[发明专利]改善的叶轮附接方法

说明书

相关专利申请的交叉引用

本申请要求2010年7月20日提交的序列号为no.61/365,947的专利申请的权益，该专利申请通过引用整体结合在此。

技术领域

本发明涉及泵，更具体地涉及用于将叶轮附接到包括离心泵或者泥浆式泵的泵中的轴的新技术。

背景技术

目前的泵设计使用各种形式的直(柱形)螺纹将叶轮附接到泵中的动力传送轴。虽然很便宜，但这种附接方法对于维护人员来说具有许多困难，包括起始螺纹的对准需求，这在现场条件下很难维持(大的重型部件必须利用不适当的升举设备精确对准)，如果稍不对准则标准螺纹容易形成交叉螺纹，还包括使轴的螺纹就座在叶轮中所需的大量圈(turns)。

例如，已知用于将叶轮附接到泵中的轴的技术，包括在美国专利No.2,364,168中公开的，其说明了使用锥形螺纹连接将叶轮轴连接到马达轴，其中锥形螺纹连接的一端具有叶轮、带螺纹的锥形轴和螺母。但是，在′168专利公开的技术中：

1)转矩经叶轮上的拼合毂从轴传递到叶轮。锥形螺纹上的螺母将毂上紧到马达轴。

2)不具有像目前的螺纹轴/螺纹叶轮孔口设计中实现的叶轮到轴的“直接”连接。

3)虽然叶轮的前部使用了螺纹连接在锥形轴上的螺母，但它看来只用于定位叶轮。

同样见美国专利No.6,663,343中公开的技术，其说明了一种叶轮安装系统，其中叶轮轴具有只用于接合轴环的锥形螺纹。

鉴于此，行业中需要一种用于将叶轮附接到动力传送轴的技术，其减少了与在现场条件下难以维持的起始螺纹的对准需求(大的重型部件必须利用不适当的升举设备精确对准)、如果稍不对准则标准螺纹容易形成交叉螺纹以及将轴螺纹就座在叶轮中所需的大量圈相关的问题。

发明内容

根据一些实施方式，本发明可采取具有与动力传送轴结合的叶轮的例如泵的设备的形式。叶轮具有带叶轮螺纹的锥形孔口。动力传送轴具有带锥形螺纹的轴端部，该锥形螺纹能够直接联接到叶轮的锥形孔口的叶轮螺纹，以经锥形螺纹直接传递转矩，并即使在锥形螺纹和锥形孔口的叶轮螺纹的联接开始不对准时也提供自轴向对准。锥形螺纹构造极大减小了对升举设备和时间的投入，因为其消除了维护人员在附接或移除叶轮前精确对准叶轮螺纹和轴螺纹的需要，并且锥形螺纹比标准螺纹构造从叶轮释放快很多，从而减少了动力传送轴必须用手转动以从叶轮移除的圈数。

根据一些实施方式，本发明可采取例如泵组件、布置或组合的设备以及其他型号或种类的转动机器或装备的形式，包括压缩机或风扇，其以与轴结合的叶轮为特征，其中叶轮具有带叶轮螺纹的锥形孔口，并且轴具有带锥形螺纹的轴端部，该锥形螺纹能够直接联接到叶轮的锥形孔口的叶轮螺纹，以经锥形螺纹直接传递转矩，并即使在锥形螺纹和锥形孔口的叶轮螺纹的联接开始不对准时也提供自对准。自对准包括轴向和径向对准。锥形螺纹和叶轮螺纹结合构造成基本消除在附接或移除叶轮前精确对准叶轮螺纹和锥形螺纹的需要，并且在与标准螺纹构造相比时，锥形螺纹能够快速从叶轮螺纹释放，从而减少轴必须转动以从叶轮移除的圈数

使用根据本发明的锥形螺纹通过提供一种即使在开始不对准时也将自对准的附接方法减少了维护需要(时间、训练和装备)。锥形螺纹减少了升举设备和时间的投入，因为其消除了维护人员在附接或移除叶轮前精确对准叶轮螺纹和轴螺纹的需要。另外，锥形螺纹能够比标准螺纹从叶轮释放快很多，从而减少轴必须用手转动以将其从叶轮移除的圈数。

例如，泵或泵组件、布置或组合可采取泥浆式泵或者离心泵的形式。

本发明的一些特征和好处还包括：

驱动叶轮所需的转矩通过螺纹传递。

潜在重型部件(叶轮)具有较少运动，因此

使螺纹完全脱离的圈数更少，且

行进的轴向距离更少。

锥形螺纹允许叶轮自对准，即使其以以下方式提供给轴离心地，或者

成角度地。

拆卸和再次组装需要的时间更少，因为虽然叶轮只使用一次接着在磨损时丢弃，但轴将在单元的寿命期间重复使用许多次。

由于轴上的圈与叶轮上的扩孔紧密配合，叶轮相对于轴的偏心率减小。偏心率的减小进一步体现在操作单元的振动减小。一般而言，减小的振动导致操作寿命更长。

本发明的一个好处是叶轮可在轴的少至大约3-5圈中脱离接合，而不是必须行进轴/叶轮的螺纹的整个长度。脱离接合之前的轴向运动接近1英寸。实验也表明，即使在叶轮和轴具有成角度和纵向不对准时，螺纹也通常将叶轮接合并对准到轴。