多級泵的製作方法

2023-04-25 18:34:06 1

本發明涉及一種多級泵。

背景技術：

現有技術已知的多級旋轉泵基本包括作為主要元件的基部元件、泵體和頭部元件。基部元件設置有：進口埠，裝備有吸入連接件，流體通過吸入連接件進入泵；以及出口埠，裝備有壓力連接件，流體在穿過泵體中的彼此上下設置或彼此鄰接設置的多個泵之後經壓力連接件再次從泵排出。

在現有技術中，這些多級泵的基部元件通常由鑄鐵製成，以此為泵提供充足的硬度和穩定性。但是，對基部元件而言，鑄鐵的使用一方面會給泵增加一定的質量，另一方面因為高材料成本還會致使泵的價格昂貴。

為了提供較便宜且重量輕的泵，現有技術已知的解決方案是對基部元件使用鋼板來代替鑄鐵。但是，當將基部元件中的鑄鐵替換為鋼板時，泵不可避免地會遇到穩定性的問題。

技術實現要素：

因此，本發明的一個目的是提供重量輕且具有充足穩定性和堅固性的多級泵。

具有根據本發明的特徵的多級泵解決了這個問題。以下具體實施方式以及附圖提出了本發明的優選實施例。

根據本發明，提供了一種多級泵，該多級泵包括泵體，基部元件設置在泵體的下端，以及頭部元件設置在泵體的上端，至少基部元件由鋼板製成並具有進口埠和出口埠，其中進口埠和出口埠通過貫穿基部元件延伸的長形載體(elongatecarrier)而彼此機械連接。該長形載體是具有足夠強度且例如通過焊接被機械連接的管。該載體增強了基部元件、尤其是在進口埠和出口埠的區域中的穩定性，在此處管被連接且機械力可以很高。本發明的主要理念是使用貫穿基部元件延伸的管形式的長形載體，其一方面為基部元件提供了高穩定性，另一方面為進口埠和出口埠提供了高穩定性。管在跨越該管的所有方向上都提供了高穩定性。使用管作為延伸載體的主要優勢在於，其不僅被用於增強基部元件的穩定性，而且形成了通向進口埠和出口埠的通道。

通過該創造性結構，可以提供重量輕的泵，而且該泵由於基部元件內的進口埠與出口埠的機械連接而具有充足的穩定性和堅固性。貫穿基部元件延伸且連接進口埠與出口埠的該管提供了基部元件的高穩定性，並且可以用作從進口埠到出口埠的通道。此外，與包括鑄鐵製的基部元件的泵相比，根據本發明的多級泵能夠以低成本生產。

根據本發明的優選實施例，吸入連接件裝設在管的定位於進口埠處的第一端，以及壓力連接件裝設在管的定位於出口埠處的第二端。這使其易於構建進口埠和出口埠。由於這些連接件裝設在管的端部，因此易於使多級泵裝設不同國家中使用的不用種類的連接件。而且，通過將連接件分別焊接到管可以實現良好的密封效果。

根據另一優選實施例，基部元件包括基部杯體(basecup)，該基部杯體形成基部元件的柱形外周壁。這種基部杯體可以由從金屬片板形成的金屬生產，而且尤其與貫穿該基部杯體延伸的管相結合而提供了高穩定性。

另外，管可以特別地通過焊接而固接到基部元件，尤其連接到基部杯體，從而進一步增強基部元件，因而增強整個多級泵的機械強度。該材料連接為泵的穩定性和機械強度提供進一步的提升。

根據再一優選實施例，泵還包括：內管，用於分離在進口埠處進入泵的具有第一壓力的流體以及在出口埠處被排出泵的具有第二壓力的流體，內管包括若干堆疊式管元件。內管還被用於容納或封裝泵組(pumpstack)，該泵組包括上下設置的多個泵級(pumpstages)，其中特別優選的是，內管的每個元件分別環繞一個泵級。優選地，堆疊式內管還彼此固接。

還優選地，進口埠和出口埠設置在基部元件的圓周的相對側。

而且，連接進口埠和出口埠的管可以是直管。優選地，這個管具有圓形截面。管的這種設計簡單且可以以低成本生成。它確保了高穩定性。

根據另一優選實施例，至少一個第一孔形成在管中，以提供用於使流體經進口埠進入泵而到達泵體的通路，特別地，以便穿過泵體內設置的多個泵級。

另外，至少一個第二孔可以形成在鄰近出口埠的管中，以提供使穿過至少一個泵級的流體從內管到出口埠的通路。關於至少一個第一孔和至少一個第二孔，應該注意的是，對於泵效率而言，優選地僅分別提供一個第一孔和多個第二孔，由此使進入和離開基部元件的流體中的湍流最小化。

盤形構件可以設置在管內，其中盤形構件具有大體與管的內徑相同的直徑，從而隔離經進口埠進入泵的流體與經出口埠排出泵的流體。該盤形構件還可以由金屬片生產並焊接到管上。

優選地，盤形構件設置在管的至少一個第二孔與第一孔之間。在管的第二孔與第一孔之間設置盤形構件是用於隔離在進口埠與出口埠之間的管中的高壓流體流與低壓流體流。

根據另一優選實施例，管貫穿基部元件內形成的吸入室而延伸，特別地，貫穿其中心而延伸。該結構使穩定性進一步增強。

而且，如果管貫穿內管與基部杯體之間形成的環形空間而延伸，這是有利的。優選地，貫穿基部元件而延伸的管通過膨脹固定到內管以及通過焊接固定到基部杯體。

優選地，基部杯體的上端連接到泵體的柱形套筒，該基部杯體也由金屬片構成。在該柱形套筒與內管之間形成有環形通道，該環形通道反作用從最後一個泵級到出口埠的流體。為了使流體跨越基部元件從該環形通道進入長形管，優選地沿著管的圓周形成有多個孔。

附圖說明

本發明的其它細節和特徵以及本發明的具體實施例可以從以下結合附圖的描述中得到，在附圖中：

圖1示出根據本發明的優選實施例的多級泵，其中泵的下半部分以剖視圖的方式示出，而上半部分以一般側視圖的方式示出；

圖2以剖視立體圖的方式示出圖1的多級泵的下部的細節；

圖3示出用於根據本發明的實施例的泵的管和連接件的分解圖；

圖4示出基部元件，該基部元件包括用於根據本發明的實施例的泵的管和連接件；

圖5示出被部分切開的基部元件的立體圖；以及

圖6a、圖6b分別示出圖1中所示的多級泵的管的立體圖。

附圖標記說明如下：

1多級泵

2基部元件

3頭部元件

4泵體

5進口埠

6管

7第一孔

8、8』、8」……泵級

9內管

9』、9」、9」』……內管的元件

10內杯構件(innercupmember)

11外基部杯體

12第一環形空間

13第二環形空間

14外套筒

15第二孔

16出口埠

17盤形構件

18低壓段

19高壓段

20、20』連接件

21、21』內套筒

22、22』外套筒

23、23』外凸緣部分

24、24』中間環形部分

25、25』內環形部分

26、26』管端

27圓角

28凹陷部

29側邊緣

30第三環形空間

31o形環

具體實施方式

圖1示出根據本發明的優選實施例的多級泵，其中泵1的下半部分以剖視圖的方式示出，而上半部分以一般側視圖的方式示出。可以看出，泵1基本上可以細分為三段，即泵1的最下部分由基部元件2構成，泵1的最上部分由頭部元件3構成，以及在基部元件2與頭部元件3之間設置有泵體4。當泵1被致動時，流體、或特別是水經基部元件2中的進口埠5進入泵1，然後穿過管6，從而經管6的第一孔7進入泵體4，泵體4中設置有多個泵級8、8』、8」等，每個泵級具有葉輪和擴壓器。

在泵體4中，流體在被內管9環繞的第一環形空間12內向上逐級通過，該內管9由多個堆疊式管元件9、9』、9」等組成，其中泵級8、8』、8」等的每個泵級基本上均被堆疊式管元件9、9』、9」等的其中一個環繞。堆疊式管元件9安置在基部元件2的內杯構件10上，進而被基部元件2的外基部杯體11環繞。流體在穿過泵體4中的泵級8、8』、8」等以後，接著到達泵1的頭部元件3，隨後例如經軸承環的孔(此處未顯示)流回到第二環形空間13中，該第二環形空間13形成在泵體4的夾套或外套筒14與外管9之間。外套筒14特別地藉助o形環31密封地連接到基部元件2的外基部杯體11。當穿過第二環形空間13的流體向下再次到達基部元件2時，其將首先穿過管6的圓周上設置的一個或多個第二孔15而從泵2排出到管6中，流體從此處再經過基部元件2的出口埠16離開泵1。

圖2以剖視立體圖的方式示出圖1的多級泵1的下部的細節。這裡，可以看出多個泵級8、8』、8」、8」』等以一者位於另一者頂部的方式布置，每個泵級均被堆疊式內管9的相應的元件9』、9」、9」』、9」」等環繞。元件9』、9」、9」』、9」」等彼此連接並一起形成內管9。堆疊式內管9的最下部構件安置在基部元件2的內杯構件10上並與其連接。泵1的位於其中間段和下段的外夾套由通過多個泵級8、8』、8」、8」』等包圍泵體4的外套筒14以及基部元件4的外基部杯體11構成。

另外，如上所述，基部元件2具有在基部杯體11的圓周處的相對兩側設置的進口埠5和出口埠16。進口埠5與出口埠16通過管6彼此機械連接，該管6穿過外基部杯體11與內杯構件10之間形成的環形空間30，而且穿過內杯構件10本身的內部空間，從而形成基部元件1的吸入室。在管6內，設有盤形構件17，該盤形構件17基本上具有與管6的內徑相同或僅僅稍小的直徑，以便隔離管6的進口側上的低壓段18與管6的出口側處的高壓段19。另外，管6的兩端都設有各自的連接件20、20』，所述連接件用於將泵1連接到各自的外部流入管和流出管(此處未示出)。

圖3示出用於根據本發明的實施例的多級泵1的管6和各自的連接件20、20』的分解圖。連接件20、20』中的每一個均能夠例如通過大體柱形的套筒21、21』、或者通過階梯式套筒22、22』構成。在泵1的吸入側或進口側與壓力側或出口側處、準備裝配在管6上的連接件20、20』是相同的且通過焊接連接到管。

圖4示出基部元件2，該基部元件2包括用於根據本發明的又一實施例的泵1的管6和連接件20、20』。如這裡所示，連接件20、20』可以由凸緣部分23、23』、環形部分24、24』或者環形部分25、25』組成，環形部分25、25』例如通過焊接固定連接到各自的管端26、26』。圖3和圖4示出了連接件20、20』的不同示例，應該清楚的是，這很容易使這種泵適應於任何連接系統。

圖5示出基部元件2的立體圖，其中管6的出口端和基部杯體11處部分切開。如這裡所示，環形部分25、25』藉助焊接固定連接到泵1的出口或壓力側處的管端26』。另外，管6通過焊接連接到基部杯體11，並且通過膨脹連接到內杯構件10，從而為泵1的基部元件2提供充足的機械強度，因為基部元件2的部件(即，基部杯體11和內杯構件10)由金屬片構成。另外，可以看到的是，盤形構件17設置在進口側或低壓側上的第一孔7與出口側或高壓側上的第二孔15之間的管6內，以便密封地分離低壓段18與高壓段19。

圖6a、圖6b分別示出圖1所示的多級泵的管的立體圖，其中圖6b示出管6的出口側或高壓段19，管6的前部分切開，從而可以看到第一孔7與多個第二孔15之間的盤形構件17的布局。另外，可以看到的是，第一孔設置在管6的上部或頂部處，當管6被組裝在基部元件2中並組裝到泵1時，管6被引向供泵級8、8』、8」等布置在其中的環形空間12或泵體4。第一孔7具有長形形狀，在第一孔7的至少一個側邊緣29處具有圓角27和大體v形的凹陷部28。該孔7成為第一泵級的吸入口的一部分。第二孔15在出口端處繞管6的外圓周對稱設置並且大體呈矩形，由此所有的第二孔15以相同的方式形成且彼此間隔相等距離。

多級泵1設有布置在基部元件2的外基部杯體11內的管6，其用作加強元件且在使用金屬片作為基部元件2的構件的材料時提供充足強度。