[发明专利]具有正常操作模式和喷射器操作模式的潜入式离心泵

说明书

技术领域

本发明涉及用于传输含有夹带在液体或泥浆中的固体物质的液体或泥浆的泵。更具体而言，本发明涉及潜入式离心泵，其中设置有用于喷射会阻碍泵的正常操作的固体物的装置。

背景技术

潜入式泵在其中含有固体物质的液体或泥浆需要被传输的情况下具有多种用途，例如在采矿中、在建筑工地、在废弃物或污水处理中、在洪水泛滥地区等。用于这些应用的典型潜入式泵为离心泵，其中通过旋转的叶轮泵轮、经泵的吸入侧上的轴向入口吸入液体和夹带于其中的任何固体物质，并通过借助于泵的压力侧上的径向排出的离心作用使液体和固体物质加速来产生液体传输。文献包含为公知所熟知的离心泵的许多实施方式。

文献还包含泵方案的几个示例，借助于这些泵方案的示例，液体中夹带的固体物质被切碎成小片，这样其尺寸适于经过泵而不会妨碍其操作。显然，此方法仅应用于可在通常依靠在泵操作时相对旋转的元件所产生的剪切作用中被切割的固体物质。

然而，潜入式泵还用于含有不适于切削的坚硬固体物质如矿石、金属、硬木材和人工合成材料的液体和泥浆。在其中未从液体中筛除或以其他方式提取出坚硬固体物质的应用中，需使泵构造成容许固体物经过泵。为达到此目的的任何措施，包括在泵的旋转构件和静止构件之间设置永久间隙，都将牵制泵的容量，并且将无法完全避免超大尺寸固体物楔入相对旋转的构件之间的危险。

WO 2007/004943 A1提出了解决此问题的另一种方法。其公开了一种潜入式离心泵，该潜入式离心泵构造成影响将潜在地妨碍泵操作的固体物的喷射。叶轮通过允许叶轮相对于位于泵入口处的叶轮座轴向位移的联接件被键连接到驱动轴的端部。其尺寸在正常操作中不可被推进而经过泵的固体物会致使叶轮从叶轮座抬升，在它们之间形成间隙，固体物通过该间隙喷射到排出流中。然后叶轮上的压力差致使叶轮返回其与叶轮座成封闭旋转的正常操作。

尽管操作如希望的那样令人满意，但仍可对喷射器功能进行改进。

发明内容

因此，本发明旨在提高潜入式离心泵中的喷射器功能。

该目的由如权利要求1所限定的泵组件实现。本发明的实施方式由从属权利要求进一步限定。

简而言之，根据本发明的泵组件包括叶轮，其悬置在驱动轴的端部，并且被驱动相对于叶轮座旋转，该叶轮座在正常操作中静止并限定用于在旋转中由叶轮传输的液体的轴向进口。该泵组件的特征在于，叶轮座安装(journalled in)在泵壳中，以相对于泵壳沿着相对的旋转方向进行有限的旋转运动，并且在旋转中由引导装置控制，以相对于叶轮沿着相对的轴向进行有限的线性位移。

叶轮座可由于其沿着第一旋转方向与叶轮一起的旋转而沿着第一轴向从叶轮线性位移，并且可由于其克服叶轮旋转沿着第二旋转方向的旋转而沿着第二轴向朝向叶轮线性位移。

叶轮座由叶轮间接驱动，以沿着第一旋转方向旋转。叶轮座沿着第二旋转方向的旋转由施加于叶轮座的偏压产生。

叶轮座可被作用在叶轮座与泵壳之间的弹性元件所提供的弹力沿着第二旋转方向偏压。弹性元件可设置成沿着叶轮座的圆周方向施加影响叶轮座沿着第二旋转方向的旋转的偏压，叶轮座由于该偏压而返回其正常操作位置。可选地，弹簧元件可设置成沿着叶轮座的轴向施加影响线性位移的偏压，叶轮座通过该偏压在沿着第二旋转方向的旋转作用下返回其正常操作位置。

叶轮座可可选地通过在泵操作中流经叶轮座的液体的动能而沿着第二旋转方向被偏压。为达到此目的，叶轮座在内部形成有导流面。

优选地，叶轮座通过以相等的角间距定位在叶轮座圆周周围的至少两个引导装置直接或间接地安装在泵壳中。更优选地，三个引导装置以相等的角间距布置在圆周周围。

在举例说明本发明的所示实施方式中，引导装置被实现为导销和凹槽的组合。导销可从叶轮座的圆柱形壁沿径向突出，以接合在形成在泵壳的圆柱形壁中的相应凹槽中，或者接合在安装在与叶轮座成同心关系的泵壳中的引导环中。可选地，导销可从泵壳朝向中心突出，以接合在形成在叶轮座外部上的相应凹槽中。

导销可被实现为被容纳以在相应凹槽中滑动的低摩擦销。可选地，导销形成为被容纳以沿相应凹槽的上、下壁行进的导辊。如文中所用，“上”是指当在潜入式泵的操作期间从流动方向看去时的下游位置。