CN104285062B - 可拆分式定子外罩 - Google Patents

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Abstract

一种用于偏心螺杆泵(2)的定子(10)，该定子具有定子外罩(16)，该定子外罩用于设有至少一个凸缘(18)的弹性体(20)，该弹性体用于容纳转子，其中凸缘(18)布置在定子外罩(16)和连接体(4、6)之间的凹陷部中，在此应该使弹性体(29)在定子外罩中的固定得到改善。对此，根据本发明定子外罩(16)至少在一侧上的端面上具有敞开的空腔(50)、凹陷部和/或突起部。

Description

可拆分式定子外罩
技术领域
本发明涉及一种用于偏心螺杆泵的定子，该定子具有定子外罩，该定子外罩用于设有至少一个凸缘的弹性体，该弹性体用于容纳转子，其中凸缘布置在定子外罩和连接体之间的凹陷部中。
背景技术
偏心螺杆泵主要是由能够在定子中旋转地受到支承的螺旋形的转子构成，该转子以其纵轴线围绕定子轴线偏心地旋转。定子的靠近转子的一侧具有与转子轮廓相对应的、双螺距的双螺旋形状。在转子和定子之间形成大小相同的多个腔，在这些腔中由于转子和定子的螺距不同使输送物在轴向上运动穿过定子。转子通常由低磨损材料、例如钢构成，而定子由弹性材料、例如橡胶构成。
在实践中弹性体通常设有外罩，例如通过使定子在外罩中进行硫化。定子由于材料原因而受到相对较大的磨损，所以需要定期更换定子或者说定子外罩。迄今为止，总是一再地寻求使得更换所需的维护工作维持在最小化的解决方案。
例如文献DE 102 41 753公开了一种具有定子外罩的偏心螺杆泵，该定子外罩具有由多个相互连接的沿纵向延伸的区段构成的定子外罩以简化弹性体的安装和拆卸。这样构造这些区段的纵边，使得相邻区段相互接合，从而建立能够承受拉力负载的形状配合的连接。此外这样构造这些区段，其靠近弹性体的一侧基本上构成平面。因此通过连接多个区段获得呈多边形的闭合外罩。该多边形接合到弹性体的外侧的相应的多边形中，从而得到用于传递扭矩的形状配合连接，并且避免了弹性体在定子外罩中的转动。
但是需要提供一种具有定子外罩和弹性体的定子，其中不仅仅只是阻碍弹性体转动。因为在泵运转过程中，特别是通过转子的传送运动产生径向力和轴向力，这些力作用在弹性体上造成损害，所以需要进一步改善弹性体的固定。例如由文献WO2011/155312已知一种特殊的实施方式，其中弹性体在其两个端部都设有凸缘，由此需要实现了泵的有效密封。在这种情况下，凸缘布置在定子外罩和连接体(接合法兰、泵壳)之间的凹陷部中。定子外罩和弹性体借助螺杆被夹紧在接合法兰和泵壳之间，定子外罩和连接体之间的可调整的距离小于凸缘厚度，由此凸缘被挤压并因此在定子和连接体之间形成密封的连接。虽然以这种方式也使弹性体在轴向上固定，但是在凸缘区域中作用在径向上的力仅由构成的传力连接吸收。
发明内容
因此本发明的目的是提供一种开头所述类型的定子外罩，该定子外罩能够使弹性体的固定得到改善。
该目的通过根据本发明所述的特征得以实现。对此，根据本发明，定子外罩至少在一侧上的端面上具有敞开的空腔、凹陷部和/或突起部。
本发明对此从这个考虑出发，通过使弹性体在至少一个端部上通过额外起作用的连接部固定在定子外罩和连接体之间，能够改善弹性体在定子外罩中的固定。该连接部也应该能够在凸缘区域中吸收径向作用的力并且应该是能够松开的连接部。
这通过使定子外罩在其靠近凸缘的端面中具有敞开的空腔和/或凹陷部得以实现。如果这时凸缘被挤压到定子外罩上，那么凸缘在端面上这样抓扣在定子外罩中，凸缘由于其弹性体的性质伸入到敞开的空腔或凹陷部中。在定子外罩和凸缘之间形成传力配合和形状配合的连接，该连接也能够吸收径向作用的力。使凸缘设有与敞开的空腔、凹陷部或突起部相对应的突出部或凹口也是可以考虑的。通过使弹性体仅能够在一定的旋转位置中接合到定子外罩中，由此一方面也能够以相对小的挤压形成形状配合的连接，并且另一方面能够特别轻松地相对于用于转子接纳部的孔进行定位。
为了建立根据本发明的连接，使得连接体具有容纳凸缘的凹陷部。在这种情况下，该凸缘沿纵向伸出到连接体的定子侧的端面上，因此在定子外罩相对于凸缘压紧时，凸缘受到挤压并且进入定子外罩中的端面上的孔中。为了调整限定的压力，定子外罩具有确定的、比连接体中的凹陷部更大的外直径。在此，定子外罩的外部和连接体在端面上构成止挡部。因此，例如在使用一个并且是同一个连接体的情况下，通过合适地选择凸缘厚度能够调整压紧力。
为了实现凸缘在泵安装之后被挤压到定子外罩的端面上，定子外罩和连接体之间的距离应该小于凸缘厚度。对此优选需要针对连接体中的凹陷部选择与凸缘对应的形状。由此，凸缘能够仅朝向定子外罩的方向偏移，由此实现了凸缘在定子外罩中的特别有效的抓扣。
为了得到根据本发明的定子，在定子中的、适合建立在定子外罩和连接体之间的端面上形状配合的连接的任何类型的敞开的空腔、凹陷部或者突起部都可以考虑。例如一种简单的结构就能够满足，只要凸缘能够抓扣在由这种结构构成的空隙/突起部中。当然本身就具有或者也可以作为补充地使连接体在端面上设有敞开的空腔、凹陷部和/或突起部。
优选地，定子构造为型材体，由此在端面上构造用于凸缘的敞开的空腔。此外这种类型的设计的优势在于，除了节省了材料，使定子外罩还具有足够高的强度和刚性。
在一个特别优选的设计方案中，定子外罩具有腔型材。对此，这样的腔能够由包围弹性体的定子外罩内壁、定子外罩外壁和处于内壁和外壁之间的分隔壁构成。例如，分隔壁沿定子外罩的纵向延伸，从而在端面上形成敞开的由腔结构构成的空腔。定子安装之后，弹性体的凸缘通过由于相对于定子外罩的压紧而使凸缘进入腔中而抓扣住定子外罩。对此这样选择凸缘的外直径的大小，通过使定子外罩内壁的壁厚小于凸缘高度而使得凸缘至少部分地遮盖在端面上敞开的腔。
根据一个优选的改进方案，定子外罩由至少两个分壳构成为纵向可拆分的定子外罩。由此实现了特别简单的安装，因为由于定子外罩的纵向可拆分的结构方式能够特别简单地更换弹性体。为此，分壳可拆卸地相互连接。
例如分壳一方面借助形状配合的连接部并且另一方面借助锁紧单元相互连接。这样的实施方式已证实作为特别合适的形状配合的连接，其中一个分壳的突出的保持元件以钩形接合到相邻分壳的凹口中。锁紧单元打开之后，定子外罩能够围绕形状配合的连接部翻起并且分壳于是能够轻松地从弹性体上被取下。
特别优选地，锁紧单元构造为快速锁合件，特别是构造为螺纹式锁合件和折叠式锁合件。借助折叠式锁合件能够使分壳相互连接并由此闭合定子外罩。额外的螺纹式连接部特别地用于闭合分壳之间的间隙。
此外，锁紧单元配有防脱落装置，以防止锁紧元件从定子外罩上松开。在锁紧单元中还能够设有用于传感器线缆的接纳部。优选地，该接纳部在此构造为线缆通道并且这样定位，使该线缆通道在锁紧单元打开时释放传感器线缆。于是在拆卸定子时能够以特别简单的方式和方法移除传感器连同传感器线缆并且取下分壳。
通过本发明所实现的优点特别在于，在具有能够更换的弹性体的定子中使弹性体可靠地固定在定子外罩中。特别是有效地抑制了由转子运动所引起的可能的、弹性体的运动。
附图说明
根据附图以示例的形式详细阐述本发明的实施方式。其中：
图1示出了具有夹紧在两个连接体之间的定子的偏心螺杆泵的前面部分；
图2示出了图1中所示的由两个部分构成的定子的截面图；
图3、4、5示出了锁紧单元的各种实施方式；
图6示出了在两个端部上设有凸缘的弹性体，该弹性体具有多边形的外侧；
图7在纵截面图中示出了被夹紧的定子在定子-连接体-连接结构的区域中的经放大的局部。
在所有的附图中，相同的部件具有相同的附图标记。
具体实施方式
图1示出了偏心螺杆泵2的前面部分，该偏心螺杆泵具有借助螺杆8夹紧在连接体之间、即泵壳4和接合法兰6之间的定子10。定子10包括由两个分壳12、14构成的在纵向上可拆分的定子外罩16，该定子外罩用于设有至少一个凸缘18的弹性体20，该弹性体用于容纳转子。定子外罩16由铝合金制成。
偏心螺杆泵2设有支撑足22以用于将泵2安装在为此所提供的泵位置处。借助螺杆8通过旋紧螺母24使得凸缘18夹紧在定子外罩16和连接体4、6之间，直至定子外罩16碰挡在连接体4、6上。两个分壳12、14一侧借助形状配合的连接部26并且另一侧借助锁紧单元28相互连接。锁紧单元28处于防护盖30之下。
图2示出了图1中所示的由两个部分构成的定子10的截面图。该定子10具有多边形的内侧并且包括上部分壳12和下部分壳14，该上部分壳和下部分壳一侧借助形状配合的连接部26在整个定子外罩长度上相互连接并且另一侧借助相对置的在整个定子外罩长度上起作用的锁紧单元28相互连接。形状配合的连接部26在此由成型在上部分壳12的端部上的钩形保持元件32构成，该保持元件接合到在下部分壳14的相对置的端部上引入的凹口34中。锁紧单元28布置在形状配合的连接部26的对面，该锁紧单元是螺纹式连接部和折叠式连接部36的类型。在定子10的这一侧上，分壳12、14的端部径向向外延伸并且设有用于从上面引入的固定螺栓38的孔，该固定螺栓拧入设有内螺纹的连杆40中。在螺栓头和上部分壳12之间布置有设有通孔的间隔板42，该间隔板特别用于分配在旋紧时作用的力。
在分壳12、14的径向延伸的端部的端面上，在两个分壳12、14中引入凹陷部，该凹陷部构成用于传感器的线缆通道44。该线缆管道44由于特殊结构在拆卸分壳12、14时打开。大致这样进行拆卸，松开固定螺栓38使得该固定螺栓能够与间隔板42一起围绕连杆40的旋转轴线46从定子10上翻转下来。由此打开锁紧单元28，并且分壳12、14能够围绕形状配合的连接部26翻起并且移除。分壳12、14的安装以相反的顺序类似地进行。
分壳12、14通过多个这样的螺纹式连接部和折叠式连接部36相互连接。然而固定螺栓38能够在一个操作程序中从定子10上翻下，因为该固定螺栓通过连杆40和间隔板42相互联接。从而在翻下之后，锁紧元件不会从引入下部分壳14中的接纳部中掉出来，构造为径向延伸的连接板的防脱落装置48布置在连杆40的下面。为了保护锁紧单元28免受污染，设有借助卡锁件安装在定子10上的防护盖30。
如从图2中进一步看出，定子10具有腔型材。该腔50由定子外罩外壁52、定子外罩内壁54和在它们之间沿定子10延伸的分隔壁56构成。在此，根据本发明腔50是敞开的空腔，弹性体20的凸缘18能够抓扣在该空腔中。
图3、4和5示出了锁紧单元的各种实施方式。图3示出了这样的锁紧单元，其中借助夹板60旋紧定子外罩16，该夹板能够移入到定子外罩16中。在本实施方式中，在上部分壳12中的比螺栓头更小的孔用作固定螺栓62的防脱落装置，由此螺栓62仅能通过这里未示出的孔旋出，例如这在定子外罩16内部是可行的，即，直至螺栓头碰到上部分壳12的内侧上。这时固定螺栓62的一部分始终还处于夹板60内部，因此螺栓62没有落入型材内部。
图4示出了这样的锁紧单元28，其中分壳12、14通过闭合板64锁紧，该闭合板借助固定螺栓66和集成在上部分壳12中的螺母68安装在定子外罩16上，并且由此两个分壳12、14由于锥形延伸的接触面70而被闭合。
图5示出了具有压紧螺栓72的锁紧单元28。在此，作为闭合板采用成型为U形的板条74，该板条设有用于压紧螺栓72的内螺纹。为了分配压力，钢板条76作为间隔板被推入上部分壳12、14中。为了容纳钢板条76并且引导U形板条74，使两个分壳设有纵向延伸的槽形的凹陷部78。
图6在附加的横向和纵向截面图中示出了在两个端部设有凸缘18的由胶状材料构成的弹性体20，该弹性体具有多边形的外侧。凸缘18具有凸缘厚度s和凸缘高度h1、h2。弹性体20具有双螺旋形的凹陷部80以容纳转子。
在安装偏心螺杆泵2时，因为凸缘厚度s大于连接体4、6中的凹陷部的深度b，所以凸缘18首先从连接体4、6中伸出。只有定子10夹紧在连接体4、6之间之后，凸缘才被压入连接体4、6中的凹陷部中，直至在泵2已装配的状态下定子外罩16这时才碰挡在连接体4、6上。同时，凸缘18被压入定子外罩16的端面上敞开的腔50中，这形成凸缘18在定子外罩中的抓扣并且随之也导致弹性体20在定子外罩16中的固定得到改善。
由于弹性体20的多边形的横截面形状，在该弹性体的圆周上得到具有h1＜h2的不同凸缘高度。通过使凸缘18具有大于定子外罩内壁54的壁厚的高度h1，从而实现了在定子外罩16中的有效抓扣。为了达到根据本发明的、弹性体20的经改善的固定，选择至少一个凸缘高度h2，使其大于定子外罩内壁54的壁厚。较大的凸缘高度h1、h2的目的在于，使凸缘18在定子外罩内壁54上径向伸出，由此凸缘18牢固地抓扣在定子外罩内壁54上。定子外罩16中的分隔壁56在此类似地引起凸缘18的反作用于凸缘18的转动的额外固定。
图7在纵截面图中示出了被夹紧的定子10在定子-连接体-连接结构的区域中的经放大的局部示意图。连接体4、6在此具有容纳凸缘18的、具有与凸缘18对应的形状的凹陷部。该凹陷部的深度b在此小于凸缘厚度s，因此在定子外罩内壁54上伸出的凸缘18被压入腔50中。定子外罩外壁52和分隔壁56的一部分碰挡在连接体4、6的端面上，由此使限定的力作用到凸缘18上，该力使得凸缘18进入定子外罩16的敞开的腔50中。
偏心螺杆泵2专门设计用于使泵有效并且可靠地运转，其中，定子10能够被简单地安装和拆卸。为了使弹性体20能够特别可靠地固定在定子外罩16中，定子外罩16至少在一侧上的端面上具有敞开的空腔50、凹陷部和/或突起部。由此形成弹性体20的凸缘18的抓扣，从而实现在凸缘18和定子外罩16之间的额外的传力连接和形状配合的连接。
附图标记列表
2 偏心螺杆泵
4 泵壳
6 接合法兰
8 螺杆
10 定子
12 上部分壳
14 下部分壳
16 定子外罩
18 凸缘
20 弹性体
22 支撑足
24 螺母
26 形状配合的连接部
28 锁紧单元
30 防护盖
32 保持元件
34 凹口
36 螺纹式连接部和折叠式连接部
38 固定螺栓
40 连杆
42 间隔板
44 线缆通道
46 旋转轴线
48 防脱落装置
50 腔
52 定子外罩外壁
54 定子外罩内壁
56 分隔壁
60 夹板
62 固定螺栓(夹板)
64 闭合板
66 固定螺栓(闭合板)
68 螺母
70 接触面
72 压紧螺栓
74 U形板条
76 钢板条
78 凹陷部

Claims (10)

1.一种用于偏心螺杆泵(2)的定子(10)，所述定子具有定子外罩(16)，所述定子外罩用于设有至少一个凸缘(18)的弹性体(20)，所述弹性体能够容纳转子，其中凸缘(18)布置在定子外罩(16)和连接体(4、6)之间的凹陷部中，其特征在于，所述定子外罩(16)至少在一侧上的端面上具有敞开的空腔(50)和/或突起部，并且其中定子外罩(16)和连接体(4、6)之间的距离小于凸缘厚度(s)且空腔(50)的内壁厚小于凸缘高度。
2.根据权利要求1所述的定子(10)，其特征在于，所述定子外罩(16)是型材体。
3.根据权利要求2所述的定子(10)，其特征在于，所述定子外罩(16)具有腔型材。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的定子(10)，其特征在于，所述定子(10)由多个部分构成。
5.根据权利要求4所述的定子(10)，其特征在于，所述定子外罩(16)由至少两个分壳(12、14)构成为纵向可拆分的定子外罩(16)。
6.根据权利要求5所述的定子(10)，其特征在于，所述分壳(12、14)可拆卸地相互连接。
7.根据权利要求6所述的定子(10)，其特征在于，所述分壳(12、14)一方面借助形状配合的连接部(26)并且另一方面借助锁紧单元(28)相互连接。
8.根据权利要求7所述的定子(10)，其特征在于，所述锁紧单元(28)是快速锁合件。
9.根据权利要求8所述的定子(10)，其特征在于，所述快速锁合件是螺纹式锁合件和折叠式锁合件的类型。
10.一种用于根据权利要求1至9中任意一项所述的定子(10)的定子外罩(16)。
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