专利名称：带有切割边的自由流叶轮的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种离心泵(Kreiselpumpe)，用于输送混有固态混合物的介质，具有 壳体，在该壳体中设置有自由流叶轮(Freistromrad)，在自由流叶轮和入口侧的壳体壁之 间形成无叶片的空间，其中自由流叶轮包括支撑盘，在支撑盘上成型有叶片，这些叶片具有 受压侧的侧面、抽吸侧的侧面和正面。
背景技术：
就具有自由流叶轮的泵而言，叶轮叶片和入口侧的壳体壁之间的距离比较大，由 此形成了一个自由空间。所以能实现输送固态的混合物，即使混合物的尺寸较大。叶轮被径向内向冲流。流体从叶轮径向向外流走。在叶轮和入口侧壳体壁之间的 空间内形成径向向内的流动。密度大致等于或小于被输送液体的平均密度的混合物因此沉 积在叶轮中心。如果所述混合物是纤维类或织物类混合物，就会产生由于在叶轮中心的区 域中停留时间过长而出现沉积物的危险。这会导致泵堵塞。因此，已经对自由流泵进行了 很多种设计，即给这些自由流泵配备碎化装置。在DE 10305726A1中记载了一种离心泵，其在泵叶轮之前设置有用于被输送液体 中的纤维类的或块状的混合物的碎化装置。这种碎化装置由随着泵叶轮而旋转的切割头和 静止地设置在离心泵壳体中的切割圈构成。但由于前置有碎化装置，使得叶轮之前的空间 减小，并使得对叶轮的冲流受到影响。这会对泵的特性曲线产生不利影响。
发明内容
本发明的目的在于，对用于输送含有固态混合物的液体的离心泵加以改进，使得 能避免堵塞。纤维类混合物例如织物或薄膜的悬浮应得以防止。在这种情况下，不会妨碍 自由地通过泵。此外，不会对泵的特性曲线产生不利的影响。根据本发明，该目的的实现方式为，给叶片设有切割边。设有切割边的叶片将固态 的混合物切断，从而不会出现沉积。在此特别有利的是，所有叶片或多个叶片设有切割边。 但在个别情况下，只给一个叶片设有切割边就足够了。根据本发明的一种优选的实施方式，切割边的形成部位位于叶片正面与侧面的接 触处。叶轮通常是铸件。就传统的自由流泵而言，叶片正面与侧面相互接触处的接触部 位没有锋利的边。在正面与侧面之间没有规定的接触线，而是存在这些面相互过渡所形成 的区域。在这种情况下，所述区域并不是具有锋利边的分界区，而是倒圆的过渡区。与传统的叶片相反，根据本发明，对叶片的至少一个面进行加工，使得在这些面的 接触部位形成切割边。为了形成切割边，可以通过磨削或平面车削对这些面进行加工。还 可以通过对切割边的局部淬火来改善切割效果和耐磨损特性(Verschlei β verhalten)。根据本发明的一种特别有利的实施方式，为了形成切割边，对叶片的正面进行加 工。所述正面经过磨削和平面车削处理(prSparieren )，从而产生切割边。叶片侧面由铸件表面(Gusshaut)形成。为了不必加工整个平面，可以给叶片正面仅设有倒棱。在这里，叶片正面的优选倒 棱区域为叶片正面与受压侧的侧面的接触处。铸件的粗糙性有助于改善切割边的切割或切 断效果。硬的铸件表面还能抗磨损。形成切割边的面相互间的夹角优选小于120°。在此已表明有利的是，形成切割边 的面相互间的夹角小于90°。根据本发明的一种特别有利的实施方式，切割边在正面与受压侧的侧面相接触的 接触线处形成。由此实现切割边的特别高效的切割效果，因为混合物由于叶轮的旋转方向 而压靠到受压侧的侧面上。根据本发明的一种有利的实施方式，叶片正面被构造成与侧面搭接的小翼形部 分。小翼形部分是多数情况下垂直于叶片的附加面。通过小翼形部分能提高泵的效率。小 翼形部分优选突出于叶片的抽吸侧的侧面。已表明特别有益的是，小翼形部分设有切割边。具有小翼形部分的叶轮能够在叶 片角度很小的情况下实现其最佳性能。这迎合了切割效果。此外，小翼形部分提供了附加 的面，在所述附加面上可以设置坚固的(stabil)切割边。根据本发明的一种有利的设计，在小翼形部分上固定有刀片(Klinge)。所述刀片 是设有切割边的小金属片。这些刀片优选拧到小翼形部分上。根据本发明的另一种优选的设计，小翼形部分设有沟槽。这些沟槽在小翼形部分 的入口侧的表面上开设。通过这些沟槽在小翼形部分的入口侧的表面上产生切割边。切割 边在沟槽侧壁与小翼形部分的表面相接触的接触线处产生。为了形成沟槽，可以给小翼形 部分的平面设有车削部分(Eindrehimg)。切口状的车削部分可以呈圆形或螺旋形。沟槽的 横截面优选为楔形。根据本发明的一种优选的实施方式，叶片延长部分突出于小翼形部分的面。所述 叶片延长部分朝向入口侧的壳体壁。可以对这些叶片延长部分进行精车削或精磨削，从而 通过这种方式形成切割边。通过感应加热淬火(InduktionshSrten )可以附加地使得 这些切割边变得坚固。就本发明的离心泵而言，叶片优选具有平缓的出口侧的叶片角度β。同样已表明 有益的是，叶轮具有少量的叶片，其中已表明有益的是，叶片的数量为四个或更少。具有平 缓的叶片角度和少量叶片的叶轮是特别有益的，因为纤维径向向外滑动，同时被碎化。具有 陡峭的叶片角度和大量叶片的自由流叶轮并不适用，因为逆着旋转方向难以滑动。
借助对实施例的说明、对附图的说明以及附图本身可得到本发明的其它特征和优点。图中示出图1为自由流泵的剖视图；图2示出具有小翼形部分和倒棱的正面的自由流叶轮，其中a.)为剖视图，b.)为俯视图，C.)为立体图；图3示出具有小翼形部分和圆形沟槽的自由流叶轮，其中a.)为剖视图，b.)为俯视图，C.)为立体图4示出具有小翼形部分和螺旋形沟槽的自由流叶轮，其中a.)为剖视图，b.)为俯视图，C.)为立体图。
具体实施例方式图1中示出一种离心泵，自由流叶轮2位于该离心泵的壳体1中。自由流叶轮2固定在轴3上。轮毂体4用于固定自由流叶轮2，螺钉5插入到该轮毂体中。在自由流叶轮2 的支撑盘6上设置有多个叶片7。在自由流叶轮2和入口侧的壳体壁8之间形成无叶片的 空间9。在图2中示出具有切割边14的自由流叶轮2。自由流叶轮2逆时针旋转。在支撑 盘6上设置有叶片7。在叶片7的入口侧的端部上成型有小翼形部分10。这些小翼形部分 10突出于叶片7的抽吸侧的侧面11。叶片7的正面12具有朝向受压侧的侧面13的倒棱。 在正面12和受压侧的侧面13之间的接触线处，形成切割边14。在图2b中可看到出口侧的 叶片角度β。在图3和4中，在小翼形部分10上开设有沟槽15。沟槽15是在小翼形部分10的 入口侧的表面上的下凹。这些沟槽15可以在小翼形部分的表面上以旋入的切口的形式来 开设。沟槽15的横截面优选为楔形。由于在小翼形部分10上开设有沟槽15，在小翼形部 分10的入口侧的表面上形成切割边14。这些切割边14在沟槽15的侧壁16和小翼形部分 10的入口侧的表面之间的接触线处产生。在图3中，沟槽15呈圆形。在图4中，沟槽15呈 螺旋形。
权利要求
一种离心泵，用于输送混有固态混合物的介质，具有壳体(1)，在该壳体中设置有自由流叶轮(2)，在自由流叶轮(2)和入口侧的壳体壁(8)之间形成无叶片的空间(9)，其中自由流叶轮(2)包括支撑盘(6)，在支撑盘上成型有叶片(7)，这些叶片具有受压侧的侧面(13)、抽吸侧的侧面(11)和正面(12)，其特征在于，叶片(7)设有切割边(14)。
2.如权利要求1所述的离心泵，其特征在于，切割边(14)的形成部位位于正面(12)与 受压侧的侧面(13)相接触的接触线处。
3.如权利要求1所述的离心泵，其特征在于，切割边(14)通过对正面(12)的精磨削而 形成。
4.如权利要求1所述的离心泵，其特征在于，切割边(14)通过对正面(12)的精车削而 形成。
5.如权利要求1所述的离心泵，其特征在于，切割边(14)通过对叶片(7)的正面(12) 的倒棱处理而形成，其中正面(12)的被倒棱处理的区域位于正面(12)与受压侧的侧面(13)的接触处。
6.如权利要求1所述的离心泵，其特征在于，形成切割边(14)的面(12、13)相互间的 夹角小于120°，优选小于90°。
7.如权利要求1所述的离心泵，其特征在于，叶片(7)的正面(12)被构造成小翼形部 分(10)，这些小翼形部分突出于叶片(7)的抽吸侧的侧面(11)。
8.如权利要求7所述的离心泵，其特征在于，在小翼形部分(10)上固定有带有切割边(14)的刀片。
9.如权利要求7所述的离心泵，其特征在于，小翼形部分(10)设有沟槽(15)，通过这 些沟槽(15)在小翼形部分(10)的入口侧的表面上形成切割边(14)。
全文摘要
本发明涉及一种离心泵，用于输送混有固态混合物的介质。在该泵的壳体(1)中设置有自由流叶轮(2)。在自由流叶轮(2)和入口侧的壳体壁(8)之间形成无叶片的空间(9)。在自由流叶轮(2)的支撑盘(6)上成型有叶片(7)。这些叶片(7)包括受压侧的侧面(13)、抽吸侧的侧面(11)和正面(12)。根据本发明，叶片(7)设有切割边(14)。
文档编号F04D29/24GK101825089SQ201010128548
公开日2010年9月8日 申请日期2010年3月3日 优先权日2009年3月3日
发明者C·贾格尔, R·威策尔 申请人:Ksb股份公司