CN100458202C - 具有螺杆式泵的泵送系统 - Google Patents

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Abstract

泵送系统，其包括：包括位于外部定子的螺旋形空腔内部的螺旋形转子的螺杆式泵；用于驱动转子并具有与定子空腔的轴线同轴的发动机轴的发动机装置；在其端部通过对应的联轴器被联接到转子轴和发动机轴的中间轴。其中所述联轴器的端部和所述发动机轴及所述中间轴的连接部分均构成被连接的两个装置(A、B)，将由两个这种所述被连接的部件组成的两个装置(A、B)构造成以轴向轴端(17)为终端的凸形装置(B)和用于收纳轴端并以轴向轴套(18)为终端的凹形装置(A)，其中之一是锥端定位螺钉(22)的不对准的至少两个径向螺钉(22、23)将轴端(17)连接到凹形装置(A)上。

Description

具有螺杆式泵的泵送系统
技术领域
本发明涉及螺杆式泵或Moineau泵领域。
背景技术
更具体地说，本发明涉及对在附图的图1中示出的这种泵送系统的传统构造所作出的改进，该泵送系统包括：
—螺杆式泵1，其包括在外部定子3的螺旋形空腔4内部的螺旋形转子2，
—用于驱动转子2的发动机装置5，所述发动机装置基本上与定子空腔4的轴线同轴地驱动发动机轴6，
—以旋转方式联接到发动机轴6上和定子2的轴14上的中间轴8，
—第一铰接联轴器10，其一个端部被连接到发动机轴6上且另一个端部被连接到中间轴8上，
—第二铰接联轴器9，其一个端部被连接到中间轴8上且其另一个端部被连接到转子2的轴14上，以及
用于连接所述被连接零部件中的至少两个的连接装置。
此外，外壳11收容中间轴8并以密封的方式被连接到泵1的定子2上，该外壳具有侧面开口12，该开口形成用于由泵1的力作用的产品的入口(箭头13)。
通常，发动机轴6在外侧上是光滑的，并且该轴由例如填料箱型的密封装置15夹紧，该密封装置由提供所述外壳11的端部与发动机装置5的外壳之间的结构连接的中间外壳(或法兰)16沿轴向固定。
尽管该公知的构造至今仍被广泛地使用，但是这些构造存在一些缺点。
首先，所有被沿轴向以旋转方式连接的元件一般都是借助于通常是径向销的销而连接。目前，销连接要求对被连接的装置沿径向钻孔。这些径向钻孔的存在严重削弱了零部件的强度，从而使可被传递的扭矩小于可由实体零部件传递的扭矩。换句话说，给定扭矩的传递要求销连接的装置是超尺寸的，这对旋转质量和重量是不利的，并且由此对这些装置的价格也是无益的。
而且，对这种构造的正确操作要求尽可能少的间隙；具体地说，必须将销装配成在待连接的装置的相互对准的钻孔中没有明显的间隙。目前，在组装过程中，尽管钻孔在尺寸上更好地适于销的直径，销的装配要求待连接的装置的钻孔对准，该对准必须更加准确，因此难于实现。于是装配销成为需要合格的技术工人的困难操作。
最后，在销和被连接装置之间存在一些间隙，尽管这些间隙很小。具体地说，在运转中，转子轴相对于发动机轴(与定子的轴线同轴)的偏心旋转指的是中间轴呈锥形包络面的形式来回运动。这导致被连接的装置(铰接联轴器的端部和对应轴的端部)围绕销的旋转运动；尽管这些运动的幅度低，但它们会引起热效应，随着间隙减小，该热效应更加变大，而且从长远来看，该热效应引起装置的表面焊接(“烧结”效应)，这使得拆卸复杂、费时并且因而成本高。
发明内容
本发明的目的在于至少部分地解决上述问题，并且提供一种更好地满足本领域的各种需要的改进的结构，具体地说，提供一种在结构简化、组装和拆卸简化和成本方面改进的结构。
为此，当根据本发明构造前文提到的泵送系统时，其特征在于，以包括轴向轴端的凸形装置和包括设计用于无明显间隙地收纳所述轴端的轴向轴套的凹形装置的形式构造所述两个连接的装置，限定凹形装置的所述轴向轴套的侧壁设有至少两个径向螺纹钻孔，该钻孔以一定角度偏置、相互不对准且分别容纳两个螺钉，其中至少一个螺钉是锥端定位螺钉，所述凸形装置的所述轴向轴端包括至少两个分别与所述径向钻孔对准的径向凹槽，并且其中至少一个凹槽是与所述锥端定位螺钉一致地圆锥形或渐缩的，以收纳该螺钉的端部。
由于具有这些设置，不再需要将待连接的两个装置相对于彼此成角度地精确定位：将两个装置大致相互定位，当锥端定位螺钉的末端底部位于设置在凸形装置中的锥形凹槽内时，当其被上紧时，锥端定位螺钉使所述两个装置准确和正确地定位。结果在很大程度上简化了连接过程。
此外，不再对被联接的装置沿直径钻孔：因此能保持它们的机械强度，并且可传递大得多的扭矩(通常大约大30％)。换句话说，对于要传递的给定扭矩，可将被联接的装置制做得更小，并且因此降低成本。
优选的是，凹形装置的轴向轴套的侧壁包括三个成角度地分布的径向螺纹钻孔，并且凸形装置的轴向轴端包括三个成角度地分布的并分别与所述钻孔对准的径向凹槽。然后，有利的是，钻孔和对应的凹槽以等距的方式成角度地分布。这种装配不再要求被联接的装置相对于彼此精确的配合，这不仅减少了机加工成本、便利了装配，而且消除了上述“烧结”效应；因此可更简单且更快地拆卸所述装置。
根据所设计的构造，全部螺钉可以是锥端定位螺钉(cone-pointset screw)，并且全部凹槽可以是锥形的或渐缩的凹槽，或者仅一个螺钉是锥端定位螺钉，其它螺钉是圆柱轴颈止端定位螺钉，并与轴端的轴对称的各凹槽对准。
由于根据本发明的设置是通用性的，因此可以实施它们来紧固泵送系统的旋转传动机构的至少两个装置。
这样，可设想的是，转子轴被构造形成凸形装置，并且第二铰接联轴器的对应端部被构造形成凹形装置；和/或中间轴被构造形成凸形装置，并且第二铰接联轴器的对应端部被构造形成凹形装置；和/或中间轴被构造形成凸形装置，并且第一铰接联轴器的对应端部被构造形成凹形装置；和/或发动机轴被构造形成凸形装置，并且第一铰接联轴器的对应端部被构造形成凹形装置。在实际应用中，发动机轴可包括夹设于发动机装置的输出轴和第一铰接联轴器的所述对应端部之间的连接轴或驱动器：在这种情况下，驱动器的对应端部被构造形成凸形装置。驱动器还可至少部分地收容用于匹配发动机装置的给定直径的输出轴的可拆卸的衬套：在这种情况下，驱动器被构造形成凹形装置，并且接头衬套被构造形成凸形装置。
附图说明
通过阅读对仅仅是作为示例性例子而给出的几个优选实施例的下列详细说明将能更好地理解本发明。在本说明书中，参考了下列附图，其中：
图1是本发明预期的泵送系统的从侧面观看的示意性全视图；
图2是根据本发明的图1所示泵的连接的两个装置的径向剖视图；
图3A和3B分别是沿图2中线III-III截取的两个横截面图，以放大比例示出了图2的设置的两个可能的代表实施例；以及
图4A和4B分别为两个可能的代表实施例中的径向剖视图，其示出了在将发动机轴连接到对应的铰接联轴器端部上的情况下的本发明的设置的实施。
具体实施方式
现在，首先更具体地参照图2描述根据本发明的主要设置。虽然如在后文中更易理解的那样，可实施根据本发明的设置，以紧固在图1中所示泵的旋转运动传动机构中沿轴向以旋转方式连接的任意对装置A和B，可以理解，作为一个例子并对所述构思进行具体解释，图2(以相对于图1显示的反转位置)示出了第一铰接联轴器10(装置A)的半个联轴器10b和中间轴8(装置B)的端部。
根据本发明，将两个被连接的装置A和B以如下形式构造，即，包括沿轴向的轴端17的凸形装置B和包括设计用于无明显间隙地收纳所述轴端17的轴向轴套18的凹形装置A。如在图3A和3B中也能看到的那样，限定凹形装置A的所述轴向轴套18的侧壁19设有至少两个径向螺纹钻孔，它们以某一角度偏置且相互不对准并且分别容纳两个螺钉22、23，至少一个螺钉22是锥端定位螺钉。最后，凸形装置B的轴向轴端17包括至少两个分别与凹形装置A的所述径向钻孔20、21对准的径向凹槽24、25，并且其中至少一个凹槽24与所述锥端定位螺钉一样是圆锥形或渐缩的，以收纳所述螺钉的端部。
由于具有这种构造，可将两个装置A和B中的一个插入到另一个内，而不需要使钻孔20、21和对应的凹槽24、25准确地对准：当锥端定位螺钉22被上紧时，其将使装置A、B沿轴向成角度地位于相互合适的位置处，以便使另一个钻孔和另一个凹槽对齐，从而使另一个螺钉23容易装配。因为两个螺钉22、23不是沿直径相对地定位，并且没有相互对准，因而这两个螺钉没有形成用于两个被连接的装置A、B的旋转轴线。这样，两个装置A、B不能再做相互旋转运动，并且牢固地锁合在一起。
然而，如果如图3A和3B中所示的那样，凹形装置A的轴套18的侧壁19包括三个成角度地分布的径向螺纹钻孔20、21和26，并且凸形装置B的轴向轴端17包括三个成角度分布并分别与所述钻孔20、21和26对准的径向凹槽24、25和27(第三个螺钉为28)，那么将增强装置A和B的一起锁合。提供最有效的连接的解决方案在于如图3A和3B中所示地具有以等间距角(120°)分布的钻孔20、21和26以及对应的凹槽24、25和27。
可考虑这些设置的不同的代表实施例。第一个例子在于螺钉全部是锥端定位螺钉，并且凹槽全部是圆锥形的或渐缩的(如图2和3A中所示)。实施起来更简便的另一个例子在于(仅需要一个锥形钻孔)仅一个螺钉22是锥端定位螺钉，而其它螺钉23、28是圆柱轴颈止端定位螺钉(dog-point set screw)，与其相对应地，如图3B中所示，轴端17的对应凹槽25、27是轴对称的。
如已经提到的那样，可实施根据本发明的设置，以紧固如图1中所示的构成用于由发动机装置5驱动泵的转子2的旋转传动机构的全部或部分零部件。
这样，转子2的轴14可被构造形成凸形装置B，并且第二铰接联轴器9的对应端部或对应的半个联轴器9b可被构造形成凹形装置A；和/或中间轴8可被构造形成凸形装置B，并且第二铰接联轴器9的对应端部或半个联轴器9a可被构造形成凹形装置A；和/或中间轴8可被构造形成凸形装置B，并且第一铰接联轴器10的对应端部或半个联轴器10b可被构造形成凹形装置A；和/或发动机轴6可被构造形成凸形装置B，并且第一铰接联轴器10的对应端部或半个联轴器10a可被构造形成凹形装置A。
实际上，如图4A中所示，发动机轴6包括夹设于第一铰接联轴器10的所述对应端部或半个联轴器10a和发动机装置5的输出轴30(由虚线所示)之间的连接轴29；将输出轴30例如收纳于设置在连接轴29的对应端部中的在32处开有槽的轴向钻孔31中，并且通过一个键(未示出)形成也开有槽的输出轴30和连接轴29的连接旋转。于是，连接轴29的对应端部17被构造形成凸形装置B，而第一铰接联轴器10的半个联轴器10a形成凹形装置A。
根据实际上也使用的如图4B所示的另一构造，连接轴29的位于最接近于发动机装置5处的端部设有轴向钻孔33，该钻孔至少部分地容纳可拆卸的衬套34(接头衬套)，该衬套本身钻有所述轴向钻孔31，该轴向钻孔31在32处开有槽，该钻孔具有适于发动机装置5的输出轴30(由虚线示出)的给定直径。这该情况下，连接轴29的对应端部也可被构造形成凹形装置A，并且接头衬套34也可被构造形成凸形装置B(此处仅示出了锥端定位螺钉22)。

Claims (11)

1.泵送系统，其包括：
包括位于外部定子(3)的螺旋形空腔(4)内部的螺旋形转子(2)的螺杆式泵(1)或Moineau泵，
用于驱动所述转子(2)的发动机装置(5)，所述发动机装置驱动与定子空腔(4)的轴线同轴的发动机轴(6)，
被以旋转方式连接到发动机轴(6)和转子(2)的轴(14)上的中间轴(8)，
第一铰接联轴器(10)，其一个端部(10a)被连接到发动机轴(6)上并且其另一个端部(10b)被连接到中间轴(8)上，
第二铰接联轴器(9)，其一个端部(9a)被连接到中间轴(8)上并且其另一个端部(9b)被连接到转子(2)的轴(14)上，
其中所述第一铰接联轴器的两个端部和所述发动机轴及所述中间轴的连接部分、以及所述第二铰接联轴器的两个端部和所述中间轴及所述转子的轴的连接部分均构成被连接的两个装置(A、B)，
用于连接由所述被连接的两个装置(A、B)的连接部件，
其特征在于，将所述被连接的两个装置(A、B)以包括轴向轴端(17)的凸形装置(B)和包括设计用于无间隙地收纳所述轴端(17)的轴向轴套(18)的凹形装置(A)的形式构造，
限定凹形装置(A)的所述轴向轴套(18)的侧壁(19)设有至少两个径向螺纹钻孔(20、21)，所述径向螺纹钻孔成角度地偏置并且相互不对准且每个所述径向螺纹钻孔容纳两个螺钉(22、23)中的相应的一个螺钉，所述螺钉中的至少一个是锥端定位螺钉(22)，以及
凸形装置(B)的所述轴向轴端(17)包括至少两个分别与所述径向螺纹钻孔(20、21)对准的径向的凹槽(24、25)，并且其中至少一个凹槽(24)与所述锥端定位螺钉(22)一致地是渐缩的，以收纳所述螺钉的端部。
2.如权利要求1所述的泵送系统，其特征为，设置在所述凹形装置(A)的轴套(18)的侧壁(19)中的所述至少两个径向螺纹钻孔包括三个成角度地分布的径向螺纹钻孔(20、21、26)，并且凸形装置(B)的轴向轴端(17)包括三个成角度地分布且分别与所述径向螺纹钻孔(20、21、26)对准的径向的凹槽(24、25、27)。
3.如权利要求2所述的泵送系统，其特征为，以等间距的方式成角度地分布所述径向螺纹钻孔(20、21、26)以及对应的凹槽(24、25、27)。
4.如权利要求1所述的泵送系统，其特征为，螺钉(22、23、28)全部是锥端定位螺钉，并且凹槽(24、25、27)全部是渐缩的凹槽。
5.如权利要求1所述的泵送系统，其特征为，仅一个螺钉(22)是锥端定位螺钉，而其它螺钉(23、28)是圆柱轴颈止端定位螺钉，与所述螺钉对准的轴端(17)的对应的凹槽(25、27)是轴对称的。
6.如权利要求1所述的泵送系统，其特征为，转子(2)的轴(14)被构造形成凸形装置(B)，并且第二铰接联轴器(9)的对应端部(9b)被构造形成凹形装置(A)。
7.如权利要求1所述的泵送系统，其特征为，中间轴(8)被构造形成凸形装置(B)，并且第二铰接联轴器(9)的对应端部(9a)被构造形成凹形装置(A)。
8.如权利要求1所述的泵送系统，其特征为，中间轴(8)被构造形成凸形装置(B)，并且第一铰接联轴器(10)的对应端部(10b)被构造形成凹形装置(A)。
9.如权利要求1所述的泵送系统，其特征为，发动机轴(6)被构造形成凸形装置(B)，并且第一铰接联轴器(10)的对应端部(10a)被构造形成凹形装置(A)。
10.如权利要求9所述的泵送系统，其特征为，发动机轴(6)包括夹设于发动机装置(5)的输出轴(30)和第一铰接联轴器(10)的所述对应端部(10a)之间的连接轴(29)，连接轴(29)的对应端部被构造形成凸形装置(B)。
11.如权利要求9所述的泵送系统，其特征为，连接轴(29)至少部分地容纳用于匹配发动机装置(5)的给定直径的输出轴(30)的可拆卸的衬套(34)，连接轴(29)被构造形成凹形装置(A)，并且接头衬套(34)被构造形成凸形装置(B)。
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