動組合件，其通過不需要為了可靠和節(jié)能操作的連續(xù)潤滑而顯著降低維護要求。
[0009]本發(fā)明再進一步的目的是提供一種用于線性運動攪拌器的改進的往復驅(qū)動組合件，其較不容易受到在軛組合件沿著線性軸承滑動件往復運動時由于攪拌軸對軛組合件的不平衡的橫向負載而使得在線性軸承滑動件與軛組合件之間的約束和/或堵塞所引起的能量損耗和維護問題。
[0010]因此根據(jù)本發(fā)明的一個方面公開了一種用于攪拌容器內(nèi)的流體的線性運動攪拌器，所述攪拌器是以下類型:其具有攪拌軸，所述攪拌軸具有上端和下端且限定在上端和下端之間延伸的縱軸。所述攪拌軸支撐鄰近于其下端用于浸沒在待攪拌的流體中的攪拌頭。改進的往復驅(qū)動組合件能夠鄰近于攪拌軸的上端連接到所述攪拌軸，用于與縱軸平行地向所述攪拌頭施加往復移動。所述改進的驅(qū)動組合件包括:飛輪，其安裝成圍繞實質(zhì)上垂直于縱軸延伸的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)；曲柄組合件，其在實質(zhì)上平行于旋轉(zhuǎn)軸的方向上從飛輪突出；第一和第二柱軸承軸，其各自以彼此橫向隔開的關(guān)系實質(zhì)上平行于所述縱軸延伸，以便界定實質(zhì)上平行于所述縱軸的一對導引軸；軛組合件，其定位在所述第一和第二柱軸承軸之間，所述組合件具有安裝在其上的兩個或更多波形軸承軸輥，用于與所述第一和第二柱軸承軸中的每一者分別滾動接觸。此布置實現(xiàn)所述軛組合件沿著所述柱軸承軸與所述兩個導引軸成實質(zhì)上平行的關(guān)系滾動移動。
[0011]所述軛組合件進一步包括在以彼此相對的關(guān)系布置的上軌道軸的下表面與下軌道軸的上表面之間界定的線性滾道，由所述曲柄組合件操作接觸。所述滾道安置在所述軛組合件內(nèi)，其中每一所述上表面和下表面實質(zhì)上定向為垂直于所述旋轉(zhuǎn)軸和所述縱軸。所述攪拌軸鄰近于其上端連接到所述軛組合件以用于與所述軛組合件一起移動。
[0012]在此布置下，當所述飛輪旋轉(zhuǎn)時，使所述曲柄組合件在所述滾道內(nèi)線性地來回平移，進而迫使所述軛組合件沿著所述第一和第二柱軸承軸往復滾動，以向所述攪拌頭施加所述往復移動。根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述往復驅(qū)動組合件具有可操作地安裝的四個波形軸承軸輥，每兩者鄰近于所述軛組合件的相對側(cè)，用于與所述第一和第二柱軸承軸中的相應一者滾動接觸。
[0013]所述波形軸承軸輥中的每一者優(yōu)選安裝成使用零維護角接觸球軸承組合件在所述軛組合件上旋轉(zhuǎn)。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，軌道軸中的至少其中一者且優(yōu)選兩者都安裝在所述軛組合件上以響應于所述曲柄組合件的操作接觸而圍繞它們的相應的對稱軸旋轉(zhuǎn)。優(yōu)選地，但不是必需地，軌道軸的上表面和下表面是由熱硬化鋼合金材料形成。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的又另一方面，輥輪可旋轉(zhuǎn)地安裝在所述曲柄組合件上用于與上軌道表面和下軌道表面滾動接觸，從而影響上述的曲柄組合件與其的操作接觸。此輥輪優(yōu)選具有硬化鋼外表面用于與所述上軌道表面和下軌道表面滾動接觸，且更優(yōu)選通過低摩擦、重載軸承轂可旋轉(zhuǎn)地安裝在曲柄組合件上。為降低成本、減少維護且增加耐用性，此軸承轂最優(yōu)選是市售的卡車軸承轂。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的再另一方面，為了減輕在軛組合件沿著線性軸承滑動件往復運動時攪拌軸未對準以及由此導致的攪拌軸對軛組合件的不平衡的橫向負載，攪拌軸優(yōu)選通過介于所述軛組合件與所述軸的上端之間的缸桿端對準耦合件而連接到所述軛組合件。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的又另一實施例，所述縱軸、所述成對的導引軸和所述上軌道軸和下軌道軸的對稱軸全部優(yōu)選但不是必需地彼此定位在實質(zhì)上共同的垂直平面中。此布置減小了原本在這些組件定位在不同的垂直平面中的情況下可能由于這些組件未對準而引起的彎曲負載。因此，任何由此導致的磨損被顯著最小化，增加了往復驅(qū)動組合件的機械效率和壽命ο
[0018]參考附圖考慮以下詳細描述和所附權(quán)利要求書，本發(fā)明的以上和其它目的、優(yōu)點、特征和特性，以及結(jié)構(gòu)的相關(guān)元件的操作方法和功能，和部件的組合及制造經(jīng)濟性將變得更加顯而易見，下面簡要描述附圖。
【附圖說明】
[0019]現(xiàn)在將通過以實例說明本發(fā)明的目前優(yōu)選實施例的以下附圖更好地理解在其結(jié)構(gòu)、組織、用途和操作方法方面相信為本發(fā)明的特性的新穎特征以及本發(fā)明的進一步的目的和優(yōu)點。然而，應明確地理解，附圖僅用于說明和描述的目的，不傾向于作為限制本發(fā)明的界定。其中:
[0020]圖1為根據(jù)本發(fā)明的改進的線性運動攪拌器的正視圖，所示為安裝在容器(在此情況下為城市污水消化池，所示為部分剖視)頂部，用于攪拌容器內(nèi)的流體；
[0021]圖2為圖1中所示的線性運動攪拌器的往復驅(qū)動組合件的大尺度和分解出來的正等軸測視圖，部分呈虛線以有助于說明；
[0022]圖3為圖2的實施例的前視截面圖；
[0023]圖4為圖2的實施例的上部部分的中間截面圖；
[0024]圖5為圖2的實施例的部分呈虛線的頂部、側(cè)面等軸測視圖；
[0025]圖6為圖5的軛組合件的分解出來的放大比例的等軸測視圖；
[0026]圖7為根據(jù)本發(fā)明的往復驅(qū)動組合件的第二實施例的側(cè)視圖；
[0027]圖8為圖7的實施例的正視圖；
[0028]圖9為圖8的軛組合件的分解出來的放大比例的正視圖；
[0029]圖10為圖9的軛組合件的右上側(cè)正視圖；
[0030]圖11為圖8的曲柄組合件的分解出來的放大比例的正視圖；
[0031]圖12為圖11的曲柄組合件的中間截面圖；
[0032]圖13為圖8中所示的4個軸輥中的其中之一的分解出來的放大比例的正面正視圖；及
[0033]圖14為圖13的軸輥的中間截面圖。
【具體實施方式】
[0034]具體參考圖1，將看到所示為安裝在容器21 (在此案例中為城市污水消化池，所示為部分切除)頂部的用于攪拌容器21內(nèi)的流體28的線性運動攪拌器20。其頂部打開或閉合的任何其它類型的容器可與攪拌器20 —起使用。
[0035]線性運動攪拌器20包括攪拌軸84，攪拌軸84具有上端84a和下端84b，所述攪拌軸84界定在上端84a和下端84b之間延伸的縱軸“A”。攪拌軸84支撐鄰近于其下端84b的攪拌頭74，用于浸沒在待攪拌的流體28中。出于例如W0 2004/098762 A1中所描述的目的，吸管200可繞攪拌軸84的上端84a環(huán)繞攪拌軸84，所述吸管200從位于容器24頂部的底板25向下延伸，但此環(huán)繞完全是可選的，取決于特定的攪拌器應用。
[0036]通過通常的附圖標記42表示的往復驅(qū)動組合件能夠連接到攪拌軸84，優(yōu)選但不必需地通過桿眼耦合件35以可釋放的方式連接，桿眼耦合件35在其上端處具有閉環(huán)，所述桿眼耦合件35安裝在往復驅(qū)動組合件42上用于與其一起移動，及可移除的U形插銷36，其穿過桿眼耦合件35的下部主體部分及攪拌軸84的上端84a。
[0037]如圖2到