用于泵装置的叶轮和相关的泵装置的制作方法

专利名称：用于泵装置的叶轮和相关的泵装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于泵装置、特别是用于污水泵装置的叶轮，以及具有 这种叶轮的泵装置。
背景技术：
只要有输送污染流体的地方，亦即例如在污水输送领域中，就存在所使 用的泵装置的污物干扰问题。特别是长纤维污物，其能长时间地附着在泵装 置叶轮的叶片上，并能影响泵装置的运行甚至在特殊情况下导致泵装置的损 坏。由此，污水泵中通常使用仅具有一个流道的叶轮，这种叶轮不具有长纤 维污物能附着于其上的边缘或壁。另一个避免此问题发生的可行方案是将叶 轮设计成是开放式的，这样污物就不能附着在叶片上。然而这些方案具有降 低泵装置效率的缺点。发明内容因此，本发明的目的是，研制出改良的用于泵装置的叶轮以及具有这种 叶轮的泵装置，以避免污物附着，同时还能实现较高的效率。所述目的通过具有权利要求1中所述特征的叶轮以及具有权利要求15 中所述特征的泵装置而得以实现。优选的实施形式在从属权利要求中给出。按照本发明的用于泵装置的叶轮特别地设置成用于污水泵装置。该叶轮 采用封闭式设计，即叶轮沿轴向也就是沿转动轴线的方向具有彼此以一定间 距设置的两个端盖，端盖之间设置有至少一个叶片，以形成用于输送流体的 流道。两个端盖通过至少一个连接件彼此连接在一起，使得两个端盖彼此能 保持一定的间距。所述至少一个叶片从叶轮的内径(即叶轮位于转动轴线周 边的中心区域)向叶轮的外径延伸。由此，叶片是以公知的方式在叶轮中沿 径向(radialerRichtung)由内向外延伸，其中叶片可以具有用于改善流体导 向的曲率。叶片起着输送流体的作用，并形成向外引导至叶轮周边的流道，流体在叶轮转动时在该流道中加速。按照本发明所述，叶片设计为具有一个连续的间隙。该间隙从叶片的位于内径处的(即靠近(zugewandten)转动轴线的)边缘向着叶片的位于外径 处的(即靠近叶轮外周的)边缘延伸。由此，所述间隙沿着叶片从叶轮的内部区域向外延伸。间隙的这种设置具有如下优点在普通叶轮中附着在叶片的内边缘(即 叶片的位于内径处的边缘)上的长纤维污物，可以通过间隙和流体一起输送 到叶轮的外周。这意味着，污物不会附着在叶片的边缘上，而是能够借助间 隙通过叶片一直运动到叶轮的外周，并在叶轮的外周处借助由叶轮输送的流 体冲走。以此方式，明显减少了污物附着在叶轮中的危险，另外这种叶轮的 效率比开放式叶轮的效率要高。优选地，所述叶片只与两个端盖之一连接在一起。即，叶片是沿轴向从 两个端盖之一开始延伸设置的，并且在叶片从内向外延伸的自由纵向边缘以 及相邻的第二端盖之间形成连续的间隙。此外，叶片可以和与其连接在一起 的第一端盖形成为一体件。另外优选地，间隙可以设计成，使得叶片分成两个叶片部件，每个叶片 部件仅和两个端盖中的一个连接在一起。即，在两个端盖上通常设置有彼此 相对而立的叶片部件，叶片部件从和其连接在一起的端盖向另一端盖延伸。 此外，叶片这样设置或具有这样选择的轴向长度，使得两个叶片部件不会由 于其自由纵向边缘(即从叶轮的内径向外径延伸的纵向边缘)而相互接触。 随之，在这两个纵向边缘之间形成连续的间隙，该间隙从叶轮的内径向外径 延伸通过整个叶片，使得污物可以通过该间隙一直输送到叶轮的外周。优选地，两个叶片部件在该间隙的区域内沿叶轮的切向(um伤nglicher Richtimg)彼此错位。g卩，两个叶片部件的自由纵向边缘不是精确地彼此面 对面设置的，而是在切向彼此错位，这样就沿切向在两个叶片部件之间形成 从叶片的内径向外径延伸的连续的间隙。这意味着，叶片的自由纵向边缘沿 切向是彼此错开的(beabstandet)。另外优选将叶片部件设计为沿轴向延伸，使它们沿轴向在该间隙的区域 内彼此重叠。在这种结构中，叶片部件(即至少与该间隙相关(zugewandten) 的叶片部件)沿切向彼此错开，使得叶片部件的自由端部能够以重叠的方式彼此接近地从旁边经过延伸。沿轴向的这种重叠能够实现，彼此相关的叶片部件之间沿轴向不存在间距，仅形成其宽度沿切向延伸的间隙。即，叶片部 件在其自由纵向边缘的区域内沿切向是彼此错开的。由于在叶片部件之间没有轴向间距，所以阻止了在叶轮转动时流体通过该间隙自由穿流，从而由间 隙引起的效率损失可以保持到最小程度。在特殊实施形式中，叶片部件的重叠这样设计，即重叠部分沿着叶片的 走向从叶轮的内径向外径发生变化，特别地逐渐地变小。以此方式可以改善用于污物的间隙从内径到外径的通透性(Durchgangigkeit)，这样在内径处 进入间隙的污物，可以从叶轮外周处的间隙中排出，而不会长时间滞留在间隙中。优选地，该间隙也可以这样进行设计，即其沿着叶片的走向从叶轮的内 径向外径逐渐变宽。对于重叠设置的叶片部件，该间隙尤其可以沿切向变宽。 通过这种设计确保了进入间隙中的污物可以可靠地从间隙中排出，而不会附着在那里。特别优选地，叶轮可以这样设计，即在两个端盖之间设置多个先前所述 的具有连续间隙的叶片。这样，叶轮就可以形成多个流道，其比仅具有一个 流道的叶轮的效率高。基于具有连续间隙的叶片的设计，其中该间隙从叶片 的内边缘向外边缘(即从位于内径处的边缘向位于外径处的边缘)延伸，可 以同时保证长纤维污物不会缠绕在与泵的入口相关的叶片的内边缘处。所述 污物可以大量进入间隙，并通过液流输送到叶轮的外周。优选地，两个端盖之间的连接件构成将两个端盖彼此连接起来的连续叶 片。这意味着，该叶片不具有间隙，并相应地构成通常为封闭式叶轮的叶片。 所述叶片在两个端盖之间牢固连接。以此方式，连接件同样也能提高叶轮的 泵送效率。优选地，端盖仅通过单独一个连续叶片彼此连接在一起。相应地，叶轮 的其它所有叶片如上所述形成连续的间隙。以此方式，进一步减小污物附着 在叶轮中的危险，因为只有单独一个叶片具有位于内径处的能使污物附着的 连续边缘。在其它所有叶片上不会这样附着污物，因为污物在叶轮转动时会 通过间隙向外排出。一个叶片的间隙或多个叶片的多个间隙，特别优选地沿将由叶轮输送的流体的流动方向延伸。以此方式，可以使进入间隙中的污物沿流体的运动方 向输送到叶轮的外径处。这意味着，液流可以在间隙中携带着污物流向外部。叶轮特别设计成由金属或塑料制成的铸件，优选为一体件。特别是在输 送污染流体的污水泵或泵的应用中，例如在机床的冷却润滑剂回路中，优选 使用由金属铸件制成的叶轮，因为由金属铸件制成的叶轮具有高强度，并使 由污物造成叶轮损坏的危险保持得相对较小。另外，由金属或塑料制成的铸 件还可以形成结构复杂的叶轮。或者，按照其它特别的实施形式，叶轮也可由金属板材特别是不锈钢板材制成。此外优选地，叶片或叶片部件优选弯曲成具有L形的横截面，并且 通过其一个支脚(Schenkd)与一个端盖焊接在一起。由于一个支脚平整地 贴靠在端盖上，所以可使叶片或叶片部件与端盖牢固连接在一起，即使当叶 片或叶片部件仅在一个轴端与端盖连接时也能与端盖牢固连接在一起。叶片的位于叶轮内径处的边缘(即叶片的内边缘)优选地构成通向间隙 入口的导流装置，由此使长纤维污物可从边缘导入间隙中。对此，叶片的内 边缘可以特别地进行倒棱或倒圆，其中倒棱或倒圆延伸到位于内径处的间隙 或间隙入口。这样，滞留在边缘上的长纤维污物就会由于倒棱或倒圆形状而 随流体一起滑进间隙，并通过间隙向外输送。另外，本发明涉及具有先前所述叶轮的泵装置。即具有先前所述叶轮的 泵装置可作为污水泵使用。通常，污水泵是用来输送污染流体的，这样使得 先前所述的叶轮具有特别的优势，即污物附着在叶轮处的情况通过本发明所 述的叶轮而大大减少。


接着，结合附图对本发明进行示例性说明。其中-图1:为叶轮的侧视图，以及图2:为从叶轮入口看过去的在图1中示出的叶轮的透视图。
具体实施方式
叶轮具有两个端盖(Deckscheibe) 2和4，其中端盖4具有中央入口 6。 在叶轮绕转动轴线X转动时通过入口 6吸入将输送的流体。在两个端盖2和4之间设置有连续的第一叶片8，其将端盖2和4彼此 牢固的连接在一起，由此使端盖2和4沿纵向轴线X的方向保持一定的间距。 另外，叶片8还起着使端盖4和端盖2—起绕纵向轴线X转动的作用。叶轮 的驱动轴作用于端盖2中的中心孔10上，使得驱动转矩传递到端盖2上， 并通过叶片8从端盖2传递到端盖4上。叶轮除了具有连续的叶片8以外，还可具有分离结构的叶片，其由两个 叶片部件12和14构成。叶片部件12和端盖2牢固的连接，而叶片部件14 和端盖4牢固的连接。优选地，叶片部件12和端盖2形成为一体件，叶片 部件14和端盖4形成为一体件。特别优选地，整个叶轮由金属铸件制成为 一体件。叶片部件12和14彼此设置成，在叶片部件12和14之间形成间隙16。 间隙16构成为使得叶片部件12和14的纵向边缘18和20沿切向彼此错位， 从而在一个相对于转动轴线X倾斜延伸的在此为曲面的表面内形成间隙16。 此外，叶片部件12和14彼此重叠，使得叶片部件12的自由纵向边缘18比 叶片部件14的自由纵向边缘20更接近端盖4。这意味着，在叶片部件12和 14之间沿轴向没有形成间隙，由此在垂直于纵向轴线X的平面内，流体不 能直接通过间隙16流出来。下端盖2在其朝向端盖4的一侧构造成锥状或圆锥状。相应地，端盖4 朝向端盖2的内侧也构造成锥状。以此方式，在叶片8与由叶片部件12和 14构成的叶片之间形成从入口 6通向叶轮外周的流道20。这意味着，在流 道20中流体可在入口 6轴向进入并在叶轮外周径向流出。叶片部件12和14 之间的间隙16顺着流道20沿着流体的流动方向差不多延伸到由叶片部件12 和14构成的叶片的中部。此外，间隙16从叶片部件12和14的与叶轮内径 相关的内边缘22和24延伸到更远的外径处，特别地延伸到叶片部件12和 14的位于叶轮外周处的外边缘26和28。内边缘22和24倾斜设置，其与叶轮内径处间隙16的进口相倾斜地延 伸。由此，在叶轮转动时滞留在内边缘22和24上的长纤维污物会流进间隙 中。也就是说，边缘22和24不是垂直于切向而是倾斜于切向设置的。另外 优选地，所述边缘在通向纵向边缘16和18的过渡区域中还要进行倒圆，使 得长纤维污物能轻易滑进间隙16中，并越过纵向边缘16和18向叶轮的外周滑动。因为间隙16是沿着将输送流体的流动方向延伸的，因此间隙中的 污物可由流体携带输送到外部。另外，间隙16设置成越向着外周越宽，即间隙在靠近边缘26和28的 端部处的宽度比间隙在靠近边缘22和24的进口区域处的宽度要大。由此确 保了，进入到间隙中的污物不会附着在间隙处，而是可以可靠地向外输送。所述叶轮特别适合于用在输送污染流体的污水泵。为了继续减少污物附着在叶轮中的危险，可在泵中给叶轮串接一个切割 工具。另外，所述叶轮特别适用于单级泵。此外优选地，叶轮沿流动方向可 附加连接蜗壳，其可以使沿径向从叶轮甩出的流体转向流进泵的压力套管， 特别地，泵的压力套管可以沿轴向或平行于转动轴线X延伸设置。附图标记一览表2、4立而盖6入口8叶片10孔12、14叶片部件16、18纵向边缘20流道22、24内边缘26、28外边缘X转动轴线
权利要求
1、一种用于泵装置、特别是用于污水泵装置的叶轮，该叶轮具有沿轴向(X)彼此以一定间距设置的两个端盖(2、4)，所述两个端盖(2、4)通过至少一个连接件(8)彼此连接在一起；并且该叶轮具有至少一个设置在所述两个端盖(2、4)之间的叶片(12、14)，所述叶片(12、14)从该叶轮的内径向该叶轮的外径延伸，其特征在于，所述叶片(12、14)具有连续的间隙(16)，该间隙(16)从所述叶片(12、14)的位于内径处的边缘(22、24)向所述叶片(12、14)的位于外径处的边缘(26、28)延伸。
2、 按照权利要求1所述的叶轮，其特征在于，所述叶片(12、 14)仅 与所述两个端盖(2、 4)中的一个端盖连接在一起。
3、 按照权利要求1或2所述的叶轮，其特征在于，该间隙(16)将所 述叶片分成为两个叶片部件(12、 14)，所述两个叶片部件(12、 14)中的 每一个叶片部件只与所述两个端盖(2、 4)中的一个端盖连接在一起。
4、 按照权利要求3所述的叶轮，其特征在于，所述两个叶片部件(12、 14)在该间隙(16)的区域内沿该叶轮的切向彼此错位设置。
5、 按照权利要求4所述的叶轮，其特征在于，所述两个叶片部件(12、 14)沿轴向(X)设置成，使得所述两个叶片部件(12、 14)在该间隙(16) 的区域内沿轴向(X)彼此重叠。
6、 按照权利要求5所述的叶轮，其特征在于，所述叶片部件(12、 14) 的重叠部分沿着所述叶片的走向从该叶轮的内径向该叶轮的外径变化，并优 选变小。
7、 按照上述权利要求之一所述的叶轮，其特征在于，该间隙(16)沿 着所述叶片(12、 14)的走向从该叶轮的内径向该叶轮的外径变宽。
8、 按照上述权利要求之一所述的叶轮，其特征在于，在所述两个端盖 (2、 4)之间设置有多个具有连续间隙(16)的叶片(12、 14)。
9、 按照上述权利要求之一所述的叶轮，其特征在于，所述连接件构造 成将所述两个端盖(2、 4)彼此连接在一起的连续叶片(8)。
10、 按照权利要求9所述的叶轮，其特征在于，所述两个端盖(2、 4)仅通过一个连续叶片(8)彼此连接在一起。
11、 按照上述权利要求之一所述的叶轮，其特征在于，该间隙(16)在 所述叶片(12、 14)中沿着将由该叶轮输送的流体的流动方向延伸。
12、 按照上述权利要求之一所述的叶轮，其特征在于，该叶轮形成为由 金属或塑料制成的铸件，优选为一体件。
13、 按照权利要求1至11之一所述的叶轮，其特征在于，该叶轮由金 属板材构成，优选地由不锈钢金属板材构成，其中所述叶片或叶片部件(12、 14)优选弯曲成具有L形的横截面，并且通过一个支脚与所述端盖(2、 4) 中的一个端盖焊接在一起。
14、 按照上述权利要求之一所述的叶轮，其特征在于，所述叶片(12、 14)的位于该叶轮内径处的多个边缘(22、 24)构成为进入该间隙(16)的 导向装置，使得长纤维污物从所述边缘(22、 24)导入到该间隙(16)中。
15、 一种泵装置，其具有按照上述权利要求之一所述的叶轮，其特征在 于，该泵装置为污水泵。
全文摘要
本发明涉及一种用于泵装置、特别是用于污水泵装置的叶轮，该叶轮具有沿轴向(X)彼此以一定间距设置的两个端盖(2、A)，所述端盖(2、4)通过至少一个连接件(8)彼此连接在一起；并且该叶轮具有至少一个设置在所述两个端盖(2、4)之间的叶片(12、14)，所述叶片从该叶轮的内径向该叶轮的外径延伸，其中所述叶片(12、14)具有连续的间隙(16)，该间隙从所述叶片(12、14)的位于内径处的边缘(22、24)向所述叶片(12、14)的位于外径处的边缘(26、28)延伸；本发明还涉及一种具有这种叶轮的泵装置。
文档编号F04D7/04GK101326372SQ200680046491
公开日2008年12月17日 申请日期2006年12月13日 优先权日2005年12月21日
发明者于利·科尔佩拉·海基, 拉塞·伊尔韦斯 申请人:格伦德福斯管理联合股份公司