具有產(chǎn)生軸向推力的雙吸葉輪的泵的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種設(shè)備，所述設(shè)備包括立式雙吸泵，主要具備泵殼體和設(shè)于泵殼體中軸上的雙吸葉輪。所述泵殼體具有泵殼體壁。所述雙吸葉輪具有帶金屬框邊的上護(hù)罩和下護(hù)罩，所述金屬框邊被構(gòu)造為形成雙吸葉輪和泵殼體壁之間的上隔離環(huán)面和下隔離環(huán)面，以阻擋從葉輪排出口到葉輪入口的再循環(huán)流。所述隔離環(huán)面被構(gòu)造為在兩個(gè)護(hù)罩上建立不同壓力分布，從而產(chǎn)生可控的、有目的性的軸向推力載荷。所述隔離環(huán)面可以在幾何形狀上不同。
【專利說明】具有產(chǎn)生軸向推力的雙吸葉輪的泵
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉參考
[0002]本申請(qǐng)要求提交于2011年8月11日的第13/207，473號(hào)美國專利申請(qǐng)(代理人案卷號(hào):911-002.043-1 (F-G1-1102US))的權(quán)益，其全部內(nèi)容以引用方式并入。
【背景技術(shù)】
[0003]1.【技術(shù)領(lǐng)域】
[0004]本發(fā)明涉及一種泵或泵組件、裝置或組合；并且更具體地涉及用于在這樣的泵或泵組件、裝置或組合(例如，立式雙吸泵)中提供軸向推力的技術(shù)。
[0005]2.相關(guān)技術(shù)簡述
[0006]單吸式葉輪沿其旋轉(zhuǎn)軸線方向產(chǎn)生液壓推力載荷。在垂直懸掛泵中，這些軸向推力載荷由位于泵轉(zhuǎn)子組件底部的一個(gè)或多個(gè)葉輪發(fā)出，通過泵軸傳送，并為位于泵頂部的馬達(dá)的止推軸承所吸收。在立式泵中軸向推力載荷是有利的，基于如下兩個(gè)原因:
[0007]I)在受力情況下施加于泵軸的軸向推力載荷可增強(qiáng)轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的轉(zhuǎn)子動(dòng)態(tài)剛度。
[0008]2)施加于泵軸的軸向推力載荷可改善泵的旋轉(zhuǎn)件對(duì)固定件的內(nèi)部對(duì)準(zhǔn)。
[0009]典型的雙吸式葉輪不從液壓力產(chǎn)生軸向推力載荷；因?yàn)樗鼈冴P(guān)于葉輪中心線的對(duì)稱幾何形狀具有作用在兩個(gè)護(hù)罩上的相同壓力。因此，當(dāng)?shù)湫偷碾p吸葉輪用于垂直懸掛泵時(shí)，軸向推力載荷泵軸的好處難以實(shí)現(xiàn)，并且這些類型的泵可靠性很差。
[0010]鑒于上述情況，工業(yè)泵行業(yè)長期感覺需要改進(jìn)設(shè)計(jì)或技術(shù)來解決關(guān)于在工業(yè)泵或泵組件、裝置或組合(包括立式雙吸泵)中實(shí)現(xiàn)軸向推力載荷的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例，提供了一種設(shè)備，包括例如立式雙吸泵，其具備泵殼體和設(shè)于泵殼體中軸上的雙吸葉輪。所述泵殼體具有泵殼體壁。所述雙吸葉輪具有帶金屬框邊的上護(hù)罩和下護(hù)罩，所述金屬框邊被構(gòu)造為形成在雙吸葉輪和泵殼體的泵殼體壁之間的上隔離環(huán)面(或環(huán)圈)和下隔離環(huán)面(或環(huán)圈)，以阻擋來自葉輪排出口的再循環(huán)流，從而能夠作用于上護(hù)罩和下護(hù)罩，并由于上護(hù)罩和下護(hù)罩上不同的液體壓力而形成可控的軸向推力載荷。
[0012]實(shí)際上，本發(fā)明提供了一種特殊的雙吸式葉輪設(shè)計(jì)，其由于作用在葉輪護(hù)罩上的不同軸向液壓力而形成可控的軸向推力載荷。雙吸葉輪設(shè)計(jì)的上護(hù)罩和下護(hù)罩上的金屬框邊或環(huán)圈造成或形成雙吸葉輪和泵殼體壁之間的隔離環(huán)面或環(huán)圈。由于金屬框邊發(fā)生了隔離，對(duì)來自葉輪排出口的再循環(huán)流的阻擋能夠作用在葉輪的上護(hù)罩和下護(hù)罩上。上隔離環(huán)面(或環(huán)圈)和下隔離環(huán)面(或環(huán)圈)可以在葉輪的上護(hù)罩和下護(hù)罩之間幾何形狀不同，從而在平行于葉輪旋轉(zhuǎn)軸線的方向上造成壓力差。因此，在雙吸葉輪設(shè)計(jì)上創(chuàng)建了軸向推力載荷，該設(shè)計(jì)通常在旋轉(zhuǎn)軸線方向上不具有顯著的液壓推力載荷。
[0013]如果垂直懸掛泵采用這種創(chuàng)新的雙吸式葉輪設(shè)計(jì)，至少有如下益處:
[0014]-在受力情況下施加于泵軸的軸向推力載荷增加轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的轉(zhuǎn)子動(dòng)態(tài)剛度，從而提高泵的可靠性。
[0015]-在受力情況下施加于泵軸的軸向推力載荷改善泵轉(zhuǎn)子和外殼之間的內(nèi)部對(duì)準(zhǔn)，從而延長軸承和軸的磨損壽命。
[0016]-在葉輪與泵殼體壁之間裝入一對(duì)隔離環(huán)面可減少泵中的內(nèi)泄漏，這提高了容積效率和整體泵效率。
[0017]-在葉輪與泵殼體壁之間裝入一對(duì)隔離環(huán)面可抑制來自泵殼體再循環(huán)的二次流，并將這類流與葉輪護(hù)罩的顫動(dòng)隔離。這減輕了泵轉(zhuǎn)子系統(tǒng)上不良的軸向振動(dòng)。
[0018]-構(gòu)成葉輪上的隔離環(huán)面的金屬環(huán)圈位于葉輪外徑的最小修整值上。在不損害本發(fā)明的有益效果的情況下，允許葉輪具有各種修整直徑。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]附圖不一定按比例繪制，其中包括:
[0020]圖1是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的具有有利推力的立式雙吸泵形式的設(shè)備的局部剖視圖。
[0021]圖2是圖1所示裝置設(shè)備的下部的局部剖視圖。
[0022]圖3是根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的雙吸葉輪的頂部透視圖。
[0023]在該示例性實(shí)施例的以下描述中參考了附圖，附圖構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，并且在附圖中通過說明其中本發(fā)明可得以實(shí)施的實(shí)施例來進(jìn)行圖示。應(yīng)當(dāng)理解，可以利用其他實(shí)施例并且可以進(jìn)行結(jié)構(gòu)和操作改變而不脫離本發(fā)明的范圍。
【具體實(shí)施方式】
[0024]圖1顯示一般表示為10的根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的立式雙吸泵形式的設(shè)備。本發(fā)明將通過舉例方式對(duì)于這樣的立式雙吸泵進(jìn)行描述，但是無意將本發(fā)明的范圍限于此類型或種類的泵、泵組件、裝置或組合。例如，設(shè)想到其中本發(fā)明被以其他類型或種類的泵或泵組件、裝置或組合實(shí)現(xiàn)的實(shí)施例，無論現(xiàn)在已知的或是以后將開發(fā)的。
[0025]在圖1和圖2中，立式雙吸泵10包括泵殼體12和設(shè)于其中軸15上的雙吸葉輪14(見圖3)。泵殼體12具有泵殼體壁16。所述雙吸葉輪14具有帶金屬框邊22和24的上護(hù)罩和下護(hù)罩18和20，所述金屬框邊被構(gòu)造為形成雙吸葉輪14和泵殼體12的泵殼體壁16之間的上隔離環(huán)面和下隔離環(huán)面，以阻擋來自葉輪排出口 120、122的再循環(huán)流F而能夠作用于上護(hù)罩和下護(hù)罩18和20,并在位于葉輪14上方和下方的相應(yīng)的被隔離部30內(nèi)由于雙吸葉輪14的上護(hù)罩和下護(hù)罩18和20上不同的液體壓力而造成可控的軸向推力載荷LA。所述被隔離部30由隔離環(huán)面22、24和泵耐磨環(huán)40、42建立。
[0026]在操作中，雙吸葉輪14和泵殼體壁16之間的一對(duì)隔離環(huán)面22和24減少泵10內(nèi)的泄漏，從而提高了體積效率和整體泵效率，并且還衰減來自泵殼體再循環(huán)的二次流并將這類流動(dòng)隔離以免振顫雙吸葉輪14的上護(hù)罩和下護(hù)罩18和20。這可減輕設(shè)備10的整體泵轉(zhuǎn)子系統(tǒng)上的不良軸向振動(dòng)。
[0027]根據(jù)一些實(shí)施例，上隔離環(huán)面和下隔離環(huán)面22和24也可以在雙吸葉輪14的上護(hù)罩和下護(hù)罩18和20之間在幾何形狀上有改變，以在平行于雙吸葉輪14的旋轉(zhuǎn)軸線A的方向上產(chǎn)生壓力差。[0028]上隔離環(huán)面和下隔離環(huán)面22和24可被構(gòu)造為在雙吸葉輪14上產(chǎn)生可控的軸向推力載荷La，所述雙吸葉輪14通常在旋轉(zhuǎn)軸線A的方向上基本上沒有液壓推力載荷。
[0029]上隔離環(huán)面和下隔離環(huán)面22和24可以被構(gòu)造為形成沿上護(hù)罩或下護(hù)罩18和20至少部分地朝向軸15延伸的被隔離部，一般地用箭頭30標(biāo)示。(在圖2中，上葉輪護(hù)罩18的被隔離部30由箭頭30所指的黑線標(biāo)識(shí)，下葉輪護(hù)罩20被理解為具有由下隔離環(huán)面24構(gòu)造并形成的類似的被隔離部。
[0030]金屬框邊22和24可以被構(gòu)成為處于相對(duì)于雙吸葉輪14的外徑的最小修整值如圖所示，例如圖2中所示。然而，本文無意將本發(fā)明的范圍限于在圖2所示的金屬框邊22和24的具體結(jié)構(gòu)、高度或位置。例如，可以設(shè)想這樣的實(shí)施例，其中金屬框邊22和24被配置或設(shè)置在與(例如)圖2所示不同的位置，包括被配置在上護(hù)罩和下護(hù)罩18和20上，更靠攏較近的葉輪排出口 120、122的外徑，或包括被配置在上護(hù)罩和下護(hù)罩18和20更靠攏較接近軸15的外周邊。金屬框邊22和24被配置在上護(hù)罩和下護(hù)罩18和20上的特定位置，并且具有足夠的高度以阻擋來自葉輪排出口 120、122的再循環(huán)流F而能夠作用于上護(hù)罩和下護(hù)罩18和20，并由于上護(hù)罩和下護(hù)罩18和20上不同的液體壓力而形成可控的軸向推力載荷La。如圖所不，金屬框邊22和24被構(gòu)造為基本上完全圍繞上護(hù)罩和下護(hù)罩18和20延伸。
[0031]此外，設(shè)備10 (例如，如圖1和2所示)還包括不形成本文所述的基本發(fā)明的部分的其他元件或部件(這應(yīng)當(dāng)為本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解)，并因此不在文中詳述，其中包括:排放管組件100 ;配置在馬達(dá)安裝組件115和連接到軸15的馬達(dá)組件110 ;連接在泵殼體12和排氣管道組件100之間的葉輪排出口 120、122 ;以及一般地用箭頭130指示的布置在殼體組件125與軸15之間的波紋管式機(jī)械端面密封裝置，這些通過本發(fā)明人等人構(gòu)成另一個(gè)專利申請(qǐng)的部分。
[0032]本發(fā)明的范圍
[0033]應(yīng)當(dāng)理解，除非文中另有說明，任何針對(duì)特定實(shí)施例描述的特征、特性、替代或修改也可適合、用于或結(jié)合本文描述的任何其它實(shí)施例。還有，文中附圖未按比例繪制。
[0034]盡管針對(duì)示例性實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了描述，然而可對(duì)它們進(jìn)行上述的和其他各種添加和省略，而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種設(shè)備，包括立式雙吸泵，其包括: 泵殼體，其具有泵殼體壁；以及 雙吸葉輪，其在所述泵殼體中設(shè)置于軸上，并具有帶金屬框邊的上護(hù)罩與下護(hù)罩，所述金屬框邊被構(gòu)造為形成所述雙吸葉輪和所述泵殼體的壁之間的上隔離環(huán)面和下隔離環(huán)面，以阻擋來自葉輪排出口的再循環(huán)流而能夠作用于所述上護(hù)罩和下護(hù)罩，并由于所述上護(hù)罩和下護(hù)罩上不同的液體壓力而形成可控的軸向推力載荷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述上隔離環(huán)面和下隔離環(huán)面在所述雙吸葉輪的所述上護(hù)罩和下護(hù)罩之間在幾何形狀上有改變，從而在平行于所述雙吸葉輪的旋轉(zhuǎn)軸線方向上產(chǎn)生壓力差。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中所述上隔離環(huán)面和下隔離環(huán)面被構(gòu)造為在所述雙吸葉輪上產(chǎn)生所述可控的軸向推力載荷，所述雙吸葉輪通常在所述旋轉(zhuǎn)軸線方向上不具有顯著的液壓推力載荷。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述金屬框邊被構(gòu)造為處在相對(duì)于所述雙吸葉輪的外徑的最小修整值上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述上隔離環(huán)面或環(huán)圈和下隔離環(huán)面或環(huán)圈被構(gòu)造為形成所述上護(hù)罩和下護(hù)罩的被隔離部，所述被隔離部至少部分地向所述軸延伸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述金屬框邊被構(gòu)造為基本上完全圍繞所述上護(hù)罩或下護(hù)罩延伸。
【文檔編號(hào)】F04D1/00GK104024641SQ201280039310
【公開日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2012年8月9日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月11日
【發(fā)明者】保羅·W·本克, 馬修·J·科倫 申請(qǐng)人:Itt制造企業(yè)有限責(zé)任公司