多级泵的制作方法

本发明涉及一种多级泵。

背景技术：

现有技术已知的多级旋转泵基本包括作为主要元件的基部元件、泵体和头部元件。基部元件设置有：进口端口，装备有吸入连接件，流体通过吸入连接件进入泵；以及出口端口，装备有压力连接件，流体在穿过泵体中的彼此上下设置或彼此邻接设置的多个泵之后经压力连接件再次从泵排出。

在现有技术中，这些多级泵的基部元件通常由铸铁制成，以此为泵提供充足的硬度和稳定性。但是，对基部元件而言，铸铁的使用一方面会给泵增加一定的质量，另一方面因为高材料成本还会致使泵的价格昂贵。

为了提供较便宜且重量轻的泵，现有技术已知的解决方案是对基部元件使用钢板来代替铸铁。但是，当将基部元件中的铸铁替换为钢板时，泵不可避免地会遇到稳定性的问题。

技术实现要素：

因此，本发明的一个目的是提供重量轻且具有充足稳定性和坚固性的多级泵。

具有根据本发明的特征的多级泵解决了这个问题。以下具体实施方式以及附图提出了本发明的优选实施例。

根据本发明，提供了一种多级泵，该多级泵包括泵体，基部元件设置在泵体的下端，以及头部元件设置在泵体的上端，至少基部元件由钢板制成并具有进口端口和出口端口，其中进口端口和出口端口通过贯穿基部元件延伸的长形载体(elongatecarrier)而彼此机械连接。该长形载体是具有足够强度且例如通过焊接被机械连接的管。该载体增强了基部元件、尤其是在进口端口和出口端口的区域中的稳定性，在此处管被连接且机械力可以很高。本发明的主要理念是使用贯穿基部元件延伸的管形式的长形载体，其一方面为基部元件提供了高稳定性，另一方面为进口端口和出口端口提供了高稳定性。管在跨越该管的所有方向上都提供了高稳定性。使用管作为延伸载体的主要优势在于，其不仅被用于增强基部元件的稳定性，而且形成了通向进口端口和出口端口的通道。

通过该创造性结构，可以提供重量轻的泵，而且该泵由于基部元件内的进口端口与出口端口的机械连接而具有充足的稳定性和坚固性。贯穿基部元件延伸且连接进口端口与出口端口的该管提供了基部元件的高稳定性，并且可以用作从进口端口到出口端口的通道。此外，与包括铸铁制的基部元件的泵相比，根据本发明的多级泵能够以低成本生产。

根据本发明的优选实施例，吸入连接件装设在管的定位于进口端口处的第一端，以及压力连接件装设在管的定位于出口端口处的第二端。这使其易于构建进口端口和出口端口。由于这些连接件装设在管的端部，因此易于使多级泵装设不同国家中使用的不用种类的连接件。而且，通过将连接件分别焊接到管可以实现良好的密封效果。

根据另一优选实施例，基部元件包括基部杯体(basecup)，该基部杯体形成基部元件的柱形外周壁。这种基部杯体可以由从金属片板形成的金属生产，而且尤其与贯穿该基部杯体延伸的管相结合而提供了高稳定性。

另外，管可以特别地通过焊接而固接到基部元件，尤其连接到基部杯体，从而进一步增强基部元件，因而增强整个多级泵的机械强度。该材料连接为泵的稳定性和机械强度提供进一步的提升。

根据再一优选实施例，泵还包括：内管，用于分离在进口端口处进入泵的具有第一压力的流体以及在出口端口处被排出泵的具有第二压力的流体，内管包括若干堆叠式管元件。内管还被用于容纳或封装泵组(pumpstack)，该泵组包括上下设置的多个泵级(pumpstages)，其中特别优选的是，内管的每个元件分别环绕一个泵级。优选地，堆叠式内管还彼此固接。

还优选地，进口端口和出口端口设置在基部元件的圆周的相对侧。

而且，连接进口端口和出口端口的管可以是直管。优选地，这个管具有圆形截面。管的这种设计简单且可以以低成本生成。它确保了高稳定性。

根据另一优选实施例，至少一个第一孔形成在管中，以提供用于使流体经进口端口进入泵而到达泵体的通路，特别地，以便穿过泵体内设置的多个泵级。

另外，至少一个第二孔可以形成在邻近出口端口的管中，以提供使穿过至少一个泵级的流体从内管到出口端口的通路。关于至少一个第一孔和至少一个第二孔，应该注意的是，对于泵效率而言，优选地仅分别提供一个第一孔和多个第二孔，由此使进入和离开基部元件的流体中的湍流最小化。

盘形构件可以设置在管内，其中盘形构件具有大体与管的内径相同的直径，从而隔离经进口端口进入泵的流体与经出口端口排出泵的流体。该盘形构件还可以由金属片生产并焊接到管上。

优选地，盘形构件设置在管的至少一个第二孔与第一孔之间。在管的第二孔与第一孔之间设置盘形构件是用于隔离在进口端口与出口端口之间的管中的高压流体流与低压流体流。

根据另一优选实施例，管贯穿基部元件内形成的吸入室而延伸，特别地，贯穿其中心而延伸。该结构使稳定性进一步增强。

而且，如果管贯穿内管与基部杯体之间形成的环形空间而延伸，这是有利的。优选地，贯穿基部元件而延伸的管通过膨胀固定到内管以及通过焊接固定到基部杯体。

优选地，基部杯体的上端连接到泵体的柱形套筒，该基部杯体也由金属片构成。在该柱形套筒与内管之间形成有环形通道，该环形通道反作用从最后一个泵级到出口端口的流体。为了使流体跨越基部元件从该环形通道进入长形管，优选地沿着管的圆周形成有多个孔。

附图说明

本发明的其它细节和特征以及本发明的具体实施例可以从以下结合附图的描述中得到，在附图中：

图1示出根据本发明的优选实施例的多级泵，其中泵的下半部分以剖视图的方式示出，而上半部分以一般侧视图的方式示出；

图2以剖视立体图的方式示出图1的多级泵的下部的细节；

图3示出用于根据本发明的实施例的泵的管和连接件的分解图；

图4示出基部元件，该基部元件包括用于根据本发明的实施例的泵的管和连接件；

图5示出被部分切开的基部元件的立体图；以及

图6a、图6b分别示出图1中所示的多级泵的管的立体图。

附图标记说明如下：

1多级泵

2基部元件

3头部元件

4泵体

5进口端口

6管

7第一孔

8、8’、8”……泵级

9内管

9’、9”、9”’……内管的元件

10内杯构件(innercupmember)

11外基部杯体

12第一环形空间

13第二环形空间

14外套筒

15第二孔

16出口端口

17盘形构件

18低压段

19高压段

20、20’连接件

21、21’内套筒

22、22’外套筒

23、23’外凸缘部分

24、24’中间环形部分

25、25’内环形部分

26、26’管端

27圆角

28凹陷部

29侧边缘

30第三环形空间

31o形环

具体实施方式

图1示出根据本发明的优选实施例的多级泵，其中泵1的下半部分以剖视图的方式示出，而上半部分以一般侧视图的方式示出。可以看出，泵1基本上可以细分为三段，即泵1的最下部分由基部元件2构成，泵1的最上部分由头部元件3构成，以及在基部元件2与头部元件3之间设置有泵体4。当泵1被致动时，流体、或特别是水经基部元件2中的进口端口5进入泵1，然后穿过管6，从而经管6的第一孔7进入泵体4，泵体4中设置有多个泵级8、8’、8”等，每个泵级具有叶轮和扩压器。

在泵体4中，流体在被内管9环绕的第一环形空间12内向上逐级通过，该内管9由多个堆叠式管元件9、9’、9”等组成，其中泵级8、8’、8”等的每个泵级基本上均被堆叠式管元件9、9’、9”等的其中一个环绕。堆叠式管元件9安置在基部元件2的内杯构件10上，进而被基部元件2的外基部杯体11环绕。流体在穿过泵体4中的泵级8、8’、8”等以后，接着到达泵1的头部元件3，随后例如经轴承环的孔(此处未显示)流回到第二环形空间13中，该第二环形空间13形成在泵体4的夹套或外套筒14与外管9之间。外套筒14特别地借助o形环31密封地连接到基部元件2的外基部杯体11。当穿过第二环形空间13的流体向下再次到达基部元件2时，其将首先穿过管6的圆周上设置的一个或多个第二孔15而从泵2排出到管6中，流体从此处再经过基部元件2的出口端口16离开泵1。

图2以剖视立体图的方式示出图1的多级泵1的下部的细节。这里，可以看出多个泵级8、8’、8”、8”’等以一者位于另一者顶部的方式布置，每个泵级均被堆叠式内管9的相应的元件9’、9”、9”’、9””等环绕。元件9’、9”、9”’、9””等彼此连接并一起形成内管9。堆叠式内管9的最下部构件安置在基部元件2的内杯构件10上并与其连接。泵1的位于其中间段和下段的外夹套由通过多个泵级8、8’、8”、8”’等包围泵体4的外套筒14以及基部元件4的外基部杯体11构成。

另外，如上所述，基部元件2具有在基部杯体11的圆周处的相对两侧设置的进口端口5和出口端口16。进口端口5与出口端口16通过管6彼此机械连接，该管6穿过外基部杯体11与内杯构件10之间形成的环形空间30，而且穿过内杯构件10本身的内部空间，从而形成基部元件1的吸入室。在管6内，设有盘形构件17，该盘形构件17基本上具有与管6的内径相同或仅仅稍小的直径，以便隔离管6的进口侧上的低压段18与管6的出口侧处的高压段19。另外，管6的两端都设有各自的连接件20、20’，所述连接件用于将泵1连接到各自的外部流入管和流出管(此处未示出)。

图3示出用于根据本发明的实施例的多级泵1的管6和各自的连接件20、20’的分解图。连接件20、20’中的每一个均能够例如通过大体柱形的套筒21、21’、或者通过阶梯式套筒22、22’构成。在泵1的吸入侧或进口侧与压力侧或出口侧处、准备装配在管6上的连接件20、20’是相同的且通过焊接连接到管。

图4示出基部元件2，该基部元件2包括用于根据本发明的又一实施例的泵1的管6和连接件20、20’。如这里所示，连接件20、20’可以由凸缘部分23、23’、环形部分24、24’或者环形部分25、25’组成，环形部分25、25’例如通过焊接固定连接到各自的管端26、26’。图3和图4示出了连接件20、20’的不同示例，应该清楚的是，这很容易使这种泵适应于任何连接系统。

图5示出基部元件2的立体图，其中管6的出口端和基部杯体11处部分切开。如这里所示，环形部分25、25’借助焊接固定连接到泵1的出口或压力侧处的管端26’。另外，管6通过焊接连接到基部杯体11，并且通过膨胀连接到内杯构件10，从而为泵1的基部元件2提供充足的机械强度，因为基部元件2的部件(即，基部杯体11和内杯构件10)由金属片构成。另外，可以看到的是，盘形构件17设置在进口侧或低压侧上的第一孔7与出口侧或高压侧上的第二孔15之间的管6内，以便密封地分离低压段18与高压段19。

图6a、图6b分别示出图1所示的多级泵的管的立体图，其中图6b示出管6的出口侧或高压段19，管6的前部分切开，从而可以看到第一孔7与多个第二孔15之间的盘形构件17的布局。另外，可以看到的是，第一孔设置在管6的上部或顶部处，当管6被组装在基部元件2中并组装到泵1时，管6被引向供泵级8、8’、8”等布置在其中的环形空间12或泵体4。第一孔7具有长形形状，在第一孔7的至少一个侧边缘29处具有圆角27和大体v形的凹陷部28。该孔7成为第一泵级的吸入口的一部分。第二孔15在出口端处绕管6的外圆周对称设置并且大体呈矩形，由此所有的第二孔15以相同的方式形成且彼此间隔相等距离。

多级泵1设有布置在基部元件2的外基部杯体11内的管6，其用作加强元件且在使用金属片作为基部元件2的构件的材料时提供充足强度。