CN110073113B - 旋流泵 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于输送含有固态混合物的介质的叶轮泵。在叶轮(1)前设置无叶片的空间(10)。该叶轮泵具有抽吸侧机构(12)，用该机构能够增大和/或缩小该空间(10)。

Description

旋流泵
技术领域
本发明涉及用于输送含有固态混合物的介质的叶轮泵，其中在叶轮前设置有无叶片空间。
背景技术
在这样的泵中，作为叶轮而采用了涡旋叶轮。它们具有在叶轮叶片与入口侧壳壁之间的大距离。由此形成一个自由空间，其允许输送含有固体混合物的介质，即便当混合物具有大尺寸时。旋流泵中的表征尺寸是“球通道”。在此，它是相对于泵入口区的壳壁所存在的最小距离，它对应于假想球的直径。球通道越大，可以无堵塞地用泵输送越大的固体颗粒。
DE102009011444A1描述了一种用于输送含有固态混合物的介质的叶轮泵。在泵壳体中设置有涡旋叶轮。在涡旋叶轮与入口侧壳壁之间形成一个无叶片空间。在涡旋叶轮的底板上一体形成有叶片。叶片具有切割刃。
在EP1616100B1中描述了一种旋流泵，其叶轮由配备有敞开叶片的底板构成。在此，至少其中一个叶片所具有的高度低于其余叶片。底板的转向抽吸侧壳壁的一侧在轮毂体与叶轮出口之间具有凹形走向。在高度较低的叶片的前边缘与旋流泵壳壁之间存在一个用于球形物的自由通道。壳壁呈锥形延伸，在这里，壳壁距叶轮的较高叶片的前边缘的距离随着直径减小，并且其中该通道以最小延伸尺寸大致保持不变地在至少一个朝向叶轮出口倾斜的高度较低叶片的前边缘的整个延伸范围内跟随。
DE10301629B4涉及一种具有壳体的旋流泵，在壳体内一方面设置在其外径处未被覆盖的叶轮，另一方面，在壳体内在叶轮和抽吸侧壳壁之间形成一个敞开空间。沿叶轮径向布置的壳体空间在子午线截面中看是非对称的。抽吸侧壳壁距叶轮的距离随着直径持续递减。在叶轮和抽吸侧壳壁之间，在整个范围内存在这种距离，从而输送液所含的、其最大尺寸对应于预定球的直径的固态物能够经过旋流泵。
旋流泵的无叶片空间的尺寸起到决定性作用地影响了这种泵的效率。该空间越小，效率一般越高。如果该无叶片空间出于效率考虑被很显著缩小，则可能在泵中很容易出现堵塞。
在现有技术中，例如由WO2015/022601A1公开了如下解决方案，整个叶轮在壳体内被移动以改变在叶轮前的无叶片空间。这样的解决方案很复杂且成本高昂。
发明内容
本发明的任务是指明一种旋流泵，其能以可靠的方式输送含有固态混合的介质，而不会出现堵塞且同时具有尽量高的效率。所述泵应该以廉价的制造方式和长使用寿命为特点。此外，所述泵应该可被用于含有不同的混合物的不同介质，其中，总是应该保证尽量高的效率并且同时应该避免堵塞。
根据本发明，该任务通过一种根据本发明的叶轮泵来完成。优选变型如有利的实施方式所述。
本发明的叶轮泵具有抽吸侧机构。可以借助该机构来有目的地增大或缩小在叶轮前的无叶片空间。通过借助该机构可变地调整空间尺寸，可以有目的地针对各自要输送的介质来调节该泵。因此，提供一种可变的前叶轮侧空间。这通过简单可靠的方式实现，而不必改变叶轮的位置。
如果仅有少量的混合物，则无叶片空间被缩小并且保证了较高效率，也没有出现堵塞。在存在更高堵塞危险的介质的情况下，所述空间被增大。此时容忍较低的效率。本发明的装置因此允许根据待输送介质作出调整。此外，可以在猛然出现堵塞时增大该无叶片空间。
可变的抽吸侧机构优选保证了无级调整以便增大或缩小旋流叶轮前方的空间。球通道可以被无级改变，其中总是保证最佳的效率且同时避免堵塞。
在此被证明有利的是，所述机构围绕轴向取向的入口安置。通过轴向取向的入口，介质流动至旋流叶轮。这种机构可以环绕抽吸口地安放在内侧壳壁上。
或者，该机构本身可以设计成环形。在本发明的一个变型中，该机构形成抽吸口。在此变型中，该机构本身是抽吸侧壳体的一部分或形成抽吸侧壳体。
在本发明的一个很有利的实施方式中，该机构包括用于调整该空间的弹性壁。所述壁可以是隔膜。通过壁的伸展或为了撤回所述伸展，在旋流叶轮和壳壁之间的该空间被有目的地调整。采用一种可调整的结构，其中，一个活动体有目的地增大和/或缩小待输送介质所流过的空间。
在本发明的一个变型中，该机构包括空心体。该空心体具有接口，填充流体能经此被输入或排出。空心体可以是例如软管状构造。通过输入一种介质例如像水、压缩空气、压力油等类似物，可以使该空心体伸展并且通过这种方式来影响在叶轮前的被流过的空间的尺寸。
弹性材料可以通过不同的介质例如可铁磁化的液体而经历规定的空间变化。如果达到了功能性受到不利影响的状态，则形状变化又被撤销且又处于初始形状。也可以借助记忆金属来引起形状变化。
在本发明的一个变型中，该机构包括可轴向移动的部件。在此，它例如可以是用于空间变化或形状变化的紧凑式气动筒。在此，该部件改变其距叶轮的轴向距离并因此增大或缩小在旋流叶轮前的被介质流过的无叶片空间。
所述机构可以安置在抽吸侧壳体部上。或者，抽吸侧壳体部本身也可以由该机构构成。在本发明的一个变型中，抽吸侧壳体部可轴向位移地设置，因此其尺寸适配于在旋流叶轮前的被流过的自由空间。
被证明特别有利的是，叶轮泵配备有探测器，探测器与该机构相连。借助探测器可以确定堵塞。所述机构于是可以有目的地作出反应并增大该空间，使得堵塞被消除或者根本不出现堵塞。为了探测堵塞，可以考虑不同的测量参数，例如泵的压力降或消耗功率。
因此，提供一种自适应系统，其防止堵塞且同时保证尽量高的泵效率。
附图说明
本发明的其它特征和优点来自结合附图对实施例的说明和附图本身，其中：
图1示出旋流泵的剖视图。
具体实施方式
图1示出一种用于输送含有固态混合物的介质的叶轮泵。该泵包括叶轮1，叶轮在此实施例中被设计成旋流叶轮。叶轮1至少部分被壳体2包围。叶轮1位于一个轴3上，该轴可被驱动装置4驱动而绕转动轴线X转动。轮毂体5用于叶轮1的固定，螺钉6插入轮毂体中。
在叶轮1的底板7上设置有多个叶片8。在叶轮1与入口侧壳壁9之间形成无叶片空间10，其被所述介质流过。通过轴向取向的入口11，含有固态混合物的介质流动至叶轮1。所述介质被叶轮1输送并且经由出口12离开叶轮泵。如图1所示的壳体2是螺旋壳体。
叶轮泵具有可变的抽吸侧机构13。机构13在此实施例中被集成到入口侧壳壁9的开口14中。可变的抽吸侧机构13在此实施例中被设计成环形。
它包括从外侧延伸入开口14中的导向体15，导向体具有呈环形的内导向壁16和呈环形的外导向壁17。内导向壁16还形成用于介质的轴向取向的入口。在导向壁17内形成至少一个导槽18，该导槽平行于转动轴线X地从背对空间10的区域一直延伸到大致外导向壁17的中心。
可变的机构13还包括可轴向位移的部件，该部件在所示实施方式中是可借助导向壁16、17轴向导向移动的活动体19，它设计成环形并且具有与导向壁16配合的内环形壁20和与导向壁17配合的外环形壁21。环形壁20和环形壁21在空间10附近借助环形板22相互联接。因为内环形壁20在轴向上具有比外环形壁2小的高度，故环形板22具有锥形设计结构。环形壁21具有径向朝外的凸起23，该凸起突入导槽18中。由于导槽18基本上一直到达导向壁17的中心，故在那里出现凸肩24，活动体19的凸起23在正常工作中贴靠该凸肩。因此，活动体19的轴向运动在空间10中受到限制。在所示的实施方式中，导向体15借助封闭件25被固定在壳体2的壳壁9的开口14内。封闭件25用未示出的固定机构被固定在入口侧壳壁9上。在一个替代实施方式中，导向体15和活动体19可以呈一件式构成。
导向壁16、17与环形壁20、21一起形成环形空间26，在该环形空间内设置弹性的形成空心体27的壁28。在实施例中，弹性壁28被设计成可伸展的隔膜。通过至少一个连通装置29，例如呈液压油或压缩空气形式的填充流体可以被供给空心体27，空心体在轴向上因填充流体的压力而移向叶轮1且同时该隔膜28伸展。由此，活动体19被移动向无叶片空间10，由此该空间被缩小。活动体19的该机构对应于正常工作。因此也得到较小的球通道，其在图1中以具有较小球径的示意线被示出。在机构13的该位置上，叶轮泵具有高效率。
如果在图1中未示出的探测器发现了堵塞，则机构13作出反应并增大被流过的无叶片空间10。为此，填充流体从空心体27中被排出且隔膜28收缩。活动体19在轴向上移出无叶片空间10。由此保证了在图1中以具有较大直径的圆圈形式被示意性示出的较大的球通道。
本发明的机构13容许无级改变前面的叶轮侧空间10，而不必移动叶轮1的位置。

Claims (8)

1.一种用于输送含有固态混合物的介质的叶轮泵，其中在叶轮(1)前设置无叶片的空间(10)，其特征是，该叶轮泵具有用于增大和/或缩小该空间(10)的抽吸侧的机构(13)，以便避免通过固态混合物引起的堵塞，并且该机构(13)具有带有用于输入和/或排出填充流体的接口(29)的能轴向位移的空心体(27)并且具有形成所述空心体(27)的壁(28)。
2.根据权利要求1所述的叶轮泵，其特征是，该机构(13)设计成环形。
3.根据权利要求1或2所述的叶轮泵，其特征是，该机构(13)具有用于通过壁(28)的伸展来调整该空间(10)的弹性的壁(28)。
4.根据权利要求1或2所述的叶轮泵，其特征是，该机构(13)包括可移动的壳体部。
5.根据权利要求1或2所述的叶轮泵，其特征是，该机构(13)形成抽吸口。
6.根据权利要求1或2所述的叶轮泵，其特征是，该机构(13)具有改变其至叶轮(1)的距离的部件。
7.根据权利要求1或2所述的叶轮泵，其特征是，该机构(13)设置在抽吸侧的壳体部(9)上。
8.根据权利要求1或2所述的叶轮泵，其特征是，该叶轮泵具有探测器，该探测器与该机构(13)连接以便调整该空间(10)的尺寸。
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