CN1343139A - 离心式分离器的固定环 - Google Patents

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Abstract

一种用于连接离心式分离器转子第一部分和第二部分(2,3)的固定环(1),转子第一部分(2)具有一个圆形筒状端部(4),该端部有确定的内径和一中心线,该中心线基本上与旋转轴线重合,第二部分(3)具有一环状凸缘部分(5)。从圆形筒状端部(4)内的径向内部和环形凸缘部分(5)的轴向外部的位置,将固定环(1)径向向外地插入一凹槽(7),并经两径向外接触面(8,9)贴靠端部(4),经内接触面(10,11)贴靠突缘部(5)。按照本发明,固定环(1)绕该旋转轴线基本上延伸一整圈,两端面彼此相向,且由能伸缩的弹性材料制成一整体件,使其在无载荷状态下会呈大致圆环形,其外径至和凹槽(7)的外半径一样大,这些接触面(8,9,10,11)晕样设置和取向,使它们在绕围该旋转轴线的每一轴面剖面中有一中间点,这些接触面(8,9,10,11)在该点上具有同一和重合的垂直方面,并且沿朝向转子内部隔离腔(12)的方向,与旋转轴线构成一锐角,这些接触面(8,9,10,11)与垂直方向基本上对称。

Description

离心式分离器的固定环
本发明涉及连接离心式分离器内转子的第一和第二部分的一种固定环。转子绕旋转轴线转动并在转子自身内限定一个分离腔。转子第一部分具有一个圆形筒状端部，该端部有一确定的内半径和一中心线，该中心线基本上与旋转轴线重合。第二部分具有一环状凸缘部分，该凸缘部分在与旋转轴线垂直的平面内绕旋转轴线延伸并有一外半径，该外半径基本上与圆形筒状端部的内半径一样大，凸缘部分可沿轴向方向插入第一部分的端部，顶靠位于转子内的一个挡块。并且在插入位置上适宜于在相反的轴向、利用一个包含该固定环的锁定接头固定住。当装配该转子时，从圆形筒状端部内的径向内部和环形凸缘部分的轴向外部的位置，将固定环径向向外地插入具有确定外半径且在圆形筒状端部内绕旋转轴线延伸的凹槽，从而使固定环的径向外部向外伸入凹槽，而剩下的固定环的径向内部在凸缘部分的外半径内径向延伸；使固定环的外部通过两个相同的径向外接触表面与圆形筒状端部贴靠，固定环的内部通过两个相同的径向内接触表面与凸缘部分贴靠。这些接触面基本上旋转对称于该旋转轴线，并且适合于将因第二转子部分上的分离腔内的液体压力产生的轴向力传递到第一转子部分。
离心式分离器转子的各部分经常通过螺纹接合的方式连接在一起。其中，有一环绕转动轴线的外螺纹的大固定环紧紧地与转子部分的圆形筒状部分的内螺纹拧在一起。
首先，这种形式的固定环造成很高的生产制造和安装及拆卸费用。此外，这些连接受到重载荷作用，这引起了对尺寸、材料选择等方面的高要求。甚至可能发生：由于螺纹材料受到很大的载荷，在装配中当施加一确定的预载荷时，螺纹就已经咬住。
在US4710160中公开了另一个锁定连接。在此锁定连接中，两个或两个以上的本发明所涉及的那种固定环径向向外插入该转子部分的圆形筒状部内的内部凹槽中。公开的固定环固定于凹槽中，并通过拧紧在另一转子部分内的紧固环施加一预载荷。
这样，实际上就完成了一种减少上述缺点的锁定连接。但是，该锁定连接包括若干个需要制造、装配并偶尔被拆卸和重新装配的零件。因此这种锁定连接也使制造和运转费用高。
本发明的目的是提供一种上述种类的固定环，使这些缺点更进一步减少而又不危害锁定连接的安全。
依据本发明，这一目的通过下述方式完成：固定环绕旋转轴线基本上延伸一整圈，其两个端表面沿圆周方向彼此相向，并由可伸缩的弹性材料制成一个整体件，该固定环在无载荷状态下基本上呈圆环形，其外半径至少与凹槽的外半径一样大；这些接触表面的位置和取向应使它们在围绕旋转轴线的每一个轴向截面上有一个中心点，在此处接触表面有一对它们来说是共同的和重合的法线方向，同时在朝向转子内部分离腔的方向上，此法线与旋转轴线形成一锐角。这些接触表面基本上和此法线方向对称。
这样，由第一转子部分作用于固定环上的合力以及由另一转子部分作用于固定环上同样大小但方向相反的合力在围绕转动轴线的每一轴向截面内处于正好彼此相反的位置，结果固定环不受任何试图使其脱离出凹槽的力的作用。
在一个优先实施例中，所有接触表面是平行的和圆锥形的。固定环最好有一长方形截面。
在本发明的另一实施例中，固定环在圆周方向的延伸量(l)和径向厚度(t)应使其在安装状态下沿圆周方向端表面间的距离小于3.14t。
在此实施例的一个变型中，固定环在圆周方向上的延伸量和径向厚度(t)应使其在安装状态下沿圆周方向端表面间的距离小于1.5t。
以下，参考附图对本发明作更详细的描述：
图1概略地显示了通过离心式分离器一部分的轴向剖面，它提供了本发明固定环的一个实施例。
图2概略地显示了通过离心式分离器一部分的轴向截面，它提供本发明固定环的另一实施例。
图3显示了本发明固定环的再一实施例的三维视图。
在图1中，显示了离心式分离器转子的一部分，它设有本发明的固定环1。绕一未示出的旋转轴线转动的转子具有第一部分2和第二部分3。第一部分2有一圆形筒状端部4，其中心线与旋转轴线重合。第二部分3有一环状凸缘部分5，它在与旋转轴线垂直的平面内绕旋转轴线伸展。第一部分2的圆形筒状端部4比凸缘部分5的外半径稍大，因此凸缘部分可轴向插入端部4，顶靠位于转子第一部分2中的一个挡块6。端部的里面设有一凹槽7，此凹槽绕旋转轴线延伸。在此实施例中，该凹槽有一径向外圆锥接触表面8，此接触表面有一指向轴线方向并径向向内朝旋转轴线倾斜的法线方向。
长方形截面的固定环1具有截头锥形，并基本上绕旋转轴线延伸一整圈。固定环有两个端表面，它们在圆周方向上彼此相向。固定环1用弹性物质制成一整体件，在无载荷状态下，固定环基本上呈圆环形，其外半径至少与凹槽7的外半径一样大。当转子的第二部分3向挡块6轴向推进时，固定环可以从端部4内的径向内部位置，径向向外插入凹槽7内。
为了使这种情况成为可能，可将固定环1的一端径向向内弯曲，并将其沿圆周方向通过固定环的另一轴向端。从而使固定环获得一个比端部4的内半径小的外半径。为了确切防止在工作时发生这种情况，应使该固定环1在圆周方向上的延伸量和径向厚度(t)在装配状态下，沿圆周方向固定环端表面间的距离小于3.14t，最好此距离小于1.5t。
凹槽7的外半径应使固定环1在装入凹槽7时，其径向外部向外伸入凹槽7内，同时固定环1的其余径向内部则在凸缘部5的外半径内径向延伸。该固定环1的径向外部锥形接触表面9与凹槽7的外部锥形接触表面8贴靠，而其径向内部锥形接触表面10则与环形凸缘部分5的锥形接触表面11贴靠。
接触表面8、9、10和11的位置和取向应使它们在绕旋转轴线的每一个轴向截面内各有一个中心点，在此处接触表面8、9、10和11有一对它们来说是共同的和重合的法线方向，同时此法线在朝向转子内部分离腔12的方向上，与旋转轴线形成一锐角。该接触表面8、9、10和11和此法线方向基本上对称。
图2所示本发明固定环的实施例与图1所示实施例的不同之处在于：接触表面13、14、15和16在轴向截面上有一弯曲的形状，此形状最好是圆形。
图3三维地显示了本发明固定环的再一实施例。它在其径向外接触表面18上有一倾斜的内缘17，此倾斜内缘与凹槽的接触表面贴靠。
为了定向地引导固定环1，可在凹槽中设置一薄的凸肩，此凹槽在固定环1的两个端表面之间径向和轴向延伸。或者，在固定环的外边提供一杆状零件，将其插入凹槽7的相应孔中。

Claims (5)

1、一种用于连接离心式分离器转子第一部分和第二部分(2，3)的固定环(1)，该转子绕旋转轴线旋转，并在其自身内限定了一个分离腔(12)，转子第一部分(2)具有一个圆形筒状端部(4)，该端部有确定的内径和一中心线，该中心线基本上与旋转轴线重合，第二部分(3)具有一环状凸缘部分(5)，该凸缘部分在与旋转轴线垂直的平面内绕旋转轴线延伸，并有一外半径，该外半径基本上与圆形筒状端部(4)的内半径一样大，凸缘部分可沿轴向方向插入第一部分的端部(4)，顶靠位于转子内的一个挡块(6)，并且在插入位置上适宜于在相反的轴向、利用一个包含固定环(1)的锁定接头固定住。当装配转子时，从圆形筒状端部(4)内的径向内部和环形凸缘部分(5)的轴向外部的位置，将固定环径向向外地插入具有确定外半径、在圆形筒状端部(4)内绕旋转轴线延伸的凹槽(7)，从而使固定环(1)的径向外部向外伸入凹槽(7)，而剩下的固定环(1)的径向内部在凸缘部分(5)的外半径内径向延伸，使固定环(1)的外部通过两个相同的径向外接触表面(8，9，13，14)与圆形筒状端部(4)贴靠，而固定环(1)的内部通过两个相同的径向内接触表面(10，11，15，16)与凸缘部分(5)贴靠，这些接触表面(8，9，10，11，13，14，15，16)基本上旋转对称于该旋转轴线，并且适合于将因第二转子部分上的分离腔(12)内的液体压力产生的轴向力传递到第一转子部分(2)；
其特征在于：
该固定环(1)绕旋转轴线基本上延伸一整圈，其两个端表面沿圆周方向彼此相向，并由可伸缩的弹性材料制成一个整体件，使得在无载荷状态下，该固定环基本上呈圆环形，其外径至少与凹槽(7)的外径一样大；
这些接触表面的位置和取向应使其在围绕旋转轴线的每一个轴向截面上有一个中心点，在此处接触表面(8，9，10，11，13，14，15，16)有一个它们来说是共同和重合的法线方向，同时在转子内部在朝向分离腔(12)的方向上，该法线与旋转轴线形成一锐角，接触表面(8，9，10，11，13，14，15，16)基本上和此法线方向对称。
2、根据权利要求1所述的一种固定环，其特征在于所有的接触表面(8，9，10，11，13，14，15，16)是平行的和锥形的。
3、根据权利要求2所述的一种固定环，其特征在于其轴向截面是长方形。
4、根据权利要求1-3任一条所述的固定环，其特征在于其圆周方向延伸量和径向厚度(t)应使其在安装状态下，沿圆周方向的端表面间的距离小于3.14t。
5、根据权利要求4所述的一种固定环，其特征在于其圆周方向延伸量和径向厚度(t)应使其在安装状态下，沿圆周方向的端表面间的距离小于1.5t。
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