泵插入件和组件的制作方法

专利名称：泵插入件和组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于泵的插入件，特别地，但是不排它地，涉及限定离心泵的蜗壳(volute)的一部分的插入件。本发明也涉及用于将插入件固定在泵内的方法。
背景技术：
泵被用于多种应用中，用于将流体从一个位置传送到另外一个位置。可获得不同类型的泵，例如离心式、叶片泵(rotodynamic)和容积式(positive displacement)，用于特定应用的泵类型的选择依赖于多种因素，例如负载流量和压力要求。但是，更多的考虑额外地给与了泵与将被泵取的流体的机械和化学性能的适合性和兼容性。例如，流体可能是非可溶微粒材料的磨料悬浮液，通常称为泥浆(slurry)。称为泥浆泵(slurrypump)的特定的泵可获得用于这样的泥浆材料。
泥浆泵的一个特定的形式是离心泥浆泵，其包括具有抽吸支路(suction branch)和传输支路(delivery branch)的壳体和延伸到壳体中并在一端连接到叶轮的轴，其中叶轮被安置在泵蜗壳和/或者泵壳体之内。在使用中，泥浆通过抽吸支路和通过旋转叶轮的孔(eye)被吸入泵壳体。当泥浆沿着径向方向通过叶轮被驱动时，能量被传递到泥浆，泥浆从泵壳体通过传输支路排放。
在一些离心式泥浆泵中，例如在一些带衬套泵(lined pump)中，狭口衬圈(throatbush)可以被设置在抽吸支路和泵叶轮之间以提供用于泵流体的流动路径，并限定一部分泵蜗壳。这样的狭口衬圈传统上在组装期间被夹紧在位，这需要使用额外的夹紧插入件等。
轴通过泵壳体闭合组件延伸到壳体中，所述泵壳体闭合组件通常包括周向围绕所述轴安装的环形板插入件，其中环形板插入件限定一部分泵蜗壳，剩余部分的蜗壳通过壳体或者壳体衬套等限定。传统上，环形板插入件直接地和机械地通过多个柱头螺栓(stud)固定到泵壳体，柱头螺栓的一端被固定到环形板，另外一端延伸通过壳体中的孔以通过其螺栓连接。这些柱头螺栓的存在增加了需要组装和卸装泵的难度和时间，这是因为需要将柱头螺栓与壳体中的孔正确对齐，并需要工具来将柱头螺栓螺栓连接到壳体。此外，柱头螺栓需要钻环形板插入件和攻丝(tapped)来容纳柱头螺栓的端部，相似地可能需要柱头螺栓与环形插入板的连接的特定点是允许车加工的软插入件材料。插入件材料传统上被铸造或者被模制为可以为金属或者橡胶的耐磨材料。此外，柱头螺栓可能被暴露给泵流体或者周围的环境，导致可能影响柱头螺栓的完整性的腐蚀，且可能导致柱头螺栓与泵壳体绑定在一起，让卸装困难和耗时。
在传统的泵中，密封布置与闭合组件组合设置以防止或者至少最小化轴和传统上称为轴密封的壳体闭合组件之间的流体泄漏。不同类型的密封布置对与离心泥浆泵一起使用是可以获得的，例如离心密封、轴封(glandseal)或者机械密封，这在下面简单讨论。
传统的离心密封并入了通过环形板插入件与从蜗壳分开的室中的叶轮一致地旋转的副叶轮(expeller)。所述室通过环形板插入件和固定或者夹紧在壳体和环形板插入件之间的副叶轮板之间限定。在使用中，副叶轮用作涡轮以减小叶轮的后部周围试图逃逸的泥浆的压力。
轴封包括围绕轴安置并固定或者夹紧在环形板插入件和壳体之间的填料盒(stuffing box)。多个软密封环安置在轴和填料盒之间以抑制其间的流体传输。
机械密封包括在机械和液压下挤压在一起的固定和旋转面以防止泄漏。机械密封围绕轴的周围通过本身固定或者夹紧在环形板插入件和壳体之间的密封件保持器保持在位。所述形式的进一步的描述和不同密封布置的操作将在此后给出。
如上将简短讨论的每种类型的密封中，对由于用于将环形板插入件固定到壳体的柱头螺栓的存在可以被利用的密封布置的尺寸施加限制，这样在板插入件和壳体之间夹紧或者固定各密封件。对于离心式密封特别如此，其中柱头螺栓的存在让其相对于叶轮直径难于保持有效的副叶轮直径从而来提供充分的密封性能。
本发明的目的中避免或者至少减轻前述和其他现有技术中的问题。

发明内容
根据本发明的第一方面，提供了一种泵插入件，具有在使用时限定一部分泵的蜗壳的内表面，其中所述泵插入件适于通过互接合型面配合连接布置与泵壳体连接。
优选地，一部分泵插入件适于相对一部分泵壳体闭合元件固定。
在一个实施例中，在泵的组装期间，泵插入件可以适于在泵壳体和泵壳体闭合元件之间夹紧。可选地，泵插入件可以适于在泵衬套和泵壳体闭合板之间夹紧。
有利地，在使用中，根据本发明的一个实施例的泵插入件可以适于接合泵壳体闭合元件或者板，所述泵壳体闭合元件或者板围绕泵轴以及在泵插入件和泵壳体之间可安置。有利地，闭合元件可以直接安置在泵插入件和泵壳体之间。可选地，闭合元件可以安置在泵插入件和泵壳体适配器板之间，其中泵壳体适配器板被固定到泵壳体。这样，闭合元件可以间接地安置在泵插入件和泵壳体之间。
有利地，泵壳体闭合元件可以限定一部分泵密封布置。在一个实施例中，泵闭合元件可以限定一部分泵轴密封布置。例如，闭合板可以限定副叶轮板，填料盒或者可选地用于保持泵轴密封(例如机械密封)在位的板。在可选实施例中，泵闭合元件可以限定一部分泵抽吸支路密封布置。
泵插入件可以适于安置相邻于泵壳体的抽吸支路。在这样的实施例中，泵插入件优选地在泵壳体的抽吸支路和泵叶轮之间提供流动路径。在该实施例中，泵插入件可以传统地定义为狭口衬圈(throatbush)。
泵插入件可以适于直接与壳体通过互接合型面配合连接布置连接。可选地，泵插入件可以适于与壳体适配器板通过互接合型面配合连接布置连接，壳体适配器板固定到所述壳体。这样，泵插入件可以适于间接地与壳体通过互接合型面配合连接布置连接。壳体适配器板可以使用柱头螺栓和螺栓布置、夹紧布置等固定到壳体。
在本发明的一个实施例中，泵插入件可以牢固地通过互接合型面配合连接布置与泵壳体固定。优选地，泵插入件可选地适于与泵壳体通过互接合型面配合连接布置松散地连接或者固定，泵插入件适于在泵被完全组装时在泵壳体之内牢固固定在位。
在本发明的一个实施例中，互接合型面配合连接布置包括连接到泵插入件的至少一个连接元件和连接到泵壳体的至少一个连接元件，其中各连接元件是互补的并适于被接合以将泵插入件与泵壳体连接。
连接元件可以是互补的齿等部件，例如凸起、销或者柱头螺栓等，或者可选地一个连接元件可以是齿等相似部件，另外一个连接元件可以是互补的槽或者通道等，所述互补的槽或者通道等适于容纳齿或者其他相似的部件。
优选地，多个连接元件被提供并分别连接到泵插入件和泵壳体，其中泵插入件的连接元件可以周向地安置并分开，泵壳体的连接元件可以周向地安置和分开以对应泵插入件的连接元件。
优选地，泵插入件的连接元件被一体地与其形成。可选地，泵插入件的连接元件可以单独形成并接着连接到或者固定到插入板。
在本发明的一个实施例中，泵壳体的连接元件可以一体地与其形成。在可选的实施例中，泵壳体的连接元件可以单独地形成并接着连接到或者固定到泵壳体。例如，泵壳体的连接元件可以一体地与泵壳体适配器板形成，适配器板固定到泵壳体。这样，如上所述，泵插入件可以通过互接合型面配合连接布置间接地固定到泵壳体。这样，必须理解泵壳体的连接元件可以直接或者间接地连接到泵壳体，并且进一步地参照泵壳体的连接元件也应该如此理解。
有利地，泵插入件和泵壳体的连接元件可以定位在泵壳体和泵插入件的各元件支撑表面上并从所述各元件支撑表面延伸。便利地，泵壳体的元件支撑表面可以与其一体地形成。可选地，泵壳体的元件支撑表面可以单独地由泵壳体形成，例如泵壳体的元件支撑表面可以形成在泵壳体适配器板上，所述适配器板可以固定到泵壳体。优选地，泵插入件的元件支撑表面与其一体形成。可选地，泵插入件的元件支撑表面可以单独地形成并接着固定其上。
优选地，泵壳体和泵插入件的连接元件沿着径向方向从它们的各元件支撑表面延伸。即，泵壳体的连接元件可以相对泵壳体沿着径向方向延伸，泵插入件的连接元件可以相对泵插入件沿着径向方向延伸。优选地，泵壳体和泵插入件的连接元件沿着相反的径向方向从各元件支撑表面延伸。在一个实施例中，泵壳体的连接元件可以沿着径向向内的方向延伸，泵插入件的连接元件可以沿着径向向外的方向延伸。可选地，泵壳体的连接元件可以沿着径向向外的方向延伸，泵插入件的连接元件可以沿着径向向内的方向延伸。
优选地，泵插入件的各连接元件适于滑动地接合泵壳体的各连接元件。优选地，泵插入件的各连接元件也包括适于与泵壳体的各连接元件的对应的接合表面接合的接合表面。有利地，泵壳体和泵插入件的各连接元件的各接合表面限定楔形或者螺旋形型面(helix profile)等，这样当泵插入件的各连接元件可滑动地沿着第一方向与泵壳体的各连接元件接合时，泵插入件和泵壳体被拉在一起。此外，楔形或者螺旋形型面等可以协助防止连接元件在第一方向上通过太远地可滑动接合各连接元件而无意地脱离接合。
优选地，泵插入件与泵壳体通过可旋转地与泵插入件和泵壳体的连接元件不重合而连接，让泵插入件和泵壳体靠拢，并将泵插入件相对泵壳体旋转以分别导致泵壳体和泵插入件的连接元件的滑动接合。在可选的实施例中，泵插入件的连接元件可以与泵壳体适配器板的连接元件接合，适配器板接着固定到泵壳体。进一步可选地，如所需那样，泵壳体和泵插入件的连接元件可以可旋转地以所需的方式与靠拢的泵壳体和泵插入件对齐，从而接合所述连接元件。
优选地，泵插入件包括环形部分和圆柱形部分，其中圆柱形部分大体上从环形部分的外表面垂直地延伸。有利地，圆柱形部分限定泵插入件的连接元件支撑表面。
便利地，泵插入件可以适于用在带衬套泵(lined pump)或者非衬套泵(unlined pump)上。带衬套泵包括单独的插入件或者，或者当安置在位时与泵插入件组合的衬套限定了泵的蜗壳，一个或者多个泵叶轮被用于定位所述蜗壳内。这样，泵插入件可以定义为背衬(back liner)。带衬套泵通常需要壳体被分为两个部分，所述部分被分开以将衬套定位在壳体之内，壳体的分开的部分被螺纹连接或者固定在一起。非衬套泵(unlinedpump)不需要包括单独的衬套，当安置在位时，泵蜗壳主要地通过壳体的内表面与例如本发明的泵插入件组合来限定。非衬套泵通常没有分开的壳体，并获取到壳体的内部以定位或者例如叶轮等的任何泵部件通过移除泵壳体闭合组件来实现。
便利地，互接合型面配合连接布置可以被限定为卡口式配合(bayonettype fitting)。
优选地，泵插入板适于与离心泵一起使用，例如离心泥浆泵。
根据本发明的第二方面，提供了一种组装一部分泵的方法，包括至少具有连接元件的泵插入件，泵插入件具有互补的连接元件，和泵轴，所述方法包括步骤将泵插入件的连接元件与泵壳体的连接元件对齐；和导致泵插入件和壳体的相对旋转运动，从而导致互补的连接元件将泵插入件和壳体进行接合和连接。
便利地，在使用中，泵插入件的内表面适于限定一部分泵蜗壳。
优选地，多个互补连接元件设置在壳体和泵插入件上。
连接元件可以是互补的齿或者其他类似元件，例如凸起、销或者柱头螺栓等或者可选地一个连接元件可以是齿或者其他类似部件，另外的连接元件可以是适于容纳齿或者其他类似部件的互补的槽或者通道。
在本发明的优选实施例中，泵插入件通过连接元件的接合松散地与泵壳体连接。
在本发明的一个实施例中，壳体的连接元件与其一体地形成，这样泵插入件可以直接地与壳体连接。可选地，壳体的连接元件可以单独地形成并接着固定到其上，这样泵插入件可以间接地连接到壳体。例如，连接元件可以被形成在泵壳体适配器板上，所述适配器板可以固定到所述壳体上。这样，所述方法可以包括步骤将泵插入件的连接元件与泵壳体适配器板的连接元件对齐，并相对适配器板旋转泵插入件从而导致连接元件接合，其中适配器板顺序地固定到泵壳体。
在一个实施例中，所述方法还包括步骤在接合壳体和插入板的互补连接元件之前在泵壳体和泵插入件之间定位泵壳体闭合板。闭合板可以安置在泵壳体和泵插入件之间，或者在互补连接元件被接合之前可选地在泵壳体适配器板和泵插入件之间。有利地，泵壳体闭合板提供了对壳体的闭合并额外地可以限定一部分泵轴密封安置。
有利地，当使用在具有分开的壳体的带衬套泵(lined pump)中时，闭合板可以安置在壳体和泵插入件之间。在该实施例中，所述方法可以涉及步骤围绕轴定位第一部分泵壳体，围绕所述轴定位闭合板和泵插入件，闭合板被定位在泵插入件和泵壳体之间，并接合互补连接元件以将泵插入件与壳体第一部分连接并将闭合板固定在泵插入件和壳体之间。优选地，闭合板被松散地固定在泵插入件和壳体之间。有利地，所述方法还包括步骤将泵衬套在第一部分的壳体之内并相对泵插入件定位，和将第二部分的壳体固定到第一部分，这样衬套相对泵插入件施力，导致连接元件至少部分脱离配合或者分开，泵插入件被夹持在衬套和闭合板之间，闭合板夹在泵插入件和泵壳体的第一部分之间。
便利地，当使用在非衬套泵中时，闭合板可以定位在泵壳体适配器板和泵插入件之间。在该实施例中，所述方法优选地涉及步骤将适配器板围绕泵轴安置，将闭合板和泵插入件围绕泵轴安置，闭合板被安置在适配器板和泵插入件之间，和接合互补连接元件以将泵插入件与适配器板连接并将闭合板固定在泵插入件和适配器之间。有利地，所述方法还包括步骤将泵壳体固定到适配器板，这样闭合板相对壳体对泵插入件施力，导致连接元件脱离接合或者分开，泵插入件在壳体和闭合板之间夹紧，闭合板被夹紧在泵插入件和泵壳体适配器板之间。
在可选的实施例中，在第二部分泵壳体被固定到第一壳体部分之前，泵插入件可以通过互补连接元件连接到第二部分的分开泵壳体。在该实施例中，当所述壳体的部分用固定在位的衬套固定在一起时，互补连接元件将通过夹紧在泵衬套和第二部分的壳体之间的泵插入件脱离接合或者分开。
有利地，通过让连接元件脱离接合或者分开，通过将一部分分开泵壳体固定在一起或者通过将适配器板固定到壳体，当泵在使用中时连接元件变得卡住或者锁定在一起的可能性最小化，允许连接元件在泵在卸装期间更容易分开。
根据本发明的第三方面，提供了一种泵闭合组件，包括泵插入件，所述泵插入件围绕泵轴安置并通过互接合型面配合连接布置与泵壳体连接，其中泵插入件的内表面限定一部分泵蜗壳；和泵壳体闭合元件，所述泵壳体闭合元件围绕泵轴定位，其中一部分泵壳体闭合元件相对泵插入件的外表面的一部分固定。
根据本发明的第四方面，提供了一种泵，所述泵包括泵插入件，所述泵插入件具有内表面，在使用中内表面限定一部分泵蜗壳，其中所述泵插入件适于与泵壳体通过互接合型面配合连接布置连接。


本发明的这些和其他方面将通过示例参照附图来进行说明，其中图1、2是已知的泵组件的横截面视图；图3、4是根据本发明的实施例的泵组件的横截面视图；图5、6是根据本发明的实施例的图3、4的泵组件的部件的透视图；图7、8是根据本发明在组装泵中各阶段的表示；和图9-12是根据本发明的可选实施例的泵组件的横截面视图。
具体实施例方式
首先参照图1，其中显示了已知的离心泥浆泵组件10的横截面视图。所述组件10包括可旋转地安装在固定到泵基部单元15的轴承壳体14的轴12，其中所述轴延伸到泵壳体16中，所述泵壳体16也固定到泵基部单元15。轴12的一端18适于被连接到例如电动机(未示出)的驱动装置，轴12的相对端20适于连接到泵叶轮22。泵叶轮22被安置在泵蜗壳之内，所述泵蜗壳在图1的组件10中通过衬套插入件26、衬套插入板28和狭口衬圈25限定。在可选的布置中(未示出)，蜗壳可以通过壳体的内表面和衬套插入板来限定。狭口衬圈25在壳体16之内夹紧在位，并在泵壳体16的抽吸支路34和叶轮22的孔36之间提供流动路径。
在图1的组件10中，壳体16分为被组装并被螺栓连接在一起的两个部分30、32。该分开的壳体布置是典型的带衬套泵。但是，在非衬套泵中，即，没有单独的衬套插入件的泵中，壳体典型地不是分开的。
在使用中，泥浆被吸入抽吸支路34并进入叶轮22的孔36。当叶轮22被轴12旋转时，泥浆沿着径向方向通过叶轮22被驱动，泥浆从泵壳体16通过传输支路38排放。
泵组件10包括对泵壳体16提供闭合和在壳体16以及轴12之间的流体密封的轴密封40。不同形式的密封件在本领域中是公知的，例如如图1所示的离心密封、轴封或者机械密封等。
图1的衬套插入板28的轴密封40的放大视图被显示在图2中。衬套插入板28使用直接固定到插入板28并延伸通过壳体16中的孔44且使用螺母46被固定到其上的多个柱头螺栓42(只显示了一个)而固定到壳体16。泵壳体闭合板48安置和定位在插入板28和壳体16之间，所述泵壳体闭合板48当与离心密封一起使用时通常称为副叶轮环(expeller ring)。离心密封包括在叶轮22的后部上的排出叶片50和在通过副叶轮环48和插入板28限定的单独的室54中的叶轮22一致旋转的副叶轮52。副叶轮52被安装在轴套筒56和叶轮22之间的轴12上，所述叶轮22螺纹连接到轴12上。在使用中，副叶轮52用作涡轮以减小试图围绕叶轮22的后部逃逸的泥浆的压力。离心密封是动态、干密封，其只在泵旋转时操作并在泵静止时没有密封效果。辅助密封58由此在减压板(expeller plate)48和轴套筒56之间提供以当静止时将液体泥浆保持在泵之内。辅助密封58可以包括密封材料(packingmaterial)60。
如图2中明显可见，柱头螺栓42的存在限制了可能被使用的副叶轮52的直径，这结果影响了离心密封的效率和性能。此外，柱头螺栓42增加了需要组装和卸装泵的难度和时间，这是由于要求柱头螺栓42与孔44正确对齐，以及需要工具来将柱头螺栓42固定到壳体16。此外，柱头螺栓需要插入板28被钻和被攻丝以容纳柱头螺栓42的端部，同样可能要求连接62的特定的点被铸造在教软的插入材料中，允许硬材料进行车加工。在橡胶衬套中，金属架被必须被攻丝以容纳柱头螺栓。此外，柱头螺栓42可能被暴露给泵流体，导致可能影响柱头螺栓42的完整性的腐蚀，且可能导致柱头螺栓与泵壳体16卡在一起，让卸装困难和耗时。
现在参照图3，其中显示了根据本发明的一方面的泵110的横截面。泵110的正常组装与图1、2的泵10相似，这样的相似的部件共享前续“1”的相同的参考符号。轴112被安装在轴承壳体114之内并通过轴密封140延伸到泵壳体116中，以接合泵叶轮122。在所示的实施例中，壳体116是完整的或者非分开的，泵蜗壳124通过壳体116和泵插入板128限定。根据本发明，泵插入板与泵壳体116通过互配合齿布置166经过泵壳体适配器板164而连接。
闭合和密封组件140和泵插入板128的放大视图被显示在图4中。如上所述，插入板128与壳体116通过适配器板164通过互配合齿布置166连接。如图所示，适配器板164使用柱头螺栓168(只显示了一个)固定到壳体。具体而言，插入板128包括环形部分170和圆柱形部分172，所述圆柱形部分172垂直地从环形部分170延伸，其中圆柱形部分172支撑周向地围绕圆柱形部分172的表面分布的多个齿174(只显示了一个)。适配器板164支撑相同数目的互补齿176，所述互补齿176可滑动地与插入板128的齿174配合，以形成互配合齿布置166，这样将插入板与适配器板164连接并最终与壳体116连接。
闭合板，或者在所示的实施例中，副叶轮环148被定位和固定在适配器板164和插入板128之间。与插入板128组合的副叶轮环148限定了副叶轮152被定位在其内的室154。从图4很明显，通过使用互配合齿布置166而消除柱头螺栓42(图2)允许使用更大直径的副叶轮152，结果提供了更好和更有效的流体密封。此外，互配合齿布置166提供了更紧凑的轴密封140。
现在参照图5、6，其中显示了分别显示了图4的适配器板164和插入板128的透视图。在所示的实施例中，插入和适配器板每个包括三个周向分布和分离的齿174、176。插入板128的齿174从各齿支撑表面178径向向外延伸，适配器板164的齿176从各齿支撑表面180径向向内延伸。插入板和适配器板128、164的各齿174、176包括各楔形型面配合表面182、184。在使用中，通过让可旋转错开的齿174、176和板靠拢，插入板128与适配器板164连接，然后相对另外一个旋转一个板从而导致齿174、176的楔形型面182、184的滑动配合。当齿174、176被滑动地配合时，楔形型面182、184导致板128、164被拉在一起并大体上防止了将脱离配合所述齿的板的过分相对旋转。
与如图3、4所示相似的泵的一部分的组装的方法被显示在图7、8中，为了清楚的目的，相似的部件共享如图3、4中所使用的相似的参考数字。必须注意，如图7中所示的插入和适配器板128、164的齿174、176沿着与如图3-6中所示的方向径向相反的方向延伸，这只是表示了本发明的可选的实施例。开始参照图7，轴套筒156被安置在轴112上，适配器板164和副叶轮环148定位在轴112和轴套筒156周围，具有适当密封材料160的辅助密封158被定位在副叶轮环148和轴套筒156之间。副叶轮152然后安装在轴上，这样副叶轮152的毂186的一侧邻接轴套筒的端部表面。插入板128然后与适配器板164连接，如参照图5、6所描述，这样副叶轮环148被保持在适配器板164和插入板128之间。
以这样的方式将插入板128连接到适配器板164有利之处在于消除了需要柱头螺栓，这反过来消除了在组装期间的困难和所需的时间。例如，齿174、176不需要准确对齐，因为柱头螺栓具有适当的孔。此外，齿174、176允许插入板128、副叶轮环148和适配器板164在不使用任何工具的情况下连接或者固定在一起。
后续组装步骤被显示在图8中，其中叶轮122被螺纹连接到轴112，并在叶轮122和轴套筒156之间夹紧副叶轮毂186。一旦叶轮122被固定，壳体116在叶轮122和插入板128之上滑动，壳体然后通过螺栓布置(未示出)固定到适配器板164。由于壳体116变得固定到适配器板164，插入板128变得在壳体116和副叶轮环148之间牢固地夹紧，副叶轮环在插入板128和适配器板164之间牢固地夹紧。此外，当壳体116和适配器板164被固定时，在壳体和适配器板之间的副叶轮环148和插入板128的所获得的夹紧导致齿174、176变得脱离配合或者分开。这是特别有利的，因为齿配合表面182、186(图5、6)变得腐蚀且卡在一起这样让卸装困难的可能性大体上减小。
现在参照图9，其中显示了根据本发明的可选实施例的泵210的一部分的横截面视图。泵210包括与图3-8的泵110相似的特征，当原先用“1”开头的相似部件的参考数字现在以“2”开头。轴212延伸到泵壳体216中并支撑叶轮222，其中叶轮222被定位在至少部分通过衬套插入件226和插入板228所限定的泵蜗壳之内。如图所示，壳体216被分为两部分230、232。插入板228直接与壳体216通过互配合齿布置266连接，所述互配合齿布置266包括形式与图4、5和6的齿174、176形式相似的互补齿274、276，这将不再进一步详细说明。
泵210包括离心式密封的轴封240，包括副叶轮环248和副叶轮252。在组装期间，壳体部分230、副叶轮环248和副叶轮252以所示的顺序安置在轴212周围。插入板然后与壳体部分230通过互配合齿布置266连接，这样副叶轮环248被定位在插入板和壳体之间。后续的步骤涉及将叶轮222固定到轴212，然后将衬套插入件226定位在叶轮22附近，接着将壳体216的两个部分230、232固定在一起。由于壳体216的单独部分230、232被固定在一起，衬套插入件226在通常通过参考数字229所指示的接触表面上相对插入板228施力，这样副叶轮环248被牢固地夹紧在插入板228和壳体216之间。此外，由于衬套插入件226相对插入板228施力，互配合齿布置266的齿274、276变得脱离配合。
根据本发明的实施例的可选泵组件3 10的横截面视图被显示在图10中。泵组件310形式与图3-6的泵组件110相似，因为这样在图3-6中以“1”开头的相似的部件的参考数字现在用“3”开头。泵组件310包括通过互配合齿布置366固定到适配器板364的插入板328。齿布置366与如图3-6所示的相似，这样就不对其给出详细的说明。泵组件310包括与图3、4的布置140不同的轴封340，在于轴封替代离心密封而被使用。在图10的实施例中，轴封340包括闭合板348，所述闭合板348在与轴封一起使用时可以定义为填料盒。轴封包括多个软填料环349，所述填料环349在填料盒348和保护磨损轴套筒356之间压缩。填料盒348以与如图4所示的副叶轮环148相似的方式在插入板328和适配器板364之间定位和固定在位。
根据本发明的泵组件410的另外的可选实施例被显示在图11中的横截面中。在该实施例中，组件410与图3-6的相似，这样以“1”开头的相似的部件的参考数字现在用“4”开头。泵组件410包括通过互配合齿布置466固定到适配器板464的插入板428。齿布置466与如图3-6所示的相似，这样就不对其给出详细的说明。泵组件410包括与图3、4的布置140不同的轴密封440，在于机械密封替代离心密封而被使用。在图11的实施例中，轴密封440包括将机械密封437保持在位的闭合板448。
根据本发明的泵组件510的另外的实施例被显示在图12中的横截面中。在该实施例中，组件510与如图1、2所示的相似，并且相似的部件共享相似的参考数字，以“5”开头。如图所示，狭口衬圈525通过互配合齿布置570与泵壳体516的部分538连接。互配合齿布置570通过安装在泵壳体516的部分538上的多个齿572以及安置在狭口衬圈525上的相等数目的齿574限定。配合互配合齿布置570的形式和方法与图3-8的布置166、图9的266、图10的366和图11的466相似，这样将不再给出详细的说明。
在使用中，泵510的抽吸支路534连接到流体供给管道或者配管(pipework)(未示出)。进口接头599被设置作为泵闭合元件，所述泵闭合元件相对狭口衬圈525的外表面的一部分固定。进口接头599协助提供对泵510提供闭合和提供流体密封。
必须理解，此处所描述的实施例只是本发明的示例，不同的修改可以在不背离本发明的范围的情况下进行。例如，在插入板或者狭口衬圈以及适配器板/壳体上可以使用任何数目的互接合齿。此外，如图10、11所示的特定的实施例可以适于与具有插入衬套和分开壳体的泵一起使用。此外，可选的实施例可以使用齿、槽等的组合以将插入板和壳体直接或者间接通过适配器板连接。此外，泵组件可以包括衬套插入板和通过互配合齿布置与泵壳体固定的狭口衬圈。
权利要求
1.一种泵插入件，具有在使用时限定一部分泵的蜗壳的内表面，其中所述泵插入件适于通过互接合型面配合连接布置与泵壳体连接。
2.根据权利要求1所述的泵插入件，其中，一部分泵插入件适于相对一部分泵壳体闭合元件固定。
3.根据权利要求1或者2所述的泵插入件，其中，在泵的组装期间，泵插入件适于在泵壳体和泵壳体闭合元件之间夹紧。
4.根据权利要求1、2或者3所述的泵插入件，其中，泵插入件适于在泵衬套和泵壳体闭合板之间夹紧。
5.根据权利要求1、2、3或者4所述的泵插入件，其中，泵插入件适于接合泵壳体闭合元件，所述泵壳体闭合元件围绕泵轴以及在插入板和泵壳体之间可安置。
6.根据权利要求5所述的泵插入件，其中，闭合元件直接安置在泵插入件和泵壳体之间。
7.根据权利要求5所述的泵插入件，其中，闭合元件直接安置在泵插入件和泵壳体适配器板之间，其中泵壳体适配器板被固定到泵壳体。
8.根据权利要求2-7任一所述的泵插入件，其中，泵闭合元件限定一部分泵密封布置。
9.根据权利要求8所述的泵插入件，其中，泵闭合元件限定一部分泵轴密封布置。
10.根据权利要求8所述的泵插入件，其中，泵闭合元件限定一部分泵抽吸支路密封布置。
11.根据前述任一权利要求所述的泵插入件，其中，泵插入件适于安置相邻于泵壳体的抽吸支路。
12.根据权利要求11所述的泵插入件，其中，泵插入件在泵壳体的抽吸支路和泵叶轮之间提供流动路径。
13.根据前述任一权利要求所述的泵插入件，其中，泵插入件适于直接与壳体通过互接合型面配合连接布置连接。
14.根据权利要求1-12任一所述的泵插入件，其中，泵插入件适于与壳体适配器板通过互接合型面配合连接布置连接，壳体适配器板固定到所述壳体。
15.根据前述任一权利要求所述的泵插入件，其中，泵插入件牢固地通过互接合型面配合连接布置与泵壳体固定。
16.根据权利要求1-14任一所述的泵插入件，其中，泵插入件适于与泵壳体通过互接合型面配合连接布置松散地连接，在泵被完全组装时泵插入件适于在泵壳体之内牢固固定在位。
17.根据前述任一权利要求所述的泵插入件，其中，互配合型面配合连接布置包括连接到泵插入件的至少一个连接元件和连接到泵壳体的至少一个连接元件，其中各连接元件是互补的并适于被接合以将泵插入件与泵壳体连接。
18.根据权利要求17所述的泵插入件，其中，连接元件是互补的齿。
19.根据权利要求18所述的泵插入件，其中，一个连接元件是齿，另外一个连接元件是适于容纳所述齿的互补槽。
20.根据权利要求17、18或者19所述的泵插入件，其中，多个连接元件被提供。
21.根据权利要求17-20任一所述的泵插入件，其中，泵插入件的连接元件与其一体地形成。
22.根据权利要求17-20任一所述的泵插入件，其中，泵插入件的连接元件单独地形成并接着连接到所述泵插入件。
23.根据权利要求17-22任一所述的泵插入件，其中，泵壳体的连接元件与其一体地形成。
24.根据权利要求17-22任一所述的泵插入件，其中，泵壳体的连接元件单独地形成并接着连接到所述泵壳体。
25.根据权利要求24所述的泵插入件，其中，泵壳体的连接元件一体地与泵壳体适配器板形成，适配器板固定到泵壳体。
26.根据权利要求17-25任一所述的泵插入件，其中，泵插入件和泵壳体的连接元件定位在泵壳体和泵插入件的各元件支撑表面上并从各元件支撑表面延伸。
27.根据权利要求26所述的泵插入件，其中，泵壳体和泵插入件的连接元件沿着径向方向从它们的各元件支撑表面延伸。
28.根据权利要求26或者27所述的泵插入件，其中，泵壳体和泵插入件的连接元件沿着相反的径向方向从各元件支撑表面延伸。
29.根据权利要求17-28任一所述的泵插入件，其中，泵插入件的各连接元件适于滑动地接合泵壳体的各连接元件。
30.根据权利要求17-29任一所述的泵插入件，其中，泵插入件的各连接元件包括适于接合泵壳体的各连接元件的对应的接合表面。
31.根据权利要求30所述的泵插入件，其中，泵壳体和泵插入件的各连接元件的各接合表面限定楔形型面。
32.根据权利要求17-31任一所述的泵插入件，其中，泵插入件与泵壳体通过可旋转地不重合泵插入件和泵壳体，让泵插入件和泵壳体靠拢，并将泵插入件相对泵壳体旋转以分别导致泵壳体和泵插入件的连接元件的滑动接合而与连接元件连接。
33.根据权利要求17-31任一所述的泵插入件，其中，泵插入件的连接元件与泵壳体适配器板的连接元件接合，适配器板接着固定到泵壳体。
34.根据权利要求17-31任一所述的泵插入件，其中，如所需那样，泵壳体和泵插入件的连接元件可旋转地与以所需的方式靠拢的泵壳体和泵插入件对齐。
35.根据前述任一权利要求所述的泵插入件，其中，泵插入件包括环形部分和圆柱形部分，其中圆柱形部分大体上从环形部分的外表面垂直地延伸。
36.根据从属于权利要求26的权利要求35所述的泵插入件，其中，圆柱形部分限定泵插入件的连接元件支撑表面。
37.根据前述任一权利要求所述的泵插入件，其中，泵插入件适于用在带衬套和非衬套泵上。
38.根据前述任一权利要求所述的泵插入件，其中，互接合型面配合连接布置是卡口式配合。
39.根据前述任一权利要求所述的泵插入件，其中，泵插入板适于与离心泵一起使用。
40.一种组装一部分泵的方法，包括至少具有连接元件的壳体，具有互补的连接元件的泵插入件，所述方法包括步骤将泵插入件的连接元件与泵壳体的连接元件对齐；和导致泵插入件和壳体的相对旋转运动，从而导致互补的连接元件将泵插入件和壳体进行接合和连接。
41.根据权利要求40所述的组装一部分泵的方法，其中，泵插入件通过连接元件的接合松散地与泵壳体连接。
42.根据权利要求40或者41所述的组装一部分泵的方法，其中，所述方法包括步骤将泵插入件的连接元件与泵壳体适配器板的连接元件对齐，并相对适配器板旋转泵插入件从而导致连接元件接合，其中适配器板接着固定到泵壳体。
43.根据权利要求40、41或者42所述的组装一部分泵的方法，其中，所述方法还包括步骤在接合壳体和插入板的互补连接元件之前、在泵壳体和泵插入件之间定位泵壳体闭合板。
44.根据权利要求43所述的组装一部分泵的方法，其中，在互补连接元件被接合之前在泵壳体和泵插入件之间定位闭合板。
45.根据权利要求43或者44所述的组装一部分泵的方法，其中，当使用在具有分开的壳体的带衬套泵中时，闭合板安置在壳体和泵插入件之间，这样所述方法涉及步骤围绕轴定位第一部分泵壳体，围绕所述轴定位闭合板和泵插入件，闭合板被定位在泵插入件和泵壳体之间，并接合互补连接元件以将泵插入件与壳体第一部分连接并将闭合板固定在泵插入件和壳体之间。
46.根据权利要求45所述的组装一部分泵的方法，其中，闭合板被松散地固定在泵插入件和壳体之间。
47.根据权利要求45或者46所述的组装一部分泵的方法，其中，所述方法还包括步骤将泵衬套在第一部分的壳体之内并相对泵插入件定位，和将第二部分的壳体固定到第一部分，这样衬套相对泵插入件施力，导致连接元件至少部分分开，泵插入件被夹紧在衬套和闭合板之间，闭合板夹在泵插入件和第一部分泵壳体之间。
48.根据权利要求43或者44所述的组装一部分泵的方法，其中，当使用在非衬套泵中时，闭合板定位在泵壳体适配器板和泵插入件之间，这样所述方法涉及步骤将适配器板围绕泵轴安置，将闭合板和泵插入件围绕泵轴安置，闭合板被安置在适配器板和泵插入件之间，和接合互补连接元件以将泵插入件与适配器板连接并将闭合板固定在泵插入件和适配器之间。
49.根据权利要求48所述的组装一部分泵的方法，其中，所述方法还包括步骤将泵壳体固定到适配器板，这样闭合板相对壳体对泵插入件施力，导致连接元件被分开，泵插入件在壳体和闭合板之间夹紧，闭合板被夹紧在泵插入件和泵壳体适配器板之间。
50.根据权利要求40、41或者42所述的组装一部分泵的方法，其中，在第二部分泵壳体被固定到第一壳体部分之前，泵插入件通过互补连接元件连接到第二部分的分开泵壳体。
51.一种泵闭合组件，包括泵插入件，所述泵插入件围绕泵轴安置并通过互接合型面配合连接布置与泵壳体连接，其中泵插入件的内表面限定一部分泵蜗壳；和泵壳体闭合元件，所述泵壳体闭合元件围绕泵轴定位，其中一部分泵壳体闭合元件相对泵插入件的外表面的一部分固定。
52.一种泵，所述泵包括泵插入件，所述泵插入件具有内表面，在使用中内表面限定一部分泵蜗壳，其中所述泵插入件适于与泵壳体通过互接合型面配合连接布置连接。
全文摘要
一种泵插入件(128)具有在使用时限定一部分泵(110)的蜗壳(124)的内表面，其中所述泵插入件(128)适于通过互接合型面配合连接布置(166)与泵壳体(116)连接。在一个公开的实施例中，泵插入件(128)适于与泵壳体闭合板(148)接合，所述泵壳体闭合板(148)可围绕泵轴(112)并位于泵插入件(148)和泵壳体(110)之间安置。
文档编号F04D29/62GK1906418SQ200480040457
公开日2007年1月31日 申请日期2004年11月11日 优先权日2003年11月14日
发明者尼格尔·保罗·克拉伦斯, 理查德·J·柯林斯, 伊恩·霍尔德·威尔斯 申请人:韦尔矿产欧洲有限公司