专利名称：泡沫泵的改进的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及一种用于泵送流体的装置，更确切地讲，涉及一种适用于泵送例如浮选精矿之类的泡沫状流体的泵内的叶轮。这种泡沫状流体的例子一般包括水、空气和在矿石加工厂用矿石浮选法产生的矿物颗粒的混合物。但是，从下面的说明中可以看出，本发明也适于其他用途。例如，该泵可以用于粘稠的泥浆。
矿石加工厂经常利用已知的加工方法例如浮选法将所需要的矿物质与废石分离。这一点可以在放有泥浆和添加有小空气泡和试剂的浮选箱或浮选室内实现。随后，搅拌浮选箱，上升到浮选室顶部形成的矿沫带有与矿沫气泡附着的所需矿石的精细颗粒。将矿沫收集起来就提供了一种收集通过加工提炼出的所需矿物质的方式。
从浮选方法得到的包含所需矿物质的矿沫通常必须被泵送到下一个加工步骤。所产生的矿沫的不同类型很大程度上取决于浮起来的颗粒的大小、试剂的类型和数量以及空气气泡的数量和大小。矿沫加工不断进行，但是目前还没有一种能够减少矿沫的空气含量的工业设备，并且，在泵送矿沫之前将矿沫置之不理，直到空气自身分离完为止的作法也是不可取的。
为了得到好的回收结果，就要求将矿石研磨得很细小(有时小于10微米)。而且，为了获得好的矿石回收结果，需要对所使用的试剂进行控制，但是，通常这种与大量气泡结合从而使得加工工艺更有效的需求会产生很稳定和粘滞的矿沫。当将这些粘滞的矿沫放入容器内时，仅用于缩减水和固体状态通常就要用12到24小时，也就是说，气泡扩散得相当慢。
目前，用于泵送矿沫的泵的型式有竖直设置和/或水平设置的泵。通常，竖直泵是将泵入口垂直设置，而水平泵将泵入口基本水平地设置。显然竖直泡沫泵用于泵送很粘滞的矿沫，但是其体积通常很大，并且在矿石厂的初始设计中必须真正考虑到这一点。另一方面，水平泵可用于泵送矿沫，但总是不能成功地泵送粘滞的矿沫。传统上，在将水平泵用于泵送矿沫时常常故意增大其尺寸。由于在大泵中的矿沫所产生的低流量和高空气夹杂量，较大的泵不能有效地工作。由于不稳定泵送操作的进行，机械故障成为一个问题。矿沫中充满空气，但是，很小的气泡产生的效果比同样数量的大气泡产生的效果差。然而，有这样一点由于空气的作用，泵对矿沫的耐受性会下降。泵的空气耐受性还与净正吸入(NPSH)特性有关；即，在泵入口处的净压力越低，泵的性能就越可能实现。
本发明的目的在于提供一种改进的适于用在泡沫泵中的叶轮，同时改善其性能。
根据本发明的一个方面，提供一种适于用在离心泵中的叶轮，该泵包含一泵室和一泵入口；该叶轮包含一个带有多个主泵送轮叶或叶片的主体部分和一个或多个从叶轮的主体部分伸出的导流轮叶或叶片。
根据本发明的另一方面，提供一种包含一泵室和泵入口以及一叶轮的离心泵，其中，叶轮包含一个带有多个主泵送轮叶或叶片的主体部分和一个或多个从叶轮的主体部分伸出的导流产生轮叶或者叶片；叶轮的主体部分置于泵室内，上述或每个导流轮叶都延伸到泵入口内，将叶轮安装成可围绕中心转轴旋转，同时泵入口处于该旋转区域内。
这种设计方案是当在泵中处于安装位置时，叶轮的主体部分置于泵室内，上述或每个导流轮叶都延伸到泵入口内。所安装的叶轮可围绕中心转轴旋转，并且泵入口设置在转轴的区域内。然后，通过泵送轮叶而泵送流体，使流体从叶轮的周边流出。因此，这种设计方案使流入泵室的流体具有轴向和径向的流动分量。
在叶轮主体部分的一种型式中，在主泵送轮叶的一侧有一护板，在安装位置时护板与泵入口隔开。在这一特选实施例中，当处于安装位置时，泵送轮叶从护板伸出并具有一个与泵送腔的泵入口侧相邻的自由边缘。可取的是，上述或每个导流轮叶都固定在一个或者多个泵送轮叶的自由边缘上，并且在安装时伸到入口内。可取的是，每个泵送轮叶都带有一个与其相联的导流轮叶。
本发明的另一种型式是主体包含两个将泵送轮叶置于其间的间隔开的护板。在这一实施例中，上述或每个导流轮叶都从与泵送腔的泵入口侧相邻的护板伸出，并且延伸到入口内。
较可取的是，上述或每个导流轮叶都带有一个固定在泵送轮叶自由边缘的一部分上的或者与其成一体的边缘，并且从该处向外延伸，其中有一个面在大致局部螺旋的部分中延伸。
当处于安装位置时，导流轮叶的形状和位置为进入泵之前的矿沫提供了附加的旋转力，同时为矿沫提供了一个使其进入主叶轮通道的较好且光滑的入口。导流轮叶的作用是还可以降低泵所需要的净正压头极限要求，从而可以准确地完成输送例如粘滞矿沫的工作。
通常，粘滞的矿沫具有很高的空气含量，当力不能传输穿过矿沫的整体时，很难将任何形式的力或者压力施加到矿沫上。因此，矿沫很难进入泵或者泵叶轮的入口。当泵叶轮向其泵送的流体或矿沫施加能量时，显然利用尽可能最简单的装置使矿沫进入叶轮是必要条件。本发明不但降低入口NPSH要求，使轮叶或叶片延伸到泵入口内，为叶轮提供了很大的改进的入口，其可以减小叶轮入口的收缩和损失。当叶轮旋转时，叶片实际上可以“剥落”或“铲起”粘滞的矿沫。通过这一动作，可以更容易地将矿沫吸入用于进行泵送操作的叶轮内。
本发明通常适用于任何现有的泵，但是特别适用于水平的泥浆泵和其入口比通常所要求的入口大的泥浆泵。本发明还可以很方便地应用在开式叶轮中。然而，所使用的叶轮不象已说明的那样带有前护板，因而，没有什么能够阻止将本发明应用到标准泵或者闭式泵中。
更进一步讲，本发明中的叶轮适于泵送任何难于泵送的泥浆或者流体例如高浓度粘性泥浆，因而不是仅局限于泵送矿沫。
下面，参照
本发明的优选实施例。其中图1表示本发明中叶轮的一个实施例的示意性透视图2表示泵叶轮和泵的泵入口部分的示意性透视图；图3表示将图1和图2所示的叶轮安装在泵室内的示意性侧视图；以及图4表示图1-3所示的泵叶轮的前视图。
首先，如附图3所示，在局部剖开的侧视图中，部分离心泵总体标注为50，该离心泵包含一个其内带有或者不带有泵衬套的泵壳51、泵室54和泵入口56。图中还表示出一个安装在泵室54内并可围绕转轴X-X旋转的叶轮10。
在实施例中所表示的叶轮10包含一带有后护板14的主体部分12，在后护板的背面带有螺旋轮叶18，和一组从该处伸出的朝向泵入口56的泵送轮叶16。叶轮10包含多个导流轮叶20，每个导流轮叶从各个泵送轮叶16伸入泵入口56内。如图2所示，物料沿着箭头D方向进入叶轮，沿着箭头E方向流出。
如图3所示，当叶轮10安装在泵50内时，叶轮的主体部分12设置在泵室54内，同时导流轮叶20延伸到泵入口56内。将泵入口56设置在转轴X-X的区域内，从而使引入的流体进入泵室并有轴向和径向流动分量。然后，用泵送叶片泵送流体，并使流体在叶轮的周边流出。
泵送轮叶16是普通形式并带有一个自由边缘17，导流轮叶20从该自由边缘的一部分伸出。每个导流轮叶20包含一个面21，该面通常以大致局部螺旋形式从泵送轮叶伸出。每个导流轮叶20都固定在各个泵送轮叶16的自由侧边缘17上或者与其整体形成。如图所示，有四个泵送轮叶和四个与其联接的导流轮叶。
最后，可以理解，各种变型、改进和/或添加都可以包含在元件的各种结构和设计中，这些变化都不偏离本发明的精神和范围。
权利要求
1.一种适用在离心泵中的叶轮，该泵包含泵室和泵入口，上述叶轮包含一个带有多个主泵送轮叶或叶片的主体部分和一个或多个从叶轮的主体部分伸出的导流轮叶或叶片。
2.根据权利要求1所述的叶轮，其中，叶轮的主体部分包含一个在主泵送轮叶一侧上的护板，当处于安装位置时，护板与泵入口隔开。
3.根据权利要求2所述的叶轮，其中，泵送轮叶从护板伸出，并且带有在安装位置与泵送腔的泵入口侧相邻的自由边缘。
4.根据权利要求3所述的叶轮，其中，上述或每个导流轮叶固定在一个或多个泵送轮叶的自由边缘上，并在安装时伸入入口内。
5.根据权利要求4所述的叶轮，其中每个泵送轮叶带有与其相联的导流轮叶。
6.根据权利要求1所述的叶轮，其中，该主体包含两个间隔开的护板，泵送轮叶置于其间。
7.根据权利要求6所述的叶轮，其中，上述或每个导流轮叶从与泵送腔的泵入口侧相邻的护板伸出，并延伸到入口内。
8.根据上述任何一项权利要求所述的叶轮，其中，上述或每个导流轮叶带有一个固定在泵送轮叶自由边缘的一部分上或者与其成一体的边缘，并从该处向外延伸，其中有一个面在大致局部螺旋的部分中延伸。
9.一种离心泵，其包含一泵室和一泵入口以及一叶轮，该叶轮包含一带有多个主泵送轮叶和叶片的主体部分和一个或多个从叶轮的主体部分伸出的导流产生轮叶或叶片，叶轮的主体部分置于泵室内，同时每个导流轮叶都延伸到泵入口内，将叶轮安装成可围绕中心转轴旋转，同时泵入口置于旋转区域内。
10.根据权利要求9所述的泵，其中，叶轮包含一个在主泵送轮叶的一侧上的护板，在安装位置时，该护板与泵入口隔开，泵送轮叶从护板伸出来，同时带有与泵送腔的泵入口侧相邻的自由边缘，导流产生轮叶位于一个或多个泵送轮叶的自由边缘处并伸入入口内。
11.根据权利要求9所述的泵，其中，主体包含两个间隔开的护板，泵送轮叶置于其间，每个导流轮叶从与泵送腔的泵入口侧相邻的护板伸出，并伸入入口内。
12.根据权利要求11所述的泵，其中，每个导流轮叶带有一个固定在泵送轮叶自由边缘的一部分上或者与其成一体的边缘，并从该处向外延伸，并且有一个面在大致局部螺旋的部分中延伸。
13.参照附图基本如前所述的一种叶轮。
14.参照附图基本如前所述的一种泵。
全文摘要
一种适于用在离心泵(50)内的叶轮(10),泵(50)包含泵室(54)和泵入口(56)。叶轮(10)包含一个带有多个主泵送轮叶(16)或叶片的主体部分(12)和一个或多个从叶轮(10)的主体部分(12)伸出的导流轮叶(20)或叶片,在安装时,将上述导流轮叶(20)或叶片装入泵入口(56)内。
文档编号F04D29/30GK1329698SQ99813999
公开日2002年1月2日 申请日期1999年11月5日 优先权日1998年12月4日
发明者凯文·E·伯吉斯 申请人:沃尔曼国际有限公司