CN86103305A - 叶轮 - Google Patents

Abstract

本发明的主题是用于离心泵的薄板金属结构的叶轮。叶轮和泵轴用L形或U形的毂盘连接。主体设计成在旋转轴向上伸展的L形环或U形环，形成和泵轴的连接，在径向上伸展的环的连接部分，有与受压侧叶轮盖板外侧相似的形状，与这盖板用已知技术焊接。外环和泵轴之间形成一条间隙，并在泵轴的方向上伸展，起缝隙密封的叶轮环的作用。

Description

本发明有关一种用薄板金属制造的离心泵叶轮。此叶轮由若干部件组成，组装后在泵轴上固定，把一个毂盘固定在受压侧叶轮盖板上，从而与叶轮盖和传递转矩的泵轴相连，受压侧叶轮盖板和与毂盘相连的部分有相同的弧形，从而在泵轴区域内的毂盘延伸为与叶轮自由端相对的一个环。

已知有多种结构形式的薄板金属叶轮。存在的问题是用这种薄壁材料，按这种方式制造的叶轮，要求在运转中能抵抗所产生的各种力，并且要以能抵抗扭力的稳定方式，固定在泵轴上。在德国专利第DE-AS1703266号所示的结构中，是通过把一个受压侧的毂盘，以传递转矩的方式，固定在受压侧叶轮盖板的平表面上，毂盘与受压侧叶轮盖板之间有一个间距，形成叶轮在泵轴上的第二位置，这就是该专利中的安装方法。其紧固依靠在泵轴圆锥形表面上加固。缺点在于在叶轮内留下了一个很大的死区，易受腐蚀并不利清理。美国专利US-PS8025060号中所应用的叶轮也与此相似，它提出了一种方法，把叶轮部件在与轴连接的轴毂上紧固。

本发明以设计一种金属薄板叶轮的简单、通用的构造方面的问题为基础，旨在消除已知的缺点。解决办法如主权项的特征部分所述：环（8）与旋转轴平行，一个构造系列的全部叶轮中，受压侧叶轮盖板（6）和毂盘（7，17）的弧形都有相似的斜率，由于毂盘（7，17）和受压侧叶轮盖板（6）的偏置，设置在它的上面的轴向推力补偿孔的贯流截可以调节。

由于在一个构造中系统中只有一个受压侧叶轮盖板，除了可以减少相当大数目的部件外，还可以有其他的优点。为了适应叶轮的各种外径，使用了各种尺寸的圆形薄板金属料坯。使用的毂盘和与之相关的受压侧叶轮盖板，有相同的弧形，安装在叶轮进流区的后部上。毂盘达到泵轴上时，外形改变为轴向方向，毂盘与泵轴的连接用已知的装置，例如轴套和花键等等。在毂盘和叶轮盖板之间的剩余死区，也就是一个小死点，决定于弯度的后掠形状，这死区可以用一个简单的方法处理，例如使用液体密封剂来避免叶轮的清理问题。剩余的液体或清洁剂不会留在叶轮内。

在组装叶轮时，把受压侧叶轮盖板和毂盘上设置的轴向推力补偿孔偏置，便可以调节贯流的截面。于是便可以按一个简单的方式，使叶轮适应流通状态和运转要求。

在相连的部件上的轴向推力补偿孔，便不会互相遮盖，然而可以互相重叠。因此，可以把补偿孔安排为椭圆形，或其他的截面类型。当一直达到泵的轴达到叶轮盖板和毂盘处时，肯定轴向推力补偿孔不构成与死点连接。

本发明的另一种型式，有可能提供一种两部分的叶轮盖板，从而叶轮的径向部分的盖板部分壁的厚度大于轴向和/或半轴向叶轮提供的盖板部分的壁厚。这两个盖板部分用环形焊缝连接，便可能用简单的构造措施，制造高负载的叶轮。由于分成了吸入侧轴流部分和/或半轴流部分，可以把叶轮的低负载进口区，制造成一整个叶轮系列的统一的模件。

这样便可能节约材料，减低壁的厚度。对于遮盖吸入侧径流叶轮区的盖板，可以根据目前的稳固性要求，使用较厚和/或较高质量的材料。这样便可能在制造叶轮时，使用较简单的刀具加工，并可用较少的刀具、制造各种变型的叶轮。

在本发明的另外一种用途中，提出在毂盘固区中的受压侧叶轮盖板，形成垫圈。为了紧固叶轮，可以用一个紧固螺母，因此，可以直接和后叶轮盖板连接。

在本发明的另一个实用型式中，与轴连接的毂盘的环部上，设有在轴的轴向上的一条或数条波纹，从而在波纹区域里的受压侧叶轮盖板，有相应的孔。设有毂盘上的这些波纹有多功能。其中一个功能是用于对接，以代替已有技术中的槽榫接合。并且，可以通过这些波纹，插入拔出器，以便将叶轮拆卸。此外，波纹有利于把直接处在叶轮盖板后面的机械密封空间，和毂盘包围的空间中的空气排除，这便可以相当大地缩短结构的长度。最后，还有可能消除轴向的推力。

为了简化生产，在另外一个改进形式中，毂盘可以由一个以上的部分组成。这样，叶轮的输出侧的环，可以是一个管子的一部分，有需要时，可以设置一个L形的毂盘，本身形成一个完整的组件，从而把环作为一个密封组合件，在一个生产系列里有统一的形状。

本发明的实施例如图所示，并在下文中作说明，附图内容如下：

图1及图2为表示紧固后的叶轮的剖面图，

图3及图4为表示叶轮盖板，毂盘及泵轴之间的连接。

图5为图4中沿Ⅴ-Ⅴ线的剖视图。

图1所示的金属薄板制造的叶轮（3）放置在一个泵壳（1）内，紧固在一个支承部件（2）上。支承件（2）可以是一个分开的泵架（座，支承架等），或者是一个密封电机（block    motor），直接和泵壳连接。在附图中，叶轮（3）通过一个花键轴（5）和泵轴连接。安装在叶轮（3）的受压侧盖板（6）上的U形毂盘（7）靠环（8）的端部，沿轴向支撑在泵轴（4）上。有一个带垫圈（10）的螺母（9），拧紧在受压侧盖板（6）上，将叶轮（3）紧固在泵轴（4）上。

圆盘（11）从环（8）沿径向伸展，更确定切地说，U形毂盘（7）的中心部分的形状，和受压侧叶轮的外形一致。因此在叶轮（3）和毂盘（7）之间，仅剩余一个非常小的死空间（12）。该空间可以用简单的已知方法密封，关闭或填充。

图2示出一个实施例，其中用一个轴套（13）将叶轮（3）紧固在泵轴（4）上，在轴套和泵轴之间形成已知形式的槽榫接合。用环（8）把毂盘（17）和轴套（13）牢固连接。在轴毂区的受压侧叶轮盖板（6）是定形板（14），用作螺母的垫圈。可保证叶轮（3）和泵轴（4）的轴向安全固定。

图1和2中所示的叶轮中，一个U形毂盘（7）的外环，作为缝隙密封叶轮环（15）。在叶轮坏（15）形成的一个封闭空间中，可设置一个机械密封很有利，使离心泵有非常短的结构。图2示出的一个U形毂盘两部分形式。它包括有一个L形的毂盘（17），焊接在作叶轮环（15）的管形部分上。

图3所示叶轮（3）的实施例中一个不带缝隙密封环的L形的毂盘（17）。受压侧盖板（6）与L形或U形毂盘（17或7）之问用焊缝（18）或图中未示的点焊相连。泵轴（4）与叶轮（3）通过一个中间轴套（13）连接。孔口（22）用作毂盘（17）内轴向推力的卸荷，盖板（6）的截面可以变化。在叶轮组装时，通过把盖板和毂盘移动，贯流的截面可在零截面和开放截面之间变化。这样，在制造时，便可以无困难地把叶轮按当时的状况预先调节。截面可以是圆形的或角形的。

图4所示是一种直接和泵轴（4）固定的叶轮。这里的U形毂盘也是由两部组成的，有一个L形的毂盘（17），因此从叶轮（3）上伸出的环，形成缝隙密封的叶轮环（15）。

与图2相反，和泵轴（4）相连的环（8），构成一个单独的管形部分，焊接到圆盘（11）上。吸入侧叶轮盖板，在这里如图3所示，属于两个部分的类型。叶轮的进口区用一个薄壁盖板（23）覆盖。叶轮径流区受到相当大的液压和离心力，故设置壁厚较大的盖板（24）。环形盖板通过一个环绕的焊缝（25）连接。由于有这种结构形式，叶轮可以承受相当大的载荷。

图5为图4沿Ⅴ-Ⅴ线的剖面图，说明图4中的型式与泵轴（4）的连接方法。毂盘的内环（8）在旋转轴方向上设有轴向波纹（19，20）。

波纹（20）为矩形截面，用于作插入泵轴（4）的止动件（21）的依靠。波纹（19）有多种功能，功能之一是起叶轮后方的机械密封空间的排气孔的作用，并在把叶轮从泵轴上拆卸时，供插入其他器械用。另外还可用以作轴向推力的卸荷。

Claims (5)

1、一种用薄板金属制造的离心泵叶轮，此叶轮由若干部件组成，组装后在泵轴上固定，把一个毂盘固定在受压侧叶轮盖板上，从而与该叶轮盖板和传递转矩的泵轴相连，受压侧叶轮盖板和与毂盘相连的部分有相同的弧形，从而在泵轴区域内的毂盘延伸为与叶轮自由端相对的一个环，其特征为环(8)与旋转轴平行，一个构造系列的全部叶轮中，受压侧叶轮盖板(6)和毂盘(7，17)的弧形，都有相似的斜牵，由于毂盘(7，17)和受压侧叶轮盖板(6)的偏置，设置在它们上面的轴向推力补偿孔的贯流截面可以调节。

2、如权利要求1的离心泵叶轮，其特征为吸入侧叶轮盖板（6）由两个部分组成，在径流叶轮部分里的盖板部分，其壁厚相似于或大于轴流和/或半轴流叶轮部分的壁厚。

3、如权利要求1或2中的离心泵叶轮，其特征为在轴毂紧固区域中的受压侧叶轮盖板（6）作为垫圈（14）的型式设置。

4、如权利要求1到3中任何一个权利要求的离心泵叶轮，其特征为与轴（4）连接的毂盘（7，17）的环（8），有一条或若干条轴向的波纹（19，20），波纹（19，20）区里的受压侧叶轮盖板（6），设有相应的孔。

5、如权利要求2的离心泵叶轮，其特征为毂盘（7，17）由若干部分组成。

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