CN116490694A - 用于泵的、具有引导销的叶轮座 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于泵的叶轮座(5),所述叶轮座(5)有进口壁,其中,叶轮座(5)有进口半径,该进口半径从轴向延伸中心轴线(A)至在叶轮座(5)的进口壁和上表面(12)之间的圆形相交部分(11)测量,所述叶轮座(5)包括引导销(13),该引导销与所述进口壁连接,并从所述进口壁径向向内延伸,引导销(13)有尖端半径,该尖端半径从轴向延伸中心轴线(A)至引导销(13)的径向最内侧部分测量,其中,假想15%圆(23)从所述圆形相交部分(11)径向向内偏移在所述进口半径和所述尖端半径之间的差值的15%,假想85%圆(24)从所述圆形相交部分(11)径向向内偏移所述进口半径和所述尖端半径之间的差值的85%。叶轮座(5)的特征在于,后边缘线(28)是在假想15%圆(23)和引导销(13)的后边缘(27)之间的相交部分以及在假想85%圆(24)和引导销(13)的后边缘(27)之间的相交部分之间延伸的轴向凸出直线,在假想15%圆(23)处与引导销(13)的后边缘(27)相交的叶轮座(5)的半径和后边缘线(28)之间的后边缘角(α)等于或大于10度且等于或小于30度。本发明还涉及一种包括该叶轮座的泵。
Description
技术领域
本发明通常涉及设置成泵送包括固体物质的液体的泵领域。而且,本发明涉及潜水泵领域,例如污水/废水泵领域,特别是设置成泵送液体例如污水/废水,该液体可以包括聚合物、卫生制品、织物、抹布、一次性手套、面罩等。本发明特别涉及一种适用于所述泵和应用的叶轮座,并涉及一种包括这种叶轮座和开式叶轮的泵。泵的叶轮座也称为术语吸入盖和进口插入件。
本发明涉及一种泵,该泵包括叶轮座和开式叶轮。该开式叶轮有盖板、位于中心的毂形部以及与盖板和毂形部连接的至少两个螺旋扫掠叶片,其中,叶轮的各叶片包括邻近毂形部的前边缘、在叶轮周边处的后边缘以及下边缘,其中,下边缘从前边缘延伸至后边缘,并使得叶片的吸力侧与叶片的压力侧分离,其中,叶轮在泵操作的过程中可沿轴向方向相对于叶轮座来回移动。叶轮座有由进口壁确定的轴向进口和位于该轴向进口下游的上表面,其中,叶轮座有进口半径(R),该进口半径(R)从轴向延伸中心轴线(A)至在叶轮座的进口壁和上表面之间的圆形相交部分测量。叶轮座包括引导销,该引导销与所述进口壁连接和从所述进口壁径向向内延伸,其中,叶片的前边缘设置成在泵操作的过程中与叶轮的引导销配合,叶片的下边缘设置成与叶轮座的上表面相对。引导销有尖端半径(r),该尖端半径(r)从轴向延伸中心轴线(A)至引导销的径向最内侧部分测量,其中,假想的15%圆从所述圆形相交部分径向向内偏移所述进口半径(R)和所述尖端半径(r)之间的差值的15%,假想的85%圆从所述圆形相交部分径向向内偏移所述进口半径(R)和所述尖端半径(r)之间的差值的85%。
背景技术
在污水/废水处理厂、化粪池、井、泵站等中,将发生固体物质/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)阻塞浸没在盆/池中的泵,即所谓的泵的硬堵塞。这意味着固体物质已经进入泵进口并防止叶轮旋转。因此,泵由楔入叶轮和泵壳体/蜗壳之间的一些固体物质卡塞。
当叶轮和叶轮座彼此以固定距离定位时,污染物有时太大而不能简单地通过泵。在最坏的情况下,大块固体物质可能引起叶轮被楔入,从而严重损坏泵,例如损坏轴承和驱动单元。这种意外停机将很昂贵,因为它需要较贵、繁琐和计划外的维护工作。
欧洲专利EP1357294公开了一种泵,该泵包括叶轮,该叶轮布置成在泵的蜗壳中旋转,所述叶轮由驱动轴悬挂,且泵包括具有引导销的叶轮座。叶轮沿轴向方向相对于叶轮座位于固定距离处。引导销连接至叶轮座的进口壁并朝向叶轮和叶轮座的中心笔直地延伸。
欧洲专利EP1899609公开了一种泵,该泵包括叶轮,该叶轮布置成在泵的蜗壳中旋转,所述叶轮由驱动轴悬挂,且泵包括具有引导销的叶轮座。在泵的操作过程中,叶轮可沿轴向方向相对于叶轮座移动,以便允许较大块的固体物质穿过泵,否则污染物将有堵塞泵和/或楔入叶轮的危险。引导销与叶轮座的进口壁连接,并直线地朝向叶轮的中心和朝向叶轮座的中心延伸。当固体物质进入在叶片的前边缘和引导销之间的间隙和/或在叶片的下边缘和叶轮座的上表面之间的间隙时,叶轮将通过该固体物质而移动。
这种泵和应用也由合适的监测和控制单元来保护,该监测和控制单元监测泵的操作,并基于该监测来控制泵的操作。例如,当叶轮的旋转速度降低和/或功率消耗增加时,叶轮的引导销和/或蜗壳将局部堵塞,且监测和控制单元进入清洁序列,该清洁序列包括使叶轮沿向后方向(即与叶轮在泵的正常操作时的旋转方向相反)旋转的步骤。
通过使叶轮向后旋转短的时间段,堵塞/阻塞泵的固体物质在很多情况下可以被抖动变松,由此在泵被再次启动时固体物质可以通过泵,叶轮再次沿向前方向旋转。然而,当固体物质是较大物体和/或包括长纤维和/或包括弹性耐久成分时,固体物质可以缠绕在引导销周围,由此在几次失败的清洁尝试后,泵由控制单元停止,且泵需要手动维护/修理。这种意外停机很昂贵,因为它需要较贵、繁琐和计划外的维护工作,且泵站有因此淹没的危险。
发明内容
本发明的目标是消除先前已知的叶轮座和泵的上述缺陷和缺点,且目标是提供一种改进的泵。
本发明的主要目的是提供一种初始确定类型的改进叶轮座,该叶轮座在泵的正常操作过程中固体物质(例如较大物体和/或长纤维和/或弹性耐久成分)卷绕在引导销周围的情况下也保证泵的操作。
本发明的另一个目的是提供一种改进泵,其中,叶轮座提供了在叶轮向后旋转的过程中更有效且高效的清洁。
本发明的又一目的是提供一种初始确定类型的改进叶轮座和泵,其中,所述泵以更可靠的方式允许固体物质通过泵,而并不使固体物质破碎。
根据本发明,至少主要目的通过具有在独立权利要求中确定的特征的初始确定叶轮座和泵来实现。本发明的优选实施例在从属权利要求中进一步确定。
根据本发明,提供了一种初始确定类型的泵,该泵的特征在于,后边缘线是在假想15%圆和引导销的后边缘之间的相交部分以及在假想85%圆和引导销的后边缘之间的相交部分之间延伸的轴向凸出直线,其中,在假想15%圆处与引导销的后边缘相交的叶轮座的半径和后边缘线之间的后边缘角(α)等于或大于10度且等于或小于30度。
因此,本发明基于这样的观点,通过使引导销沿上游方向(在叶轮的旋转方向上看)相对于叶轮座的半径成角度,当叶轮沿向后方向旋转时,卷绕在引导销周围的固体物质将通过叶轮的前边缘而被朝向叶轮座的中心推动/耙出。因此,通过使叶轮反转,卷绕在引导销周围的固体物质将被去除。固体物质卷绕在引导销周围的问题随着泵(所述泵具有在泵操作过程中相对于叶轮座可轴向移动的叶轮)而特别出现且困难。
应当指出,现有技术中泵(其引导销直接朝向叶轮座的中心延伸)的引导销的后边缘角为负或零。
根据本发明的不同实施例,所述后边缘角(α)等于或大于15度且等于或小于25度。
太大的后边缘角使得引导销的远端/自由端面对周向方向,由此增加固体物质由引导销的远端/自由端刺入的危险,从而导致阻塞和增加泵的反向操作需要。泵的不必要反向操作(即叶轮的向后旋转)将在不泵送液体的情况下消耗功率。太小的后边缘角使得固体物质在泵的反向操作过程中缠绕在引导销周围,或者固体物质可以楔入叶轮和引导销之间,从而防止叶轮向后旋转。
根据本发明的各种实施例,前边缘线是在15%圆和引导销的前边缘之间的相交部分以及在85%圆和引导销的前边缘之间的相交部分之间延伸的轴向凸出直线,在15%圆处与引导销的前边缘相交的叶轮座半径和前边缘线之间的前边缘角(β)等于或大于10度和等于或小于30度。
太大的前边缘角使得引导销的远端/自由端面对周向方向,由此增加固体物质由引导销的远端/自由端刺入的危险,从而导致阻塞和增加泵的反向操作需要。太小的前边缘角使得固体物质在泵的正常操作过程中将绕引导销卷绕,而不是通过叶轮的前边缘和引导销的前边缘的配合而沿径向方向向外引导。
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表面,所述至少一部分由15%圆、85%圆、前边缘和后边缘来确定。在该优选实施例中,平表面不包括沿轴向方向的曲率。优选是,引导销的上表面的所述至少一部分相对于水平面倾斜,其中,沿轴向方向上看,引导销的远端位于引导销的近端的上游。
当轴向间隙调整时,引导销的平上表面使得在叶轮的叶片的前边缘和引导销的上表面之间的轴向间隙保持相同。即当叶轮和叶轮座的相互轴向位置改变/调整/调节时,在与所述表面垂直的表面之间的距离相同。
根据本发明的泵的各种实施例,在15%圆和85%圆之间,在引导销的前边缘的凸出切线以及在叶片的前边缘和叶片的压力侧之间的相交部分的凸出切线之间的刮削角(δ)大于90度和等于或小于120度,其中,叶片的前边缘从叶轮的毂形部螺旋地扫掠至叶片的下边缘。
因此,在泵正常操作(即叶轮向前旋转)时,位于引导销的前边缘和叶片的前边缘之间的固体物质将被向外刮掉。因此,所述范围将促进刮除固体物质,并阻碍在叶片的前边缘和引导销的前边缘之间的交接面处切割固体物质。
根据本发明泵的各种实施例,在假想15%圆和假想85%圆之间,在引导销的后边缘的凸出切线以及在叶片的前边缘和叶片的吸力侧之间的相交部分的凸出切线之间的清洁角(ε)等于或大于80度且等于或小于120度,其中,叶片的前边缘从叶轮的毂形部螺旋地扫掠至叶片的下边缘。
因此在泵的反向操作过程中(即叶轮向后旋转)缠绕在引导销周围的固体物质被向内耙出。
根据本发明的泵的各种实施例,引导销的径向最内侧部分位于叶轮的毂形部的径向外侧。
因此,固体物质不能够卡在叶轮毂形部的轴向表面和引导销远端的上表面之间,因此在泵的反向操作过程中向内耙出的固体物质更容易离开引导销。
通过其他从属权利要求以及通过下面对优选实施例的详细说明,将清楚本发明的其他优点和特征。
附图说明
通过下面结合附图对优选实施例的详细说明,显然将更完整地理解本发明的上述和其他特征和优点,附图中:
图1是本发明的潜水泵(即废水泵)的液压单元的示意侧剖图,该潜水泵包括本发明的叶轮座和开式叶轮,
图2是根据第一实施例的本发明叶轮座从上面看的示意透视图,
图3是根据图2的叶轮座的示意侧剖图,
图4是开式叶轮从下面看的示意透视图,
图5是根据图4的叶轮的示意侧剖图,
图6是根据第一实施例的叶轮座的一部分从上面看的示意图,
图7是根据第二实施例的叶轮座的一部分从上面看的示意图,
图8是根据第一实施例(图6)的叶轮座的一部分从上面看的示意图,
图9是根据第二实施例(图7)的叶轮座的一部分从上面看的示意图,其公开了前边缘角,
图10是根据图6的叶轮座的一部分从上面看的示意图,公开了后边缘角,
图11是根据图6的叶轮座的一部分从上面看的示意图,公开了前边缘角,
图12是根据图6的叶轮座从上面看的示意图,其还公开了根据图4的叶轮的叶片的自由边缘的凸出部,
图13是图12的一部分从上面看的示意图,其公开了清洁角,以及
图14是图12的一部分从上面看的示意图,公开了刮削角。
具体实施方式
本发明特别涉及潜水泵领域,该潜水泵特别设置成用于泵送包括固体物质的液体,例如污水/废水泵。这种泵设置成泵送液体例如污水/废水,该液体可以包括聚合物、卫生制品、织物、抹布、一次性手套、面罩等。本发明特别涉及一种适用于所述泵和应用的叶轮座。
首先参考图1,图1公开了潜水泵的液压单元(总体标记为1)的示意图。普通潜水泵将参考图1介绍,且潜水泵1在下文中称为泵。
泵1的液压单元包括进口2、出口3以及位于所述进口2和所述出口3中间的蜗壳4,即蜗壳4位于进口2的下游和出口3的上游。蜗壳4局部由包围进口2的叶轮座(总体标记为5)界定。蜗壳4还由中间壁6界定,该中间壁6使得蜗壳4与泵1的驱动单元(从图1中移除)分离。所述蜗壳4也称为泵室,且所述叶轮座5也称为吸入盖或耐磨板或进口插入件。在一些应用中,液压单元的出口也构成泵1的出口3,在其他应用中,液压单元的出口与泵1的单独出口3连接。泵1的出口3设置成与出口导管(未示出)连接。此外,泵1包括总体标记为7的开式叶轮,其中,叶轮7位于蜗壳4中,即泵1的液压单元包括叶轮7。
泵1的驱动单元包括布置在液密泵壳体中的电马达以及从电马达延伸穿过中间壁6进入蜗壳4的驱动轴8。在泵1操作时,叶轮7与驱动轴8连接并由驱动轴8旋转驱动,其中,当泵1有效时,液体通过旋转叶轮7而吸入所述进口2内和泵送出所述出口3。泵壳体、叶轮座5、叶轮7和其他基本部件优选是由金属制造,例如铝和钢。电马达通过从电源延伸的电力电缆来供电,且泵1包括接收电力电缆的液密引线。
根据优选实施例,泵1(更确切地说,电马达)与控制单元操作连接,例如包括变频驱动器(VFD)的智能驱动器。因此,所述泵1设置成通过所述控制单元而以可变操作速度(rpm)来操作。根据优选实施例,控制单元位于液密泵壳体内部,即优选是,控制单元集成至泵1中。控制单元设置成控制泵1的操作速度。根据替代实施例,控制单元是外部控制单元,或者控制单元分成外部子单元和内部子单元。泵1的操作速度更精确地是电马达和叶轮7的rpm,并对应于控制单元输出频率/与控制单元输出频率相关。控制单元设置成能够沿正常旋转方向(即向前)操作泵1和叶轮7,以便泵送液体,以及沿相反旋转方向(即向后)操作泵1和叶轮7,以便清洁或解锁泵1和叶轮7。
泵1的部件通常通过泵1周围的液体/水来冷却。泵1设计和设置成能够在浸没构造/位置中操作,即在操作时完全位于液体表面下方。不过,应当认识到,潜水泵1在操作时不必完全位于液体表面下方,而是可以连续地或偶尔地完全或局部位于液体表面上方。在干式安装应用中,潜水泵1包括专用冷却系统。
本发明基于一种新的、改进的叶轮座5,该叶轮座5设置成用在泵1中,该泵1适用于泵送包括固体物质的液体,例如废水/污水,该废水/污水包括可能暂时阻塞和堵塞泵1的物质。当固体物质阻塞/堵塞泵1时,扭矩和消耗功率增加,且为了不使泵1过劳,控制单元可以进入清洁序列,因此叶轮7在短时间段内向后旋转。当一次或多次尝试这种向后操作还不够时,维护人员需要访问泵站和手动清洁/维修泵1。
根据本发明,在泵1操作时,叶轮7可相对于叶轮座5沿轴向方向来回移动,以便使较大块的固体物质通过泵1的蜗壳4。
下面参考图2和3,图中公开了根据第一实施例的本发明叶轮座5。部分参考图8。
叶轮座5包括由进口壁10确定的轴向进口9,其中,叶轮座5有进口半径(R),该进口半径(R)从轴向延伸中心轴线(A)至在进口壁10和叶轮座5的上表面12之间的圆形相交部分11测量。
进口壁10是差不多圆柱形或者稍微圆锥形,具有沿下游方向(即在图3中向上)减小的流动面积。叶轮座5的上表面12是从上方看到的表面,圆形相交部分11是叶轮座5的、具有最小流动面积的平面,即在进口壁10和上表面12之间的过渡。因此,上表面12位于轴向进口9的下游。上表面12可以包括平坦部分12'和/或弧形部分12”,其中,平坦部分12'可以位于水平面中或者向内/向下倾斜,而弧形部分12”使得平坦部分12'和进口壁10相互连接。根据不同的实施例,上表面12只包括弧形部分12”,该弧形部分12”从进口壁10一直延伸至叶轮座5的周边。根据其他不同的实施例,上表面12只包括平坦部分12',该平坦部分12'从进口壁10一直延伸至叶轮座5的周边。
所述叶轮座5包括引导销13,该引导销13与所述进口壁10连接和从所述进口壁10径向向内延伸,引导销13有尖端半径(r),该尖端半径(r)从轴向延伸中心轴线(A)至引导销13的径向最内侧部分测量。引导销13的主要功能是在泵1的正常操作过程中从叶轮7刮掉固体物质和向外供给该固体物质。
根据各种实施例,所述叶轮座5还包括供给槽14,该供给槽14布置在叶轮座5的上表面12中,并从进口壁10延伸至叶轮座5的周边。沿叶轮7的旋转方向看,供给槽14的进口位于引导销13附近和上游。从进口壁10朝向周边看,供给槽14优选是沿叶轮7的旋转方向扫掠。供给槽14的进口的一部分可以布置在叶轮座5的进口壁10中。供给槽14的功能是在泵1的正常操作过程中向外供给固体物质。
下面参考图4和5,图中公开了开式叶轮7。叶轮7包括盖板15、位于中心的毂形部16以及与盖板15和毂形部16连接的至少两个螺旋扫掠叶片17。叶片17环绕毂形部16等距地定位。叶片17也称为导叶,且盖板15也称为上护罩。
从毂形部16朝向叶轮7的周边看,叶片17沿与叶轮7在泵1正常(液体泵送)操作时的旋转方向相反的方向扫掠。因此,从下方看(即图4),叶轮7在正常操作时的旋转方向是逆时针。
各叶片17包括邻近毂形部16的前边缘18和在叶轮7的周边处的后边缘19。叶轮7的前边缘18位于后边缘19的上游,其中,两个相邻的叶片17一起确定了从前边缘18延伸至后边缘19的槽道。前边缘18位于叶轮座5的进口处,且前边缘18沿与叶片17的扫掠相同的方向从毂形部向外螺旋扫掠。在操作时,前边缘18控制(抓住)液体,槽道使液体加速和/或增加压力,且液体在后边缘19处离开叶轮7。然后,液体通过液压单元的蜗壳4而朝向出口3引导。因此,液体吸入叶轮7中并压出叶轮7。所述槽道还由叶轮7的盖板15和蜗壳4的叶轮座5来界定。叶轮7的直径以及槽道/叶片的形状和构造决定了在液体和泵送流中积聚的压力。
各叶片17还包括下边缘20,其中,下边缘20从前边缘18延伸至后边缘19,并使得叶片17的吸力侧/表面21与叶片17的压力侧/表面22分离。下边缘20设置成面向泵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的吸力侧21定位成与相邻叶片17的压力侧22相对。前边缘18和后边缘19还使得吸力侧21与压力侧22分离。前边缘18优选是圆角。叶片17的下边缘20在与叶轮座5的圆形相交部分11相对应的位置处与前边缘18连接。
下面参考图6-11,其中,图7和9公开了根据第二实施例的叶轮座5。如果没有另外指出,第一和第二实施例相似。
本发明基于引导销13的新设计、构造和功能,即引导销13相对于叶轮座5的半径成角度,如图6和7所示。引导销13的角度使用假想圆来确定,其中,表示为23的假想15%圆从所述圆形相交部分11径向向内偏移在所述进口半径(R)和所述尖端半径(r)之间的差值的15%,且表示为24的假想85%圆从所述圆形相交部分11径向向内偏移在所述进口半径(R)和所述尖端半径(r)之间的差值的85%。此外,表示为25的假想40%圆确定为从圆形相交部分11径向向内偏移在进口半径(R)和尖端半径(r)之间的差值的40%。使用所述15%圆和所述85%圆,因为叶轮座5包括在引导销13和内壁10之间的圆形过渡部分,并包括圆形尖端,因此当限定引导销13的整体形状时,忽略引导销13的最内侧部分和最外侧部分的形状。
引导销13包括前边缘26和后边缘27,其中,如图10所示,后边缘线28是在假想15%圆23和引导销13的后边缘27之间的相交部分以及在假想85%圆24和引导销13的后边缘27之间的相交部分之间延伸的轴向凸出直线,如图9和11所示,前边缘线29是在15%圆23和引导销13的前边缘26之间的相交部分以及85%圆24和引导销13的前边缘26之间的相交部分之间延伸的轴向凸出直线。
重要的是,在假想15%圆23处与引导销13的后边缘27相交的叶轮座5的半径和后边缘线28之间的后边缘角(α)等于或大于10度且等于或小于30度。优选是,所述后边缘角(α)等于或大于15度且等于或小于25度。因此,沿叶轮7的旋转方向看(在图6-11中为顺时针),引导销13的远端位于引导销13的近端的上游。因此,当由于堵塞而需要清洁序列且叶轮7向后驱动时,由于成角度的引导销13和成角度的后边缘27,任何固体物质将更容易从引导销13(即向内)耙出,而不是被缠绕在引导销13周围。因此,在清洁序列中反向旋转所需的时间显著减少,即清洁更有效的同时清洁更高效。
根据各种实施例,引导销13的后边缘27在假想15%圆23和假想85%圆24之间大致是直的。后边缘的明显凹入形状抵抗耙出效果。后边缘的明显凸出形状增大引导销和叶轮座的入口所需的阻挡。
根据各种实施例,在叶轮座5的、在15%圆23处与引导销13的前边缘26相交的半径以及前边缘线29之间的前边缘角(β)等于或大于10度和等于或小于30度。因此,在叶片17的前边缘18处的固体物质更容易刮掉。
根据各种实施例,引导销13的前边缘26在15%圆23和40%圆25之间主要是直的。
根据各种实施例,引导销13的上表面30的至少一部分是平表面,所述至少一部分由15%圆23、85%圆24、前边缘26和后边缘27来确定。在该优选实施例中,术语平表面的意思是连接在表面上的任何两个点的任何直线完全位于所述表面上。根据各种实施例,引导销13的上表面30的所述至少一部分相对于水平面倾斜,其中,沿轴向方向看,引导销13的远端位于引导销13的近端的上游。从引导销13的近端朝向引导销13的远端,引导销13具有减小的高度,且引导销13的底表面是圆形,以便防止固体物质卡在引导销13的底侧上。还可能的是,引导销13的上表面30在上游或下游弯折/弯曲,以便遵循叶轮7的叶片17的前边缘的相应形状,其中上表面30仍然是平表面。叶片17的前边缘18优选是位于水平面中或圆锥形平面中,其中,前边缘的内部部分沿上游方向移动。
在叶片17的前边缘18和引导销13的上表面30之间的距离(即间隙高度)等于或大于0.05mm和等于或小于1mm,优选是等于或大于0.1mm和等于或小于0.5mm。这同样适用于在叶轮座5的上表面12和叶片17的下边缘20之间的距离。
在第一实施例的叶轮座5和第二实施例的叶轮座5之间存在差异。根据第二实施例的引导销13的前边缘26由引导销13的最上游侧表面和引导销13的上表面30之间的边缘/相交部分构成。根据第一实施例的叶轮座5,引导销13至少在进口壁10和所述假想40%圆25之间包括预前边缘31,所述预前边缘沿泵1的旋转方向看和沿轴向方向看位于引导销13的前边缘26的上游。根据第二实施例的叶轮座5,引导销13不包括这样的预前边缘或者只包括短的预前边缘。
下面参考图12-14,其中,叶轮7的叶片17的自由缘和叶轮7的毂形部16凸出至叶轮座5。更确切地说,表示了在叶片17的前边缘18和引导销13之间的连接作用。
根据各种实施例,引导销13的径向最内侧部分位于叶轮7的毂形部16的径向外侧。因此,固体物质可以不被捕获在叶轮7的毂形部16和引导销13的上表面30之间,且在泵1反向操作时,耙出的固体物质将更容易离开引导销13。
根据各种实施例,如图13所示,在假想15%圆23和假想85%圆24之间,在引导销13的后边缘27的凸出切线以及在叶片17的前边缘18和叶片17的吸力侧21之间的相交部分的凸出切线之间的清洁角(ε)等于或大于80度且等于或小于120度,其中,叶片17的前边缘18从叶轮7的毂形部16螺旋地扫掠至叶片17的下边缘20。由此,任何固体物质将更容易从引导销13耙出。
根据各种实施例,如图14所示,在引导销13的前边缘26的凸出切线以及在叶片17的前边缘18和叶片17的压力侧22之间的相交部分的凸出切线之间的刮削角(δ)将在15%圆23和85%圆24之间大于90度和等于或小于120度,其中,叶片17的前边缘18从叶轮7的毂形部16螺旋地扫掠至叶片17的下边缘20。因此,任何固体物质将更容易地从叶轮7刮掉。
本发明的可行变化
本发明并不只局限于上面所述和附图中所示的实施例,这些实施例主要有说明性和示例性目的。本专利申请将覆盖本文所述的优选实施例的所有调节和变化,因此本发明由附加权利要求的措辞来确定,因此,设备可以在附加权利要求的范围内以各种方式变化。
还应当指出,关于/涉及的术语例如上方、下方、上部、下部等的所有信息应当解释/阅读为设备根据附图来定向,附图定向成使得能够正确地阅读参考。因此,这些术语只表示在所示实施例中的相互关系,当本发明的设备提供有另一结构/设计时,这些关系可以变化。
还应当指出,尽管没有明确说明来自特定实施例的特征可以与来自另一实施例的特征组合,但是当组合可行时,该组合应当认为是显而易见。
Claims (12)
1.用于泵送包括固体物质的液体的泵(1),所述泵(1)包括叶轮座(5)和开式叶轮(7),
-所述开式叶轮具有盖板(15)、位于中心的毂形部(16)以及与盖板(15)和毂形部(16)连接的至少两个螺旋扫掠的叶片(17),其中,开式叶轮(7)的各叶片(17)包括邻近毂形部(16)的前边缘(18)、在开式叶轮(7)周边处的后边缘(19)以及下边缘(20),其中,下边缘(20)从前边缘(27)延伸至后边缘(28),并使得叶片(17)的吸力侧(21)与叶片(17)的压力侧(22)分离,其中,在泵(1)操作的过程中,开式叶轮(7)可相对于叶轮座(5)沿轴向方向来回移动,
-所述叶轮座(5)具有由进口壁(10)确定的轴向进口(9)和位于所述轴向进口(9)下游的上表面(12),其中,叶轮座(5)具有进口半径(R),所述进口半径从轴向延伸中心轴线(A)至位于叶轮座(5)的进口壁(10)和上表面(12)之间的圆形相交部分(11)而测量,所述叶轮座(5)包括引导销(13),所述引导销与所述进口壁(10)连接,并从所述进口壁径向向内延伸,其中,所述叶片(17)的前边缘(18)设置成在泵(1)操作的过程中与叶轮座(5)的引导销(13)配合,叶片(17)的下边缘(20)定位成与叶轮座(5)的上表面(12)相对,引导销(13)具有尖端半径(r),所述尖端半径从轴向延伸中心轴线(A)至引导销(13)的径向最内侧部分而测量,其中,假想15%圆(23)从所述圆形相交部分(11)径向向内偏移所述进口半径(R)和所述尖端半径(r)之间的差值的15%,假想85%圆(24)从所述圆形相交部分(11)径向向内偏移所述进口半径(R)和所述尖端半径(r)之间的差值的85%,
其特征在于,后边缘线(28)是在假想15%圆(23)和引导销(13)的后边缘(27)之间的相交部分以及在假想85%圆(24)和引导销(13)的后边缘(27)之间的相交部分之间延伸的轴向凸出直线,在假想15%圆(23)处与引导销(13)的后边缘(27)相交的叶轮座(5)的半径和后边缘线(28)之间的后边缘角(α)等于或大于10度且等于或小于30度。
2.根据权利要求1所述的泵(1),其中:在假想15%圆(23)和假想85%圆(24)之间,在引导销(13)的前边缘(26)的凸出切线以及在叶片(17)的前边缘(18)和叶片(17)的压力侧(22)之间的相交部分的凸出切线之间的刮削角(δ)大于90度且等于或小于120度,其中,叶片(17)的前边缘(18)从开式叶轮(7)的毂形部(16)螺旋地扫掠至叶片(17)的下边缘(20)。
3.根据权利要求1或2所述的泵(1),其中:在假想15%圆(23)和假想85%圆(24)之间,在引导销(13)的后边缘(27)的凸出切线以及在叶片(17)的前边缘(18)和叶片(17)的吸力侧(21)之间的相交部分的凸出切线之间的清洁角(ε)等于或大于80度且等于或小于120度,其中,叶片(17)的前边缘(18)从开式叶轮(7)的毂形部(16)螺旋地扫掠至叶片(17)的下边缘(20)。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的泵(1),其中:引导销(13)的径向最内侧部分位于开式叶轮(7)的毂形部(16)的径向外侧。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的泵(1),其中:在开式叶轮(7)的叶片(17)的前边缘(18)和引导销(13)的上表面(30)之间的间隙等于或大于0.05mm且等于或小于1mm。
6.根据权利要求1-5中任意一项所述的泵(1),其中:所述后边缘角(α)等于或大于15度且等于或小于25度。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的泵(1),其中:前边缘线(29)是在假想15%圆(23)和引导销(13)的前边缘(26)之间的相交部分以及在假想85%圆(24)和引导销(13)的前边缘(26)之间的相交部分之间延伸的轴向凸出直线,在假想15%圆(23)处与引导销(13)的前边缘(29)相交的叶轮座(5)的半径和前边缘线(29)之间的前边缘角(β)等于或大于10度且等于或小于30度。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的泵(1),其中:引导销(13)的后边缘(27)在假想15%圆(23)和假想85%圆(24)之间大致是直的。
9.根据前述权利要求中任意一项所述的泵(1),其中:假想40%圆(25)从所述圆形相交部分(11)径向向内偏移所述进口半径(R)和所述尖端半径(r)之间的差值的40%,引导销(13)的前边缘(26)在假想15%圆(23)和假想40%圆(25)之间大致是直的。
10.根据前述权利要求中任意一项所述的泵(1),其中:引导销(13)的上表面(30)的至少一部分是平表面,所述至少一部分由假想15%圆(23)、假想85%圆(24)、前边缘(26)和后边缘(27)来确定。
11.根据权利要求10所述的泵(1),其中:引导销(13)的上表面(30)的所述至少一部分相对于水平面倾斜,沿轴向方向看,引导销(13)的远端位于引导销(13)的近端的上游。
12.根据前述权利要求中任意一项所述的泵(1),其中:假想40%圆(25)从所述圆形相交部分(11)径向向内偏移所述进口半径(R)和所述尖端半径(r)之间的差值的40%,引导销(13)至少在进口壁(10)和所述假想40%圆(25)之间包括预前边缘(31),所述预前边缘沿泵(1)的旋转方向看和沿轴向方向看位于引导销(13)的前边缘(26)的上游。
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