[发明专利]用于较低制造成本和径向载荷减小的蜗壳设计

说明书

用于泵的蜗壳特征在于蜗壳或壳体，所述蜗壳或壳体具有用于接收被泵送的流体的泵入口、用于提供流体的泵排出口、以及在蜗壳或壳体中形成双蜗壳的蜗壳叶片或壳体叶片。蜗壳具有上部分水角，还具有下部分水角。上部分水角具有喉部面积，该喉部面积的尺寸被设计成不等于并且大于下部分水角喉部面积，使得上部分水角喉部面积和下部分水角喉部面积响应于被泵送的流体的角度扫掠范围而在上部分水角和下部分水角两者处提供基本上相等的流动速度。用于上部分水角的通路的端部的尺寸被设定成具有上部分水角通路面积，上部分水角通路面积不等于并且大于用于下部分水角的通路的对应端部的对应的下部分水角通路面积。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年9月3日提交的临时专利申请No.62/213,739的权益，其全部内容通过引用结合于此。

背景技术

本发明涉及用于泵的蜗壳；更具体地涉及具有改进的蜗壳设计的泵。

相关现有技术的简单说明

图1示出具有蜗壳壁V_wall的普通或常规双蜗壳V_pa，双蜗壳V_pa具有由标记i表示的泵入口和由标记o表示的泵出口或排出口。常规的双蜗壳V_pa包括形成在其中的壳体叶片CV_pa，所述壳体叶片CV_pa具有下部分水角c1和上部分水角c2，下部分水角c1和上部分水角c2在蜗壳壁V_wall的相对两侧上并且沿直径分隔开约180°地布置在轴线A_c1,c2上，例如与图1中所示的一致。在图1中，0°、90°、180°、270°的径向角度被指示以向阅读者提供角度径向参照系。图1还包括表示叶轮的外部周缘叶片表面的圆形虚线Iv。图1还以圈出的附图标记1示出了下部分水角喉部面积，以圈出的附图标记2示出了上部分水角喉部面积，以圈出的附图标记3示出了用于下部分水角c1的通路的端部，以及以圈出的附图标记4示出了用于上部分水角c2的通路的端部。在图1中，对于常规的双蜗壳V_pa而言，被标记为1和2的面积是相等的，并且这些下部分水角c1和上部分水角c2被有效地布置成沿直径对置。

在现有技术中，并且与图1中所示的一致，普通的双蜗壳V_pa利用了具有分别被标记为1和2的相等截面积的、典型180度对置的壳体分水角c1和c2。换言之，图1示出对于常规的双蜗壳V而言，形成在壳体叶片CV_pa的分水角c1和c2与蜗壳壁V_wall之间的被标记为1和2的截面积是基本上相等的，并且相关联的分水角c1和c2基本上沿直径对置。分别被标记为1和2的这些基本上相等的截面积被理解为是从分水角c1和c2的最远径向边缘到蜗壳V_pa的垂直壁V_wall的邻近部分测量的最小面积。该截面积被称为壳体喉部面积。

已知的例如类似于图1中所示的蜗壳设计V_pa的一个缺点是：对向的壳体舌片的形成导致针对距离泵排出口o最远的分水角或称为上部分水角C2的长的通路长度。这种长的长度增加了壳体的复杂性，并且增加了适当清洁铸件的难度。这导致了附加的成本，以及如果不适当的铸造和清洁将导致泵性能的损失。

鉴于此，需要更好的双蜗壳设计。

发明内容

本发明提供了新的蜗壳设计，其通过在旋转动力泵的操作流量范围中建立改进的压力平衡来减小叶轮上的径向载荷。