CN1932289A - 定子系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种偏心蜗杆泵以及一种用于其运行的方法。在现有技术中由焊接引起的泵定子内部几何形状的变化始终用径向作用的应力措施予以消除，与现有技术不同，本发明则通过内衬长度的变化来达到这一目的。

Description

定子系统
技术领域
本发明涉及用以运行一种偏心蜗杆泵的一种方法及一种装置，其中定子内部尺寸与在运行过程中出现的情况相匹配。
背景技术
在DE 1303705中得知一种偏心蜗杆泵，其使用寿命应该得到延长。为此设置了一种泵结构，该结构包括一个在内侧为圆锥形的定子壳体以及一个在外侧为圆锥形的定子内衬。如果在内衬上出现导致内衬内部横截面扩大的磨损，那就将两个圆锥形零件、即定子壳体及内衬在纵向上彼此相对移动。通过这种相对移动，将内衬在径向上置于压力之下，其中定子内衬的长度没有发生变化。内衬的位置通过平衡盘从一个凸缘前的位置到该凸缘后的位置的变换来实现。
DD 279043 A1示出一种偏心蜗杆泵的定子结构，该结构也如同在DE 1303705中的结构一样包括圆锥形成形的零件，这里称为套筒和定子的零件。将这些零件彼此相对移动，以此缩小定子的内直径。这种移动过程通过一个夹紧螺母来触发，一个托板利用该螺母将定子推进套筒中。
DE 1553126在图4中公开了一种转子的方案，该转子由一个内部和外部为多边形的外壳及一个多边形的内衬构成。
在DE 19821065中可得知一种在外侧呈蜗杆状造型的转子。在不借用粘结剂的情况下将定子外壳和内衬连接在一起。
DE 10042335的图4示出了一个纵向分开的定子外壳。作为闭锁机构示出了两个杠杆，它们与外壳件的第二半壳件进行形状配合连接。
DE 1 204 072 A1在多种实施方式中示出了一个偏心蜗杆泵的定子，该泵具有一个储备槽及一个排出管的相邻的装置部件。多构件圆柱形定子壳体通过螺纹连接与该储备槽及排出管相连接。储备槽与排出管之间的间距可以通过不同的措施加以改变。要么直接在储备槽及排出管的区域中、要么在这两个定子外壳件之间的中央区域内改变该间距。通过储备槽与排出管之间的间距的轴向变化，一个环形帽从定子的一侧或两侧开始减小定子内衬的轴向长度。在所有的实施方式中将定子内衬夹紧在各个定子部件之间的纵向伸长的中心之后，定子内衬的材料不会均匀分布在内部横截面区域内。除此以外，从所有的实施方式中可得知，随着定子内衬的长度的每个变化，泵的总长也相应地进行变化。
发明内容
按本发明的任务在于，可以在极为不同的工作条件下在不改变泵长的前提下并且仅仅以很小的安装成本就可实现偏心蜗杆泵。
利用权利要求1和6的特征来解决按本发明的任务。
在运行一种偏心蜗杆泵时，应该考虑到极为不同的阶段，这些阶段影响到积极参与输送的泵零件的工作方式或造型。在此作为示例应该提到，泵在输送低粘度到高粘度的含有或者不含研磨颗粒的产品时自然会引起不同的泵反应，在启动阶段过程中以及在泵正常运行中会显示出这些反应。
为了能对泵的反应，如输送压力的降低、干运行、温度上升或者闭锁作出反应，按照本发明，通过定子内衬的缩短或加长来改变定子内部横截面。为此，使合成橡胶定子内衬经受轴向拉力或压力作用。
最为经常的是，由于输送压力的下降或者驱动马达的电能消耗的上升而出现不正常状态。根据必须以何种速度作出反应，可以用机械方式或者电动/电子方式来调整定子内衬的内部尺寸。已经表明，不仅可以通过定子内衬的径向变形，而且按本发明还可以通过轴向缩短(压缩)或者延长(伸展)来控制或者校正转子和定子的共同作用。这里的定子长度的缩短不仅可以理解为内衬长度的缩短，而且可以理解为定子外壳长度的缩短，为缩短定子长度，有必要采取不同的措施。弹性定子内衬长度的缩短可以通过减少内衬在泵壳及在支承凸缘上的接触面之间的间距来达到。
如果定子及因此定子内衬只有在安装状态下才通过所期望的轴向压缩得到为泵的运行规定的内部尺寸，那就减轻了泵的装配工作。这是由于具有更大的静止或原始内部几何形状的定子可以更加容易地推到早已安装的转子上。
在定子及其内衬相应造型的情况下，在已安装的泵上也可以影响到启动性能。为此规定对弹性定子内衬进行伸展。在此，内衬的弹性材料减小了对转子的压力，并且因此通过降低起动转矩来减轻启动性能。
在一种用于轴向缩短内衬的基本方案中，对内衬原来可供使用的泵壳或泵壳的一部分与一个泵端件之间的间距进行了缩短。根据本发明，这里设置了一个或多个环形垫圈。在这种实施方式中，定子外壳及定子内衬由分开的部件构成是很有必要的。为了使施加在端部上的压力或拉力均匀分布在整个定子长度范围内，定子外壳及定子内衬具有与泵的纵轴线平行的接触面。唯有如此，才能均匀地降低横截面或者扩大横截面，因为这里未形成任何堵塞。
为简化调节定子内衬对转子的预应力的操纵，也可以使用一个可从泵的外侧进行控制的调节环来替代前述垫圈。
在这种实施形式中，调节环不仅可以安装在一个终端管接头中，而且也可以安装在泵壳中。调节环可轴向移动，并且只要使用流体就配备密封件。如果使用一种电气调节单元，那么在调节环和内衬之间的紧贴着的或者所产生的预应力就足以作为密封力。通过可移动的调节环的使用，定子内衬也可以在泵运行过程中通过压力介质的输入及排出来加载或卸载。调节环因双通道定子的横截面形状又被称为调节眼镜(Verstellbrille)，该调节环因此可以是一个控制装置的执行机构，该控制装置对不同的运行参数如输送压力或者泵温度进行详细研究。如果该控制装置识别出温度上升，并由此合成橡胶膨胀，那么作用在调节环上的压力以及作用在转子上的预应力就会减小。
因为定子内衬和定子外壳是分开的零件，并且转子将力传递到定子内衬上，所以它们本身有扭转的倾向。但这种扭转必须避免，以保持泵的功能。因此按本发明，定子内衬和定子外壳在其接触面上不是圆形的，而是多边形的。当然，通过其它的表面形状如槽形、楔形或者波纹形也可实现刚性定位。
因为定子外壳和定子内衬是分开的零件，所以在需要时可以很快地更换内衬。为此目的，按本发明使定子外壳由一种带有纵向缝隙的型材制成。一条锁紧轨稳定地夹紧并固定住该型材。如果没有该锁紧轨，则两个型材纵边就会张开，定子内衬的装入及取出会因此得到明显简化。该锁紧轨在定子外壳的内侧平坦地插入前述型材中。在外侧，锁紧轨与定子外壳的纵边进行形状配合连接。
为提高不可相对旋转性，锁紧轨当然也可以向里延伸，其中而后内衬必须具有一个相应的凹槽。
为简化定子外壳的制造方式，定子外壳由一个单件式或多件式纵向或横向形式的连铸型材制成。同样，定子的取决于输送压力的稳定性通过在加工时选择不同材料来加以考虑。因此规定不同的塑料以及还有金属用作定子外壳的材料。
附图说明
以下要说明的附图示出了本发明的实施例：
图1示出一个偏心蜗杆泵的局部剖面，
图2示出一个偏心蜗杆泵的局部剖面，
图3示出一个偏心蜗杆泵的局部剖面，
图4示出一个定子及偏心蜗杆泵的局部剖面，
图5示出定子外壳，
图6示出定子内衬。
具体实施方式
图1示出了偏心蜗杆泵中的定子10的一种典型结构。定子10夹紧在一个支承凸缘12与泵壳14之间。作为夹紧元件，可以设置夹紧螺纹件。泵壳14和支承凸缘12之间的间距由定子外壳16的长度确定。只要定子外壳和定子内衬18没有安装在泵壳14和支承凸缘12之间，那么这两个部件就可以在轴向上彼此相对移动。但与此相反，在安装好的状态下，定子内衬在两端受到止挡20、22的限定。该止挡由一个在支承凸缘上或泵壳上的环形端面构成。在图1中所示的定子内衬的长度与在未安装状态下的长度不相符，而是早已稍微压缩，并且相应地在轴向上进行了缩短。在图1中，定子内衬的长度与在交货状态下泵的全新状态相一致。在这种运行状态下，仅仅对定子内衬的端部进行如此程度的预夹紧，使得通过该内衬在输送室24与外部大气之间产生一定的密封功能。
图2示出了定子长度尤其是定子内衬的长度因运行所引起的轴向变化。这里，比如在定子内衬的右侧出现轴向缩短。由于隔离环26出现了缩短，该隔离环处于止挡20与定子内衬互补的端面之间的支承凸缘的区域内。由隔离环挤出的定子内衬的弹性质量分布在定子内衬整个内表面上。由此就出现更大的内表面，从而导致在未示出的转子上出现更大的压力。如果输送压力在支承凸缘12的区域内下降，这一点可以推断出在定子内衬(下面称为内衬)的内表面上出现磨损现象，那就要采取上述措施。
在图3和4中示出了改变定子内衬的内部几何形状的另一种方案。这种方案的主要区别是，这里使用了一个可移动的调节环28。调节环28可以在外部未在支承凸缘或泵壳上进行安装作业的情况下进行操作。为此，给调节环配备一个或多个调节螺纹件，从泵的表面上就可对这种螺纹件进行操作。除了这种机械方案之外，当然也可以为定子内衬的轴向变形设置一个液压驱动机构。在此，液压流体经过管路30到达环形室32中。环形室32不仅在朝向内衬18的方向上、而且在朝向密封件34、36的产品导向侧的方向上都受到限制。
环形室中的液压可通过一个由手动操控的支承杆衬套或者自动地通过一个液压系统进行控制。该液压系统或者一个电动装置根据在泵区中存在何种压力值或何种温度值来实现对调节环28的操控。如从图3中可看出，环形室32受到调节环28及支承凸缘上的一个端面38的限制。
如果调节环28抵靠着端面38，那么定子内衬仅仅处于很小的预应力之下。压进环形室中的液压流体越多，内衬受压缩的程度就越高，且内部尺寸就越小。如果在使用长泵时内衬压缩的这段距离不够，那就可以通过定子外壳的缩短来消除这一状况，其中应该取走单个元件，比如环形元件。
图5和图6示出了内衬18和定子外壳16这两个分开的部件，它们即使在运行过程中也不是全表面地彼此连接在一起。在定子外壳中内衬的不可相对转动的结构只能通过这些元件的多边形内外形状的形状配合连接得以实现。为方便取出内衬，定子外壳设有一条纵向缝隙。定子外壳的两个纵边42、44与锁紧轨46一起构成形状配合连接。锁紧轨46平坦地封闭定子外壳的内侧面。尽管在图5中所示出的定子外壳为单构件，但它可以包括多个纵向或横向件。重要的是，定子外壳的直径或纵向间隙在没有锁紧轨的情况下更大一些，用于减化内衬的装入或取出。
附图标记列表
10定子
12泵终端件
14泵壳
16定子外壳
18定子内衬
20止挡
22止挡
24输送室
26隔离环
28调节环
30管路
32环形室
34密封件
36密封件
38端面
40环形元件
42纵边
44纵边
46锁紧轨。

Claims (21)

1.用于运行一种偏心蜗杆泵的方法，其中定子内部尺寸与在偏心蜗杆泵运行过程中出现的情况相匹配，其中改变由弹性材料制成的定子内衬的轴向长度，并且仅仅在定子的一侧向在定子内衬的整个长度范围内可自由移动地抵靠着定子外壳的定子内衬施加拉力或压力，其中延长或缩短定子内衬，以使压力或拉力沿着与泵的纵轴线平行的接触面均匀分布。
2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，一个设置在泵壳中或者泵终端件中的、可相对于泵的纵轴线移动的调节环使定子内衬产生轴向变形。
3.按权利要求1所述的用于运行一种偏心蜗杆泵的方法，其特征在于，根据驱动机构的电能消耗和/或在泵输出端上测出的压力和/或在定子范围内测出的温度来调节所述定子内衬轴向加长或缩短的长度。
4.按权利要求1所述的用于运行一种偏心蜗杆泵的方法，其特征在于，在改变所述定子内部尺寸的过程中，在所述定子外壳与所述定子内衬之间完成了一种相对移动。
5.按权利要求1所述的用于运行一种偏心蜗杆泵的方法，其特征在于，整个内直径在质量体积保持相同的情况下通过定子内衬的轴向缩短减小。
6.用于实施按权利要求1到5所述方法的偏心蜗杆泵，该偏心蜗杆泵具有一个定子外壳及一个布设其中的定子内衬，其特征在于，所述定子内衬和所述定子外壳构造成分开的单个零件，并且定子外壳(16)的内表面和定子内衬(18)的外表面具有沿着整个定子长度平行于泵纵轴线延伸的接触面，并且在所述泵终端件(12)或在所述泵壳(14)中设置了一个可相对于泵纵轴线与在支承凸缘或泵壳上的安装作业无关地进行移动的调节环(28)。
7.按权利要求6所述的偏心蜗杆泵，其特征在于，所述可移动的调节环(28)与一个液压系统或气动单元相连接。
8.按权利要求7所述的偏心蜗杆泵，其特征在于，所述调节环(28)具有一个直径跃变。
9.按权利要求8所述的偏心蜗杆泵，其特征在于，不仅在所述调节环的较大直径区域内、而且在较小直径区域内都设置了限定环形室(32)的密封件(34、36)。
10.按权利要求6所述的偏心蜗杆泵，其特征在于，所述定子外壳(16)至少部分地由单个环形元件构成。
11.按前述权利要求6到10中任一项所述的偏心蜗杆泵，其特征在于，所述定子外壳(16)的端部抵靠在泵壳(14)和/或终端件的内表面上，其中到各自的止挡(42、44)形成自由空间。
12.按权利要求6所述的偏心蜗杆泵，其特征在于，所述定子外壳(16)与定子内衬(18)进行形状配合连接。
13.按权利要求12所述的偏心蜗杆泵，其特征在于，所述定子内衬(18)具有多边形外形。
14.按权利要求6所述的偏心蜗杆泵，其特征在于，所述定子外壳单件式或多件式成形。
15.按权利要求6所述的偏心蜗杆泵，其特征在于，所述定子外壳(16)具有一个与轴线平行的纵向缝隙。
16.按权利要求15所述的偏心蜗杆泵，其特征在于，所述定子外壳(16)具有一个锁紧轨。
17.按权利要求16所述的偏心蜗杆泵，其特征在于，所述锁紧轨与定子外壳(16)的平行纵边(42、44)构成形状配合连接。
18.按权利要求17所述的偏心蜗杆泵，其特征在于，所述锁紧轨在纵边(42、44)外侧与纵边(42、44)搭接。
19.按权利要求18所述的偏心蜗杆泵，其特征在于，所述锁紧轨(46)平坦地将定子外壳(16)的内侧封闭。
20.按权利要求15所述的偏心蜗杆泵，其特征在于，所述定子外壳(16)在无锁紧轨(46)的情况下具有更大的直径。
21.按权利要求6到20中任一项所述的偏心蜗杆泵，其特征在于，所述定子外壳(16)与泵终端件(12)或泵壳(14)构成一个单元。
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Assignee: NETZSCH (LANZHOU) PUMPS CO.,LTD.

Assignor: NETZSCH-MOHNOPUMPEN GmbH

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Denomination of invention: Stator system

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License type: Exclusive License

Record date: 20140825

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