专利名称：径向辐射式旋转滤网盘的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及治理大气微尘颗粒污染的离心净化装置中的核心过滤部件，具体
地指一种径向辐射式旋转滤网盘。
背景技术：
在治理大气环境污染的过程中，微尘颗粒漂浮物的捕捉一直是长期困扰科研人员的一大难题。大气中微尘颗粒的产生主要源于以下几种形式一是来源于家庭厨房及餐饮酒店的烹饪油烟，这些具有高粘度的挥发性颗料对大气所造成的污染是持久的；二是来源于各种制造厂、加工厂、化工厂所排出的废气，这些废气里含有大量的微尘颗粒有害物质，未经处理就直接排放到空气中，对人体呼吸系统所造成的伤害极大；三是来源于大型商场、企业内部的新风换气系统，其工作原理是将室外的新鲜空气直接抽入室内，若室外空气中含有微尘颗粒漂浮物，则室内空气便会受到难以察觉的侵害，天长日久的慢性污染对人体健康的损害更为严重。 随着社会环保意识的日益增强，人们对自身及周边环境的要求也越来越高，大气微尘颗粒污染的防治已刻不容缓。目前，用于微尘颗粒收集处理的装置主要有静电式除尘器、布袋式除尘器、离心式除尘器等。 静电式除尘器的原理是利用高压电极之间所形成的磁场来吸附微尘颗粒。由于高压电极很容易沾满灰尘，导致电场强度降低，使其净化效率迅速下降。如要保持电场强度，则需要频繁拆开清洗，维护工作量大，保养要求高，且电极板经常更换也导致成本增大。[0005] 布袋式除尘器的工作原理是当含尘气流通过滤袋时，细小的气体分子通过粘有粉尘层的滤布空隙，而大颗粒的粉尘被阻断通过，并在重力沉降作用下掉落到灰斗中。其优点是初始除尘率较高，但当滤布表面粉尘不断加厚、阻力不断加大、空隙不断减小时，气流很难通过，粉尘层积累到一定程度，必需利用各种清灰方式清空滤袋。其运行成本较高，维护工作量大。 离心式除尘器的工作原理是通过气体的回转运动，对气体中的尘粒施加离心力，从而使尘粒从气流中分离出来，并借助重力沉降到灰斗中，干净气体则从上部出口排出。其特点是结构简单、造价和运行成本低、维护方便，其压力损失一般为500 1500Pa，适用于除去大于5ym的粉尘。但其仍存在如下缺陷首先，离心式除尘器的气流速度、压力损失、动力消耗和除尘效率之间不容易匹配，过高的气流速度虽然可以提高除尘效率，但势必引起压力损失和动力消耗太大，导致运行费用大幅增加，因而气流速度在入口处只能限制在8 18m/s，设备正常工作时效率仅为70%左右。其次，离心式除尘器的卸灰部分必须严密无隙，稍有漏风就会导致除尘效率大幅度降低。不少用户因卸灰部分管理不善，导致除尘效率不高，排出口粉尘浓度超过国家规定的排放标准。 为了解决上述问题，近年来科研人员发明了一种带旋转滤网盘的大气微尘颗粒离心净化装置，该旋转滤网盘主要由外轮辋、中心轴套、径向支撑筋、以及一根在外轮辋和轴套之间沿圆周方向相对转动、沿直径方向双面缠绕编织的网丝组成，其工作原理是通过网丝呈径向分布的旋转滤网盘的高速转动，使大气中的微尘颗粒被网丝碰撞、切割、拦截下来，并在离心力的作用下甩出滤网盘而收集。该滤网盘能够使有害的微尘颗粒强行脱离，对大气的净化效果极佳。但它仍然存在如下不足之处 其一，该滤网盘在工作时必须始终保持在600 2700r/min的高速旋转状态，而大气中的微尘颗粒很容易吸附在滤网丝上，并形成堆积效应，长此下去必然会导致滤网盘的通风面积降低、通风阻力增大、风啸声增加，进而使滤网盘的稳定性、平衡性下降，大气微尘颗粒的拦截效果变差。 其二，该滤网盘在编织成型时，网丝的缠绕折转点或固定点位于外轮辋的直径两端，即网丝仅能分隔成外轮辋直径长度的多段结构，每段网丝的长度越大，织丝所需的张力系数就越高，网丝绷断的概率也越大。并且，当滤网盘高速旋转时，每段网丝容易在风阻和微尘颗粒的撞击下产生拉伸，造成受力不均、偏心力增加，滤网盘在旋转时所需要保持的平衡被破坏，造成震动、噪声和电机负荷增大等不良现象，使用寿命降低。 其三，该滤网盘在编织成型时，每段网丝是从外轮辋的一端边缘紧贴中心轴套缠绕到外轮辋的另一端边缘的，其实际上不可能穿过外轮辋的理论圆心，只能是近似的直径状，且在网丝首尾处存在一定的交叉重叠编织现象。这样，当滤网盘高速旋转时，仍然会存在稍许偏心和不平衡现象，交叉重叠编织处也容易出现微尘颗粒堆积堵塞，导致滤网盘的风阻增大、噪声增高、拦截效率下降。 由此可见，要保持该滤网盘在长期运转状态下的稳定性、平衡性和拦截效率，并达到节能降噪的效果，其结构仍有待于进一步改进和完善。
发明内容本实用新型的目的就是要提供一种运转稳定性和平衡性好、微尘颗粒拦截效率高、使用维护方便、工作寿命长的径向辐射式旋转滤网盘。 为实现上述目的，本实用新型所设计的径向辐射式旋转滤网盘，包括外轮辋和内
轮辋，所述外轮辋和内轮辋之间通过径向支撑筋相连，所述外轮辋和内轮辋之间的环形区
域设置有由一根滤网丝缠绕编织而成的、沿圆周方向均匀分布的径向辐射状滤网；所述内
轮辋的正反两面对称扣合有两个轴心压盖，所述轴心压盖与夹持在其中的内轮辋和滤网丝
固连为一体，所述轴心压盖的中央设置有与电机输出轴插接配合的轴套。 进一步地，所述轴心压盖由圆心半轴套孔、中间贴合面和环形夹持边三部分组成，
两个轴心压盖的中间贴合面通过激光焊接或粘接胶固连为一体，两个轴心压盖的圆心半轴
套孔组合成与电机输出轴插接配合的轴套，两个轴心压盖的环形夹持边与夹持在其中的内
轮辋和滤网丝通过激光焊接或粘接胶固连为一体。这样，无须其它机械连接部件，既可使滤
网盘的结构趋于简单，又可保持其外表光顺平滑，从而提高其旋转的稳定性和平衡性。 再进一步地，所述径向支撑筋的横截面呈波浪形，该波浪形横截面相对于外轮辋
和内轮辋的盘平面呈倾斜布置，其倾斜角度为20 35° 。波浪形截面的作用更接近于抽风
机或排风扇的叶片，不仅具有良好的引风效应，而且可防止微尘颗粒物堆积、降低风阻和风
啸声，进一步增强滤网盘的平衡性能。 更进一步地，所述外轮辋和内轮辋以及缠绕在其上的滤网丝表面上涂覆有一层高粘度耐腐蚀粘接膜。这样，滤网丝的折转部分与外轮辋和内轮辋的边缘可以牢固地粘接在
4一起，单根滤网丝被分隔成小于外轮辋半径的多段短丝结构，既保持了单根滤网丝的连续性、便于绕织加工，又降低了各段短丝的拉伸系数，增加了各段短丝张力的均衡性和布丝的均匀性。同时，即使某段短丝意外折断，也不会影响到其他短丝的散脱，旋转滤网盘仍可维持平衡和稳定，从而延长其工作寿命。 本实用新型对现有旋转滤网盘的滤网结构进行改进，将原来以外轮辋的直径为长
度单位折转分布的滤网丝，改为以外轮辋与内轮辋的半径差为长度单位折转分布的滤网丝，其具有如下优点 — 、本实用新型滤网盘的滤网丝分布在内外轮辋之间，滤网丝的单次来回绕丝长
度縮短了近三分之二，大大降低了织丝的张力系数，这样就可采用更加细腻的滤网丝而不
会发生断裂事故。所采用的滤网丝越细，其旋转产生的风阻越小，滤网盘的平衡性越好，使
用寿命越长。并且，织丝张力系数的降低，可使内外轮辋的设计强度相应降低，这样可减少
内外轮辋的设计厚度、宽度和重量，从而大幅减轻电机的负荷，节省电机能耗。 二、本实用新型滤网盘的滤网丝位置无限接近内外轮辋的半径方向，可保证滤网
丝在其首尾结合部位无交叉重叠现象，从滤网盘中心点到内外轮辋边缘每一点的质量都十
分均匀，其偏心力极小。这样，滤网盘在旋转时有效避免了微尘颗粒堵塞现象，可达到良好
的平衡状态，从而可大幅提高滤网盘的设计转速，在转速达到6000 12000r/min时也不会
产生多大的震动和噪声。同时，所设计的转速越高，滤网盘能够拦截颗粒的粒径就越小，可
细化到纳米的微尘颗粒，其拦截效率也与设计转速成正比。 三、本实用新型滤网盘在高速旋转时，由于固定在外轮辋和内轮辋之间的滤网丝的长度较短，其抗拉伸能力大为增强，有效避免了滤网丝的形变，从而确保了滤网丝受力均匀、旋转稳定性和平衡性好，其使用寿命可大幅延长。
图1为本实用新型的径向辐射式旋转滤网盘的主视结构示意图；[0022] 图2为图1所示旋转滤网盘除掉滤网丝的骨架结构示意图；[0023] 图3为图2中的A-A剖面放大结构示意图；[0024] 图4为图2中的B-B剖面放大结构示意图； 图5至图8为图1所示旋转滤网盘的滤网丝缠绕编织制作过程示意图。
具体实施方式
以下结合附图和一个优选实施例对本实用新型作进一步的详细描述 如图1至图4所示，本实用新型的径向辐射式旋转滤网盘，具有一个外轮辋1和一
个内轮辋3，外轮辋1和内轮辋3之间通过八根均匀布置的径向支撑筋2相连，径向支撑筋
2的横截面呈波浪形，该波浪形横截面相对于外轮辋1和内轮辋3的盘平面呈倾斜布置，其
倾斜角度一般为a =20 35° ，最好的倾斜角度a = 25 28° ，这样既可以产生一定
的抽风引流效果、有效降低风阻和能耗，又可以防止微尘颗粒粘附堆积，确保滤网盘的均衡 在外轮辋1和内轮辋3之间的环形区域，是由一根滤网丝6缠绕编织而成的、沿圆周均匀分布的径向辐射状滤网。该滤网丝6优选高强度耐腐蚀合金丝，其直径越小越好，可细微到0. 01 0. lmm。该滤网丝6被外轮辋1和内轮辋3的轮缘分隔成许多两端固定的径 向短丝结构，相邻短丝之间的夹角一般为2 4。，最好是2。。在高速旋转状态下，这些径 向短丝能高效切割、碰撞、拦截大气中的微尘颗粒，并将其离心甩出而收集。 在内轮辋3的正反两面对称扣合有两个轴心压盖4。优选的轴心压盖4由圆心半 轴套孔4a、中间贴合面4b和环形夹持边4c三部分组成，两个轴心压盖4的中间贴合面4b 通过激光焊接或粘接胶固连为一体，两个轴心压盖4的圆心半轴套孔4a组合成与电机输出 轴插接配合的轴套5，两个轴心压盖4的环形夹持边4c与夹持在其中的内轮辋3和滤网丝 6通过激光焊接或粘接胶固连为一体。这样，不仅加工制造方便，可拼装成紧凑光滑的结构， 而且简化了部件组成，省略了单独制造轴套5的麻烦。在外轮辋1、内轮辋3和滤网丝6的 表面上还涂覆有一层高粘度耐腐蚀粘接膜，以确保它们之间连接牢靠，并确保它们能始终 同步旋转。 如图5至图8所示，本实用新型的径向辐射式旋转滤网盘的制作方法，依次采用如 下步骤 第一步，将滤网丝6的首端缠绕在内轮辋3上的某一初始点1。处，并将该端打结 固定好(见图5)。 第二步，拉紧滤网丝6，使其紧贴内轮辋3的正面向外直线延伸，缠绕到外轮辋1上 的径向对应点P。处(见图5)。 第三步，继续拉紧滤网丝6，使其紧贴外轮辋1的反面原路返回，缠绕到内轮辋3上 与所述初始点I。相邻的另一点L处(见图6)。 第四步，将外轮辋1绕其圆心0旋转2° ，再将滤网丝6紧贴内轮辋3的正面向外 直线延伸，缠绕到外轮辋1上与所述径向对应点P。相邻的另一径向对应点Pi处(见图6)。 第五步，不断重复上述步骤3和步骤4的操作，使滤网丝6依次缠绕到内轮辋3上 的12点、外轮辋1上的P2点……、内轮辋3上的Im点、外轮辋1上的Pm点……，直至将滤网 丝6沿外轮辋1和内轮辋3的圆周均匀缠绕编织一圈后到达终点Pn，并将滤网丝6的尾端 打结固定在外轮辋1的终点Pn上(见图7、图8)。 第六步，在缠绕好滤网丝6的外轮辋1和内轮辋3上、以及滤网丝6本身上涂覆一 层高粘度耐腐蚀粘接膜。 第七步，将两个轴心压盖4从正反两面扣合夹住内轮辋3，使两个圆心半轴套孔4a 组合成一个完整的轴套5、两个中间贴合面4b紧靠在一起、两个环形夹持边4c将内轮辋3 及其上的滤网丝6卡紧，通过激光焊接使它们固连为一体，即可完成径向辐射式旋转滤网 盘的制作。 本实用新型的工作原理是这样的将其安装在导风筒中的驱动电机输出轴上，当 驱动电机带动其同步高速旋转时，含有微尘颗粒的大气被强制穿过滤网盘，在风速的作用 下使大气中的微尘颗粒被切割、碰撞、拦截而吸附在滤网丝6上，并在离心力的作用下沿径 向甩出，使大气中的有害微尘颗粒强行脱离，从而实现净化大气的效果。转速越高，其净化 效果越好，本实用新型的径向辐射式旋转滤网盘的设计转速可达6000 12000r/min。
权利要求一种径向辐射式旋转滤网盘，包括外轮辋(1)和内轮辋(3)，所述外轮辋(1)和内轮辋(3)之间通过径向支撑筋(2)相连，其特征在于所述外轮辋(1)和内轮辋(3)之间的环形区域设置有由一根滤网丝(6)缠绕而成的、沿圆周均匀分布的径向辐射状滤网，所述内轮辋(3)的正反两面对称扣合有两个轴心压盖(4)，所述轴心压盖(4)与夹持在其中的内轮辋(3)和滤网丝(6)固连为一体，所述轴心压盖(4)的中央设置有与电机输出轴插接配合的轴套(5)。
2. 根据权利要求l所述的径向辐射式旋转滤网盘，其特征在于所述轴心压盖(4)由 圆心半轴套孔(4a)、中间贴合面(4b)和环形夹持边(4c)三部分组成，两个轴心压盖(4) 的中间贴合面(4b)通过激光焊接或粘接胶固连为一体，两个轴心压盖(4)的圆心半轴套孔 (4a)组合成与电机输出轴插接配合的轴套(5)，两个轴心压盖(4)的环形夹持边(4c)与夹 持在其中的内轮辋(3)和滤网丝(6)通过激光焊接或粘接胶固连为一体。
3. 根据权利要求1或2所述的径向辐射式旋转滤网盘，其特征在于所述径向支撑筋 (2)的横截面呈波浪形，该波浪形横截面相对于外轮辋(1)和内轮辋(3)的盘平面呈倾斜布 置，其倾斜角度为20 35。。
4. 根据权利要求1或2所述的径向辐射式旋转滤网盘，其特征在于所述滤网丝(6)选 用高强度耐腐蚀合金丝，滤网丝(6)的直径为0. 01 0. lmm。
5. 根据权利要求1或2所述的径向辐射式旋转滤网盘，其特征在于所述径向相邻滤 网丝(6)之间的织丝夹角为2 4° 。
6. 根据权利要求1或2所述的径向辐射式旋转滤网盘，其特征在于所述外轮辋(1)和 内轮辋(3)以及缠绕在其上的滤网丝(6)表面上涂覆有一层高粘度耐腐蚀粘接膜。
专利摘要本实用新型公开了一种径向辐射式旋转滤网盘，包括外轮辋和内轮辋，外轮辋和内轮辋之间通过径向支撑筋相连，外轮辋和内轮辋之间的环形区域设置有由一根滤网丝缠绕编织而成的、沿圆周方向均匀分布的径向辐射状滤网；内轮辋的正反两面对称扣合有两个轴心压盖，轴心压盖与夹持在其中的内轮辋和滤网丝固连为一体，轴心压盖的中央设置有与电机输出轴插接配合的轴套。该滤网盘的滤网丝分布在内外轮辋的之间，与原来直径方向的布丝结构相比，滤网丝的单次来回绕丝长度缩短了近三分之二，大大降低了滤网丝的张力系数，从而其运转稳定性和平衡性好、微尘颗粒拦截效率高、工作寿命长。
文档编号B01D45/14GK201454275SQ200920085789
公开日2010年5月12日 申请日期2009年5月15日 优先权日2009年5月15日
发明者黄友阶 申请人:武汉创新环保工程有限公司