[发明专利]环式液体泵

说明书

本发明涉及一种环式液体泵。

由DE2731451已知一种环式液体泵，它的工作轮悬臂地固定在驱动电机加长的轴端上。其中，电动机外壳设计为让压缩机或泵的工作液体冷却地流过。在这种情况下不仅要求电动机外壳特殊设计，而且要求有更强的电动机轴和轴承以及在压缩机或泵与驱动电机之间需要复杂的密封装置，与此同时用于此密封装置的空间小并且在运行期间不能接近。

由DE2645305已知一种环式液体泵，其中，借助于填料盒的密封装置或滑动环密封装置采取下列措施改善，即，将叶轮装在一个密封的外壳内并通过一个在外壳内感应的行波场(Wanderfeld)驱动。然而这样做的前提条件是，叶轮能与行波场磁耦合。因此叶轮不用非磁性的材料，如不锈钢、高镍合金或塑料来制造。在有毒和/或腐蚀性流体的情况下，这些材料恰恰又特别适用于叶轮。对于所提及的感应行波场，驱动力只能以比较低的效率传递。

为避免这些缺点，还已知在一种前言所述类型的环式液体泵(DE2912938)中，采用了一个相对于泵的部分密封隔离驱动装置且设有缝管罐(Spaltrohrtopf)的磁离合器作为驱动装置接头，其中，有利的驱动状况的获得与泵外壳气密的密封装置不无关系。此外，全密封磁离合器同时具有热损失小的优点，它只适用于50KW以下的泵功率。

在上述环式液体泵中，需要例如两个装在泵内腔中、用于一根泵轴的轴承，该泵轴支承磁离合器的一个内部磁性载体(Magnettraeger)。此外，还需要两个用于固定磁离合器的一个外部磁性载体的滚动轴承以及另外两个用于一单独的电动机的普通轴承，也就是说总共需要六个轴承。这不仅昂贵，而且还导致由泵、缝管磁离合器和电动机组成的整个机组有比较大的结构长度。与此同时，磁离合器和固定磁离合器的轴承尤其对于缝管罐的损坏相当敏感。因此，采取措施以便能在缝管罐损坏时切断或至少基本上避免流质或工作液体发生不希望的泄漏并非易事。但这恰恰对于有毒、腐蚀性和/或贵重的流质是非常需要的。

因此，本发明的目的在于创造一种环式液体泵，它不但具有紧凑和简单的结构，而且能可靠地将驱动功率传递给叶轮，并且几乎适用于所有的流质。

本发明的目的通过具有下列特征的环式液体泵来实现，

-至少一个工作腔机壳和至少一个在其中旋转的工作轮，

-工作轮的轴支承在工作腔机壳内，

-工作轮的驱动装置在外圆周上。

本发明的这种环式液体泵其工作轮轴的轴承优选地设计为滑动轴承，并用工作液润滑和冷却。工作轮和工作轮的轴优选地用相同的材料，例如整体铸件制成。工作腔机壳优选地水平分开。由此实现简化制造。工作轮的外圆周优选地设计为齿轮，所以可借助齿形皮带或直接通过小齿轮进行驱动，小齿轮位于工作腔机壳上。小齿轮用工作液润滑并具有滑动轴承。只需要一个用于小齿轮轴的轴贯穿装置；这一装置可以不那么复杂地通过填料盒密封装置或滑动环密封装置实现。

通过这样的结构，本发明的环式液体泵具有比类似的环式液体泵更高的效率，此外只需要较小的驱动扭矩。与传统的环式液体泵相比，在外部尺寸相同时增大了可利用的工作腔。工作轮的轴具有比传统的环式液体泵更小的直径，因为所需的驱动扭矩不是通过轴传给工作轮的。由于间壁随同工作轮一起旋转，只产生较小的摩擦损失。与传统的环式液体泵相比，本发明的环式液体泵需要的空间较小并有数量较少的构件。这种环式液体泵不需要润滑剂；因此它完全没有油脂。由此也可以设计为两级或多级的真空泵及压缩机，因为沿轴向不同分割的半轮(Radhaelften)可以有不同的直径。这一系统除小齿轮轴去往驱动装置的贯穿装置外是完全气密封闭的，所以只存在一个有待密封的部位。

工作轮和轴优选可由一个整体铸件制成。环式液体泵的这种驱动原理可应用于所有已知的构造原理，例如也可应用于环式液体泵为锥形结构的情况。在设计为多级的环式液体泵的各级之间不存在间隙密封问题，因为间壁沿整个圆周浸入液体环(Fluessigkeitsring)内。

按另一种优选实施形式，工作轮通过一小齿轮被一个处于外部的电动机驱动。在此，电动机驱动轴沿轴向与工作轮轴轴向不对齐。转矩可通过一个小齿轮或通过一个齿形皮带传递。

按另一种优选的实施形式，工作轮通过一个能影响环式液体泵转速的装置被驱动，此时，电动机可通过一变频器或通过一减速齿轮箱驱动工作轮。因此，环式液体泵可应用于不同的工业过程，在这些过程中有不同的转速，亦即不同的压缩比。