浸没式或可浸没式离心泵的制作方法

已知的是，离心泵大体上由液压部分组成，该液压部分包括设置有抽吸和输送管道的中空主体，容纳由扩压器(diffuser)插入并且键接在电动马达的传动轴上的一个或多个叶轮，电动马达封装在马达壳体中，马达壳体将电动马达与泵送液体隔离并保持其干燥。

该电动马达还必须与用于将旋转传送至叶轮的轴的通路处的液体隔离，以确保在液体泵送区域和马达的干燥区域之间的液压密封。

为此，机械密封件被广泛使用，机械密封件将会被安装在轴上以将密封其至叶轮的通路，叶轮是单型或双型叶轮以及可选地是闭型(cartridge type)叶轮，直接安装在旋转传动轴上，在含有润滑剂的密封室内，以确保构成该密封的部分之间的正确润滑，并且被插入在马达和泵主体之间以便围绕旋转轴。

浸没泵和可浸没泵是属于离心类别的特定类型的泵。

特别地，表述“浸没泵”表示被设计为在水下工作的通常具有竖直轴线之类的泵。典型的浸没泵是井泵，井泵被建造成在深水处工作。

而表述“可浸没泵”表示被设计为直接安装在集水池(collection basin)的底部上的水中的也具有竖直轴线的泵。通常，这些泵与在水位之上的马达一起工作，但是电动马达和与液压部分的联接器必须是完全水密的，使得如果水位在集水池中上升，离心泵也可以浸没在水中工作，并且因此是可浸没的。可浸没泵广泛用于下水道的提升系统(lifting system)，地下室、基坑(excavation)和建筑工地的排水以及废水的运输中，这是由于它们被设计成在充满悬浮材料的水中工作。

因此，对于这些类型的泵，最佳的液压密封是基本的，以避免损害其功能；然而，所引用的解决方案不缺乏缺点，如尤其是系统随时间推移的可靠性。

事实上，特别是在浸没式或可浸没式离心泵的情况下，密封件随时间推移且由于它们工作时的液压压力而经受磨损，使被泵送的液体泄漏到马达中，或者泄漏到润滑剂室中，然后从润滑剂室泄漏到马达中。

而且，这些类型的浸没泵包括通常用于废水的粉碎泵，即，设置有键接在旋转传动轴上的粉碎机。粉碎机布置在液压部分的下部区域中，在该下部区域中还存在开口，待泵送的液体从该开口被抽取。当离心泵被加电时，粉碎机也被激活，并且在实体粉碎过程中产生影响马达且特别是键接在旋转传动轴上的轴承的振动。这些振动还使机械密封件的功能性受到威胁，机械密封件的部分倾向于相互失去对准，从而允许液体朝向马达泄漏。轴的包括在粉碎机和马达之间的部分越长，振动对马达影响越大。

然而，这种类型的离心泵可以被安装在提升站中，沉积物通常形成在这样的提升站中。固体物质随着时间趋于压实，减少了罐的有用体积并且经常堵塞泵。它们的移除需要有针对性的干预，其需要长期且昂贵地停止泵送系统。为了促进离心泵的良好运行，因此需要用于流化待泵送的液体的操作，并且通常通过在泵主体的上游安装搅拌器来获得。

本发明的目标是设计一种浸没式或可浸没式离心泵，其能够随时间推移确保在用于将旋转传递到叶轮的轴处在液体泵送区域和马达的干燥区域之间的液压密封，从而防止待泵送的液体到达马达的任何泄漏。

在这个目标内，本发明的目的是设计一种具有增加的寿命的离心泵，消除由于液体朝向所述泵的马达的通路而造成的损坏的风险。

本发明的另一个目的是设计一种能够利用结构简单并且能够以低成本生产的解决方案实现上述目的的离心泵。

本发明另外的目的是设计一种离心泵，该离心泵在离心泵设置有粉碎机的情况下也具有更长的寿命。

本发明还有的又一个目的是设计一种离心泵，其确保待抽取的液体的正确流化，而不使用待安装在离心泵上游的适配的设备。

在下文中将变得更明显的该目的以及这些和其它目的通过浸没式或可浸没式离心泵实现，该离心泵包括：液压部分，在液压部分内的中空主体存在至少一个叶轮；马达，其封装在马达壳体内，该马达壳体将马达与泵送液体隔离，该马达适于借助于旋转传动轴驱动所述叶轮旋转，所述离心泵的特征在于，其包括开放隔室和液压密封装置，该开放隔室将所述马达壳体与容纳所述至少一个叶轮的所述中空主体隔开，液压密封装置在所述开放隔室与所述马达壳体之间。

从通过非限制性的示例的方式在附图中示出的根据本发明的离心泵的优选的但不排它的实施方案的描述，本发明的进一步的特征和优点将变得更明显，在附图中：

图1是根据本发明的离心泵的第一实施方案的剖视图；

图2是图1的离心泵的放大图；

图3是根据本发明的离心泵的第二实施方案的剖视图；

图4是图3的离心泵的放大图；

图5是根据本发明的离心泵的第三实施方案的剖视图；

图6是图5的离心泵的放大图；

图7是根据本发明的离心泵的第四实施方案的剖视图；

图8是图7的离心泵的放大图；

图9是根据本发明的离心泵的第五实施方案的剖视图；

图10是图9的离心泵的放大图；

图11是根据本发明的离心泵的第六实施方案的剖视图；

图12是图11的离心泵的放大图；

图13是根据本发明的离心泵的第七实施方案的剖视图；

图14是图13的离心泵的放大图。

参考图1和图2，根据本发明的离心泵在其第一实施方案中用参考标记10总体地表示。

该泵是可浸没式的且包括：具有中空主体12的液压部分11，在中空主体12内存在叶轮13；马达14，其封装在马达壳体15内，马达壳体15将马达与泵送液体隔离，马达14适于通过旋转传动轴16驱动叶轮13旋转，旋转传动轴16大体上纵向地穿过离心泵10，旋转传动轴16将液压部分11连接至马达14。

离心泵10还包括开放隔室17和液压密封装置18，开放隔室17将马达壳体15与容纳叶轮13的中空主体12隔开，液压密封装置18在开放隔室17与马达壳体15之间。除了中空主体12之外，液压部分还包括开放隔室17。图1示出了在开放隔室17的侧向开口19处被横向剖视的离心泵10。

细节在图2的放大视图中更清楚可见。

特别地，放大视图允许注意到，液压密封装置18包括介于开放隔室17和马达壳体15之间的密封室20，其内部具有单个机械密封件21，并且包括密封环22。机械密封件21和密封环22方便地安装在旋转传动轴16上以围绕旋转传动轴16。

更特别地，机械密封件21安装在密封室20内部的马达侧上，而密封环22安装在密封室20外部，在所述室和开放隔室17之间。

该密封还通过第一O型环垫圈23和第二O型环垫圈24来确保，O型环垫圈23和第二O型环垫圈24分别在液压侧和马达侧上隔离密封室20的外部结构。

离心泵的第二实施方案示出在图3中，在图3中用参考标记110总体地表示离心泵，且该离心泵的放大部分示出在图4中。

该泵是可浸没式的，被设计成用于排水。

离心泵110包括具有中空主体112的液压部分111，在中空主体112内具有借助于旋转传动轴116通过马达114转动的叶轮113，马达114封装在马达壳体115内，马达壳体115将马达与泵送液体隔离，叶轮113键接在旋转传动轴116上。

在该实施方案中，抽吸从下面产生，并且为此在图示中，中空主体112从下方方便地打开。

此外，离心泵110包括类似于先前描述的实施方案中所描述的开放隔室的开放隔室117，开放隔室117将马达壳体115与容纳叶轮113的中空主体112隔开，且离心泵110还包括在开放隔室117与马达壳体115之间的液压密封装置118。

在图3中以及在图4的相应的放大视图中，离心泵110以在开放隔室117的侧向开口119处的横截面示出。

液压密封装置118包括介于开放隔室117和马达壳体115之间的密封室120，其内部具有单个机械密封件121，并且还包括密封环122。机械密封件121和密封环122方便地安装在旋转传动轴116上以围绕旋转传动轴116。

在该实施方案中，机械密封件121安装在密封室120内的液压侧上，而密封环122在密封室120的外的马达侧上，大体上在密封室120和马达114之间，特别地在轴承125之前。

为了密封，还存在第一O型环垫圈123和第二O型环垫圈124，其分别在液压侧和马达侧上隔离密封室120的外部结构。

根据本发明的离心泵的第三实施方案示出在图5中，该离心泵的放大部分示出在图6中。

所述泵用参考标记210总体地表示且包括：具有中空主体212的液压部分211，在中空主体212内具有叶轮213；以及马达214，马达214封装在马达壳体215内，马达壳体215将马达与泵送液体隔离，且马达214适于借助于旋转传动轴216转动叶轮213，叶轮213键接在旋转传动轴216上。

如在先前的实施方案中的，离心泵210包括开放隔室217和液压密封装置218，该开放隔室将马达壳体215与容纳叶轮213的中空主体212隔开，液压密封装置218在开放隔室217与马达壳体215之间。

在该实例中，开放隔室217的开口219仅呈现在其一侧处。

这里的液压密封装置包括介于开放隔室217和马达214之间的密封室220和三个密封环222，其中一个密封环邻近轴承225安装在密封室220和马达214之间，且两个密封环串联地安装在开放隔室217和密封室220之间。

第四实施方案示出在图7中，在图7中用参考标记310总体地表示离心泵，且该离心泵的一部分在下面的图8中以放大的比例示出。

在该实例中，这是多级浸没式离心泵。

离心泵310包括：具有中空主体312的液压部分311，在中空主体312内具有通过扩压器插入的三个叶轮313；以及马达314，其封装在马达壳体315内，马达壳体315将马达与泵送液体隔离，且马达314适于借助于旋转传动轴316转动叶轮313，叶轮313键接在旋转传动轴316上。

不同于其它的实施方案，该泵主体的输送部被布置在上部部分中，因此泵送的液体通过纵向地穿过泵送设备，侧向地掠过马达壳体315。

有利地，离心泵310还包括具有侧向开口319的开放隔室319，开放隔室317将马达壳体315与容纳叶轮313的中空主体312隔开，并且离心泵310包括在开放隔室317与马达壳体315之间的液压密封装置318。

特别地，液压密封装置318包括介于开放隔室317和马达壳体315之间的密封室320，其内部具有机械密封件321，并且还包括密封环322。机械密封件321和密封环322两者都方便地安装在旋转传动轴316上以围绕旋转传动轴316。

特别地，机械密封件321安装在密封室320内的马达侧上，而密封环322安装在密封室320外，在密封室320和开放隔室317之间。

该密封还通过第一O型环垫圈323和第二O型环垫圈324来确保，第一O型环垫圈323和第二O型环垫圈324分别在液压侧和马达侧上隔离密封室320的外部结构。

根据本发明的离心泵的第五实施方案示出在图9和图10中。离心泵用参考标记410总体地表示。

该离心泵是可浸没式离心泵，其可用于提升待粉碎的废水，该离心泵方便地设置有粉碎机(shredder)426。

特别地，应注意，该离心泵包括：具有中空主体412的液压部分411，在中空主体412内具有叶轮413；以及马达414，其封装在马达壳体415内，马达壳体415将马达与泵送液体隔离，且马达414适于借助于旋转传动轴416转动叶轮413。

如先前的离心泵，该泵还包括：开放隔室417，该开放隔室将马达壳体415与容纳叶轮413的中空主体412隔开；以及在开放隔室417与马达壳体415之间的液压密封装置418。在图10的放大视图中示出，开放隔室417具有侧向开口419。

具有旋转叶片427的粉碎机426有利地安装在开放隔室417内并且键接在旋转传动轴416上。叶片427布置在粉碎机426的外径上。

如在图10的放大视图中清楚可见的，机械密封装置418包括介于开放隔室417和马达壳体415之间的密封室420，并且在密封室420内具有机械密封件421，且机械密封装置418包括密封环422。机械密封件421和密封环422方便地安装在旋转传动轴416上以围绕旋转传动轴416。

特别地，机械密封件421安装在密封室420内的液压侧上，而密封环422安装在密封室420外在马达侧上，大体上在密封室420和马达414之间，在轴承425之前。

还存在第一O型环垫圈423和第二O型环垫圈424，其分别在液压侧和马达侧上隔离密封室420的外部结构。

第六实施方案示出在图11中，且离心轴的放大部分示出在图12中，且离心轴用参考标记510总体地表示。

该泵是涡流式(vortex type)的，并且该结构包括液压部分511，液压部分511具有中空主体512，中空主体512从泵的吸入口所处的下方敞开，并且包含叶轮513，叶轮513在泵通电时由马达514驱动，马达514封装在马达壳体515内，马达壳体515将马达514与泵送液体隔离并且马达514适于借助于旋转传动轴516转动叶轮513。

离心泵510还包括：开放隔室517，该开放隔室将马达壳体515与容纳叶轮513的中空主体512隔开；以及在开放隔室517与马达壳体515之间的液压密封装置518。

液体密封室520将马达514与液压部分511分离，液压部分511还包括开放隔室517，开放隔室517介入在中空主体512和密封室520之间且设置有相对于示出的剖视图为侧向的开口519。

有利地，离心泵510包括在开放隔室517内的流体混合螺杆(mixing screw)528，流体混合螺杆528键接在旋转传动轴516上。

如在其它的实施方案中的，液压密封装置518包括介于开放隔室517和马达壳体515之间的密封室520，在内部容纳机械密封件521和密封环522。机械密封件521和密封环522两者都方便地安装在旋转传动轴516上以围绕旋转传动轴516。

特别地，机械密封件521安装在密封室520内且安装在液压侧上，而密封环522安装在密封室520外在马达侧上，并靠近轴承525，大体上在密封室520和马达514之间。

在该实例中还存在第一O型环垫圈523和第二O型环垫圈524，其分别在液压侧和马达侧上隔离密封室520的外部结构。

如在图9至图12中可以看出的，开放隔室417和517具有比先前的实施方案的隔室大的高度，以便允许分别地安装粉碎机426和混合螺杆528。

图13和图14示出了根据本发明的离心泵的第七实施方案，离心泵用参考标记610总体地表示。

该泵类似于第一实施方案所示出和描述的泵是可浸没式的，且类似于上述泵，所述泵包括：具有中空主体612的液压部分611，在中空主体612内存在叶轮613；马达614，其封装在马达壳体615内，马达壳体615将马达与泵送液体隔离，且马达614适于借助于旋转传动轴616转动叶轮613，旋转传动轴616大体上纵向地穿过离心泵610，旋转传动轴616将液压部分611连接至马达614。

离心泵610还包括：开放隔室617，该开放隔室将马达壳体615与容纳叶轮613的中空主体612隔开；以及在开放隔室617与马达壳体615之间的液压密封装置618。在附图中，离心泵610在开放隔室617的侧向开口619处横向剖视，侧向开口619在图14的放大视图中标记。

在该实例中，液压密封装置618包括介于开放隔室617和马达壳体615之间的密封室620，其内部具有双重机械密封件621，方便地安装在旋转传动轴616上以便围绕旋转传动轴616。

该第七实施方案与先前的实施方案不同之处在于具有双重机械密封件621的液压密封装置618，并且尽管该解决方案仅针对该最后示出的离心泵已经进行了描述，但是其也可以应用于其它泵，代替它们的密封装置。

如在先前描述的其它实例中的，该密封还通过第一O型环垫圈623和第二O型环垫圈624来确保，第一O型环垫圈623和第二O型环垫圈624通过分别在液压侧和马达侧上隔离密封室620的外部结构。

根据本发明的离心液压泵的操作如下。

通常，对于离心泵的所有实施方案，介于马达14和中空主体12之间的开放隔室17(为了实用起见，在此省略对其它实施方案的参考)构成在泵的操作过程中处于比存在于中空主体12中的液压压力低的压力的区域。

开放隔室17连接到罐或存水器(trap)，待泵送的液体从罐或存水器被抽取，且因此其内部的压力大体上等于大地测量压力(geodetic pressure)，即，产品的浸没性压力。

以这种方式，在离心泵的操作过程中，马达14不受到通过泵送中空主体12内的液体而施加的液压压力，而是受到罐或存水器的液压压力，从罐或存水器抽取的液体被收集，且从容纳叶轮13(或在多级泵的情况下的多个叶轮)的中空主体12泄漏的任选液体上升到开放隔室17，其中由于压力低于源头压力，使得液体可以进一步升高以到达马达14的干的部分的状况不会发生。

大体上，由离心泵的液压产生的压力不会影响马达的密封。

在离心泵410的情况下，在通电时，粉碎机426也被激活并且粉碎在开放隔室417中的固体，开放隔室417连接到从其抽取待泵送的液体的罐。入口事实上方便地相对于中空主体412朝上布置，从而确保在被抽取的液体中的固体的粉碎。

相对于

背景技术：
，粉碎机426在开放隔室417中大体上颠倒的事实允许减小其与马达414的距离，并因此减小其与轴承425的距离，从而限制了由固体在叶片427之间的通过所引起的在轴承425上、在马达414上以及在机械密封件421上的振动。

以这种方式，保护了马达和机械密封件的功能，从而保持了构成它的部件的对准。

第六实施方案还以针对所有实施方案解释的方式确保液压密封，并同时移动存水器中的流体，同时防止任何沉积物沉积在底部上。

在实践中，已经发现，本发明通过提供一种浸没式或可浸没式离心泵来实现预期的目的和目标，该离心泵能够随时间推移确保在用于将旋转传递到叶轮的轴处在液体泵送区域和马达的干燥区域之间的液压密封，从而防止任何流体泄漏到达马达。

以这种方式，有利地确保了离心泵的更长的寿命。

此外，该离心泵结构简单且可以以低成本制造。

根据本发明的离心泵的另一个优点是可以通过增加将马达与包含一个叶轮或多个叶轮的中空主体隔开的高度而在开放隔室内简单地安装粉碎机或混合螺杆的可能性。

以这种方式，有可能同时通过减少可以传递到马达和机械密封件的振动来进一步增加设置有粉碎机的产品的寿命，并且有可能获得待抽取的液体的运动，而不必在泵的上游安装另外的设备(例如，震荡器(agitator))。

由此设想的本发明容许有多种修改和变化，所有这些修改和变化都在所附权利要求的范围内；所有的细节还可以由其他的技术上等效的要素代替。

在实践中，所使用的材料以及可能的形状和尺寸，只要它们与特定的用途相容，则根据需求和现有技术可以是任意的。

本申请根据其要求优先权的意大利专利申请第PD2014A000183号中所公开的内容通过引用并入本文。

在任何权利要求中提到的技术特征后跟参考标记的情况下，这些参考标记为增加权利要求的可理解性的唯一的目的而被包括，并且因此这样的参考标记对由这样的参考标记以示例的方式指代的每个要素的解释不具有任何限制性的效果。