具有螺旋殼的葉輪泵的製作方法

2023-05-24 16:55:36

專利名稱：具有螺旋殼的葉輪泵的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種葉輪泵，該葉輪泵包括泵殼，該泵殼具有吸入口和排出口，該吸入口和該排出口通過設置在泵殼內的通流室相互連接；設置在通流室內的可被旋轉驅動 的葉輪；圍繞葉輪外周的螺旋殼和與通流室處於流體連接的膨脹體。
背景技術：
由文獻DE10331602A1已知，給一個葉輪泵配設一個或多個膨脹體，以保護葉輪的軸免遭凍傷。當處於通流室內的水的體積由於機組狀態由溫度決定地變換而改變時，膨脹體可以柔性地改變其形狀。特別是當膨脹體通過在泵殼內上升的壓力被壓縮和按照這種方式在泵殼內水的體積增加可以得到補償時，可以避免水結冰時作用到泵殼或泵件上的彎曲力和壓力。為了製造膨脹體可以使用柔性和彈性材料，像例如橡膠囊、由柔性材料製成的閉孔的海綿和類似物。葉輪泵是一種流動機械，該流動機械藉助旋轉的葉輪利用離心力用來輸送液體。經由吸入接管進入到葉輪泵內的液體被旋轉的葉輪帶走並且首先在圓形軌道上強制向外。由此，處於葉輪內的並被葉輪帶走的液體進行運動並且新的液體被吸入到葉輪的作用區域中。如果水通過葉輪泵的通流被各構件幹擾，葉輪泵的效率就變差。在實踐中已證明困難的是，將膨脹體集成到泵殼中，而在此不使泵的效率變差。雖然膨脹體可以設置在馬達殼內，但該馬達殼應該儘可能地密封，以防止完全損壞馬達的不希望的水進入。因此有利的是，儘可能地保持水完全遠離馬達殼並在泵殼內設置膨脹體。但如果膨脹體未最佳地設置，那麼膨脹體在那裡會妨礙水通流。這種類型的葉輪泵的製造也應當能夠儘可能成本有利地無顯著耗費地進行。

發明內容
因此，本發明的目的在於，提供一種解決方案，按照該解決方案的成本有利的和便於安裝的方式可以提高葉輪的效率，而在此不妨礙膨脹體在泵殼內的安裝可能性。該目的對於同類型的葉輪泵以這樣的方式得以實現，S卩，葉輪泵具有圍繞葉輪外周的螺旋殼以及螺旋殼構成為與泵殼分開的一件式或多件式構造的成型件。相對於葉輪沿周向螺旋形延伸的壁部可以改善裝入泵內的葉輪的效率。特別是當在葉輪的外周與螺旋殼指向內部的面之間流動通道的自由截面沿被泵送的水的輸送方向朝向排出口增大時，利用葉輪泵可以達到改善的效率。通過使用與泵殼分開的成型件，該成型件在其形狀上可以更自由地構形。這一點特別是鑑於最佳協調於葉輪的形狀是有利的。與在連續的批量生產中相應事後再加工泵殼使得產生對葉輪優化的形狀構形相比，例如由塑料製成的注塑件在其形狀上從一開始就優化地構形更加簡單。分開的成型件可以這樣構形，使得膨脹體可以安裝到泵殼內，而在安裝位置中不妨礙水通過葉輪的通流。此外，不同的葉輪連同相應與其配合的螺旋嵌件可以裝入到一個統一的泵殼內，而無須為此預先提供不同的泵殼。生產中的儲備和部件多樣性由此可以減少。僅利用唯一的泵殼可以製造和提供帶有不同特性曲線的不同葉輪泵，這些葉輪泵相互區別僅在於螺旋嵌件的形狀、葉輪的形狀和可能附加馬達設計的形狀。為了改善葉輪泵的效率，螺旋殼是否構造為一件式或多件式的成型件無關緊要。多件式的成型件可以容易可插接地構造，從而並未出現明顯提高的安裝耗費。但當成型件構造為一件式時，安裝是最簡單的。按照本發明的一種構造方案，螺旋殼在其在泵殼內的安裝位置中與泵殼力鎖合和/或形鎖合地連接。在力鎖合連接、例如夾緊時，可以無工具和相應簡單地進行安裝。在形鎖合連接時，螺旋殼通過其形狀保持在其安裝位置中。通過在側周上的凸起部可以阻止螺旋殼在葉輪泵的使用壽命期間沿葉輪的 旋轉方向改變螺旋殼的安裝位置。如果螺旋殼的結構高度與通流室的尺寸精確配合併且螺旋殼在安裝位置中支撐在泵殼的內壁部上，那麼可以避免沿葉輪旋轉軸線的高度運動。即使在這種連接時，也可以通過這樣的方法無工具地並因此相應迅速和高效地進行安裝，即，在安裝葉輪泵時在所述泵殼與馬達殼連接之前，把螺旋殼僅放入到泵殼內。力鎖合和形鎖合的連接技術也可以相互組合，以便把螺旋殼在泵殼內固定在安裝位置中。這些所提出的連接技術在維修情況下也可容易地重新拆卸。按照本發明的一種構造方案，膨脹體設置在泵殼內與通流室鄰接的室內並且膨脹體與通流室通過螺旋殼的壁部分開。通過膨脹體設置在通流室的外部，保證無阻擋的水通流通過通流室。通流室在流動技術上可最佳地構形，而無須顧及膨脹體。因為螺旋殼環繞通流室，故在螺旋殼的壁部同時構成用於膨脹體結構空間的邊界情況下，可放棄附加的壁部。按照本發明的一種構造方案，膨脹體由壁部保持在其安裝位置中。通過這種構形簡化泵的安裝。為安裝葉輪泵，僅需將膨脹體放入到泵殼內，以便然後把螺旋殼放置在其上和將泵殼與馬達殼連接。按照本發明的一種構造方案，螺旋殼的一件式或多件式構造的成型件在其安裝位置中界定通流口，所述通流口將膨脹體與通流室流體連接。這些通流口可以僅構成在成型件的壁部中，例如構成為孔或狹縫，但由此可能引起通過通流室的水流動行為中的幹擾。但這些通流口也可以通過螺旋殼與泵殼的壁部共同構成的間隙構成。因為螺旋殼由於不可避免的公差而不能密封地緊貼到泵殼的內表面上，所以在這種構造方案中這樣加寬在螺旋殼的構件邊緣與泵殼的相鄰的表面之間的間隙尺寸，使得在考慮到可能的公差的情況下始終形成足夠確定尺寸的通流口，通過該通流口可以在通流室與膨脹體之間進行壓力補償，以便避免由於凍結的水對泵構件的損壞。通流間隙的特別流動有利的位置處於螺旋殼在吸入接管或吸入口上的對接區域內，因為在那裡僅輕微地妨礙水的流動情況。按照本發明的一種構造方案，螺旋殼在其背離葉輪的外側上具有一個或多個凸起部，螺旋殼在其安裝位置中利用所述凸起部自動對準地支撐在泵殼上。螺旋殼必須這樣安裝在泵殼內，使得葉輪在旋轉運動時不與螺旋殼的表面碰撞或在其上摩擦。為獲得泵的最佳效率，還必須維持流動通道的由葉輪的外周和螺旋殼的內表面界定的自由橫截面的所規定的尺寸。與此相應地，螺旋殼在其安裝位置中對準於葉輪轉動軸線的定中心是必需的。這種定中心可以通過凸起部產生，這些凸起部與葉輪的轉動軸線相比設置在螺旋殼的彼此相對的側面上。如果這些凸起部在其安裝位置中支撐在泵殼上，特別是利用橫向於葉輪的轉動軸線的力分量，那麼這些凸起部通過支撐力調整力平衡，在該力平衡中螺旋殼在其預定安裝位置中保持在與葉輪的轉動軸線相配地定中心的位置中。
按照本發明的一種構造方案，吸入口與通流室經由吸入接管連接並且膨脹體構造為環形構件，該構件包圍吸入接管的外周。通過吸入接管可跨接對於膨脹體所需的結構空間。吸入接管為流入的水從吸入口直至葉輪跨接一輸送路徑。吸入接管是集成到泵殼內的組成部件或裝入到泵殼內的分開的部件。吸入接管利用其結構長度可用來改善水到葉輪泵內的流入行為。通過由泵吸入的水通過吸入接管所穿流的路段，在該區域內的流動被整流。可能干擾儘可能無幹擾的水通流的紊流這樣得到減少或完全避免。通過來自吸入接管、而不直接來自吸入口的對葉輪的入流，水更均勻地流入到葉輪內，由此減少效率損失。通過膨脹體的環形構成，吸入接管可居中地穿過膨脹體並同樣地居中地指向葉輪。膨脹體在其形狀和位置方面可完全與葉輪的形狀和位置匹配，從而可與處於泵殼內的水結冰的位置和進展無關地為由相變決定的壓差產生補償可能性。
按照本發明的一種構造方案，流入漏鬥作為一件式或多件式構造的成型件裝入到吸入接管內，該成型件在其在吸入接管內的安裝位置中與泵殼力鎖合和/或形鎖合地連接。通過一分開的流入漏鬥，在吸入接管區域內水的流動行為可以更進一步地改善並且可以匹配於相應的葉輪的流動特性。通過漏鬥形狀，特別是可以改善水到吸入口內的流入行為和減小或完全避免在吸入口前面或在吸入口區域中在周圍形成的流動渦流。通過力鎖合和/或形鎖合的連接可以容易地安裝成型件。根據所使用的葉輪，還可以在同一個泵殼內使用多個不同葉輪中的一個和多個與其配合的不同流入漏鬥中的一個，從而產生由不同元件組成的用來配置葉輪泵的一種類型的組合部件。按照本發明的一種構造方案，流入漏鬥在其外周面上具有接觸面，流入漏鬥通過該接觸面在其安裝位置中自動對準地支撐在泵殼上。對於流入漏鬥的自動對準的支撐產生正如前面對螺旋殼的自動對準的支撐已經說明的相應的優點。強調指出的是，本發明前面所描述的構造方案可以各自單獨地、但也可以相互間與依據在獨立權利要求中所描述的發明的構造方案相組合。這一點也適用於為一種構造方案所描述的個別技術特徵與其他構造方案的個別技術特徵的組合，只要這種組合在技術上是有意義的。本發明的其他變型和構造方案可以從後面的主題說明和附圖得出。


現藉助實施例更詳細地說明本發明。其中圖I示出葉輪泵的橫剖視圖；圖2示出泵殼的視圖；以及圖3示出圖2中的泵殼的分解圖。
具體實施例方式圖I示出一個帶有一個泵殼4的葉輪泵2。泵殼4具有一個吸入口 6和一個排出口 8。吸入口 6和排出口 8通過一個通流室10在流動技術上相互連接，葉輪12設置在該通流室中。在葉輪泵2運行時，水通過吸入口 6流動到通流室10中，在那裡通過旋轉的葉輪12加速並經由排出口 8從葉輪泵2壓出。一個膨脹體14與葉輪12沿側向間隔開地位於泵殼4內，該膨脹體在本實施例中與葉輪12通過螺旋殼16分開。螺旋殼16具有壁部18，膨脹體14通過該壁部保持在其安裝位置中。壁部18同時界定通流室10和葉輪12。螺旋殼16具有一個凸起部20，該凸起部夾緊地支撐在泵殼4的內表面上並由此使螺旋殼16在其安裝位置中定中心。凸起部20在本實施例中構造為環繞的環。在本實施例中，一個吸入接管22構成在泵殼4內，該吸入接管作為流動通道將吸入口 6與通流室10連接。一個流入漏鬥24裝入到吸入接管22內，該流入漏鬥的流動橫截面沿通流方向縮小。流入漏鬥24通過接觸面26貼靠在泵殼4的內表面上。在圖I所示的葉輪泵2的組裝情況中，螺旋殼16構造為一件式的成型體。螺旋殼·16的尺寸這樣選擇，使得當泵殼4固定到馬達殼28上時，螺旋殼16無間隙地在通流室10內定位。螺旋殼在此通過其尺寸協調於泵殼4的內部尺寸而保持在其安裝位置中。螺旋殼16的位置固定在本實施例中特別是由構成在螺旋殼16上的套裝面30產生。在本實施例中，一個圍繞吸入接管22的通流間隙32構成在壁部18與吸入接管22的對接區域內，該通流間隙環繞吸入接管22。通流間隙32形成通流口，當在通流室10內的水的體積由於相變而膨脹時，水通過該通流口可以從通流室10侵入到安裝空間內，膨脹體14處於該安裝空間內。膨脹體14由於其柔性的構造被侵入的水壓縮和部分地擠壓。當變成冰的水重新融化和處於通流室10內的水的體積重新變小時，處於膨脹體14的區域內的水可以重新通過通流間隙32回流到通流室10內。按照這種方式，保護葉輪泵2免遭可能發生的凍傷。在圖2中示出敞開的泵殼4的正視圖。螺旋殼16裝入到泵殼4內。在該正視圖中可以良好地看出，螺旋殼16的壁部18在與吸入接管22的對接區域內通過相應的尺寸構造而構成一環形的通流間隙32。還可以看出流入漏鬥24的在葉輪側的端面，吸入接管22的自由流動橫截面通過該流入漏鬥變小。一個壓力接管34 —體成型到泵殼4上，水經由該壓力接管從通流室10輸送向排出口 8。在圖3中可以看出裝入到泵殼4內的各個構件的分解圖。在通流室10那側，膨脹體14和螺旋殼16可以裝入到泵殼4內。在吸入口 6那側示出可以裝入到吸入接管22內的流入漏鬥24。取代在圖3中所示的用於螺旋殼16和流入漏鬥24的構件，按葉輪12的其他形狀匹配的不同成型的構件也可以裝入到泵殼4內。通過這一可能性，S卩，作為螺旋殼16和/或流入漏鬥24的不同成型的構件可以裝入到泵殼4內，泵殼4可以容易地匹配於不同的葉輪12及其特殊的功率特性。本發明並不局限於前面所說明的實施例。將該實施例按照本領域技術人員認為適當的方式匹配於具體使用情況的技術要求，這不給本領域技術人員造成困難。前面的說明僅用於本發明的說明目的。
權利要求
1.葉輪泵(2)，包括泵殼(4)，該泵殼具有吸入口(6)和排出口(8)，該吸入口和該排出口通過設置在泵殼⑷內的通流室(10)相互連接；設置在通流室(10)內的可被旋轉驅動的葉輪(12)和與通流室(10)處於流體連接的膨脹體(14);其特徵在於，葉輪泵(2)具有圍繞葉輪(12)外周的螺旋殼(16)以及螺旋殼(16)構成為與泵殼(4)分開的一件式或多件式構造的成型件。
2.按權利要求I所述的葉輪泵(2)，其特徵在於，螺旋殼(16)在其在泵殼(4)內的安裝位置中與泵殼(4)力鎖合和/或形鎖合地連接。
3.按權利要求I或2所述的葉輪泵(2)，其特徵在於，膨脹體(14)設置在泵殼(4)內與通流室(10)鄰接的室內，並且膨脹體(14)與通流室(10)通過螺旋殼(16)的壁部(18)分 開。
4.按前述權利要求之一所述的葉輪泵(2)，其特徵在於，膨脹體(14)由壁部(18)保持在其安裝位置中。
5.按前述權利要求之一所述的葉輪泵(2)，其特徵在於，螺旋殼(16)的一件式或多件式構造的成型件在其安裝位置中界定通流口，所述通流口將膨脹體(14)與通流室(10)流體連接。
6.按前述權利要求之一所述的葉輪泵(2)，其特徵在於，螺旋殼(16)在其背離葉輪(12)的外側上具有一個或多個凸起部(20)，螺旋殼(16)在其安裝位置內利用所述凸起部自動對準地支撐在泵殼(4)上。
7.按前述權利要求之一所述的葉輪泵(2)，其特徵在於，吸入口(6)與通流室(10)通過吸入接管(22)連接，並且膨脹體(14)構造為環形構件，該構件包圍吸入接管(22)的外周。
8.按權利要求I至7之一所述的葉輪泵(2)，其特徵在於，流入漏鬥(24)作為一件式或多件式構造的成型件裝入到吸入接管(22)內，該成型件在其在吸入接管(22)內的安裝 位置中與泵殼(4)力鎖合和/或形鎖合地連接。
9.按權利要求8所述的葉輪泵(2)，其特徵在於，流入漏鬥(24)在其外周面上具有接觸面(26)，流入漏鬥(24)通過該接觸面在其安裝位置中自動對準地支撐在泵殼(4)上。
全文摘要
本發明涉及一種葉輪泵(2)，該葉輪泵包括泵殼(4)，該泵殼具有吸入口(6)和排出口(8)，該吸入口和該排出口通過設置在泵殼(4)內的通流室(10)相互連接；設置在通流室(10)內的可被旋轉驅動的葉輪(12)和與通流室(10)處於流體連接的膨脹體(14)。為了提出一種解決方案，按照該解決方案的成本有利和便於安裝的方式可以提高葉輪的效率，而在此不妨礙膨脹體在泵殼內的安裝可能性，而提出葉輪泵(2)具有圍繞葉輪(12)外周的螺旋殼(16)以及螺旋殼(16)構成為與泵殼(4)分開的一件式或多件式構造的成型件。
文檔編號F04D29/42GK102954040SQ20121046799
公開日2013年3月6日 申請日期2012年7月13日 優先權日2011年7月13日
發明者E·哈尼施, R·亨布羅克 申請人:奧阿澤有限公司