CN101832291B - 用于离心泵的叶轮 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于离心泵的叶轮，该叶轮具有支承板，必要时还具有盖板。叶轮的叶片(3)是相同的，但是被成对地这样设置：使得具有相同形状的叶片的叶轮产生不同的液压特性。

Description

用于离心泵的叶轮
技术领域
本发明涉及一种用于离心泵的叶轮。
背景技术
这种叶轮至少由支承体(通常为支承板)和设置在支承体上的叶片组成。其中，支承板通常构造成抗扭地设置在轴上。根据结构形式的不同，叶轮叶片可以是暴露的(开放式叶轮)，或是被与支承板对置并且与叶片连接的盖板所覆盖。这些叶轮的最不同的结构形式是公知的，并且这些叶轮被用在单级或多级离心泵中。它们通常具有两个或更多的叶轮叶片，所述叶轮叶片可以被构造为是相同的或是不同的，和/或可以以相同或不同的方式布置。
在利用喷射铸造技术由塑料制造叶轮时，针对叶轮上的每一种变化通常都需要特别的工具。但是可以在叶轮上设置布置及大小不同的叶片，而不会增加生产成本。而如果叶轮诸如在多数离心泵情况下由板材(通常由不锈钢板材)制成，则对于不同的叶片形状需要使用不同的工具，这增加了制造成本。这种制造是以如下方式进行的：将单个叶片在支承板上对齐设置，随后将叶片与支承板焊接，此后在必要时可放上盖板并同样将叶片与盖板焊接。
为了能够覆盖多数的应用情形，提供具有不同结构大小的离心泵。但是，这种大小变化并非仅通过几何尺寸的变化以及驱动功率的变化而改变，还通过叶片的变型而改变。例如，对于在一定压力下输送一定输送量的叶轮而言，当需要在降低输送量的情况下装设这种叶轮时，则可以例如相应地减小其叶片高度。然而这毫无疑问存在限制，因为叶轮内部必须保持最小通道高度以便确保无干扰的操作。对于铸造的叶轮，在现有技术中是将位于叶片对之间的空隙填满以减小输送量。对于由板材制造的叶轮，则可以通过设置两个叶片以形成死区(Totraum)而无费用地或仅增加一定费用地减小输送量。然而，对于这些叶片中的每一个而言都需要一种特别的冲压工具(Stanzwerkzeug)。
发明内容
在此背景下，本发明的目的在于提供一种在制造技术上有利的叶轮变型，即具有不同输送特性的叶轮，其以尽可能低的成本被制造，尤其是由板材制造。
根据本发明，其目的是通过具有本申请中给出的特征的叶轮来实现。在下面的说明以及附图中将给出本发明的有利的设计方案。
根据本发明的用于离心泵的叶轮包括支承板，在支承板上设置有叶片，其中，叶片成对地并排设置，并且至少形成一个叶片对的叶片具有相同的形状和大小。
本发明的主要构思是，在叶轮上设置至少一个叶片对，优选多个叶片对，所述叶片对分别并排设置并具有相同的形状和大小。此外，所述叶片优选在成品中具有相同的形状和大小。但是根据本发明也可以考虑，只在中间阶段使用具有相同形状和大小的叶片，并且必要时在其他加工过程中改变其形状和/或大小。无论如何最低限度的想法是，减少叶片形状的变型，从而能够减少用于制造叶片的工具的数量，另外还可以简化在制造过程中叶片的输送和叶片的处理。其中有利地是，这种叶片对的形状和大小是一致的，即叶片对具有相同的尺寸和相同的曲率半径。
根据本发明，一个叶片对构成一种起流动作用的叶片。叶片对也可以将两个形状相同的叶片仅通过对所述叶片进行布置而在叶轮上构成起着不同液压作用的叶片。其中，根据本发明的这种叶片对的叶片的形状通常被设计成与在普通叶轮中一样进行使用。通过根据本发明的形状相同的叶轮的成对布置所获得的变型也可用于特定的目的。
因此，根据本发明例如为了增加叶片的长度，可以利用叶片对的两个相互贴靠设置的呈伸缩状的叶片形成这种加长的叶片。当叶轮需装设成用于获得较大的输送高度时，这种加长的叶片可以例如用于具有较大直径的支承板。
正如在前面所示例性说明的，在实践中还会发生的是，叶轮需要被设计为产生较小的输送量。因此根据本发明，由两个相同形状和大小的叶片组成的叶片对是这样进行布置和对准的：当叶片所谓的径向内端部贴靠于另一个叶片上且径向外端部被间隔开时，在这两者之间形成流体技术上的死区。应该理解的是，能够在支承板上设置所需数目的这种叶片对，并且，当叶轮具有用于覆盖的盖板时，由此形成的死区是特别有效的。
原则上也可以通过其它方式使用由形状和大小相同的叶片所形成的叶片对来构成这种死区，例如，使径向外端部彼此相贴靠而径向内端部被间隔开，但是通常这种做法并非很有利。
原则上可以在开放式或覆盖式(闭合式)叶轮中应用本发明，特别有利的是，在具有一个用于覆盖的盖板的叶轮中应用本发明。
根据本发明的改进方案，一个叶片对的叶片可以定位成，使得所述叶片对的叶片径向突伸到支承板和/或盖板之外。由于要获得具有不同液压作用的叶片，所以必要时可以在其他的加工阶段中除去突伸出的端部或者使其保持原状。
在制造技术上特别有利的是，当所有的叶片都具有相同的形状和大小时，那么在这种情况下只需要一种用于生产叶片的工具。
特别对于具有盖板的叶轮，叶轮叶片的尺寸优选这样被确定：叶片在其整个长度上具有恒定的高度。这对于成对设置的叶片特别有利，因为这样可以得到特别良好的死区，或者可以形成较长的叶片。
本发明可特别有利地应用于由板材制成的叶轮，其中，支承板和/或盖板以及叶片均可由金属板材制成并利用焊接相互连接。然而原则上本发明并不局限于此。特别地，当支承板、盖板和叶片彼此独立地制造并随后装配在一起时，本发明也可有利地应用于由其它材料例如塑料或复合材料制成的叶轮。
附图说明
下面借助在附图中示出的实施例对本发明做进一步的说明。其中：
图1示出了离心泵叶轮的非常简化的示意性立体图；
图2示出了没有盖板的叶轮的俯视图；
图3示出了根据本发明第一实施例的没有盖板的叶轮的俯视图；
图4示出了根据本发明第二实施例的没有盖板的叶轮的俯视图；
图5示出了第三实施例的没有盖板的叶轮的俯视图；以及
图6示出了针对图5所示的实施例进行改进的改进方案的没有盖板的叶轮的俯视图。
其中，附图标记说明如下：
1   支承板
2   凹部
3   叶片
3a  一个叶片对中的一个叶片
3b  一个叶片对中的另一个叶片
4   盖板
5   环状部件
6   死区
7   叶片的内端部
8   叶片的外端部
3b′切割后的叶片
具体实施方式
图1中示出的叶轮具有圆形的支承板1，支承板1具有中心凹部2，中心凹部2是特定的轮廓(profiliert)并被设置用于抗扭地与未示出的驱动轴相连接，如在现有技术的离心泵中一样。在支承板1上设置有多个叶轮叶片3，所述叶轮叶片以一定间隔从凹部2延伸到支承板1的外周边。在与支承板1相对的一侧，叶片3被盖板4覆盖，在根据图1的实施例中，盖板4的内侧汇合至形成叶轮入口的环状部件5，这如公知的情况一样，因此这里不再进行详细的描述。
如图2示例性示出的，在取下盖板4时可以看到叶片3的形状和布置。根据图2的该叶轮总共具有六个叶片3，这些叶片具有相同的形状和大小，并且以相同的角距离设置在支承板1上。
为了装设如图1和图2中所示出的这种叶轮以降低输送量，在根据图3的叶轮中，每两个叶片3a和3b设置为一个叶片对，使得在叶片3a与叶片3b之间构成液压(hydraulisch)死区6。其中具有相同的形状和大小的叶片3a与叶片3b在材料厚度相同的情况下还具有相同的长度、高度和曲率半径。然而叶片3a与叶片3b的设置并不相同。叶片3a以与在根据图2的叶轮中一样的方式被设置。然而除了叶片3或者3a之外还设置了叶片3b，更确切地说，将叶片3b的径向内端部7贴靠在叶片3a的内侧，而叶片3a和3b的径向外端部8则间隔开。
在根据图4的实施例中，在支承板1上同样设置有六个叶片对，每个叶片对由叶片3a和3b组成，但是没有形成死区，而是形成了更长的叶片。其中，叶片3a和3b总是彼此成对地贴靠且彼此呈伸缩状地(teleskopartig)反向延伸，从而与每一个叶片对中的单独的叶片3a和3b相比，能够获得一种单独的起液压作用但长度更长的叶片。
在根据图5的第三实施例中，在支承板1上同样设置有六个叶片对，每个叶片对由叶片3a和3b组成。然而叶片3a进一步径向向内设置，使得其径向外端部终止于支承板1的外周边，而叶片3b的外端部则突伸到支承板1的外周边之外。此外，叶片3a和3b彼此呈不同角度地被设置。
在所有的上述实施例中，成对设置在支承板1上的叶片3a和3b的形状和大小是一致的，即，它们具有相同的长度、相同的高度和相同的曲率半径。以此方式，叶轮可以在使用形状相同的部件时产生不同的液压特性，这是有利的，因为对于叶片3或者叶片3a和3b而言，通过使用同一种冲压工具即可实现。应该理解的是，这并非是强制性需要的。在成对设置形状相同的叶片3a和3b的情况下，如果有利或适宜的话，也可以在叶轮上设置不同的叶片对或者其它的叶片。
根据图5所示出的和以上所述的叶轮，必要时可以在其他的加工阶段被加工，而使得叶片3b的突伸出的端部被除去。因此，在所述加工阶段之后所得到的、由叶片3b′和3a组成的叶片对中的叶片的形状和大小将不再相同。

Claims (10)

1.一种用于离心泵的叶轮，该叶轮具有一个支承板(1)和布设在该支承板(1)上的多个叶片(3)，所述叶片(3)成对地并排设置，其中每一个叶片对都构成一种起流动作用的叶片(3a，3b)，其特征在于，至少构成一个叶片对的叶片(3a，3b)具有相同的形状和大小，并且所述一个叶片对的叶片(3a，3b)呈伸缩状地相互贴靠。
2.一种用于离心泵的叶轮，该叶轮具有一个支承板(1)和布设在该支承板(1)上的多个叶片(3)，所述叶片(3)成对地并排设置，其中每一个叶片对都构成一种起流动作用的叶片(3a，3b)，其特征在于，至少构成一个叶片对的叶片(3a，3b)具有相同的形状和大小，并且所述一个叶片对的叶片(3a，3b)形成一个死区(6)。
3.如权利要求2所述的叶轮，其特征在于，形成所述死区(6)的所述一个叶片对的叶片(3a，3b)的径向外端部(8)被间隔开，并且其中一个叶片(3b)的径向内端部(7)贴靠在另一个叶片(3a)上。
4.如权利要求1至3中任一项所述的叶轮，其特征在于，设置有一个覆盖所述叶轮的盖板(4)。
5.如权利要求4所述的叶轮，其特征在于，所述一个叶片对的叶片(3a，3b)被定位成：一个叶片对的一个叶片(3b)径向突伸到所述支承板(1)和/或盖板(4)之外。
6.如权利要求1至3中任一项所述的叶轮，其特征在于，所有的叶片(3a，3b)都具有相同的形状和大小。
7.如权利要求1至3中任一项所述的叶轮，其特征在于，一个叶片(3)在其整个径向长度上具有恒定的高度。
8.如权利要求4所述的叶轮，其特征在于，所述支承板(1)和/或盖板(4)以及所述叶片(3)由金属制成，并且通过焊接相互连接。
9.如权利要求8所述的叶轮，其特征在于，所述支承板(1)和/或盖板(4)以及所述叶片(3)是由板材制成。
10.一种用于离心泵的叶轮，该叶轮具有一个支承板(1)和布设在该支承板(1)上的多个叶片(3)，所述叶片(3)成对地并排设置，其中每一个叶片对都构成一种起流动作用的叶片(3a，3b)，其特征在于，至少构成一个叶片对的叶片(3a，3b)具有相同的形状和大小，并且所述一个叶片对的一个叶片(3a)进一步径向向内设置，使得其径向外端部终止于所述支承板(1)的外周边，而所述一个叶片对的另一个叶片(3b)的外端部则突伸到所述支承板(1)的外周边之外。
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