[实用新型]多级式钣金泵的浮动式叶轮结构

说明书

本实用新型涉及一种多级式钣金泵的浮动式叶轮结构，尤指一各适用于沈水泵的钣金制多级泵，其叶轮上设有止推轴承结构且可沿着旋转轴进行小距离之滑移，使叶轮于旋转时能在钣金泵的泵壳内保持适当的位置，以避免叶轮于轴向滑移时与泵壳发生剧烈摩擦并可方便组装。

目前的多级式离心泵浦(例如沈水泵)多是将数个设有泵送流道导叶体的泵壳组与旋转叶轮依序串接组合在一旋转轴上，借由旋转轴带动叶轮使其在泵壳壳体内部进行相对旋转运动，达到将泵壳内部之流体加压泵送的目的。传统以模具铸造制成的多级式泵浦壳体结构由于较为笨重、材料特性较差、不易形成流道导致泵送效率较低等缺点，因此现今已渐渐被钣金制之泵壳壳体结构所取代。

对于钣金制之多级式离心泵浦来说，由于导叶体与泵壳壳体为固定不动，而叶轮则是在壳体内进行高速旋转运动。然而，由于钣金泵壳壳体在冲压工艺下无法达到完美的加工精度，且钣金制之壳体也相对较易产生变形。因此，当数个壳体组被施以轴向加压以便组装定位于旋转轴上并达到密封止漏效果时，不仅各个壳体组的制造公差累积，且其各个泵壳壳体于压力下或多或少还产生不同程度的变形，而此种冲压加工精度与泵壳壳体变形量的不易控制，将增加叶轮于泵壳壳体内部定位的不确定性，使得叶轮在旋转时有可能与壳体内侧或导叶体发生摩擦而降低泵送效率与使用寿命。更何况，即使在组装时没有问题，一旦该泵浦正式运转时，其泵送流体的压力(尤其是叶轮出口压力高时)更会对叶轮产生一轴向推力(推向进口侧)，且又因为各个泵壳壳体所承受的泵送流体的压力并不相同(愈近泵浦流体出口压力愈大)其对于泵壳壳体的变形量亦不相同，而影响到叶轮的定位而可能与泵壳产生剧烈摩擦。反之，当泵送流体为大流量时，每一组叶轮所产生的压力较低，有可能造成由轴向流入叶轮之流体冲力大于泵送压力对叶轮背盖产生之轴向推力，此时，叶轮的受力将成为由进口侧推向背侧而使叶轮向后移动，所以仍有可能产生剧烈摩擦。

有人曾针对使用塑料材质叶轮的多级式离心泵浦加以改进设计，使其塑料材质叶轮呈一浮动式状态，亦即，叶轮于组装后仍在轴向上可自由滑动一适当程度，因此，在进行数个泵壳组的组装时，不需太在意叶轮于轴向上的定位，于是其组装的困难度与成本均大幅降低。例如，中国台湾专利申请号第86221555号专利案便是其中一例。然而，此种针对塑料材质叶

轮的结构，因为其仰赖塑料材质叶轮来直接当作轴承与摩擦件来使用，倘若直接转用于钣金泵之钣金叶轮上时，将导致叶轮因金属与金属之间快速剧烈的摩擦而损坏。所以，常用针对塑料材质叶轮所设计的浮动式叶轮结构无法适用于多级式钣金泵上，而存有进一步改进的必要。

其他有关多级式离心泵的参考资料，请参考US.4,877,372、US.5,082,425、US.5,344,678、US.5,425,618、US.5,201,848 US.5,234,317、US.5,133,639、EP(欧洲专利)0492575A1、EP.0257358A2、PCT.WO 94/23211、DE.4446193C2。然而，其中没有任何一项公知专利相同于本案的结构特徵。

本实用新型之主要目的，在于提供一种多级式钣金泵的浮动式叶轮结构，其不仅可解决叶轮的轴向定位问题而且使组装更为容易，且更针对钣金制之叶轮结构设计若干独特的轴套与止推环结构，来达到轴承与止推轴承的功效，使叶轮在运转时完全不会产生金属与金属之间的剧烈摩擦。

本实用新型之另一目的，在于提供一种多级式钣金泵的浮动式叶轮结构，于叶轮上所设置之轴套与止推环上，还设置有若干凹沟结构，可使轴套与止推环于旋转摩擦时所产生的细屑、或是泵送流体中所含的砂粒，均可借由该凹沟结构迅速排离轴套或是止推环的摩擦面，而可降低摩擦系数、提高泵送效率、并延长轴套与止推环的使用寿命。

为达到上述目的，本实用新型之多级式钣金泵的浮动式叶轮结构，该多级式钣金泵由数个(数级)钣金泵壳组依序串接组合于一旋转轴上所构成，每一个(级)钣金泵壳组均是由包括以钣金制成之一叶轮及一导叶泵壳所构成，在泵壳内并设有一导叶体，旋转轴可带动叶轮于泵壳内旋转，并因此将流体由叶轮之一入流口吸入并经导叶体泵送向下一级之泵壳组；该浮动式叶轮结构的特徵在于：

于钣金制叶轮上增设有一叶轮毂及一叶轮前止推环；

叶轮毂包括有由塑料注射一体成型之叶轮毂钣金部与叶轮毂塑料部，叶轮毂钣金部为金属材料其可供焊接固定于该叶轮背盖上，叶轮毂塑料部为塑料材质其具有一轴孔以供套合于该旋转轴并与其同步旋转；以及，