CN101517253A - 互连第一部件和第二部件的装置及包括这种装置的泵 - Google Patents

Abstract

在第一方面，本发明涉及用于使第一部件(2)和第二部件(1)彼此互连以便传输转动的装置(3)。该装置(3)包括具有圆形内表面和圆形外表面的管状壁(4)，邻近所述第一端的该圆形内表面的部分布置为邻接所述第一部件(2)，邻近所述第一端的该圆形外表面的部分布置为邻接所述第二部件(1)。此外，所述管状壁(4)包括至少一对切口(18)，切口(18)彼此邻近并从所述第一端向所述第二端延伸，获得可相对于所述管状壁(4)的相邻部分偏转的指形段(19)。本发明还涉及包括这种装置(3)的泵。

Description

互连第一部件和第二部件的装置及包括这种装置的泵

技术领域

本发明大体涉及用于使部件彼此互连以便传输转动的装置的领域，且更具体而言涉及用于泵的装置，该装置布置为用以使叶轮和传动轴互连。进一步而言，本发明特别涉及用于污水或废水的泵的领域。该装置包括从第一端延伸到第二端并生成管状壁的轴向通孔，该管状壁具有圆形内表面和圆形外表面，其中，邻近所述第一端的该圆形内表面的部分布置为邻接所述第一部件，邻近所述第一端的该圆形外表面的部分布置为邻接所述第二部件。本发明还涉及包括这种装置的泵。

背景技术

常规泵-特别是离心泵或轴流泵-包括安装在传动轴上的可转动叶轮，该叶轮必须以提供刚性且非转动连接的适合方式而互连到传动轴上。同时，相对于传动轴调节叶轮的轴向位置应是可能的，以便当叶轮磨损时相对于叶轮座调节叶轮的位置。

一种用于使第一部件和第二部件彼此互连以便传输转动的公知方法是使用键和键槽接头，其包括插入各个部件中的相对的键槽中的键。这种接头经常是广范适用的，但在不损坏部件的情况下经常难以使它们彼此释放开，也难以调节部件的相互轴向位置。

另一种使第一部件和第二部件彼此互连的公知方法是使用管形套筒，例如在EP1026405中所示。将套筒插入叶轮中居中定位的凹部内，且之后将传动轴插入所述套筒中。借助于螺栓，朝向传动轴推动叶轮，这致使套筒挤压在叶轮和传动轴之间。这样，借助于摩擦，套筒将转动从传动轴传输到叶轮。然而，当泵在严重污染的液体中运转时，特别可能产生高初始启动扭矩或其它类型的突然急冲，而这易于导致在叶轮和套筒之间和/或在传动轴和套筒之间的小滑动。结果，不同的部件将会磨损并将损坏叶轮和传动轴的互连，后果是可能丧失传输转动。

发明内容

本发明目的在于消除之前公知的互连装置的前述不足之处，以及提供改良装置。本发明的主要目标是提供能在两个部件之间传输转动的初始限定类型的改良装置。本发明的另一目标是提供一种装置，一旦突然急冲时其提供两个部件之间的良好互连。本发明的另一目标是提供不需要重新设计被互连部件的装置。本发明的又一目标是提供具有改善的耐用性的装置。

根据本发明，借助于初始限定的装置和具有在独立权利要求中限定特征的泵，至少实现主要目标。在从属权利要求中进一步限定本发明的优选实施例。

根据本发明的第一方面，提供了初始限定类型的装置，其特征在于所述管状壁包括至少一对切口，该切口相互邻近并从所述第一端向所述第二端延伸，获得管状壁的指形段，该指形段在周向上相对于所述管状壁的相邻部分是可偏转的。根据本发明的第二方面，提供了根据权利要求11的泵。

因此，本发明是基于这样的理解：利用可部分偏转的装置，以实现在两个部件之间较好地传输转动，即使所述部件遭受到突然急冲、高瞬时阻力等。

在本发明的优选实施例中，该装置包括至少两对切口，这两对切口沿管状壁的周边分布。这意味着所产生的各个指形段将致使增加在第一部件和第二部件之间的摩擦力。

根据一个优选实施例，各个切口的径向延伸与几何平面一致，该几何平面与装置的纵轴线是分隔开的。因此切口的表面将相对于管状壁的周向倾斜，这导致指形段部分地楔入在管状壁的相邻部分和第一部件或第二部件之间，且因此将会增加摩擦力。

附图说明

结合附图根据下面优选实施例的详细描述，显然将会更全面地理解本发明的上述及其它特征和有利之处，附图中：

图1是借助于发明性装置附接到传动轴上的叶轮的示意性截面侧视图。

图2是发明性装置的透视顶视图，

图3是在图2中示出的装置的侧视图，

图4是在图2中示出的装置的顶视图，

图5是在图2中示出的装置的截面侧视图，以及

图6是在图2中示出的装置的截面顶视图。

具体实施方式

图1示出了叶轮1、传动轴2和装置3或套筒的示意性截面视图，根据本发明，所述装置3布置在所述叶轮1和所述传动轴2之间以便将它们彼此互连。即便因此发明性装置3具有广泛的适用性，例如，使第一部件和第二部件彼此互连以便传输转动，但将要描述的装置布置在泵中(未完全示出)。根据第二方面，本发明大体涉及泵，但在所述实施例中，泵由沉没式离心泵构成。在图1中，为便于理解图，省略了泵的大部分零件。

为了获得泵的适合的工作性能，叶轮1相对于叶轮座(未示出)的位置是非常重要的。当泵泵送含有诸如强磨蚀颗粒的固体物质的液体时，叶轮1以及叶轮座会被磨损。这样，在一定的工作时间后，叶轮1和叶轮座之间的实际间隙会不同于最佳的初始安装间隙。更准确地讲，叶轮1相对于叶轮座的位置优选是可调的。

传动轴2从包括在泵中的马达(未示出)伸出，并且呈现出自由的下端。在优选实施例中，所述下端设为截头圆锥形状，在远端方向上会聚。传动轴2构成将被互连的第一部件。

发明性装置3或套筒包括从第一端延伸到第二端并生成管状壁4的轴向通孔，管状壁4构成实际的套筒3。管状壁4呈现为至少跨过其一部分长度的圆形内表面和至少跨过其一部分长度的圆形外表面。邻近套筒3的所述第一端的内表面的部分优选为朝向所述套筒3的所述第一端发散的截头圆锥形状，并且布置为邻接传动轴2的所述下端的包络面，管状壁4的锥形内表面相对于套筒3的纵轴线的倾角优选大于3°且小于10°，而在示出的实施例中约为6°。邻近套筒3的所述第二端的内表面的部分优选为螺纹孔5的形状。在这种情况下，具有外螺纹7和中心通孔8的调节螺钉6可旋进套筒3的螺纹孔5中。

叶轮1设有具有轴向通孔9的中央轮毂，轴向通孔9的中间部分具有比所述通孔9的两端部分更小的直径，以便于在从两端的大直径到中间部分的小直径的过渡段处提供第一肩部10和第二肩部11。此外，叶轮1包括从中央轮毂向叶轮1的周边以螺旋形延伸的至少一个叶片12，优选为两个叶片12。此外，叶轮1包括连接到所述叶片12上的盖盘13。叶轮1构成将被互连的第二部件。

现在将描述一种使用发明性套筒3将叶轮1安装在传动轴2上的方法。当将叶轮1安装到传动轴2上时，首先将套筒3滑到传动轴2的下端上并将调节螺钉6旋入套筒3的螺纹孔5中，优选为直到其与套筒3的第二端对齐。换句话说，套筒3的第二端未在下方突出。然后，将套筒3和传动轴2插入叶轮1的通孔9中。邻近套筒3的所述第一端的套筒3的外表面部分优选为圆柱形，并布置成邻接叶轮1的通孔9的表面。紧固装置14如安装螺钉优选地用来将叶轮1固定到传动轴2上。借助于垫圈16，紧固螺钉14的头部15直接或间接地邻接叶轮1的通孔9的所述第二肩部11，并且紧固螺钉14的杆部17延伸穿过叶轮1的通孔9的中间部分并穿过调节螺钉6的通孔8而进入传动轴2的下端的螺纹孔(未示出)。一旦拧紧了紧固螺钉14，则套筒3的第二端将邻接叶轮1的通孔9的第一肩部10，并随后将套筒3按压到传动轴2的下端上，且由此挤压在传动轴2和叶轮1之间。紧固螺钉14应将仅拧紧到恰好足以借助于摩擦而暂时将叶轮1保持就位。一直重要的是，传动轴2的下端面未邻接套筒3的内表面，也就是，套筒3在传动轴2上的轴向相互移动仅受制于楔入效应，以及传动轴2未接触套筒3的底部。

其后，上述叶轮座连同其它部分一起附接到泵的泵壳的其余部分上，以便获得容纳叶轮1的泵室。当泵组装好时，在叶轮1和叶轮座之间会产生间隙，该间隙几乎总是不得不进行调节以便获得最佳的工作性能。旋出紧固螺钉14且之后将调节螺钉6旋出到一定程度，从而邻接叶轮1的第一肩部10并朝向叶轮座按压叶轮1。通常，一直地旋出调节螺钉6直到叶轮1接触叶轮座。此后，将紧固螺钉14再次旋入传动轴2中并以预定扭矩拧紧，这致使叶轮1定位成与叶轮座分隔开，且同时由于将套筒3进一步按压到传动轴2的下端上而获得适合的间隙。如果叶轮1在运转期间磨损，可执行另一次调节，并且这可在需要的任何时候或以不同的时间间隔重复。

当套筒3按压到传动轴2的下端上时，该套筒3变宽直到其邻接叶轮1的通孔9的表面。由此套筒3挤压在叶轮1和传动轴2之间，且将借助于摩擦将转动从传动轴2传输到叶轮1上。

一种将叶轮1从传动轴2卸下的方法是将调节螺钉6朝向传动轴2的下端拧紧，从而向下按压叶轮1和套筒3直至其松开。当套筒3脱离传动轴2时，它将同时从叶轮1松开。

现在将结合图2至图6详细描述套筒3，在其中示出了发明性装置的优选实施例。

管状壁4在所示实施例中为邻近套筒3的第一端的柔弱形状和邻近套筒3的第二端的更为刚性的形状。邻近套筒3的第二端的管状壁4的外部优选为在远端方向上会聚的截头锥形，以便于安装叶轮1。进一步而言，所述管状壁4包括至少一对切口18，该对切口18彼此邻近并且从套筒3的所述第一端向套筒3的所述第二端延伸，所述切口18中的至少一个切口在距套筒3的所述第二端的一定距离处终止。这样获得了管状壁4的指形段19，该段19相对于所述管状壁4的相邻部分是可偏转的。用语“可偏转的”用于指段19可朝向相邻部分弯曲以及相对于相邻部分转动。当套筒3位于传动轴2和叶轮1之间时，管状壁4的指形段19以及相邻部分将在径向方向上挤压在传动轴2的包络面与叶轮1的通孔9之间。如果叶轮1遭受到高瞬时阻力，或者启动传动轴2转动时伴有急冲，叶轮1可相对于传动轴2滑动。当使用根据本发明的套筒3时，指形段19的功能是至少部分地跟随叶轮1和传动轴2的相互移动并在周向上朝向管状壁4的相邻部分弯曲。由于指形段19的改变的几何状况，指形段19的弯曲分别增强了在套筒3、叶轮1和传动轴2之间的摩擦力。

在示出的实施例中，如从套筒3的外部所见，各个切口18的纵向延伸平行于套筒3的纵轴线。然而，切口18的纵向延伸可以为任何其它适合的形状，例如螺旋状、“之”字状等。优选是各对切口18中的至少一个切口18的径向延伸将与几何平面一致，该几何平面与套筒3的纵轴线是分隔开的。换句话说，切口18的表面相对于管状壁4的外表面的切线成一角度，该角度与90°分隔开。当指形段19向管状壁4的相邻部分弯曲并进入接触时，相对于管状壁的周向倾斜的两个邻接表面将推动指形段19“上爬”到管状壁4的相邻部分上，并且楔入在管状壁4的相邻部分和传动轴2或叶轮1之间，以便增加摩擦力。这可通过使整个指形段19向外弯曲和/或使整个指形段19扭曲来实现。

优选的是，各对切口18的两个切口18彼此平行。然而，将各个切口18包括在内的相应几何平面可彼此相交。此外，管状壁4可包括至少两对切口18，这两对切口沿所述管状壁4的周边分布。优选的是，管状壁4包括八对切口18，这些切口布置成使得来自不同的两对切口18中的两个相对的切口18与同一几何平面一致并从而可同时切割。应指出的是，即使提供了数对切口18，所有的切口18都从套筒3的第一端延伸。

套筒3还可包括从套筒3的所述第一端一直延伸到所述第二端的开槽20。开槽20的功能是当将套筒3按压到传动轴2上时，允许整个套筒3的宽度变小。

本发明的可行性修改

本发明并非仅限于上文所述并在附图中示出的实施例。因此，在附属权利要求的范围内，可以各种方式修改该装置以及泵。例如，应指出的是，代替具有邻近所述套筒第一端呈截头锥形的内表面的部分，以及具有邻近所述套筒第一端呈圆柱形的外表面的部分，可使用相反的比率，其自然将涉及不同形状的传动轴和叶轮的不同形状的通孔。

还应指出的是，调节螺钉是可选的，因为在一些应用中不需要调节一个部件相对于其它部件的位置。此外，切口可以是键孔形的，例如在切口底部的较大凹部，以便获得局部更弱的指形段。另外，指形段可以是除套筒材料之外的任意其它适合的材料，以便获得期望的功能。

Claims (11)

1.一种用于使第一部件(2)和第二部件(1)彼此互连以便传输转动的装置(3)，所述装置(3)包括从第一端延伸到第二端并生成管状壁(4)的轴向通孔，所述管状壁(4)具有圆形内表面和圆形外表面，邻近所述第一端的所述圆形内表面的部分布置为邻接所述第一部件(2)，邻近所述第一端的所述圆形外表面的部分布置为邻接所述第二部件(1)，其特征在于，所述管状壁(4)包括至少一对切口(18)，所述切口(18)彼此邻近并且从所述第一端朝向所述第二端延伸，获得所述管状壁(4)的指形段(19)，所述指形段(19)在周向上相对于所述管状壁(4)的相邻部分是可偏转的。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，各个切口(18)的纵向延伸平行于所述装置(3)的纵轴线。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的装置，其特征在于，各个切口(18)的径向延伸与几何平面一致，所述几何平面与所述装置(3)的所述纵轴线是分隔开的。

4.根据权利要求1至权利要求3中任一项所述的装置，其特征在于，所述管状壁(4)包括至少两对切口(18)，所述两对切口(18)沿所述管状壁(4)的周边分布。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述管状壁(4)包括八对切口(18)。

6.根据权利要求4或权利要求5所述的装置，其特征在于，来自不同的两对切口(18)中的两个相对的切口(1)与相同的几何平面一致。

7.根据权利要求1至权利要求6中任一项所述的装置，其特征在于，各对切口(18)中的切口彼此平行。

8.根据任一项前述权利要求所述的装置，其特征在于，所述内表面的所述部分和所述外表面的所述部分中的至少一个为截头锥形。

9.根据权利要求1至权利要求7中任一项所述的装置，其特征在于，所述内表面的所述部分是截头锥形的，朝向所述装置(3)的第一端发散。

10.根据任一项前述权利要求所述的装置，其特征在于，所述装置(3)还包括从所述第一端一直延伸到所述第二端的开槽(20)。

11.一种泵，其特征在于，所述泵包括根据权利要求1至权利要求10中任一项所述的装置。

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