CN1075877C - 具有改进的流动通道的泵 - Google Patents

Abstract

一种具有改进的流体通道的泵，该泵具有容纳至少一个叶轮的内壳和容纳内壳的外壳。该泵还有一个连通管，它设在外壳的外部，用于引导正在处理的流体的主流从在外壳内确定的一个空间流入在外壳内确定的另一个空间。

Description

具有改进的流动通道的泵

本发明涉及具有改进的流体通道的泵，更确切地说，涉及具有容纳泵部分或电机的外壳的一种泵。

具有容纳一个泵或一个电机的外壳的泵早已是公知的。例如，日本公开专利出版物No.6-10890中公开的全周流量泵就包括一个其中封闭一个电机的金属板外壳。

这样一种泵的外壳在其内表面保持正被处理的流体，该外壳还容纳一个泵或一个电机以便对其进行保护。在外壳的内表面设置一个密封件，防止处在排放压力下的流体泄漏到处在抽吸压力下的区域内。这一结构完全适用于在其中处理简单的流体流动的泵。具体地说，由这样一种泵处理的流体的主流在流体被引入外壳后直到流体从外壳被排出时为止仅沿一个方向流动。因此，泵的操作非常有效，不会产生任何过大的压力损失。

此外，因为外壳的形状相当简单，所以通过冲压金属板就能够很容易地制造出这种外壳。

然而，这种泵的原理(即，仅用外壳的内表面保持正被处理的流体)却导致对提出各种结构可能性的限制。例如，如果一个平衡的多级泵要想有一个在外壳内从前一级至随后一级的流体通道，那么这种泵的结构就会是非常复杂，这将使把这种泵制作成为一个实际的产品变为不可能的事情。但如果对常规型(而不是平衡型)的垂直多级全周流量泵进行安排，使它能在流体冷却电机后从外壳的下部排出流体，那么就必须在电机的周围提供一个具有很大通道面积的环形流体通道。这样一个环形流体通道因为增加了外壳的外径，所以也是不理想的。

此外，全周双抽吸型泵至今早已公知，该泵包括：一个圆柱形电机外框架，它设在电机的定子的周围；一个外缸，该外缸在外缸和圆柱形电机外框架的外周表面之间确定了一个环形空间；以及，横向隔开的泵部分，它们安装在电机轴的相对的两个相应的端部，用于把被处理的流体引入环形空间。

在现有的全周流量双抽吸型泵中，从吸口抽吸的流体流入泵部分中，在泵部分中将流体引入相应的叶轮。然后，从叶轮排出的液流流入在外缸和圆柱形电机外框架之间的环形空间，在环形空间中液流彼此汇合。然后从在外缸中确定的一个排放出口将汇合的液流排出。

这种全周流量双抽吸型泵能够有效地抵消由流体产生的压力负荷，并且特别是在高速操作泵时能提供一定的抽吸能力。但因为这种泵是双抽吸型的泵，所以不适合于用作以极低速率抽吸流体的泵。实现以极低速率抽吸流体的离心泵的一个有效的途径是减小泵中叶轮的叶片宽度。但如果减小了叶片宽度，就要降低泵的效率，并且叶轮很可能被外来的物体堵塞。此外，因为双抽吸型泵抽吸的流体的数量是从泵的两个叶轮排出的流体数量之和，所以和单抽吸型泵相比，双抽吸型泵用作以极低速率抽吸流体的泵是更加不利的。

因此，本发明的一个目的是提供一种在外壳中结构相当简单的泵，但泵的本身又能够被设计成具有很宽范围的泵结构，其中包括平衡的多级泵。

本发明的另一个目的是提供一种具有所需的流体通道面积的泵，该泵的尺寸相当小，其中不需增加外壳的总体外径。

本发明的第三个目的是提供一种多级的全周流量密封电机泵，该泵具有一个可用作电机轴和泵轴的共用轴，该泵能在高的泵压力头下以很慢的速率抽吸流体。

本发明的第四个目的是提供一种平衡的多级泵，它具有简单的结构，用于抵消径向负荷。

本发明的第五个目的是提供一种全周流量单抽吸型泵，它的结构简单，能够抵消在泵中产生的轴向压力负荷，并且能够在高的泵压力头下以慢的速率抽吸流体。

本发明的第六个目的是提供一种能在高速操作时保持期望的抽吸性能的泵。

本发明的第七个目的是提供一种能抵消泵中产生的径向负荷的泵。

为实现上述目的，按本发明的一个方面，提供一种具有改进的流体通道的泵，该泵包括：一个外壳；一个设在所说外壳中的内壳；一个容纳在所说内壳中的叶轮；以及一个设在所说外壳外部的连通装置，用于引导流体的主流从在所说外壳中确定的一个空间流入在所说外壳中确定的另一个空间内。

借助于以上的安排，可将这个泵构成一个平衡的多级泵，用于减小轴向压力，从而能在高的泵压力头下以慢的速率抽吸流体。

该泵包括一个具有密封外壳的密封电机，并且对叶轮进行安排以便不会把所有叶轮产生的排放压力直接加到该密封外壳上。

该平衡的多级泵还包括两个背对背的夹持的(即，取向相反的)单个螺旋室，用于通过一个简单而紧凑的安排抵消径向负荷。

设在外壳的外部的连通装置(如连通管或连通盒)能够引导流体从外壳中的一个空间进入外壳中的另一空间，这种结构能够把这种泵构成为平衡的多级泵。如果普通的多级泵包括上述这种类型的连通装置，就可能减小它的外壳的外径。

该外壳具有第一外壳件和第二外壳件，第一外壳件在该第一外壳件和电机外框架之间确定了一个环形流体通道，第二外壳体安装在第一外壳件的至少一个轴向端上。这种结构的外壳能使这个泵构成一个全周流量泵，它的操作噪声非常小。即使通过使用频率转换器等以高速操作该泵也能减小噪声。根据要连到该泵的管道，可将连通管安装在第一和第二外壳件中的任何一个上，只是为了固定连通管可能要在其中略微进行一点改动。因此，这种泵能够适应使用它的各种不同的条件。

把连通装置安装在外壳的外表面上。一般来说，在制造外壳时要使它的外表面和内表面由相同的材料制成。由于当使该泵处理的流体与外壳的外表面以及外壳的内表面接触时都不会产生任何问题，所以可以把外壳的外表面用作由连通装置确定的流体通道的一部分。结果，可以节省制造该泵所用的材料的数量，并且可减小泵的尺寸。

最为优选的作法是，制造金属板的外壳并把连通管焊接到外壳上。金属板的外壳具有足够大的机械强度，但刚性不够大，因此在泵的操作期间有产生振动的趋势。但由于把连通管焊到了外壳上，所以通过焊接的连通管使外壳的刚性足够大，从而防止了在操作泵时的不利的振动。因为在外壳中能够很容易地形成通过连通管连接的各个通孔，并且可以很简单地把连通管焊到外壳上，所以能够高效率地制造外壳。

在叶轮包括前一级叶轮和随后级叶轮、并且对连通管进行安排以便能将流体从前一级叶轮引向随后一级叶轮的情况下，就能把这个泵构成为平衡的多级泵。

如果在这些叶轮中包括可产生仅方向轴向压力的一个叶轮，则可减小由泵产生的整个轴向压力。

密封电机包括一个轴和一个装在该轴上并且按可旋转方式设在定子中的转子。在这些叶轮中包括一个装在轴的一端的叶轮，它的吸口沿第一方向开通；并且还包括另一个装在轴的另一个相对端的叶轮，它的吸口沿与第一方向相反的第二方向开通。由于这些叶轮分配在轴的两个相对的轴向端部，所以减少了装在轴的一个轴向端上的叶轮的数目。因此，减小了轴从每一个轴承组件向相应的轴向端的悬垂量，这个泵提高了结构稳定性。

因为在泵中加进的是密封电机，因此这个泵不需要任何轴密封件，并且即使在多级泵操作期间在外壳中产生了很高的压力也能防止流体从外壳漏出。

此外，要对这些叶轮进行安排，以使由所有叶轮产生的总排放压力不会直接作用在密封电机的密封外壳上。密封电机的抗压性粗略地取决于密封外壳的机械强度。在本发明中，来自最终级叶轮的排放压力(即，来自所有叶轮的总排放压力)不加在密封外壳上。例如，在图1和图3所示的实施例中，只有两个叶轮产生的排放压力加在密封外壳上。而在图4所示的实施例中，任何一个叶轮的排放压力都不会加在密封外壳上。由于对这些叶轮进行了安排，以便能防止密封外壳遭受过大的流体压力，因此该密封电机的抗压性可以相当低，并且即使产生了很高的流体压力也能操作该泵。

此外，两个单个的螺旋室与具有相反方向吸口的相应叶轮相关联，并且这两个单个的螺旋室围绕该轴彼此隔开180℃，用于抵消由通过叶轮排放的流体产生的径向负荷。使用两个单个螺旋室的原因是，和用来引导流体的导向叶片相比，两个单个的螺旋室能够有效地引导流体更加平稳地进入彼此隔开180度的连通管和排放管。

如果将两个单个的螺旋室彼此整体式地形成一个单元部件，那么就可使这两个螺旋室彼此准确地隔开180℃，从而就可防止产生径向负荷；否则，如果两个单个的螺旋室的位置隔开的角度不刚好是180℃，则有可能产生径向负荷。设在通过单个螺旋室确定的轴向孔中的轴密封件能提供可有效防止流体泄漏的一种致密密封结构。

按照本发明，一个泵可以有一个单抽吸型泵部分和多个叶轮，在这些叶轮中至少有一个叶轮的吸口开通方向与另一个叶轮的吸口开通方向相反。如果简单地增加吸口开通方向相同的叶轮的数目。则轴向压力也会和叶轮数目成比例地增大。因此，应该根据可能加入的最大叶轮数目来确定所用止推轴承的能力。

减小轴向压力可以有各种不同的途径，其中包括提供一个平衡孔。为了抵消轴向压力本身，最为有效的办法是提供吸口开通方向不同的多个叶轮。但至今一直利用的却是加入全周流量泵中的非平衡的多级泵。

全周流量泵适于用作小型泵，这种小型泵通过使用频率转换器等以至少4000rpm(转/分)的高速旋转。通过由泵处理的流体可以吸收和衰减以这样高的速度操作泵时由泵产生的噪声和振动。

止推轴承的设计指标由PV值决定，PV值即(滑动表面压力)×(滑动速度)。在高速旋转时，因为滑动速度高，所以需要降低滑动表面压力，即需要减小轴向压力。因此，按照全周流量泵的形式来构成平衡的多级泵是非常重要的。

如果该电机使用一金属板的圆柱形电机外框架，则当将不规则压力加到它的外表面上时，圆柱形电机外框架就有向内传递应变的趋势。因此，最好在圆柱形电机外框架和外壳之间确定的一个环形空间，以便在环形空间内保持均匀的压力。

在图1和图2所示的实施例中，对泵进行了安排，以使在密封电机转子的相对的两个轴向端上能产生基本上相等的流体压力。如果在转子的相对的两个轴向端上产生的压力不相等，那么由于作用在转子的相对的两个轴向端上的压力差所致就要产生轴向压力，因而损害了该平衡多级泵的效率。

按照本发明的另一方面，提供一种具有改进的流体通道的泵，该泵包括：一个外壳；一个容纳在所说外壳中的电机，所说电机包括一个定子和一个装在所说定子上并且固定地支撑在所说外壳中的圆柱形电机外框架；一个在所说外壳和所说圆柱形电机外框架之间确定的环形空间；一个设在所说外壳中的内壳；以及，一个具有至少一个设在所说内壳中的叶轮的泵部分；其中，在所说内壳中确定一个与所说环形空间沟通的抽吸通道，用于将流体引入的所说泵部分，并且在所说内壳和外壳之间确定一个排放通道，用于从所说泵部分排放流体。

设在泵(构成全周流量泵)的外壳中并且容纳叶轮的内壳具有抽吸通道，用于引导流体至叶轮的吸口。在内壳和外壳之间确定的排放通道的作用是引导从叶轮排出的流体流向外壳的外部。这一流体通道安排导致一个可平衡泵内轴向压力的结构。

如果一个全周流量单抽吸型多级泵要借助于相应的吸口开通方向相反的多个叶轮平衡轴向压力，那么这个泵就必须有能把前一级泵部分连接到后一级泵部分的一个流体通道。通过一个管道把前一级泵部分排出的流体传递到后一级泵部分，就可以提供这样一个流体通道。但这样一种系统需要一个管道，并且在结构上相当复杂。

按照本发明，内壳具有抽吸通道，用于引导流体从电机侧流到定位在电机远侧的叶轮部分的吸口，在内壳和外壳之间确定的排放通道的作用是向外壳的外部引导叶轮排出的流体。这种流体通道安排可以很容易把这个泵构成为平衡的单抽吸型多级泵。

如果单抽吸型泵要通过使用反相器等在高速下操作，那么，重要的是该泵要保持期望的抽吸性能。接照本发明，第一级叶轮的流速或容量大于其它任何一个叶轮的流速或容量。具体来说，第一级叶轮的吸口直径大于任何其它叶轮的吸口直径，并且第一级叶轮的叶片宽度大于其它叶轮的叶片宽度。一般来说，从比较具有相同外径但具有不同吸口直径的叶轮可以看出，在同一流速点具有较大吸口直径的叶轮的抽吸性能好于具有较小吸口直径的叶轮的抽吸性能。一个多级泵的总流速主要由泵中包含的具有较小流速的那个叶轮所控制。因此，以高速操作的单抽吸型泵有可能保持期望的抽吸性能。

对于以高速操作的泵，抵消轴向压力并且平衡径向负荷也是很重要的，如果泵以高速操作，同时泵的轴承又承受径向负荷，那么轴承就有很快磨损的趋势。因此，要求泵的结构能够平衡和抵消径向负荷。

按照本发明，通过使用一个双螺旋室结构(该双螺旋室结构由在内壳内的与最终级叶轮相关联的螺旋室构成)，并且还通过构成一个与其它的叶轮相关联的返程叶片和导向单元(以此用作螺旋室或导向叶片)，即可抵消这样的径向负荷。

从结合借助于实例说明本发明优选实施例的附图的以下描述中，本发明的上述目的和其它目的、特征和优点都将变得清楚明白。

图1是按本发明的第一实施例的泵的垂直剖面图；

图2是沿图1的Ⅱ-Ⅱ线剖取的剖面图；

图3是按照本发明的第二实施例的泵的垂直剖面图；

图4是按照本发明的第三实施例的泵的垂直剖面图；

图5是沿图4的Ⅴ-Ⅴ线剖取的剖面图；

图6是按照本发明的第四实施例的泵的垂直剖面图；

图7是按照本发明的一个实施例的泵的垂直剖面图；

图8是沿图7的Ⅷ-Ⅷ线剖取的剖面图；

在所有附图中，用类似的或相应的标号表示类似的或相应的部件。

图1和图2表示按本发明第一实施例的泵，该泵是按垂直多级泵构成的。

该垂直多级泵有一个圆柱形的泵壳1，泵壳1容纳中心定位的密封电机6。如图1所示，密封电机6有一个垂直伸展的主轴7，在主轴的相对的两个端部支撑着相应的两对叶轮，即下叶轮8A、8B和上叶轮8C、8D。下叶轮8A、8B具有轴向向下开通的吸口，上叶轮8C、8D具有轴向向上开通的吸口。还分别称叶轮8A、8B、8C、8D为第一、第二、第三、第四(或最终)级叶轮。

泵壳1包括都是由不锈钢板构成的外缸2、吸壳3和上盖4，吸壳3通过法兰51、52结合到外缸2的下端，上盖4通过法兰53、54结合到外缸2的上端。吸壳3具有在内侧壁内确定的吸口3a，并且在吸口3a的周围将吸嘴5固定到吸壳3的侧壁上，吸嘴5向外径向伸出。将一个隔板壁9固定安装在吸壳3内，沿径向穿过主轴7的下端，隔板壁9具有一个在中心轴轴向的凸台中确定的吸口9a，吸口9a与第一级叶轮8A的吸口沟通。

吸壳3中包含一个内壳10，内壳10与隔板壁9轴向隔开，内壳10中包含彼此轴向分开的下叶轮8A、8B。在内壳10中还包括：一对分别设在下叶轮8A、8B下方的轴向隔开的止动块46，可使设在下叶轮8A、8B的相应吸口周围的相应衬环45保持不动；一个回程叶板47，它沿在叶轮8A和设在叶轮8B下方的上止动块46之间的轴向定位，用于把从第一级叶轮8A排出的液体向上引向第二级叶轮8B；以及一个导向单元48，它设在上止动块46的上方并且绕叶轮8B延伸，用于引导从第二级叶轮8B向外径向排出的流体使其向外轴向流动。

密封电机6包括：一个定子13，装在定子13上的一个圆柱形电机外框架14，分别焊接到电机外框架14的轴向相对的两个开通端的一对轴向分开的侧架板15、16，以及装在定子13中并且具有焊接到侧架板15、16的轴向相对两端的一个圆柱形密封外壳17。密封电机6还有一个转子18，转子18按可旋转方式装在由密封外壳17确定的一个转子室中，转子18与定子13径向对齐并且热压配合在主轴7上。电机外框架14被固定地支撑在外缸2内，并且在内部与外缸2径向隔开，在它们之间形成一个环形的流体通道。

侧架板16有多个轴向向外伸出的肋16a，径向隔板壁50在主轴7周围被支撑在肋16a的上端。隔板壁50在外周边有一个密封件89。隔板壁50有一个螺旋室50a，螺旋室50a围绕设在第三级叶轮8C下方的第四级(最终级)叶轮8D延伸。隔板壁50有一个在它的上端确定的套筒，第三级叶轮8C装在一个内壳55中，内壳55定位在外缸2的上端部内并且具有一个可装在隔板壁50的套筒中的下端部，隔板壁50的内端支撑一个轴密封件58，密封件58围绕主轴7设置，周于防止流体沿主轴的泄漏。

内壳55大致呈圆柱杯形，并且包括一个圆柱形壁55a和一个上端盖55b，上端盖55b结合到圆柱形壁55a的上端。将一个环形密封件56固定到圆柱形壁55a的下端，并使其在此下端周围延伸，环形弹性壁56紧靠在外缸2的内表面上，防止正在处理的流体从排放区返回漏到泵中的抽吸区内。在盖55中确定一个中央吸口55c，使其与第三级叶轮8c的吸口沟通。

(通过紧固到盖4上并且轴向向下压紧内壳55的螺栓57将内壳55和隔板壁50支撑在侧架板16上。在内壳55中包含：一对轴向分开的止动块46，止动块46分别设在上叶轮8C、8D的上方，可使设在上叶轮8C、8D的相应吸口周围的相应的衬环45保持不动；以及，一个返程叶板47，叶板47沿叶轮8C和位于叶轮8D上方的下止动块42之间轴向定位，用于向最终级叶轮8D向下引导从第三级叶轮8C排出的流体。包含在内壳55中的止动块46和返程叶板47与包含在内壳10中的止动块46和返程叶板47完全一样。

外缸2有一对在其上部确定的轴向分开的通孔2a、2b。通孔2a、2b通过一个连通管或连通盒60(还要参见图2)彼此相连，连通管60焊到外缸2的外圆周表面上，并覆盖通孔2a、2b。外缸2还有一个在其上部确定的排放窗口2c，窗口2c与孔2a、2b沿直径方向相对。排放管或排放盒61覆盖排放窗口2c，并焊接到外缸2的外圆周表面上。排放管61向下延伸到外缸2的下部，并且在排放管61的的下端确定一个排放出口61a。排放嘴62在排放出口61a周围固定到排放管61的下侧壁上，并且径向向外突出。

主轴7由设在转子室中并在相应上、下端部定位的上、下轴承组件支撑。可通过引入密封电机6的转子室中的流体的流动对上、下轴承组件进行润滑。

紧靠上叶轮8C、8D下方定位的上轴承组件中包括支撑径向轴承22的一个轴承架21，和定位在径向轴承22上方并且靠近径向轴承22的一个固定的止推轴承23，径向轴承22有一个端面，它可作为一个固定的止推滑动件折回。上轴承组件还包括一个用作可旋转的止推滑动件的可旋转的止推轴承24，它定位在固定的止推轴承23的上方并与固定的止推轴承23面对，将可旋转的止推轴承24固定到装在主轴7上的止推圆盘26上。

通过一个弹性的0形圈29将轴承架21插入侧架板16中的一个插座中，轴承架21通过一个弹性垫圈30沿轴向靠紧侧架板16。径向轴承22按可滑动方式安装在套筒31上，套筒31安装在主轴7上。

紧挨着下叶轮8A、8B定位的下轴承组件包括一个轴承架32，轴承架32支撑径向轴承33，径向轴承33可滑动地装在套筒34上，套筒34装在主轴7上，套筒34紧靠垫片35轴向固定，垫片35用拧在主轴7上端上的螺钉和螺母通过叶轮8B、套筒42和叶轮8A固定到主轴7的下端部，轴承架32通过一个弹性的O形圈插入侧架板15中的一个插座中。轴承架32靠紧侧架板15轴向固定。

下面描述图1和2所示的垂直多级泵的操作过程。

通过吸嘴5和吸口3a吸入的流体通过吸口9a流入第一和第二级叶轮8A、8B，这使流体的压力增高。从第二级叶轮8B径向向外排出的流体通过导向单元48的引导，轴向向上流动，然后，将流体向上引入在外缸2和圆柱形的电机外框架40之间的环形流体通道40中，之后流体从环形流体通道40开始穿过通孔2a、连通管60、通孔2b流入位于盖4和外缸2的上端之间的一个空间。液体然后流至第三和第四级叶轮8C、8D，这又使流体的压力增多，通过螺旋室50a引导由最终级叶轮8D排放的流体，并且通过排放窗口2C将流体径向向外排入排放管61，流体然后在排放管61中轴向向下流动，并且通过排放出口61a而后又通过排放嘴62将流体从泵中排出。

按照上述的第一实施例，焊接到外缸2的外圆周表面的连通管60引导由叶轮8A、8B加压的流体从环形流体通道40流入外缸2中的另一个空间，从这里可将流体引入叶轮8C、8D。这一结构能将该垂直多级泵构成一个平衡多级泵。

泵壳1包括一个外壳，该外壳具有第一外壳件和第二外壳件，第一外壳件由在外缸2本身和电机外框架14之间确定了环形流体通道40的外缸2构成，第二外壳件由装在外缸2的至少一个轴向端上的吸壳3或盖4构成。这种结构的泵壳1能够将垂直多级泵构成操作时噪声极小的全周流量泵，即使使用频率转换器或类似装置高速运行也能减小噪声。根据与泵相连的管道，可将连通管60安装在第一和第二外壳件中的任何一个上，其中为了固定连通管60只需略加改动。因此，这种泵能够适应它所使用的不同条件。

连通管60装在外缸2的外圆周表面。一般来说，在构造外缸2时要使它的外表面和内表面由相同的材料构成，由于在使正在处理的液体与外缸的外表面以及外缸的内表面接触时不会发生任何问题，所以外缸2的外表面可以用作由连通管60确定的流体通路的一部分，因此，可节省泵所用的材料的数量，并且可减小泵的尺寸。

最为优选的作法是制作由金属板材料构成的外缸2并且将连通管60焊接在外缸2上。由金属板材构成的外缸2具有足够大的机械强度，但刚性不够大，因此在泵操作期间有发生振动的趋势，但由于连通管60是焊接到外缸2上的，所以借助于焊接的连通管60使外缸2有了足够大的刚性，从而可防止泵操作时的不利振动。由于在外缸2中形成通孔2a、2b是很容易的，并且将连通管60焊接到外缸2上也很简单，所以制造泵外壳1的效率很高。

通过设置可把流体从下级叶轮8A、8B引导到上级叶轮8C、8D的连通管60，就可很简单地把垂直多级泵构造成平衡多级泵。

对下叶轮对8A、8B和上叶轮对8C、8D分别进行安排，使它们能产生方向相反的轴向压力，因为下叶轮对8A、8B和上叶轮对8C、8D分别产生相反的轴向压力，所以使泵中产生的整个轴向压力减小。

此外，分别装在主轴7的相对的轴向端部上的下叶轮对8A、8B和上叶轮对8C、8D具有方向相反的吸口，由于叶轮分布在主轴7的两个相对的轴向端部上，所以和图4所示的另一个实施例(下面接着再介绍)相比，减少了装在主轴7的一个轴向端上的叶轮的数目。因此，减小了主轴7从每个轴承组件到相应的轴向端的悬垂量，并且该泵增加了结构稳定性。

因为泵中装入的是一个密封电机6，所以不需要轴密封器件，并且即使在多级泵操作期间泵壳1中加有高压力时也能防止流体从泵中漏出。

对叶轮8A、8B、8C、8D进行安排，使由所有叶轮8A、8B、8C、8D产生的总排放压力不直接作用在密封电机6的圆柱形密封外壳17上，密封电机6的抗压性粗略地取决于密封外壳17的机械强度，在图1和图2所示的第一实施例中，叶轮8A、8B、8C、8D中，只有两个叶轮产生的排放压力作用在密封外壳17上。由于将叶轮8A,8B、8C、8D安排成能防止密封外壳17遭受过高的流体压力，所以密封电机6的抗压性可以相对较低，并且即使所产生的流体压力很高，电机6也能够操作。

如图1和图2所示，对泵进行安排，使其能在密封电机泵6的转子18的相对的两轴向端产生基本上相同的流体压力。如果在转子18的两个轴向端产生的压力不同，则由于作用在转子18的相对的两个轴向端上的压力差，可能会产生轴向压力。但按第一实施例的泵不存在这个问题。

图3表示按本发明第二实施例的泵，将该泵构成水下多级泵。用相同的标号代表和图1相同的图3所示的那些部件，下面对此不作详细介绍。

该水下多级泵包括一个圆柱形的泵壳1，在泵壳1的中央设置密封电机6。密封电机6的主轴7垂直延伸，电机6的相对的两个端部支撑相应的下叶轮8A、8B和上叶轮8C、8D，下叶轮8A、8B具有相应的吸口，它们沿轴向向下开通；上叶轮8C、8D也有相应的吸口，它们沿轴向向上开通。

泵壳1包括一个外缸2、一个吸壳3A、和一个排放壳4A，外缸2由不锈钢板构成，吸壳3A由不锈钢板构成并且通过法兰51、52结合到外缸2的下端，排放壳4A由不锈钢板构成并且通过法兰53、54结合到外缸2的上端。吸壳3A在其侧壁确定一个滤网3S。排放壳4A有一个沿轴向中心确定的排放出口4a，排放壳4A还有一对在其上部确定的沿轴向隔开的通孔4b、4c。通孔4b、4c通过连通管或盒60A彼此相连，连通管60A焊接到排放壳4A的外圆周表面上并覆盖通孔4b、4c。排放壳4A还有一对在其上部确定的另一对轴向隔开的通孔4d、4e，通孔4d、4e和通孔4b、4c沿直径方向彼此相对。通过连通管或盒60B使通孔4d、4e彼此相连，连通管60B焊接到排放壳4A的外圆周表面并覆盖通孔4d、4e。在排放壳4A中沿直径方向横跨主轴7的上端固定地设置带有支撑在其外周连缘上的环形密封件65的隔板66。图3所示的泵的其它结构细节与图1和2相同。

上述结构的水下多级泵按以下所述操作。

通过滤网3S抽吸的流体穿过吸口9a流入第一和第二级叶轮8A、8B，这使流体压力增高。通过导向单元48引导从第二级叶轮8B径向向外排出的流体，使其轴向向上流动。然后将流体向上引入位于外缸2和圆柱形电机外框架14之间的环形流体通道40，流体然后从环形流体通道40开始，穿过通孔4b、连通管60A、通孔4c流入在隔板壁66和内壳55之间确定的一个空间。流体而后流入第三和第四级叶轮，这又使流体压力增高。通过螺旋50a引导最终级叶轮8D排放的流体，该流体通过通孔4d、连通管60B、通孔4e流入在排放壳4A和隔板壁66之间的确定的空间，在此之后，通过排放壳4a的排放出口4a将流体排出泵外。

按照第二实施例，焊接到构成外壳的排放壳的外圆周表面的连通管60B引导由叶轮8A、8B加压的流体从环形流体通道40流入叶轮8C、8D，并且还引导最终级叶轮排出的流体，使其流入排放壳4A的排放出口4a。这种结构能使水下多级泵构成一个平衡多级泵，图3所示的水下多级泵的其它优点与图1和2所示的泵相同。

图4和5表示按本发明第三实施例的泵，它是一个垂直多级泵，用相同的标号表示图4中和图1相同的部件，并且下面对它们不作详细描述。

该垂直多级泵有一个圆柱形的泵壳1，在泵壳1的中央设有密封电机6。如图4所示，密封电机6的主轴7垂直延伸，在主轴7的上端部支撑一对下叶轮8A、8B和一对上叶轮8C、8D，下叶轮8A,8B有轴向向下开通的相应的吸口，上叶轮8C、8D有轴向向上开通的相应的吸口。

泵壳1包括不锈钢板的外缸2、通过法兰51、52结合到外缸2下端的不锈钢板的盖3B，通过法兰53、54结合到外缸2上端的不锈钢板的盖4B。外缸2有一个在其下侧壁确定的吸口2d，并将吸嘴5固定到吸口2d周围的外缸2的侧壁上，并且吸嘴5径向向外突出。

外缸2有一对在其上部确定的轴向隔开的通孔2a、2b。

通过连通管或盒60C(还参见图5)使通孔2a、2b彼此相连，连通管60C焊接到外缸2的外周边表面上，使之覆盖通孔2a、2b。外缸2还有一个在其上部确定的排放窗口2c，窗口2c在直径方向和通孔2a、2b相对。排放窗口2c由焊接到外缸2的外圆周表面的一个排放管或盒61覆盖。排放管61向下延伸到外缸2的下部，并且排放管61有一个在其下端确定的排放出口61a，将排放嘴62固定到在排放出口61a周围的排放管61的下侧壁上，并且排放嘴62径向向外突出。

在第二级叶轮8B和第四级叶轮8D之间设有一个隔板壁67。如图4和5所示，隔板壁67有一个单个的螺旋室67a(如图5中实线所示)和一个单个的螺旋室67b(如图5中虚线所示)，螺旋室67a向上朝第四级叶轮8D突出，螺旋室67b向下朝第二级叶轮8B突出。螺旋室67a、67b具有相应的端部，在这些端部螺旋室开始和/或停止螺旋，这两个螺旋室基本上沿直径方向彼此相对地定位，即彼此隔开大致180度。隔板壁67的内端支撑设在主轴7周围的轴密封件58，以防止流体沿主轴7的泄漏。

侧架板16具有多个轴向向上延伸的肋16a，并且在主轴周围的肋16a的上端上支撑着容纳第一级叶轮8A并且夹持密封件68的圆柱形内壳69。将容纳第三叶轮8C的内壳70保持在隔板壁67的上端上。内壁70大致为圆柱杯形，并且包括一个圆柱形壁70a和结合到圆柱形壁70a的上端的一个上端盖70b。将环形弹性件71固定到圆柱形壁70a的下端并且围绕该下端延伸。环形弹性件71靠紧外缸2的内表面。盖70b具有与第三级叶轮8C的吸口沟通的中央吸口70c。

在叶轮8A、8B、8C、8D的周围分别设有衬环45，通过设在内壳69,70中的相应的止动块46保持衬环45固定不动。返程叶板47分别设在第一和第三叶轮8A、8C的下游方向。图4和5所示的泵的其它结构细节和图1及2所示的泵相同。

下面描述图4和5所示的垂直多级泵的操作。

通过吸嘴5和吸口2d吸入的流体通过环形流体通道40流动，然后通过在侧架板16和止动块46之间的空间流入第一级叶轮8A。通过螺旋室67b引导由第一和第二级叶轮8A、8B加压的流体，使流体通过通孔2a、连通管60C、通孔2b流入盖4和内壳70之间的空间。流体而后流入第三和最终级叶轮8C、8D，这使流体压力增高。通过螺旋室67a引导由最终级叶轮8D排放的流体，并且使流体通过排放窗口2c径向向外排入排放管61。流体而后在排放管61中轴向向下流动，并且通过排放出口61a而后又通过排放嘴62将流体排出泵外。

按照第三实施例，焊接到外缸2的外圆周表面的连通管60C引导由叶轮8A、8B加压的流体从环形流体通道40流入外缸2的另一个空间，从这里再将流体引入叶轮8C、8D。这种结构使该垂直多级泵构成一个平衡多级泵。由于密封外壳17没有受到叶轮8A、8B、8C、8D中任何一个叶轮的排放压力的作用，所以密封电机6的抗压性可以相对较低，并且即使产生了很高的流体压力，电机6也能操作该泵。

此外，单个的螺旋室67a、67b与具有相反方向的吸口的相应叶轮8B、8D相关连，并且螺旋室67a、67b围绕主轴彼此隔开180°，从而抵消了由叶轮8B、8D排放的流体产生的径向负荷。和可能用来引导流体的导引叶轮相比，单个的螺旋室67a、67b能够有效地引导流体更加平稳地进入彼此隔开180°的连通管60和排放管61。

如果单个的螺旋室67a、67b彼此整体式构成并通过隔板壁67形成一个单元部件，则它们就要精确地隔开180°，从而就能防止单个的螺旋室67a、67b在没有精确地隔开180°的条件下有可能产生的径向负荷。轴密封件58设在一个轴向孔内，该孔在隔板壁67中确定并且通过单个螺旋室67a、67b轴向延伸。这样设置的轴密封件58提供一个能有效防止流体泄漏的紧凑密封结构。图4和5所示的泵的其它优点与图1和2所示的泵相同。

图6表示按本发明第四实施例的泵，该泵是一个单抽吸型多级泵。用相同的标号表示图6中与图1相同的部件，对它们这里不作详细介绍。

该单抽吸型多级泵包括一个圆柱形泵壳1，在泵壳1的中央设置密封电机6。密封电机6有一个垂直延伸的主轴7，在主轴7的下端部支撑一对下叶轮8A、8B和一对上叶轮8C、8D。叶轮8A、8B、8C、8D具有轴向向下开通的吸口。

泵壳1包括一个不锈钢板的外缸2、一个通过法兰51、52结合到外缸2的下端的不锈钢板的吸壳3、和一个通过法兰53、54结合到外缸2的上端的不锈钢板的盖4。吸壳3有一个在其侧壁中确定的吸口3a，并且将吸嘴5固定到吸口3a周围的吸壳3的侧壁上，吸嘴5径向向外突出。隔板壁9固定安装在吸壳3中，并沿直径方向横跨主轴7的下端，隔板壁9有一个在其中心轴向凸台中确定的吸口9a，吸口9a与第一级叶轮8A的吸口沟通。

吸壳3和外缸2的下部结合起来容纳与隔板壁9隔开的内壳10A，内壳10A容纳轴向彼此隔开的叶轮8A、8B、8C、8D。内壳10A还包含：多个设在相应叶轮8A、8B、8C、8D下方的轴向隔开的止动块46，可使设在叶轮8A、8B、8C、8D的相应吸口周围的相应的衬环45保持不动；多个在叶轮8A、8B、8C、8D之间轴向设置的返程叶板47，用于朝后一级叶轮向上引导前一级叶轮排出的流体；以及，一个设在止动块46之上、最终级叶轮8D之下并且在叶轮8D周围延伸的导向单元48，用于引导从最终级叶轮8D径向向外排出的流体，使其轴向向上流动。

外缸2有多个在其上部确定的轴向隔开的通孔2a和多个在其下部确定的轴向隔开的通孔2b。通孔2a、2b通过连通管或盒60D彼此相连，连通管60D焊接到外缸2的外圆周表面并覆盖通孔2a、2b。图6所示的泵的其它结构细节与图1和2所示的泵相同。

上述结构的单抽吸型多级泵按以下所述操作。

通过吸嘴5和吸口3a抽吸的流体通过吸口9a流入叶轮8A、8B、8C、8D，这使流体压力增高。通过导向单元48引导从最终级叶轮8D径向向外排出的流体，使其轴向向上流动。然后将流体向上引入在外缸2和圆柱形电机外框架14之间的环形流体通道40中，然后流体从环形流体通道40开始、穿过通孔2a、连通管60D、通孔2b流入在外缸2、吸壳3、和内壳10A之间确定的一个空间内。然后流体通过上述空间流入排放出口61a，流体从这里通过排入嘴62排出泵外。

按照第四实施例，焊接到外缸2的外圆周表面的连通管60D引导由叶轮8A、8B、8C、8D加压的流体从环形流体通道40流入在外缸2、吸壳3、和内壳10A之间确定的空间。按这种方式提供的连通管60D可减小外缸2的外径。图6所示的泵的其它优点与图1和2所示的泵相同。

从以上所述的显然可以看出，本发明的第一至第四

实施例具有如下优点：

(1)这些实施例能提供在外壳中结构相当简单的泵，但该泵可被设计成具有很宽范围的泵结构，其中包括平衡多级泵。

(2)这些实施例能提供具有所需的流体通道区域的泵，该泵的尺寸相当小，其中不需要增加外壳的总体外径。

(3)这些实施例能提供多级的全周流量密封电机磁，该泵具有所用作电机轴和泵轴的一个共用轴，该泵能在很高的泵压力头下以很慢的流速抽吸流体。

(4)这些实施例能提供具有用于抵消径向负荷的简单结构的平衡多级泵。

图7和8表示按本发明第五实施例的泵，该泵是一个垂直多级泵。

该垂直多级泵包括一个圆柱形泵壳1，在泵壳1的中央设置一个密封电机6。密封电机6有一个垂直延伸的主轴7，在主轴7的相对的两个端部支撑对应的一对下叶轮8A、8B和一对上叶轮8C、8D。下叶轮8A、8B有轴向向下开通的相应的吸口，上叶轮8C、8D有轴向向上开通的相应的吸口。叶轮8A、8B、8C、8D还分别称之为第一、第二、第三和第四(最终)级叶轮。

泵壳1包括一个不锈钢板的外缸2，通过法兰51、52结合到外缸2下端的一个不锈钢板的下壳盖3B，以及结合到不锈铸钢法兰53上的一个不锈铸钢上壳盖4，其中的法兰53焊接到外缸2的上端。外缸2有一个在其下侧壁中确定的吸口2d，并将吸嘴5固定到吸口2d周围的外缸2的下侧壁上，吸嘴5沿径向向外突出。外缸2还有一个在吸口2d的上方确定的并且通入吸嘴5中的通气孔2d，用于防止空气陷入吸嘴5中。

下内壳10B固定地安装在外缸2的下端部和下壳盖3B之间确定的空间内。通过吸嘴5和吸口2d把泵要处理的流体抽吸到在下内壳10和下壳盖3B之间确定的空间内。

下内壳10B包括一个柱形件10a和一个平盖10b，平盖10b安装在柱形件10a的下端并且有一个中心开口10c，开口10c与第一级叶轮8A的吸口沟通。环形弹性密封件70固定到下内壳10B的上端并围绕该上端延伸，该密封件70靠紧外缸2的内表面，以便隔离抽吸压力下的流体和排放压力下的流体。通过螺栓65a和螺母65b把下内壳10B紧固到密封电机6的侧架板15上。下内壳10B中包含轴向彼此隔开的叶轮8A、8B。下内壳10B中还包含：一对分别设在下叶轮8A、8B下方的轴向隔开的止动块46，可使设在下叶轮8A、8B的相应吸口周围的相应衬环45保持不动；一个返程叶板47，它在叶轮8A和位于叶轮8B下方的上止动块46之间沿轴向设置，用于朝第二级叶轮8B向上引导由第一级叶轮8A排出的流体；以及，一个导向单元48，它设在上止动块46的上方并且在叶轮8B周围延伸，用于引导从第二级叶轮8B径向向外排出的流体，使其轴向向上流动。

密封电机6与图1和2所示的电机相同。密封电机6的侧架板16有一个支撑上内壳80的配合件16c，上内壳80定位在外缸的上端部和上壳盖4之间确定的空间内。侧架板16还有一个设在其中的环形窗口16d，窗口16d与环形流体通道40沟通，用于穿过自环形流体通道40流过的流体。由不锈铸钢制造的上内壳80包括一个双壁圆柱形主体80a(还在参看图8)和一个盖80b，盖80b安装在双壁圆柱形主体80a的上端。双壁圆柱形主体80a中容纳轴向彼此隔开的第三和第四级叶轮8C、8D。双壁圆柱形主体80a．确定多个沿轴向延伸的分割开的抽吸通道S。上内壳80具有两个沿直径方向相对的排放螺旋室80c，这两个螺旋室80c设置在双壁圆柱形主体80a中。

排放螺旋室80c的位置要能包围第四(或最终)级叶轮8D。要保持排放螺旋室80c与一个排放通道D沟通，该排放通道D是在上内壳80和外缸2之间确定的。从最终级叶轮8D排出的流体穿过排放螺旋室80c流入排放通道D。双壁圆柱形主体80c在其内端支撑一个轴密封件58，密封件58由套筒58a和衬套58b组成，套筒58a由双壁圆柱形主体80a夹持，衬套58设在主轴7的周围并被夹持在套筒58a中。

弹性密封环76、77分别固定到双壁圆柱形主体80a的上端和下端，并且紧靠在外缸2的内表面上，用于防止流体从泵中的排放区反向泄漏到泵中的抽吸区。盖80b中有一个中心吸口80d，吸口80d与第三叶轮8c的吸口沟通。双壁圆柱形主体80a有一个在其下部确定的凹槽80e，用于防止密封电机6和环形流体通道40连通。

通过螺栓66a和螺母66b将上内壳80固定到侧架板16上。上内壳80中容纳：一对分别设在上叶轮8C、8D上方的轴向隔开的止动块46，可使装配在上叶轮8C、8D的相应上端的相应衬环45保持不动；以及，一个返程叶板47，它在叶轮8C和位于叶轮8D上方的下止动块46之间沿轴向设置，用于朝最终级叶轮8D向下引导由第三级叶轮8C排出的流体。在上内壳80中容纳的止动块46和返程叶板47与在下内壳10B中容纳的止动块46和返程叶板47完全一样。

外缸2有一个在其上部确定的排放窗口2e，排放窗口2e与排放通道D沟通。排放窗口2e由排放盒61覆盖，排放盒61焊接到外缸2的外周边表面上。排放盒61向下延伸到外缸2的下部，排放盒61有一个在其下端确定的排放出口61a。排放嘴62固定到排放出口61a周围的排放盒61的下侧壁上，排放嘴62径向向外突出。

图7和8所示的泵的其它结构细节与图1和2所示的泵相同。

下面将描述图7和8所示的垂直多级泵的操作。

通过吸嘴5和吸口2d抽吸的流体穿过吸口10c流入第一和第二级叶轮8A、8B，这使流体的压力增高。通过导向单元48引导从第二级叶轮8B径向向外排出的流体轴向向上流动。然后，将流体向上引入在外缸2和圆柱形电机外框架14之间的环形流体通道40，然后再让流体从环形流体通道40开始、穿过环形窗口16d和抽吸通道S进入在上内壳80和上壳盖4之间确定的空间。然后流体向下穿过吸口80d进入第三和最终级叶轮8C、8D，这又将使流体压力增高。通过螺旋室80c引导最终级叶轮8D排出的流体，使其流入排放通道D，并且通过排放窗口2C将流体径向向外排放到排放盒61内。流体然后在排放盒61中轴向向下流动，并且通过排放出口61a，而后又通过排放嘴62将流体排出泵外。

按照本发明，该泵包括：设在密封电机6的定子13周围的圆柱形电机外框架14；外缸2，该外缸2在它本身和圆柱形电机外框架14的外周表面之间确定了环形流体通道40；以及，由叶轮8A、8B构成的第一泵部分，用于引导被处理的流体进入环形流体通道40。此外，容纳由叶轮8C、8D构成的第二泵部分的上内壳80具有抽吸通道S，并且在上内壳80和外缸2之间确定了排放通道D。

在上内壳80中确定的抽吸通道S用于引导从第一泵部分的叶轮8B排出的并自密封电机6离开的流体进入定位在密封电机的远处的第三级叶轮8C的吸口中。在上内壳80和外缸2之间确定的排放通道D引导排放的流体由此处穿过，自外缸2排出。这种流体通道布局可产生能在泵中平衡轴向压力的结构。

此外，上述流体通道布局可省去从第一泵部分引导流体至第二泵部分的管道，从而能够很容易地把这个泵构成为平衡的单抽吸型多级泵。

如果单抽吸型泵通过使用一个反相器或类似装置在至少为4000rpm(转/分)的高速度下操作，那么，重要的是，泵要保持期望的抽吸性能。按照本发明，第一级叶轮8A具有比其它任何叶轮8B、8C、8D都大的设计流速或容量。具体来说，第一级叶轮8A的吸口直径D1大于其它任何叶轮8B、8C、8D的吸口直径，并且第一级叶轮8A的叶片密度B2大于其它叶轮8B、8C、8D的叶片密度。一般来说，从比较具有相同外径但具有不同的吸口直径的叶轮可以看出，在相同的流速点，和具有较小吸口直径的叶轮相比，具有较大吸口直径的叶轮具有较好的抽吸性能。多级泵的整体流速主要由加入其中的具有较小流速的一个叶轮控制。因此，单抽吸型泵在高速操作时有可能保持期望的抽吸性能。

对于高速操作的泵，抵消轴向压力以及平衡径向负荷也具有重要意义。如果泵高速操作并且同时泵的轴承又要承受径向负荷，那么轴承就会很快趋于磨损。因此，要求泵的结构能够平衡并抵消径向负荷。

按照本发明，通过使用由排放螺旋室80c构成的双螺旋形结构(该螺旋室80c与上内壳80中的最终级叶轮8D相关联)，并且还要通过构成与其它叶轮8A、8B、8C相关联的返程叶板47和导向单元48(将它们用作螺旋室或导向叶片)，即可抵消这样一些径向负荷。

此外，按照本发明，由于上内壳80是由不锈铸钢制成的外壳构成的，因此可将上内壳80以及其中确定的抽吸通道S和排放通道D一起构成一个相对复杂的单个部件。因为叶轮8A、8B的吸口和叶轮8C、8D的吸口是沿相反的方向定向的，并且利用了上内壳80，所以可以把这个泵构成为平衡单抽吸型多级泵。

此外，将两个弹性密封环76、77安装在上内壳80上，并且排放通道D插在它们之间，用于防止流体从排放通道D泄漏到抽吸通道S中。在第一和第二泵部分设在密封电机6的主轴7的相对的两端上的情况下，带有吸口的抽吸盒或带有排放出口61a的排放盒61(在图7中只示出了排放盒61)能够有效地使吸口和排放口的位置彼此对齐。

由第一泵部分的叶轮7A、7B增高的中间流体压力作用在密封电机6的密封外壳17上。但由第二泵部分的叶轮8C、8D实现的最终的排放压力并没有作用在密封外壳17上。轴密封件58装在主轴的一部分上，将这一部分定位在产生最终排放压力的空间和产生中间流体压力的空间之间，因而限制了从前一空间泄漏到后一空间的流体的数量。

由叶轮8A、8B组成的第一泵部分的设计流速或容量大于由叶轮8C、8D组成的第二泵部分的设计流速或容量。一般而论，在以相同的流速操作泵时，具有较大设计流速的泵(叶轮)的抽吸性能好于具有较小设计流速的泵(叶轮)的抽吸性能。泵的总流速主要由具有较小设计流速的第二泵部分确定。因此，通过让只有第一泵部分操作时可实现的流速范围大于只有第二泵部分操作时可实现的流速范围，就可以使泵即使以高速操作也能维持期望的抽吸性能。

进一步按本发明，密封环76设在由三个部件(即，上内壳80、外缸2、和上壳盖4)包围的空间内，另一个密封环77设在由三个部件(即，上内壳80、外缸2、和侧架板16)包围的空间内。密封环76、77由弹性材料(如橡胶)制成，并且密封环76、77在沿轴向紧固时被卡紧就位。在把上内壳80插入外缸2之前先把密封环76、77装配在上内壳80上。这时，不要在轴向压紧密封环76、77，并且密封环76、77的外径略小于外缸2的内径，因此可以很容易地把上内壳80插入外缸2内。当把上内壳80装入外缸2时，通过螺栓66a和螺母66b轴向压紧这个靠紧侧架板16的密封环77，并且通过紧固到法兰53上的上壳盖4轴向压紧密封环76。因此，轴向压紧了密封环76、77，增大了它们的外径，因而使它们的外周表面与外缸2的内表面紧密接触，因此得到了期望的密封性能。

泵的内部部件(包括电机外框架14和侧架板15、16)易于相对外缸2沿图7中的轴向向下移动，这是由泵内产生的某种压力分布引起的力所致。简单地把架柱67焊接到外缸2和电机外框架14上不足以承受这样一些力。

按照本明，侧架板16径向向外延伸，并且将板16焊接到外缸2上，以便足够承受上述的力。在图7中，由最终级叶轮8D产生的流体压力作用在在密封环76和77之间沿轴向确定的空间内。因此，包围密封环76和77之间的空间的外缸2的一部分受到的内部压力大于外缸2的其它部分中的内部压力。将侧架板16焊接到外缸2上以便在结构上支持包围密封环76和77之间的这个空间的外缸2的这个部分，这是非常有效的作法。焊到外缸2的上端的铸造的法兰53能够有效地防止外缸径向向外扩大。

在外缸2中的吸口2d上方确定的并通入吸嘴5的通气孔2d用于防止空气陷入吸嘴5内。

一般而言，单抽吸型多级泵，尤其是以高速操作的这样一些泵，都具有很差的抽吸性能。因此，本发明原理能够有效地改善全程流量泵以及普通泵的抽吸性能。

从以上所述显然可以看出，本发明第五实施例具有以下优点：

(1)该实施例能提供一种结构简单的全周流量单抽吸型泵，它能抵消其中产生的轴向压力负荷，并且能在很高的泵压力头下以低速率抽吸流体。

(2)该实施例能提供在高速操作时可维持期望的抽吸性能的泵。

(3)该实施例能提供可抵消其中产生的径向负荷的泵。

虽然详细表示并描述了本发明的某些优选实施例，但应该认识到，在不偏离所附的权利要求书的范围的条件下，还可以作出各种各样的变化的修改。

Claims (29)

1、一种泵，包括：

一个外壳；

一个设在所述外壳中的电机，所述电机包括一个定子和一个装在所述定子上并且固定地支撑在所述外壳中的圆柱形电机外框架；

一个在所述外壳和所述电机外框架之间确定的环形空间，所述外壳包括第一外壳件和第二外壳件，第一外壳件在所述第一外壳件和所述圆柱形电机外框架之间确定了所述环形空间，第二外壳件装在所述第一外壳件的至少一个轴向端上；

一个泵部分，它具有至少一个设在所述外壳中的叶轮；以及

连通装置，它设在所述外壳的外部，用于引导流体的主流从所述外壳中确定的一个空间进入所述外壳中确定的另一个空间内。

2、如权利要求1所述的泵，其特征在于，所述连通装置包括一个管或者一个盒，它们装在所述外壳的外表面上。

3、如权利要求1所述的泵，其特征在于，所述外壳由金属板制成。

4、如权利要求2所述的泵，其特征在于，所述连通装置焊接到所述外壳上。

5、如权利要求1所述的泵，其特征在于，所述泵部分包括具有多个叶轮的多级泵，并且对所述连通装置进行安排，以便能引导流体从前一级叶轮到后一级叶轮。

6、如权利要求1所述的泵，其特征在于，所述泵包括具有多个叶轮的多级泵，叶轮具有对应的吸口，在所述叶轮中至少有一个叶轮的吸口开通方向与另一个叶轮的吸口开通方向相反。

7、如权利要求1所述的泵，其特征在于，所述电机包括一个密封电机，它具有一个轴、一个设在所述定子中并且在其中确定了一个转子室的密封外壳、以及一个装在所述轴上并且按可旋转方式设在所述转子室中的转子，通过设在所述转子室中的多个轴承组件按可旋转方式支撑所述轴，并且通过引入所述转子室中的部分流体来润滑所述轴承组件。

8、如权利要求7所述的泵，其特征在于，对所述叶轮进行安排，以便由所有所述叶轮产生的排放压力不会作用在所述密封外壳上。

9、如权利要求1所述的泵，进一步还包括：

两个单个的螺旋室，它们分别与吸口开通方向相反的两个叶轮分别相关联，所述螺旋室具有相应的端部，在这些端部螺旋室开始或停止螺旋，所述两个螺旋室的位置彼此隔开大致180°，因此能抵消所述叶轮产生的径向负荷。

10、如权利要求9所述的泵，其特征在于，把两个所述单个的螺旋室相互整体式构成为一个单元部件。

11、如权利要求10所述的泵，进一步还包括一个轴密封件，它设在穿过两个所述单个螺旋室的轴向孔中，用于防止流体通过所述轴向孔泄漏。

12、一种多级泵，包括：

一个外壳；

多个容纳在所述外壳中并且具有相应吸口的叶轮，在所述多个叶轮中至少有一个叶轮的吸口开通方向和另一个叶轮的吸口开通方向相反，从而可减小由所述的这些叶轮产生的轴向压力；以及

两个单个的螺旋室，它们分别与吸口开通方向相反的两个叶轮分别相关联，所述螺旋室具有相应的端部，在这些端部螺旋室时开始或停止螺旋，所述螺旋室的位置彼此隔开大致180°，因此能抵消由所述叶轮产生的径向负荷。

13、如权利要求12所述的多级泵，其特征在于，两个所述单个螺旋室相互整体式构成为一个单元部件。

14、如权利要求13所述的多级泵，进一步还包括一个轴密封件，它设在穿过两个所述单个螺旋室的轴向孔中，用于防止流体通过所述轴向孔泄漏。

15、一种泵，包括：

一个外壳；

一个设在所述外壳中的电机，所述电机包括一个定子和一个装在所述定子上并且固定地支撑在所述外壳中的圆柱形电机外框架；

一个在所述外壳和所述圆柱形电机外框架之间确定的环形空间；

一个设在所述外壳中的内壳；以及

一个至少具有一个设在所述内壳中的叶轮的泵部分；

其特征在于，所述内壳有一个在其中确定的抽吸通道，该抽吸通道与所述环形空间沟通，用于把流体引入所述泵部分，并且在所述内壳和所述外壳之间确定了一个排放通道，用于从所述泵部分排放流体。

16、如权利要求15所述的泵，其特征在于，所述内壳包括一个带有在其中整体式确定的所述抽吸通道的壳层。

17、如权利要求16所述的泵，其特征在于，所述泵部分包括多个具有相应吸口的叶轮，在所述多个叶轮中至少有一个叶轮的吸口开通方向与另一个叶轮的吸口开通方向相反。

18、如权利要求16所述的泵，进一步还包括定位在所述排放通道的每一侧上的两个密封件，用于防止流体从所述排放通道漏入所述抽吸通道。

19、如权利要求15所述的泵，进一步还包括设在所述内壳中的多个螺旋室，用于抵消在所述内壳中产生的径向负荷。

20、如权利要求15所述的泵，其特征在于，所述泵部分包括一个第一泵部分，它具有至少一个装在所述轴的一端的叶轮；以及

一个第二泵部分，它具有至少一个装在所述轴的另一端的叶轮；

其中，所述第一和第二泵部分的叶轮的吸口开通方向彼此相反，容纳所述第二泵部分的所述叶轮的所述内壳内有一个在其中确定的抽吸通道，抽吸通道与所述环形空间沟通，并且在所述内壳和所述外壳之间确定了一个排放通道，用于从所述第二泵部分排放流体。

21、如权利要求20所述的泵，其特征在于，所述内壳包括一个带有在其中整体式确定的所述抽吸通道的壳层。

22、如权利要求20所述的泵，进一步还包括定位在所述排放通道的每一侧上的两个密封件，用于防止流体从所述排放通道漏入所述抽吸通道。

23、如权利要求20所述的泵，进一步还包括设在所述内壳中的多个螺旋室，用于抵消在所述内壳中产生的径向负荷。

24、如权利要求20所述的泵，进一步还包括设在所述外壳的外表面上的一个抽吸盒或一个排放盒，用于调节泵的抽吸口或排放口。

25、如权利要求20所述的泵，其特征在于，所述电机包括一个密封电机，它包括一个装在所述定子上的密封外壳，所述密封外壳只受到由所述第一泵部分增高的压力的作用。

26、如权利要求20所述的泵，其特征在于，只操作所述第一泵部分时实现的流速范围大于只操作所述第二泵部分时实现的流速范围。

27、如权利要求20所述的泵，其特征在于，所述第一泵部分的至少一个叶轮的吸口直径大于所述第二泵部分的叶轮的吸口直径。

28、如权利要求22所述的泵，其特征在于，所述两个密封件中的至少一个密封件设在由所述内壳、一个外缸、和装在所述外缸的一端的一个壳盖包围的空间内。

29、如权利要求20所述的泵，其特征在于，所述电机包括一个装在所述圆柱形电机外框架的一端的侧架板，所述侧架板径向向外延伸并且焊接到所述外壳上，所述侧架板有一个窗口，使流体能够由此穿过。

Images