CN1070583C - 回转泵 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一个回转泵，其具有从固定设置的倾斜导向叶片上去除纤维物料的装置，为此目的，在导向叶片入口棱的区域，使壳体或轮毂设有凹槽，叶片的迎流棱是自由伸出的结构。

Description

回转泵
本发明涉及一种回转泵，其具有一个在壳体内部安装的螺旋桨以及在其后安置的导向叶片。
设有螺旋浆的回转泵主要具有一个轴向的流动方向，但是也有一部分是应用混合轴向式推进器并具有相应的流通方向。这种回转泵对于输送介质中的杂物是很敏感的，特别是对于纤维料形式的杂物。这个问题在很早以前由DE-PS501662试图去解决。为此，通过安装或借助在壳体中的沟槽构成切割棱。借助它，以使纤维物料从螺旋浆叶片的端部除掉。
由于纤维物积聚在静止安装的导向叶片上的问题之故，FR-2279954公开一个解决方案，它提出一个特别的泵结构。为此目的，一个载有螺旋浆轴的轮毂在入口侧穿入一个入口弯管中，在螺旋浆之后安置的导向叶片设置一侧固定的自由伸出的助件结构。这种自由伸出的辅助导向肋的迎流棱在流动方向上倾斜配置，而在其上挂住的纤维物被冲刷到流通横截面的自由中央区并在此处无妨碍地流出。
但是在普通结构形式中，螺旋浆轴安置一个在旋浆之后设置的轮毂壳体内，因而必需有另外的解决方式。按照EP-A-0512190，该轮毂壳体可以通过导向肋来保持固定，其导叶一迎流棱是向后倾斜的。其上可能粘附的纤维物滑向叶片的外部区域。这种导向叶片迎流棱前面设有自由伸出的肋部。借助这种自由伸出的肋部，输送介质中的纤维物在到达真正的导向叶片之前被抓住并沿其上往里边滑动和从这种肋部滑到轮毂的区域。这种形式的叶片应用了FR-A-2279954的原则，它对导轮横截面来说是一个附加的堵塞，所以在不利的运行状态下由于振荡载荷，就可能导致自由伸出的肋部之断裂。此外，它只部分地提供一个防止堵塞的安全度，因为在真正的导向叶片上还可以积聚另外的纤维物。
本发明的目的是改进一种叶轮结构，它在输送一种含有纤维物料的介质的情况下，能避免叶轮的堵塞。
根据本发明的技术方案，凹槽设置在导向叶片迎流棱的区域内，凹槽在导向叶片的两侧空间之间形成连接。通过在壳体中的凹槽就可实现，在倾斜的导向叶片棱上积聚的和在其上沿着滑行的纤维物通过自由伸出的叶片部分滑出并因此到达所述凹槽中。通过导轮入口棱，该凹槽就通过横截面的扩大产生一个局部的涡流区，它在纤维状物上施加一分离作用。借助这种旋涡作用就使纤维物漂浮在凹槽中。然后在叶片壁面区域中相邻的导轮通道中的流动就将排送的作用施加在凹槽的纤维物上。基本上说，通过这种可以作为壳槽结构的凹槽类型就能按要求构成一个死水区，它实际为一个局部的回流区。由于这个局部的回流区就可确保，通常由于滞止压力对在叶片和壳体之间从导轮至壳体之过度区域的纤维产生的挤压作用被消除。
根据本发明的技术方案，所述凹槽可以设计成壳体凹槽，具有长形的轮廓，或凹槽以与螺旋桨的旋转平面成夹角的方式延伸。它能将沿着导向叶片迎流棱和通过其自由伸出的叶片棱滑入凹槽空间内的纤维物毫无问题地送出。由此纤维物料被送至两个导向叶片之间的空间。为了提高这一效应，凹槽的边棱在导向叶片抽吸(负压)侧的流动腔中是相对壳体倾斜的。结果在此处不存在死水区，因而排送作用提高了。一个长形的凹槽轮廓和该凹槽相对螺旋桨的旋转平面是倾斜配置的，就可实现悬留在凹槽中的纤维物被不对称的流动方式所冲流。在自由的通道横截面中存在的流动与死水区之分离纤维的作用相结合就可实现一个将纤维物排送到相邻叶片之间的通道空间中的功能。其它的结构形式，如在凹槽的区域内，叶片设计为具有自由伸出的棱，同样可以防止纤维积聚。
借助在自由伸出的叶片迎流棱和相关凹槽之间的非对称配置，就可以对在凹槽内部形成的局部回流区的作用按要求进行控制。另一个对凹槽内部形成涡流的影响措施是对侧壁实行倾斜布置。为此，凹槽的侧壁不同程度地倾斜，倾斜的侧壁主要安置在相对于导向通道有较大表面的凹槽部分上。而且还确保这种在凹槽内的旋涡结构不会对在自由的导轮横截面中的流动产生不利的影响。一方面，这一点要求在导轮以及被凹槽容纳的很小部分容积流的外部区域中形成较小的绝对速度。另外，凹槽的非对称配置还可本身在凹槽中实现一个非对称的流动分布，因此，改善对其中积累的纤维物之分离作用。通过凹槽在导轮叶片上方形成的压力平衡作用还有利于纤维物的分离作用。实际试验表明，本发明结构设置具有最令人信服的有利效果，因此，设备的整个效率不会有任何不利的影响。
按照本发明的另一结构方案，凹槽可以设置在壳体和/或轮毂上。
按照再一结构方案，在导向叶片，凹槽和/或壳体壁面之间区域中的圆滑过度部避免了锐利边棱或夹角的形成。因此，防止了将纤维物夹住。在叶片和壳体侧壁之间设置缓和的过度部，因此，在凹槽和导向叶片之间也应存在相应的过度部。
本发明一个实施例在附图中作了描述和随后作详细解释。
图1是一个带叶片子午线投影的子午线截面图；
图2是图1A-A线的截面图；
图3是图1中B-B线的截面图；
图4是图3中C-C线的截面图；和
图5是借助网格线描述的空间图；
在图1中描述了一个回转泵，其壳体1中旋转安置一个形式为螺旋桨2的转子，同时介质沿轴向流过该泵。本发明并不局限在这种流动方向上，它完全还可以很好地应用于不完全轴向流动的情况。该螺旋桨2安置在轮毂3上，其中，轮毂3依靠壳体1内的导向叶片4定位。该导向叶片4的迎流棱5为此向后倾斜如箭头方向所示或者从轮毂开始在流动方向上向后倾斜。在壳体1的深凹槽6的区域内，导向叶片4自由伸出。通过导叶一迎流棱的倾斜安置，粘附的纤维状的组分则由于施加其上的流动作用而沿其滑动并通过自由伸出的导叶入口棱7被导入深凹槽6中。与在叶轮中的流动环境相适应，所述倾斜配置还可以与所述方向及形状不同的方式设置。在朝前倾斜的迎流棱7情况下，纤维物被导向轮毂3。所述的深凹槽则为此设置在轮毂3中。
该深凹槽6基本上说形成一个死水区，其中可引起涡流形式的回流，因此，纤维状的物料在深凹槽6中保持漂浮。导向叶片4之相应的区域，即在流动方向上位于凹槽6之后的部分具有过度部8，它应该看来是变厚的型廓。因此就避免在导向叶片4和壳体1之间锐利棱边的过度区。而锐利棱边的过度区可能导致纤维状的物料被夹住，这是很不利的。
图2表示图1A-A线的截面图，从中可以看出凹槽6相对导向叶片4的位置。在叶片迎流棱上粘附的纤维状物料就导入凹槽6中，在本实施例中该凹槽向图平面的后方延伸。在导叶4和壳体1之间设置的过度部8,9用于防止在导叶4、壳体1和凹槽6之间形成锐利的边棱。在凹槽6内安置的过度部9相对侧壁10具有一个壁隆起的形状。该凹槽6的侧壁11具有另一种倾斜度即不同于相对设置的侧壁10。借助这种侧壁斜配置，就能够影响凹槽6内的涡流情况。这样，就可以影响积聚于凹槽6内的纤维物料的分离作用。
图3表明图1中B-B线的截面图。它还包括另一个截面C-C，该截面C-C基本上切割了凹槽6的底表面12。通过这个截面延伸，在图4中描述了作为开口的凹槽6。该凹槽之侧壁11的倾斜情况设置得与输送介质之流动方向相适应。这样就可实现按要求来控制纤维物料从凹槽6中排出。因此，在凹槽内形成的回流旋涡就可以使其分离作用施加到处于凹槽中的纤维状物料上，并能实现一个无故障的泵运行。
图4表明一个导向叶片的局部图并与图3截面C-C相对应。它是设有凹槽的导向叶片4的俯视图。通过选定的截面延伸图，通过凹槽就能看出相关导向叶片4的概貌。该壳体1和轮毂3仅被描述了局部情况。其中标志的箭头表明了叶片4两侧流动的轨迹，亦即是位于自由伸出的导向叶片入口棱7的上方，在隆起部8,9旁边以及凹槽6区域中的流动情况。在凹槽6内部存在着从导向叶片之压力侧到抽吸侧的溢流。此外，还在隆起部8,9的区域内形成一个死水区13，借助它的作用，就可在凹槽的此区域中避免对纤维物料的挤压作用。如果纤维物料滑入到凹槽6中，那么，物料的端部就可伸入导轮通道14、15的自由流通横截面中。由于在凹槽6中无有挤压作用，物料就会被流动的输送介质所抓住，并撕下和送走。在图中表明的其位置相对导向叶片4为不对称的长形凹槽6之轮廓配置有利于输送介质对纤维状物料的排送作用。借助与壳体1之壁面中的凹槽6开口相对应的线条16以及与凹槽6的底表面12对应的线条12.1就可以看出凹槽6之壁面10、11的倾斜配置情况。与地图的等高线相类似，此处也可看出壁面10,11的倾斜度。在导向叶片4的区域内几乎垂直延伸的壁面10有利于回流旋涡在此处的形成，亦即确立一个对纤维物料施加作用的区域。在相对对置的区域，即在壁面11上，凹槽的强烈倾斜使得在纤维物料之端部上的冲刷作用减小。因此，就会有利于液流携带纤维物料，通过回流旋涡的牵拉作用，携带作用就更容易了。
由图5可以看出，用网格面描述的凹槽6和其相对导向叶片迎流棱5,7位置的轮廓立体图。出于简明的原因，该凹槽6与C-C截面图相类似是敞开的结构并将圆形部分省去。凹槽6和导向叶片4的倾斜位置或不对称的配置在凹槽6区域中纤维物的分离作用。依此，导向叶片从液压动力观点考虑可以进行最佳的结构设置，并且不像公知的那样还需要在其迎流棱5的区域内设置有利于流动的隆起了。

Claims (9)

1．一种回转泵，所述回转泵具有一个在壳体内安置的螺旋桨以及在其后安置的导向叶片，其中，导向叶片设有去除纤维物的成型结构，其特征在于：
在导向叶片迎流棱(5)的区域中设置一凹槽(6)，所述凹槽(6)可在导向叶片(4)的两侧空间(14,15)之间形成连接。
2．按权利要求1所述的回转泵，其特征在于：该凹槽(6)具有一个长形的轮廓。
3．按权利要求1所述的回转泵，其特征在于：该凹槽(6)以与螺旋桨(2)的旋转平面成夹角的方式延伸。
4．按权利要求1至3之一所述的回转泵，其特征在于：在凹槽(6)的区域内，该导向叶片(4)设有自由伸出的棱(7)结构。
5．按权利要求1至3之一所述的回转泵，其特征在于：该凹槽(6)相对导向叶片为非对称安置。
6．按权利要求1至3之一所述的回转泵，其特征在于：该凹槽(6)的侧壁(10,11)是不同倾斜的配置。
7．按权利要求6所述的回转泵，其特征在于：该倾斜的侧壁(10,11)主要安置在这种凹槽侧面上，即它相对导向通道(14,15)具有一个较大的表面。
8．按权利要求4所述的回转泵，其特征在于：该凹槽(6)安置在壳体(1)和/或轮毂(3)上。
9．按权利要求8之一所述的回转泵，其特征在于：在导向叶片、凹槽(6)和/或壳体(1)之间安置倒圆的过度部分(8,9)。
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