本發(fā)明涉及根據(jù)相應(yīng)類別的獨立權(quán)利要求的前序部分的用于輸送流體的多級水平離心泵以及用于修理或檢修多級水平離心泵的方法。

背景技術(shù)：

多級水平離心泵被用于許多不同的技術(shù)部門，例如用于石油天然氣工業(yè)或用于工業(yè)能源生成。在后一領(lǐng)域中，這樣的多級泵例如被用作供給泵或鍋爐供給泵，以便以所需要的壓力將水供給至蒸汽生成器。

在這樣的泵中，通常設(shè)置有彼此水平相鄰布置的多個泵級，其中，每個泵級包括級外殼，在所述級外殼中的每個級外殼中設(shè)置有葉輪，所述葉輪將例如水的流體從該泵級的低壓入口輸送至其高壓出口，所述高壓出口然后連接至下一級的入口。所有的葉輪以可旋轉(zhuǎn)地固定的方式布置在公共軸上，所述公共軸因此延伸穿過所有的級外殼，并且由例如電動馬達的功率單元驅(qū)動。單獨的泵級典型地通過磨損環(huán)沿著公共軸被密封，所述磨損環(huán)相對于級外殼以靜止（即，固定）的方式布置或安裝。標(biāo)準(zhǔn)措施是，為一個泵級設(shè)置兩個磨損環(huán)，即低壓側(cè)上圍繞葉輪的前蓋板的第一磨損環(huán)和高壓側(cè)上相對于分隔壁固定就位的第二磨損環(huán)，所述分隔壁將流體從級的出口引導(dǎo)至下一級的入口并典型地包括擴散器。

磨損環(huán)中的每個磨損環(huán)相對于軸具有某一空隙，使得在徑向位于內(nèi)部的磨損環(huán)的圓柱筒形表面與軸的旋轉(zhuǎn)外表面之間形成有環(huán)形間隙，這樣的間隙允許液體從高壓側(cè)到低壓側(cè)的逸出。一方面，該泄漏流動的有利之處在于其有助于轉(zhuǎn)子(帶有葉輪的軸)的流體動力學(xué)穩(wěn)定，但另一方面意味著泵的效率的某一降低。該空隙的尺寸確定因而相當(dāng)重要。當(dāng)然，總是希望在泵的操作期間避免靜止的磨損環(huán)與旋轉(zhuǎn)的軸之間的直接物理接觸。如它們的名稱所表明的，磨損環(huán)是在泵的操作壽命期間必須替換的磨損零件。這主要是因為泄漏流動導(dǎo)致了對磨損環(huán)的侵蝕作用。因此，相應(yīng)的磨損環(huán)與軸之間的間隙擴大，導(dǎo)致泄漏流動的增大。由于泄漏流動的增大降低了泵的效率，所以磨損環(huán)通常必須被替換為新的磨損環(huán)。

困擾多級水平離心泵的一個具體問題（該問題尤其與具有較大數(shù)量的級的多級水平離心泵有關(guān)地發(fā)生）涉及軸的長度和以可旋轉(zhuǎn)地固定的方式安裝在其上的葉輪的質(zhì)量。在操作時旋轉(zhuǎn)的部件的總體在下文中被稱為“轉(zhuǎn)子”。轉(zhuǎn)子因而包括軸和葉輪。在長的軸或轉(zhuǎn)子的情況下，轉(zhuǎn)子的自身質(zhì)量導(dǎo)致了軸的不小的偏轉(zhuǎn)度。該偏轉(zhuǎn)（或偏斜）通常在軸的中心區(qū)域中最大。由于偏轉(zhuǎn)，所以在沒有偏轉(zhuǎn)的情況下將是與泵的中心軸線對準(zhǔn)并與旋轉(zhuǎn)軸線對準(zhǔn)的直線的軸的中心線變成了曲線，所述曲線在本文被稱為軸的懸垂線或轉(zhuǎn)子的懸垂線。懸垂線離泵的中心軸線的偏移大致在用于軸的徑向軸承之間的中間處最大。由于重力的緣故，所以水平泵中的懸垂線是凸函數(shù)。

軸的偏轉(zhuǎn)典型地在泵的停頓期間最大。當(dāng)軸旋轉(zhuǎn)時，軸通常拉長，即，尤其是其最大偏轉(zhuǎn)減小。該拉長還尤其地是諸如lomakin效應(yīng)的流體動力學(xué)效應(yīng)的結(jié)果。

由轉(zhuǎn)子的偏轉(zhuǎn)引起的問題是如下情況的結(jié)果：軸不再穿過所有泵級或級外殼垂直地延伸，而改為以一定角度穿過至少一些級外殼，即，以除了90°之外的一定角度，該角度當(dāng)然取決于軸的懸垂線。因此，磨損環(huán)與軸或葉輪的蓋板之間的空隙必須選擇成足夠大，使得轉(zhuǎn)子盡管有其偏轉(zhuǎn)，也在旋轉(zhuǎn)時不與磨損環(huán)物理接觸。另一方面，如已提及地，人們不希望空隙度太大，以致明顯降低泵的效率。因此，通常這樣來設(shè)定空隙，使得在所有正常操作狀況下，轉(zhuǎn)子正好避免與磨損環(huán)的物理接觸。然而當(dāng)泵停止時，轉(zhuǎn)子的偏轉(zhuǎn)增大，使得至少在轉(zhuǎn)子的停頓期間，其與至少一些磨損環(huán)物理接觸并擱置在至少一些磨損環(huán)上。

轉(zhuǎn)子在停頓期間于磨損環(huán)上的該擱置具有多個缺點。例如，因而在停頓期間不再能夠手動地旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子，這在泵的安裝或維護期間是明顯的缺點。另外，當(dāng)泵運行起來或關(guān)掉時，這些磨損環(huán)中的至少一些磨損環(huán)碾磨轉(zhuǎn)子，這一方面增大或加速了磨損環(huán)的磨損，并且另一方面減小了軸或葉輪蓋板的有效壽命。盡管通過給磨損環(huán)設(shè)置合適的涂層有可能保護它們免受過度的磨損，但這使得磨損環(huán)的生產(chǎn)更困難并且更昂貴。

用于解決該問題的另一選項是明顯增大轉(zhuǎn)子與磨損環(huán)之間的空隙，使得轉(zhuǎn)子在停頓期間同樣可自由地旋轉(zhuǎn)。然而，對于許多應(yīng)用，尤其地在工業(yè)能源生成中，由于該增大的空隙必定導(dǎo)致泵的效率或效能的降低，這與使能源消耗最低和以有環(huán)境意識的方式使用資源的目標(biāo)相沖突，所以該解決方案是不合需要或者甚至不可接受的。

過去已提出的該問題的解決方案是，泵在其中心區(qū)域中的單獨的級外殼不再與中心軸線垂直地布置，而是使它們稍微傾斜，即，使它們成一定的角度布置，以便近似沿著懸垂線的路線。級外殼的總體因而至少在泵的中心區(qū)域中形成了近似沿著軸的懸垂線的v形的定子結(jié)構(gòu)。例如，在中國實用新型cn201288673中公開了這樣的解決方案。

然而，級外殼的該斜向或傾斜的布置在其結(jié)構(gòu)上很復(fù)雜。在其中級外殼的總體形成外部泵外殼的環(huán)形截面的泵的設(shè)計中，由于通常部分地需要新的級外殼，所以例如轉(zhuǎn)子設(shè)定的調(diào)整常常是成問題的。重做單獨的級外殼常常是不可能的。如果泵被設(shè)計成帶有筒形外殼(筒泵)，即，如果單獨的級外殼布置在共同的外部泵外殼中，則出現(xiàn)另外的挑戰(zhàn)。在該構(gòu)造中，還需要成一定的角度地定位泵外殼的入口噴嘴，這是非常昂貴并且費力的。由于級外殼相對于泵外殼的斜向位置，所以單獨的級外殼在外部泵外殼中的安裝同樣是困難并且費力的。最后，還不可能在泵外殼與相對于其成一定的角度定位的級外殼之間于泵外殼內(nèi)設(shè)置可靠的內(nèi)部密封，以便在泵外殼內(nèi)使例如不同壓力的室相對于另外的室被密封。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

因而，從這樣的現(xiàn)有技術(shù)開始，本發(fā)明的一個目的是提供一種多級水平泵，在所述多級水平泵中，在不必接受泵的效率損失的情況下，在所有正常的操作狀況期間、并且尤其還在轉(zhuǎn)子或軸的停頓期間，可靠地防止轉(zhuǎn)子與磨損環(huán)之間的物理接觸。尤其地，它應(yīng)當(dāng)同樣能夠?qū)崿F(xiàn)為具有長軸的泵。本發(fā)明的另一目的是提供一種用于修理或檢修多級水平離心泵的方法，以便在沒有泵的任何效率損失的情況下，在所有正常的操作狀況下、并且尤其還在轉(zhuǎn)子或軸的停頓期間，可靠地避免轉(zhuǎn)子與磨損環(huán)之間的物理接觸。

解決這些問題的本發(fā)明的主題以相應(yīng)類型的獨立權(quán)利要求的特征來表征。

于是，根據(jù)本發(fā)明，提出了一種用于輸送流體的多級水平離心泵，其具有：轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子包括可旋轉(zhuǎn)地布置的軸和用于輸送流體的多個葉輪，其中，所有葉輪以可旋轉(zhuǎn)地固定的方式布置在軸上；并且其具有定子，所述定子包括相對于由中心軸線確定的軸向方向一個接一個連續(xù)布置的多個級外殼，其中，定子包圍轉(zhuǎn)子，并且其中，所有級外殼相對于中心軸線被位于中心地設(shè)計和布置，并且其中，在轉(zhuǎn)子與定子之間設(shè)置有多個磨損環(huán)，所述多個磨損環(huán)中的每個磨損環(huán)相對于定子被固定，并分別以帶有空隙的方式圍繞轉(zhuǎn)子，并且其中，這些磨損環(huán)中的至少一個磨損環(huán)是偏心設(shè)計的；帶有可旋轉(zhuǎn)地布置的軸，并且?guī)в邢鄬τ谟芍行妮S線確定的軸向方向一個接一個連續(xù)布置的多個泵級，其中，每個泵級包括：用于泵送流體的葉輪，其中，葉輪設(shè)置有前蓋板；以及，帶有靜止的葉輪開口以接納這些葉輪中的一個葉輪的前蓋板的級外殼；和用于將流體引導(dǎo)至相鄰的泵級的分隔壁，其中，分隔壁相對于級外殼是靜止的，其中，所有泵級的葉輪以可旋轉(zhuǎn)地固定的方式布置在軸上，其中，每個靜止的葉輪開口由以帶有空隙的方式圍繞葉輪的前蓋板的第一磨損環(huán)徑向向內(nèi)地界定，并且其中，每個靜止的分隔壁由以帶有空隙的方式圍繞軸的第二磨損環(huán)徑向向內(nèi)地界定，并且其中，第一或第二磨損環(huán)中的至少一個磨損環(huán)是偏心設(shè)計的。

術(shù)語“偏心設(shè)計”關(guān)于磨損環(huán)被使用，意味著磨損環(huán)的徑向外表面以第一軸線為中心，并且磨損環(huán)的徑向內(nèi)表面以第二軸線為中心，其中，第一軸線與第二軸線平行，但不重合。

如果偏心的磨損環(huán)被設(shè)置，尤其設(shè)置在軸或轉(zhuǎn)子的偏轉(zhuǎn)最大的位置，則能確保的是，當(dāng)操作時，軸或轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，尤其是在最大偏轉(zhuǎn)的區(qū)域中，以便大致在偏心的磨損環(huán)中位于中心，即，轉(zhuǎn)子相對于偏心的磨損環(huán)大致位于中心。如果轉(zhuǎn)子隨后停止，作為結(jié)果其最大偏轉(zhuǎn)增大，那么在偏心磨損環(huán)中保留足夠的空隙，使得即使在轉(zhuǎn)子的停頓期間，仍可靠地防止轉(zhuǎn)子與磨損環(huán)之間的物理接觸。軸或轉(zhuǎn)子因而在停頓期間同樣是自由的，即不與磨損環(huán)接觸，并且能夠旋轉(zhuǎn)，例如用手旋轉(zhuǎn)。

根據(jù)本發(fā)明的該構(gòu)造的特別的優(yōu)點是，能僅利用非常便宜的部件、即磨損環(huán)或多個這樣的環(huán)，來補償軸的偏轉(zhuǎn)。這也尤其允許對轉(zhuǎn)子設(shè)定的變化的非常便宜并且迅速的調(diào)整，因為至多必須替換一個或多個磨損環(huán)，但無需進行其他的結(jié)構(gòu)改變，尤其是對泵的其他明顯更昂貴的部件而言，例如對級外殼中的一個級外殼。

此外，由于偏心設(shè)計，所以同樣不必在磨損環(huán)與轉(zhuǎn)子之間設(shè)置較大的空隙，因而不必忍受泵的效率的降低。

所有的級外殼優(yōu)選與泵的中心軸線同心地布置。由于至少用于幾乎所有泵級的泵外殼于是能被基本上相同地設(shè)計，所以這從結(jié)構(gòu)的觀點來看是特別有利的。由于轉(zhuǎn)子的偏轉(zhuǎn)已由磨損環(huán)的偏心設(shè)計補償，所以尤其不需要通過級外殼本身的結(jié)構(gòu)措施來補償軸的偏轉(zhuǎn)。例如，能免除一個或多個級外殼或其他部件的偏心設(shè)計。

優(yōu)選具有偏心設(shè)計的磨損環(huán)的數(shù)量當(dāng)然取決于預(yù)期的具體應(yīng)用，并且尤其取決于軸的長度、葉輪的數(shù)量和轉(zhuǎn)子的質(zhì)量。對于許多應(yīng)用而言，優(yōu)選的是多個磨損環(huán)是偏心設(shè)計的。

尤其地，優(yōu)選的是，磨損環(huán)的偏心距沿著軸的長度不是恒定的。具體而言，有利的是，磨損環(huán)的偏心距朝著泵的中心增大，則即從泵的一端觀察，磨損環(huán)的偏心距初始地增大，在泵的中心區(qū)域（即在軸的偏轉(zhuǎn)通常最大的位置）達到最大值，然后從該點減小。

磨損環(huán)的徑向外表面以其為中心的第一軸線與磨損環(huán)的徑向內(nèi)表面以其為中心的第二軸線的距離被作為單獨的磨損環(huán)的偏心距的度量。

在一個特別優(yōu)選的實施例中，磨損環(huán)的偏心距適應(yīng)于軸的懸垂線。這意味著懸垂線離泵的中心軸線的距離越大，則為磨損環(huán)選擇的偏心距越大，使得偏心距基本上沿循軸的懸垂線。該措施還具有的特定優(yōu)點是，所有級外殼能平行地布置，并且與泵的中心軸線垂直地布置。因而能免除級外殼或其他部件的斜向布置。

另一有利的措施在于測量所有磨損環(huán)的偏心距，使得在軸的停頓期間，磨損環(huán)中沒有一個磨損環(huán)接觸軸或葉輪。由于軸或轉(zhuǎn)子的偏轉(zhuǎn)在停頓期間最大，所以能通過該措施使磨損環(huán)與轉(zhuǎn)子(軸或葉輪)之間的間隙的徑向?qū)挾茸钚?。對于待測量的所有磨損環(huán)的偏心距而言同樣優(yōu)選的是，使得軸的懸垂線在泵的標(biāo)稱速度時相對于所有的磨損環(huán)基本上在中心地延伸。彎曲的軸于是當(dāng)其旋轉(zhuǎn)時至少相對于磨損環(huán)大致位于中心地設(shè)置，即，在所有徑向方向上具有相同的空隙。這是有利的，例如特別是對于轉(zhuǎn)子的熱致變化而言是有利的。因而，在溫度變化的情況下，例如在待輸送的介質(zhì)的溫度變化的情況下，在無需諸如轉(zhuǎn)子預(yù)熱之類的附加措施的情況下，能允許明顯更大的溫度變化、即更大的溫度梯度。這也是有利的，尤其是關(guān)于工業(yè)發(fā)電領(lǐng)域中的應(yīng)用而言也是有利的。

在優(yōu)選實施例中，泵具有相對于軸向方向一個接一個連續(xù)布置的多個泵級，其中，每個泵級包括：用于泵送流體的葉輪，其中，葉輪設(shè)置有前蓋板；以及，級外殼中的一個級外殼和用于將流體引導(dǎo)至相鄰的泵級的分隔壁，其中，分隔壁相對于級外殼是靜止的，其中，級外殼設(shè)計有靜止的葉輪開口，以接納葉輪中的一個葉輪的前蓋板，其中，每個靜止的葉輪開口由以帶有空隙的方式圍繞前蓋板的第一磨損環(huán)徑向向內(nèi)地界定，并且其中，每個靜止的分隔壁由以帶有空隙的方式圍繞軸的第二磨損環(huán)徑向向內(nèi)地界定。

在此同樣地，有利的是，測量所有磨損環(huán)的偏心距，使得在軸的停頓期間，磨損環(huán)中沒有一個磨損環(huán)與軸或葉輪接觸。結(jié)果，與已知的多級泵相比較，能進一步減小軸與第二磨損環(huán)之間的空隙以及葉輪的前蓋板與第一磨損環(huán)之間的空隙，以允許進一步提高根據(jù)本發(fā)明的泵的效率。

由于它們的偏心距，所以磨損環(huán)必須相對于與中心軸線垂直的徑向水平以某一角度取向插入，以確保它們正確的功能性。原則上，由于磨損環(huán)的具有最大徑向?qū)挾鹊牟糠?相對于正常的水平位置)正好位于軸上方，或者具有最小徑向?qū)挾鹊牟糠终梦挥谳S下方，所以這是可能的。為了簡化磨損環(huán)的安裝，每個偏心磨損環(huán)優(yōu)選地具有定位裝置，以便以預(yù)先限定的角度取向?qū)⑾鄳?yīng)的磨損環(huán)定位在相應(yīng)的級外殼或相應(yīng)的分隔壁中。該定位裝置例如能夠是磨損環(huán)上的可視覺識別的標(biāo)記，或者可以是接合到設(shè)置在級外殼中或設(shè)置在分隔壁中的對應(yīng)孔中的定位銷。

特別優(yōu)選的是，定位裝置設(shè)置在相應(yīng)磨損環(huán)在徑向方向上具有其最大寬度的位置，因為這允許磨損環(huán)的特別簡單的安裝。

在優(yōu)選的構(gòu)造中，泵被設(shè)計成其中所有級外殼布置在筒形外殼中的筒形外殼泵。由于所有級外殼彼此平行并且與泵的中心軸線垂直地布置，所以能以傳統(tǒng)的方式產(chǎn)生入口噴嘴，即，如上所述，能免除非常成問題的入口噴嘴的傾斜定位。此外，能在級外殼與外部筒形外殼之間設(shè)置可靠的密封。因而，能在筒形外殼內(nèi)設(shè)置其中可以不同壓力得到流體的不同的壓力室。這尤其允許給根據(jù)本發(fā)明的泵設(shè)置入口和出口以及用于待輸送的流體的中間出口，其中，中間出口以這樣的一種方式設(shè)計并布置，即：使得流體的至少一部分能通過中間出口以中間壓力排出，所述中間壓力大于在泵的入口處的流體的壓力，并且小于在泵的出口處的流體的壓力。在中間出口處以與在出口處的壓力不同的壓力排出流體的可能性對許多應(yīng)用而言構(gòu)成了很大的優(yōu)點。

本發(fā)明還提出了一種用于修理或檢修用于輸送流體的多級水平離心泵的方法，所述多級水平離心泵具有轉(zhuǎn)子，所述轉(zhuǎn)子包括可旋轉(zhuǎn)地布置的軸以及用于輸送流體的多個葉輪，其中，所有葉輪以可旋轉(zhuǎn)地固定的方式布置在軸上，并且具有定子，所述定子包括相對于由中心軸線確定的軸向方向一個接一個連續(xù)布置的多個級外殼，其中，定子包圍轉(zhuǎn)子，并且其中，所有級外殼相對于中心軸線位于中心地設(shè)計和布置，并且其中，在轉(zhuǎn)子與定子之間設(shè)置有多個磨損環(huán)，所述多個磨損環(huán)中的每個磨損環(huán)相對于定子被固定，并分別以帶有空隙的方式圍繞轉(zhuǎn)子，在所述過程中，多個磨損環(huán)中的一個或多個磨損環(huán)被替換，其中，這些磨損環(huán)中的一個或多個磨損環(huán)在每種情況下被替換為偏心設(shè)計的磨損環(huán)。

尤其地，該方法還適合于修理或檢修用于輸送流體的多級水平離心泵，所述多級水平離心泵具有可旋轉(zhuǎn)地布置的軸和相對于由中心軸線確定的軸向方向一個接一個連續(xù)布置的多個泵級，其中，每個泵級包括：用于泵送流體的葉輪，其中，葉輪設(shè)置有前蓋板；以及，帶有靜止的葉輪開口以接納葉輪中的一個葉輪的前蓋板的級外殼和用于將流體引導(dǎo)至相鄰的泵級的分隔壁，其中，分隔壁相對于級外殼是靜止的，其中，所有泵級的葉輪以可旋轉(zhuǎn)地固定的方式布置在軸上，其中，每個靜止的葉輪開口由以帶有空隙的方式圍繞葉輪的前蓋板的第一磨損環(huán)徑向向內(nèi)地界定，并且其中，每個靜止的分隔壁由以帶有空隙的方式圍繞軸的第二磨損環(huán)徑向向內(nèi)地界定。在根據(jù)本發(fā)明的方法的該實施例中，第一和/或第二磨損環(huán)中的一個或多個磨損環(huán)被替換，其中，第二磨損環(huán)中的一個或多個磨損環(huán)在每種情況下被替換為偏心設(shè)計的磨損環(huán)。

該方法允許維護根據(jù)本發(fā)明設(shè)計的泵或使其適應(yīng)于轉(zhuǎn)子的另一設(shè)定，以及允許在無偏心磨損環(huán)的情況下檢修或升級傳統(tǒng)的泵，以這樣的一種方式于是使得其形式是根據(jù)本發(fā)明的。結(jié)果，該方法特別適合升級現(xiàn)有的泵，使得轉(zhuǎn)子的偏轉(zhuǎn)由一個或多個偏心設(shè)計的磨損環(huán)來補償或更好地補償。特別有利的是，該升級通常能在不改變泵的其他部件的情況下，僅通過替換有成本效益的磨損環(huán)來實現(xiàn)。

由于在根據(jù)本發(fā)明的泵的情況中在上文詳述的同樣的原因，所以關(guān)于方法，下述方面同樣是有利的：

磨損環(huán)的偏心距適應(yīng)軸的懸垂線；

測量每個磨損環(huán)的偏心距離，使得在軸的停頓期間，磨損環(huán)中沒有一個磨損環(huán)接觸軸；以及

測量每個磨損環(huán)的偏心距，使得軸的懸垂線在泵的標(biāo)稱速度時相對于所有的磨損環(huán)基本上在中心地延伸。

本發(fā)明的另外的有利措施和構(gòu)造通過從屬權(quán)利要求來獲得。

附圖說明

在下文中，將基于實施例并且基于附圖從技術(shù)和過程的角度來更詳細地描述本發(fā)明。示意圖部分地以剖視圖示出了：

圖1是帶有斷開截面的根據(jù)本發(fā)明的泵的實施例的側(cè)向示意圖；

圖2是來自圖1的實施例的泵級的透視剖視圖；

圖3是圖示第一與第二磨損環(huán)之間的空隙的放大剖視圖；

圖4是磨損環(huán)的實施例的透視圖；

圖5是在軸向方向上貫穿來自圖4的磨損環(huán)的截面；

圖6是在泵的標(biāo)稱速度時的軸的懸垂線的示意圖；

圖7是在泵的停頓期間的軸的懸垂線的示意圖。

具體實施方式

圖1以側(cè)向示意圖示出了根據(jù)本發(fā)明的多級水平離心泵的實施例，其作為一個整體由附圖標(biāo)記1標(biāo)識。在圖1中，泵1的一些零件以斷開截面圖示。圖2以放大剖視圖示出了泵1的一些零件。

這樣的多級泵例如用于工業(yè)能源生成，例如用作其中待輸送的流體是從泵1被運輸至蒸汽生成器的水的供給泵或鍋爐供給泵。這樣的泵還用于石油天然氣工業(yè)，用于泵送水，例如用作注射泵或還用于汲取石油或其他碳氫化合物。

在圖1所示的實施例中，泵1包括外筒形外殼2，所述外筒形外殼2具有入口4、出口5以及可選擇地用于待輸送的流體的中間出口51。以下將更詳細地描述后者。

泵1包括可旋轉(zhuǎn)的軸6，所述可旋轉(zhuǎn)的軸6在中心延伸通過泵1，并且其能被在此未示出的諸如電動馬達之類的功率單元設(shè)定成旋轉(zhuǎn)。泵1具有中心軸線a，所述中心軸線a延伸通過設(shè)置成用于泵1內(nèi)的軸6的腔室的中心，并且其構(gòu)成軸6應(yīng)繞其旋轉(zhuǎn)的目標(biāo)旋轉(zhuǎn)軸線。如果安裝在泵1中的軸6沒有偏轉(zhuǎn)，則中心軸線a與軸的縱向軸線重合。在下文中，當(dāng)對軸向方向作出參考時，這總是指泵1的中心軸線a的方向。當(dāng)對徑向方向作出參考時，那么這指的是與軸向方向垂直的方向。

以本身已知的方式，在筒形外殼2中設(shè)置有相對于軸向方向一個接一個連續(xù)布置的多個泵級3、在該情況下例如八個泵級3。圖1示出了在其正常位置、即在水平布置的泵1，其中，中心軸線a水平或平行于下表面延伸。

為了更好地理解，圖2以放大視圖示出了泵級3中的一個泵級的透視剖視圖(同樣參見圖3)。

每個泵級3以本身已知的方式包括葉輪32、級外殼31以及在高壓側(cè)上的分隔壁33，所述分隔壁33將泵級3與下一泵級3分開。每個葉輪32被成形為封閉式葉輪，即其包括前蓋板34、后蓋板35以及布置在蓋板34、35之間用于輸送流體的多個葉片36。每個級外殼31包括用于接納葉輪32中的一個葉輪的前蓋板34的靜止葉輪開口37。分隔壁33相對于級外殼31同樣是靜止的，并用于將由葉輪32輸送的流體運輸至入口、即運輸至下一泵級3的葉輪32。為此，分隔壁33包括在圖中沒有更詳細地圖示的靜止擴散器。

所有泵級3的葉輪32以可旋轉(zhuǎn)的固定的方式連接至軸6，使得葉輪32與軸6一起旋轉(zhuǎn)。

在本申請的范圍內(nèi)，術(shù)語“轉(zhuǎn)子”意味著泵1的在泵1的操作狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)的部件的總體。泵1的轉(zhuǎn)子因而包括軸6和布置在其上的所有葉輪32、以及還可能有泵1的與軸6一起旋轉(zhuǎn)或以可旋轉(zhuǎn)地固定的方式連接至軸6的部件。在本申請的范圍內(nèi)，泵的術(shù)語“定子”意味著泵的靜止、即不旋轉(zhuǎn)的部件的總體。因而，定子尤其包括所有級外殼31和所有分隔壁32。

尤其如圖1所示，所有泵級3和所有級外殼31彼此平行布置，以這樣的一種方式使得由葉輪開口37中的每個葉輪開口包圍的區(qū)域與中心軸線a垂直。

當(dāng)泵1在操作中時，通過泵1的入口4進入的諸如水之類的待輸送的流體從第一葉輪32(其為圖1中例示的最右邊的葉輪32)被運輸至分隔壁33與級外殼31之間的環(huán)形空間，并且從那里，所述流體在達到相鄰泵級31的葉輪32之前，在分隔壁33與級外殼31之間被徑向地向內(nèi)引導(dǎo)。該過程通過所有泵級3繼續(xù)，直到最后一級(其為圖1所示的最左邊的一級)，于是將流體從最后一級的出口引導(dǎo)至泵1的出口5。

通常，在每個泵級3中設(shè)置有兩個磨損環(huán)，以使相應(yīng)的泵級3對其相鄰的泵級3或?qū)θ肟?或出口5密封。第一磨損環(huán)7被裝配到級外殼31的葉輪開口37中，以這樣的一種方式使得靜止的葉輪開口通過以固定的方式連接至級外殼3并因此是靜止的第一磨損環(huán)7來徑向向內(nèi)地界定。因而，第一磨損環(huán)7圍繞葉輪32中的一個葉輪的前蓋板34。第二磨損環(huán)8徑向向內(nèi)地設(shè)置在靜止的分隔壁33處，并包圍軸6，即，靜止的分隔壁33由相對于徑向方向布置在分隔壁33與軸6之間的第二磨損環(huán)8來徑向向內(nèi)地界定。第二磨損環(huán)8以固定的方式連接至分隔壁33并因此同樣是靜止的。

如已提及地，磨損環(huán)7、8用于沿著軸6密封泵級3。然而，磨損環(huán)7、8中的每個磨損環(huán)帶有空隙地圍繞轉(zhuǎn)子，以這樣的一種方式使得在轉(zhuǎn)子的徑向外表面與磨損環(huán)7、8的徑向內(nèi)表面之間形成有環(huán)形間隙，通過所述間隙，泄漏物在與流體通常的輸送方向相反的方向上流動。一方面，該泄漏流動是合乎需要的，尤其是以流體動力學(xué)的方式穩(wěn)定轉(zhuǎn)子，但另一方面，由于泄漏流動降低泵的效率，所以其不應(yīng)太大。此外，在泵1的正常操作狀態(tài)期間，應(yīng)避免轉(zhuǎn)子(軸6或葉輪32)與磨損環(huán)7、8中的一個磨損環(huán)之間的任何直接物理接觸。

由于轉(zhuǎn)子與磨損環(huán)7、8之間的空隙典型地非常小，所以其在圖1和在圖2中不能被識別。因此，圖3示出了用于圖示第一和第二磨損環(huán)7或8的空隙的放大剖視圖。

如圖3中所能看到地，在第一磨損環(huán)7的徑向內(nèi)表面與葉輪32的前蓋板34的徑向外表面之間存在空隙s1，這樣的空隙導(dǎo)致第一磨損環(huán)7與前蓋板34之間的環(huán)形間隙的形成。同樣地，在第二磨損環(huán)8的徑向內(nèi)表面與軸6的徑向外表面之間有空隙s2，這樣的空隙導(dǎo)致第二磨損環(huán)8與軸6之間的環(huán)形間隙的形成?？障秙1可以與空隙s2一樣大，但這不是必需的。

如已提及地，在多級水平泵1的情況下，尤其是在軸6非常長的情況下，轉(zhuǎn)子的質(zhì)量導(dǎo)致軸6或轉(zhuǎn)子的明顯偏轉(zhuǎn)。這樣的偏轉(zhuǎn)在圖6中通過懸垂線b以非常示意性的方式圖示。當(dāng)包括以可旋轉(zhuǎn)地固定的方式固定至其的葉輪32和其他部件的軸6被安裝于泵1中、并且因而轉(zhuǎn)子被安裝于泵1中時，即當(dāng)軸6布置在其軸承中并且尤其地布置在位于軸6的兩端的區(qū)域之外但未更詳細地示出的徑向軸承中時，軸6的懸垂線b構(gòu)成軸6的中心線。

如果沒有偏轉(zhuǎn)，則懸垂線b正好位于泵1的中心軸線a上。軸6的術(shù)語“偏轉(zhuǎn)d”意味著懸垂線b離中心軸線a的距離。在水平泵1的情況下，由于重力的方向，所以懸垂線b總是構(gòu)成凸曲線。如圖6所圖示地，偏轉(zhuǎn)d大致在泵1的中心處達到其最大值。取決于軸6的長度和葉輪32的質(zhì)量，最大偏轉(zhuǎn)d可能為十分之幾毫米，例如0.2mm至0.5mm或更大。

為了補償由軸6的偏轉(zhuǎn)d產(chǎn)生的問題，根據(jù)本發(fā)明提出的是，第一或第二磨損環(huán)7或8中的至少一個磨損環(huán)是偏心設(shè)計的。圖4以透視圖示出了這樣的偏心設(shè)計的磨損環(huán)7或8的實施例。圖5示出了貫穿來自圖4的磨損環(huán)7、8的截面，其中，截面在軸向方向上剖切、即以與圖3相同的方式進行。圖5附加地圖示了屬于“偏心設(shè)計”或“偏心距”。

術(shù)語“偏心設(shè)計”意味著磨損環(huán)7、8的徑向外表面與其徑向內(nèi)表面以不同的軸線為中心。關(guān)于磨損環(huán)7、8的簡單的實施例在圖5中被圖示，其中，磨損環(huán)7或8的橫截面積是矩形的。在該實施例中，磨損環(huán)7或8的每個表面、即徑向外表面以及徑向內(nèi)表面構(gòu)成圓柱筒形表面。徑向外表面具有半徑r1，并且徑向內(nèi)表面具有半徑r2，其中，r2當(dāng)然比r1小。徑向外表面以第一軸線a1為中心，即，在該情況下，a1與徑向外表面的圓柱軸線相同。徑向內(nèi)表面以第二軸線a2為中心，即，在該情況下，a2與徑向內(nèi)表面的圓柱軸線相同。軸線a1與a2彼此平行，但它們不重合。軸線a1與a2不重合的該設(shè)計被稱為偏心。由兩根軸線a1與a2之間的距離給出的偏心距e被確定為是對偏心設(shè)計的強度的度量。

取決于軸6的最大偏轉(zhuǎn)d，偏心距e可以處在達到十分之幾毫米的范圍內(nèi)。由于現(xiàn)今通常使用的現(xiàn)代加工方法的緣故，所以在磨損環(huán)7或8中以足夠的精度產(chǎn)生這樣的偏心距e是不成問題的。

由于偏心設(shè)計，所以磨損環(huán)7或8的徑向?qū)挾萬沿著其圓周變化，即，具有最大徑向?qū)挾萬和最小徑向?qū)挾萬，其中，徑向?qū)挾萬為磨損環(huán)7或8在徑向方向上的延伸量。

由于徑向?qū)挾萬的變化的緣故，所以磨損環(huán)7或8必須分別以正確的角度取向被緊固在級外殼31和分隔壁33。由于軸6的偏轉(zhuǎn)d相對于正常位置總是向下出現(xiàn)，所以磨損環(huán)7或8以這樣的取向插入，以使磨損環(huán)以其最大徑向?qū)挾萬垂直地在中心軸線a上方或以其最小徑向?qū)挾萬垂直地在中心軸線a下方定位。

為了以簡單的方式實現(xiàn)磨損環(huán)7或8的正確角度取向，有利的是，每個偏心磨損環(huán)7或8包括定位裝置9。該定位裝置9(參見圖4)例如能夠是銷9，其在軸向方向上從環(huán)突出，并在安裝期間接合到設(shè)置在相應(yīng)的級外殼31或相應(yīng)的分隔壁33中的對應(yīng)孔(在此未示出)中。當(dāng)然，在磨損環(huán)7或8處還能夠使用其他定位裝置9，諸如突起或凹進，其以互鎖的方式與設(shè)置在級外殼31中或設(shè)置在分隔壁33中的突起或凹進相互作用，或者可以是諸如切口、線或箭頭之類的可視覺識別的標(biāo)記。

由于裝配的原因，所以如圖4所示，定位裝置9優(yōu)選設(shè)置在相應(yīng)磨損環(huán)7或8具有其最大徑向?qū)挾萬的位置處。

不言自明的是，圖5所圖示的磨損環(huán)7或8的矩形橫截面積僅被作為示例。當(dāng)然，磨損環(huán)7或8能具有其他更復(fù)雜的橫截面積，尤其是在現(xiàn)有技術(shù)中用于離心泵中的磨損環(huán)的那些橫截面積。磨損環(huán)7或8的橫截面積例如能具有l(wèi)形或梯形的形式，其能包括彼此成斜角或銳角延伸的邊界線。此外，可設(shè)置有圓滑過渡或斜面。本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知用于形成這些橫截面積的許多可能。

此外，顯然的是，即使原則上幾何構(gòu)造能夠是相同的，第一磨損環(huán)7也通常具有與第二磨損環(huán)8不同的幾何構(gòu)造。

每個磨損環(huán)7或8的徑向內(nèi)表面通常是具有半徑r2的圓柱筒形表面(參見圖5)。典型地，第一磨損環(huán)7的半徑r2與第二磨損環(huán)8的半徑r2不同。第二磨損環(huán)8的半徑r2通常比第一磨損環(huán)7的半徑小。

關(guān)于磨損環(huán)7、8的生產(chǎn)所用的材料，本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知許多可能。所述材料的一個示例是馬氏體優(yōu)質(zhì)鋼或不銹鋼。

根據(jù)本發(fā)明的具有偏心設(shè)計的至少一個磨損環(huán)7或8設(shè)置在軸6的偏轉(zhuǎn)d達到其最大值的位置。優(yōu)選測量該磨損環(huán)的偏心距e，使得旋轉(zhuǎn)軸6或葉輪32的旋轉(zhuǎn)蓋板34相對于偏心磨損環(huán)7或8的徑向內(nèi)表面至少大致置于中心；即，選擇偏心距e，使得其在該磨損環(huán)7或8的位置處至少大致適應(yīng)旋轉(zhuǎn)軸6的偏轉(zhuǎn)d。結(jié)果，在該偏心設(shè)計的磨損環(huán)7或8中的旋轉(zhuǎn)軸6或旋轉(zhuǎn)蓋板34相對于第二軸線a2至少大致置于中心(參見圖5)。

該偏心設(shè)計的磨損環(huán)7或8于是優(yōu)選通過利用定位裝置9分別緊固在級外殼31和分隔壁33，使得其具有最大徑向?qū)挾萬的區(qū)域垂直地布置在中心軸線a上方。如果轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，則其在磨損環(huán)7或8中基本上位于中心，即，如上所述，轉(zhuǎn)子相對于軸線a2至少大致位于中心。這意味著空隙s1或s2(參見圖3)在轉(zhuǎn)子的周向方向上至少在該磨損環(huán)7或8內(nèi)大致恒定。結(jié)果是，轉(zhuǎn)子能在不接觸磨損環(huán)7或8的情況下旋轉(zhuǎn)。

如果泵1于是以這樣的一種方式關(guān)掉，使得轉(zhuǎn)子停止，則偏轉(zhuǎn)d通常增大，尤其是同樣在偏轉(zhuǎn)d達到其最大值的該區(qū)域中。由于轉(zhuǎn)子與偏心設(shè)計的磨損環(huán)7或8之間的空隙s1或s2，所以盡管轉(zhuǎn)子的偏轉(zhuǎn)d增大，在磨損環(huán)7或8中于轉(zhuǎn)子下方仍然有足夠的空間，以允許轉(zhuǎn)子避免與磨損環(huán)7或8的直接物理接觸。這意味著，由于轉(zhuǎn)子或軸6沒擱置在磨損環(huán)7或8上，所以轉(zhuǎn)子或軸6即使在停頓期間也是自由的。這特別具有的優(yōu)點是，在泵1的停頓期間能夠手動地旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子，這尤其對維護和裝配工作帶來了極大的優(yōu)點。

此外，由于轉(zhuǎn)子沒有碾磨磨損環(huán)7或8，所以沒有接觸的事實情況對于起動和關(guān)掉泵1是同樣有利的。因此，由于其部件沒有機械地碾磨磨損環(huán)7或8，所以一方面不必為磨損環(huán)7或8設(shè)置涂層，并且另一方面轉(zhuǎn)子的有效壽命延長。

對于大部分的應(yīng)用有利的是，第一以及第二磨損環(huán)7或8中的多個磨損環(huán)是偏心設(shè)計的。在這方面，單獨的磨損環(huán)7或8的偏心距e在其單獨的位置處適應(yīng)軸6的偏轉(zhuǎn)d。

因此，關(guān)于在圖6中作為示例圖示的懸垂線b，磨損環(huán)7或8的偏心距優(yōu)選從軸6的兩端朝著泵1的中心增大。

如將基于圖6和7隨后說明地，特別優(yōu)選的是，第一和第二磨損環(huán)的偏心距e在轉(zhuǎn)子的被磨損環(huán)7、8包圍的部分的整個長度上適應(yīng)軸6的懸垂線b。

例如，能基于經(jīng)驗或歷史數(shù)據(jù)來確定布置在泵1中的軸的懸垂線b。當(dāng)然，還能夠通過諸如模擬仿真之類的測量或計算來確定懸垂線b。

如果對某種泵1而言至少大致已知懸垂線b，則還能夠確定轉(zhuǎn)子中存在軸6的偏轉(zhuǎn)d的區(qū)域，從而使得偏心設(shè)計的磨損環(huán)7或8在那里是有利的。

于是，確定每個單獨的磨損環(huán)7或8應(yīng)有利地包括哪種偏心距e。為此，有兩條特別優(yōu)選的準(zhǔn)則。首先，測量磨損環(huán)7或8的偏心距e，使得在軸6的停頓期間，磨損環(huán)7或8中沒有一個磨損環(huán)接觸軸6，使得軸6在停頓期間不擱置在任何磨損環(huán)7或8上，并因此是可自由轉(zhuǎn)動的，尤其是可用手自由轉(zhuǎn)動。第二條準(zhǔn)則是為每個單獨的磨損環(huán)7或8測量偏心距，使得當(dāng)操作時，軸6的懸垂線b在泵1的諸如標(biāo)稱速度的典型旋轉(zhuǎn)速度時相對于所有磨損環(huán)7或8基本上或者至少大致地在中心地延伸。如以上已在單獨的磨損環(huán)7或8的情況下所描述地，這意味著人們希望對于每個單獨的磨損環(huán)7或8而言，至少大致使軸6相對于該磨損環(huán)7或8的徑向內(nèi)表面的軸線a2安置在中心。

圖6和圖7以示意圖示出了偏心距e對于軸6的懸垂線b的該調(diào)整。為了更好地理解，轉(zhuǎn)子在圖6和圖7中的每一個中僅由軸6的懸垂線b表示；即，圖6和圖7不考慮轉(zhuǎn)子在徑向方向上的有限范圍。因而，未示出轉(zhuǎn)子的徑向延伸，但懸垂線b象征性地表示帶有葉輪32的轉(zhuǎn)子或軸6。

參考圖1所示的實施例，圖6示出了以諸如泵1的標(biāo)稱速度之類的典型旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)的軸6的情形。能認(rèn)識到的是，第一以及第二磨損環(huán)7或8的偏心距e首先從圖示的左端大致向泵1的中心增大，然后朝著泵的右端減小。還能認(rèn)識到的是，懸垂線b相對于所有磨損環(huán)7或8的徑向內(nèi)表面至少大致地位于中心。結(jié)果，空隙s1或s2(參見圖5)在周向方向上對于磨損環(huán)7或8中的每個磨損環(huán)而言也至少是大致恒定的。

參考圖1所示的實施例，圖7示出了當(dāng)軸6不運動時的情形。能認(rèn)識到的是，軸6的偏轉(zhuǎn)d以及尤其是偏轉(zhuǎn)d的最大值已增大，但由懸垂線b表示的轉(zhuǎn)子或軸6不與磨損環(huán)7或8直接物理接觸，即，其可相對于磨損環(huán)自由旋轉(zhuǎn)。

以上已描述的磨損環(huán)7或8的偏心距e對于懸垂線b的調(diào)整是有利的，尤其是關(guān)于溫度變化、特別是迅速或短暫的溫度變化是有利的。由于轉(zhuǎn)子或軸6當(dāng)操作時相對于級外殼31或分隔壁32、或者更一般地相對于泵1的定子總是在最佳位置，所以可以有更大的溫度變化、即更大的短暫的溫度梯度，而不存在轉(zhuǎn)子與磨損環(huán)7或8直接物理接觸的任何風(fēng)險，并且也無需提供諸如預(yù)熱泵1之類的其他措施。

由于轉(zhuǎn)子相對于定子的優(yōu)化定位，所以由磨損環(huán)7或8的偏心距e對軸6的懸垂線b的調(diào)整產(chǎn)生的另一優(yōu)點是在許多應(yīng)用中減小空隙s1或s2(參見圖3)的可能，這導(dǎo)致了泵1的效率或效能的提高。

根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)造的特別的優(yōu)點是：僅借助于能以尤其有成本效益的方式制造成磨損零件的磨損環(huán)7和8，實現(xiàn)了泵1的定子、即尤其是級外殼31、分隔壁31和磨損環(huán)7、8相對于軸6的懸垂線b進行調(diào)整的可能。該調(diào)整無需其他的修改或結(jié)果措施。既沒有一個或多個級外殼31必須以傾斜位置布置，也沒有諸如級外殼31或分隔壁32的其他部件必須是偏心設(shè)計的。除磨損環(huán)7、8之外的所有部件、即尤其還有級外殼31能被設(shè)計和布置成位于中心地或與泵1的中心軸線同心。這對于結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)帶來了極大的優(yōu)點。

關(guān)于如帶有筒形外殼2的泵1的構(gòu)造，存在的另一結(jié)構(gòu)性優(yōu)點是，無需使泵1的入口4相對于中心軸線a傾斜，而是如通常的那樣，其能設(shè)計并布置成使得入口4的軸線c(參見圖1)與中心軸線a垂直。

另一優(yōu)點是，由于所有泵級3、尤其是泵1中的所有級外殼31與筒形外殼2的平行對準(zhǔn)，所以與在該實施例中的情況一樣，能在級外殼31的外表面與筒形外殼2之間設(shè)置可靠的密封。結(jié)果是，能夠在筒形外殼2中設(shè)置不同的壓力室，所述不同的壓力室彼此密封，并且在所述不同的壓力室中，可以不同的壓力得到諸如水之類的待輸送的流體。

這具有的優(yōu)點是，中間出口51能設(shè)置在筒形外殼2處，這樣的中間出口允許以中間壓力從泵中排出流體，其中，中間壓力小于在泵1的出口5處的流體的泵送壓力但是大于在泵1的入口4處的吸入壓力。例如，在工業(yè)能源生成中，常常希望以不同的壓力得到作為待輸送的介質(zhì)的水。

由于僅借助于磨損環(huán)7、8并且在不采取其他結(jié)構(gòu)性措施的情況下能實現(xiàn)泵1對軸6的懸垂線b的調(diào)整，所以本發(fā)明同樣特別適合維護、修理和檢修已在操作中的泵，并且尤其是對于這樣的對軸6的懸垂線b尚未調(diào)整或未有效調(diào)整的泵。

在根據(jù)本發(fā)明的方法中，以與先前所描述的相同的意義和方式，第一和/或第二磨損環(huán)中的至少一個磨損環(huán)在每種情況下被替換為偏心設(shè)計的磨損環(huán)7或8。

此外，關(guān)于方法，優(yōu)選的是磨損環(huán)7和8的偏心距e適應(yīng)軸的懸垂線b。

明顯的是，本發(fā)明不限于根據(jù)圖1的實施例所描述的泵類型，而是適合所有多級水平離心泵。例如，泵1同樣能成形為其中級外殼31的總體形成外部泵外殼的環(huán)形截面泵，即，不設(shè)置附加的筒形外殼2。本發(fā)明尤其也適合于那些其中葉輪32以所謂的背靠背布置來布置的泵。在該布置的情況下，多級泵包括兩組葉輪，即，以它們的入口(它們的吸入側(cè))朝著泵的一端取向的第一組葉輪和以它們的入口(它們的吸入側(cè))朝著泵的另一端取向的第二組葉輪。因而，這兩個組彼此背靠背布置。明顯的是，在兩級泵的情況下，兩組中的每一組僅包括一個葉輪。所述兩個葉輪于是布置成使得它們的吸入側(cè)彼此背離。