CN102245904A - 可减小的卸载孔 - Google Patents

Abstract

本发明涉及可减小的卸压孔。一个单级或多级结构形式的叶轮泵具有设置在泵壳里面的、被驱动的工作叶轮（1）和轴密封。工作叶轮在至少一个盖盘（3）上设置一个或多个可调整的卸载孔（4）。在一个或多个卸载孔（4）里面设置一个或多个套状的嵌件（12,13）。

Description

可减小的卸载孔

技术领域

本发明涉及一个单级或多级结构形式的叶轮泵，具有设置在泵壳里面的、被驱动的工作叶轮、轴密封，其中在至少一个工作叶轮的至少一个盖盘上设置一个或多个可调整的卸载孔。

背景技术

在叶轮泵中作用于泵工作叶轮上的轴向力的合力称为轴向推力。在叶轮泵词典第三卷以主题字“轴向推力”在第32页及次页中描述了轴向推力的准确测定。在单级叶轮泵中在压力侧的工作叶轮盖盘中通过卸载孔轴向卸载已经证实是经常使用的措施。也与附加的密封缝隙和外壳筋或工作叶轮叶片组合实现卸载孔的布置。

计算这种卸载孔的通流横截面是困难的，横截面的大小要保证工作叶轮完全足够地卸载。为了补偿这种不准确性通过SU A 383 892已知一个用于事后调整或匹配这种横截面的解决方案。为此使用一个平面构成的、在压力侧具有卸载孔的工作叶轮盖盘。为了在这个工作叶轮中通过总共6个卸载孔调整横截面面积到各运行特性，在工作叶轮的进口部位并在其轮毂上使用一种旋转滑块。这个滑块由平面的薄板组成，具有与在工作叶轮中相同的孔数量和布置。通过其错开地布置完全或部分地覆盖现有的卸载孔并因此可以缩小并调节卸载孔。这个费事的解决方案带来装配和运行可靠性方面的不可靠性。SU A 523 994示出一个类似的解决方案，其中在敞开的工作叶轮上、但是也在其背面上以类似的方式产生卸载孔的这种调整性。

无论在单级还是多级的叶轮泵中对一个工作叶轮或多个工作叶轮在大多数情况下后置轴密封和轴承支架。为了保护轴承，用于轴向推力的卸载孔一般选择得这样大，使得由轴轴承可以毫无问题地承受保留的剩余轴向推力。其数量级位于轴承的允许轴向轴承负荷以下。

对于具有后置于工作叶轮的轴密封的叶轮泵为了在密封室里面的确定压力负荷寻找一个可靠的且功能可靠的解决方案。尤其对于所谓的不卸载的轴密封，其中也涉及滑环密封，其与轴旋转的滑环通过确定的液体压力分派负荷。否则存在危险，例如由于运行引起的压力变化，这由于太低的压力在密封室中敞开密封，并由此通过外部的空气引入和由此引起的在滑环密封上的干燥运转而使滑环密封损坏。

发明内容

这个问题的解决方案规定，在一个或多个卸载孔里面设置一个或多个套状的嵌件。设置在工作叶轮的标准的轴向推力补偿孔里面的套状和可通流的嵌件具有更小的通流横截面积。因此精确地节流从工作叶轮侧室回流到工作叶轮抽吸部位的回流。根据所期望的节流大小，通过减小嵌件中的横截面产生节流，在叶轮侧室中得到压力升，由此再引起确定的顶压轴密封。由此使轴密封、例如承载的滑环密封的滑环也在变化的运行状态总是以足够高的压力可靠且密封地顶压在对应环上。

扩展结构规定，所述嵌件由夹紧套构成并且可以弹性变形地保持在卸载孔里面。对于设置有钢板叶轮和/或塑料叶轮的压力泵已经证实嵌件是有利的，它们配有径向突出的环带。这些套状嵌件按照空心铆钉的形式在需要时安装在标准化的卸载孔里面并且通过塑性变形或摩擦结合保持在卸载孔里面。

通过这些解决方案在叶轮泵的运行状态，其中作用于轴密封上的泵压力位于大气压力或者甚至其以下的数量级，可靠并以简单的方式防止敞开的轴密封的不利后果和由此带来的不密封性。

在用于输送热流体的叶轮泵中，例如输送载热油和类似物质时已经证实这个解决方案是可靠的。在此对具有泵叶轮的泵壳后置一种热截止。这个热截止具有更长的轴，它在更长的且薄壁的轴壳内部导引并且通过轴承和设置在轴承之间的滑环密封固定在间隔的轴承支架里面。通过这种形状减少泵壳与轴承支架之间的热传递。通过附加地固定在卸载孔里面的节流嵌件在叶轮后面产生更高的压力。这个更高的压力沿着轴也在轴承支架的密封室里面调整并且在那里总是引起确定的轴密封载荷。多个具有不同直径的嵌件也可以相互插接地设置。通过这些措施可以有针对性地实现轴向推力或其补偿的匹配，也包括事后匹配。例如如果对于叶轮泵改变设备条件、运行条件或使用条件的时候。

附图说明

在附图中示出本发明的实施例并且在下面详细描述。附图中：

图1以纵向截面图示出浇铸的工作叶轮，具有压入的套，

图2示出钢板工作叶轮，具有压入的和变形的套。

具体实施方式

图1示出径向的和封闭结构形式的叶轮泵工作叶轮。为了更加清晰没有示出容纳工作叶轮1的外壳、以及通过轮毂2驱动工作叶轮1的轴和轴密封。由铸件构成的工作叶轮1具有压力侧的工作叶轮盖盘3，它在到轮毂2的过渡部位配有多个、均布地设置在直径上的卸载孔4。它们经常由孔构成。

从工作叶轮1输送的流体从工作叶轮入口5通过由叶片6限制的叶片通道7流到工作叶轮出口8并且排出到外壳的内室里面。在外壳内部位于工作叶轮出口8上的压力起作用并且在轴向上不仅在压力侧的工作叶轮盖盘上、而且在对置的抽吸侧的工作叶轮盖盘9上施加作用力。由于不同大小的工作叶轮盖盘面积通过作用于其上的压力产生派生的轴向力。在错误地设计比例时由此产生对于由工作叶轮驱动的轴的轴承的不良影响。

工作叶轮1通常配有抽吸侧的缝隙表面10和压力侧的缝隙表面11，对它们设置对置的静止的外壳缝隙表面，由此形成静止的与旋转的部件之间的缝隙密封。在工作叶轮1的压力侧DRS上，即在压力侧的盖盘3部位例如设置用于缝隙密封的缝隙表面11。位于压力侧DRS上的流体通过卸载孔4流回到工作叶轮入口5部位和叶片6的入口棱边部位，在那里存在低的进入压力。这样选择各个卸载孔4的横截面总和，使得它保证确定的保留的剩余轴向推力。其大小在所有可能的运行状态中不能超过设置在轴承支架中的滚动轴承的允许轴承负荷。卸载孔4的数量一般取决于所使用的工作叶轮1的叶片数量和由此引起的叶片通道数量。

在图1中以剖面图示出这些卸载孔4中的一个并且位于轮毂2的上方。卸载孔4在横截面和数量上对应于泵的设计状态。为了以简单的方式能够匹配于不同的或变化的设计条件或运行特性，在一个或多个卸载孔4里面设置一个减小横截面的套状的嵌件12。它可以是压入的套或可以弹性变形的夹紧套、张紧套、张紧销或类似作用的机械部件。

这种节流的嵌件可以在加工车间里最终装配泵时安置，如果已知用于要输送的泵流体的准确使用条件的时候。同样可以在以后的泵安装位置通过事后装配或拆卸一个或多个嵌件12毫无问题地进行轴向推力匹配。已经证实弹性构成的夹紧套非常好地适用于节流的嵌件12，它们能够以最简单的方式安装到现有的卸载孔4里面。由于嵌件12的弹性的形状变化它们在装配时弹性地在直径上变小并且通过其自有应力可靠地保持在卸载孔4里面。由此减小的通流横截面施加节流作用在通流和排流的流体上，由此在叶轮侧室里面在泵压力侧DRS上引起微小的压力增加。通过这个压力增加产生用于轴密封的有针对性的压力负荷并由此在可能的流体压力变化时实现其不允许的打开。由此同样能够准确地调整轴向的轴承负荷。

图2示出类似的、但是由钢板部件构成的工作叶轮1。在其卸载孔4里面安装可塑性变形的套13。对于这个薄壁构成的工作叶轮1已经证实配有环带14的套13是有利的，因为它们简单地安装到这些卸载孔里面并且由环带14固定。通过简单的工具可以使环带在其套端部15上扩展并由此使套13可靠地固定在工作叶轮1里面。这可以借助于铆接或卷边工具实现，由此使套13的一个或两个端部变形。在这种套13里面也可以附加地设置可弹性变形的套12，如图1中所示的那样，由此进一步节流通流横截面。

Claims (5)

1. 一个单级或多级结构形式的叶轮泵，具有设置在泵壳里面的、被驱动的工作叶轮、轴密封，其中在至少一个工作叶轮的至少一个盖盘上设置一个或多个可调整的卸载孔，其特征在于，在一个或多个卸载孔（4）里面设置一个或多个套状的嵌件（12,13）。

2. 如权利要求1所述的叶轮泵，其特征在于，所述嵌件（12）由夹紧套构成并且可以弹性变形地保持在卸载孔（4）里面。

3. 如权利要求1或2所述的叶轮泵，其特征在于，在具有钢板工作叶轮（4）和/或塑料工作叶轮（4）的叶轮泵里面设置配有至少一个径向突出的环带（14）的套作为嵌件（13）。

4. 如权利要求3所述的叶轮泵，其特征在于，所述嵌件（13）可以塑性变形地固定。

5. 如权利要求1至4中任一项所述的叶轮泵，其特征在于，多个嵌件（12,13）相互插接地设置。

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