CN1079537A - 离心泵 - Google Patents

Abstract

一种离心泵，包括一个泵壳(15)和一个泵的后板 (9)，两者形成一个泵室，其中安装一个旋转用的开放 式叶轮(14)。机构(25、26、27、28)用于调节泵壳和 泵的后板之间的轴向运动，从而可以精确调整泵壳和 叶轮之间的轴向余隙，而密封机构(12、13、24)用于 调节泵的后板和泵壳之间在其所有相对调整位置上 的密封。

Description

本发明涉及一种离心泵。

在离心泵中可以有一个叶轮之类的盘，通常用于围绕其中心由电动机驱动旋转，叶轮有从其中心延伸到其周边的通道，使得通常由泵抽水管沿轴向供应到叶轮中心的液体受到叶轮旋转的向外加速。液体被收集在围绕叶轮的周边腔内并通过出口管排出。

在小型离心泵的制造中，叶轮的生产始终存在质量控制问题。可以证明，当叶轮中液流通路的总截面并未大大超过泵吸水管的截面积时，可以获得最好的性能。铸造“紧贴的”叶轮的想法，也即铸造由自身来限定所有从中心延伸到叶轮周边的通道壁的叶轮的想法，结果形成狭窄通道的面积和形状缺乏一致性以及金属质量和液流面积失衡的问题。这些难点已导至将液流通道做得比液压修正所要求的通道大得多，以便提供足够结实的砂芯以在熔融金属注入模具铸造叶轮时能够承受住熔融金属的流动冲击。

故提出了开放式的叶轮，即叶轮的通道做成在叶轮盘面上形成的槽沟，并且通过在该转动叶轮的表面和泵壳的静止内表面之间保持很小的余隙来有效地封闭通道。这些内表面根据设计要求可以是平面的或略带锥形。

为了防止叶轮周边处的高压液体从两个内表面之间向下渗漏到叶轮盘中心处的叶轮吸水连接件中，两内表面之间的余隙必须精确地保持非常小的尺寸。

由泵引入的液体中含有的沙子、盐类或其它微粒物质所产生的腐蚀或侵蚀作用可能造成内表面的磨损，这将改变叶轮的泵壳之间的余隙。

为了在制造过程中和在机器的使用寿命期间保持所需的紧密余隙，已经采用了不同的方法。

在第一种方法中，部件被机械加工到高精度公差，因此，装配时能达到正确的余隙。这种方法很费钱，因为它要求所有的部件都十分精确地加工，而在野外缺乏调整余隙的手段，必须由维修人员精确地安装和重新进行机械加工部件，以补偿磨损。

另一种途径是提高余隙调整的效果，办法是在泵壳和泵的后板之间插入大垫圈形式的填隙片。此种垫圈要求开有8到12个小螺栓用的余隙孔，小螺栓通常用于将泵壳紧固在泵的后板上。需要检修人员将泵壳安置就位，测定满足所需余隙要求的填隙片厚度，从而选择合适的填隙片，并完成安装。这需要技巧和耐心以及必要的替换部件的备品。

在一种简化调整方法的尝试中，将填隙片切割成适合螺栓之间的空间，但如果它们下面没有填隙片而使螺栓拧得过紧的话，这样做会损伤泵壳或泵的后板。在每个螺栓下的平垫圈形状的填隙片不像夹在螺栓后面的U形填隙片那样便于工作。用马口铁剪刀把填隙片坯料切割成此种形状填隙片是不容易的。

这些困难的后果是，调整不当的维修仍然会要求泵返修，而即使在调整后性能也达不到标准。

根据本发明，一种离心泵具有一个泵壳、一个泵的后板、一个由泵壳和泵的后板限定的泵室、一个安装在泵室中的开放式叶轮、实现泵壳和泵的后板之间的相对轴向运动从而改变叶轮表面和泵壳相应内表面之间余隙的机构，以及在泵壳和泵的后板之间的所有相对可调整位置上实现泵壳和泵的后板之间密封的机构。

最好是，密封机构有泵的后板和泵壳的通常为圆筒形的相配合表面，其中一个这样的圆筒形表面具有一个槽，槽中容纳一个O型环，以实现与另一个表面的密封。

实现泵壳和泵的后板的相对位置的调整的机构可以有细长螺纹件的螺母，这些细长螺纹件固定在泵壳或泵的后板的固定件（凸缘）上并延伸穿过其中另一个固定件，而这些螺母通过螺纹啮合在上述螺纹件上并压靠在泵壳和泵的后板的另一个固定件上。

因此，这些螺母用作调整和锁定螺母，以调节泵壳相对于泵的后板的轴向位置，并这样调节泵壳的一个内表面和叶轮的一个表面的相对轴向位置。

叶轮中可以液流具有通道，液体通过这些通道从叶轮中心处的吸液连接件流入叶轮周边处的排液管中，通道的形状为通过对叶轮的表面进行机械加工而精确地形成槽沟;以提供通道所需的截面积。最好将开放的通道铸造在叶轮中，但是因为通道是开放的，所以工人可以接触通道以进行质量控制的检验，易于修正铸造的缺陷。

下面作为例子利用附图图示说明本发明，附图中：

图1是一种安装在电动机上的本发明的离心泵的端视图;

图2是沿图1中Ⅱ-Ⅱ线截取的截面图;

图3是表示图1中泵用的另一种可供选择叶轮的透视图。

参考附图，电动机1有一个装有安装板3的机壳2和一个输出轴4，输出轴4伸出穿过并垂直于安装板3的参考面5。离心泵6有一个利用安装板3上的插头8定位在其内周边上的后板7，泵的后板9用4个螺栓10紧固于后板7上。泵的后板9的圆柱形外表面11中有一条槽12和一个啮合于槽中的O型环13。泵6还有一个紧固在电动机1的轴4上的开放式叶轮14和泵壳15。

泵壳15外形通常为圆形，它有一个位于轴向中心的流体吸入口1b、一个由内面18限定的形状为圆形的沿径向延伸的腔室17、一个周边腔19和一个流体出口20。泵壳15周围的三个位置上设置了带孔的突缘21，突缘21与后板7上的带孔突缘22互相对准。泵壳15还有一个圆形突出部23，该突出部向内限定周边腔19的内表面，泵壳端头是一个圆筒形表面24，该表面与泵的后板9的圆柱形外表面11互相平行并紧贴相邻，内面24与O型环13配合，形成一个位于泵壳15和泵的后板9之间的密封件。

螺栓25旋紧在后板7的带孔突缘22中，位于后板7和泵壳15的突缘21之间的每个螺栓25上拧紧两个螺母26、27，在每个螺栓25的自由端上还拧紧另一个螺母28。利用螺栓25和螺母26、27、28，突缘21和泵壳15都可以沿轴向相对于泵的后板7以及相对于安装在轴4上的叶轮14移动。

在图2所示的实施例中，叶轮14包括一个后圆盘14a，其上安装了位于腔室17内的叶片14b，由叶片14b形成的轴向外表面略微成锥形，叶片14b限定叶片间的叶轮通道，该叶轮通道被泵壳15的内表面18闭合。

图3表示叶轮14可以是一个具有两个相对平行面的平盘，有三个延伸在接纳轴4的轴孔30和平盘14的周边之间的弯槽29，弯槽29的截面通常为矩形，其宽度和深度随着内中心孔和周边之间的距离逐渐增大。

使用三个螺栓25和四个螺栓10能够使泵和排水管20之间安装成垂直、水平或间隔成30度角。

调整叶轮14处余隙的程序如下。首先卸下电动机后盖3，使其露出冷却风扇，并能用指头转动轴4。将泵壳15装配在O型环13上，随后调整螺母26、27向后转到最大限度，以便避开突缘21使其不会产生阻挡，再向后推动泵壳15，直到它对准地安置在叶轮14上。装配前螺母28，用手指轻轻地转动，使螺母接触突缘21。用手指检验所有螺母28对突缘21是否都已旋紧，而轴4不能用手指再转动。将背螺母27转动直到突缘21的背面。将前螺母28放松几分之一圈，用背螺母26来调整余隙，直到轴4可以转动为止，依次检验每对螺母28、27，以确证泵壳15仅仅刚好不接触叶轮。

每个前螺母28应当退回六分之一圈，背螺母27对着它拧紧。使用标准的六角螺母和相应扳手可以精确地完成这一工作。可以重新连上吸水和排水连接件，在最后检验轴4可以自由旋转后，重新装上电动机后盖，于是整个装置可以恢复使用。

如果随便什么时候对位置调整的精确度有所怀疑，那么都可以以这种方式检验和重新调整余隙，而不需要将泵从使用现场拆下而影响管网运行。

使用合适的机械加工夹具，通过将叶轮铸件定位在通道本身中，可以使其保持精确的定中心以进行机械加工，从而保证使用中叶轮和通道的同心度。

泵壳可以设计成具有可在同一泵中使用的侧向运动的充分自由度，可设计成具有宽度不同的叶轮，每个叶轮可以最适用于不同的用途，使得一个基本的泵可以用于许多种不同的应用。

Claims (7)

1、一种离心泵，包括一个泵壳、一个泵的后板、一个由泵壳和泵的后板限定的泵室、一个安装在泵室中的开放式叶轮、调节泵壳和泵的后板之间的相对轴向运动从而改变叶轮表面和泵壳相应表面之间的余隙的机构，以及在泵壳和泵的后板之间的所有相对调整位置上调节泵壳和泵的后板之间密封的机构。

2、一种如权利要求1所述的离心泵，其中，实现密封的机构包括泵壳和泵的后板的通常为圆筒形的相应表面，其中一个这样的圆筒形表面具有一个槽，槽中容纳一个O型环，以实现与另一个表面的密封。

3、一种如权利要1或权利要求2所述的离心泵，其中，泵壳和泵的后板之间的相对轴向运动的机构包括细长螺纹件和螺母，这些细长螺纹件固定在泵壳或泵的后板的固定件上并延伸穿过其中另一个固定件，而这些螺母通过螺纹啮合在上述螺纹件上并压靠在泵壳和泵的后板的固定件中的另一个固定件上。

4、一种如权利要求3所述的离心泵，其中，上述螺母用作调整和锁定螺母，以控制泵壳相对于泵的后板的轴向位置，并因而控制泵壳的一个内表面和叶轮的一个表面的相对轴向位置。

5、一种如权利要求1至4所述的离心泵，其中，叶轮中具有通道，液体通过这些通道从叶轮中心处的吸水连接件流入叶轮周边腔处的排水管内，通道的形状为精确制造的槽沟，能提供通道所需的截面积。

6、一种如权利要求5所述的离心泵，其中槽沟是通过机械加工制造的。

7、一种如权利要求5所述的离心泵，其中，槽沟准备铸造成叶轮中的开放式通道。

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