CN102192162A - 用于泵的定子单元的压缩装置 - Google Patents

Abstract

本发明是一种用于压缩泵(1)的定子单元(17)的压缩装置(2)，包括：限定纵向轴线(X)的管状壳体(3)；锁紧环(5)；适于沿所述纵向轴线(X)的方向将所述锁紧环(5)约束在所述管状壳体(3)内侧的约束装置(4)；设有参考表面(12a)的推力单元(7)，所述参考表面(12a)可抵靠所述锁紧环(5)放置，所述推力单元(7)适于沿垂直于所述参考表面(12a)的膨胀方向(Y)膨胀；可抵靠所述锁紧环(5)放置在与所述推力单元(7)相对的侧面上的反作用元件(8)；用于将所述反作用元件(8)连接于所述推力单元(7)的连接装置(9)，所述连接装置(9)适于将所述反作用元件(8)向所述推力单元(7)移动以将它们布置为抵靠所述锁紧环(5)的相对侧面。

Description

用于泵的定子单元的压缩装置

技术领域

本发明涉及一种用于压缩泵的定子单元的装置，该装置特别地适于用在用于井的多级离心泵中。如图1中所示，公知类型的多级离心泵A包括管状壳体B，该管状壳体B包括定子单元C，该定子单元C典型地由多个互相堆叠在彼此顶部的级组成。

背景技术

为了防止被泵送的流体在一级与另一级之间泄露，需要压缩定子单元以便于连接这些级并确保密闭性。

根据公知技术，上述压缩通过管状元件D实现，该管状元件D的一端E抵靠定子单元C布置，并且该管状元件D设有开孔的凸缘F。

管状壳体B也设有横向贯穿开口G，该横向贯穿开口G适于容置设有螺纹孔的对应的成形元件H，螺纹孔布置为当成形元件插入到开口中时与管状元件的凸缘中的孔对齐。

这种成形元件安置在开口的边缘上，以便于保持沿轴向受到管状壳体的约束。

这种成形元件以及管状元件的凸缘通过对应的螺钉L连接，该螺钉在拧入时推动管状元件抵靠定子单元，因此压缩定子单元。

这种公知技术的缺点在于定子单元的压缩力由具有缩小表面的横向开口的边缘支撑。

因此，即使所述技术在压缩力保持低于给定界限时是适合的，超出所述界限时横向开口将倒塌(collaps)，从而引起定子单元的压缩损失并且因此导致上述的泄露，这将影响泵的性能。

由于上述的压缩损失，这些级也可被所泵送的流体设成转动，从而将泵损坏至可能需要更换的程度。

由于所需的压缩力基本上与泵压头成比例地增加，应当清楚，上述公知技术适于那些最大压头低于给定界限的泵。

为了克服这些缺点，根据另一种公知技术(这里未示出)，通过弹性锁紧环支撑压缩力，该弹性锁紧环容置在管状壳体内部形成的环状座部内。

当弹性锁紧环静止不动时，其外径大于座部的最小直径，以使它能够被引入到管状壳体内并且之后在该座部的高度处膨胀。

定子单元的压缩使用插入到弹性锁紧环与定子单元之间的推力单元实现，并且该推力单元能够沿轴向膨胀以便于压缩定子单元。

压缩力在锁紧环以及环状座部上释放，该环状座部的表面远远大于上述公知技术中存在的横向开口的边缘的表面。

因此，与前述解决方案相比，这种技术能够以更加均匀的方式将压缩应力分布于管状壳体上，因此避免了管状壳体的任何变形。

然而，此第二种技术存在一些缺点。

事实上，为了避免弹性锁紧环随着时间的推移而氧化，弹性锁紧环必须使用不锈钢制造，然而，这降低了弹性。

因此，为了得到能够插入到管状壳体中并且能够在相应的座部中连续膨胀的弹性锁紧环，需要限制将弹性锁紧环引入到座部中所需的弹性锁紧环的变形，或者可替换地，限制弹性锁紧环的厚度。

然而，厚度减小的弹性锁紧环能够承受减少的压缩力，并且如上所述，可用于那些最大压头低于给定界限的泵中。

事实上，较高的压缩力将引起弹性锁紧环的轴向变形，弹性锁紧环可能离开座部。

因此，在这些情况下，需要增加弹性锁紧环的厚度。

然而，如上所述，这需要使用静止时外径稍大于座部内径的弹性锁紧环，以避免插入期间，锁紧环的过大的径向压缩，这种径向压缩将使锁紧环产生塑性变形并且使其无法使用。

然而，在这种情况下，具有这样的缺点：由座部限定的可用的静止表面——其包括弹性锁紧环静止时的外径与座部的内径之间——减小，这在任何情况下限制应用的压缩力。

本发明意图克服如上所述的公知技术的缺点。

发明内容

特别地，本发明的目的是提供一种比上述公知类型的装置更加有效并且更加可靠的用于压缩泵的定子单元的装置。

上述目的通过根据权利要求1所述的压缩装置实现。

相同的目的也可通过根据权利要求15所述的泵实现。

本发明的其它特征以及细节在对应的从属权利要求中进行描述。

有利地，本发明使得能够使用比公知类型的泵中所需的弹性锁紧环更薄的弹性锁紧环，同时其能够实现同样的压缩力。

有利地，较薄的弹性锁紧环具有很好的弹性并且因此能够与具有较大静止表面的座部联接。

仍然有利地，本发明不需要在泵的管状壳体中制造开口。

附图说明

参考附图，在通过非限制性示例提供的本发明的优选实施方式的描述中，将详细说明所述目的及优点以及其它优点，所述目的及优点以及其它优点在下文中更好地突出，在附图中：

图1示出了根据现有技术的泵的纵向剖视图；

图2示出了作为本发明主题的泵的横截面；

图3示出了图2的细节；

图4示出了图2的泵的一些部件的分解轴测图。

具体实施方式

在图2中示出了本发明的泵的一部分，其中附图标记1指示泵的整体。

泵1设有压缩装置2，压缩装置2包括限定纵向轴线X并作为泵1的外部护套的管状壳体3。

定子单元17同心布置在管状壳体3内侧，所述定子单元由多个堆叠的级17a以及转子单元18组成，转子单元18连接于轴19，轴19(未示出，但本身是公知的)与传动装置操作性地关联，该传动装置适于设置转子单元18使其围绕纵向轴线X转动。

压缩装置2还包括锁紧环5，锁紧环5可通过约束装置4与管状壳体3的内表面15关联，约束装置4沿纵向轴线X的方向约束锁紧环5以使锁紧环5面向定子单元17。

本发明还包括布置在锁紧环5与定子单元17之间的推力单元7。

推力单元7设有参考表面12a，参考表面12a定位成抵靠锁紧环5，并也可沿垂直于上述参考表面12a的膨胀方向Y膨胀，在工作期间，参考表面12a优选地平行于纵向轴线X。

推力单元7的膨胀使定子单元17的一端能够沿纵向轴线X推进，使得在相对端部处受到管状壳体3约束的定子单元被压缩。

压缩装置2还包括在与推力单元7相对的侧面上抵靠锁紧环5放置的反作用元件8。

反作用元件8通过连接装置9与推力单元7关联，连接装置9适于优选地沿平行于纵向轴线X的方向将反作用元件8向推力单元7移动，通过这种方式将它们布置为抵靠锁紧环5的相应的相对侧面。

反作用元件8向推力单元7接近导致锁紧环5在它们之间被锁紧，从而加强锁紧环5并且阻止其轴向变形。

因此，由于施加在定子单元17上的相同的压缩力，锁紧环5的变形小于在用于公知类型的泵中的压缩装置中的变形，因此实现本发明的目的。此外，与锁紧环5的前定变形相对应的压缩力超过了公知技术中所需的压缩力，从而锁紧环5的厚度不变。

因此，有利地，锁紧环5可用于这种泵中：该泵设置有多个级，该多个级多于公知技术中在相同的环数情况允许使用的数目的级。

优选地但并非必须地，连接装置9包括螺纹装置10、10a。

特别地，如图3中更详细地示出的，上述螺纹装置包括布置在锁紧环5内侧并穿过反作用元件8的第一螺钉10，其适于与推力单元7中的螺母10a关联。

在本发明的变型实施方式(这里未示出)中，第一螺钉10可与反作用元件8一起形成单一的体部。

反作用元件8优选地是设有贯穿孔的成形垫圈11，该贯穿孔适于容置所述第一螺钉10。

压缩装置2可明显地包括任意数量的成形垫圈11，优选地，至少三个沿圆周以固定间隔布置的垫圈，或四个间隔90度布置的垫圈，如图4所示。

根据本发明的变型实施方式(这里未示出)，反作用元件8是环状元件，优选地但并非必须地，其通过至少三个沿圆周以规则间隔布置的螺钉连接于推力单元7。

推力单元7优选地包括限定上述参考表面12a的支撑体部12，参考表面12a可抵靠锁紧环5放置。

如图2所示，显然地，上述支撑体部12的最大直径超过锁紧环5的内径，以便防止支撑体部12从管状壳体3上滑离。

推力单元7还包括螺纹元件13，螺纹元件13可旋拧于所述支撑体部12上，以使螺纹元件13从支撑体部12从与参考表面12a相对的侧面伸出。

优选地，螺纹元件13是穿过设在支撑体部12中的对应的螺纹孔的螺钉。

可沿圆周以固定间隔布置任意数量的螺纹元件13，但是优选使用三个或更多个螺纹元件13，如图4所示。

优选地，但并非必须，推力单元7包括推力体部14，当螺纹元件13旋拧于支撑体部12上时，推力体部14可抵靠这些螺纹元件13放置，并适于布置为在相对侧面上与定子单元17接触。

螺纹元件13的旋接清楚地引起推力体部14向远离支撑体部12的方向移动，以使推力单元7膨胀并且因此推进定子单元17并压缩定子单元17。

有利地，螺纹元件13能够以简单的方式调整推力单元7的膨胀。

此外，推力体部14能够将螺纹元件13施加的压缩力分布于定子单元17的整个圆周上。

同样明显的是，可省略推力体部14，相反地，将螺纹元件13布置为与定子单元17直接接触以便于压缩定子单元17。

螺纹元件13具有螺旋轴线，该螺旋轴线优选地关于膨胀方向Y倾斜，如图2所示。

有利地，这使得膨胀力朝向定子单元17的外径，其中，这标志其最大刚度。

然而，明显地，在本发明的变型实施方式中，螺纹元件13的螺旋轴线可平行于膨胀方向Y。

返回至图3，可观察到，约束装置4包括属于管状壳体3的内表面15的止挡表面6，止挡表面6大体上与纵向轴线X成直角并且优选地呈环形。

例如，上述止挡表面6可通过向组成管状壳体3的金属板内侧弯曲而得到。

上述弯曲操作有利地能够获得这样的止挡表面6，该止挡表面的表面积大于，例如，通过在管状壳体3的厚度内形成凹槽可得到的表面积。

明显地，止挡表面6可以是不同于环形的形状，例如，圆的区段，如果其适于支撑锁紧环5的话是这样。

如图4所示，优选地，锁紧环5是开放型弹性锁紧环，其外径静止时大于上述止挡表面6的内部边缘的直径，并且该弹性换5可被弹性压缩以便于减小其外径使其小于上述内径。

优选地，弹性锁紧环5大体上为层叠的以便于有利地获得高弹性范围，并且因此能够利用具有较大表面积的止挡表面6。

此外，优选地，锁紧环5由不锈钢制成，以使它能够有利地抵制所泵送液体的氧化作用而不释放液体本身的残留物，特别当液体是用于人类消耗的水时是这样。

为了保证弹性锁紧环5能够完全膨胀，即使在弹性锁紧环例如由错误的装配导致不期望的塑性变形时，优选地，使用设有成形表面16的反作用元件8，成形表面16构造为能够迫使锁紧环5在连接于推力单元7期间径向膨胀，如图3所示。

这可使用在与连接于推力单元7的方向相对的方向具有增大的横截面的——例如，截锥的形状的——成形垫圈11获得，以使它在反作用元件8的连接期间布置为与弹性锁紧环5的内径接触。

优选地，成形垫圈11在其截锥形部分的一端处，在与推力单元7相对的侧面上，设有适于与弹性锁紧环5抵靠的轴环11a。

显然地，成形垫圈11的上述横截面也可用于环形的反作用元件8。

从操作角度来看，泵1通过按照下文的顺序将：定子单元17、推力单元7以及锁紧环5插入在管状壳体3的内部，沿纵向轴线X的方向对齐组装。

相继地，反作用元件8通过拧紧螺钉10连接于推力单元7，因此加强锁紧环5。最终，将螺纹元件13拧紧从而压缩定子单元17。

由于上述原因，应当清楚，这里所述的压缩装置实现了本发明的目的。

事实上，使用反作用元件8能够加强锁紧环，因此，锁紧环能够在定子上承受比公知技术更高的压缩力。

实施时，作为本发明主题的装置可以包括其它改变或变型，即使这些改变或变型在这里未描述或在图中未示出，如果它们都落入下文权利要求的范围内，则都必须被认为受到本专利的保护。

在任何权利要求中所述的技术特征后如果标有附图标记，列入那些附图标记仅为了增加权利要求的可理解性，并且因此这些附图标记对通过示例由这些附图标记标识的各元件的保护范围不具有任何限制作用。

Claims (15)

1.一种用于压缩泵(1)的定子单元(17)的压缩装置(2)，包括：

管状壳体(3)，所述管状壳体(3)限定了纵向轴线(X)，并适于将所述定子单元(17)容置在预定的装配位置中；

锁紧环(5)；

约束装置(4)，所述约束装置(4)适于沿所述纵向轴线(X)的方向将所述锁紧环(5)约束在所述管状壳体(3)内侧；

推力单元(7)，所述推力单元(7)设有能够抵靠所述锁紧环(5)放置的参考表面(12a)，所述推力单元(7)适于沿垂直于所述参考表面(12a)的膨胀方向(Y)膨胀，这样以便于当布置在所述装配位置时推动所述定子单元(17)的一端；

其特征在于，所述推力压缩装置(2)包括：

反作用元件(8)，所述反作用元件(8)能够在与所述推力单元(7)相对的侧面上抵靠所述锁紧环(5)放置推力；

连接装置(9)，所述连接装置(9)用于将所述反作用元件(8)连接于所述推力单元(7)，所述连接装置(9)适于将所述反作用元件(8)向所述推力单元(7)移动以便于将它们布置为抵靠所述锁紧环(5)的相对侧面。

2.根据权利要求1所述的压缩装置(2)，其特征在于，所述连接装置(9)包括螺纹装置(10、10a)。

3.根据权利要求2所述的压缩装置(2)，其特征在于，所述螺纹装置(10、10a)包括第一螺钉(10)，所述第一螺钉(10)与所述反作用元件(8)关联并且适于旋拧于属于所述推力单元(7)的螺母(10a)内。

4.根据权利要求3所述的压缩装置(2)，其特征在于，所述第一螺钉(10)与所述反作用元件(8)形成为一体。

5.根据前述权利要求中任一项所述的压缩装置(2)，其特征在于，所述反作用元件(8)是成形垫圈(11)。

6.根据权利要求1至4中的任一项权利要求所述的压缩装置(2)，其特征在于，所述反作用元件(8)是环形体部。

7.根据前述权利要求中任一项所述的压缩装置(2)，其特征在于，所述推力单元(7)包括支撑体部(12)，所述参考表面(12a)属于所述支撑体部(12)，以及螺纹元件(13)，所述螺纹元件(13)能够旋拧于所述支撑体部(12)上以便于从所述支撑体部(12)，从与所述参考表面(12a)相对的侧面伸出。

8.根据权利要求7所述的压缩装置(2)，其特征在于，所述螺纹元件(13)限定螺旋轴线，所述螺旋轴线关于所述膨胀方向(Y)倾斜。

9.根据权利要求7或8所述的压缩装置(2)，其特征在于，所述推力单元(7)包括推力体部(14)，当所述螺纹元件(13)旋拧于所述支撑体部(12)上时，所述推力体部(14)能够抵靠所述螺纹元件(13)放置。

10.根据前述权利要求中任一项所述的压缩装置(2)，其特征在于，所述约束装置(4)包括止挡表面(6)，所述止挡表面(6)属于所述管状壳体(3)的内表面(15)，所述止挡表面(6)大体上与所述纵向轴线(X)呈直角。

11.根据权利要求10所述的压缩装置(2)，其特征在于，所述锁紧环(5)是弹性环，所述锁紧环(5)静止时的外径大于所述止挡表面(6)的内径，并且所述锁紧环(5)能够被弹性地压缩以使所述锁紧环(5)的外径小于所述止挡表面(6)的所述内径。

12.根据权利要求11所述的压缩装置(2)，其特征在于，所述弹性锁紧环(5)是层叠的。

13.根据权利要求11或12所述的压缩装置(2)，其特征在于，所述反作用元件(8)包括成形表面(16)，所述成形表面(16)构造为当所述反作用元件(8)连接于所述推力单元(7)时，迫使所述弹性锁紧环(5)膨胀。

14.根据前述权利要求中任一项所述的压缩装置(2)，其特征在于，所述锁紧环(5)由不锈钢制成。

15.泵(1)，所述泵(1)包括根据前述权利要求中任一项所述的压缩装置(2)以及定子单元(17)，所述定子单元(17)适于抵靠所述推力单元(7)插入到所述压缩装置(2)的所述管状壳体(3)中。

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