用于保護(hù)密封組件的湍流部件、系統(tǒng)和流體處理裝置制造方法
【專利摘要】為用于流體處理裝置中的環(huán)狀密封腔的湍流部件提供了各種系統(tǒng)和設(shè)備。在一個(gè)示例中，湍流部件包括內(nèi)部面，其定位成與在環(huán)狀密封腔中的密封組件合作以限定內(nèi)部通道。湍流部件還包括外部面，其定位成與殼體合作以限定在環(huán)狀密封腔中的外部通道。湍流部件還包括在內(nèi)部面和外部面之間延伸的前部面，以及與前部面間隔開且在內(nèi)部面和外部面之間延伸的后部面。湍流部件構(gòu)造成擾亂在環(huán)狀密封腔內(nèi)的流體流，且抑制鄰近密封組件的氣穴的形成。
【專利說明】用于保護(hù)密封組件的湍流部件、系統(tǒng)和流體處理裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]在本文中公開的本主題的實(shí)施例涉及流體處理裝置。其它的實(shí)施例涉及用于流體處理裝置的湍流部件和密封保護(hù)系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]諸如離心泵的流體處理裝置可用于各種應(yīng)用，以使流體移動(dòng)通過系統(tǒng)。離心泵包括旋轉(zhuǎn)葉輪，其沿著其旋轉(zhuǎn)軸接收流體流，且沿徑向朝外使流體加速或?qū)⒘黧w推動(dòng)通過出口。在特定離心泵中，在承載葉輪的旋轉(zhuǎn)軸穿過固定殼體所處的位置使用機(jī)械密封件。在一些示例中，機(jī)械密封件可定位在由葉輪、固定殼體的一部分以及壓蓋板限定的密封腔中。
[0003]在正常運(yùn)行中，通過離心泵移動(dòng)的流體的一部分將流入密封腔且接觸機(jī)械密封件。這種流體可因此對(duì)機(jī)械密封件提供潤(rùn)滑和冷卻。然而，在一些情形中，通過在密封腔中的葉輪所生成的離心力可將流體拉離機(jī)械密封件，以及一個(gè)或多個(gè)氣穴可鄰近機(jī)械密封件而形成。這種氣穴的形成可增加機(jī)械密封構(gòu)件的局部摩擦和溫度，因此導(dǎo)致這種構(gòu)件的加速磨損以及相應(yīng)地降低密封件的使用壽命。這種增加的熱還可影響泵的其它區(qū)，諸如例如，導(dǎo)致彈性O(shè)型環(huán)中的壓縮形變，從而引起在鄰近區(qū)域中的泄漏和失效。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]在一個(gè)實(shí)施例中，提供一種用于流體處理裝置中的環(huán)狀密封腔的湍流部件。湍流部件包括內(nèi)部面，其定位成與在環(huán)狀密封腔中的密封組件合作，以限定在內(nèi)部面和密封組件之間的內(nèi)部通道。湍流部件包括外部面，其定位成與殼體合作，以限定在環(huán)狀密封腔中的外部通道。湍流部件還包括在內(nèi)部面和外部面之間延伸的前部面，以及與前部面間隔開且在內(nèi)部面和外部面之間延伸的后部面。
[0005]在一個(gè)實(shí)施例中，湍流部件擾亂在環(huán)狀密封腔內(nèi)的流體流，以抑制鄰近密封組件的氣穴的形成。湍流部件可以可移除地聯(lián)接到壓蓋板，因此使得能夠方便地移除和/或調(diào)整湍流部件的位置。在一些示例中，湍流部件的內(nèi)部通道可具有內(nèi)部通道可變深度，且湍流部件的外部通道可具有外部通道可變深度。以這種方式，可產(chǎn)生改進(jìn)的流擾亂活動(dòng)。在其它示例中，兩個(gè)或更多個(gè)湍流部件可設(shè)置在環(huán)狀密封腔中。有利地，提供兩個(gè)或更多個(gè)湍流部件可為特定密封組件實(shí)現(xiàn)期望流擾亂特性。
[0006]應(yīng)當(dāng)理解，提供上述簡(jiǎn)要描述來以簡(jiǎn)化形式介紹在詳細(xì)描述中進(jìn)一步描述的一組概念。其不意圖標(biāo)識(shí)所要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵或本質(zhì)特征，所要求保護(hù)的主題的范圍僅由所附權(quán)利要求書限定。此外，所要求保護(hù)的主題不受限于解決在上文中或在本公開的任意部分說明的任意缺點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]從閱讀參考附圖的非限制實(shí)施例的以下描述，本發(fā)明將更好地理解，其中，在下文中: 圖1示出有軌車輛的實(shí)施例的示意圖，該有軌車輛帶有根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的流體處理裝置和密封保護(hù)系統(tǒng)以及關(guān)聯(lián)的湍流部件。
[0008]圖2示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的離心泵的實(shí)施例的大致按照比例的剖視圖，其包括密封保護(hù)系統(tǒng)以及關(guān)聯(lián)的湍流部件。
[0009]圖3示出圖2的離心泵的一部分的大致按比例的透視圖，其示出安裝在壓蓋板上的湍流部件的實(shí)施例。
[0010]圖4示出圖2的離心泵的一部分的大致按照比例的詳細(xì)剖視圖，其示出位于環(huán)狀密封腔內(nèi)的湍流部件的實(shí)施例。
[0011]圖5示出圖4的湍流部件沿圖4的線5-5截取的截面視圖。
[0012]圖6示出圖5中所示的湍流部件的側(cè)視圖。
[0013]圖7示出實(shí)施例的部分剖視圖，其示出位于密封組件的相對(duì)的側(cè)的兩個(gè)湍流部件。
[0014]圖8示出安裝在流體處理裝置的壓蓋板上的湍流部件的實(shí)施例的大致按照比例的透視圖。
[0015]圖9示出安裝在流體處理裝置的壓蓋板上的兩個(gè)湍流部件的實(shí)施例的大致按照比例的透視圖。
[0016]圖10示出安裝在流體處理裝置的壓蓋板上的三個(gè)湍流部件的實(shí)施例的大致按照比例的透視圖。
[0017]圖11示出安裝在流體處理裝置的壓蓋板上的四個(gè)湍流部件的實(shí)施例的大致按照比例的透視圖。
[0018]圖12示出安裝在流體處理裝置的壓蓋板上的四對(duì)湍流部件的實(shí)施例的大致按照比例的透視圖。
[0019]圖13示出安裝在流體處理裝置的壓蓋板上的兩個(gè)湍流部件的實(shí)施例的大致按照比例的透視圖。
[0020]圖14示出安裝在流體處理裝置的壓蓋板上的四個(gè)湍流部件的實(shí)施例的大致按照比例的透視圖。
[0021]圖15示出安裝在流體處理裝置的壓蓋板上的兩個(gè)湍流部件的實(shí)施例的大致按照比例的透視圖。
[0022]圖16示出安裝在流體處理裝置的壓蓋板上的八個(gè)湍流部件的實(shí)施例的大致按照比例的透視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0023]以下描述涉及密封保護(hù)系統(tǒng)的各種實(shí)施例，其用于在流體處理裝置中的密封組件，密封保護(hù)系統(tǒng)包括位于環(huán)狀密封腔中的一個(gè)或多個(gè)湍流部件。在一些實(shí)施例中，密封保護(hù)系統(tǒng)和湍流部件構(gòu)造成用于在車輛(諸如有軌車輛)中的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)中的水泵。在其它實(shí)施例中，密封保護(hù)系統(tǒng)和湍流部件可構(gòu)造成用于其它流體處理裝置和用于與其它發(fā)動(dòng)機(jī)和/或車輛一起使用。
[0024]圖1示出示例有軌車輛的示意圖，其中，可使用密封保護(hù)系統(tǒng)和湍流部件。圖2示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的離心泵的實(shí)施例的剖視圖，其包括密封保護(hù)系統(tǒng)和關(guān)聯(lián)的湍流部件。圖3示出圖2的離心泵的一部分的透視圖，其中，湍流部件的實(shí)施例安裝在泵的壓蓋板上。
[0025]圖4示出圖2的離心泵的一部分的大致按照比例的詳細(xì)剖視圖，其示出位于環(huán)狀密封腔內(nèi)的湍流部件的實(shí)施例。圖5示出圖4的湍流部件沿圖4的線5-5截取的截面視圖。圖6示出圖5中所示的湍流部件的側(cè)視圖。圖7示出另一實(shí)施例的部分剖視圖，其示出位于密封組件的相對(duì)的側(cè)的兩個(gè)湍流部件。圖8 - 16示出安裝在流體處理裝置的壓蓋板上的一個(gè)或多個(gè)湍流部件的其它實(shí)施例的透視圖。
[0026]將理解，在本文中所描述的方法可在可用于多種應(yīng)用中的多種流體處理裝置類型中采用。在一些示例中，在本文中所描述的方法可用于離心泵中，離心泵可用于多種發(fā)動(dòng)機(jī)類型的冷卻系統(tǒng)中，以及與多種發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)一起使用。這些發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中的一些可為固定的，而其它可在半移動(dòng)或移動(dòng)平臺(tái)上。在一些示例中，半移動(dòng)平臺(tái)可在運(yùn)行時(shí)期之間重新定位，諸如安裝在平板式拖車上。在其它示例中，移動(dòng)平臺(tái)可包括自推進(jìn)交通工具。這種交通工具可包括例如采礦裝備、水上船只、路上運(yùn)輸車輛、非公路車輛(OHV)以及有軌車輛。為了清楚地說明，提供機(jī)車作為示例移動(dòng)平臺(tái)，其支承結(jié)合了本發(fā)明的實(shí)施例的系統(tǒng)。
[0027]在本文中所述的方法的進(jìn)一步討論之前，公開了平臺(tái)的示例，其中，密封保護(hù)系統(tǒng)和湍流部件可構(gòu)造成用于在車輛，諸如有軌車輛中的發(fā)動(dòng)機(jī)。圖1示出車輛系統(tǒng)100(例如，機(jī)車系統(tǒng))的實(shí)施例的框圖，其在本文中描述為有軌車輛108，構(gòu)造成經(jīng)由多個(gè)輪110在軌道102上運(yùn)行。如圖所述，有軌車輛108包括發(fā)動(dòng)機(jī)104，諸如內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。在其它非限制實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)104可為諸如在功率設(shè)施應(yīng)用中的固定式發(fā)動(dòng)機(jī),或者在如上所述水上船只或其它非公路車輛推進(jìn)系統(tǒng)上的發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0028]車輛系統(tǒng)100包括發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)150。發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)150包括槽158，其可保持冷卻劑，諸如水。泵166(諸如離心泵)使冷卻劑循環(huán)通過發(fā)動(dòng)機(jī)104以吸收發(fā)動(dòng)機(jī)廢熱，且將經(jīng)加熱的冷卻劑分布到換熱器，諸如散熱器154。在一個(gè)示例中，泵166連到發(fā)動(dòng)機(jī)104的曲軸106上和通過發(fā)動(dòng)機(jī)104的曲軸106驅(qū)動(dòng)。在該示例中，泵166可為根據(jù)曲軸106的旋轉(zhuǎn)速度在不同的速度運(yùn)行的可變速度泵。
[0029]風(fēng)扇162可聯(lián)接到散熱器154，以便當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)104運(yùn)行以及車輛108緩慢地移動(dòng)或停止時(shí)，維持通過散熱器的氣流。在一些示例中，風(fēng)扇速度可通過控制器(未示出)控制。通過散熱器152冷卻的冷卻劑進(jìn)入槽158。冷卻劑可然后通過泵166泵回到發(fā)動(dòng)機(jī)104或到車輛系統(tǒng)的另一構(gòu)件，諸如排氣再循環(huán)(EGR)冷卻器138。
[0030]如在圖1中所示，發(fā)動(dòng)機(jī)104可從進(jìn)入通道112接收進(jìn)入空氣用于燃燒。進(jìn)入通道112從空氣過濾器(未示出)接收周圍空氣，空氣過濾器過濾來自有軌車輛108外部的空氣。從發(fā)動(dòng)機(jī)104中的燃燒所得的排氣可供應(yīng)到排氣通道116。排氣流動(dòng)通過排氣通道116且從有軌車輛108的排氣煙囪(未示出)出來。排氣的一部分還可流動(dòng)通過EGR通道134且進(jìn)入EGR冷卻器138，在那里，其被冷卻且返回進(jìn)入通道112。
[0031]車輛系統(tǒng)100還可包括渦輪增壓器120，其配置在進(jìn)入通道112與排氣通道116之間。渦輪增壓器120增加吸入進(jìn)入通道112的周圍空氣的空氣充入，以便在燃燒期間提供更大的充入密度，以增加功率輸出和/或發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行效率。渦輪增壓器120可包括壓縮機(jī)(未示出)，其至少部分通過渦輪(未示出)驅(qū)動(dòng)。
[0032]在一個(gè)示例中，發(fā)動(dòng)機(jī)104是柴油發(fā)動(dòng)機(jī)，其通過壓縮點(diǎn)火燃燒空氣與柴油燃料。在其它非限制實(shí)施例中，發(fā)動(dòng)機(jī)104可通過壓縮點(diǎn)火(和/或火花點(diǎn)火)燃燒燃料，燃料包括汽油、煤油、生物柴油或具有類似密度的其它石油餾出物。
[0033]有軌車輛108還可包括控制器(未示出)以控制與發(fā)動(dòng)機(jī)104相關(guān)的各種構(gòu)件。在一個(gè)示例中，控制器包括計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)?？刂破鬟€可包括計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其包括代碼用于實(shí)現(xiàn)有軌車輛運(yùn)行的車載監(jiān)視和控制。在監(jiān)管發(fā)動(dòng)機(jī)104的控制和管理的同時(shí)，控制器可構(gòu)造成從多種發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器接收信號(hào)，以便確定運(yùn)行參數(shù)和運(yùn)行狀況，且相應(yīng)地調(diào)整各種發(fā)動(dòng)機(jī)促動(dòng)器以控制有軌車輛108的運(yùn)行。例如，控制器148可從各種發(fā)動(dòng)機(jī)傳感器接收信號(hào)，包括但是不限于，發(fā)動(dòng)機(jī)速度、發(fā)動(dòng)機(jī)載荷、冷卻劑溫度、推進(jìn)壓力、排氣壓力、周圍壓力、排氣溫度等。相應(yīng)地，控制器可通過發(fā)送命令到各種構(gòu)件，諸如散熱器154、泵166、牽引馬達(dá)、交流發(fā)電機(jī)、汽缸閥、節(jié)流閥等來控制發(fā)動(dòng)機(jī)104。
[0034]返回圖2，提供根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的離心泵204的剖視圖，其包括密封組件206和密封保護(hù)系統(tǒng)208以及關(guān)聯(lián)的湍流部件212。圖2是大致按照比例的。如在圖2中所示，流體大體沿軸向方向沿中心軸線220進(jìn)入泵204的入口 216。軸224可旋轉(zhuǎn)地布置在入口的下游，且平行于中心軸線220以及與中心軸線220同軸?？尚D(zhuǎn)部件，諸如葉輪228，聯(lián)接到軸224以及可旋轉(zhuǎn)地布置在泵204的殼體232內(nèi)。如在下文中更詳細(xì)地描述，殼體232包括環(huán)狀密封部分234，其與密封組件206和密封保護(hù)系統(tǒng)208成大體包圍關(guān)系。
[0035]如在圖2中所示，軸224包括被驅(qū)動(dòng)端236，其聯(lián)接到齒輪240。在一個(gè)示例中，齒輪240通過發(fā)動(dòng)機(jī)的曲軸驅(qū)動(dòng),諸如上文參考圖1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)104的曲軸106。將理解，齒輪240可以以任意適當(dāng)方式驅(qū)動(dòng)，諸如經(jīng)由帶、帶功率裝置等。軸224的驅(qū)動(dòng)端244位于與被驅(qū)動(dòng)端236相對(duì)處。軸224的驅(qū)動(dòng)端244延伸通過壓蓋板248且通過密封組件206，且聯(lián)接到葉輪228以旋轉(zhuǎn)葉輪。
[0036]如在下文中更詳細(xì)描述地，密封保護(hù)系統(tǒng)208包括壓蓋板248，壓蓋板248與軸224成包圍關(guān)系。密封組件206包括第一端，其鄰近壓蓋板248且也與軸224成包圍關(guān)系。密封組件206還包括第二端，其與第一端相對(duì)且鄰近葉輪228的內(nèi)部面246。壓蓋板248、葉輪228的內(nèi)部面246、密封組件206以及殼體232的環(huán)狀密封部分234合作以形成環(huán)狀密封腔252。
[0037]當(dāng)齒輪240被驅(qū)動(dòng)時(shí)，軸224以及葉輪228旋轉(zhuǎn)。沿著中心軸線200進(jìn)入入口 216的流體通過旋轉(zhuǎn)葉輪228沿徑向朝外移動(dòng)通過在流體方面聯(lián)接到入口 216的出口 256。如由箭頭260所指示地，通過葉輪228移動(dòng)的流體的一部分將在葉輪后方且沿著其內(nèi)部面246流動(dòng)進(jìn)入環(huán)狀密封腔252。在一些運(yùn)行狀況下，流體流260可基本填充環(huán)狀密封腔252。在其它運(yùn)行狀況下，流體流260可僅部分填充環(huán)狀密封腔252。如上文所說地，在環(huán)狀密封腔252中的這種流體可接觸密封組件206以及對(duì)密封組件構(gòu)件提供潤(rùn)滑和冷卻。
[0038]在環(huán)狀密封腔252內(nèi)的流體還可經(jīng)受通過葉輪228生成的離心力。這種力可傾向于將流體拉離密封組件206，這可導(dǎo)致鄰近密封組件206的一個(gè)或多個(gè)氣穴的形成。如上文所說,這種氣穴可增加密封組件206的構(gòu)件的局部摩擦和溫度，因此導(dǎo)致這種構(gòu)件加速磨損以及潛在地降低密封組件206的使用壽命。
[0039]為了解決上述問題，以及通過現(xiàn)在參考圖3-6，在一個(gè)示例中，密封保護(hù)系統(tǒng)208包括湍流部件212，其定位在環(huán)狀密封腔252內(nèi)。圖3示出安裝在壓蓋板248上的在圖2中所示的湍流部件212的大致按照比例的透視圖。為了容易說明，將理解圖3示出軸224，其中葉輪228已移除。在一個(gè)示例中，在泵204的運(yùn)行期間，葉輪228可沿動(dòng)作箭頭R的方向旋轉(zhuǎn)，其相應(yīng)地產(chǎn)生環(huán)狀密封腔252內(nèi)沿動(dòng)作箭頭R的方向的流體流方向。還參考圖4，湍流部件212在密封組件206和殼體232的環(huán)狀密封部分234之間安裝在壓蓋板248上。因此，且如在下文中更詳細(xì)地描述地，可在所述系統(tǒng)和設(shè)備的一些實(shí)施例的實(shí)踐中實(shí)現(xiàn)的優(yōu)勢(shì)是湍流部件擾亂環(huán)狀密封腔252內(nèi)的流體流，以抑制鄰近密封組件206的氣穴的形成。
[0040]密封組件206包括鄰近壓蓋板248的第一端402和鄰近葉輪228的相對(duì)的第二端404。如在圖4中所示，在一個(gè)示例中，密封組件206可包括套筒406，其定位成與軸224成包圍關(guān)系。彈性套筒O型環(huán)408可固持在套筒406中的環(huán)狀O型環(huán)定位槽中。匹配環(huán)410圍繞套筒406且定位在套筒和壓蓋板248的沿軸向延伸的表面414之間。彈性匹配環(huán)O型環(huán)418可固持在匹配環(huán)410中的環(huán)狀匹配環(huán)O型環(huán)定位槽422中。
[0041]繼續(xù)參考圖4，環(huán)狀密封部件426鄰接匹配環(huán)410且通過支承部件430接收。環(huán)狀密封部件426可經(jīng)由支承部件430通過彈性部件434，諸如彈簧來推靠在匹配環(huán)410的匹配面428上。固持器部件438捕獲在套筒406的遠(yuǎn)端，且包括軸向延伸面442，其將彈性部件434的一部分固持在軸向延伸面和套筒406之間。固持器部件438還包括外部面446，其從套筒406的遠(yuǎn)端沿徑向延伸且限定密封組件206的工作高度450。在一個(gè)示例中，密封組件206的工作高度450可為在匹配環(huán)410的匹配面428與固持器部件438的外部面446之間的軸向距離。如在下文中更詳細(xì)描述地，在一個(gè)示例中，湍流部件212可從壓蓋板248沿軸向延伸到小于密封組件206的工作高度450的距離。
[0042]現(xiàn)在參考圖5和6，圖5示出圖4的湍流部件212沿圖4的線5_5截取的截面視圖。圖6示出圖5中所示的湍流部件的側(cè)視圖。在本示例中，湍流部件212可包括塊體，其具有頂部表面502和相對(duì)的平行的底部表面506。內(nèi)部面510可在頂部表面502和底部表面506之間延伸且可具有拱形輪廓。在一個(gè)示例中，內(nèi)部面510的拱形輪廓可具有大約4.29 cm的曲率半徑A。在其它示例中，內(nèi)部面510可根據(jù)相應(yīng)的密封組件、葉輪以及流體處理裝置的其它構(gòu)件的構(gòu)型和尺寸而具有不同的曲率半徑。還參考圖3，內(nèi)部面510可與在環(huán)狀密封腔252中的密封組件206合作，以限定在內(nèi)部面與密封組件之間的內(nèi)部通道514。如在圖3中最佳示出地，在該示例中，內(nèi)部通道514可具有拱形輪廓，其大致對(duì)應(yīng)于湍流部件212的內(nèi)部面510的拱形輪廓。
[0043]湍流部件212包括與內(nèi)部面510間隔開的外部面518，且也具有拱形輪廓。在一個(gè)示例中，外部面518的拱形輪廓可具有大約9.37cm的曲率半徑A。在其它示例中，外部面518可根據(jù)相應(yīng)的密封組件、葉輪以及流體處理裝置的其它構(gòu)件的構(gòu)型和尺寸而具有不同的曲率半徑。前部面520在內(nèi)部面510與外部面518之間延伸。后部面526與前部面520間隔開，且還在內(nèi)部面510與外部面518之間延伸。內(nèi)部面510、外部面518、前部面520與后部面526各自在頂部表面502與底部表面506之間延伸以限定湍流部件212的厚度D。在一個(gè)示例中，厚度D可為大約3.0 cm。在其它示例中，湍流部件212可根據(jù)相應(yīng)的密封組件、葉輪以及流體處理裝置的其它構(gòu)件的構(gòu)型和尺寸而具有不同的厚度D。
[0044]再次參考圖3，在一個(gè)示例中，外部面518可與殼體232的環(huán)狀密封部分234合作，以限定在環(huán)狀密封腔252中在外部面與殼體的環(huán)狀密封部分之間的外部通道530。如在圖3中最佳示出地，在該示例中，外部通道530可具有拱形輪廓，其大致對(duì)應(yīng)于湍流部件212的外部面518的拱形輪廓。
[0045]在該示例中，在環(huán)狀密封腔252內(nèi)沿動(dòng)作箭頭R的方向流動(dòng)的流體的一部分將接觸湍流部件212的前部面520。流體的其它部分將圍繞湍流部件212引導(dǎo)通過內(nèi)部通道514和外部通道530，且經(jīng)過湍流部件的頂部表面502。有利地，利用該構(gòu)型，湍流部件212可擾亂環(huán)狀密封腔252內(nèi)的流體流，以抑制鄰近密封組件206的氣穴的形成，同時(shí)還使得流體流的一部分能夠連續(xù)流動(dòng)通過內(nèi)部通道514且接觸密封組件。由外部通道530提供的流動(dòng)路徑還可防止在鄰近前部面520的區(qū)域中的過分的壓力積累。
[0046]再次參考圖5，湍流部件212的頂部表面502可限定由內(nèi)部面510、外部面518、前部面520和后部面526所包圍的第一區(qū)域。對(duì)應(yīng)于環(huán)狀密封腔252的第二區(qū)域可限定為環(huán)狀區(qū)域，其由關(guān)于曲率半徑A通過360度的環(huán)狀密封腔掃掠湍流部件212的前部面520以產(chǎn)生環(huán)形區(qū)域而產(chǎn)生。在一些示例中，由湍流部件212的頂部表面502限定的第一區(qū)域可不大于對(duì)應(yīng)于環(huán)狀密封腔252的第二環(huán)形區(qū)域的一定百分比。在更多的具體示例中，該百分比可在大約5.0%和20%之間，且在其它示例中在大約10%和15%之間，以及在一個(gè)示例中為大約12.5%。以這種方式，在一些實(shí)施例的實(shí)踐中可實(shí)現(xiàn)的優(yōu)勢(shì)是流體在環(huán)狀密封腔252內(nèi)和鄰近密封組件206的充分循環(huán)可被維持，同時(shí)還提供流擾亂以抑制鄰近密封組件206的一個(gè)或多個(gè)氣穴的形成。
[0047]在其它非限制實(shí)施例中，湍流部件212可以可移除地聯(lián)接到壓蓋板248。參考圖3-5，在一個(gè)示例中，湍流部件212可包括第一孔口 534，且壓蓋板248可包括第二孔口 538。緊固件542可延伸通過第一孔口 534和第二孔口 538，以將湍流部件212可移除地聯(lián)接到壓蓋板248。湍流部件212還可包括第三孔口 546，且壓蓋板248可包括第四孔口(未示出)。第二緊固件554可延伸通過第三孔口 546和第四孔口，以進(jìn)一步將湍流部件212可移除地聯(lián)接到壓蓋板248。
[0048]在一些示例中，第一孔口 534和第二孔口 546可位于共同曲率半徑E上。在更具體的非限制示例中，曲率半徑E可為大約8.26 cm。以及第一孔口 534和第二孔口 546可沿著曲率半徑E彼此間隔開大約22.5度的角度F。在該示例中，第一孔口 534的中心可與前部面520沿著曲率半徑E間隔開大約10.0度的角度G。類似地，第二孔口 546的中心可沿著曲率半徑E與后部面526間隔開大約10.0度的角度G。關(guān)于該非限制示例中，可實(shí)現(xiàn)的優(yōu)勢(shì)是湍流部件212的改進(jìn)的可制造性。
[0049]有利地，通過將湍流部件212可移除地聯(lián)接到壓蓋板248，湍流部件可便利地從壓蓋板移除，以進(jìn)行修理或維護(hù)。另外，在其它非限制實(shí)施例中，湍流部件212可移除且利用具有例如不同的構(gòu)型的另一湍流部件替換。還將理解，在更多其它非限制實(shí)施例中，湍流部件212可焊接或以其它方式非可移除地聯(lián)接到壓蓋板248，或安裝到后續(xù)安裝到壓蓋板上的單獨(dú)的安裝板。在更多其它非限制實(shí)施例中，還可利用焊接到壓蓋板248的薄板或焊接到后續(xù)螺栓連接到壓蓋板上的單獨(dú)的安裝板上的隔板。
[0050]現(xiàn)在繼續(xù)的是一個(gè)或多個(gè)湍流部件的其它非限制實(shí)施例的描述，其可結(jié)合上文中描述且在圖1-6中示出的密封保護(hù)系統(tǒng)204和離心泵204實(shí)施。一個(gè)或多個(gè)湍流部件示出為安裝在壓蓋板上，諸如壓蓋板248，其中，密封保護(hù)系統(tǒng)208和離心泵204的其它構(gòu)件為清楚起見沒有示出。如上文中所示，一個(gè)或多個(gè)湍流部件可以可移除地聯(lián)接到壓蓋板，焊接或以其它方式非可移除地聯(lián)接到壓蓋板，或安裝到后續(xù)安裝到壓蓋板上的單獨(dú)的安裝板上。
[0051]現(xiàn)在參考圖7，在一個(gè)非限制的實(shí)施例中，第一湍流部件702和第二湍流部件706可設(shè)置在軸224的相對(duì)的側(cè)。在一個(gè)示例中，第一湍流部件702和第二湍流部件706兩者可具有如上所述的湍流部件212的形式和尺寸。在其它示例中，第一湍流部件702和第二湍流部件706中的一個(gè)或兩個(gè)可具有不同于湍流部件212的形式和/或尺寸。
[0052]如在圖7中所示，第一湍流部件702可限定第一內(nèi)部通道710，其具有關(guān)于軸224的中心軸線220的第一內(nèi)徑714 (如在圖2中所示)。第一內(nèi)部通道710還可具有關(guān)于中心軸線220的第一外徑718。在一個(gè)示例中，第二湍流部件706可限定第二內(nèi)部通道722，其具有關(guān)于軸224的中心軸線220的第二內(nèi)徑726，其中第二內(nèi)徑大致等于第一內(nèi)徑714。第二內(nèi)部通道722還可具有關(guān)于中心軸線220的第二外徑730，其中第二外徑大致等于第一外徑。有利地，在一些示例中，在壓蓋板248上的第一湍流部件702和第二湍流部件706的該構(gòu)型可在環(huán)狀密封腔252內(nèi)產(chǎn)生增強(qiáng)的流擾亂，以對(duì)鄰近密封組件206的氣穴的形成提供改進(jìn)的預(yù)防。
[0053]圖8示出另一非限制實(shí)施例，其包括湍流部件，湍流部件包括伸長(zhǎng)的大致矩形塊體802。塊體802的內(nèi)部面806與壓蓋板248的內(nèi)部邊緣810間隔開，以限定在內(nèi)部面和密封組件206 (未示出)之間的內(nèi)部通道814。內(nèi)部面806可定向在大致垂直于壓蓋板248的上部面250的平面中。線812示出為沿軸向延伸通過壓蓋板248的中心，且大致垂直于壓蓋板的上側(cè)表面250。內(nèi)部面806的平面還可大致垂直于從線812沿徑向延伸的線808。
[0054]塊體802的外部面818與壓蓋板248的外部邊緣822間隔開，以限定在外部面和殼體232 (未示出)的環(huán)狀密封部分234之間的外部通道826。類似內(nèi)部面806，外部面818可定向在大致垂直于壓蓋板248的上部面250的平面中。外部面818的平面還可大致垂直于線808。有利地，在壓蓋板248上的湍流部件802的該構(gòu)型可提供在環(huán)狀密封腔252內(nèi)的流擾亂，以提供對(duì)鄰近密封組件206的氣穴的形成的預(yù)防。
[0055]圖9示出另一非限制實(shí)施例，其包括位于壓蓋板248的相對(duì)的側(cè)的第一湍流部件902和第二湍流部件906。第一湍流部件902和第二湍流部件906中的每一個(gè)具有類似于圖8中所示的伸長(zhǎng)的大致矩形塊體802的構(gòu)造和幾何形狀。第一湍流部件902包括內(nèi)部面910，其與壓蓋板248的內(nèi)部邊緣914間隔開，以限定在內(nèi)部面和密封組件206 (未示出)之間的內(nèi)部通道918。第一湍流部件902的外部面922與壓蓋板248的外部邊緣926間隔開，以限定在外部面和殼體232 (未示出)的環(huán)狀密封部分234之間的外部通道930。
[0056]類似地，第二湍流部件906的內(nèi)部面934與壓蓋板248的內(nèi)部邊緣938間隔開，以限定在內(nèi)部面和密封組件206之間的內(nèi)部通道942。第二湍流部件902的外部面946與壓蓋板248的外部邊緣950間隔開，以限定在外部面和殼體232的環(huán)狀密封部分234之間的外部通道954。在一個(gè)示例中，兩個(gè)內(nèi)部面910和934可定向在大致垂直于壓蓋板248的上部面250的平面中。線962示出為沿軸向延伸通過壓蓋板248的中心，且大致垂直于壓蓋板的上側(cè)表面250。兩個(gè)內(nèi)部面910和934的平面還可分別大致垂直于線908和958，線908和958從線962沿徑向延伸。
[0057]類似于內(nèi)部面910和934，兩個(gè)外部面922和946可定向在大致垂直于壓蓋板248的上部面250的平面中。兩個(gè)外部面922和946的平面還可分別大致垂直于線908和958。有利地，在壓蓋板248上的第一湍流部件902和第二湍流部件906的該構(gòu)型可在環(huán)狀密封腔252內(nèi)提供流擾亂，這防止鄰近密封組件206的氣穴的形成。另外，通過將第一湍流部件902和第二湍流部件906定位在壓蓋板的相對(duì)的側(cè)，該構(gòu)型可在鄰近相對(duì)的側(cè)的區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生大致對(duì)稱的湍流。有利地，這種對(duì)稱的湍流可平衡通過循環(huán)流體施加在旋轉(zhuǎn)葉輪228上的對(duì)應(yīng)載荷。
[0058]圖10示出另一非限制實(shí)施例，其包括第一湍流部件1002、第二湍流部件1006和第三湍流部件1010。在一個(gè)示例中，第一湍流部件1002、第二湍流部件1006和第三湍流部件1010可圍繞壓蓋板248的圓周相等地間隔開。備選地表述，第一湍流部件1002、第二湍流部件1006和第三湍流部件1010可圍繞壓蓋板248的圓周彼此間隔開大約120度的增量。第一湍流部件1002、第二湍流部件1006和第三湍流部件1010中的每一個(gè)還可具有類似于在圖8中所示的伸長(zhǎng)的大致矩形塊體802的構(gòu)造和幾何構(gòu)型。
[0059]在一個(gè)示例中，第一湍流部件1002、第二湍流部件1006和第三湍流部件1010中的每一個(gè)可以類似于圖8中所示的矩形塊體802的方式定向在壓蓋板248的上部面250上。更特別地，第一湍流部件1002、第二湍流部件1006和第三湍流部件1010中的每一個(gè)可分別包括內(nèi)部面1014、1018和1022，它們分別與壓蓋板248的對(duì)應(yīng)內(nèi)部邊緣1026、1030和1034間隔開，以在內(nèi)部面和密封組件206之間分別限定內(nèi)部通道1038、1042和1046。類似地，第一湍流部件1002、第二湍流部件1006和第三湍流部件1010中的每一個(gè)可分別包括外部面1050、1054和1058，它們分別與壓蓋板248的對(duì)應(yīng)外部邊緣1062、1066和1070間隔開，以在外部面和殼體232的環(huán)狀密封部分234之間分別限定外部通道1074、1078和1082。
[0060]在一個(gè)示例中，三個(gè)內(nèi)部面1014、和1022可定向在大致垂直于壓蓋板248的上部面250的平面中。線1090示出為沿軸向延伸通過壓蓋板248的中心，且大致垂直于壓蓋板的上側(cè)表面250。三個(gè)內(nèi)部面1014、1018和1022的平面還可分別大致垂直于線1084、1086和1088，線1084、1086和1088從線1090沿徑向延伸。
[0061]類似于內(nèi)部面1014、1018和1022，三個(gè)外部面1050、1054和1058可定向在大致垂直于壓蓋板248的上部面250的平面中。三個(gè)外部面1050、1054和1058的平面還可分別大致垂直于線1084、1086和1088，線1084、1086和1088從線1090沿徑向延伸。有利地，在壓蓋板248上的第一湍流部件1002、第二湍流部件1006和第三湍流部件1010的該構(gòu)型可在環(huán)狀密封腔252內(nèi)提供流擾亂，這防止鄰近密封組件206的氣穴的形成。另外，通過圍繞壓蓋板248的圓周相等地間隔開第一湍流部件1002、第二湍流部件1006和第三湍流部件1010，該構(gòu)型可產(chǎn)生圍繞壓蓋板的大致對(duì)稱的湍流。有利地，這種對(duì)稱的湍流可平衡通過循環(huán)流體施加在旋轉(zhuǎn)葉輪228上的對(duì)應(yīng)載荷。
[0062]圖11示出另一非限制實(shí)施例，其包括第一湍流部件1102、第二湍流部件1106、第三湍流部件1110和第四湍流部件1114。在一個(gè)示例中，第一湍流部件1102、第二湍流部件1106、第三湍流部件1110和第四湍流部件1114可圍繞壓蓋板248的圓周相等地間隔開。備選地表述，第一湍流部件1102、第二湍流部件1106、第三湍流部件和第四湍流部件1114可圍繞壓蓋板248的圓周彼此間隔開大約90度增量。第一湍流部件1102、第二湍流部件1106、第三湍流部件1110和第四湍流部件1114中的每一個(gè)還可具有類似于在圖8中示出的伸長(zhǎng)的大致矩形塊體802的構(gòu)造和幾何形狀。
[0063]在一個(gè)示例中，第一湍流部件1102、第二湍流部件1106、第三湍流部件1110和第四湍流部件1114中的每一個(gè)可以類似于圖8中所示的矩形塊體802的方式定向在壓蓋板248的上部面250上。更特別地，第一湍流部件1102、第二湍流部件1106、第三湍流部件1110和第四湍流部件1114中的每一個(gè)可分別包括內(nèi)部面1118、1120、1122和1124，它們分別與壓蓋板248的對(duì)應(yīng)內(nèi)部邊緣1126、1128、1130和1132間隔開，以限定分別在內(nèi)部面和密封組件206之間的內(nèi)部通道1142、1144、1146和1148。類似地，第一湍流部件1102、第二湍流部件1106、第三湍流部件1110和第四湍流部件1114中的每一個(gè)可分別包括壓蓋板248的外部面1150、1152、1154和1156，以限定分別在外部面和殼體232的環(huán)狀密封部分234 之間的外部通道 1166、1168、1170、1172。
[0064]在一個(gè)示例中，四個(gè)內(nèi)部面1118、1120、1122和1124可定向在大致垂直于壓蓋板248的上部面250的平面中。線1186示出為沿軸向延伸通過壓蓋板248的中心，且大致垂直于壓蓋板的上側(cè)表面250。四個(gè)內(nèi)部面1118、1120、1122和1124的平面還可分別大致垂直于線 1176,1178,1180 和 1182，線 1176、1178、1180 和 1182 從線 1186 沿徑向延伸。
[0065]類似于內(nèi)部面1118、1120、1122和1124，四個(gè)外部面1150、1152、1154和1156可定向在大致垂直于壓蓋板248的上部面250的平面中。四個(gè)外部面1150、1152、1154和1156的平面還可分別大致垂直于線1176、1178、1180和1182。有利地，在壓蓋板248上的第一湍流部件1102、第二湍流部件1106，第三湍流部件1110和第四湍流部件1114的該構(gòu)型可在環(huán)狀密封腔252內(nèi)提供流擾亂，其防止鄰近密封組件206的氣穴的形成。另外，通過圍繞壓蓋板248的圓周相等地間隔開第一湍流部件1102、第二湍流部件1106、第三湍流部件1110和第四湍流部件1114，該構(gòu)型可產(chǎn)生圍繞壓蓋板的大致對(duì)稱的湍流。有利地，這種對(duì)稱的湍流可平衡通過循環(huán)流體施加在旋轉(zhuǎn)葉輪228上的對(duì)應(yīng)載荷。
[0066]圖12示出包括四對(duì)湍流部件的另一非限制實(shí)施例。在一個(gè)示例中，第一對(duì)湍流部件包括第一湍流部件1202和第二湍流部件1204，其大致平行于彼此配置以限定在其間的間隙1206。第一湍流部件1202可與位于壓蓋板248的相對(duì)的側(cè)的第三湍流部件1208沿徑向?qū)?zhǔn)。第二湍流部件1204可與位于壓蓋板248的相對(duì)的側(cè)的第四湍流部件1210沿徑向?qū)?zhǔn)。第三湍流部件1208和第四湍流部件1210包括第二對(duì)湍流部件，且大致平行于彼此配置以限定在其間的間隙1212。
[0067]類似地，第三對(duì)湍流部件包括第五湍流部件1216和第六湍流部件1218，其大致平行于彼此配置以限定在其間的間隙1220。第五湍流部件1216可與位于壓蓋板248的相對(duì)的側(cè)的第七湍流部件1222沿徑向?qū)?zhǔn)。第六湍流部件1218可與位于壓蓋板248的相對(duì)的側(cè)的第八湍流部件1224沿徑向?qū)?zhǔn)。第七湍流部件1222和第八湍流部件1224包括第四對(duì)湍流部件，且大致平行于彼此配置以限定在其間的間隙1226。第一湍流部件1202、第二湍流部件1204、第三湍流部件1208、第四湍流部件1210、第五湍流部件1216、第六湍流部件1218、第七湍流部件1222和第八湍流部件1224中的每一個(gè)還可具有類似于圖8中示出的伸長(zhǎng)的大致矩形塊體802的構(gòu)造和幾何形狀。有利地，在壓蓋板248上的四對(duì)湍流部件的該構(gòu)型可提供在環(huán)狀密封腔252內(nèi)的流擾亂，其防止鄰近密封組件206的氣穴的形成。另外，對(duì)于從更大量的流擾亂中受益的應(yīng)用和構(gòu)型，在每對(duì)湍流部件之間的間隙可在環(huán)狀密封腔252中提供增強(qiáng)的湍流。
[0068]圖13示出另一非限制實(shí)施例，其包括在圖9中示出以及在上文中描述的第一湍流部件902和第二湍流部件906。在該實(shí)施例中，第一湍流部件902和第二湍流部件906關(guān)于壓蓋板248的中心成角度。在一個(gè)示例中，第二湍流部件906的內(nèi)部面934定向在關(guān)于從線962沿徑向延伸的線958形成傾斜角度1304的平面中。在該示例中，線958與第二湍流部件906的右邊緣970相交。角度1304的范圍可在大約91度和179度之間，且更具體地在大約100度和169度之間，且甚至更具體地在大約110和159度之間，且甚至更具體地為大約135度。另外，關(guān)于該非限制實(shí)施例，在泵204的運(yùn)行期間，葉輪228可沿動(dòng)作箭頭R的逆時(shí)針方向R’旋轉(zhuǎn)，這相應(yīng)地產(chǎn)生在環(huán)狀密封腔252內(nèi)沿逆時(shí)針方向R’的流體流方向。有利地，第一湍流部件902和第二湍流部件906的成角度構(gòu)型將流體流朝密封組件206引導(dǎo)，以因此抑制鄰近密封組件的氣穴的形成。
[0069]繼續(xù)參考圖13，內(nèi)部面934可限定在內(nèi)部面與密封組件206之間的可變深度內(nèi)部通道942’。以類似方式，第一湍流部件902的內(nèi)部面910可限定在內(nèi)部面910與密封組件206之間的可變深度通道918’。還將理解外部通道930’與954’可具有關(guān)于鄰近每一個(gè)外部通道的壓蓋板248的外部圓周的可變深度。另外，外部通道930’和954’可具有分別大于對(duì)應(yīng)的內(nèi)部通道918’和942’的可變深度的可變深度。有利地，在壓蓋板248上的第一湍流部件902和第二湍流部件906的該構(gòu)型可產(chǎn)生在環(huán)狀密封腔252內(nèi)的流擾亂，對(duì)于密封組件和對(duì)應(yīng)流體處理裝置的特定應(yīng)用和構(gòu)型，這提供對(duì)鄰近密封組件206的氣穴的形成的改進(jìn)的預(yù)防。
[0070]圖14示出另一非限制實(shí)施例，其包括第一湍流部件1402、第二湍流部件1406、第三湍流部件1410和第四湍流部件1414。在一個(gè)示例中，第一湍流部件1402、第二湍流部件1406、第三湍流部件1410和第四湍流部件1414可圍繞壓蓋板248的圓周相等地間隔開。備選地表述，第一湍流部件1402、第二湍流部件1406、第三湍流部件1410和第四湍流部件1414可圍繞壓蓋板248的圓周彼此間隔開大約90度增量。
[0071]第一湍流部件1402、第二湍流部件1406、第三湍流部件1410和第四湍流部件1414的每一個(gè)可具有帶矩形截面的拱形延伸形狀。如在圖14中所示的一個(gè)示例中，第一湍流部件1402和第三湍流部件1410位于壓蓋板248的相對(duì)的側(cè)，且具有關(guān)于壓蓋板的上部面250沿相對(duì)方向定向的彎曲。備選地表述，第一湍流部件1402可具有凸面形狀，其中，前緣沿逆時(shí)針方向圍繞壓蓋板248定向，而第三湍流部件1410可具有凸面形狀，其中前緣沿順時(shí)針方向圍繞壓蓋板定向。以類似方式，第二湍流部件1406可具有凸面形狀，其中，前緣沿順時(shí)針方向圍繞壓蓋板248定向，而第四湍流部件1414可具有凸面形狀，其中前緣沿逆時(shí)針方向圍繞壓蓋板定向。
[0072]在一個(gè)示例中，第一湍流部件1402、第二湍流部件1406、第三湍流部件1410和第四湍流部件1414中的每一個(gè)可分別包括內(nèi)部矩形面1418、1420、1422和1424。線1444可沿軸向延伸通過壓蓋板248的中心，且大致垂直于壓蓋板的上側(cè)表面250。內(nèi)部矩形面1418、1420,1422和1424中的每一個(gè)可定向在如下平面中，S卩，該平面分別關(guān)于從線1444沿徑向延伸的線 1436、1438、1440 和 1442 形成傾斜角度 1426、1428、1430 和 1432。角度 1426、1428、1430和1432中的每一個(gè)的范圍可在大約91度和179度之間，且更具體地在大約100度和169度之間，且甚至更具體地在大約110和159度之間，且甚至更具體地為大約135度。
[0073]繼續(xù)參考圖14，內(nèi)部面1418、1420、1422和1424中的每一個(gè)可分別地限定在內(nèi)部面和密封組件206之間的可變深度內(nèi)部通道1450、1452、1454和1456。還將理解外部通道1460、1462、1464與1466可具有關(guān)于鄰近每一個(gè)外部通道的壓蓋板248的外部圓周的可變深度。有利地，在壓蓋板248上的第一湍流部件1402、第二湍流部件1406、第三湍流部件1410和第四湍流部件1414的該構(gòu)型可在環(huán)狀密封腔252內(nèi)產(chǎn)生流擾亂模式，對(duì)密封組件和對(duì)應(yīng)流體處理裝置的特定應(yīng)用和構(gòu)型，這對(duì)鄰近密封組件206的氣穴的形成提供改進(jìn)的預(yù)防。
[0074]圖15示出另一非限制實(shí)施例，其包括第一湍流部件1502和第二湍流部件1506，其各自具有帶有矩形截面的拱形延伸形狀。在一個(gè)示例中，第一湍流部件1502和第二湍流部件1506可具有關(guān)于壓蓋板的上部面250沿相對(duì)方向定向的彎曲。備選地表述,第一瑞流部件1502可具有凸面形狀，其具有沿順時(shí)針方向圍繞壓蓋板248定向的前側(cè)1510，而第二湍流部件1506可具有凸面形狀，其具有沿逆時(shí)針方向圍繞壓蓋板定向的前側(cè)1514。另外，第一瑞流部件1502的前側(cè)1510的至少一部分可面對(duì)第二瑞流部件1506的前側(cè)1514的至少一部分，以形成在其間的通道1518。在一個(gè)示例中，通道1518的狹窄部分可具有通道寬度1520，其小于第一湍流部件1502的湍流部件寬度1522。
[0075]在一個(gè)示例中，第一湍流部件1502和第二湍流部件1506可各自分別包括內(nèi)部面1526和1530。線1550示出為沿軸向延伸通過壓蓋板248的中心，且大致垂直于壓蓋板的上側(cè)表面250。內(nèi)部面1526和1530各自定向在如下平面中，S卩，該平面分別關(guān)于從線1550沿徑向延伸的線1542和1546形成傾斜角度1534和1538。角度1534和1538中的每一個(gè)的范圍可在大約91度和179度之間，且更具體地在大約100度和169度之間，且甚至更具體地在大約110和159度之間，且甚至更具體地為大約135度。
[0076]繼續(xù)參考圖15，內(nèi)部面1526和1530中的每一個(gè)可限定分別在內(nèi)部面和密封組件206之間的可變深度內(nèi)部通道1554和1558。還將理解，外部通道1562與1566可具有關(guān)于鄰近每一個(gè)外部通道的壓蓋板248的外部圓周的可變深度。有利地，在壓蓋板248上的第一湍流部件1502和第二湍流部件1506的該構(gòu)型可產(chǎn)生在環(huán)狀密封腔252內(nèi)的流擾亂，對(duì)于密封組件和對(duì)應(yīng)流體處理裝置的特定應(yīng)用和構(gòu)型，這提供對(duì)鄰近密封組件206的氣穴的形成的改進(jìn)的預(yù)防。
[0077]圖16示出另一非限制實(shí)施例，其包括多個(gè)盤狀湍流部件，諸如位于壓蓋板248的上部面250上的湍流部件1602、1606和1608。如在圖16中所示，在一個(gè)示例中，多個(gè)盤狀湍流部件可具有不同的直徑。在其它示例中，多個(gè)盤狀湍流部件中的一個(gè)或多個(gè)可具有相同直徑。盤狀湍流部件中的至少一個(gè)，諸如湍流部件1602，可限定在湍流部件和密封組件206之間的可變深度內(nèi)部通道，諸如通道1612。在一些示例中，附加的湍流部件還可限定在湍流部件和密封組件206之間的可變寬度通道。有利地，在壓蓋板248上的多個(gè)盤狀湍流部件的該構(gòu)型可產(chǎn)生在環(huán)狀密封腔252內(nèi)的流擾亂，對(duì)于密封組件和對(duì)應(yīng)流體處理裝置的特定應(yīng)用和構(gòu)型，這提供對(duì)鄰近密封組件206的氣穴的形成的改進(jìn)的預(yù)防。
[0078]另一實(shí)施例涉及用于在流體處理裝置中的環(huán)狀密封腔的湍流部件。湍流部件包括湍流部件本體(例如，由金屬、聚合體和/或一個(gè)或多個(gè)其它材料制成的固體)，其定位成與在環(huán)狀密封腔中的密封組件合作，以限定在內(nèi)部面和密封組件之間的內(nèi)部通道。湍流部件本體還定位成與殼體合作，以限定在環(huán)狀密封腔中的外部通道。湍流部件可用來擾亂環(huán)狀密封腔內(nèi)的流體流，以抑制鄰近密封組件的氣穴的形成。湍流部件本體可如本文中在別處描述地那樣成形(例如，圖3、8、13、14、16等)。
[0079]另一實(shí)施例涉及用于流體處理裝置的密封保護(hù)系統(tǒng)。系統(tǒng)包括密封組件、延伸通過密封組件的軸、安裝在軸上的葉輪和與軸成包圍關(guān)系的壓蓋板。壓蓋板、葉輪、密封組件以及殼體合作以形成環(huán)狀密封腔。系統(tǒng)還包括湍流部件，其定位在環(huán)狀密封腔內(nèi)且聯(lián)接到壓蓋板。湍流部件包括湍流部件本體，其鄰近密封組件定位，且定位成與密封組件合作以限定在內(nèi)部面和密封組件之間的內(nèi)部通道。湍流部件本體還鄰近殼體定位(即，本體的一部分從鄰近密封組件處延伸到鄰近殼體處)，且定位成與殼體合作以限定在環(huán)狀密封腔中的外部通道。湍流部件可用來擾亂環(huán)狀密封腔內(nèi)的流體流，以抑制鄰近密封組件的氣穴的形成。湍流部件本體可如本文中在別處描述地那樣成形(例如，圖3、8、13、14、16等)。
[0080]另一實(shí)施例涉及用于流體處理裝置的密封保護(hù)系統(tǒng)。流體處理裝置具有殼體、密封組件和密封腔，且可或可不附加地包括如在本文中在別處描述的其它特征，例如延伸通過密封組件的軸、安裝在軸上的葉輪以及與軸成包圍關(guān)系的壓蓋板。密封保護(hù)系統(tǒng)包括一個(gè)或多個(gè)湍流部件，其定位在密封腔內(nèi)(例如，聯(lián)接到壓蓋板或以其它方式)。一個(gè)或多個(gè)湍流部件可用來擾亂在密封腔內(nèi)的流體流，以抑制鄰近密封組件的氣穴的形成。在一個(gè)實(shí)施例中，湍流部件是楔形塊體，其具有拱形內(nèi)部和外部面(圖3和相關(guān)描述是可適用的)。在一個(gè)實(shí)施例中，存在兩個(gè)或更多間隔開的湍流部件，每一個(gè)為具有拱形內(nèi)部和外部面的楔形塊體(圖3和相關(guān)描述是可適用的)。在另一實(shí)施例中，湍流部件是矩形固體(圖8和相關(guān)描述是可適用的)。在另一實(shí)施例中，存在兩個(gè)或更多間隔開的湍流部件，每一個(gè)為矩形固體(圖8-13和相關(guān)描述是可適用的)。在另一實(shí)施例中，湍流部件具有帶有矩形截面的拱形延伸形狀(圖14-15和相關(guān)描述是可適用的)。在另一實(shí)施例中，存在兩個(gè)或更多間隔開的湍流部件，每一個(gè)具有帶有矩形截面的拱形延伸形狀(圖14-15和相關(guān)描述是可適用的)。在另一實(shí)施例中，湍流部件是柱形固體(圖16和相關(guān)描述是可適用的)。在另一實(shí)施例中，存在兩個(gè)或更多間隔開的湍流部件，每一個(gè)為柱形固體(圖16和相關(guān)描述是可適用的)。在另一實(shí)施例中，存在兩個(gè)或更多間隔開的湍流部件，其彼此不同地定形狀(例如，矩形固體、柱形固體、為楔形和/或帶有矩形截面而沿拱形延伸)。
[0081]本發(fā)明的特定特征或其它方面在本文中描述為環(huán)狀。這可指的是嚴(yán)格環(huán)形、至少大體或稍微環(huán)形的特征，和/或其可指的是圍繞(例如，圓形地圍繞)另一特征的特征。
[0082]在該書面描述中，對(duì)本發(fā)明的“一個(gè)實(shí)施例”或“實(shí)施例”的參考不意圖解釋為排除還合并所述特征的附加實(shí)施例的存在。而且，除非相反地明確陳述，否則實(shí)施例“包括”、“包含”或“具有”具有特定性質(zhì)的一個(gè)或多個(gè)元件可包括附加的不具有該性質(zhì)的這種元件。術(shù)語“包含”和“其中”用作相應(yīng)術(shù)語“包括”和“在其中”的普通語言等價(jià)物。而且，術(shù)語“第一”、“第二”和“第三”等僅僅用作標(biāo)識(shí)，且不意圖在其對(duì)象上施加數(shù)字要求或特定位置順序。
[0083]該書面描述使用示例來公開本發(fā)明，包括最佳模式，且還使得相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員能實(shí)踐本發(fā)明，包括制作和使用裝置或系統(tǒng)以及執(zhí)行任意合并的方法。本發(fā)明可取得專利權(quán)的范圍由權(quán)利要求限定，且可包括本領(lǐng)域技術(shù)人員所想到的其它示例。如果這些其它示例具有與權(quán)利要求書的字面語言并無不同的結(jié)構(gòu)元件，或者如果其包括與權(quán)利要求書的字面語言無實(shí)質(zhì)差別的等價(jià)結(jié)構(gòu)元件，則這些其它示例預(yù)期在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于在流體處理裝置中的環(huán)狀密封腔的湍流部件，所述湍流部件包括: 內(nèi)部面，其定位成與在所述環(huán)狀密封腔中的密封組件合作，以限定在所述內(nèi)部面與所述密封組件之間的內(nèi)部通道； 外部面，其定位成與殼體合作，以限定在所述環(huán)狀密封腔中的外部通道； 前部面，其在所述內(nèi)部面與所述外部面之間延伸；以及 后部面，其與所述前部面間隔開且在所述內(nèi)部面與所述外部面之間延伸，其中，所述湍流部件可用來擾亂在所述環(huán)狀密封腔內(nèi)的流體流，以抑制鄰近所述密封組件的氣穴的形成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的湍流部件，其特征在于，所述流體處理裝置包括聯(lián)接到延伸通過所述密封組件的軸上的可旋轉(zhuǎn)部件，所述密封組件包括鄰近壓蓋板的第一端與鄰近所述可旋轉(zhuǎn)部件的相對(duì)的第二端，其中，所述湍流部件聯(lián)接到所述壓蓋板。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的湍流部件，其特征在于，所述湍流部件可移除地聯(lián)接到所述壓蓋板。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的湍流部件，其特征在于，所述湍流部件包括第一孔口且所述壓蓋板包括第二孔口，以及緊固件延伸通過所述第一孔口和所述第二孔口以將所述湍流部件可移除地聯(lián)接到所述壓蓋板。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的湍流部件，其特征在于，所述密封組件包括固持器部件，其具有限定所述密封組件的工作高度的外部面，以及所述湍流部件的內(nèi)部面從所述壓蓋板延伸到在所述固持器部件的外部面的軸向后方的位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的湍流部件，其特征在于，所述內(nèi)部通道具有內(nèi)部通道可變深度，并且所述外部通道具有外部通道可變深度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的湍流部件，其特征在于，所述湍流部件的內(nèi)部面具有拱形輪廓，以在所述內(nèi)部通道中產(chǎn)生相應(yīng)的拱形輪廓。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的湍流部件，其特征在于，所述湍流部件包括具有頂部表面和相對(duì)的平行的底部表面的塊體，且其中，所述內(nèi)部面、所述外部面、所述前部面以及所述后部面各自在所述頂部表面和所述底部表面之間延伸。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的湍流部件，其特征在于，所述塊體的頂部表面的第一面積不大于所述環(huán)狀密封腔的第二面積的12.5%。
10.一種系統(tǒng),包括: 根據(jù)權(quán)利要求1所述的湍流部件，其中，所述湍流部件是第一湍流部件，且所述內(nèi)部通道是具有第一內(nèi)徑和第一外徑的第一內(nèi)部通道；以及 與所述第一湍流部件間隔開的第二湍流部件，所述第二湍流部件定位成與所述密封組件合作，以限定第二內(nèi)部通道，所述第二內(nèi)部通道具有大致等于所述第一內(nèi)徑的第二內(nèi)徑，且具有大致等于所述第一外徑的第二外徑。
11.一種用于流體處理裝置的密封保護(hù)系統(tǒng)，包括: 密封組件、延伸通過所述密封組件的軸、安裝在所述軸上的葉輪，以及與所述軸成包圍關(guān)系的壓蓋板，其中，所述壓蓋板、所述葉輪、所述密封組件以及殼體合作以形成環(huán)狀密封腔；以及 湍流部件，其定位在所述環(huán)狀密封腔內(nèi)且聯(lián)接到所述壓蓋板，所述湍流部件包括: 內(nèi)部面，其鄰近所述密封組件且定位成與所述密封組件合作，以限定在所述內(nèi)部面和所述密封組件之間的內(nèi)部通道； 外部面，其鄰近所述殼體且定位成與所述殼體合作，以限定在所述環(huán)狀密封腔中的外部通道； 前部面，其在所述內(nèi)部面與所述外部面之間延伸；以及 后部面，其與所述前部面間隔開且在所述內(nèi)部面與所述外部面之間延伸，其中，所述湍流部件可用來擾亂在所述環(huán)狀密封腔內(nèi)的流體流，以抑制鄰近所述密封組件的氣穴的形成。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的密封保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述湍流部件可移除地聯(lián)接到所述壓蓋板。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的密封保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述湍流部件包括第一孔口且所述壓蓋板包括第二孔口，以及緊固件延伸通過所述第一孔口和所述第二孔口以將所述湍流部件可移除地聯(lián)接到所述壓蓋板。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的密封保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述湍流部件是第一湍流部件，所述密封保護(hù)系統(tǒng)還包括與所述第一湍流部件間隔開的第二湍流部件，所述第二湍流部件定位在所述環(huán)狀密封腔內(nèi)且聯(lián)接到所述壓蓋板。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的密封保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述密封組件包括固持器部件，其具有限定所述密封組件的工作高度的外部面，以及所述湍流部件的內(nèi)部面從所述壓蓋板延伸到在所述固持器部件的外部面的軸向后方的位置。
16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的密封保護(hù)系統(tǒng)，其特征在于，所述內(nèi)部通道具有內(nèi)部通道可變深度，并且所述外部通道具有外部通道可變深度。
17.一種用于在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)中的發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的水泵，所述水泵包括: 入口，其具有中心軸線； 出口，其在流體方面聯(lián)接到所述入口 ； 軸，其可旋轉(zhuǎn)地布置在所述入口的下游，且平行于所述中心軸線； 葉輪，其聯(lián)接到所述軸； 密封組件，其與所述軸成包圍關(guān)系，所述密封組件包括鄰近壓蓋板的第一端以及鄰近所述葉輪的相對(duì)的第二端；以及 湍流部件，其聯(lián)接到所述壓蓋板且從所述壓蓋板延伸進(jìn)入環(huán)狀密封腔，所述湍流部件包括: 內(nèi)部面，其定位成與在所述環(huán)狀密封腔中的密封組件合作，以限定在所述內(nèi)部面與所述密封組件之間的內(nèi)部通道； 外部面，其定位成與殼體合作以限定在所述環(huán)狀密封腔中的外部通道，其中，所述湍流部件可用來擾亂在所述環(huán)狀密封腔內(nèi)的流體流，以抑制鄰近所述密封組件的氣穴的形成。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的水泵，其特征在于，所述湍流部件可移除地聯(lián)接到所述壓蓋板。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的水泵，其特征在于，所述內(nèi)部通道具有內(nèi)部通道可變深度，并且所述外部通道具有外部通道可變深度。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的水泵，其特征在于，所述湍流部件是第一湍流部件，所述內(nèi)部通道是具有第一內(nèi)徑和第一外徑的第一內(nèi)部通道，且所述水泵還包括與所述第一湍流部件間隔開的第二湍流部件，所述第二湍流部件定位成與所述密封組件合作以限定第二內(nèi)部通道，所述第二內(nèi)部通道具有大致等于所述第一內(nèi)徑的第二內(nèi)徑，且具有大致等于所述第一外徑的第二外徑。
【文檔編號(hào)】F04D29/12GK104350285SQ201380029188
【公開日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2013年2月22日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月3日
【發(fā)明者】J.W.史密斯, W.E.格雷 申請(qǐng)人:通用電氣公司