CN116348681A - 用于泵的叶轮座 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于泵的叶轮座(5)，所述叶轮座(5)具有入口壁，其中叶轮座(5)具有从轴向延伸的中心轴线(A)到叶轮座(5)的入口壁和上表面(12)之间的圆形相交部(11)测量的入口半径，所述叶轮座(5)包括与所述入口壁连接并从所述入口壁沿径向向内延伸的引导销(13)，该引导销(13)具有从轴向延伸的中心轴线(A)到引导销(13)的径向最内侧部分测量的末端半径，其中假想的15％圆(23)从所述圆形相交部(11)沿径向向内偏移所述入口半径(R)和所述末端半径(r)之差的百分之十五，叶轮座(5)包括进给槽(14)，所述进给槽布置在叶轮座(5)的上表面(12)中并从入口壁(10)延伸到叶轮座(5)的周边。该叶轮座(5)的特征在于，从泵(1)的旋转方向看，槽入口上游边缘线(34)是叶轮座(5)的在所述圆形相交部(11)处与进给槽(14)的上游边缘(35)相交的半径，其中从泵(1)的旋转方向看的叶轮座(5)的在15％圆(23)处与引导销(13)的上游边缘相交的半径和槽入口上游边缘线(34)之间的槽入口上游边缘角(λ)等于或小于20度并且等于或大于0度。本发明还涉及包括这种叶轮座的泵。

Description

用于泵的叶轮座

技术领域

本发明总体上涉及被配置为泵送包含固体物质的液体的泵的领域。此外，本发明涉及可浸没式泵的领域，如污水泵/废水泵，特别是配置为泵送诸如污水/废水等的液体，这些液体可能包含聚合物、卫生用品、织物、破布、一次性手套、面罩等。本发明尤其涉及适用于所述泵和应用的叶轮座，以及包括这种叶轮座和开放式叶轮的泵。泵的叶轮座在术语上也被称为抽吸盖和入口插入件。

根据第一方面，本发明涉及一种叶轮座，其具有由入口壁限定的轴向入口和位于轴向入口下游的上表面，其中叶轮座具有从轴向延伸的中心轴(A)到叶轮座的入口壁和上表面之间的圆形相交部测量的入口半径(R)。叶轮座包括与所述入口壁连接并从所述入口壁沿径向向内延伸的引导销，该引导销具有从轴向延伸的中心轴线(A)到引导销的径向最内侧部分测量的末端半径(r)，其中假想的15％圆从所述圆形相交部沿径向向内偏移所述入口半径(R)和所述末端半径(r)之差的百分之十五，叶轮座包括进给槽，所述进给槽布置在叶轮座的上表面中并从入口壁延伸到叶轮座的周边。

根据第二方面，本发明涉及一种泵，包括开放式叶轮，该叶轮具有盖板、位于中心的毂以及连接到盖板和毂的至少两个呈螺旋状扫掠的叶片，其中叶轮的每个叶片包括邻近毂的前缘和位于叶轮周边处的后缘以及下边缘，其中下边缘从前缘延伸到后缘，将叶片的抽吸侧和叶片的压力侧分开。

背景技术

在污水/废水处理厂、化粪池、水井、泵站等地方，会出现固体物质/污染物，例如袜子、卫生巾、纸、一次性尿布、一次性手套、面罩、抹布等，阻碍浸没在盆/池中的泵，即所谓的泵的硬堵塞。这意味着固体物质进入了泵入口，并阻止了叶轮的旋转。因此，泵被挤入在叶轮和泵壳/涡壳之间的一些固体物质所卡住。

当叶轮和叶轮座的位置相互之间相距固定距离时，污染物有时太大，不能简单地穿过泵。大块的固体物质在最坏的情况下可能导致叶轮被卡住，从而严重损坏泵，如轴承和驱动单元。这种无意的停机是昂贵的，因为需要昂贵的、乏味的和非计划的维护工作。

欧洲专利EP 1357294公开了一种泵，该泵包括叶轮，该叶轮布置成在泵的涡壳中旋转，所述叶轮由驱动轴悬置，该泵包括具有引导销和进给槽的叶轮座。叶轮定位成在轴向方向上相对于叶轮座相距固定距离。引导销连接到叶轮座的入口壁，并朝向叶轮的中心和叶轮座的中心笔直延伸。

欧洲专利EP 1899609公开了一种泵，其部分地解决了叶轮座和叶轮之间的固定距离的问题。该泵包括叶轮，该叶轮布置成在泵的涡壳中旋转，所述叶轮由驱动轴悬置，该泵包括具有引导销和进给槽的叶轮座。在泵的操作过程中，叶轮相对于叶轮座可在轴向方向移动，以便允许较大块的固体物质通过，否则这些污染物有可能堵塞泵或挤入叶轮。引导销连接到叶轮座的入口壁，并朝向叶轮的中心和叶轮座的中心笔直延伸。当固体物质进入叶片的前缘与引导销之间的间隙和/或叶片的下缘与叶轮座的上表面之间的间隙时，叶轮被固体物质移动。

这样的泵和应用还受到合适的监测和控制单元的保护，这些监测和控制单元监测泵的操作并在此基础上控制泵的操作。例如，当叶轮的转速降低和/或功率消耗增加时，叶轮的引导销和/或涡壳被部分堵塞，监测和控制单元进入清洁程序，该清洁程序包括将叶轮反向旋转的步骤，即与泵正常操作期间叶轮的旋转方向相反。

这种已知的泵具有大的进给槽入口，其位于入口壁和叶轮座的上表面之间的圆形相交部处，以确保最初被叶轮的叶片的前缘捕获、然后被引导销朝向叶轮座的入口壁刮除的固体物质容易进入进给槽，然后由于叶轮的叶片的下边缘和叶轮座的上表面中的进给槽之间的相互作用而迅速被强制通过泵的涡壳。大的进给槽入口既在轴向方向上高，又在圆周方向长。因此，这种设计促进了固体物质的捕获和固体物质的通过量。

然而，本发明人发现，特别是在叶片的压力侧和叶片的抽吸侧之间有大的压力差的应用中，进给槽的大入口和进给槽的第一部分的大横截面积将导致每次叶片通过进给槽时液体在叶片的下边缘上具有很大的横流。因此，当叶片的下边缘通过进给槽的第一部分时，已经开始从叶轮座的入口朝向叶轮座的周边移动同时压力增加的液体就朝向叶轮座的入口喷出，也就是为液体喷射流形状的泄漏被引向并抵消通过旋转叶轮而抽吸到泵内的液体流。因此，在一些应用中，在叶轮的一些旋转速度下，每次叶片的下边缘通过进给槽的第一部分时，这种液体的喷射流就会产生噪音。

发明目的

本发明的目的是避免上述以前已知的叶轮座和泵的缺点和不足，并提供改进的叶轮座和泵。

本发明的主要目的是提供初始限定类型的改进的叶轮座，其减少或防止朝向叶轮座入口的液体喷射流的产生，从而减少或防止这种喷射流的所述不利影响。

发明内容

根据本发明，至少主要目的是通过具有独立权利要求中限定的特征的初始限定的叶轮座和泵来实现的。本发明的优选实施例在从属权利要求中进一步限定。

根据本发明的第一方面，提供了一种初始限定类型的叶轮座，其特征在于，从泵的旋转方向看，槽入口上游边缘线是叶轮座的在所述圆形相交部处与进给槽的上游边缘相交的半径，其中从泵的旋转方向看的叶轮座的在15％圆处与引导销的上游边缘相交的半径和槽入口上游边缘线之间的槽入口上游边缘角等于或小于20度并且等于或大于0度，其中在圆形相交部处的槽入口上游边缘线位于从泵的旋转方向看的叶轮座的在15％圆处与引导销的上游边缘相交的半径的上游，或者与从泵的旋转方向看的叶轮座的在15％圆处与引导销的上游边缘相交的半径重合。

根据本发明的第二个方面，提供了一种初始限定类型的泵，其特征在于，该泵包括这样的叶轮座，其中叶片的前缘被配置成在泵操作期间与叶轮座的引导销协作，并且叶片的下边缘定位成与叶轮座的上表面相对。

因此，本发明是基于这样的见解：通过从泵/叶轮的旋转方向看、在叶轮座的入口壁和上表面之间的圆形相交部处(特别是在圆周方向上)具有处于引导销上游的进给槽的小的入口，在叶轮的叶片的下边缘通过进给槽时，在叶轮的叶片的下边缘上的横流将被朝向实际的进给槽和/或引导销引导，而不是朝向叶轮座的入口引导。

根据本发明的各种实施例，从泵的旋转方向看，槽入口下游线是叶轮座的在所述圆形相交部处与进给槽的入口的下游边缘相交的半径，其中从泵的旋转方向看的叶轮座的在15％圆处与引导销的上游边缘相交的半径和槽入口下游边缘线之间的槽入口下游边缘角等于或大于15度并且等于或小于30度。因此，进给槽的入口被保持得足够大，以捕获被引导销的前缘从叶轮的叶片的前缘上刮除下来的固体物质。

根据本发明的各种实施例，假想的40％圆从所述圆形相交部沿径向向内偏移所述入口半径和所述末端半径之差的百分之四十，其中引导销包括被配置为从泵的叶轮刮除污染物的前缘，其中从泵的旋转方向看和从轴向方向看，至少在入口壁和40％圆之间，引导销包括位于引导销的前缘上游的预前缘。因此，从圆周方向看，引导销具有阶梯状结构，由于阶梯状结构构成了进给槽的入口的一部分，所以固体物质更容易被刮掉并被进给槽捕获。

根据本发明的各种实施例，从泵的旋转方向看，进给槽的入口的下游边缘与引导销的前缘连接。

根据本发明的各种实施例，假想的85％圆从所述圆形相交部沿径向向内偏移所述入口半径和所述末端半径之差的百分之八十五，并且其中前缘线是在15％圆和前缘之间的相交部与85％圆和前缘之间的相交部之间延伸的投影直线，并且其中叶轮座的在15％圆处与前缘相交的半径和前缘线之间的前缘角等于或大于10度并且等于或小于30度。

过大的前缘角意味着引导销的远端/自由端面向圆周方向，从而增加了固体物质被引导销的远端/自由端扎入的风险，导致堵塞和增加泵的反向操作的需要。泵的不必要的反向操作，即叶轮的反向旋转，在不泵送液体的情况下消耗功率。过小的前缘角意味着在泵的正常操作期间，固体物质将被缠绕在引导销上，而不是在叶轮的前缘和引导销的前缘的协作下沿径向向外引导。因此，有角度的引导销意味着喷射流被引向引导销而不是引向叶轮座的入口。

根据本发明的各种实施例，引导销的上表面的至少一部分是平面表面，所述至少一部分由15％圆、85％圆、前缘和后缘限定。在这种优选的情况下，该平面表面在轴向方向上没有曲率。优选地，引导销的上表面的所述至少一部分相对于水平平面是倾斜的，其中从轴向方向看，引导销的远端位于引导销的近端上游。

引导销的平面上表面意味着叶轮的叶片的前缘和引导销的上表面之间的轴向间隙在修整轴向间隙时保持一致。也就是说，当改变/修整/调整叶轮和叶轮座的相互轴向位置时，与所述表面成法向截取的表面之间的距离是均匀的。

根据本发明的各种实施例，引导销的预前缘和前缘之间的轴向距离大于1mm并且等于或小于4mm。因此，引导销的阶梯式配置将增加固体物质更容易进入引导销和叶片的前缘之间的轴向间隙并进入进给槽的入口的可能性。

根据本发明泵的各种实施例，在15％圆和85％圆之间，引导销的前缘的投影切线与叶片的前缘和叶片的压力侧之间的相交部的投影切线之间的刮除角(δ)大于90度并且等于或小于120度，并且其中叶片的前缘从叶轮的毂呈螺旋状扫掠到叶片的下边缘。

因此，位于引导销的前缘和叶片的前缘之间的固体物质将在泵的正常操作(即叶轮的向前旋转)期间被向外刮除。因此，所述范围将促进刮除固体物质，并阻碍在叶片的前缘和引导销的前缘之间的界面处切割固体物质。

根据本发明泵的各种实施例，引导销的径向最内侧部分位于叶轮的毂的径向外侧。因此，没有固体物质能够卡在叶轮的毂的轴向表面和引导销的远端的上表面之间，因此，在泵的反向操作期间向内耙掉的固体物质将更容易离开引导销。

本发明的进一步优点和特征将从其它从属权利要求以及优选实施例的以下详细描述中变得明显。

附图说明

从以下结合附图对优选实施例的详细描述中，对本发明的上述和其它特征和优点的更完整的理解将是明显的，其中：

图1是本发明的可浸没式泵、即污水泵的液压单元的示意性横截面侧视图，其包括本发明的叶轮座和开放式叶轮，

图2是根据第一实施例的本发明的叶轮座的从上方看的示意性透视图，

图3是根据图2的叶轮座的示意性横截面侧视图，

图4是开放式叶轮的从下方看的示意性透视图，

图5是根据图4的叶轮的示意性横截面侧视图，

图6是根据第二实施例的本发明的叶轮座的从上方看的示意性透视图，

图7是根据第一实施例的叶轮座的一部分的从上方看的示意图，

图8是根据第一实施例(图7)的叶轮座的一部分的从上方看的示意图，

图9是根据第二实施例(图6)的叶轮座的一部分的从上方看的示意图，

图10是根据图7的叶轮座的一部分的从上方看的示意图，公开了前缘角，

图11是根据图6的叶轮座的一部分的从上方看的示意图，公开了前缘角，

图12是根据图2的叶轮座的垂直于引导销的前缘截取的示意性横截面侧视图，

图13是根据图12的引导销的放大图，

图14是根据图7的叶轮座的一部分的从上方看的示意图，公开了槽入口上游边缘角和槽入口下游边缘角，

图15是根据图6的叶轮座的一部分的从上方看的示意图，公开了槽入口上游边缘角和槽入口下游边缘角，

图16是根据图7的叶轮座的从上方看的示意图，还公开了根据图4的叶轮的叶片的自由边沿的突出，以及

图17是图12的一部分的从上方看的示意图，并公开了刮除角。

具体实施方式

本发明具体涉及可浸没式泵的领域，其尤其被配置为用于泵送含有固体物质的液体，例如污水泵/废水泵。这种泵被配置为泵送诸如污水/废水等的液体，这些液体可能包含聚合物、卫生用品、织物、破布、一次性手套、面罩等。本发明尤其涉及适用于所述泵和应用的叶轮座。

首先请参考图1，其公开了总体上用1表示的可浸没式泵的液压单元的示意图。参考图1描述普通的可浸没式泵，该可浸没式泵1在下文中被称为泵。

泵1的液压单元包括入口2、出口3以及位于所述入口2和所述出口3中间的涡壳4，即涡壳4位于入口2的下游和出口3的上游。涡壳4部分地由总体上用5表示的叶轮座界定，该叶轮座包围入口2。涡壳4也由中间壁6界定，该中间壁将涡壳4与泵1的驱动单元(从图1中移除)分开。所述涡壳4也被称为泵室，所述叶轮座5也被称为抽吸盖或耐磨板或入口插入件。在某些应用中，液压单元的出口也构成了泵1的出口3，而在其它应用中，液压单元的出口连接到泵1的单独的出口3。泵1的出口3被配置为连接到出口导管(未示出)。因此，泵1包括总体上用7表示的开放式叶轮，其中叶轮7位于涡壳4中，即泵1的液压单元包括叶轮7。

泵1的驱动单元包括：电动马达，其布置在不透液体的泵壳体中；以及驱动轴8，其从电动马达通过中间壁6而延伸到涡壳4中。在泵1的操作期间，叶轮7连接到驱动轴8并由驱动轴8驱动旋转，其中当泵1运转时，液体通过旋转的叶轮7被抽吸到所述入口2中并从所述出口3被泵送出去。泵壳体、叶轮座5、叶轮7和其它必要部件优选地由金属制成，例如铝和钢。电动马达通过从电源延伸出来的电力电缆供电，泵1包括接收电力电缆的不透液体的引线通孔。

根据优选实施例，泵1(更确切地说是电动马达)操作地连接到控制单元，例如包括变频驱动器(VFD)的智能驱动器。因此，通过所述控制单元，所述泵1被配置为以可变的操作速度[rpm]操作。根据优选实施例，控制单元位于不透液体的泵壳体内，即优选的是，控制单元集成在泵1内。控制单元被配置为控制泵1的操作速度。根据替代实施例，控制单元是外部控制单元，或者控制单元被分成外部子单元和内部子单元。泵1的操作速度更准确地说是电动马达和叶轮7的rpm，并且与控制单元的输出频率对应/相关。控制单元被配置为并能够以正常的旋转方向(即向前)来操作泵1和叶轮7以泵送液体，以及以相反的旋转方向(即向后)来操作泵1和叶轮7以清洁或疏通泵1和叶轮7。

泵1的部件通常是通过泵1周围的液体/水而被冷却下来的。泵1被设计和配置为能够在浸没的配置/位置下操作，即在操作期间完全位于液体表面之下。然而，应当认识到，可浸没式泵1在操作过程中不必完全位于液体表面之下，而是可以连续或偶尔完全地或部分地位于液体表面之上。在干式安装应用中，可浸没式泵1包括专用的冷却系统。

本发明基于新的和改进的叶轮座5，该叶轮座被配置为用于泵1中，所述泵适用于泵送包含固体物质的液体，例如包含可能暂时堵塞和阻塞泵1的物质的废水/污水。当固体物质堵塞/阻塞泵1时，扭矩和消耗的功率增加，为了不给泵1造成压力，控制单元可以进入清洁程序，此时叶轮7会在短时间内反向旋转。如果这样的反向操作(一次或若干次尝试)还不够，则维修人员需要到泵站，手动清洁/维修泵1。

根据不同的实施例，在泵1的操作期间，叶轮7可在轴向方向上相对于叶轮座5来回移动，以便让较大块的固体物质穿过泵1的涡壳4。

现在参考图2和图3，其公开了根据第一实施例的本发明的叶轮座5。部分内容请参考图8和图9。

叶轮座5包括由入口壁10限定的轴向入口9，其中叶轮座5具有从轴向延伸的中心轴(A)到叶轮座5的入口壁10和上表面12之间的圆形相交部11测量的入口半径(R)。

入口壁10或多或少是圆柱形的或略带圆锥形的，在下游方向(即在图3中向上)具有减小的流动面积。叶轮座5的上表面12是从上面看到的表面，圆形相交部11是叶轮座5的具有最小流动面积的平面，即入口壁10和上表面12之间的过渡部。因此，上表面12位于轴向入口9的下游。上表面12可以包括平坦部段12'和弧形部段12"，其中平坦部段12'可以位于水平平面中或向内/向下倾斜，弧形部段12"将平坦部段12'和入口壁10相互连接。根据不同的实施例，上表面12仅包括从入口壁10一直延伸到叶轮座5的周边的弧形部段12"。根据其它不同的实施例，上表面12仅包括从入口壁10一直延伸到叶轮座5的周边的平坦部段12'。

所述叶轮座5包括连接到所述入口壁10并从所述入口壁10沿径向向内延伸的引导销13，该引导销13具有从轴向延伸的中心轴线(A)到引导销13的径向最内侧部分测量的末端半径(r)。引导销13的主要功能是在泵1的正常操作期间，从叶轮7上刮除固体物质，并将固体物质向外输送。

根据不同的实施例，所述叶轮座5还包括进给槽14，该进给槽布置在叶轮座5的上表面12上并从入口壁10延伸到叶轮座5的周边。从叶轮7的旋转方向看，进给槽14的入口位于引导销13的附近和上游。从入口壁10朝向周边看，进给槽14优选地沿着叶轮7的旋转方向扫掠。进给槽14的入口的一部分可以布置在叶轮座5的入口壁10中。进给槽14的功能是在泵1的正常操作期间向外输送固体物质。

现在参考图4和图5，其公开了开放式叶轮7。叶轮7包括盖板15、位于中心的毂16以及与盖板15和毂16连接的至少两个螺旋扫掠叶片17。叶片17等距离地位于毂16周围。叶片17也被称为轮叶，盖板15也被称为上护罩。

从毂16朝向叶轮7的周边看，叶片17沿着与泵1正常(液体泵送)操作期间叶轮7的旋转方向相反的方向扫掠。因此，从下面看(即图4)，叶轮7在正常操作期间的旋转方向是逆时针的。

每个叶片17包括邻近毂16的前缘18和位于叶轮7的周边处的后缘19。叶轮7的前缘18位于后缘19的上游，其中两个相邻的叶片17共同限定了从前缘18延伸到后缘19的通道。前缘18位于叶轮座5的入口处，前缘18沿着与叶片17的扫掠相同的方向从毂向外呈螺旋状扫掠。在操作期间，前缘18捕获液体，通道使液体加速和/或增加液体的压力，液体在后缘19处离开叶轮7。此后，液体被液压单元的涡壳4朝向出口3引导。因此，液体被抽吸到叶轮7中，并被压出叶轮7。所述通道也由叶轮7的盖板15和涡壳4的叶轮座5界定。叶轮7的直径以及通道/叶片的形状和配置决定了液体中的压力积累和泵送的流量。

每个叶片17还包括下边缘20，其中下边缘20从前缘18延伸到后缘19，并将叶片17的抽吸侧/表面21与叶片17的压力侧/表面22分开。下边缘20被配置为面向泵1的叶轮座5并定位成与泵1的叶轮座5相对。因此，一个叶片17的抽吸侧21定位成与相邻叶片17的压力侧22相对。前缘18和后缘19也将抽吸侧21和压力侧22分开。前缘18优选地是倒圆的。叶片17的下边缘20在与叶轮座5的圆形相交部11相对应的位置处连接到前缘18。

现在参考图6-11，其中图6、9和11公开了根据第二实施例的叶轮座5。如果没有其它说明，第一和第二实施例是相似的。

本发明基于引导销13和进给槽14的新的设计、配置和功能。引导销13和进给槽14的设计是用假想的圆来限定的，其中用23表示的假想的15％圆从所述圆形相交部11径向向内偏移所述入口半径(R)和所述末端半径(r)之差的百分之十五，并且其中用于24表示的假想的85％圆从所述圆形相交部11径向向内偏移所述入口半径(R)和所述末端半径(r)之差的百分之八十五。为此，限定了用25表示的假想的40％圆，其从圆形相交部11径向向内偏移入口半径(R)和末端半径(r)之差的百分之四十。使用所述15％圆和所述85％圆是因为叶轮座5包括在引导销13和内壁10之间的倒圆的过渡部，并且包括倒圆的末端，因此在限定引导销13的整体形状时，不考虑引导销13的最内侧和最外侧部分的形状。

引导销13包括前缘26和后缘27，其中参见图10和11，前缘线29是轴向投影的直线，在15％圆23与引导销13的前缘26之间的相交部和85％圆24与引导销13的前缘26之间的相交部之间延伸。

根据不同的实施例，从泵1的旋转方向看和从轴向方向看，至少在入口壁10和40％圆25之间，引导销13包括位于引导销13的前缘26上游的预前缘31。根据不同的实施例，例如叶轮座5的第一实施例，预前缘31至少在入口壁10和85％圆24之间位于前缘26的上游。因此，从叶轮7的旋转方向看，在引导销13的上游部分处，引导销13包括台阶状配置的或楔形凹部的配置。因此，固体物质将更容易从叶轮7上刮除，在具有可轴向移动的叶轮7的实施例中，固体物质将更容易进入引导销13和叶片17的前缘18之间的间隙中，从而使叶轮7移动。因此，通过固体物质所需的时间大大减少，即在刮除更有效的同时，刮除的效果也更明显。

根据不同的实施例，叶轮座5的在15％圆23处与引导销13的前缘26相交的半径与前缘线29之间的前缘角(β)等于或大于10度并且等于或小于30度。因此，叶片17的前缘18处的固体物质更容易被刮除。

根据不同的实施例，引导销13的前缘26在15％圆23和40％圆25之间主要是笔直的。

根据不同的实施例，引导销13的上表面30的至少一部分是平面表面，所述至少一部分由15％圆23、85％圆24、前缘26和后缘27限定。在这个优选的上下文中，术语平面表面是指连接表面上任何两点的任何直线完全位于所述表面上。根据不同的实施例，引导销13的上表面30的所述至少一部分相对于水平平面是倾斜的，其中从轴向方向看，引导销13的远端位于引导销13的近端上游。从引导销13的近端朝向引导销13的远端，引导销13的高度越来越低，引导销13的下表面是倒圆的，以防止固体物质卡在引导销13的下侧上。让引导销13的上表面30向上游或下游弯曲/屈曲也是可行的，以便遵循叶轮7的叶片17的前缘的相应形状，其中上表面30仍然是平面表面。叶片17的前缘18优选地位于水平平面或锥形面中，其中前缘的内部部分在上游方向上移动。

叶片17的前缘18与引导销13的上表面30之间的距离(即间隙高度)等于或大于0.05mm并且等于或小于1mm，优选地等于或大于0.1mm并且等于或小于0.5mm。这也适用于叶轮座5的上表面12和叶片17的下边缘20之间的距离。

现在还参考图12和13。根据不同的实施例，引导销13的预前缘31和前缘26之间的轴向距离大于1mm并且等于或小于4mm。轴向距离太小，固体物质就不会进入间隙，轴向距离太大，叶轮7在轴向方向上的移动效果就会降低。

预前缘31和前缘26经由中间表面32连接，其中中间表面32可以是弯曲的或平面的或其组合。在前缘26处并垂直于前缘26截取的引导销13的上表面30与中间表面32之间的落角(η)等于或大于90度并且等于或小于120度。过小的落角会将固体物质切割成更小的碎片，这是不可取的，而过大的落角则会降低或失去前缘26的刮除效果。

根据不同的实施例，在泵1/叶轮7的旋转方向上看，至少在入口壁10和假想的40％圆25之间，前缘26位于预前缘31的下游至少是垂直于所述前缘26截取的预前缘31和后缘27之间的距离的百分之二十。

从泵1的旋转方向看，进给槽14的下游边缘33在进给槽14的入口处连接到引导销13的前缘26。中间表面32连接到进给槽14的表面，即进给槽起始于引导销13中。

叶轮座5的第一实施例与叶轮座5的第二实施例之间存在着差异。根据第一实施例，引导销13相对于叶轮座5的半径成一定角度，根据第二实施例，引导销13的远端指向叶轮座5的中心。因此，根据叶轮座5的第一实施例，从叶轮7的旋转方向(在图6-11中是顺时针方向)看，引导销13的远端位于引导销13的近端的上游。

现在参考图14和15，以便进一步限定引导销13和进给槽14的设计和协作。新的设计是用槽入口上游边缘线34和槽入口下游线36来限定的，在泵1的旋转方向上看，该槽入口上游边缘线是叶轮座5的在所述圆形相交部11处与进给槽14的上游边缘35相交的半径，该槽入口下游线是叶轮座5的在所述圆形相交部11处与进给槽14的下游边缘33相交的半径。需要指出的是，从泵1的旋转方向看，即从叶轮7的旋转方向看，引导销13的上游边缘由前缘26和/或预前缘31构成，以位于最上游的为准。

重要的是，在泵1的旋转方向上看，叶轮座5的在15％圆23处与引导销13的上游边缘相交的半径和槽入口上游边缘线34之间的角度(λ)等于或小于20度并且等于或大于0度。因此，进给槽14的入口更小，并且大大减少或避免了进入叶轮座5的入口中的回流。因此，在泵1的旋转方向上看，圆形相交部11处的槽入口上游边缘线34位于叶轮座5的在15％圆23处与引导销13的上游边缘相交的半径的上游或与该半径重合。

根据不同的实施例，从泵1的旋转方向看，进给槽14的上游边缘35的最上游点位于槽入口上游边缘线34处。

根据不同的实施例，在泵1的旋转方向上看，叶轮座5的在15％圆23处与引导销的上游边缘相交的半径和槽入口下游边缘线36之间的角度(τ)等于或大于15度并且等于或小于30度。因此，大部分的回流被引向引导销13的中间表面31。

现在参考图16和17，其中叶轮7的叶片17的自由边沿和叶轮7的毂16被投射到叶轮座5。更确切地说，图示说明了叶片17的前缘18和引导销13之间的联合动作。

根据不同的实施例，引导销13的径向最内侧部分位于叶轮7的毂16的径向外侧。因此，固体物质可能不会被困在叶轮7的毂16和引导销13的上表面30之间，而且在泵1的反向操作期间被耙掉的固体物质将更容易离开引导销13。

根据各种实施例，在15％圆23和85％圆24之间，引导销13的前缘26的投影切线与叶片17的前缘18和叶片17的压力侧22之间的相交部的投影切线之间的刮除角(δ)大于90度并且等于或小于120度，并且其中叶片17的前缘18从叶轮7的毂16呈螺旋状扫掠到叶片17的下边缘20。因此，将更容易从叶轮7刮除任何固体物质。

本发明的可行的修改

本发明并不仅仅限于上述和附图所示的实施例，这些实施例主要具有说明和举例的目的。本专利申请旨在涵盖本文所描述的优选实施例的所有调整和变体，因此本发明由所附权利要求的措辞限定，因此在所附权利要求的范围内，可以用各种方式修改设备。

还应指出的是，所有关于/有关术语的信息，如上、下、上部、下部等，应根据图中设备的取向来解释/阅读，附图的取向应当调整到可以正确阅读的程度。因此，这些术语只表示在所示的实施例中的相互关系，如果本发明设备具有另一种结构/设计，这些关系可能会被改变。

还应指出的是，即使没有明确指出某一具体实施例的特征可与另一实施例的特征相结合，但如果该组合是可能的，则应视为明显的。

Claims (15)

1.一种用于泵(1)的叶轮座(5)，所述泵被配置为用于泵送含有固体物质的液体，所述叶轮座(5)具有由入口壁(10)限定的轴向入口(9)和位于轴向入口(9)下游的上表面(12)，其中叶轮座(5)具有从轴向延伸的中心轴线(A)到叶轮座(5)的入口壁(10)和上表面(12)之间的圆形相交部(11)测量的入口半径(R)，所述叶轮座(5)包括与所述入口壁(10)连接并从所述入口壁沿径向向内延伸的引导销(13)，该引导销(13)具有从轴向延伸的中心轴线(A)到引导销(13)的径向最内侧部分测量的末端半径(r)，其中假想的15％圆(23)从所述圆形相交部(11)沿径向向内偏移所述入口半径(R)和所述末端半径(r)之差的百分之十五，叶轮座(5)包括进给槽(14)，所述进给槽布置在叶轮座(5)的上表面(12)中并从入口壁(10)延伸到叶轮座(5)的周边，

其特征在于，从泵(1)的旋转方向看，槽入口上游边缘线(34)是叶轮座(5)的在所述圆形相交部(11)处与进给槽(14)的上游边缘(35)相交的半径，其中从泵(1)的旋转方向看的叶轮座(5)的在15％圆(23)处与引导销(13)的上游边缘相交的半径和槽入口上游边缘线(34)之间的槽入口上游边缘角(λ)等于或小于20度并且等于或大于0度，其中在圆形相交部(11)处的槽入口上游边缘线(34)位于从泵(1)的旋转方向看的叶轮座(5)的在15％圆(23)处与引导销(13)的上游边缘相交的半径的上游，或者与从泵的旋转方向看的叶轮座的在15％圆处与引导销的上游边缘相交的半径重合。

2.根据权利要求1所述的叶轮座(5)，其中从泵(1)的旋转方向看，槽入口下游线(36)是叶轮座(5)的在所述圆形相交部(11)处与进给槽(14)的下游边缘(33)相交的半径，其中从泵(1)的旋转方向看的叶轮座(5)的在15％圆(23)处与引导销(13)的上游边缘相交的半径和槽入口下游边缘线(36)之间的槽入口下游边缘角(τ)等于或大于15度并且等于或小于30度。

3.根据权利要求1或2所述的叶轮座(5)，其中从泵(1)的旋转方向看的进给槽(14)的上游边缘(35)的最上游点位于槽入口上游边缘线(34)处。

4.根据前述任一权利要求所述的叶轮座(5)，其中进给槽(14)沿泵(1)的旋转方向从入口壁(10)扫掠到叶轮座(5)的周边。

5.根据前述任一权利要求所述的叶轮座(5)，其中假想的40％圆(25)从所述圆形相交部(11)沿径向向内偏移所述入口半径(R)和所述末端半径(r)之差的百分之四十，其中引导销(13)包括被配置为从泵(1)的叶轮刮除污染物的前缘(26)，其中从泵(1)的旋转方向看和从轴向方向看，至少在入口壁(10)和40％圆(25)之间，引导销(13)包括位于引导销(13)的前缘(26)上游的预前缘(31)。

6.根据权利要求5所述的叶轮座(5)，其中从泵(1)的旋转方向看，进给槽(14)的下游边缘(33)连接到引导销(13)的前缘(26)。

7.根据权利要求5或6所述的叶轮座(5)，其中引导销(13)的预前缘(31)和前缘(26)之间的轴向距离大于1mm并且等于或小于4mm。

8.根据前述任一权利要求所述的叶轮座(5)，其中假想的85％圆(24)从所述圆形相交部沿径向向内偏移所述入口半径(R)和所述末端半径(r)之差的百分之八十五，并且其中前缘线(29)是在15％圆(23)和引导销(13)的前缘(26)之间的相交部与85％圆(24)和前缘(26)之间的相交部之间延伸的投影直线，并且其中叶轮座(5)的在15％圆(23)处与前缘(26)相交的半径和前缘线(29)之间的前缘角(β)等于或大于10度并且等于或小于30度。

9.根据前述任一权利要求所述的叶轮座(5)，其中引导销(13)的上表面(30)的至少一部分是平面表面，所述至少一部分由15％圆(23)、85％圆(24)、前缘(26)和后缘(27)限定。

10.根据权利要求9所述的叶轮座(5)，其中引导销(13)的上表面(30)的所述至少一部分相对于水平平面是倾斜的，其中从轴向方向看，引导销(13)的远端位于引导销(13)的近端的上游。

11.一种用于泵送含有固体物质的液体的泵(1)，所述泵(1)包括开放式叶轮(7)，该叶轮具有盖板(15)、位于中心的毂(16)以及连接到盖板(15)和毂(16)的呈螺旋状扫掠的至少两个叶片(17)，其中叶轮(7)的每个叶片(17)包括邻近毂(16)的前缘(18)、位于叶轮(7)的周边处的后缘(19)以及下边缘(20)，其中下边缘(20)从前缘(18)延伸到后缘(19)并将叶片(17)的抽吸侧(21)与叶片(17)的压力侧(22)分开，其特征在于，泵(1)还包括根据权利要求1-10中任一项所述的叶轮座(5)，其中叶片(17)的前缘(18)被配置为在泵(1)的操作期间与叶轮座(5)的引导销(13)协作，并且其中叶片(17)的下边缘(20)定位成与叶轮座(5)的上表面(12)相对。

12.根据权利要求11所述的泵(1)，其中在泵(1)的操作期间，叶轮(7)能够在轴向方向上相对于叶轮座(5)来回移动。

13.根据权利要求11或12所述的泵(1)，其中在15％圆(23)和85％圆(24)之间，引导销(13)的前缘(26)的投影切线与叶片(17)的前缘(18)和叶片(17)的压力侧(22)之间的相交部的投影切线之间的刮除角(δ)大于90度并且等于或小于120度，并且其中叶片(17)的前缘(18)从毂(16)到叶片(17)的下边缘(20)呈螺旋状扫掠。

14.根据权利要求11-13中任一项所述的泵(1)，其中引导销(13)的径向最内侧部分位于叶轮(7)的毂(16)的径向外侧。

15.根据权利要求11-14中任一项所述的泵(1)，其中叶轮(7)的叶片(17)的前缘(18)与引导销(13)的上表面(30)之间的间隙等于或大于0.05mm并且等于或小于1mm。

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