齿轮传动流通式皮托管泵的制作方法
【专利说明】齿轮传动流通式皮托管泵
[0001]交叉引用
[0002]本非临时申请要求申请日为2013年3月15日、申请号为61/798，539的美国临时申请的优先权，在此结合该临时申请的全部内容作为参考。
技术领域
[0003]本发明大体涉及离心栗，且更具体地涉及具有齿轮传动流通式配置的皮托管类型的改进离心栗。
【背景技术】
[0004]离心栗是已知的且广泛用于多种工业中以栗送流体或者流体混合物的液体/固体成分。离心栗，具体地皮托式离心栗，通常包括具有入口和出口的栗外壳，以及在栗外壳中通过驱动单元旋转的转子组件。在常规皮托管栗中的流体入口和流体排出口被设置成在栗外壳的相同侧以并排的布置而成平行的方向。通常，入口是与流体排出口共轴的。
[0005]流体被引导通过栗入口进入转子腔室，且随着转子组件旋转，在离心力的作用下，流体被引导朝向转子腔室的内周围表面。流体被固定皮托管截获，且流体移动通过皮托管的入口并且通过皮托管臂朝向所述栗的排出出口。
[0006]皮托管类型的常规离心栗在Erickson等的美国专利第3,822，102号；Brown等的美国专利第3，960, 319号！Erickson等的美国专利第4，161, 448号！Crichlow的美国专利第4，280，790号；ErickSon的美国专利第4，332，521号；以及Erickson的美国专利第4，674, 950号中公开。在所述专利中所公开的栗中，流体入口和排出口被设置在栗壳体的相同侧上。转子的入口围绕皮托管的进入转子内部的进入点。常规结构的皮托管栗可具有多种缺点，包括为了最大化栗效率而对栗尺寸和设计的限制，非常重的转子的弱的或低效的平衡，损失抵抗悬垂的转子的动量和密封件泄露问题的能力的轴承负载设计。作为这些限制的结果，可损失栗效率且栗的寿命可被缩短。
[0007]在Tarifa等的美国专利第3，791，757号；Readman的美国专利第4，875，826号；Miess的美国专利第2，376，071号；和King的美国专利第3，384，023号中公开了其它类型的皮托管式离心栗。这些专利公开了多种设计的栗，其在转子中应用一个或多个皮托管。其公开了用于将流体引入转子以及将流体从转子排出的多种配置，其通常在栗的单侧成平行方向，或者公开了相对于彼此成垂直角度的流体的流入和流出。Tarifa等的美国专利第3，791，757号和Readman的美国专利第4，875，826号还公开了栗配置，其中流体从转子的一个方向进入转子且从转子的相反侧排出。然而，由于栗的配置，这些设计导致非常或显著低效的NPSH(净正吸入水头)。其还被配置成使得一些栗缺乏有效的液压轴向推力平衡，且很多栗不能够以高速或者充分的压力工作。这些现有技术已知的栗还可是非常复杂的，且因此制造和维护成本很高，且还导致弱的栗性能。
【发明内容】
[0008]在本公开的第一方面，栗组件包括旋转组件，其具有转子和旋转套筒；固定皮托管组件，其具有设置在所述转子中的至少一个皮托管Γ流体入口，其被设置成沿着所限定的轴线将流体输送至所述转子；和流体排出口，其以所述流体入口的限定轴线被轴向设置且与所述流体入口轴向地间隔开；其中所述转子被支撑安装在所述旋转套筒与所述轴向间隔的流体入口之间。相对于常规的皮托管式栗，本公开的该方面在允许提供增大面积的转子入口而不需要增大密封件的尺寸方面具有优势。因此，该配置减小了栗入口中的速度特征，其改善了 NPSH(净正吸入水头)。由于栗配置允许增大转子入口尺寸而不增加密封件尺寸，所以栗能够以更加有利的速度和更高的吸入压力工作。由于增加的密封件尺寸提高了生产成本，所以该栗还是制造更便宜的。
[0009]在一些实施方式中，栗组件被配置成其中旋转套筒被围绕所述流体排出口同心设置。
[0010]在其它实施方式中，栗组件被配置成其中所述流体排出口包括所述固定皮托管组件的一部分。
[0011]在另一实施方式中，栗组件的流体入口还包括吸入轴，其作为部分所述旋转组件而旋转。
[0012]在另外的实施方式中，转子包括连接至转子盖而在其间形成转子腔室的转子底部，其中所述至少一个皮托管被设置在该转子腔室中。
[0013]在另外的实施方式中，所述转子盖被配置有封闭叶片，其将流体引导进入所述转子腔室。
[0014]在另外的实施方式中，还包括连接至所述旋转套筒的驱动机构。
[0015]在另外的实施方式中，其中所述驱动机构至少部分地被设置成围绕所述排出出
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[0016]在另外的实施方式中，栗组件还包括具有吸入密封外壳部分和转子外壳部分的栗外壳，以及还包括限定所述流体入口的吸入轴，其中所述吸入轴延伸通过所述栗外壳的吸入密封外壳部分，所述吸入密封外壳部分被布置成提供与设置在所述吸入密封外壳中的密封机构接触的气隙。
[0017]在另外的实施方式中，栗组件还包括驱动外壳部分，其被配置成接收与所述旋转套筒接触的驱动机构。
[0018]在另外的实施方式中，所述排出出口延伸通过所述驱动外壳部分并且还延伸通过所述栗外壳的排出外壳部分。
[0019]在另外的实施方式中，栗组件还包括设置在所述流体入口处的导流器。
[0020]在本公开的第二方面，离心栗包括:栗外壳，其具有转子外壳部分；设置在所述转子外壳部分中的转子，所述转子具有由设置在一侧上的转子底部和设置在轴向相对侧上的转子盖所限定的轴向相反两侧，所述转子底部和转子盖被固定在一起以在所述转子中形成闭合腔室；设置在所述闭合腔室中的至少一个皮托管；旋转套筒，其连接至所述转子的一侧并从其延伸离开，所述旋转套筒被连接至驱动机构；流体入口，其从所述转子的一侧延伸，所述流体入口被设置成将流体输送至所述转子盖，以将流体引导至所述闭合腔室；和流体排出口，其从所述转子的轴向相对侧延伸，其中所述流体入口和所述流体排出口分别具有中心轴线，且所述中心轴线被相对于彼此轴向地布置。相对于常规离心栗，该方面的离心栗在允许提供增大面积的转子或流体入口而不需要增大密封件的尺寸方面具有优势。因此，该配置减小了在栗入口中的速度特征，其改进了 NPSH(净正吸入水头)。由于栗配置允许增大的转子或流体入口而不增大密封件的尺寸，所以栗能够以更高的速度和在更高的吸入压力下工作。该栗还是制造成本更低的。本公开的离心栗的配置具有以下优点，消除转子腔室在进入转子的入口处的液体泄露。即，在常规皮托管栗中，皮托管的被设置在或进入转子的点还包括转子的入口，且在常规的皮托管配置中，允许一些流体从转子的内部渗漏回至转子入口。来自更高的温度和压力的渗漏流体蒸发，阻挡转子盖入口，特别是在较低NPSH的应用中，在转子入口处的低压下。该泄露还增加了进入转子的入口的流量，从而提高了速度且减弱了 NPSH性能。由于在转子中的相反开口在一侧容纳流体入口，在另一侧容纳皮托管的进入点，所以本公开该方面离心栗的额外优点在于具有改进的液压轴向或推力平衡。因此，该配置提供了改进的承载寿命且允许栗承受更高的吸入压力。
[0021]在一些实施方式中，所述流体排出口是固定的且连接至所述至少一个皮托管。
[0022]在其它实施方式中，所述流体入口还包括连接至所述转子盖的吸入轴。
[0023]在另一些实施方式中，所述吸入轴随着所述转子旋转。
[0024]在另外的实施方式中，所述栗外壳还包括密封外壳，且所述吸入轴从所述转子的一侧延伸通过所述密封外壳，所述密封外壳提供围绕所述吸入轴的气隙，且气隙与设置在密封外壳中形成的空间中的密封机构接触，防止在密封失效时流体进入驱动外壳。
[0025]在一些实施方式中，所述流体排出口从所述转子延伸通过形成在所述栗外壳中的排出外壳。
[0026]在另外的实施方式中，离心栗还包括设置在所述旋转套筒和所述栗外壳的所述排出外壳之间的密封机构。
[0027]在另外的实施方式