专利名称：螺旋离心泵的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的螺旋离心泵。本发明还涉及一种按照权利要求9的前序部分所述的用一螺旋离心泵输送介质的方法。
从文件CH 394814已知一种也称为螺旋泵的螺旋离心泵。这种类型的回转泵包括一个可以转动地设置在一泵壳中的单独的螺旋形延伸的叶片。该泵特别适合于输送充满固体添加物的液体，尤其适合于输送带有长纤维成分的废水。
泵吸带有高浓度纤维固体物质的液体的可能性由于该物质倾向于生成长绺纤维而受到限制。这能导致固体成分在泵吸路径中沉积或堵塞而导致泵停止工作。
本发明基于提供一种更有利地输送充满固体添加物的液体的螺旋离心泵的目的。
该目的是用一种具有权利要求1的特点的螺旋离心泵来达到的。权利要求2～8的从属权利要求涉及其它有利的实施例。该目的进一步由一种具有权利要求9的特点的方法来达到。
满足本发明的目的的螺旋离心泵包括一个有一入口孔的泵壳和一个设置在该泵壳中并可围绕转动方向的旋转轴线转动的叶轮，该叶轮有一个螺旋形延伸的叶片入口缘，带一凸入设置在该入口孔区域中的叶轮的内部空间中的导叶。
在一特定的有利设计中，该螺旋离心泵的导叶有一导叶缘，该引导叶缘顺着叶轮的转着方向沿流动方向向着叶轮的中心逐渐地凸入该内部空间。
当泵吸高浓度的倾向于形成长绺的纤维物质时，按照本发明的螺旋离心泵特别有利。如果该漂浮的纤维状固体物质的固体浓度继续增大，那么就会导致在抽吸管线中生成小球而在叶轮通道中增大摩擦。在这方面，如果达到一定的极限值，那么液压力单独就不再能够泵吸物质，其后果是螺旋离心泵发生堵塞。本发明的螺旋离心泵能阻止这种堵塞是由于叶轮的螺旋区段的开端的螺旋形叶片入口缘相对于固定地配置的凸出的导叶而转动，使该叶片入口缘和导叶以这样的方式相互配合，以致位于它们之间的固体物质被转动的叶片入口缘所啮合而松散和/或沿叶片入口缘被压入流动方向。通过导叶和螺旋离心叶轮的这种相互配合，在液压力之外，一个基本上沿泵吸方向作用的机械力施加在输送介质上，该力阻止固体成分在泵吸路径中的积累。
在另一有利的实施例中，引导叶轮缘形成一条固定的三维曲线，而由于可转动的螺旋离心叶轮，叶片入口缘形成一条可转动的三维曲线，这两条三维曲线最好这样设计，使得它们互相配合而这样延伸，使它们在叶轮转动时互相移动经过而具有小的相互间隔或彼此互相接触。由此，位于两条三维曲线之间的固体物质沿三维曲线的延伸方向机械地移动，并因而基本上沿流动方向移动和打散或沿流动方向压紧。
在另一有利的实施例中，该导叶缘和/或叶片入口缘至少部分地有一切割刃，使得共同移动的两条三维曲线之间的固体物质还可以额外地机械地弱化或粉碎。对于倾向于形成长绺纤维的固体物质，这造成长绺纤维的弱化、打散、粉碎或切割，从而防止长络纤维在泵吸路径中的积累，从而保证螺旋离心泵连续可靠地操作而不会中断。
与导叶缘和/或叶片入口缘的设计无关，两条三维曲线的相互剪切、分离或夹紧作用也能够切割、粉碎或弱化固体纤维物质如纸张、绳索、木材或固体物质如塑料、橡胶、金属或玻璃。
下面参照实施例更详细地描述本发明。附图中
图1是通过一螺旋离心泵的轴向截面图；图2是该螺旋离心泵的入口孔的前视图；图3和4是叶片入口缘和导叶缘的两种不同的总角度；以及图5是可以移动地设置的导叶。
图1的螺旋离心泵包括一个设置在泵壳3内的螺旋离心叶轮2，叶轮2可以沿转动方向4a围绕旋转轴线2d转动。螺旋离心叶轮2有一螺旋形延伸的叶片入口缘2a以及外轮廓2c。螺旋离心叶轮2固定地连接在泵轴4上。泵壳3包括一个锥形抽吸壳部分3a、一个螺旋形壳部分3b、一个入口孔3c和一个出口孔3d。有一导叶缘5a的凸出的导叶5固定地设置在入口孔3c的区域内并在泵壳3的内部空间中凸出且也在螺旋离心叶轮2的内部空间中。在本文件中，术语“叶轮2的内部空间”将被理解为这样一个内部空间，当螺旋离心叶轮2转动时，该内部空间被外轮廓2c界定，使得在螺旋离心叶轮2的顶点区域中或在螺旋区段6a内的最大值处，导叶5至少部分地伸入该内部空间中，而螺旋离心叶轮2在外面围绕导叶5，如图1中所示。螺旋离心泵1也包括一个螺旋区域6a和一个离心区段6b。被泵1泵吸的介质沿流动方向S流动。
图2表示入口孔3c沿图1中A的方向的前视图，而叶轮2和导叶5可在泵1的内部识别。对于叶轮2，螺旋形延伸的叶片入口缘2a是明显的，该入口缘2a向着旋转轴线2d下降并沿轴向伸展到后者中。叶片入口缘2a的最前方区段由于导叶5而不能直接看到，并因此用虚线表示。
在图1和2中，导叶5这样设计，使得导叶缘5a沿转动方向4a转动时沿旋转轴线2d方向逐渐伸出而沿径向和轴向两方向伸入叶轮2的内部空间中。导叶缘5a形成一条固定的三维曲线，而叶片入口缘2a形成一条可围绕叶轮轴线2d转动的三维曲线。在该例示的实施例中，这两条三维曲线2a，5a这样设计，使得它们互相配合而这样延伸，以致导叶缘5a形成一个导叶缘区段5b，而叶片入口缘2a有一叶片缘区段2b，其内该导叶缘5a和叶片入口缘2a彼此间有一小的相互间隔(取决于叶轮2的相应位置)或彼此互相接触。该小的相互间隔可以例如为0.1～30mm。这一带有最小可能间隔的位置用叶片缘区段2b上的点P1和导叶缘区段5b上的点P2例示。由于叶轮2沿转动方向4a的转动，点P1、P2在图1中基本上沿旋转轴线2d的方向Q1移动，而在图2中基本上沿Q2的方向移动，对应于导叶缘5a的形状。以这种方式，安置在叶片缘区段2b和导叶缘区段5b之间的固体材料基本上沿方向Q1也即沿流动方向S机械地输送。
导叶5可以以最各不相同的方式设置在泵壳中，并这样设计，使得固定的导叶缘5a和转动的叶片入口缘2a相互配合而使固定材料通过这些缘2a、5a的共同协作而被机械地输送，特别是沿流动方向S。
从图2清楚看到，叶片缘区段2b在点P1处有一切线T1而导叶缘区段5b在点P2处有一切线T2，当从入口孔3C考虑时，如图所示，这两条切线T1、T2有一个相交角α。角α至少为10度，最好为30度～150度，尤其是60度～120度。角α最好永远不要小于那样一个角度，在该角度时不再能保证固体材料在叶片入口缘2a上或在叶片入口缘2a和导叶缘5a之间的滑动。
图3和4类似于图2，它们用两个细部图表示两条不同地延伸的三维曲线，即叶片入口缘2a和导叶缘5a，两个点P1、P2处切线T1、T2的夹角α在图3中等于约110度而在图4中等于约90度。角α由三维曲线2a、5a的行程确定，并因此能在螺旋离心泵1的设计中相应地选择。可以这样选择三维曲线2a、5a的行程，使得在点P1、P2沿方向Q2移动期间基本上保持恒定。通过相应地延伸三维曲线2a、5a，角α也可在点P1、P2沿方向Q2移动期间增大和/或减小。
在一种有利的设计中，叶片缘区段2b和/或导叶缘区段5b的至少一部分形成为一个边缘、切割的刃或叶片，以便弱化或切过安置在区段2b、5b之间的固体材料。
通常，角α选择得越大，沿边缘区段2b、5b推动的固体材料也就越多，或者相应地，角α选择得越小，固体材料就越容易被边缘区段2b、5b分开。此外，通过适当地成形，可以确定有效边缘区段2b、5b的长度。因此，可以按照预期的固体材料和添加物来使螺旋离心泵以这样的方式最优化，也就是使得以相应的最优方式来选择迦缘区段2b、5b及其夹角α，以便阻止泵的堵塞和(例如)额外地提高泵吸效率。
图5表示螺旋离心泵1的另一实施例，在其入口孔3c中设置一个防磨损的套管7，套管7固定地连接在导叶5上。套管7可以用一个未示出的附接机构牢固地连接在泵壳3上。
当松开该紧固机构时，套管7因而还有导叶5可以沿移动方向R移动。这种配置特别具有可以调整叶片入口缘2a和导叶缘5a之间的距离的优点，尤其是分别沿R或Q1方向的点P1、P2的间距。在泵操作期间，叶片入口缘2a和/或导叶缘5a被磨损，使得点P1、P2的距离在操作中随时间而增大。因此套管7使导叶5的位置能够在一定的时间间隔后分别沿位移R或Q1的方向重新调置。套管7也可这样设计，使得它也能在入口孔3c中转动，也即相对于叶轮轴线2d可以转动，以便使套管7在松开状态中转动并因而使导叶5的位置转动。
权利要求
1.一种螺旋离心泵(1)，包括一个有一入口孔(3c)的泵壳(3)和一个配置在该泵壳(3)中并可围绕一根沿转动方向(4a)的旋转轴线(2d)转动的叶轮(2)，该叶轮(2)有一呈螺旋形延伸的叶片入口缘(2a)，其特征在于，在入口孔(3c)的区域中设置一个凸入叶轮(2)的内部空间中的导叶(5)。
2.按照权利要求1的螺旋离心泵(1)，其特征在于，导叶(5)可沿旋转轴线(2d)的方向移动并可以固定地安装。
3.按照上述权利要求之一的螺旋离心泵(1)，其特征在于，导叶(5)有一导叶缘(5a)，在沿转动方向(4a)转动时，该导叶缘(5a)沿旋转轴线(2d)的方向逐渐凸入叶轮(2)的内部空间中。
4.按照权利要求3的螺旋离心泵(1)，其特征在于，导叶缘(5a)形成一固定的三维曲线，而叶片入口缘(2a)形成一可转动的三维曲线，这两根三维曲线设计成比互相配合的方式延伸，使得导叶缘(5a)有一导叶缘区段(5b)，而叶片入口缘(2a)有一叶片缘区段(2b)，其中导叶缘(5a)和叶片入口缘(2a)有一取决于叶轮(2)的位置的相互间隔或彼此互相接触。
5.按照权利要求4的螺旋离心泵(1)，其特征在于，在叶片缘区段(2b)和导叶缘(5b)中形成相应的点(P1，P2)，它们具有在叶片缘区段(2b)和导叶缘区段(5b)之间的最小相互间隔，在叶轮(2)转动时这两个点(P1，P2)沿流动方向(S)移动。
6.按照权利要求5的螺旋离心泵(1)，其特征在于，叶片缘区段(2b)在点(P1)处有一切线(T1)，而引导叶片缘区段(5b)在点(P2)处有一切线(T2)，当从入口孔(3c)考察时，这两条切线(T1，T2)形成至少10度的相交角(α)。
7.按照权利要求6的螺旋离心泵(1)，其特征在于，该相交角(α)处于30度和小于180度之间尤其处于60度和120度之间。
8.按照权利要求4～7中任何一项的螺旋离心泵(1)，其特征在于，叶片缘区段(2b)和/或导叶缘区段(5b)至少部分地形成为一个切割刃。
9.一种利用螺旋离心泵(1)输送充满固体添加物的液体的方法，其特征在于，借助于导叶(5)将该液体以这样的方式引向旋转叶轮(2)的叶片入口缘(2a)，使得至少一部分固体添加物沿该叶片入口缘滑动。
10.按照权利要求9的方法，其特征在于，当叶轮(2)转动时，导叶板(5)的导叶缘(5a)和叶片入口缘(2a)相互配合，使得处在叶片入口缘(2a)和导叶缘(5a)之间的固体添加物被叶片缘(2a)和叶板缘(5a)机械地粉碎和/或沿流动方向(S)移动。
全文摘要
一种螺旋离心泵(1)，包括一个有一入口孔(3c)的泵壳(3)和一个设置在该泵壳(3)中而可围绕转动方向(4a)的旋转轴线(2d)转动的叶轮(2)。叶轮(2)有一个螺旋形延伸的切片入口缘(2a)和一个凸入叶轮(2)的内部空间中并设置在入口孔(3c)的区域内的导叶(5)。也描述了一种利用该泵输送充满固体添加物的液体的方法并对其提出权利要求。
文档编号F04D1/00GK1926338SQ200480042676
公开日2007年3月7日 申请日期2004年11月2日 优先权日2004年4月7日
发明者M·施泰勒 申请人:弗里德科股份公司