用于供應(yīng)不同流動(dòng)路徑并具有可軸向移動(dòng)的葉輪的離心泵的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種具有如權(quán)利要求1前序部分所述特征的栗機(jī)組。
【背景技術(shù)】
[0002]專(zhuān)利文獻(xiàn)DE10115989A1公開(kāi)了一種離心栗機(jī)組，其中，轉(zhuǎn)子軸可與葉輪一起軸向移動(dòng)，使得葉輪能夠運(yùn)動(dòng)到可以使其周向流出開(kāi)口被關(guān)閉的位置上。通過(guò)這種方式可以使栗機(jī)組承擔(dān)閥的功能并堵塞流動(dòng)通路。
[0003]專(zhuān)利文獻(xiàn)DE3002210A1也公開(kāi)了一種具有兩個(gè)葉輪的栗機(jī)組，這些葉輪由共同的軸驅(qū)動(dòng)。這些葉輪可以通過(guò)軸的軸向運(yùn)動(dòng)分別在兩個(gè)輸出通道之間沿軸向方向移動(dòng)，使得葉輪可以根據(jù)軸的軸向位置或者將水從主回路輸送到副回路并且返回，或者只是分開(kāi)地輸送到主回路和副回路中。在此，為了實(shí)現(xiàn)軸的軸向移動(dòng)，在栗機(jī)組之外設(shè)有液壓或氣動(dòng)操作的升降裝置(Hubvorrichtung)。這樣做的缺點(diǎn)在于，軸必須從栗殼體內(nèi)部伸出到外面，因此必須設(shè)置密封的絕緣套管(Durchfiihrung)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提出一種改進(jìn)的栗機(jī)組以及一種具有這種栗機(jī)組的供熱設(shè)備，在這種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的栗機(jī)組中，流體可以通過(guò)可選的至少兩個(gè)流動(dòng)路徑被輸送。
[0005]本發(fā)明的目的通過(guò)一種具有如權(quán)利要求1所述特征的栗機(jī)組以及一種具有如權(quán)利要求15所述特征的供熱設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)。優(yōu)選的實(shí)施方式由從屬權(quán)利要求、下面的說(shuō)明書(shū)以及附圖給出。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的栗機(jī)組具有電驅(qū)動(dòng)電機(jī)，尤其是濕運(yùn)行電驅(qū)動(dòng)電機(jī)，即管道密閉式電機(jī)(Spal trohrmotor)，在該管道密閉式電機(jī)中定子與轉(zhuǎn)子空間通過(guò)縫管(Spa 1 trohr)分開(kāi)。該栗機(jī)組被設(shè)計(jì)為離心栗機(jī)組并具有至少一個(gè)葉輪，該葉輪通過(guò)電驅(qū)動(dòng)電機(jī)被轉(zhuǎn)動(dòng)地驅(qū)動(dòng)。為此，葉輪可以通過(guò)軸與電驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)子相連接。但是也可以使轉(zhuǎn)子和軸構(gòu)成一集成的構(gòu)件，并使葉輪與該構(gòu)件相連接。葉輪還可以與轉(zhuǎn)子和/或軸集成地構(gòu)成。
[0007]葉輪被設(shè)置或安裝為，其可以沿軸向方向在至少兩個(gè)位置，即可以通過(guò)驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)地驅(qū)動(dòng)葉輪的運(yùn)行位置之間運(yùn)動(dòng)。在此將栗機(jī)組設(shè)計(jì)為:在這兩個(gè)位置的第一位置上將葉輪設(shè)置為，使葉輪處于穿過(guò)栗機(jī)組的第一流動(dòng)路徑中，并在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將流體輸送通過(guò)該第一流動(dòng)路徑。第二位置或者說(shuō)第二運(yùn)行位置是指這樣的位置:在該位置上，葉輪處于延伸穿過(guò)栗機(jī)組的第二流動(dòng)路徑中，并在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)、即在栗機(jī)組運(yùn)行中將流體輸送通過(guò)該第二流動(dòng)路徑。這意味著，通過(guò)葉輪沿其轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)或縱軸線(xiàn)的軸向運(yùn)動(dòng)，可以使葉輪在兩個(gè)運(yùn)行位置之間，即在第一位置和第二位置之間運(yùn)動(dòng)，以便根據(jù)葉輪處于哪個(gè)位置而可選地將流體輸送通過(guò)第一流動(dòng)路徑或第二流動(dòng)路徑。還可以考慮使葉輪能夠占據(jù)位于第一位置與第二位置之間的一個(gè)或多個(gè)中間位置，在這樣的中間位置上，葉輪能夠成比例地輸送流體通過(guò)至少兩個(gè)流動(dòng)路徑。
[0008]優(yōu)選將葉輪的這種軸向運(yùn)動(dòng)的大小選擇為，在葉輪的各個(gè)位置上，葉輪的輸入開(kāi)口的橫截面的大小均不會(huì)使得超過(guò)一定的最大流動(dòng)速度。優(yōu)選將栗機(jī)組設(shè)計(jì)為，使得葉輪中的輸入開(kāi)口、特別是葉輪中的徑向側(cè)輸入開(kāi)口的面積如同后面將要說(shuō)明的那樣為葉輪在其吸入側(cè)的內(nèi)橫截面的50%至150%。該內(nèi)橫截面相對(duì)于葉輪的縱軸線(xiàn)或轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)橫向延伸。
[0009]根據(jù)本發(fā)明，在此將栗機(jī)組設(shè)計(jì)為，至少在葉輪的一個(gè)運(yùn)動(dòng)方向上，該運(yùn)動(dòng)將通過(guò)由葉輪輸送的流體自身所引起的液壓力來(lái)實(shí)現(xiàn)。即，栗機(jī)組被設(shè)計(jì)為，由葉輪輸送的流體的壓力作用在一合適的面上，從而在該面上產(chǎn)生沿軸向方向的、即平行于葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)指向的液壓力，該液壓力被用于使葉輪在該方向上軸向地移動(dòng)。利用液壓力使葉輪移動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)在于，可以省略外部操縱裝置，而移動(dòng)所需的力可以由栗機(jī)組、也就是旋轉(zhuǎn)的葉輪自身來(lái)產(chǎn)生。這樣做的優(yōu)點(diǎn)在于:不再必須將軸或轉(zhuǎn)子從被密封的栗機(jī)組內(nèi)部空間向外引出，從而在那里與操縱設(shè)備耦接以實(shí)現(xiàn)軸向移動(dòng)。由此可以有利地使整個(gè)轉(zhuǎn)子如同傳統(tǒng)的管道密閉式電機(jī)一樣被密封封裝地設(shè)置在縫管內(nèi)。
[0010]此外，優(yōu)選將栗機(jī)組設(shè)計(jì)為，通過(guò)至少一個(gè)由所輸送流體產(chǎn)生的液壓力使葉輪在運(yùn)行中，也就是當(dāng)葉輪被驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)地驅(qū)動(dòng)時(shí)，保持在至少一個(gè)位置上，即保持在第一位置或第二位置上。在此，由葉輪產(chǎn)生的流體壓力可以作用在與葉輪連接或?yàn)榱肆鬟f而耦接的相應(yīng)壓力面上，從而在該壓力面上施加一個(gè)力，該力將葉輪壓入期望的位置上或者說(shuō)保持在該位置上。該力優(yōu)選平行于葉輪的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)。即，所述壓力面優(yōu)選具有相對(duì)于該轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)橫向的方向，或者具有至少一個(gè)相對(duì)于該轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(xiàn)橫向取向的組成部分。
[0011]進(jìn)一步優(yōu)選將栗機(jī)組設(shè)計(jì)為，葉輪在運(yùn)行中通過(guò)至少一個(gè)由所輸送流體產(chǎn)生的液壓力、彈力和/或軸向作用的磁性力的相互作用保持在至少一個(gè)位置上，也就是所述第一位置或第二位置上，在此，磁性力還優(yōu)選作用在驅(qū)動(dòng)電機(jī)的與葉輪相連接的轉(zhuǎn)子上。特別優(yōu)選葉輪通過(guò)磁性力保持在兩個(gè)所述位置的其中一個(gè)中，在此，在這種狀態(tài)下，磁性力大于沿相反方向作用在葉輪上的液壓力。替代地或附加地，除了磁性力之外，還可以有彈性元件所產(chǎn)生的彈力作用在葉輪上，以使葉輪保持在其中一個(gè)位置上。在第二位置上有液壓力作用在葉輪上，例如作用在以上述方式取向的壓力面上，該液壓力大于磁性力和/或彈力，使得葉輪被反向于磁性力和/或彈力地保持在第二位置上。也就是說(shuō)，葉輪可以通過(guò)磁性力和/或彈力和液壓力的相互作用可選地被保持在第一位置或第二位置上，在此，在一個(gè)位置上液壓力較大，而在另一個(gè)位置上磁性力或彈力較大。為了在這些位置之間實(shí)現(xiàn)切換，必須相應(yīng)地提高其中一個(gè)力和/或相應(yīng)地減少另一個(gè)力。由于液壓力有利地是由葉輪在其轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)自身產(chǎn)生的，因此該力在栗機(jī)組停止時(shí)將不起作用，從而在該狀態(tài)下將有利地只有磁性力和/或彈力作用在葉輪上。通過(guò)這種方式，葉輪可以在靜止?fàn)顟B(tài)下通過(guò)磁性力和/或彈力運(yùn)動(dòng)到兩個(gè)位置上的一預(yù)設(shè)的位置上，由此使得葉輪在栗機(jī)組的靜止?fàn)顟B(tài)下始終位于兩個(gè)可能位置上的一個(gè)定義的位置上。也就是說(shuō)，在啟動(dòng)時(shí)栗機(jī)組總是從一定義的位置開(kāi)始。
[0012]根據(jù)另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，還可以將栗機(jī)組設(shè)計(jì)為，通過(guò)給驅(qū)動(dòng)電機(jī)通電(Bestromung)來(lái)產(chǎn)生軸向作用的磁性力，該磁性力例如可以通過(guò)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)子與定子之間的相互作用來(lái)產(chǎn)生。這種磁性力還可以使葉輪沿軸向方向從代表第一位置的靜止位置運(yùn)動(dòng)到第二位置。在第一位置上，葉輪也可例如通過(guò)磁性力和/或彈力來(lái)保持。這種在驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的磁性軸向力也可以根據(jù)需要通過(guò)對(duì)栗機(jī)組的適當(dāng)設(shè)計(jì)而受到由葉輪自身產(chǎn)生的前述液壓軸向力的支持。
[0013]優(yōu)選葉輪與電驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)子相連接，并且至少一個(gè)磁性力、特別是前述的沿軸向方向作用在葉輪上的磁性力優(yōu)選通過(guò)轉(zhuǎn)子與環(huán)繞的定子之間的磁性相互作用來(lái)引起，特別是通過(guò)轉(zhuǎn)子與定子之間的軸向錯(cuò)位(Ver satz)而產(chǎn)生。例如，當(dāng)轉(zhuǎn)子被設(shè)計(jì)為永磁轉(zhuǎn)子并位于具有鐵元件和線(xiàn)圈的定子中時(shí)，轉(zhuǎn)子將努力沿軸向方向在定子的鐵部件內(nèi)部磁性地居中。如果轉(zhuǎn)子沿軸向方向運(yùn)動(dòng)離開(kāi)該居中的位置，則將獲得反作用于該運(yùn)動(dòng)的軸向磁性回位力。該磁性回位力可以作為磁性力沿軸向方向用于使轉(zhuǎn)子以及與轉(zhuǎn)子相連接的葉輪在兩個(gè)所述位置之間運(yùn)動(dòng)，和/或用于將葉輪保持在其中一個(gè)位置上。由此可以將栗機(jī)組設(shè)計(jì)為:在栗運(yùn)行過(guò)程中，所輸送流體的壓力至少在特定的運(yùn)行狀態(tài)下將沿軸向方向作用在葉輪上，以便在葉輪上產(chǎn)生液壓力，該液壓力使葉輪與轉(zhuǎn)子一起沿軸向方向反作用于所產(chǎn)生的磁性回位力地在定子中運(yùn)動(dòng)離開(kāi)所述居中的位置。當(dāng)液壓力再次消失時(shí)，轉(zhuǎn)子與葉輪一起又通過(guò)所述磁性回位力沿軸向方向運(yùn)動(dòng)回其初始位置。也就是說(shuō)，在這里可以產(chǎn)生磁性的操縱力和/或保持力，該操縱力和/或保持力沿軸向方向作用在轉(zhuǎn)子上并由此作用于葉輪，而在栗機(jī)組中無(wú)需附加的磁性元件或另外的保持元件或操縱元件。替代所述磁性回位力地，還可以使用由彈性元件產(chǎn)生的彈力將葉輪保持在期望的位置上。因此栗機(jī)組還可以被設(shè)計(jì)為，通過(guò)彈力和磁性力以前述的方式將葉輪保持在一個(gè)位置上。
[0014]進(jìn)一步優(yōu)選將栗機(jī)組設(shè)計(jì)為，葉輪在其第一位置上被設(shè)置為向第一輸出通道輸送，并在其第二位置上被設(shè)置為向第二輸出通道輸送。也就是說(shuō)，當(dāng)葉輪在第一位置與第二位置之間運(yùn)動(dòng)時(shí)，葉輪在上述的兩個(gè)輸出通道之間運(yùn)動(dòng)，在此，優(yōu)選葉輪在這兩個(gè)位置上均與相同的入口通道保持連接。也就是說(shuō)，在此這樣實(shí)現(xiàn)兩個(gè)流動(dòng)路徑之間的轉(zhuǎn)換:被葉輪輸送的出口通過(guò)葉輪的軸向運(yùn)動(dòng)而改變。
[0015]相反地或附加地，根據(jù)本發(fā)明的另一種可能的實(shí)施方式，葉輪在其第一位置上被設(shè)置為，在其吸入側(cè)與第一入口通道連接;并且葉輪在其第二位置上被設(shè)置為，在其吸入側(cè)與第二入口通道連接。因此在優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案中，葉輪在兩個(gè)位置上均與相同的出口通道保持導(dǎo)流連接。也就是說(shuō)，葉輪在兩個(gè)位置上均輸送到相同的出口通道或者說(shuō)輸出通道，但是在第一位置上以不同于第二位置的另一輸入通道吸取。在該實(shí)施方式中，通過(guò)這種方式可以這樣實(shí)現(xiàn)兩個(gè)流動(dòng)路徑之間的轉(zhuǎn)換:葉輪與兩個(gè)不同的輸入通道實(shí)現(xiàn)導(dǎo)流連接。
[0016]需要指出的是，這兩種實(shí)施方式還可以相互組合，即在葉輪運(yùn)動(dòng)時(shí)，不經(jīng)可以改變與輸入通道的連接，也可以改變與輸出通道的連接。由此例如可以在兩個(gè)分開(kāi)的回路之間實(shí)現(xiàn)輸送轉(zhuǎn)換。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的一種特別優(yōu)選的實(shí)施方式，栗機(jī)組被設(shè)計(jì)為，可以通過(guò)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的特定運(yùn)行模式、特別是通過(guò)改變轉(zhuǎn)速來(lái)產(chǎn)生液壓力。因此，例如可以通過(guò)提高轉(zhuǎn)速來(lái)增加流體的出口側(cè)壓力，使得作用于前述壓力面上的壓力提高到能夠克服反作用力、特別是前述磁性力的程度，然后使葉輪沿軸向方向移動(dòng)到另一位置。因此，通過(guò)改變栗機(jī)組的轉(zhuǎn)速能夠改變穿過(guò)栗機(jī)組的輸送路徑，在此期間，葉輪將由于流體壓力的改變而軸向移動(dòng)。還可以通過(guò)提高轉(zhuǎn)速和壓力來(lái)打開(kāi)閥，由此對(duì)壓力面加載液壓壓力(hydraulischen Druck)。
[0018]根據(jù)另一種可能的實(shí)施方式，栗機(jī)組可以被設(shè)計(jì)為，通過(guò)對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的不同程度的加速來(lái)產(chǎn)生使葉輪軸向移動(dòng)的液壓力。對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的不同程度的加速可能會(huì)在連接栗機(jī)組的管路系統(tǒng)中導(dǎo)