螺杆泵及相关泵设备的制作方法

专利名称：螺杆泵及相关泵设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及偏心螺杆泵也称为螺杆泵或穆瓦诺泵(Moineau pumps)类型的容积泵 领域。特别地，本发明涉及螺杆泵以及包括了该泵的泵设备。
背景技术：
传统的方式中，泵设备包括一个螺杆泵或穆瓦诺泵以及液体容纳套管。该泵包括 一个定子和一个容纳在定子中的螺旋转子。套管包括一个一端与转子耦合，另一端与驱动 电机的输出转轴耦合的中间轴。定子通过拉杆被夹紧在两个法兰之间。在一些使用条件下，会出现过高的扭矩程度，例如，当温度较高导致定子膨胀时， 就会出现这样的情况。然后定子会被转子转动。结果，定子的端部受破坏，这样定子和套管 之间的密封就得不到保证。

发明内容
本发明的一个目标是防止定子旋转并由此避免受到破坏。为此目的，本发明提供一种包括了定子的螺杆泵，该定子具有一输入端用于与液 体容纳套管耦合；该泵的特征在于，其包括了具有至少一条腿和至少一个钳体的锚定元件； 所述腿适于站立以及被紧固到一个固定平面支撑上；所述钳体适于夹紧定子输入端；以及 所述输入端和所述钳体包括在旋转时将两者锁定在一起的锁定装置。在具体的实施方式中，该螺杆泵包括一个或多个下面的特征一个泵，其中该装置包括·至少一个形成了定子的所述输入端一部分的浮雕状(in relief)定子部分；以 及·至少一个形成了钳体一部分的浮雕状锚定部分；该浮雕状锚定部分适于以互补 方式与所述浮雕状定子部分协同合作。一个泵，其中浮雕状定子部分和浮雕状锚定部分被以当锚定元件被紧固到定子和 固定支撑上时，第一单元的纵轴线基本上是竖直的方式定位。一个泵，其中浮雕状定子部分为一凹处。一个泵，其中钳体包括至少一个夹紧臂和由该夹紧臂承载的独立部分，浮雕状锚 定部分形成于独立部分。一个泵，其中浮雕状定子部分是一个具有直线形底部的凹槽部分，且其中独立部 分为适于与该凹槽部分啮合的组合杆；所述组合杆被紧固到夹紧臂上。一个泵，其中钳体包括至少两个半领，且其中组合杆适于与分别位于半领上的贯 穿孔啮合；所述组合杆在其每一端都提供有轴向锁定元件。一个泵，其中该独立部分是固定螺钉，适于邻近地抵住浮雕状定子部分；所述固定 螺钉被紧固到夹紧臂上。
一个泵，其中浮雕状定子部分为平坦部分。一个泵，其中浮雕状锚定部分形成于钳体上。一个泵，其中定子具有一个用于与液体输送管耦合输出端，且其中该输出端具有 一个光滑的环形槽。一个泵，其中定子具有一个用于与液体输送管耦合的输出端，且其中该泵进一步 包括一个适于将该输入端或该输出端紧固到端部管件上的紧固组件；该紧固组件包括具有 第一和第二紧固元件的拉杆。一个泵，其中该第一紧固元件包括一个具有纵轴线的椭圆形钥匙，该钥匙适于与 端部管件上的锁眼啮合，该锁眼包括具有一纵轴线的至少一个第一缩进部(setback)，当该 紧固组件被紧固到该钳体上时，该钥匙的纵轴线垂直于第一缩进部的纵轴线。一个泵，其中该第二紧固元件包括螺杆以及适于旋入该螺杆的螺母；所述螺母适 于邻近地抵住锚定元件。本发明同样提供了一个泵设备，其包括·液体容纳套管；该套管包括一个锁眼；·被安置在该套管中的驱动轴，该驱动轴一端被设定与驱动电机耦合；·根据任何上述特征的螺杆泵；定子具有与套管耦合的输入端；转子的一端与驱 动轴另一端耦合；以及·液体输送管，该定子包括一个与该输送管道耦合的输出端。


通过阅读下面给出的仅作为示例性的描述以及参考附图，能更好地理解本发明，其中
图1为泵设备的透视图，该泵设备包括本发明第一实施方式中的螺杆泵；
图2为图1所示泵设备的竖直平面截面 图3为本发明第一实施方式中螺杆泵的部分定子和部分锚定元件的局部分解透视 图4为本发明第一实施方式中部分螺杆泵的透视图，所述泵的部分与套管耦合；
图5为本发明螺杆泵的拉杆的透视 图6为本发明泵设备套管的端部管件透视 图7为图6中所示端部管件的锁眼的放大视 图8为本发明第一实施方式中的螺杆泵的定子透视 图9为本发明第二实施方式中的部分螺杆泵的局部分解透视图，所述泵的部分与套管'華禹合；
图10为图9中所示部分螺杆泵的局部放大截面 图11为本发明第二实施方式中螺杆泵的定子的透视 图12为本发明第三实施方式中部分螺杆泵的透视图；以及
图13为图12中所示部分的放大视图。
具体实施例方式在下面的描述中，术语如“高”、“低”、“底部”、“顶部”、“竖直”以及“水平”都被限
定为与本发明安装在水平的支撑上的泵设备1有关，如图1所示。参考附图1和2，本发明的泵设备1包括·螺杆泵2，其包括被收纳于定子8的螺旋空腔6中的螺旋转子4 ；·适于驱动转子4的电机(未示出)，该电机具有一输出轴12 ；·中间柔性驱动轴14，其端部之一与转子4耦合，且被设定为在其另一端通过输出 轴12进行旋转；·容纳该中间驱动轴14的套管20，该套管20以密封方式被固定到定子8的输入端 21，套管20拥有一侧面开口 24，其组成了由泵设备1传输的液体的入口(箭头25)；以及·液体输送管或管道22，以密封方式固定在定子8的输出端23。定子8由刚性材料制成，比如，一种金属。可选择地，其包括弹性材料，比如橡胶， 其被粘合到金属结构的内表面。如图3中所示，定子8的输入端21具有颈部28，该颈部28形成了与定子的外表面 30相应的第一肩部29。如图4所示，套管20的端部管件26与颈部28啮合。并且，定子8的输入端21提供有形成了相应于定子外表面30的第二和第三肩部 27,32 的槽 31。根据本发明，槽31具有两个浮雕状定子部分33，适于通过一个锚定元件36与两个 互补形状的锚定孔34协同合作，以便防止定子8相对于图1和2中所示的固定支撑38旋转。通过示例，固定支撑38由泵设备1所在的地面构成，或者由任何其它承载泵设备 1的平表面构成。每个浮雕状定子部分33包括一个缩进部或一个凸起。它形成了一个压痕。图3中所示的本发明的第一个实施方式中，每个浮雕状定子部分33由平坦部分40 组成，该平坦部分40沿定子的一个倾斜的角度部分延伸，该倾斜角度范围为5° -40°。优选地，浮雕状定子部分33被定位在沿着定子8的预先限定环状位置上，这样当 锚定元件36被紧固到定子8上以及固定支撑38上时，第一单元39竖直地延伸且第一单元 的纵轴线优选地大体上竖直，如图2所示那样。有利地，这个定子8的环状位置提高了泵2的抽吸能力。有利地，这个定子8的环状位置减少了气泡的数量。有利地，这个定子8的环状位置提高了效率。有地利，这个定子8的环状位置还提高了泵2的除尘度。锚定元件36具有两个相同的相互紧固的浮雕状锚定部分41和43。每个浮雕状锚 定部分41和43都具有用来站立于固定支撑38上的腿44，46，固定在腿44，46上的夹紧臂 48，50，以及由夹紧臂48，50承载的独立部分52，54。因此，定子的输入端通过锚定元件36 局部地紧固到固定平面支撑38上。通过螺钉56，58拧入在夹紧臂48，50的顶部和底部上的孔60，62，浮雕状锚定部分 41和43相互紧固。螺母57，59被拧入螺钉56，58的自由端，这样轴向地挡住螺钉。在本发明的这一实施方式中，夹紧臂48，50由两个夹紧半领构成。当浮雕状锚定部分41，43相互紧固时，夹紧半领48，50和独立部分52，54形成了用于夹紧定子8的钳体。钳体位于定子的槽31内。该第二和第三肩部27和32将钳体保持在槽31中，并 防止由于转子4在定子8中旋转而引起的振动和压力的影响下锚定元件36的任何轴向运 动，如图2中所示。在一个变形中，夹紧臂48，40仅夹住定子的一个部分。在一个变形中，夹紧臂由，比如，安装有独立夹紧元件的圆环构成，或者由直线形 夹紧臂构成。在这一实施方式中，独立部分52包括一个扁平垫片64，该垫片具有一位于其外表 面66的中心螺柱68。扁平垫片64和中心螺柱68分别啮合在形成于夹紧臂48，50上的方 形壳体70内以及孔72内。浮雕状锚定部分34形成于垫片54的内表面74上。本例中，浮雕状锚定部分34 在由用于支承定子的平坦部分40的平表面构成，以便通过腿44，46防止定子旋转。独立部分54与独立部分52相同。优选地，垫片64具有大于或者等于定子平坦部分40的尺寸的正面。为了保证锚定元件36的稳定，腿44，46安装有相应的支撑足76，每个足提供在具 有半孔78的端部。当浮雕状锚定部分41，43相互紧固，腿44和46的支撑足76变得相互 接触且形成一基座，该基座被设计成通过一紧固螺钉80穿过半孔78保持住固定支撑38。 当浮雕状锚定部分41，43相互紧固，腿44，46相互间隔一定距离，该距离大体上小于由夹紧 臂48，50形成的夹紧领的直径。每个夹紧臂48，50还包括一个竖直延伸的调整片82，其从夹紧臂48，50的主体上 突出。这个调整片82形成一个凹口 84，其用于接纳用来紧固定子8的组件，如图2中所示。参考图4到7，紧固组件，以下参考拉杆90，例如为弯杆形式的杆。它适于使固定 到定子8上的夹紧臂48或50与在图2中可见的套管20或管道22之间具有刚性连接。具体地，拉杆90包括参考为直线形杆部分的第一杆部分89，以及一个参考为弯杆 部分的第二杆部分91。弯杆部分91的端部提供有由钥匙94终止的收缩部92。钥匙94形成为大体上长 方形的头部。钥匙94的长轴线A-A，同样参考为其纵轴线，平行于直线形杆部分89的中心 轴线B-B。钥匙94适于啮合入形成在套管20上的领部100的锁眼98，或者安装到套管上的 锁眼。锁眼98具有开口在领部100的外侧面的第一缩进部102和开口在领部100内侧 面并与第一缩进部102联通的的第二缩进部104。第一缩进部102呈现为与钥匙94形状相同的长方形。第一缩进部102的长轴线 C-C，也参考为其纵轴线，垂直于端部管件26的轴线D-D。第二缩进部104的至少一个部分为圆形，其直径不小于钥匙94的最大直径。由于 在端部管件26的轴线D-D方向上，第二缩进部104所呈现的长度大于第一缩进部102的长 度，第二缩进部104的面形成了用于钥匙94的支承面106，108。这些支承面106，108位于 第一缩进部102的纵轴线C-C的任一侧。定子8的边缘面覆有一弹性体，当定子组装成套管20时，适于支承形成在套管20的端部管件的内侧面上的肩部109，以提供两者之间的密封。参考图4和5，螺纹110形成在拉杆90的直线形杆部分89上。这个螺纹110适于 接纳垫圈114和螺母116。当拉杆90紧固到锚定元件36上时，垫圈114邻近地抵住调整片 82，以及抵着夹紧臂48的侧面。夹紧臂48邻近地抵住第二肩部27。如在图1中可见，锚定元件36可以安装到定子8的输入端21上以及输出端23上。当安装到输入端时，拉杆90适于抵着定子的输入端21拉住套管20的端部管件 26。当安装到输出端时，拉杆90适于低着定子的输出端23拉住管道22端部管件115。如在图1以及4到7可见，当拉杆90紧固到端部管件26或115时，钥匙94开始 插入第一缩进部102，此后插入到第二缩进部104。钥匙94的纵轴线A-A平行于第一缩进 部102的纵轴线C-C。此后，拉杆90旋转90°，这样钥匙94的纵轴线A-A垂直于第一缩进 部102的纵轴线C-C。形成于收缩部92和钥匙94之间的肩部96然后接触到支承面106， 108。钥匙94接着锁定在锁眼98中。最后，螺母116旋入直线形杆部分89，直到垫圈114 邻近地抵住调整片82以及抵住夹紧臂48的侧面。在一个变形中，拉杆90为直线形杆。在这种条件下，拉杆被紧固在形成在一个凸 起上的锁眼中，该凸起形成在套管20的领部100上。参考图3和8，定子的输出端23与定子输入端21相似。这些端部的相同元件具有 相同的标记，且不再赘述。不同于输入端21的槽31，形成于输出端23的槽118为光滑的环形槽。换句话说， 其不具有浮雕状定子部分33。与图3中所示的锚定元件相似的锚定元件36被安装在槽118 中。这个锚定元件36不包括有独立部分52，54。当紧固到槽118而不具有独立部分52，54时，锚定元件36仅起到支撑定子8和啮 合管道22的作用。其并不用作防止定子旋转或指示与电机4的单元的位置相关的定子8 的位置。在一个变形中，锚定元件36具有单个调整片以及仅在定子8 —侧安装到夹紧臂48 上的单个拉杆90，在一个变形中，锚定元件36具有多个调整片82以及多个安装在夹紧臂 48上的拉杆90。在一个变形中，定子8具有单个平坦部分40，以及提供有独立部分52的单个夹紧 臂 48，50。在一个变形中，平坦部分40直接形成于夹紧臂48，50上。在这样的条件下，锚定 元件36不具有独立部分52，54。在一个变形中，定子的至少一段为八边形以及夹紧臂具有互补形状。本发明第二实施方式中的螺杆泵2借助下面的参考图9-11进行说明。泵2包括一个具有输入端122和输出端124的定子120，每个都适于接纳锚定元件 128。如在图1中可见的，输入端122提供有颈部126，套管20的端部管件26啮合在该 颈部126上。颈部126相对于定子外侧表面130形成了肩部。在本发明的第二实施方式中，浮雕状定子部分33为凹槽部分132。这个凹槽部分 132延伸过以5°到40°的角度范围倾斜的定子120的角度部分。其呈现出一个直线形底部。锚定元件128与本发明第一实施方式中锚定元件36相同。在这些锚定元件中相 同的元件给予相同的标记，且不再赘述。锚定元件128包括一独立部分52，具有形成于其上的浮雕状锚定部分34。在本发明的这个实施方式中，独立部分52为一组合杆134，其适于啮合穿过提供 在夹紧臂48，50的自由端部上的孔136，138。组合杆134在其端部提供有一头部140且在 其另一端提供有能拧入螺钉的螺母142，以防止组合杆134在孔136，138中轴线方向上移动。锚定元件128也可以安装有未在图9中示出的拉杆90。参考图11，定子120的输出端124也具有颈部126，管道22的端部管件115啮合 在颈部126上，就像在图1中可看到的。环形槽140被机械加工环绕在定子120上，以代替 浮雕状锚定部分34。锚定元件128适于紧固在环形槽140上，以便组合杆134穿过槽140。夹紧臂48，50被定位于定子的槽140中。形成在槽部分132的肩部将夹紧臂保持 在槽140中，并防止锚定元件128在由于位于定子8内的转子4旋转时所引发的振动和压 力的作用下的轴向移动，如在图2中可以看到的那样。至于在本发明的第一实施方式，由于槽140是环状的，当锚定元件128被紧固到定 子120的输出端124，其仅用作承载120并与管道22啮合，而不能防止定子旋转以及不能指 示定子8的角度部分。本发明第三实施方式中的螺杆泵2在图12和13中示出。这个泵2的定子8与图8中示出的本发明的第二实施方式中的泵的定子相同。本 发明第三实施方式中的锚定元件142与本发明中第一实施方式的锚定元件36相同。在这 些锚定元件中的相同的元件给予相同的标记，且不再赘述。每个调整片82被穿孔88穿透，穿孔88的轴线垂直于夹紧臂48，50的轴线，且调 整片被定位成与孔72对齐。孔72为一穿孔且被攻有内螺纹。在图3中可以看到独立部分52，54是不由垫片构成的，而由固定螺钉114构成，优 选是平头的，将螺钉插入到调整片82的孔88中并拧入螺纹孔72。固定螺钉144适于邻接 地抵住定子的平坦部分40，以防止定子旋转。如在图3中可见，每个固定螺钉144的平头端与定子的平坦部分40协同合作。这 个平头端形成浮雕状锚定部分34。在一个变形中，每个固定螺钉呈现出适于与定子的孔协同合作的尖端。在一个变形中，锚定元件只有一个调整片和仅有一个仅紧固在定子一侧的固定螺 钉144。在一个变形中，锚定元件具有多个调整片82和多个固定螺钉144。在一个变形中，定子8具有平坦部分40，不具有安装在壳体70上的中心螺柱68的 垫片64，以及拧入螺纹孔72的固定螺钉144。固定螺钉144然后构成了垫片的一个夹紧元 件。垫片的平面进而形成了浮雕状锚定部分34。在一个变形中，第三实施方式中的锚定元件包括“传统”紧固部件，如紧固到电机 套管或电机以及变速箱上的拉杆。有利地，在第二和第三实施方式中，拉杆90和调整片82被安装到锚定元件128， 142 上。
有利地，在定子和管道之间以及定子和套管之间的紧固都很容易通过部分地拧出 螺母116和将拉杆90掰过90°进行拆除。有利地，本发明的泵包括用来定位在套管旁边的定子第一单元的装置，以及用来 防止定子在套管旁边旋转。
权利要求
一种螺杆泵(2)包括定子(8；120)，所述定子具有用于与液体容纳套管(20)耦合的输入端(21；122)；所述泵的特征在于，其包括具有至少一条腿(44，46)和至少一个钳体(48，50)的锚定元件(36；128；142)；所述腿(44，46)适于站立且被紧固到一固定平面支撑(38)上；所述钳体(48，50)适于夹紧所述定子的输入端(21；122)；以及所述输入端(21；122)和所述钳体(48，50)包括在旋转时将两者相互锁定的锁定装置(33，34，48，50)。
2.根据权利要求1所述的泵(2)，其特征在于，所述锁定装置(33，34，48，50)包括 至少一个形成所述定子的输入端(21 ； 122) —部分的浮雕状定子部分(33)；以及 至少一个形成所述钳体(48，50) —部分的浮雕状锚定部分(34)；所述浮雕状锚定部 分(34)适于以互补方式与所述浮雕状定子部分(33)协同合作。
3.根据权利要求1或2所述的泵(2)，其特征在于，所述浮雕状定子部分(33)和所述 浮雕状锚定部分(34)以这样一个方式定位，所述方式为当所述锚定元件(36 ；128)被紧固 到所述定子(8)和所述固定支撑(38)上时，第一单元(39)的纵轴线基本上竖直。
4.根据权利要求1到3中任一项所述的泵(2)，其特征在于，所述浮雕状定子部分(33) 为一凹处。
5.根据权利要求2到4中任一项所述的泵(2)，其特征在于，所述钳体(48，50)包括至 少一个夹紧臂(48，50)和由所述夹紧臂承载的独立部分(52，54，64，134，144)，所述浮雕状 锚定部分(34)形成在所述独立部分(52，54，64，134，144)上。
6.根据权利要求5所述的泵(2)，其特征在于，所述浮雕状定子部分(33)为具有直线 形底部的凹槽部分(132)，且其中所述独立部分(52，54，64，134，144)为一适于啮合到所述 凹槽部分(132)的组合杆(134)；所述组合杆(134)被紧固到所述夹紧臂(48，50)上。
7.根据权利要求6所述的泵(2)，其特征在于，所述钳体(48，50)包括至少两个半领， 且其中所述组合杆(134)适于啮合入分别位于所述半领上的贯穿孔(136，138)；所述组合 杆(134)在其每个端部都提供有轴向锁定元件(140，142)。
8.根据权利要求5所述的泵(2)，其特征在于，所述独立部分(52，54，64，134，144)为 固定螺钉(144)，其适于邻近地抵住所述浮雕状定子部分(33)；所述固定螺钉(144)被紧固 到夹紧臂(48，50)上。
9.根据权利要求2到5以及8中任一项所述的泵(2)，其特征在于，所述浮雕状定子部 分(33)为平坦部分(40)。
10.根据权利要求2到4以及9中任一项所述的泵(2)，其特征在于，所述浮雕状锚定 部分(34)形成于所述钳体(48，50)上。
11.根据权利要求1到10中任一项所述的泵(2)，其特征在于，所述定子(8； 120)具有 一用于与液体输送管(22)耦合的输出端(23 ；124)，且其中所述输出端(23 ；124)具有光滑 的环形槽(118 ； 140)。
12.根据权利要求1到11中任一项所述的泵(2)，其特征在于，所述定子(8； 120)具有 一用于与液体输送管(22)耦合的输出端(23 ；124)，且其中所述泵(2)进一步包括紧固部 件(90)，所述紧固部件(90)适于将所述输入端(21 ；122)或所述输出端(23 ； 124)紧固到 端部管件(26 ；115)；所述紧固部件(90)包括具有第一和第二紧固元件(94 ；110，116)的拉 杆。
13.根据权利要求12所述的泵(2)，其特征在于，所述第一紧固元件包括具有纵轴线(A-A)的椭圆形钥匙(94)，所述钥匙适于与所述端部管件(26 ；115)上的锁眼(98)啮合，所 述锁眼(98)包括至少一个具有纵轴线(C-C)的第一缩进部(102)，当所述紧固部件(90)被 紧固到所述钳体(48，50)时，所述钥匙(94)的纵轴线(A-A)垂直于所述第一缩进部(102) 的纵轴线(C-C)。
14.根据权利要求12或13所述的泵(2)，其特征在于，所述第二紧固元件(110，116) 包括一个螺杆(110)和一个适于拧入所述螺杆的螺母(116)；所述螺母(116)适于邻近地 抵住所述锚定元件(36 ；128 ； 142)。
15.一个泵设备(1)包括 液体容纳套管(20)；所述套管(20)包括一个锁眼(98)； 安置在所述套管(20)内的驱动轴(14)，所述驱动轴(14)的一端被设定为与驱动电 机耦合； 根据权利要求1到14中任一项所述的螺杆泵(2)；所述定子(8 ； 120)具有与所述套 管(20)耦合的输入端(21 ；122)；所述转子(4)的一端与所述驱动轴(14)的另一端耦合； 以及 液体输送管(22)，所述定子(8 ；120)包括一与所述输送管(22)耦合的输出端(23 ； 124)。
全文摘要
一种螺杆泵及相关泵设备，该螺杆泵包括一个具有与液体容纳套管耦合的输入端(21)的定子(8)，且特征在于其包括适于将定子输入端(21)紧固到固定支撑上的锚定元件(36)，所述输入端(21)和所述锚定元件(36)包括用于在旋转时将两者锁定在一起的锁定装置。
文档编号F04D3/02GK101985941SQ201010241070
公开日2011年3月16日 申请日期2010年7月23日 优先权日2009年7月23日
发明者金保尔·沃泰莱特, 金-皮埃尔·马里埃勒 申请人:Pcm公司