CN100451350C - 泵的定子组片的锁紧装置 - Google Patents

Abstract

一种泵的定子组片的锁紧装置，包括设置为容纳泵送流体的泵组的箱体装置(4)，适于封闭箱体装置(4)的凸缘装置(2)，用于将凸缘装置(2)和箱体装置(4)固定在一起的与螺母装置(5，14)协作的螺杆装置(3，8)，螺杆装置(3，8)至少在非作用螺纹侧(16)处的轮廓与另一螺母装置(5，14)的另一轮廓基本上为非互补的；一种泵的定子组片的锁紧装置包括适于容纳被泵送流体的泵组的箱体装置(4)，适于封闭所述箱体装置(4)的凸缘装置(2)，设置为将凸缘装置(2)和箱体装置(4)相互地固定在一起的连接装置(3，5)以及设置为将连接装置(3，5)与流体隔离的密封装置(24)。

Description

泵的定子组片的锁紧装置

技术领域

本发明涉及泵扩散器，特别是离心式潜水泵的定子组片(statorpack)的锁紧装置。

背景技术

这种装置适于将扩散器的叠片锁紧以防止其在泵的圆柱形箱体内部的任何移动，特别是轴向移动。

已知的锁紧装置包括一对凸缘，在凸缘的外径上设置有螺纹并且各凸缘被布置在箱体的端部。该螺纹与形成在箱体内表面上的相应的螺纹区域相啮合。通过旋紧这两个带螺纹的凸缘并且将位于这些凸缘之间的扩散器的叠片紧固来锁定定子组片。

可选地，一个凸缘被焊接在箱体的一端并且另一个凸缘使用类似于上述公开的方法被旋紧在箱体上。

已知装置的一个缺点是，将所希望的压力施加到扩散器的叠片上是不可能的。

事实上，使用这种装置，施加所希望的拧紧力转动凸缘也是相当困难的。

此外，为了能有效地紧固扩散器的叠片，必须使用高紧固力矩将凸缘旋紧在箱体上。事实上，螺纹与位于各自螺纹的有效部分上的螺纹区域相接触产生了阻力扭矩，而由于摩擦，该阻力扭矩可以达到相当大的数值。

该装置的另一个缺点是难于拆卸。

由于诸如固体残渣、氧化物或粘质的结垢物质的存在，使这个缺点更加突出，这些结垢物质存在于流体中并且渗透到螺纹和螺纹区域之间，从而起到粘合剂的作用。

因此为了旋开凸缘就需要在其上施加高旋转扭矩，使用普通的拆卸工具几乎不可能达到该扭矩值。

该已知装置的另一个缺点是它们只能用于具有较大厚度箱体的泵。

事实上，形成于箱体上的螺纹区域构成了箱体的脆弱区域，并且如果箱体具有有限的厚度，螺纹区域在作用期间即当高压流体通过泵时经受了塑性变形。

这种变形会将凸缘从箱体中轴向压出，造成锁定失效并且对箱体造成不能挽回的损害，使箱体只能被更换。

发明内容

本发明的一个目标是改进泵的定子组片的锁紧装置。

另一个目标是获得一种泵的定子组片的锁紧装置，其可以被容易地安装到泵体上并且从其上拆下。

更进一步的目标是获得一种泵扩散器的叠片的锁紧装置，当装置经受由泵送流体施加的压力时，即使当该装置被应用于高压操作的泵时，锁紧装置也可以充分抵抗该作用力而不会被损坏。

更进一步的目标是限制结垢物质在泵的定子组片的锁紧装置上的沉积。

根据本发明的第一个方面，其提供了一种泵的定子组片的锁紧装置，包括被设置为容纳被泵送流体的泵组(pumping stages)的箱体装置，适用于封闭所述箱体装置的凸缘装置，设置有螺纹装置并且与设置有另一螺纹装置的螺母装置协作的螺杆装置，螺杆装置用于将所述凸缘装置和所述箱体装置固定在一起，其特征在于，所述螺纹装置具有基本上与所述另一螺纹装置的另一轮廓非互补的轮廓。

由于本发明的这个方面，有可能获得一种泵的定子组片的锁紧装置，其中在螺杆装置的螺纹装置和相应的螺母装置的另一螺纹装置之间存在预定的轴向和径向机械间隙。

由于螺纹装置与另一螺纹装置沿有限范围的表面相接触，这种接触在将凸缘装置旋紧到箱体装置上以及从箱体装置上将凸缘装置旋开的期间不会产生大摩擦力，这能够使凸缘装置被容易地安装到箱体装置上并从其上拆下。

此外，在装置的拆卸期间，机械间隙能够使凸缘装置相对于箱体装置轴向移动，以便将可能存在于螺杆装置和螺母装置之间的任何结垢物质去除。

在本发明的第二个方面中，提供了一种泵的定子组片的锁紧装置，包括适于容纳被泵送流体的泵组的箱体装置，适用于封闭所述箱体装置的凸缘装置，以及被设置为用于将所述凸缘装置和所述箱体装置固定在一起的连接装置，其特征在于，还包括被设置为将所述连接装置与所述流体相隔离的密封装置。

由于本发明的这个方面，使防止连接装置与存在于流体中的结垢物质相接触成为可能。

如果所述连接装置包括螺纹接头装置的话，可以使防止结垢物质沉积在限定了上述螺纹接头装置的螺杆装置和螺母装置之间成为可能。

附图说明

本发明参考附图可以被更好地理解和实现，附图通过非限制性的实例图示了本发明的实施例，其中：

图1为沿根据本发明的锁紧装置的纵向平面的局部截面图；

图2为图1的放大细部图；

图3为与圈2中部件相同的细部图，其中该装置的凸缘装置相对于箱体装置被轴向移动。

具体实施方式

图1显示了泵的定子组片的锁紧装置1。

锁紧装置1包括由金属材料制成的环形凸缘2，在凸缘2的一个外表面上设置有螺纹。该螺纹限定了螺杆元件3，其与由形成于箱体4的内部的带螺纹区域所限定的相应的螺母元件5相啮合，箱体4用于容纳泵的扩散器(未显示)的定子组片。

箱体4包括由钢制成的管状元件，在其一端6形成有螺母元件5。

箱体4的与端部6相对的另一端被直接焊有封闭盖，凸缘2抵住该盖而压紧扩散器的叠片。

可选地，在所述另一端还可以设置有与另一凸缘的另一螺杆元件相啮合的另一螺母元件，该凸缘与上面所描述的凸缘2相似。

在这种情况下，定子组片抵靠在凸缘2和另一凸缘上被压紧。

螺杆元件3具有不同于螺母元件5的另一轮廓的轮廓。

更详细地，在图2和3中，螺杆元件3包括具有轴向高度C的螺纹8。

同样地，螺母元件5包括另一螺纹14，其限定了具有另一轴向高度S的螺旋形沟槽7。

螺母元件5可以由箱体4的端部6的塑性变形形成。

在这种情况下，另一螺纹14形成在具有恒定厚度的金属材料的一部分上。

另一螺纹14的另一轴向高度S以及沟槽7的相应部分大于容纳在其内部的螺纹8的轴向高度C。

这样，当沟槽7和螺纹8连接时，在它们之间限定了具有预定值的机械间隙G1。

螺纹8包括作用侧15和非作用侧16。

作用侧15至少在螺纹8的螺纹牙顶27处相对于装置1的纵向轴线Z比非作用侧16以更为倾斜的方式设置。

另一螺纹14包括另一作用侧18和另一非作用侧19。

另一作用侧18至少在另一螺纹14的另一螺纹牙顶28处相对于Z轴线比另一非作用侧19以更为倾斜的方式设置。

特别地，作用侧15和另一作用侧18被布置成基本垂直于轴线(Z)。

对应于作用侧15和另一作用侧18的螺纹8的轮廓和另一螺纹14的另一轮廓基本上为互补的，并且对应于非作用侧16和另一非作用侧19的螺纹8的轮廓和另一螺纹14的另一轮廓基本上为非互补的。

螺杆元件3和螺母元件5在图2中由X指示出的作用结构和图3中由Y指示出的非作用结构之间为可活动的，在作用结构中，操作侧15与另一操作侧18相配合，而在非作用结构中，操作侧15远离另一操作侧18。

在非操作结构Y中，在作用侧15和另一作用侧18之间限定了具有宽度A的缝隙29，并且这样的尺寸允许分散在螺杆元件3和螺母元件5之间的流体中的的固体物质的颗粒可以通过。

在操作结构X中，作用侧15与另一作用侧18沿有限表面范围的接触区17相配合。

螺纹8和另一螺纹14是这样的以致于在接触区17内的作用具有基本平行于Z轴线导向的作用线。

换句话说，螺杆元件3和螺母元件5在使用期间受到大致轴向载荷的作用。

由于受压流体使得接头对轴向载荷的阻力显著增加。

另外，由于接触作用具有有限的摩擦部件，因此接触区17的有限表面范围使安装锁紧装置1的阶段变得更为方便。

因此，用于旋紧凸缘2所需的扭矩值是很有限的。

此外，螺母元件5的外径大于螺杆元件3的外径。

因此，在螺纹8和沟槽7之间也在径向上存在具有预定值的机械间隙G。

螺纹8具有大于另一螺纹14的深度的深度h，因此其具有大于沟槽7的深度H的深度h。

泵按照下面所描述的方式被组装。

形成定子组片的扩散器和叶轮以正确的顺序排列以形成预装的叠片，叠片被插入到箱体4内部直到使其靠在布置在箱体4的另一端的所述闭合盖上。

随后，通过将凸缘2旋紧到箱体4上以实现拧紧。

随着螺杆元件3被旋紧到相应的螺母元件5上，使凸缘2压紧定子组片，直到达到预定的预载值。

可选地，凸缘2的安装可以通过使用未显示的推动工具来实现，推动工具包括与螺母元件5的凸起22相接合的锚固件和布置成与定子组片的内部区域相接触的推杆。

凸起22形成在箱体4的外表面23内的由螺母元件5中的另一螺纹14所限定的沟槽7处。

推动工具被这样压紧在定子组片上以便压缩定子组片并且使凸缘2的旋紧更为方便，该过程发生在没有其他压力作用在扩散器的叠片上的情况下。

参考图3，在拆除锁紧装置1期间，凸缘2可以沿箭头F指示的方向朝箱体4的内部轴向移动。

该轴向移动可以通过沿轴向对凸缘2顶部施加的机械冲击得到，并且通过在螺纹8和沟槽7之间存在轴向机械间隙G1的事实成为可能。

轴向移动使造成接头堵塞的物质的所有结垢被打碎，该结垢由存在于渗透到螺杆元件3和螺母元件5之间的流体中的残渣或粘质的沉积而形成。

在非操作结构Y中，结垢部分可以通过在螺杆元件3和螺母元件5之间限定的缝隙29从接触区17中被去除。

随后，凸缘2可以在不施加大扭矩的情况下被轻松地旋开。

锁紧装置1使拆除阶段变得相当方便，即使在存在有污染流体的情况下，也极大限制了接头的滞塞和阻塞。

锁紧装置1还包括密封装置24，其被设置成将螺杆元件3和螺母元件5与流体隔离。

密封装置24包括第一垫圈9和第二垫圈10，它们被分别布置在螺纹接头的上面和下面。

第一垫圈9被容纳在形成于螺纹8上游的凸缘2中的凹腔12内，并且第二垫圈10被容纳在形成于螺纹8下游的凸缘2上的壳体13中。

第一垫圈9和第二垫圈10与箱体4的内表面11a，11b协作以确保密封流体并基本上使位于凸缘2和箱体4之间的接头区域与诸如由流体传送的残渣或粘质的结垢材料相隔离。

第一垫圈9包括被设置为部分地包围箱体4的边缘区域26的附件25。

第二垫圈10被布置成与泵送流体直接接触。

泵送流体由此将第二垫圈10压靠在凸缘2和箱体4上，以确保其密封。

Claims (28)

1.一种泵的定子组片的锁紧装置，包括被设置为容纳泵送流体的泵组的箱体装置(4)，适于封闭所述箱体(4)的凸缘装置(2)，用于将所述凸缘装置(2)和所述箱体装置(4)固定在一起的与螺母装置(5、14)协作的螺杆装置(3、8)，其特征在于，所述螺杆装置(3、8)具有至少在非作用螺纹侧(16)处的轮廓，该轮廓与所述螺母装置(5、14)的另一轮廓基本上为非互补的。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述螺杆装置(3，8)具有小于所述螺母装置(5、14)的轴向高度(C)。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述螺杆装置(3、8)具有纵向轴线(Z)并且包括作用侧(15)，该作用侧(15)至少在其螺纹牙顶装置(27)处相对于所述轴线(Z)比所述非作用侧(16)更为倾斜。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述螺母装置(5、14)包括另一作用侧(18)，该另一作用侧(18)至少在其自身的螺纹牙顶装置(28)处相对于其一个纵向轴线比所述螺母装置(5、14)的另一非作用侧(19)更为倾斜。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述作用侧(15)和所述另一作用侧(18)被设置成基本垂直于所述轴线(Z)。

6.根据权利要求4或5所述的装置，其特征在于，在所述非作用侧(16)和所述另一非作用侧(19)之间限定了轴向机械间隙(G1)。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述机械间隙(G1)是这样的，以致于所述螺杆装置(3，8)可以从操作结构(X)移动到所述装置(1)的非操作结构(Y)，在操作结构(X)中，所述作用侧(15)与所述另一作用侧(18)相接触，在非操作结构(Y)中，所述作用侧(15)远离所述另一作用侧(18)。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在所述螺杆装置(3、8)和所述螺母装置(5、14)之间限定了径向机械间隙(G)。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，在非操作结构Y中，在作用侧(15)和另一作用侧(18)之间限定了具有宽度A的缝隙(21)，使得分散在所述流体中的位于所述螺杆装置(3)和所述螺母装置(5)之间的固体结垢物质的颗粒能够通过。

10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述螺纹装置(8)包括在螺杆装置(3、8)中并且具有大于包括在所述螺母装置(5、14)中的另一螺纹装置(14)的深度(H)的深度(h)。

11.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述螺杆装置(3)形成在所述凸缘装置(2)上。

12.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述螺母装置(5、14)形成在所述箱体装置(4)上。

13.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，至少所述螺母装置(5、14)具有基本恒定的厚度。

14.根据权利要求1所述的装置，还包括被设置为将所述螺杆装置(3、8)和所述螺母装置(5、14)与所述流体隔离的密封装置(24)。

15.根据权利要求14的装置，其特征在于，所述密封装置(24)被插入到所述凸缘装置(2)和所述箱体装置(4)之间。

16.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，所述密封装置(24)包括被设置在所述螺杆装置(3，8)和所述螺母装置(5、14)上游的第一垫圈装置(9)。

17.如权利要求16所述的装置，其特征在于，所述第一垫圈装置(9)被设置在形成于所述凸缘装置(2)中的凹腔装置(12)内。

18.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述第一垫圈装置(9)包括被设置成部分地包围所述箱体装置(4)的边缘区域(26)的附件装置(25)。

19.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述密封装置(24)包括被设置在所述螺杆装置(3、8)和所述螺母装置(5、14)下游的第二垫圈装置(10)。

20.根据权利要求19所述的装置，其特征在于，所述第二垫圈装置(10)被容纳在形成于所述凸缘装置(2)中的壳体装置(13)内。

21.一种泵的定子组片的锁紧装置，包括适于容纳泵送流体的泵组的箱体装置(4)，适于封闭所述箱体装置(4)的凸缘装置(2)和被设置为将所述凸缘装置(2)和所述箱体装置(4)固定在一起的连接装置(3、5)，其特征在于，该锁紧装置还包括被设置为将所述连接装置(3、5)与所述流体隔离的密封装置(24)。

22.根据权利要求21所述的装置，其特征在于，所述密封装置(24)被插入到所述凸缘装置(2)和所述箱体装置(4)之间。

23.根据权利要求21或22所述的装置，其特征在于，所述密封装置(24)包括被设置在所述连接装置(3、5)上游的第一垫圈装置(9)。

24.根据权利要求23所述的装置，其特征在于，所述第一垫圈装置(9)被设置在形成于所述凸缘装置(2)中的凹腔装置(12)内。

25.根据权利要求23所述的装置，其特征在于，所述第一垫圈装置(9)包括被设置成部分地包围所述箱体装置(4)的边缘区域(26)的附件装置(25)。

26.根据权利要求21所述的装置，其特征在于，所述密封装置(24)包括被设置在所述连接装置(3、5)下游的第二垫圈装置(10)。

27.根据权利要求26所述的装置，其特征在于，所述第二垫圈装置(10)被容纳在形成于所述凸缘装置(2)中的壳体装置(13)内。

28.根据权利要求21所述的装置，其特征在于，所述连接装置包括与螺母装置(5、14)协作的螺杆装置(3、8)。

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