專利名稱：螺旋離心泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種按照權(quán)利要求1的前序部分所述的螺旋離心泵。本發(fā)明還涉及一種按照權(quán)利要求9的前序部分所述的用一螺旋離心泵輸送介質(zhì)的方法。
從文件CH 394814已知一種也稱為螺旋泵的螺旋離心泵。這種類型的回轉(zhuǎn)泵包括一個可以轉(zhuǎn)動地設置在一泵殼中的單獨的螺旋形延伸的葉片。該泵特別適合于輸送充滿固體添加物的液體，尤其適合于輸送帶有長纖維成分的廢水。
泵吸帶有高濃度纖維固體物質(zhì)的液體的可能性由于該物質(zhì)傾向于生成長綹纖維而受到限制。這能導致固體成分在泵吸路徑中沉積或堵塞而導致泵停止工作。
本發(fā)明基于提供一種更有利地輸送充滿固體添加物的液體的螺旋離心泵的目的。
該目的是用一種具有權(quán)利要求1的特點的螺旋離心泵來達到的。權(quán)利要求2～8的從屬權(quán)利要求涉及其它有利的實施例。該目的進一步由一種具有權(quán)利要求9的特點的方法來達到。
滿足本發(fā)明的目的的螺旋離心泵包括一個有一入口孔的泵殼和一個設置在該泵殼中并可圍繞轉(zhuǎn)動方向的旋轉(zhuǎn)軸線轉(zhuǎn)動的葉輪，該葉輪有一個螺旋形延伸的葉片入口緣，帶一凸入設置在該入口孔區(qū)域中的葉輪的內(nèi)部空間中的導葉。
在一特定的有利設計中，該螺旋離心泵的導葉有一導葉緣，該引導葉緣順著葉輪的轉(zhuǎn)著方向沿流動方向向著葉輪的中心逐漸地凸入該內(nèi)部空間。
當泵吸高濃度的傾向于形成長綹的纖維物質(zhì)時，按照本發(fā)明的螺旋離心泵特別有利。如果該漂浮的纖維狀固體物質(zhì)的固體濃度繼續(xù)增大，那么就會導致在抽吸管線中生成小球而在葉輪通道中增大摩擦。在這方面，如果達到一定的極限值，那么液壓力單獨就不再能夠泵吸物質(zhì)，其后果是螺旋離心泵發(fā)生堵塞。本發(fā)明的螺旋離心泵能阻止這種堵塞是由于葉輪的螺旋區(qū)段的開端的螺旋形葉片入口緣相對于固定地配置的凸出的導葉而轉(zhuǎn)動，使該葉片入口緣和導葉以這樣的方式相互配合，以致位于它們之間的固體物質(zhì)被轉(zhuǎn)動的葉片入口緣所嚙合而松散和/或沿葉片入口緣被壓入流動方向。通過導葉和螺旋離心葉輪的這種相互配合，在液壓力之外，一個基本上沿泵吸方向作用的機械力施加在輸送介質(zhì)上，該力阻止固體成分在泵吸路徑中的積累。
在另一有利的實施例中，引導葉輪緣形成一條固定的三維曲線，而由于可轉(zhuǎn)動的螺旋離心葉輪，葉片入口緣形成一條可轉(zhuǎn)動的三維曲線，這兩條三維曲線最好這樣設計，使得它們互相配合而這樣延伸，使它們在葉輪轉(zhuǎn)動時互相移動經(jīng)過而具有小的相互間隔或彼此互相接觸。由此，位于兩條三維曲線之間的固體物質(zhì)沿三維曲線的延伸方向機械地移動，并因而基本上沿流動方向移動和打散或沿流動方向壓緊。
在另一有利的實施例中，該導葉緣和/或葉片入口緣至少部分地有一切割刃，使得共同移動的兩條三維曲線之間的固體物質(zhì)還可以額外地機械地弱化或粉碎。對于傾向于形成長綹纖維的固體物質(zhì)，這造成長綹纖維的弱化、打散、粉碎或切割，從而防止長絡纖維在泵吸路徑中的積累，從而保證螺旋離心泵連續(xù)可靠地操作而不會中斷。
與導葉緣和/或葉片入口緣的設計無關(guān)，兩條三維曲線的相互剪切、分離或夾緊作用也能夠切割、粉碎或弱化固體纖維物質(zhì)如紙張、繩索、木材或固體物質(zhì)如塑料、橡膠、金屬或玻璃。
下面參照實施例更詳細地描述本發(fā)明。附圖中

圖1是通過一螺旋離心泵的軸向截面圖；圖2是該螺旋離心泵的入口孔的前視圖；圖3和4是葉片入口緣和導葉緣的兩種不同的總角度；以及圖5是可以移動地設置的導葉。
圖1的螺旋離心泵包括一個設置在泵殼3內(nèi)的螺旋離心葉輪2，葉輪2可以沿轉(zhuǎn)動方向4a圍繞旋轉(zhuǎn)軸線2d轉(zhuǎn)動。螺旋離心葉輪2有一螺旋形延伸的葉片入口緣2a以及外輪廓2c。螺旋離心葉輪2固定地連接在泵軸4上。泵殼3包括一個錐形抽吸殼部分3a、一個螺旋形殼部分3b、一個入口孔3c和一個出口孔3d。有一導葉緣5a的凸出的導葉5固定地設置在入口孔3c的區(qū)域內(nèi)并在泵殼3的內(nèi)部空間中凸出且也在螺旋離心葉輪2的內(nèi)部空間中。在本文件中，術(shù)語“葉輪2的內(nèi)部空間”將被理解為這樣一個內(nèi)部空間，當螺旋離心葉輪2轉(zhuǎn)動時，該內(nèi)部空間被外輪廓2c界定，使得在螺旋離心葉輪2的頂點區(qū)域中或在螺旋區(qū)段6a內(nèi)的最大值處，導葉5至少部分地伸入該內(nèi)部空間中，而螺旋離心葉輪2在外面圍繞導葉5，如圖1中所示。螺旋離心泵1也包括一個螺旋區(qū)域6a和一個離心區(qū)段6b。被泵1泵吸的介質(zhì)沿流動方向S流動。
圖2表示入口孔3c沿圖1中A的方向的前視圖，而葉輪2和導葉5可在泵1的內(nèi)部識別。對于葉輪2，螺旋形延伸的葉片入口緣2a是明顯的，該入口緣2a向著旋轉(zhuǎn)軸線2d下降并沿軸向伸展到后者中。葉片入口緣2a的最前方區(qū)段由于導葉5而不能直接看到，并因此用虛線表示。
在圖1和2中，導葉5這樣設計，使得導葉緣5a沿轉(zhuǎn)動方向4a轉(zhuǎn)動時沿旋轉(zhuǎn)軸線2d方向逐漸伸出而沿徑向和軸向兩方向伸入葉輪2的內(nèi)部空間中。導葉緣5a形成一條固定的三維曲線，而葉片入口緣2a形成一條可圍繞葉輪軸線2d轉(zhuǎn)動的三維曲線。在該例示的實施例中，這兩條三維曲線2a，5a這樣設計，使得它們互相配合而這樣延伸，以致導葉緣5a形成一個導葉緣區(qū)段5b，而葉片入口緣2a有一葉片緣區(qū)段2b，其內(nèi)該導葉緣5a和葉片入口緣2a彼此間有一小的相互間隔(取決于葉輪2的相應位置)或彼此互相接觸。該小的相互間隔可以例如為0.1～30mm。這一帶有最小可能間隔的位置用葉片緣區(qū)段2b上的點P1和導葉緣區(qū)段5b上的點P2例示。由于葉輪2沿轉(zhuǎn)動方向4a的轉(zhuǎn)動，點P1、P2在圖1中基本上沿旋轉(zhuǎn)軸線2d的方向Q1移動，而在圖2中基本上沿Q2的方向移動，對應于導葉緣5a的形狀。以這種方式，安置在葉片緣區(qū)段2b和導葉緣區(qū)段5b之間的固體材料基本上沿方向Q1也即沿流動方向S機械地輸送。
導葉5可以以最各不相同的方式設置在泵殼中，并這樣設計，使得固定的導葉緣5a和轉(zhuǎn)動的葉片入口緣2a相互配合而使固定材料通過這些緣2a、5a的共同協(xié)作而被機械地輸送，特別是沿流動方向S。
從圖2清楚看到，葉片緣區(qū)段2b在點P1處有一切線T1而導葉緣區(qū)段5b在點P2處有一切線T2，當從入口孔3C考慮時，如圖所示，這兩條切線T1、T2有一個相交角α。角α至少為10度，最好為30度～150度，尤其是60度～120度。角α最好永遠不要小于那樣一個角度，在該角度時不再能保證固體材料在葉片入口緣2a上或在葉片入口緣2a和導葉緣5a之間的滑動。
圖3和4類似于圖2，它們用兩個細部圖表示兩條不同地延伸的三維曲線，即葉片入口緣2a和導葉緣5a，兩個點P1、P2處切線T1、T2的夾角α在圖3中等于約110度而在圖4中等于約90度。角α由三維曲線2a、5a的行程確定，并因此能在螺旋離心泵1的設計中相應地選擇?？梢赃@樣選擇三維曲線2a、5a的行程，使得在點P1、P2沿方向Q2移動期間基本上保持恒定。通過相應地延伸三維曲線2a、5a，角α也可在點P1、P2沿方向Q2移動期間增大和/或減小。
在一種有利的設計中，葉片緣區(qū)段2b和/或?qū)~緣區(qū)段5b的至少一部分形成為一個邊緣、切割的刃或葉片，以便弱化或切過安置在區(qū)段2b、5b之間的固體材料。
通常，角α選擇得越大，沿邊緣區(qū)段2b、5b推動的固體材料也就越多，或者相應地，角α選擇得越小，固體材料就越容易被邊緣區(qū)段2b、5b分開。此外，通過適當?shù)爻尚?，可以確定有效邊緣區(qū)段2b、5b的長度。因此，可以按照預期的固體材料和添加物來使螺旋離心泵以這樣的方式最優(yōu)化，也就是使得以相應的最優(yōu)方式來選擇迦緣區(qū)段2b、5b及其夾角α，以便阻止泵的堵塞和(例如)額外地提高泵吸效率。
圖5表示螺旋離心泵1的另一實施例，在其入口孔3c中設置一個防磨損的套管7，套管7固定地連接在導葉5上。套管7可以用一個未示出的附接機構(gòu)牢固地連接在泵殼3上。
當松開該緊固機構(gòu)時，套管7因而還有導葉5可以沿移動方向R移動。這種配置特別具有可以調(diào)整葉片入口緣2a和導葉緣5a之間的距離的優(yōu)點，尤其是分別沿R或Q1方向的點P1、P2的間距。在泵操作期間，葉片入口緣2a和/或?qū)~緣5a被磨損，使得點P1、P2的距離在操作中隨時間而增大。因此套管7使導葉5的位置能夠在一定的時間間隔后分別沿位移R或Q1的方向重新調(diào)置。套管7也可這樣設計，使得它也能在入口孔3c中轉(zhuǎn)動，也即相對于葉輪軸線2d可以轉(zhuǎn)動，以便使套管7在松開狀態(tài)中轉(zhuǎn)動并因而使導葉5的位置轉(zhuǎn)動。
權(quán)利要求
1.一種螺旋離心泵(1)，包括一個有一入口孔(3c)的泵殼(3)和一個配置在該泵殼(3)中并可圍繞一根沿轉(zhuǎn)動方向(4a)的旋轉(zhuǎn)軸線(2d)轉(zhuǎn)動的葉輪(2)，該葉輪(2)有一呈螺旋形延伸的葉片入口緣(2a)，其特征在于，在入口孔(3c)的區(qū)域中設置一個凸入葉輪(2)的內(nèi)部空間中的導葉(5)。
2.按照權(quán)利要求1的螺旋離心泵(1)，其特征在于，導葉(5)可沿旋轉(zhuǎn)軸線(2d)的方向移動并可以固定地安裝。
3.按照上述權(quán)利要求之一的螺旋離心泵(1)，其特征在于，導葉(5)有一導葉緣(5a)，在沿轉(zhuǎn)動方向(4a)轉(zhuǎn)動時，該導葉緣(5a)沿旋轉(zhuǎn)軸線(2d)的方向逐漸凸入葉輪(2)的內(nèi)部空間中。
4.按照權(quán)利要求3的螺旋離心泵(1)，其特征在于，導葉緣(5a)形成一固定的三維曲線，而葉片入口緣(2a)形成一可轉(zhuǎn)動的三維曲線，這兩根三維曲線設計成比互相配合的方式延伸，使得導葉緣(5a)有一導葉緣區(qū)段(5b)，而葉片入口緣(2a)有一葉片緣區(qū)段(2b)，其中導葉緣(5a)和葉片入口緣(2a)有一取決于葉輪(2)的位置的相互間隔或彼此互相接觸。
5.按照權(quán)利要求4的螺旋離心泵(1)，其特征在于，在葉片緣區(qū)段(2b)和導葉緣(5b)中形成相應的點(P1，P2)，它們具有在葉片緣區(qū)段(2b)和導葉緣區(qū)段(5b)之間的最小相互間隔，在葉輪(2)轉(zhuǎn)動時這兩個點(P1，P2)沿流動方向(S)移動。
6.按照權(quán)利要求5的螺旋離心泵(1)，其特征在于，葉片緣區(qū)段(2b)在點(P1)處有一切線(T1)，而引導葉片緣區(qū)段(5b)在點(P2)處有一切線(T2)，當從入口孔(3c)考察時，這兩條切線(T1，T2)形成至少10度的相交角(α)。
7.按照權(quán)利要求6的螺旋離心泵(1)，其特征在于，該相交角(α)處于30度和小于180度之間尤其處于60度和120度之間。
8.按照權(quán)利要求4～7中任何一項的螺旋離心泵(1)，其特征在于，葉片緣區(qū)段(2b)和/或?qū)~緣區(qū)段(5b)至少部分地形成為一個切割刃。
9.一種利用螺旋離心泵(1)輸送充滿固體添加物的液體的方法，其特征在于，借助于導葉(5)將該液體以這樣的方式引向旋轉(zhuǎn)葉輪(2)的葉片入口緣(2a)，使得至少一部分固體添加物沿該葉片入口緣滑動。
10.按照權(quán)利要求9的方法，其特征在于，當葉輪(2)轉(zhuǎn)動時，導葉板(5)的導葉緣(5a)和葉片入口緣(2a)相互配合，使得處在葉片入口緣(2a)和導葉緣(5a)之間的固體添加物被葉片緣(2a)和葉板緣(5a)機械地粉碎和/或沿流動方向(S)移動。
全文摘要
一種螺旋離心泵(1)，包括一個有一入口孔(3c)的泵殼(3)和一個設置在該泵殼(3)中而可圍繞轉(zhuǎn)動方向(4a)的旋轉(zhuǎn)軸線(2d)轉(zhuǎn)動的葉輪(2)。葉輪(2)有一個螺旋形延伸的切片入口緣(2a)和一個凸入葉輪(2)的內(nèi)部空間中并設置在入口孔(3c)的區(qū)域內(nèi)的導葉(5)。也描述了一種利用該泵輸送充滿固體添加物的液體的方法并對其提出權(quán)利要求。
文檔編號F04D1/00GK1926338SQ200480042676
公開日2007年3月7日 申請日期2004年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月7日
發(fā)明者M·施泰勒 申請人:弗里德科股份公司