CN117751245A - 泵壳体及泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及泵壳体及泵。泵壳体(5)具备切割部(30)，该切割部(30)具有当叶轮(4)被收容于泵壳体(5)时与叶轮(4)的前缘部(20)相对的上表面(35)。上表面(35)包含至少具有两个角度的区域。

Description

泵壳体及泵

技术领域

本发明涉及泵壳体及泵。

背景技术

为了输送在下水管中流动的污水等液体而使用泵(特别是涡旋泵)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2019-143630号公报

发明内容

发明要解决的课题

这样的污水有时包含纤维状物质、固体状物质等异物。若这样的异物附着、堆积于叶轮的叶片，则可能因异物而使泵堵塞。

因而，本发明的目的在于，提供一种能够防止由异物引起的泵堵塞的泵壳体及泵。

用于解决课题的手段

一个方式提供一种能够收容叶轮的泵壳体。所述泵壳体具备切割部，所述切割部具有当所述叶轮被收容于所述泵壳体时与所述叶轮的前缘部相对的上表面，所述上表面包含至少具有两个角度的区域。

在一个方式中，所述区域被划分为配置在所述前缘部的内端侧的内端侧区域和配置在所述前缘部的外端侧的外端侧区域，所述内端侧区域与所述前缘部之间的角度大于所述外端侧区域与所述前缘部之间的角度。

在一个方式中，所述区域被划分为配置在所述前缘部的内端侧的内端侧区域和配置在所述前缘部的外端侧的外端侧区域，所述外端侧区域与所述前缘部之间的角度大于所述内端侧区域与所述前缘部之间的角度。

在一个方式中，所述上表面具有将所述区域划分为配置在所述前缘部的内端侧的内端侧区域和配置在所述前缘部的外端侧的外端侧区域的边界部，所述边界部与所述前缘部之间的间隙小于所述内端侧区域与所述前缘部之间的间隙及所述外端侧区域与所述前缘部之间的间隙。

在一个方式中，所述边界部具有将所述内端侧区域及所述外端侧区域平滑地连接的曲部形状。

在一个方式中，所述边界部具有将所述内端侧区域及所述外端侧区域以规定的角度连接的角部形状。

在一个方式中，所述泵壳体包括：壳主体，其能够配置在所述叶轮的周围；以及壳体衬套，其与所述壳主体连接，且固定有所述切割部。

在一个方式中，所述切割部由与所述壳体衬套不同的部件构成。

在一个方式中，所述切割部是与所述壳体衬套一体成型的部件。

在一个方式中，所述切割部具有：前方侧面，其在所述叶轮被收容于所述泵壳体时，在所述叶轮的旋转方向上位于前方；以及后方侧面，其在所述叶轮被收容于所述泵壳体时，在所述叶轮的旋转方向上位于后方，所述前方侧面及所述后方侧面与所述上表面连接。

在一个方式中，所述前方侧面具有平面形状。

在一个方式中，所述前方侧面具以规定的角度弯折的形状。

在一个方式中，所述前方侧面具有曲面形状。

在一个方式中，所述泵壳体具有吸入口及排出口，所述切割部关于所述吸入口的中心配置在所述排出口的相反侧。

在一个方式中，所述泵壳体具有在其内表面形成的槽，所述槽与所述切割部邻接配置。

一个方式提供一种泵，其包括：叶轮；以及所述泵壳体，其收容所述叶轮。

发明效果

泵壳体具备与叶轮的前缘部相对的切割部。因此，即使液体中包含的异物被吸入泵壳体，切割部也会将异物切断(和/或磨碎)。其结果，泵壳体能够防止由异物引起的泵堵塞。

附图说明

图1是示出泵装置的一个实施方式的图。

图2是图1的A-A线剖视图。

图3是从斜上方观察切割部时的图。

图4是从斜下方观察切割部时的图。

图5是示出切割部的另一实施方式的图。

图6是示出排出口与切割部的位置关系的图。

图7是示出与前缘部相对的切割部的上表面的图。

图8A是说明叶片的前缘部与切割部的上表面之间的角度的图。

图8B是说明叶片的前缘部与切割部的上表面之间的角度的图。

图8C是说明叶片的前缘部与切割部的上表面之间的角度的图。

图9是示出在泵壳体的内表面形成的多个槽的图。

图10是示出具有平面形状的切割部的前方侧面的图。

图11是示出以规定的角度弯折的切割部的前方侧面的图。

图12是示出曲面形状的切割部的前方侧面的图。

图13A是示出切割部的上表面与切割部的前方侧面之间的角度的图。

图13B是示出切割部的上表面与切割部的前方侧面之间的角度的图。

图13C是示出切割部的上表面与切割部的前方侧面之间的角度的图。

具体实施方式

以下，参照附图说明实施方式。

图1是示出泵装置的一个实施方式的图。如图1所示，泵装置PA包括输送液体的泵1和驱动泵1的马达2。在图1所示的实施方式中，泵1是用于输送在下水管中流动的污水等液体的涡旋泵。

泵1包括：与马达2连结的旋转轴3；固定于旋转轴3的端部的叶轮4；以及收容叶轮4的泵壳体5。旋转轴3在马达2的作用下旋转，叶轮4在泵壳体5内与旋转轴3一起旋转。在马达2与叶轮4之间配置有安装于旋转轴3的机械密封件6。机械密封件6防止被吸入泵1吸入的液体浸入马达2。

泵壳体5包括配置在叶轮4周围的壳主体10和与壳主体10连接的壳体衬套11。壳体衬套11具有在其中央部分形成的吸入口12。壳主体10具有在其内部形成的涡旋室(涡室)13和与涡旋室13连接的排出口14。涡旋室13具有包围叶轮4的形状。

叶轮4通过紧固件7固定于旋转轴3的端部。当叶轮4通过马达2的驱动而旋转时，液体被从吸入口12吸入。液体通过叶轮4的旋转而被赋予速度能，进而液体从涡旋室13中通过，由此速度能被变换为压力能，液体升压。升压后的液体被排出口14排出。叶轮4的叶片15与壳体衬套11的内表面11a相对，在叶片15与内表面11a之间形成具有规定大小的间隙。

图2是图1的A-A线剖视图。如图2所示，叶轮4包括多片(在本实施方式中为两片)叶片15和固定有叶片15的凸台部16。叶片15以凸台部16为中心与旋转轴3一起旋转(参见图2的实线箭头)。

如图2所示，泵壳体5具有构成涡旋室13的涡卷起点的舌部25。涡旋室13沿着叶轮4的圆周方向延伸，在涡旋室13中流动的液体由舌部25分流。因此，液体的大部分流向排出口14，同时，液体的一部分在涡旋室13中循环(参见图2的虚线箭头)。

在图2所示的实施方式中，叶片15为后掠翼。更具体来说，叶片15具有从凸台部16以螺旋状延伸的前缘部20和从前缘部20以螺旋状延伸的后缘部21。前缘部20与后缘部21相互连接，构成为一体。

前缘部20配置在吸入口12的径向内侧。后缘部21与壳体衬套11的内表面11a相对(参见图1)。因此，在从旋转轴3的轴线CL方向观察时，前缘部20配置为从壳体衬套11露出，后缘部21配置在壳体衬套11的背侧。

如上所述，泵装置PA的处理液有时包含纤维状物质、固体状物质等异物。叶片15的前缘部20配置在吸入口12的径向内侧。因此，当由于叶轮4的旋转而处理液被吸入到吸入口12时，异物可能附着、堆积在前缘部20。在该状态下，当叶轮4旋转时，异物被夹入后缘部21与壳体衬套11的内表面11a之间的间隙，其结果，可能导致泵1堵塞。

因而，为了防止异物导致的泵堵塞，泵1(更具体来说是泵壳体5)具备切断(和/或磨碎)异物切割部30。以下参照附图说明切割部30的构成。

图3是从斜上方观察切割部时的图。图4是从斜下方观察切割部时的图。切割部30的形状没有特别限定，在图3及图4所示的实施方式中，在从轴线CL方向观察切割部30时，切割部30具有尖细形状。切割部30固定于泵壳体5的壳体衬套11并从吸入口12突出，以阻碍从吸入口12中通过的液体的流路。切割部30具有覆盖前缘部20的长度。

在图4所示的实施方式中，壳体衬套11具有与吸入口12连接的切割部安装部31。切割部安装部31是向吸入口12的径向外侧延伸的凹部，切割部30通过两个紧固件32固定于切割部安装部31。紧固件32的数量不限定于本实施方式。当叶轮4收容在泵壳体5中时，在切割部30与前缘部20之间形成具有规定大小的间隙。

在本实施方式中，切割部30由与壳体衬套11不同的部件构成。通过这样的构成，从而即使切割部30磨损，作业者也能够容易地更换切割部30。此外，通过在切割部30与壳体衬套11之间配置间隔件(未图示)，从而作业者能够调整切割部30与前缘部20之间的间隙的大小。在一个实施方式中，切割部30也可以是与壳体衬套11一体成型的部件。

切割部30具有当叶轮4收容于泵壳体5时与叶片15的前缘部20相对的上表面35、在叶轮4的旋转方向(参见图4的箭头)上位于前方的前方侧面36、在叶轮4的旋转方向上位于后方的后方侧面37、以及位于上表面35的相反侧的下表面38。在本实施方式中，前方侧面36及后方侧面37与上表面35及下表面38连接，切割部30的纵剖面形状具有四边形状。

图5是示出切割部的另一实施方式的图。在图5所示的实施方式中，切割部30没有下表面38，切割部30的纵剖面形状具有三角形状。像这样，切割部30的纵剖面形状可以具有四边形状或三角形状。

当通过马达2的驱动而叶轮4旋转时，液体中包含的异物被配置于吸入口12的切割部30捕捉。捕捉到的异物被切割部30切断。被切断的异物的一部分由切割部30的前方侧面36承接，通过旋转的叶轮4而向涡旋室13移动。然后，异物通过排出口14向外部排出。

被切断的异物的其他部分进入上表面35与前缘部20之间的间隙，被切割部30切断(磨碎)。更具体来说，异物在被夹入上表面35和前缘部20的状态下，一边由旋转的前缘部20磨碎一边向后缘部21侧移动。然后，异物向涡旋室13移动，通过排出口14向外部排出。

在图4所示的实施方式及图5所示的实施方式中，切割部30具有不同的构造。包含异物的液体势头迅猛地被吸入泵壳体5。因此，切割部30无论其纵剖面形状(参见图4及图5)如何均能够将捕捉到的异物切断。

图6是示出排出口与切割部的位置关系的图。如图6所示，切割部30关于吸入口12的中心CP配置在排出口14的相反侧。吸入口12的中心CP与轴线CL方向一致。舌部25与排出口14邻接配置。通过这样的配置，从而异物在与舌部25相反侧的位置被放出到涡旋室13。然后，异物一边承受离心力一边通过流动的液体而在涡旋室13中移动。因此，异物不会被舌部25钩挂而从排出口14向外部排出。其结果，能够防止异物钩挂于舌部25。

图7是示出切割部的与前缘部相对的上表面的图。如图7所示，切割部30的上表面35包含至少具有两个角度(倾斜角度)的区域。在本实施方式中，切割部30的上表面35具有配置在前缘部20的内端侧的内端侧区域35A、配置在前缘部20的外端侧的外端侧区域35B、以及配置在内端侧区域35A与外端侧区域35B之间的边界部35C。内端侧区域35A配置在切割部30的顶端侧，因此也可以被称为顶端侧区域。同样地，外端侧区域35B配置在切割部30的基端侧，因此也可以被称为基端侧区域。需要说明的是，表示边界部35C的黑点是为了容易地理解边界部35C的位置的假想的点。

前缘部20的内端定义为与凸台部16邻接的前缘部20的部位，前缘部20的外端定义为与后缘部21邻接的前缘部20的部位。在本实施方式中，在切割部30的上表面35形成的区域由边界部35C划分为内端侧区域35A和外端侧区域35B。外端侧区域35B随着从切割部30的基端侧趋向顶端侧而向下方倾斜，内端侧区域35A随着从外端侧区域35B趋向切割部30的顶端侧而向下方倾斜。

图8A～图8C是说明叶片的前缘部与切割部的上表面之间的角度的图。需要说明的是，在图8A～图8C中，为了容易观察附图，将角度夸张表现。

如图8A所示，在叶轮4收容于泵壳体5时，凸台部16与水平线HL平行延伸，前缘部20相对于水平线HL向上倾斜延伸。换言之，前缘部20以凸台部16为中心，具有向斜上方延伸的锥形状。

如图8B所示，内端侧区域35A与前缘部20之间的角度θ1大于外端侧区域35B与前缘部20之间的角度θ2(θ1＞θ2)。由于角度θ1大于角度θ2，因此液体中包含的异物积极地进入上表面35的内端侧区域35A与前缘部20之间的间隙。进入间隙的异物通过前缘部20的旋转而从内端侧区域35A向外端侧区域35B移动。

如图8B所示，边界部35C与前缘部20之间的间隙小于内端侧区域35A与前缘部20之间的间隙及外端侧区域35B与前缘部20之间的间隙。换言之，边界部35C在切割部30的上表面35中最接近前缘部20。因此，从内端侧区域35A向外端侧区域35B移动的异物被前缘部20及边界部35C压扁，被更细地切断。

边界部35C可以具有将内端侧区域35A及外端侧区域35B平滑地连接的曲部形状，也可以具有将内端侧区域35A及外端侧区域35B以规定的角度(更具体来说是钝角)连接的角部形状。边界部35C的形状也可以基于液体中包含的异物的材质、大小、长度等要素来决定。

在本实施方式中，内端侧区域35A及外端侧区域35B分别具有平面形状。在一个实施方式中，内端侧区域35A及外端侧区域35B中的至少一个也可以具有在与前缘部20接近的方向上以圆弧状延伸的曲面形状(即凸形状)。在另一实施方式中，内端侧区域35A及外端侧区域35B中的至少一个也可以具有在与前缘部20分离的方向上以圆弧状延伸的曲面形状(即凹形状)。内端侧区域35A及外端侧区域35B也可以具有曲率相同的曲面形状或曲率不同的曲面形状。

在本实施方式中，边界部35C与前缘部20的中央部分邻接配置(参见图7)。在一个实施方式中，边界部35C也可以配置为与前缘部20的中央部分相比接近内端侧，在另一实施方式中，边界部35C也可以配置为与前缘部20的中央部分相比接近外端侧。

如上所述，角度θ2小于角度θ1。因此，通过边界部35C的异物积极地被外端侧区域35B及前缘部20磨碎。磨碎的异物与液体一起被向涡旋室13放出。

泵壳体5也可以具有在其内表面形成的槽40(参见图3)。槽40在叶轮4的旋转方向上配置在切割部30的上游侧，与切割部30邻接。更具体来说，槽40形成于壳体衬套11的内表面11a，从吸入口12朝向涡旋室13延伸。切割部30的前方侧面36与槽40的起始端40a连接，槽40的终止端40b与涡旋室13连接。

图9是示出在泵壳体的内表面形成的多个槽的图。如图9所示，泵壳体5也可以具有在其内表面形成的多个槽40。在图9所示的实施方式中，多个槽40沿着吸入口12的周向配置，切割部30与多个槽40中的一个邻接配置。图9所示的切割部30具有与图5所示的实施方式的切割部30相同的构造，但也可以具有与图3所示的实施方式的切割部30相同的构造。

在图8B所示的实施方式中，角度θ1大于角度θ2，如图8C所示，角度θ1也可以小于角度θ2(θ1＜θ2)。换言之，外端侧区域35B与前缘部20之间的角度θ2大于内端侧区域35A与前缘部20之间的角度θ1。通过这样的构造，从而进入内端侧区域35A与前缘部20之间的间隙的异物积极地被内端侧区域35A及前缘部20磨碎。在图8C所示的实施方式中，边界部35C也在切割部30的上表面35中最接近前缘部20。因此，异物被前缘部20及边界部35C更细地切断。

通过使角度θ2大于角度θ1，从而前缘部20能够积极地使磨碎的异物向后缘部21侧移动。在泵壳体5具有槽40的情况下，前缘部20能够积极地将异物推入槽40。异物在进入槽40的状态下沿着槽40移动，在槽40的终止端40b被向涡旋室13放出。由切割部30的前方侧面36承接的异物通过前方侧面36被引导至槽40，通过叶轮4的旋转而被从槽40向涡旋室13放出。

图10是示出具有平面形状的切割部的前方侧面的图。图11是示出以规定的角度弯折的切割部的前方侧面的图。图12是示出具有曲面形状的切割部的前方侧面的图。在图10所示的实施方式中，切割部30的前方侧面36具有与垂直于轴线CL方向延伸的基准线RL平行的平面形状。在图11所示的实施方式中，与基准线RL平行延伸的前方侧面36具有在其中途向叶轮4的旋转方向(参见图11的箭头)弯折的形状。在图12所示的实施方式中，前方侧面36具有在叶轮4的旋转方向(参见图12的箭头)上以圆弧状延伸的曲面形状。

作业者也可以基于液体中包含的异物的材质、大小、长度等要素来选择切割部30的前方侧面36的形状。特别是，在切割部30具有能够从壳体衬套11拆下的构造的情况下，作业者能够对应于泵装置PA的设置状况适当地变更具有不同的前方侧面36的切割部30。

图13A～图13C是示出切割部的上表面与切割部的前方侧面之间的角度的图。如图13A及图13C所示，上表面35与前方侧面36之间的角度θa也可以是锐角，如图13B所示，角度θa也可以是直角(90度)。在角度θa为锐角的情况下，角度θa可以是45度～58度。虽未图示，但只要能够起到上述效果即可，角度θa也可以是钝角。

在图13C所示的实施方式中，切割部30没有下表面38，切割部30的纵剖面形状具有三角形状。如图13A～图13C所示，切割部30的纵剖面形状也可以具有四边形状或三角形状。

在上述实施方式中，对具有两个区域(即，内端侧区域35A及外端侧区域35B)的切割部30的上表面35进行了说明，但切割部30的上表面35的区域不限定于两个。在一个实施方式中，切割部30的上表面35也可以包含具有3个以上的角度(倾斜角度)的区域。

上述实施方式的记载目的在于，使得本发明所属的技术领域中的具有普通知识的人员能够实施本发明。本领域技术人员当然能够实施上述实施方式的多种变形例，本发明的技术思想也能够应用于其他实施方式。因此，本发明不限定于所记载的实施方式，应理解为基于由权利要求书定义的技术思想的最宽范围。

产业上的可利用性

本发明能够应用于泵壳体及泵。

附图标记说明

1泵

2马达

3旋转轴

4叶轮

5泵壳体

6机械密封件

7紧固件

10壳主体

11壳体衬套

11a内表面

12吸入口

13涡旋室

14排出口

15叶片

16凸台部

20前缘部

21后缘部

25舌部

30切割部

31切割部安装部

32紧固件

35上表面

35A内端侧区域(顶端侧区域)

35B外端侧区域(基端侧区域)

35C边界部

36前方侧面

37后方侧面

38下表面

40槽

40a起始端

40b终止端

Claims (16)

1.一种泵壳体，其能够收容叶轮，所述泵壳体的特征在于，

具备切割部，所述切割部具有当所述叶轮被收容于所述泵壳体时与所述叶轮的前缘部相对的上表面，

所述上表面包含至少具有两个角度的区域。

2.根据权利要求1所述的泵壳体，其特征在于，

所述区域被划分为：

配置在所述前缘部的内端侧的内端侧区域；和

配置在所述前缘部的外端侧的外端侧区域，

所述内端侧区域与所述前缘部之间的角度大于所述外端侧区域与所述前缘部之间的角度。

3.根据权利要求1所述的泵壳体，其特征在于，

所述区域被划分为：

配置在所述前缘部的内端侧的内端侧区域；和

配置在所述前缘部的外端侧的外端侧区域，

所述外端侧区域与所述前缘部之间的角度大于所述内端侧区域与所述前缘部之间的角度。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的泵壳体，其特征在于，

所述上表面具有将所述区域划分为配置在所述前缘部的内端侧的内端侧区域和配置在所述前缘部的外端侧的外端侧区域的边界部，

所述边界部与所述前缘部之间的间隙小于所述内端侧区域与所述前缘部之间的间隙及所述外端侧区域与所述前缘部之间的间隙。

5.根据权利要求4所述的泵壳体，其特征在于，

所述边界部具有将所述内端侧区域及所述外端侧区域平滑地连接的曲部形状。

6.根据权利要求4所述的泵壳体，其特征在于，

所述边界部具有将所述内端侧区域及所述外端侧区域以规定的角度连接的角部形状。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的泵壳体，其特征在于，

所述泵壳体包括：

壳主体，其能够配置在所述叶轮的周围；以及

壳体衬套，其与所述壳主体连接，且固定有所述切割部。

8.根据权利要求7所述的泵壳体，其特征在于，

所述切割部由与所述壳体衬套不同的部件构成。

9.根据权利要求7所述的泵壳体，其特征在于，

所述切割部是与所述壳体衬套一体成型的部件。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的泵壳体，其特征在于，

所述切割部具有：

前方侧面，其在所述叶轮被收容于所述泵壳体时，在所述叶轮的旋转方向上位于前方；以及

后方侧面，其在所述叶轮被收容于所述泵壳体时，在所述叶轮的旋转方向上位于后方，

所述前方侧面及所述后方侧面与所述上表面连接。

11.根据权利要求10所述的泵壳体，其特征在于，

所述前方侧面具有平面形状。

12.根据权利要求10所述的泵壳体，其特征在于，所述前方侧面具以规定的角度弯折的形状。

13.根据权利要求10所述的泵壳体，其特征在于，

所述前方侧面具有曲面形状。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的泵壳体，其特征在于，所述泵壳体具有吸入口及排出口，

所述切割部关于所述吸入口的中心配置在所述排出口的相反侧。

15.根据权利要求1至14中任一项所述的泵壳体，其特征在于，

所述泵壳体具有在其内表面形成的槽，

所述槽与所述切割部邻接配置。

16.一种泵，其特征在于，包括：

叶轮；以及

收容所述叶轮的权利要求1至15中任一项所述的泵壳体。