CN1654828A

CN1654828A - 旋转泵

Info

Publication number: CN1654828A
Application number: CNA2005100077593A
Authority: CN
Inventors: 西革弗瑞德·革丹辉思
Original assignee: Vail Environmental Technologies (pte) Ltd
Current assignee: Weir Envirotech Proprietary Ltd.
Priority date: 2004-02-12
Filing date: 2005-02-16
Publication date: 2005-08-17
Anticipated expiration: 2025-02-16
Also published as: CA2497015C; MXPA05001682A; BRPI0502366A; EP1566548A3; AU2005200591A1; GEP20074245B; EP1566548A2; US7476075B2; EP1566548B1; CA2497015A1; PL1566548T3; AR047670A1; DE602005018980D1; US20050191175A1; AU2005200591B2; CN100497954C; ZA200500984B; PE20050827A1

Abstract

本发明公开了一种旋转泵10，也就是离心泥浆泵，该泵具有主外壳12，该主外壳12容纳叶轮18，该叶轮18能够在由底衬25、28和外围主外壳部分24之间所定义的叶轮腔中转动。底衬28位于叶轮的抽吸端部，通过环状密封32相对于主外壳部分24滑动地密封。径向内部、轴向向外延伸的管状部分36与底衬28构成一体，并且与静止的管状入口部分40相对齐。在各自管状部分36、40上的座38和44在桥腔之上彼此相对，该桥腔容纳环状桥50，该桥50能够扩张以使得能够轴向调节底衬28从而缩短由于磨损导致的叶轮18的任何间隙。本发明还公开了两种环状桥50的变化。

Description

旋转泵

技术领域

本发明涉及一种旋转泵，尤其是一种离心泵，还涉及一种环状桥，该环状桥用于桥接旋转泵的两个相邻环状构件之间的环状间隙。

发明内容

申请人期望将本发明主要应用于抽吸尤其是泥浆这样的研磨液体的泵中。以下通过说明书对本申请进行描述。

本发明的第一个方面在于：提供一种调整旋转泵配置的方法，该方法包括：在所述泵的抽吸一端轴向调整外壳的末端部分，其中，该调整相对于所述外壳的剩余部分并且相对于所述泵的入口凸缘；该方法还包括：置换所述外壳的末端部分，该置换沿着外围密封界面相对于所述外壳的剩余部分进行，并且相对于入口凸缘和叶轮腔之间的入口管道中的断开上的入口凸缘进行，所述断开由轴向可调节的环状桥接环桥接。

本发明的第二个方面在于：在旋转泵中，在外壳的入口或抽吸末端提供一种调整外壳与叶轮之间齿侧隙的方法，该方法包括，相对于叶轮以及相应的相对于外壳的剩余部分和用于输送传导工作液体到所述泵的管道系统，置换外壳的浮动环部分，该浮动环相对于所述外壳的剩余部分在其上的径向外围滑动，并且相对于所述管道系统在其上的径向内侧移动，该方法还包括，通过轴向膨胀和收缩的桥来桥接管道系统和所述环径向内侧之间变化的间隙。

由此，本发明将主要外壳部分支撑起来，并且采用连接到其上的管道系统将入口部分固定，同时，使得所述末端浮动以便能够允许在其上进行调整从而相对于叶轮的一侧设置它，并且能够允许在其上进行渐进轴向调整以补偿或者减少沿叶轮相应末端的磨损。

本发明的第三方面在于：提供一种用于旋转泵的外壳，该泵的外壳由如下部件装配：

外围主外壳部分，该部分定义了用于抽吸液体的出口涡螺；

管状入口，该入口具有用于将泵连接到入口管道系统的入口凸缘，还具有从所述凸缘向由泵外壳所确定的叶轮腔延伸的管状部分，该管状部分终止所述叶轮腔的突然移动(shy)；

环状可调节部件，包括：与所述主外壳部分相补的环，该环用于形成叶轮腔，还包括与所述管状部分对齐并且相补的入口端口，该端口并且引导致所述的叶轮腔；

分别在主外壳部分和可调节部件上的相补充的环状座，用于在其间安装密封，以在主外壳部分和可调节部件之间形成一个轴向可调节接口；

分别在可调节部件和入口上的相对的环状座，用于接收可延伸的环状桥以允许在可调节组件和入口之间进行轴向调整；以及，

调节机构，用于可选择地、可调节地将可调节部分相对于主外壳部分和入口进行置换。

在便利情况下，可调节部件可以在其内侧具有提供一个入口端口的管状短截线，并且该短截线与所述管状部分相对齐并且相补，所述管状部分是上行管状部分，所述管状短截线是下行管状部分。

优选地，可调节部件可以是为一体的。在外壳用于泥浆泵时，该可调节部件可以是外壳形式，也就是钢外壳的形式。

优选地，环状桥可以是密封图形式，以在管状入口和环状可调节部件之间提供密封。相反的，如果需要，外壳可以包括在功能上与环状桥平行设置的密封圈，用于在管状入口和环状可调节部件之间进行密封。

本发明的第四方面在于：本发明延伸到了包括本发明的第三方面所述外壳以及可在外壳中旋转的叶轮的旋转泵。

所述旋转泵可以是离心泵形式。该旋转泵可以是泥浆泵。

本发明的第五方面在于：提供一种用于旋转泵外壳，或者用于本发明所述的旋转泵的环状桥，该桥包括：位于各自相对的环状座上的环状座队列，以及，将各自环状座队列与其它组相互偏置开的弹性隔离物，该隔离物为弹性可收缩和膨胀的，以减小所述环状座队列之间的变化的间隙。

该弹性隔离物可以包括：多个外围空间排列的弹性连接件。这些连接件可以在各自的座队列之间相紧固和延伸。优选地，这些连接件可以被弹性地配置和安排为相互铰链以进行折叠，以及相互之间脱离铰链以导致张开。铰链和脱离铰链通常可以与轴向无关。铰链和脱离铰链可以被座队列之间的相对旋转所影响。

随着发展，优选地，所述桥可以包括柔性座队列，该队列在所述座队列之间延伸以导致桥实现密封功能。

优选地，所述的桥可以是人工聚合材料浇铸而成。该聚合材料可以选自橡胶和聚氨脂，其变形和应力系数在如下范围内：

对于100％的伸长，应力在1.8和3.4牛/平方毫米之间，优选2.6牛/平方毫米；

对于200％的伸长，应力在4.8和8.7牛/平方毫米之间，优选6.7牛/平方毫米；

对于300％的伸长，应力在9.6和16.1牛/平方毫米之间，优选12.8牛/平方毫米；

对于400％的伸长，应力在16.2和25.6牛/平方毫米之间，优选20.9牛/平方毫米；

对于450％的伸长，应力在20.2和31.1牛/平方毫米之间，优选25.6牛/平方毫米。

更具体的，本发明的第六方面在于：为旋转泵的外壳或者本发明所述的旋转泵提供第二种环状桥，该桥包括：位于各自环状座上的相对的环状上行和下行座队列，以及具有上下行座队列并且包括多个弹性环的环状体，每个弹性环具有圆形的通道形状的截面，该截面的形状以及尺寸使得弹性环可以相互套接，这些环相互连接从而沿着轴向内部末端相对固定，并且沿着轴向外侧部分彼此之间可以相互滚动。

这些环可以是聚氨脂的，具有易于以较小摩擦系数相互滑动的表面。优选的，这些环可以是相互分离的浇铸件形式，这些浇铸件仅仅沿内侧固定地相互连接。所述相互连接的内侧因而可以提供所述的上行座队列，该座队列可以是凸缘形式从而允许在入口的相补的座的位置与下行座队列仅仅在下行座上相邻。

附图说明

以下结合附图通过对本发明实施例的介绍对本发明进行描述，其中：

图1在轴向上部分地示出了本发明的泥浆泵，并且示出了本发明的环状桥；

图2以侧视图方式，并采用放大比例示出了本发明第一实施例的环状桥；

图3示出了图2中沿III-III向的环状桥剖视图；

图4示出了图3中IV-IV方向剖切放大视图；

图5示出了图3中沿V-V方向的剖视图；

图6以放大比例示出了本发明中第二实施例的环状桥的局部视图；

图7以放大比例示出了图6中环状桥的局部放大视图。

具体实施方式

参考图1，本发明中的泥浆旋转泵通常以标号10表示，该泥浆泵10通常向对于标号11所示的中心线对称(除了其上的涡螺和出口凸缘)，在轴向部分，相对于中心线11的一侧仅仅示出了该泵的一半。

泵10包括泵外壳12，该外壳12提供一个入口14，泵10还包括叶轮腔和涡螺16，用于容纳旋转叶轮18。在图中，并未示出与涡螺相连的出口。叶轮18承载于旋转轴20上，通过该轴20，叶轮在固定的外壳12内旋转使用。

相对于轴20的位置沿外壳12的末端需要密封，其通常被称为干燥口或驱动端。该密封通常由标号22表示，其结构复杂且没有进行进一步详细的描述。

本发明关注于泵10，尤其是外壳12，在被称为是抽吸端的相对端部的结构。

外壳12是一个合成的外壳，包括主外壳部分24，相对的底衬，分别为由标号25表示的驱动底衬，以及由标号28表示的抽吸底衬，其中，本发明并不关注于衬垫25。主外壳24为环形封盖形式，并且，驱动底衬25和抽吸底衬28为环的形式。

说明书的剩余部分将特别地，或者说主要地对于抽吸端部的结构进行介绍。

主外壳部分24和抽吸底衬28为具有通常为锥形截面的环密封32提供相对的座26和30，锥度朝向邻近叶轮腔和涡螺16的自由内侧端部。座30为同心的以使得能够相对于主外壳部分24沿抽吸底衬28的轴向进行滑动置换。

抽吸底衬28具有环34，该环34为主外壳部分24提供叶轮腔和涡螺16的一个端部。该抽吸底衬28进一步在其上的径向末端具有短管状部分36，该部分36通向叶轮腔16的中心。抽吸底衬28具有上行座38。

可替代的，入口14可以由管状入口部分40和管状部分来提供，该入口部分40在其上的自由端部具有连接到管道系统的凸缘42，该管道系统用于在实际使用中将泥浆输送给旋转泥浆泵10，并且，该管状部分在其下行端部具有座44，该座44相对于管状部分36的座38。在座38和44之间，本发明为环状桥50提供一个桥腔或者座腔。

在使用中，外壳12，或者更准确的说，主外壳部分24保持静止。而且，连接到静止的管道系统的管状入口部分40保持静止或刚性。但是，尤其在叶轮18的抽吸端部，将承受很高的磨损，该磨损将腐蚀叶轮18的抽吸端部、环34的相应表面以及管状部分36的下行端部。如果这样的磨损不被关注，将在叶轮18的端部和环34的相应表面之间发展成为不适当的大的缝隙，由此导致许多并不期待的影响出现，这些影响主要是最终降低泵的效率。因此，在本发明中，申请人不断调整抽吸底衬28的轴向位置，以保证在叶轮18的端部和抽吸底衬28的表面之间具有适当的较小缝隙。在本发明中，为了达到这一目的，使得抽吸底衬28沿箭头48所示方向通过调整机构46可以进行调整。通过允许抽吸底衬28经过座环32相对于主外壳部分24来滑动，以及通过提供环状桥50作为不断延伸以弥补座38和44之间的缝隙的延伸桥，可以实现上述调整。在本发明一些实施例中，桥50具有密封装置，在另一些实施例中，则提供分离或者辅助的密封机构。

因此，本发明的优点在于：能够在不对主外壳24进行轴向调整，以及不对管道系统以及管道系统与外壳12之间的连接进行调整的情况下，补偿尤其是在高磨损区域的磨损。

本发明的进一步优点在于：耐高磨损的抽吸底衬能够独立于主外壳部分和外围入口部而替换。

参考图至图5，本发明中环状桥的一个实施例将被详细介绍。该桥通常由标号50表示，并且为一体的塑料材料浇铸件，优选为橡胶或聚氨脂。

环状桥50包括第一环52，轴向间隔第二环54通常在其间定义环状间隙，该间隙由标号56表示。在一侧，环状间隙56通过柔性固体挡板58封闭，以防止液体流过环状间隙56。

第一环52和第二环54通过多个纵向和径向的连接件60相互可折叠地连接，连接件60在外围隔开以在其间提供间隙。

挡板58为高柔性的，连接件60为塑料构成。在本实施例中，环状桥50为一体的，或者为橡胶的单一铸件。

如图4所示，第一环52具有外表面52.1，该表面通常为曲面，并且在其上的径向外侧和轴向的外侧末端混合进入平的环状表面52.2。

沿着第二环54的内部外围，具有外围的凸起54.1形式的圆形脊。沿着第二环54的外部的外围，切割形成浅通道54.2。

在使用中，第一环52和第二环54关于环状环50和连接件60的轴线相对旋转，形成本发明的铰链，第一环52和第二环54高效地铰链以在间隙56内折叠并且由此缩短桥50的轴向长度。因此，当图1中的外围表面38和44之间的间隙最小时，按照如上所述折叠桥50以在座38和44之间接收。由于抽吸底衬34需要在箭头48的方向进行调整，因此，塑料连接件60从它们的折叠环境渐进地旋转回到直立环境，以伸长或扩大桥50并且保证座38和44之间的间隙被填满。

在该实施例中，第二环54方便地位于座38和44中的一个的位置，并且，第一环52相对于座38和44中的另一个放置。而且，柔性但非持续的或者固体的挡板58阻止从环状间隙56流出或泄漏液体。

参考图6和图7，密封150形式的环状桥的第二实施例将被介绍。

密封150包括多个如152、154、156、158、160所示的具有曲面截面的环。环152到160为聚氨脂铸件形式，具有低摩擦系数表面，以使得易于在彼此间进行滑动。这些环具有曲面的主体，它们的切线沿它们的内侧轴向延长。这些环154、156、158、160具有使得相邻彼此之间相互终止的径向外部自由端部。环152具有突出的或者延伸出的自由端部分152.1，该部分延伸到其它环的末端之外。

环152在其径向内侧端部进一步具有径向向内突出的凸缘152.2。

环154到环158沿着它们的内侧具有渐进变长的轴向延伸以形成阶梯结构，但是，最里面的环160具有轻微缩短了轴向延伸以容纳减少了的座环166。所有的环通过例如合适的粘合、焊接等方式固定在它们的径向内侧端部。

进一步参考图7，座150在座38和44之间的座腔内被接收。座150通过座环166位于座44中，其中，座环166恰当的位于座44的阶梯或者减少部分中。

座38在其内侧具有突出的环形前端38.1，密封150径向向外接收前端38.1并且仅仅沿前端38.1径向向外邻接座38的平面部分。

通过在内侧上的轴向突出凸缘33.1，环状衬垫压紧环33闭合在座38和44之间定义的座腔。最外侧环152的自由突出部分152.1邻接衬垫压紧环凸缘33.1的内侧。

在衬垫压紧环凸缘33.1的径向内侧，具有环状密封腔，该腔沿着其径向内部的末端打开以接收O环70，该O环70与座150的环152相邻。

衬垫压紧环33的一角与密封腔33.2轴向分开，并在其上行和轴向的内侧末端在如图33.3处斜切或者成斜角，以为密封环72提供密封腔。

如上所述，密封150位于座44中，最初时，座38相对靠近座44，从而需要环152到160彼此卷起以缩短座150的轴向长度，从而匹配座38和44之间的较小的环状间隙。

由于叶轮和抽吸底衬的磨损不断增加，抽吸底衬34逐渐地轴向置换以减小由于磨损而在座38和44之间打开的间隙。弹性的环152到160滚动到相互延续，以填充所述间隙并从而桥接该间隙来阻止工作液体流入密封腔。

通过密封70和72使得密封起作用。

本发明的优点在于：提供轴向延伸的环状桥，以桥接轴向可调节环状部件之间的环状间隙。

Claims

1、一种调节旋转泵配置的方法，该方法包括：在所述泵的抽吸一端轴向调整外壳的末端部分，其中，该调整相对于所述外壳的剩余部分并且相对于所述泵的入口凸缘；该方法还包括：置换所述外壳的末端部分，该置换沿着外围密封界面相对于所述外壳的剩余部分进行，并且相对于入口凸缘和叶轮腔之间的入口管道中的断开上的入口凸缘进行，所述断开由轴向可调节的环状桥接环桥接。

2、一种在旋转泵中，在外壳的入口或抽吸末端调整外壳与叶轮之间齿侧隙的方法，该方法包括，相对于叶轮以及相应的相对于外壳的剩余部分和用于输送传导工作液体到所述泵的管道系统，置换外壳的浮动环部分，该浮动环相对于所述外壳的剩余部分在其上的径向外围滑动，并且相对于所述管道系统在其上的径向内侧移动，该方法还包括，通过轴向膨胀和收缩的桥来桥接管道系统和所述环径向内侧之间变化的间隙。

3、一种用于旋转泵的外壳，该泵的外壳由如下部件装配：

外围主外壳部分，该部分定义了用于抽吸液体的出口涡螺；

4、如权利要求3所述的用于旋转泵的外壳，其中：可调节部件可以在其内侧具有提供一个入口端口的管状短截线，并且该短截线与所述管状部分相对齐并且相补，所述管状部分是上行管状部分，所述管状短截线是下行管状部分。

5、如权利要求4所述的用于旋转泵的外壳，其中：可调节部件是为一体的。

6、如权利要求3所述的用于旋转泵的外壳，其中：环状桥是密封圈形式，以在管状入口和环状可调节部件之间提供密封。

7、如权利要求3所述的用于旋转泵的外壳，其中：外壳包括在功能上与环状桥平行设置的密封圈，用于在管状入口和环状可调节部件之间进行密封。

8、如权利要求3所述的外壳，其适用于泥浆泵。

9、一种旋转泵，该旋转泵包括权利要求3所述的外壳以及可在外壳中旋转的叶轮。

10、如权利要求9所述的旋转泵，该泵为离心泵形式。

11、如权利要求10所述的旋转泵，该泵为泥浆泵。

12、一种环状桥，该环状桥用于权利要求3所述的旋转泵的外壳，该环状桥包括：

位于各自相对的环状座上的环状座队列，以及，将各自环状座队列与其它组相互偏置开的弹性隔离物，该隔离物为弹性可收缩和膨胀的，以减小所述环状座队列之间的变化的间隙。

13、如权利要求12所述的环状桥，其中：弹性隔离物包括多个外围空间排列的弹性连接件。

14、如权利要求13所述的环状桥，其中：所述连接件在各自的座队列之间相紧固和延伸。

15、如权利要求14所述的环状桥，其中：所述连接件被弹性地配置和安排为相互铰链以进行折叠，以及相互之间脱离铰链以导致张开。

16、如权利要求15所述的环状桥，其中：铰链和脱离铰链通常与轴向无关。

17、如权利要求16所述的环状桥，其中：铰链和脱离铰链被座队列之间的相对旋转所影响。

18、如权利要求12所述的环状桥，其中：所述桥包括柔性座队列，该队列在所述座队列之间延伸以导致桥实现密封功能。

19、如权利要求12所述的环状桥，其中：所述的桥是人工聚合材料浇铸而成。

20、如权利要求19所述的环状桥，其中：聚合材料可以选自橡胶和聚氨脂，其变形和应力系数在如下范围内：

21、一种用于如权利要求9所述的旋转泵的环状桥，该环状桥包括：

22、如权利要求21所述的环状桥，其中：弹性隔离物包括多个外围空间排列的弹性连接件。

23、如权利要求22所述的环状桥，其中：所述连接件在各自的座队列之间相紧固和延伸。

24、如权利要求23所述的环状桥，其中：所述连接件被弹性地配置和安排为相互铰链以进行折叠，以及相互之间脱离铰链以导致张开。

25、如权利要求24所述的环状桥，其中：铰链和脱离铰链通常与轴向无关。

26、如权利要求25所述的环状桥，其中：铰链和脱离铰链被座队列之间的相对旋转所影响。

27、如权利要求21所述的环状桥，其中：所述桥包括柔性座队列，该队列在所述座队列之间延伸以导致桥实现密封功能。

28、如权利要求21所述的环状桥，其中：所述的桥是人工聚合材料浇铸而成。

29、如权利要求28所述的环状桥，其中：聚合材料可以选自橡胶和聚氨脂，其变形和应力系数在如下范围内：

30、一种环状桥，该环状桥用于权利要求3所述的旋转泵的外壳，该环状桥包括：

位于各自环状座上的相对的环状上行和下行座队列，以及具有上下行座队列并且包括多个弹性环的环状体，每个弹性环具有圆形的通道形状的截面，该截面的形状以及尺寸使得弹性环可以相互套接，这些环相互连接从而沿着轴向内部末端相对固定，并且沿着轴向外侧部分彼此之间可以相互滚动。

31、如权利要求30所述的环状桥，其中，所述环是聚氨脂的，具有易于以较小摩擦系数相互滑动的表面。

32、如权利要求30所述的环状桥，其中，环是相互分离的浇铸件形式，这些浇铸件仅仅沿内侧固定地相互连接。

33、如权利要求32所述的环状桥，其中，所述相互连接的内侧提供所述的上行座队列。

34、如权利要求30所述的环状桥，其中，上行座队列是凸缘形式从而允许在入口的相补的座的位置与下行座队列仅仅在下行座上相邻。

35、一种环状桥，该环状桥用于权利要求9所述的旋转泵，该环状桥包括：

36、如权利要求35所述的环状桥，其中，所述环是聚氨脂的，具有易于以较小摩擦系数相互滑动的表面。

37、如权利要求35所述的环状桥，其中，环是相互分离的浇铸件形式，这些浇铸件仅仅沿内侧固定地相互连接。

38、如权利要求37所述的环状桥，其中，所述相互连接的内侧提供所述的上行座队列。

39、如权利要求35所述的环状桥，其中，上行座队列是凸缘形式从而允许在入口的相补的座的位置与下行座队列仅仅在下行座上相邻。