CN105090054B - 离心泵 - Google Patents

Abstract

一种多级潜水泵在出口侧设有止回阀(9)，所述止回阀具有阀座(19)和受限于阀座的能运动的截止体(15)，所述截止体形状配合地并能运动地设置在引导件(16)内，所述引导件带有间隙地包围所述截止体(15)。引导件(16)的内轮廓被构造为与主流动方向(13)相反地朝向阀座(19)向内延伸。

Description

离心泵

技术领域

本发明涉及一种离心泵，特别是一种多级潜水泵。

背景技术

在现有技术的离心泵中，在泵内部集成有止回阀，以防止所输送的液体可回流通过泵。特别是在多级潜水泵中设有这种止回阀，以防止在泵的静止状态时回流通过泵。

本发明基于Grundfos SP 30型的多级潜水泵。该泵是井泵，其在工作状态中在下方具有驱动电机，该井泵包括设置在其上的联接件。通过该联接件将驱动电机与多个设置在其上的、被共同的轴驱动的泵级连接。壳体部件连接最后的泵级，该壳体部件具有止回阀并与联接件一样在侧面具有凹口，位于张紧带的端部上的形状配合元件嵌接在该凹口中，通过该张紧带将端部侧的壳体部件与联接件之间的泵级张紧并机械地连接。

端部侧的壳体部件的止回阀被构造为焊接结构并由板材构成。该止回阀具有结合在环绕的槽中的密封环，该密封环构成用于同样由板材构成的、基本上碟形的密封体的支承面。在阀的内部构成呈引导臂形式的引导件，其在密封体的关闭位置与开启的打开位置之间引导密封体。

虽然泵原则上被设计为用于立式运行，但泵还可以卧式运行。在卧式运行中，当阀盘由重力导致不居中地接触密封座时，公知的止回阀会出现特别是关于密封性的问题。

此外，止回阀只能作为整体被更换，因为密封件和接收该密封件的构件或阀盘均无法从阀壳体移除，该阀壳体被构造为封闭的焊接结构。

发明内容

在此背景下，本发明的目的在于，构造这样一种离心泵，特别是前述类型的多级潜水泵，用以避免前述缺陷，其特别是设有止回阀的泵，该止回阀不取决于泵的位置而确保密封地关闭。此外，止回阀被低成本地制造并可拆卸，由此可根据需要被维修。

根据本发明，其目的通过本文所述的离心泵来实现。本发明的有利设计方案在随后的说明以及附图中给出。在此在本申请文件中给出的特征可以分别地、但还可以以合适的组合进一步设计解决方案。

根据本发明的离心泵、特别是多级潜水泵，具有包括阀座和受限于阀座的可运动的截止体的止回阀，在此截止体形状配合地、可运动地设置在引导件内，该引导件带有间隙地包围截止体。根据本发明，引导件的内轮廓构造为与主流动方向相反地朝向阀座向内延伸。

本发明的基本思想是，引导件被设计为，一方面截止体可以带有间隙地从关闭位置运动到打开位置，而不存在倾斜(Verkantens，卷边)的危险，但另一方面始终确保，截止体在关闭位置中占据阀座上预设的、优选居中的位置。在此根据本发明，引导件被构造为，与主流动方向相反地向内、即朝向中心延伸，主流动方向在多级潜水泵中始终沿泵的纵向轴线方向。在此，该设计方案使得截止体在运动的终点由侧旁的引导件朝向阀座引导至其指定位置，即，不取决于泵是否立式、卧式或以其他位置运行。此外，通过引导件的向内延伸的该内轮廓，此外实现了在截止体从阀座升起之后，引导件的径向间隙立即增大，由此使截止体能够足够自由地运动，并且低摩擦地、无倾斜风险地转换到打开位置。

根据本发明的有利扩展方案，引导件的内轮廓不仅被构造为与主流动方向相反地朝向阀座向内延伸，还被构造为沿主流动方向从中间的、与阀座间隔的区域向端部区域同样向内延伸。以该方式确保截止体在止回阀的打开位置中也处于限定的、由引导件预先给定的位置，从而得出在所有方向上同样大的流动横截面，由此一方面尽可能地避免漩涡，另一方面始终达到用于止回功能的相同的预设的位置。

有利地，引导件的内轮廓被构造为在其端部区域中径向向内并关于主流动方向折回地(zurückspringend，往后缩)延伸。该折回的区域用于在阀的打开位置中给予截止体一限定的接触面。

已令人惊讶地证实，当引导件的内轮廓在中间区域中，即在向内延伸的区域之间被构造为节圆形时，是特别有利的。该节圆形的区域特别是沿径向方向给予截止体比在终点位置中更大的间隙空间。

有利地，引导件设计为具有多个凹口或自由空间，其使得在该区域中的流动损失低。这可以以有利的方式，通过使根据本发明的扩展方案的引导件仅由在截止体的周向上分布设置的引导臂构成来实现，其中引导臂固定在共同的保持环上。这种引导件可以例如由四至六个这种引导臂构成，其在打开位置中使流动实际上无损失地通过阀座与截止体之间。

引导臂和保持环可以一件式地构造，例如作为铸件或通过其他的成型方法制造。

特别有利地，根据本发明的扩展方案，引导臂和保持环由板材部分构成，在此引导臂由基础材料构成并相对于基础材料弯曲，优选弯曲90°。这种板材部分可以通过冲压或激光切割构成低成本的构件，在此通过激光切割能够非常精确地制造引导臂，引导臂在从基础材料弯曲、优选弯曲90°之后构成根据本发明的用于在三维空间中引导的轮廓。在此有利地，引导臂和保持环由环形的板材部分构成，在此引导臂围绕基本上径向延伸的线弯曲。径向延伸的线是指，关于环形板材部分的虚拟的中轴线径向设置的线。引导臂在弯曲之前在圆环部分上并排地环绕，并被保持环包围，然后从圆环部分弯曲90°。

有利地，沿输送液体的由最后级的叶轮和导向器预先给定的涡旋方向的方向实现引导臂的弯曲，以确保在正常的输送运行中，由输送液体的涡流沿弯曲方向、而不是与弯曲方向相反地来加载引导臂。

有利地，截止体通过由板材成型的碟构成，该碟具有朝向阀座倾斜设置的环形的接触面。与保持环和引导臂一样，可以低成本制造这种由板材成型的碟。

为了提高截止体的稳定性并降低结构高度，有利地，截止体在由接触面包围的区域中设有中央的外翻部。

有利地，阀座也通过由板材成型的环形构件构成，该构件设有环形的密封件。

有利地，止回阀具有壳体，引导件、截止体和阀座形状配合并可逆地(reversibel)结合在该壳体中。这种结构是特别有利的，因为止回阀的构件可拆卸，也就是说，截止体和阀座能够被清洁并根据需要被更新，而剩余的构件能够继续使用。典型地，仅更新密封环，所有剩余的构件均能够继续使用。

有利地，止回阀的壳体具有基本上柱形(例如，圆柱形)的形状并被构造为在一轴向端部渐缩，并在另一端与泵连接。在此有利地，壳体可以具有用于与泵可松脱地连接的联接件或自身构成泵壳体的一部分。壳体可以具有例如凹口，用于拉杆的形状配合装置嵌接在该凹口中，拉杆拉紧泵级，即，保持泵级在泵的轴向方向上处于机械连接。

在此有利地，泵壳体基本上是柱形(例如，圆柱形)的，阀壳体被构造为齐平地连接至泵壳体或最后的泵级并且向上延长泵壳体。

附图说明

下面参照在附图中示出的实施例详细说明本发明。其中示出：

图1非常简化地示意性示出了具有止回阀的多级潜水泵的纵剖面图，

图2示出了根据图1的泵的止回阀在关闭位置中的放大的纵剖面图，

图3示出了根据图2的阀在打开位置中的视图，

图4示出了根据图2的止回阀的分解视图，

图5根据图4中的视图示出了根据图4的阀的纵剖切图，

图6示出了引导臂的非常放大的纵剖面图，

图7示出了用于构成具有引导臂的保持环的板材部分的俯视图，

图8示出了具有引导臂的保持环的另一实施方式的俯视图，以及

图9示出了沿着图8中的切割线IX-IX的剖面图。

其中，附图标记列表如下：

1 联接件

2 泵

3 泵叶轮

4 导向器

5 轴

6 泵的纵向轴线

7 下壳体部件

8 上壳体部件，阀壳体

9 止回阀

10 拉杆

11 上壳体部件8中的凹口

12 下壳体部件7中的凹口

13 主流动方向

14 内螺纹

15 截止体

16 引导臂

16’ 图8和图9中的引导臂

17 密封件

18 环

19 接触面

20 保持环

20’ 图8和图9中的保持环

21 上壳体部件8中的梯台

22 张紧环

23 上壳体部件8中的槽

24 截止体15的倾斜面

25 外翻部

26 折回部

27 切口

28 线

d1-d3 内轮廓的区域

具体实施方式

在借助图1示出的泵中，未示出用于运行所需要的驱动电机，该驱动电机在根据图1的视图中在下方连接在联接件1上，该联接件将驱动电机与泵2彼此连接。泵2在此具有四个相继接通的液压泵级，各泵级由泵叶轮3和沿流动方向串联该泵叶轮的导向器4构成。这些泵叶轮3通过共同的轴5被驱动，该轴终止于最上方的导向器4的上侧并在下侧达到联接件1，在该处该轴被构造为与驱动电机的自由轴端部抗扭地连接。在泵叶轮3和导向器4的区域中，由板材成型部件构造壳体，如同现有技术，在该上下文中参照相应地构造的GrundfosSP 30型井泵。沿泵的纵向轴线6的方向，将在构成液体入口的下壳体部件7与收纳止回阀9的上壳体部件8之间的各个收纳泵叶轮3或导向器4的壳体部件张紧，即，通过侧面的拉杆10来张紧，拉杆一方面固定在上壳体部件8中的凹口11中，另一方面固定在联接件1中。拉杆10在联接件1的区域中构造为螺栓并贯穿联接件1中的孔且在此处利用螺母被拉紧。

在运行时，通过共同的轴5驱动泵叶轮3，输送液体通过下壳体部件7中的凹口12到达泵的内部，从该处通过其中分别实现压力升高的泵级到达最上部的泵级的导向器4，在该处该输送液体穿过止回阀9，以在上壳体部件8的上端部离开。主输送流沿方向13延伸通过泵，即，沿纵向轴线6从下壳体部件7到上壳体部件8。然而输送液体不仅沿方向13还在该方向处保持涡旋地流经止回阀9。

同时构成止回阀9的壳体的上壳体部件8形状配合地在插入密封件的情况下位于最后泵级的导向器4上，并且此外沿纵向轴线6的方向通过拉杆10与下壳体部件7和联接件1连接。

止回阀9在图2中以关闭位置示出，在图3中以打开位置示出。止回阀具有基本上圆柱形的壳体8，该壳体朝向泵级齐平地转向泵的圆柱形外周。壳体朝向泵的上端部构造为逐渐变细(渐缩)，并在该处具有用于连接输送管路的内螺纹14。除环绕的阀壳体8外，止回阀9还具有碟形的截止体15和包围该截止体并由引导臂16构造的引导件，该引导件使截止体可受限地运动，而此外又形状配合地向上(即沿主流动方向13)并向外(即沿径向方向)收纳截止体15。如图2所示，截止体15被设计为用于密封地贴靠在环形密封件17上，该密封件被由板材成型的环18以接触面19支承，该接触面与密封件一起构成止回阀9的阀座。如参照图4和图5可特别好地看到，接触面19倾斜地设置并由密封件17遮盖。在阀8的关闭状态下，截止体15利用其在图中指向下的环绕的倾斜面挤压密封件17的内周，该密封件由环18的接触面19支承，从而实现密封的阀关闭。

引导臂16固定在保持环20上，保持环从下方插入阀壳体8中并接触壳体8的环绕的阶梯形的梯台21。随后，密封件17以及环18从下方被推入阀壳体8并最终由张紧环22形状配合地固定，张紧环固定在阀壳体8的内侧上的环绕的槽23中。由此，可以在将上壳体部件8从泵2移除之后以及移除张紧环22之后来拆卸、维修并重新组装止回阀9，对此无需专用工具。

在借助图2至图6示出的实施方式的变型中，阀携带的构件，即具有引导臂16的保持环20、环18以及截止体15由板材构成。截止体15由圆盘构成，并具有设计为贴靠在密封件17上的倾斜面24以及用于加固构件的中央的外翻部25。截止体15是圆形的，并在其以倾斜面24贴靠密封件17的关闭位置(图2)与打开位置之间被引导臂16引导，在打开位置中截止体15贴靠引导臂16的自由端部。

为了确保，不取决于泵的位置截止体15始终达到截止体的指定关闭位置，如特别是从根据图6的视图可见，引导臂16被构造为与主流动方向13相反地朝向阀座、即朝向接触面19向内延伸。在图6中以d3示出的该区域中，截止体15越朝向接触面19运动，则引导臂16与截止体15之间的侧向间隙就越小。以该方式，还可以在水平运行的泵2中确保，截止体15在运动到其关闭位置时被引导至朝向接触面19的指定居中位置。

紧靠向内延伸的区域d3，毗连中间区域d2，在中间区域中引导臂16以明显的间隙围绕截止体15，区域d1又连接中间区域，该区域d1被构造为向内延伸但与区域d3反向。在d1的区域中，引导件的内轮廓，即引导臂16的内侧，沿主流动方向13向内延伸。最后，引导件具有折回的并同样向内但与主流动方向13相反延伸的区域26，由此得出引导臂16的在图6中清楚可见的钩形内轮廓，该折回的区域26在截止体的打开位置中支承截止体15(见图3)。

在示出的实施例中，区域d1、d2和d3画出节圆形的轮廓，在此节圆d2的直径大于节圆d3的直径，而节圆d3的直径又大于节圆d1的直径。节圆d1的直径大于截止体15的直径，而截止体15的直径又大于环18中的中央凹口的直径。

如图7中所示，由引导臂16构成的引导件由环形的板材部分制成。该板材部分具有连续环绕的外环，该环构成随后的保持环20。内环由借助激光束实现的切口27总共分割成八扇，各扇构成一个引导臂16。因此，引导臂16的内轮廓由该环的内轮廓构成。为了构成用于截止体15的引导件，将由切口27构成的该扇状部分围绕基本上径向朝环延伸的线28从板材部分向上弯曲90°。引导臂16从由环构成的基础材料向上弯曲90°，该弯曲沿循着相应于输送液体的由结构决定的、在最后泵级的端部上期望的涡旋方向的方向来实现，由此流经的输送液体沿弯曲方向、而非反方向加载引导臂16。

引导件的替代的实施方式借助图8和图9示出。在该处共设有5个引导臂16’，其与保持环20’一起被一件式地构造。即使这在图9中不可见，但引导臂16’的内轮廓也以与图6中示出的引导臂16的内轮廓相同的方式构造。该构件被制成为铸件。

Claims (18)

1.一种离心泵，具有止回阀(8)，所述止回阀包括阀座(19)和设置为受限于所述阀座的能运动的截止体(15)，其中，所述截止体(15)形状配合地并能运动地设置在引导件(16)内，所述引导件带有间隙地包围所述截止体(15)，其特征在于，所述引导件(16)的内轮廓被构造为与主流动方向(13)相反地朝向所述阀座(19)向内延伸。

2.根据权利要求1所述的离心泵，其特征在于，所述离心泵是多级潜水泵(2)。

3.根据权利要求1所述的离心泵，其特征在于，所述引导件(16)的内轮廓被构造为沿所述主流动方向(13)从与所述阀座(19)间隔的中间区域(d2)朝向端部区域(d1)同样地向内延伸。

4.根据权利要求3所述的离心泵，其特征在于，所述引导件(16)的内轮廓在其端部区域(26)中径向向内并关于所述主流动方向(13)折回地延伸。

5.根据权利要求3所述的离心泵，其特征在于，所述引导件(16)的内轮廓在所述中间区域(d2)中呈节圆形地延伸。

6.根据权利要求1所述的离心泵，其特征在于，所述引导件由在所述截止体(15)的周向上分布设置的引导臂(16)构成，所述引导臂被固定在共同的保持环(20)上。

7.根据权利要求6所述的离心泵，其特征在于，所述引导臂(16’)和所述保持环(20’)一件式地构造。

8.根据权利要求7所述的离心泵，其特征在于，所述引导臂(16’)和所述保持环(20’)构造为铸件。

9.根据权利要求6所述的离心泵，其特征在于，所述引导臂(16)和所述保持环(20)由板材部分构成，其中，所述引导臂(16)通过从基础材料弯曲构成。

10.根据权利要求9所述的离心泵，其特征在于，所述引导臂(16)相对于所述基础材料弯曲90°。

11.根据权利要求7所述的离心泵，其特征在于，所述引导臂(16)和所述保持环(20)由环形的板材部分构成，并且所述引导臂(16)分别围绕一基本上径向延伸的线(28)弯曲。

12.根据权利要求9所述的离心泵，其特征在于，所述引导臂(16)沿输送液体的由最后泵级的叶轮(3)和导向器(4)预先给定的涡旋方向的方向弯曲。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的离心泵，其特征在于，所述截止体(15)通过由板材成型的碟构成，所述碟具有朝向所述阀座(19)指向并倾斜设置的环形的接触面(24)。

14.根据权利要求13所述的离心泵，其特征在于，所述截止体(15)在由所述接触面(24)包围的区域中具有中央的外翻部(25)。

15.根据权利要求1至12中任一项所述的离心泵，其特征在于，所述阀座(19)通过由板材成型的环形的构件(18)以及环形的密封件(17)构成。

16.根据权利要求1至12中任一项所述的离心泵，其特征在于，所述止回阀(9)具有壳体(8)，所述引导件(16)、所述截止体(15)和所述阀座(19)形状配合并能松脱地结合在所述壳体中。

17.根据权利要求16所述的离心泵，其特征在于，所述壳体(8)具有基本上圆柱形的形状，在一端部被构造为渐缩状并在另一端部设有用于与所述泵能松脱地连接的联接件。

18.根据权利要求14所述的离心泵，其特征在于，所述泵壳体基本上呈圆柱形，并且所述阀壳体(8)齐平地连接至所述泵壳体并向上延长所述泵壳体。