[发明专利]具有分离器肋的蜗形泵壳有效

专利信息
申请号: 201180022814.X 申请日: 2011-04-26
公开(公告)号: CN102869889A 公开(公告)日: 2013-01-09
发明(设计)人: P.弗吕基格;A.罗德里古斯 申请(专利权)人: 苏舍泵有限公司
主分类号: F04D29/42 分类号: F04D29/42;F04D29/44
代理公司: 中国专利代理(香港)有限公司 72001 代理人: 李晨;谭祐祥
地址: 瑞士温*** 国省代码: 瑞士;CH
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摘要:
搜索关键词: 具有 分离器 蜗形泵壳
【说明书】:

技术领域

发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的蜗形泵壳、一种根据权利要求9的前序部分的制造蜗形泵壳的方法、以及一种包括这种蜗形泵壳的离心泵。

背景技术

蜗壳泵非常普遍。它们的典型特征是蜗形的泵壳,一般说来,蜗形泵壳使得可以从外面辨认这种泵。图1A示出了一个典型的蜗形泵壳的剖面。蜗壳泵通常是单级的。两级和多级蜗壳泵相对不常被用到。在一些应用中,蜗形壳只被提供用于最后一级。单吸式和双吸式蜗壳泵都经常被使用。

蜗形壳一般包括腔室,其被设计为容纳至少一个叶轮,该至少一个叶轮通常是径向或混合流类型的并且被安装在旋转轴上以便在被马达驱动时旋转。所述壳体还包括蜗形腔室区段以收集被泵送的介质并且包括排放通道区段以引导介质流出。排放通道区段可以被切向于蜗壳布置,或通过提供鹅颈管而径向地布置。在轴承仅被布置在叶轮的一侧的情况下,抽吸通道区段有利地被轴向地布置,或者在轴承被布置在叶轮两侧的情况下,抽吸通道区段有利地被径向地或切向地布置。

在其最简单的单蜗旋的实施例中,壳体可大体上细分为两个主要区段,包括下游腔室区段和上游排放通道区段。腔室和通道相会处的平面或区段通常被定义为喉部。喉部的前缘将流从腔室分离或导引到通道中并且被称为分水角唇缘或分水角,并且对于任何给定长度,延伸超出该唇缘的顶和底表面被称为舌部。在壳体具有布置在叶轮周围的多个蜗旋或流动通道的情况下,唇缘的数量将通常与蜗旋或流动通道的数量相等。在这种情况下,分开两个相邻流动通道(例如蜗形腔室区段和相邻的排放通道区段)的壁被称为肋或分离器肋或分离器肋壁。

旋转中,叶轮和泵壳之间的相互作用在离心泵中产生径向推力。在具有单蜗旋的蜗壳泵中,当泵在最佳效率点操作时,径向推力变得最小。当泵离开最佳效率点操作时,径向推力增大。已经开发了具有被布置在叶轮周围的两个或更多蜗旋的蜗壳泵来减少由于泵离开最佳效率点操作而产生的径向推力。设置在这种泵的壳体中的分离器肋会影响压头性能曲线的稳定性,并且压头性能曲线的不稳定性也会在这种泵上显现。这被认为是由于在分离器肋两侧的流动分离造成的。

具有给定厚度的弯曲的分离器肋可以被沿着平均曲弧线(例如参见图2)限定。平均曲弧线是在所有点处均等距地定位在分离器肋的上和下表面之间的参考设计线。为了便于解释和设计,弯曲分离器肋的平均曲弧线可以被展开为直线。结果是,分离器肋的顶和底表面总是沿着该平均曲弧线对称,无论上和下表面轮廓在卷绕构造中看起来如何。

在目前的技术状态下,分离器肋设计包括沿其长度的恒定或可变的厚度。在分离器肋具有恒定厚度t的情况下,厚度开始变为恒定的位置位于离分离器肋的前缘的距离L'处,L'沿展开的平均曲弧线的方向被测量并且小于恒定厚度t的1.2倍(参见图4A-4C)。另一方面,在分离器肋具有可变厚度的情况下,最大厚度位置将被定位在从分离器肋的前缘开始的包角(wrap angle)大于60度的位置。然而,常规的分离器肋的设计不能克服上述压头性能曲线的不稳定性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种蜗形泵壳、一种制造蜗形泵壳的方法以及一种包括此类蜗形泵壳的离心泵,其中,与相应的常规蜗壳泵相比,改进了压头性能曲线的稳定性。

根据本发明,通过在权利要求1中限定的蜗形泵壳、在权利要求9中限定的制造蜗形泵壳的方法以及在权利要求12中限定的离心泵来实现该目的。

根据本发明的用于离心泵的蜗形泵壳包括用于容纳能够绕旋转轴线旋转的至少一个叶轮的腔室并且还包括蜗形腔室,蜗形腔室形成流动通道并且包含分离器肋,分离器肋用于将所形成的流动通道分隔成至少两个蜗形腔室区段。蜗形泵壳的特征在于,在垂直于旋转轴线的剖面中,平均曲弧线等距地定位在分离器肋的内和外表面之间,分离器肋的厚度沿着平均曲弧线是变化的,对于被展开为直线的平均曲弧线而言,分离器肋的厚度存在最大值,处于最大值的厚度称为最大厚度s,最大值定位在离分离器肋的前缘的距离L处,其中,所述距离L有利地沿展开的平均曲弧线的方向被测量并且大于最大厚度s的1.4倍且小于最大厚度s的6倍。写成公式的情况下,距离L在如下范围内:

1.4s<L<6s

取决于泵的规格,距离L可以被制成大于最大厚度s的1.5倍且小于最大厚度s的5倍,或者甚至大于最大厚度s的1.8倍且小于最大厚度s的4.5倍。

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