多级离心泵的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种多级离心栗。
【背景技术】
[0002]本发明以现有技术为出发点，例如基于已知的格兰富(Grundfos)的型号为CR和CRE的一系列栗。这种栗是多级的、立式运行的离心栗，其具有底部部分和顶部部分，在这两者之间设有至少两个栗级，这些栗级分别具有叶轮和包围叶轮的壳体。栗的吸入接口和压力接口在底部部分中形成。待输送的液体通过同样设置在栗的底部部分中的吸入套管首先到达第一栗级，并继续直到最后的栗级，在此，待输送的液体通过在外罩和壳体之间形成的环形通道再次被引回底部部分中，并在该处通过压力套管从栗向外引出。栗的与叶轮相连接的驱动轴密封地通过头部部分，在头部部分连接有用于收纳电驱动电机的电机座，并且电机侧的轴在电机座中与栗侧的轴运动耦合。前述的栗系列是立式运行的栗，即，这种栗在底部部分上以竖直的叶轮轴线直立地运行，但是对于本发明而言，栗是竖直地还是以任何其他的位姿运行基本上是无所谓的。
[0003]在这种已知的栗中，头部部分和底部部分通常由金属铸造材料制成，而外罩由成型为圆柱的板材制成。外罩和栗级被紧固在头部部分和底部部分之间，并通过四个拉紧螺栓来保持，拉紧螺栓穿过头部部分和底部部分的在圆柱体中侧向伸出的角落中的孔。
[0004]上述系列的栗已经最好地证明了自己，并有大量具有不同功率和壳体技术规格的栗被推入市场。
[0005]当这种栗在待输送介质和周围环境之间具有高温度差的情况下运行时，栗内部的压力比会以不期望的方式变化，因为拉紧螺栓相比于栗级的壳体将承受不同的热膨胀。由于拉紧螺栓被相对于壳体罩以极小的间隔设置，因此在该区域中的物体或四处乱飞的部件可能会被卡住或者至少发生堆积，这是不希望发生的。拉紧螺栓还会妨碍栗的总体视觉效果，另外，拉紧螺栓是通过大多由不锈钢制成的、光滑的圆柱形护罩压成。但是对拉紧螺栓进行遮挡既复杂又昂贵。
[0006]专利文献US2957426提出了一种被视为现有技术的多级栗，其中，栗级可以被选择性地并联或串联。各个栗级通过双头螺栓彼此连接，双头螺栓部分地延伸通过压力通道并将栗级与栗壳体的端部部件连接起来，栗壳体沿周向以及在端侧与栗级间隔开地包围所有栗级。
【发明内容】
[0007]基于现有技术，本发明的目的在于设计一种这样的多级离心栗，其能够避免、至少减少前述的缺点。
[0008]本发明的目的通过一种多级离心栗来实现，其具有:包括吸入接口和压力接口的底部部分；头部部分，其中，在底部部分和头部部分之间设有至少两个栗级，这些栗级分别具有叶轮和包围叶轮的壳体；外罩，其间隔开地包围壳体并构成环形通道；和拉紧螺栓，其在外罩和壳体的包围下使头部部分和底部部分彼此连接，其中，环形通道将输送液体输送至接口，其特征在于，拉紧螺栓被设置在环形通道中。本发明优选的实施方式由从属权利要求、下面的说明书以及附图给出。在此，在从属权利要求和说明书中给出的特征既可以单独地使用，也可以通过适当的组合进一步地扩展根据本发明的技术方案。
[0009]根据本发明的多级离心栗具有底部部分和头部部分，在这两者之间设有至少两个栗级，各个栗级分别具有叶轮和包围叶轮的壳体。壳体被外罩间隔开地包围，从而形成环形通道，在此设有拉紧螺栓，拉紧螺栓在外罩和壳体的包围下使头部部分和底部部分彼此连接。根据本发明，拉紧螺栓被设置在外罩和壳体之间的环形通道中。
[0010]因此本发明的基本思想在于，用于使栗级和外罩在头部部分和底部部分之间被拉紧的拉紧螺栓不是沿着外罩的外侧面行进，而是在外罩的内部行进，更确切的说是被设置在由栗级的壳体和外罩形成的环形通道中。
[0011]根据本发明的这种布局具有许多的优点。除了使栗的外观在视觉上更好之外，通过被外罩遮蔽设置的拉紧螺栓还可以防止在此发生物体堆积或甚至堵塞。
[0012]一个主要的技术优点在于:通过将拉紧螺栓设置在环形通道中，即设置在输送液体沿流的地方，可以确保拉紧螺栓、外壳和栗级始终具有相同的温度水平，即输送液体的温度水平。一方面当输送具有强烈波动的温度水平的输送液体时，另一方面当输送液体的温度与栗的周围环境温度偏差很大时，这将是特别有利的。通过将拉紧螺栓设置在输送流体流中，使得拉紧螺栓一侧的热膨胀与另一侧的栗级的热膨胀始终基本相同地进行，从而在此能够不出现与温度相关的负载峰值。在此设定:栗级、至少壳体和拉紧螺栓和外壳是由同样类型的材料制成的，通常为金属，这些材料具有基本相同的膨胀系数。
[0013]此外，设置在环形通道内部的双头螺栓构成一种用于输送液体的引导件，从而使得至少当环形通道在压力侧被穿流时，液体在压力套管上会产生比相应常规类型的栗明显更小的涡流。
[0014]通过将拉紧螺栓向内放置，可以使头部部分或底部部分上的关于拉紧螺栓的横截面的压力作用面减小。
[0015]优选这样接通环形通道:其优选将最后的栗级的压力侧出口与栗的压力接口流体导通地连接，如同在开始提及的根据现有技术的栗系列的情况一样。通过这种设计来流动技术地实现前述的优点，此外，通过拉紧螺栓可以减小栗壳体内部的压力作用面，并由此减小作用力。
[0016]替代地，也可以将根据本发明的离心栗构造为，将环形通道设置在吸入接口侧，也就是说，优选使栗的吸入接口与第一栗级的吸入入口流体导通地连接。与其他的变型相比，这种设计特别可以使外罩的压力负载明显更低。
[0017]在结构上有利的是设有至少两个拉紧螺栓，它们以相同的角度间隔设置在环形通道中。这关于力导入在均匀性上提供了最小值。但是根据本发明的技术方案，优选设有四个拉紧螺栓，它们以关于叶轮轴线90°的角度间隔均匀分布地设置在环形通道中。这种设计对于力分布以及流动引导是特别有利的。
[0018]原则上可以自由地选择将拉紧螺栓设置在环形通道内部的什么位置。但是已经证实将拉紧螺栓沿径向方向设置在环形通道的中间是特别有利的，因为其因此被有利地绕流。此外还将降低听觉噪音的危险，当外罩在运行期间碰触拉紧螺栓时可能会发出这种噪音。在此，径向中间是指在外罩的内侧和栗级壳体的外侧之间，并且相对于二者具有相等的径向间隔。
[0019]优选拉紧螺栓在至少一个端部上，但优选在两个端部上配设有外螺纹，从而可以在两侧中的任一侧借助安装在头部部分或底部部分上的螺母使拉紧螺栓张紧。但是也可以优选在头部侧或底部侧设置配设有内螺纹的孔，拉紧螺栓的端部可以拧入孔中，从而能够借助螺母仅在另一端部上就实现固定。在此，为了能够不使腐蚀性的输送液体积聚在孔中，优选将孔设计为通孔。替代通孔地，在此也可以配设盲孔，盲孔在靠近端部处具有例如横向孔形式的通向外面的通道，以便能够在必要时向外导出腐蚀性的输送液体。替代地，也可以通过另外的形状配合件(例如钩形件或径向扩展的圆柱形阶梯形部)来构成拉紧螺栓的端部，其嵌接在位于底部部分或头部部分的内侧上的相应的收纳部中。例如，如果在拉紧螺栓的端部上设置钩形件，则在底部部分侧或头部部分侧设置连接部，钩可以钩在该连接部中。也可以设计其他合适的形状配合的连接。
[0020]特别适宜的是，当环形通道设置在压力侧时，当然也可以在设置在吸入侧时，在拉紧螺栓和头部部分和/或底部部分之间设置密封装置。当拉紧螺栓或与其固定连接的构件穿过头部部分或底部部分时，就设置这样的密封装置。根据本发明，设计有多种用于密封该区域的技术方案，下面还将对其做详细说明。
[0021]当在拉紧螺栓和通孔之间设有密封件，且拉紧螺栓被构造为在该密封件的区域中无螺纹时，可以形成良好的且同时成本低廉的密封。为此，可以优选使用O形环密封件，其成本低廉并且可靠。O形环可以在整个周向上密封地贴靠在拉紧螺栓的无螺纹部分上，即，在此能够比在螺纹区域中更有效、更容易地实现密封。在通孔侧同样设有光滑的、例如圆柱形的壁，根据需要可以配设阶梯形部、凹槽或其他辅助件，以便将密封件、特别是O形环保持在设定的位置上。
[0022]在根据本发明的一种扩展方案中，为了将O形环固定在为此设定的、位于拉紧螺栓和例如头部部分中的通孔之间的结构性位置上，在拉紧螺栓侧设有凹槽状的密封座，该密封座具有由环形件构成的第一贴靠肩，该环形件被固定在拉紧螺栓上的凹槽中，并具有由另一环形件构成的第二贴靠肩，该另一环形件具有内螺纹并固定在拉紧螺栓的螺纹部分上。在此，这种设计的有利指出在于螺纹的螺纹部分，拉紧螺栓通过该螺纹部分在壳体侧被固定并张紧，即，通常在配设在端部上的外螺纹的部分上。
[0023]替代地，可以利用盖形螺母实现拉紧螺栓在头部部分或底部部分上的固定，盖形螺母一方面具有径向伸出通孔的颈圈，盖形螺母可以通过该颈圈面对通孔地支承在头部部分或底部部分上。盖形螺母还具有中空圆柱形的部分，该部分插入