專利名稱：具有改進(jìn)的流動(dòng)通道的泵的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有改進(jìn)的流體通道的泵，更確切地說，涉及具有容納泵部分或電機(jī)的外殼的一種泵。
具有容納一個(gè)泵或一個(gè)電機(jī)的外殼的泵早已是公知的。例如，日本公開專利出版物No.6-10890中公開的全周流量泵就包括一個(gè)其中封閉一個(gè)電機(jī)的金屬板外殼。
這樣一種泵的外殼在其內(nèi)表面保持正被處理的流體，該外殼還容納一個(gè)泵或一個(gè)電機(jī)以便對其進(jìn)行保護(hù)。在外殼的內(nèi)表面設(shè)置一個(gè)密封件，防止處在排放壓力下的流體泄漏到處在抽吸壓力下的區(qū)域內(nèi)。這一結(jié)構(gòu)完全適用于在其中處理簡單的流體流動(dòng)的泵。具體地說，由這樣一種泵處理的流體的主流在流體被引入外殼后直到流體從外殼被排出時(shí)為止僅沿一個(gè)方向流動(dòng)。因此，泵的操作非常有效，不會(huì)產(chǎn)生任何過大的壓力損失。
此外，因?yàn)橥鈿さ男螤钕喈?dāng)簡單，所以通過沖壓金屬板就能夠很容易地制造出這種外殼。
然而，這種泵的原理(即，僅用外殼的內(nèi)表面保持正被處理的流體)卻導(dǎo)致對提出各種結(jié)構(gòu)可能性的限制。例如，如果一個(gè)平衡的多級泵要想有一個(gè)在外殼內(nèi)從前一級至隨后一級的流體通道，那么這種泵的結(jié)構(gòu)就會(huì)是非常復(fù)雜，這將使把這種泵制作成為一個(gè)實(shí)際的產(chǎn)品變?yōu)椴豢赡艿氖虑?。但如果對常?guī)型(而不是平衡型)的垂直多級全周流量泵進(jìn)行安排，使它能在流體冷卻電機(jī)后從外殼的下部排出流體，那么就必須在電機(jī)的周圍提供一個(gè)具有很大通道面積的環(huán)形流體通道。這樣一個(gè)環(huán)形流體通道因?yàn)樵黾恿送鈿さ耐鈴剑砸彩遣焕硐氲摹?br> 此外，全周雙抽吸型泵至今早已公知，該泵包括一個(gè)圓柱形電機(jī)外框架，它設(shè)在電機(jī)的定子的周圍；一個(gè)外缸，該外缸在外缸和圓柱形電機(jī)外框架的外周表面之間確定了一個(gè)環(huán)形空間；以及，橫向隔開的泵部分，它們安裝在電機(jī)軸的相對的兩個(gè)相應(yīng)的端部，用于把被處理的流體引入環(huán)形空間。
在現(xiàn)有的全周流量雙抽吸型泵中，從吸口抽吸的流體流入泵部分中，在泵部分中將流體引入相應(yīng)的葉輪。然后，從葉輪排出的液流流入在外缸和圓柱形電機(jī)外框架之間的環(huán)形空間，在環(huán)形空間中液流彼此匯合。然后從在外缸中確定的一個(gè)排放出口將匯合的液流排出。
這種全周流量雙抽吸型泵能夠有效地抵消由流體產(chǎn)生的壓力負(fù)荷，并且特別是在高速操作泵時(shí)能提供一定的抽吸能力。但因?yàn)檫@種泵是雙抽吸型的泵，所以不適合于用作以極低速率抽吸流體的泵。實(shí)現(xiàn)以極低速率抽吸流體的離心泵的一個(gè)有效的途徑是減小泵中葉輪的葉片寬度。但如果減小了葉片寬度，就要降低泵的效率，并且葉輪很可能被外來的物體堵塞。此外，因?yàn)殡p抽吸型泵抽吸的流體的數(shù)量是從泵的兩個(gè)葉輪排出的流體數(shù)量之和，所以和單抽吸型泵相比，雙抽吸型泵用作以極低速率抽吸流體的泵是更加不利的。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種在外殼中結(jié)構(gòu)相當(dāng)簡單的泵，但泵的本身又能夠被設(shè)計(jì)成具有很寬范圍的泵結(jié)構(gòu)，其中包括平衡的多級泵。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種具有所需的流體通道面積的泵，該泵的尺寸相當(dāng)小，其中不需增加外殼的總體外徑。
本發(fā)明的第三個(gè)目的是提供一種多級的全周流量密封電機(jī)泵，該泵具有一個(gè)可用作電機(jī)軸和泵軸的共用軸，該泵能在高的泵壓力頭下以很慢的速率抽吸流體。
本發(fā)明的第四個(gè)目的是提供一種平衡的多級泵，它具有簡單的結(jié)構(gòu)，用于抵消徑向負(fù)荷。
本發(fā)明的第五個(gè)目的是提供一種全周流量單抽吸型泵，它的結(jié)構(gòu)簡單，能夠抵消在泵中產(chǎn)生的軸向壓力負(fù)荷，并且能夠在高的泵壓力頭下以慢的速率抽吸流體。
本發(fā)明的第六個(gè)目的是提供一種能在高速操作時(shí)保持期望的抽吸性能的泵。
本發(fā)明的第七個(gè)目的是提供一種能抵消泵中產(chǎn)生的徑向負(fù)荷的泵。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，按本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種具有改進(jìn)的流體通道的泵，該泵包括一個(gè)外殼；一個(gè)設(shè)在所說外殼中的內(nèi)殼；一個(gè)容納在所說內(nèi)殼中的葉輪；以及一個(gè)設(shè)在所說外殼外部的連通裝置，用于引導(dǎo)流體的主流從在所說外殼中確定的一個(gè)空間流入在所說外殼中確定的另一個(gè)空間內(nèi)。
借助于以上的安排，可將這個(gè)泵構(gòu)成一個(gè)平衡的多級泵，用于減小軸向壓力，從而能在高的泵壓力頭下以慢的速率抽吸流體。
該泵包括一個(gè)具有密封外殼的密封電機(jī)，并且對葉輪進(jìn)行安排以便不會(huì)把所有葉輪產(chǎn)生的排放壓力直接加到該密封外殼上。
該平衡的多級泵還包括兩個(gè)背對背的夾持的(即，取向相反的)單個(gè)螺旋室，用于通過一個(gè)簡單而緊湊的安排抵消徑向負(fù)荷。
設(shè)在外殼的外部的連通裝置(如連通管或連通盒)能夠引導(dǎo)流體從外殼中的一個(gè)空間進(jìn)入外殼中的另一空間，這種結(jié)構(gòu)能夠把這種泵構(gòu)成為平衡的多級泵。如果普通的多級泵包括上述這種類型的連通裝置，就可能減小它的外殼的外徑。
該外殼具有第一外殼件和第二外殼件，第一外殼件在該第一外殼件和電機(jī)外框架之間確定了一個(gè)環(huán)形流體通道，第二外殼體安裝在第一外殼件的至少一個(gè)軸向端上。這種結(jié)構(gòu)的外殼能使這個(gè)泵構(gòu)成一個(gè)全周流量泵，它的操作噪聲非常小。即使通過使用頻率轉(zhuǎn)換器等以高速操作該泵也能減小噪聲。根據(jù)要連到該泵的管道，可將連通管安裝在第一和第二外殼件中的任何一個(gè)上，只是為了固定連通管可能要在其中略微進(jìn)行一點(diǎn)改動(dòng)。因此，這種泵能夠適應(yīng)使用它的各種不同的條件。
把連通裝置安裝在外殼的外表面上。一般來說，在制造外殼時(shí)要使它的外表面和內(nèi)表面由相同的材料制成。由于當(dāng)使該泵處理的流體與外殼的外表面以及外殼的內(nèi)表面接觸時(shí)都不會(huì)產(chǎn)生任何問題，所以可以把外殼的外表面用作由連通裝置確定的流體通道的一部分。結(jié)果，可以節(jié)省制造該泵所用的材料的數(shù)量，并且可減小泵的尺寸。
最為優(yōu)選的作法是，制造金屬板的外殼并把連通管焊接到外殼上。金屬板的外殼具有足夠大的機(jī)械強(qiáng)度，但剛性不夠大，因此在泵的操作期間有產(chǎn)生振動(dòng)的趨勢。但由于把連通管焊到了外殼上，所以通過焊接的連通管使外殼的剛性足夠大，從而防止了在操作泵時(shí)的不利的振動(dòng)。因?yàn)樵谕鈿ぶ心軌蚝苋菀椎匦纬赏ㄟ^連通管連接的各個(gè)通孔，并且可以很簡單地把連通管焊到外殼上，所以能夠高效率地制造外殼。
在葉輪包括前一級葉輪和隨后級葉輪、并且對連通管進(jìn)行安排以便能將流體從前一級葉輪引向隨后一級葉輪的情況下，就能把這個(gè)泵構(gòu)成為平衡的多級泵。
如果在這些葉輪中包括可產(chǎn)生僅方向軸向壓力的一個(gè)葉輪，則可減小由泵產(chǎn)生的整個(gè)軸向壓力。
密封電機(jī)包括一個(gè)軸和一個(gè)裝在該軸上并且按可旋轉(zhuǎn)方式設(shè)在定子中的轉(zhuǎn)子。在這些葉輪中包括一個(gè)裝在軸的一端的葉輪，它的吸口沿第一方向開通；并且還包括另一個(gè)裝在軸的另一個(gè)相對端的葉輪，它的吸口沿與第一方向相反的第二方向開通。由于這些葉輪分配在軸的兩個(gè)相對的軸向端部，所以減少了裝在軸的一個(gè)軸向端上的葉輪的數(shù)目。因此，減小了軸從每一個(gè)軸承組件向相應(yīng)的軸向端的懸垂量，這個(gè)泵提高了結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
因?yàn)樵诒弥屑舆M(jìn)的是密封電機(jī)，因此這個(gè)泵不需要任何軸密封件，并且即使在多級泵操作期間在外殼中產(chǎn)生了很高的壓力也能防止流體從外殼漏出。
此外，要對這些葉輪進(jìn)行安排，以使由所有葉輪產(chǎn)生的總排放壓力不會(huì)直接作用在密封電機(jī)的密封外殼上。密封電機(jī)的抗壓性粗略地取決于密封外殼的機(jī)械強(qiáng)度。在本發(fā)明中，來自最終級葉輪的排放壓力(即，來自所有葉輪的總排放壓力)不加在密封外殼上。例如，在

圖1和圖3所示的實(shí)施例中，只有兩個(gè)葉輪產(chǎn)生的排放壓力加在密封外殼上。而在圖4所示的實(shí)施例中，任何一個(gè)葉輪的排放壓力都不會(huì)加在密封外殼上。由于對這些葉輪進(jìn)行了安排，以便能防止密封外殼遭受過大的流體壓力，因此該密封電機(jī)的抗壓性可以相當(dāng)?shù)停⑶壹词巩a(chǎn)生了很高的流體壓力也能操作該泵。
此外，兩個(gè)單個(gè)的螺旋室與具有相反方向吸口的相應(yīng)葉輪相關(guān)聯(lián)，并且這兩個(gè)單個(gè)的螺旋室圍繞該軸彼此隔開180℃，用于抵消由通過葉輪排放的流體產(chǎn)生的徑向負(fù)荷。使用兩個(gè)單個(gè)螺旋室的原因是，和用來引導(dǎo)流體的導(dǎo)向葉片相比，兩個(gè)單個(gè)的螺旋室能夠有效地引導(dǎo)流體更加平穩(wěn)地進(jìn)入彼此隔開180度的連通管和排放管。
如果將兩個(gè)單個(gè)的螺旋室彼此整體式地形成一個(gè)單元部件，那么就可使這兩個(gè)螺旋室彼此準(zhǔn)確地隔開180℃，從而就可防止產(chǎn)生徑向負(fù)荷；否則，如果兩個(gè)單個(gè)的螺旋室的位置隔開的角度不剛好是180℃，則有可能產(chǎn)生徑向負(fù)荷。設(shè)在通過單個(gè)螺旋室確定的軸向孔中的軸密封件能提供可有效防止流體泄漏的一種致密密封結(jié)構(gòu)。
按照本發(fā)明，一個(gè)泵可以有一個(gè)單抽吸型泵部分和多個(gè)葉輪，在這些葉輪中至少有一個(gè)葉輪的吸口開通方向與另一個(gè)葉輪的吸口開通方向相反。如果簡單地增加吸口開通方向相同的葉輪的數(shù)目。則軸向壓力也會(huì)和葉輪數(shù)目成比例地增大。因此，應(yīng)該根據(jù)可能加入的最大葉輪數(shù)目來確定所用止推軸承的能力。
減小軸向壓力可以有各種不同的途徑，其中包括提供一個(gè)平衡孔。為了抵消軸向壓力本身，最為有效的辦法是提供吸口開通方向不同的多個(gè)葉輪。但至今一直利用的卻是加入全周流量泵中的非平衡的多級泵。
全周流量泵適于用作小型泵，這種小型泵通過使用頻率轉(zhuǎn)換器等以至少4000rpm(轉(zhuǎn)/分)的高速旋轉(zhuǎn)。通過由泵處理的流體可以吸收和衰減以這樣高的速度操作泵時(shí)由泵產(chǎn)生的噪聲和振動(dòng)。
止推軸承的設(shè)計(jì)指標(biāo)由PV值決定，PV值即(滑動(dòng)表面壓力)×(滑動(dòng)速度)。在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，因?yàn)榛瑒?dòng)速度高，所以需要降低滑動(dòng)表面壓力，即需要減小軸向壓力。因此，按照全周流量泵的形式來構(gòu)成平衡的多級泵是非常重要的。
如果該電機(jī)使用一金屬板的圓柱形電機(jī)外框架，則當(dāng)將不規(guī)則壓力加到它的外表面上時(shí)，圓柱形電機(jī)外框架就有向內(nèi)傳遞應(yīng)變的趨勢。因此，最好在圓柱形電機(jī)外框架和外殼之間確定的一個(gè)環(huán)形空間，以便在環(huán)形空間內(nèi)保持均勻的壓力。
在圖1和圖2所示的實(shí)施例中，對泵進(jìn)行了安排，以使在密封電機(jī)轉(zhuǎn)子的相對的兩個(gè)軸向端上能產(chǎn)生基本上相等的流體壓力。如果在轉(zhuǎn)子的相對的兩個(gè)軸向端上產(chǎn)生的壓力不相等，那么由于作用在轉(zhuǎn)子的相對的兩個(gè)軸向端上的壓力差所致就要產(chǎn)生軸向壓力，因而損害了該平衡多級泵的效率。
按照本發(fā)明的另一方面，提供一種具有改進(jìn)的流體通道的泵，該泵包括一個(gè)外殼；一個(gè)容納在所說外殼中的電機(jī)，所說電機(jī)包括一個(gè)定子和一個(gè)裝在所說定子上并且固定地支撐在所說外殼中的圓柱形電機(jī)外框架；一個(gè)在所說外殼和所說圓柱形電機(jī)外框架之間確定的環(huán)形空間；一個(gè)設(shè)在所說外殼中的內(nèi)殼；以及，一個(gè)具有至少一個(gè)設(shè)在所說內(nèi)殼中的葉輪的泵部分；其中，在所說內(nèi)殼中確定一個(gè)與所說環(huán)形空間溝通的抽吸通道，用于將流體引入的所說泵部分，并且在所說內(nèi)殼和外殼之間確定一個(gè)排放通道，用于從所說泵部分排放流體。
設(shè)在泵(構(gòu)成全周流量泵)的外殼中并且容納葉輪的內(nèi)殼具有抽吸通道，用于引導(dǎo)流體至葉輪的吸口。在內(nèi)殼和外殼之間確定的排放通道的作用是引導(dǎo)從葉輪排出的流體流向外殼的外部。這一流體通道安排導(dǎo)致一個(gè)可平衡泵內(nèi)軸向壓力的結(jié)構(gòu)。
如果一個(gè)全周流量單抽吸型多級泵要借助于相應(yīng)的吸口開通方向相反的多個(gè)葉輪平衡軸向壓力，那么這個(gè)泵就必須有能把前一級泵部分連接到后一級泵部分的一個(gè)流體通道。通過一個(gè)管道把前一級泵部分排出的流體傳遞到后一級泵部分，就可以提供這樣一個(gè)流體通道。但這樣一種系統(tǒng)需要一個(gè)管道，并且在結(jié)構(gòu)上相當(dāng)復(fù)雜。
按照本發(fā)明，內(nèi)殼具有抽吸通道，用于引導(dǎo)流體從電機(jī)側(cè)流到定位在電機(jī)遠(yuǎn)側(cè)的葉輪部分的吸口，在內(nèi)殼和外殼之間確定的排放通道的作用是向外殼的外部引導(dǎo)葉輪排出的流體。這種流體通道安排可以很容易把這個(gè)泵構(gòu)成為平衡的單抽吸型多級泵。
如果單抽吸型泵要通過使用反相器等在高速下操作，那么，重要的是該泵要保持期望的抽吸性能。接照本發(fā)明，第一級葉輪的流速或容量大于其它任何一個(gè)葉輪的流速或容量。具體來說，第一級葉輪的吸口直徑大于任何其它葉輪的吸口直徑，并且第一級葉輪的葉片寬度大于其它葉輪的葉片寬度。一般來說，從比較具有相同外徑但具有不同吸口直徑的葉輪可以看出，在同一流速點(diǎn)具有較大吸口直徑的葉輪的抽吸性能好于具有較小吸口直徑的葉輪的抽吸性能。一個(gè)多級泵的總流速主要由泵中包含的具有較小流速的那個(gè)葉輪所控制。因此，以高速操作的單抽吸型泵有可能保持期望的抽吸性能。
對于以高速操作的泵，抵消軸向壓力并且平衡徑向負(fù)荷也是很重要的，如果泵以高速操作，同時(shí)泵的軸承又承受徑向負(fù)荷，那么軸承就有很快磨損的趨勢。因此，要求泵的結(jié)構(gòu)能夠平衡和抵消徑向負(fù)荷。
按照本發(fā)明，通過使用一個(gè)雙螺旋室結(jié)構(gòu)(該雙螺旋室結(jié)構(gòu)由在內(nèi)殼內(nèi)的與最終級葉輪相關(guān)聯(lián)的螺旋室構(gòu)成)，并且還通過構(gòu)成一個(gè)與其它的葉輪相關(guān)聯(lián)的返程葉片和導(dǎo)向單元(以此用作螺旋室或?qū)蛉~片)，即可抵消這樣的徑向負(fù)荷。
從結(jié)合借助于實(shí)例說明本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的附圖的以下描述中，本發(fā)明的上述目的和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)都將變得清楚明白。
圖1是按本發(fā)明的第一實(shí)施例的泵的垂直剖面圖；圖2是沿圖1的II-II線剖取的剖面圖；圖3是按照本發(fā)明的第二實(shí)施例的泵的垂直剖面圖；圖4是按照本發(fā)明的第三實(shí)施例的泵的垂直剖面圖；圖5是沿圖4的V-V線剖取的剖面圖；圖6是按照本發(fā)明的第四實(shí)施例的泵的垂直剖面圖；圖7是按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的泵的垂直剖面圖；圖8是沿圖7的VIII-VIII線剖取的剖面圖；在所有附圖中，用類似的或相應(yīng)的標(biāo)號(hào)表示類似的或相應(yīng)的部件。
圖1和圖2表示按本發(fā)明第一實(shí)施例的泵，該泵是按垂直多級泵構(gòu)成的。
該垂直多級泵有一個(gè)圓柱形的泵殼1，泵殼1容納中心定位的密封電機(jī)6。如圖1所示，密封電機(jī)6有一個(gè)垂直伸展的主軸7，在主軸的相對的兩個(gè)端部支撐著相應(yīng)的兩對葉輪，即下葉輪8A、8B和上葉輪8C、8D。下葉輪8A、8B具有軸向向下開通的吸口，上葉輪8C、8D具有軸向向上開通的吸口。還分別稱葉輪8A、8B、8C、8D為第一、第二、第三、第四(或最終)級葉輪。
泵殼1包括都是由不銹鋼板構(gòu)成的外缸2、吸殼3和上蓋4，吸殼3通過法蘭51、52結(jié)合到外缸2的下端，上蓋4通過法蘭53、54結(jié)合到外缸2的上端。吸殼3具有在內(nèi)側(cè)壁內(nèi)確定的吸口3a，并且在吸口3a的周圍將吸嘴5固定到吸殼3的側(cè)壁上，吸嘴5向外徑向伸出。將一個(gè)隔板壁9固定安裝在吸殼3內(nèi)，沿徑向穿過主軸7的下端，隔板壁9具有一個(gè)在中心軸軸向的凸臺(tái)中確定的吸口9a，吸口9a與第一級葉輪8A的吸口溝通。
吸殼3中包含一個(gè)內(nèi)殼10，內(nèi)殼10與隔板壁9軸向隔開，內(nèi)殼10中包含彼此軸向分開的下葉輪8A、8B。在內(nèi)殼10中還包括一對分別設(shè)在下葉輪8A、8B下方的軸向隔開的止動(dòng)塊46，可使設(shè)在下葉輪8A、8B的相應(yīng)吸口周圍的相應(yīng)襯環(huán)45保持不動(dòng)；一個(gè)回程葉板47，它沿在葉輪8A和設(shè)在葉輪8B下方的上止動(dòng)塊46之間的軸向定位，用于把從第一級葉輪8A排出的液體向上引向第二級葉輪8B；以及一個(gè)導(dǎo)向單元48，它設(shè)在上止動(dòng)塊46的上方并且繞葉輪8B延伸，用于引導(dǎo)從第二級葉輪8B向外徑向排出的流體使其向外軸向流動(dòng)。
密封電機(jī)6包括一個(gè)定子13，裝在定子13上的一個(gè)圓柱形電機(jī)外框架14，分別焊接到電機(jī)外框架14的軸向相對的兩個(gè)開通端的一對軸向分開的側(cè)架板15、16，以及裝在定子13中并且具有焊接到側(cè)架板15、16的軸向相對兩端的一個(gè)圓柱形密封外殼17。密封電機(jī)6還有一個(gè)轉(zhuǎn)子18，轉(zhuǎn)子18按可旋轉(zhuǎn)方式裝在由密封外殼17確定的一個(gè)轉(zhuǎn)子室中，轉(zhuǎn)子18與定子13徑向?qū)R并且熱壓配合在主軸7上。電機(jī)外框架14被固定地支撐在外缸2內(nèi)，并且在內(nèi)部與外缸2徑向隔開，在它們之間形成一個(gè)環(huán)形的流體通道。
側(cè)架板16有多個(gè)軸向向外伸出的肋16a，徑向隔板壁50在主軸7周圍被支撐在肋16a的上端。隔板壁50在外周邊有一個(gè)密封件89。隔板壁50有一個(gè)螺旋室50a，螺旋室50a圍繞設(shè)在第三級葉輪8C下方的第四級(最終級)葉輪8D延伸。隔板壁50有一個(gè)在它的上端確定的套筒，第三級葉輪8C裝在一個(gè)內(nèi)殼55中，內(nèi)殼55定位在外缸2的上端部內(nèi)并且具有一個(gè)可裝在隔板壁50的套筒中的下端部，隔板壁50的內(nèi)端支撐一個(gè)軸密封件58，密封件58圍繞主軸7設(shè)置，用于防止流體沿主軸的泄漏。
內(nèi)殼55大致呈圓柱杯形，并且包括一個(gè)圓柱形壁55a和一個(gè)上端蓋55b，上端蓋55b結(jié)合到圓柱形壁55a的上端。將一個(gè)環(huán)形密封件56固定到圓柱形壁55a的下端，并使其在此下端周圍延伸，環(huán)形彈性壁56緊靠在外缸2的內(nèi)表面上，防止正在處理的流體從排放區(qū)返回漏到泵中的抽吸區(qū)內(nèi)。在蓋55中確定一個(gè)中央吸口55c，使其與第三級葉輪8c的吸口溝通。
通過緊固到蓋4上并且軸向向下壓緊內(nèi)殼55的螺栓57將內(nèi)殼55和隔板壁50支撐在側(cè)架板16上。在內(nèi)殼55中包含一對軸向分開的止動(dòng)塊46，止動(dòng)塊46分別設(shè)在上葉輪8C、8D的上方，可使設(shè)在上葉輪8C、8D的相應(yīng)吸口周圍的相應(yīng)的襯環(huán)45保持不動(dòng)；以及，一個(gè)返程葉板47，葉板47沿葉輪8C和位于葉輪8D上方的下止動(dòng)塊42之間軸向定位，用于向最終級葉輪8D向下引導(dǎo)從第三級葉輪8C排出的流體。包含在內(nèi)殼55中的止動(dòng)塊46和返程葉板47與包含在內(nèi)殼10中的止動(dòng)塊46和返程葉板47完全一樣。
外缸2有一對在其上部確定的軸向分開的通孔2a、2b。通孔2a、2b通過一個(gè)連通管或連通盒60(還要參見圖2)彼此相連，連通管60焊到外缸2的外圓周表面上，并覆蓋通孔2a、2b。外缸2還有一個(gè)在其上部確定的排放窗口2c，窗口2c與孔2a、2b沿直徑方向相對。排放管或排放盒61覆蓋排放窗口2c，并焊接到外缸2的外圓周表面上。排放管61向下延伸到外缸2的下部，并且在排放管61的的下端確定一個(gè)排放出口61a。排放嘴62在排放出口61a周圍固定到排放管61的下側(cè)壁上，并且徑向向外突出。
主軸7由設(shè)在轉(zhuǎn)子室中并在相應(yīng)上、下端部定位的上、下軸承組件支撐?？赏ㄟ^引入密封電機(jī)6的轉(zhuǎn)子室中的流體的流動(dòng)對上、下軸承組件進(jìn)行潤滑。
緊靠上葉輪8C、8D下方定位的上軸承組件中包括支撐徑向軸承22的一個(gè)軸承架21，和定位在徑向軸承22上方并且靠近徑向軸承22的一個(gè)固定的止推軸承23，徑向軸承22有一個(gè)端面，它可作為一個(gè)固定的止推滑動(dòng)件折回。上軸承組件還包括一個(gè)用作可旋轉(zhuǎn)的止推滑動(dòng)件的可旋轉(zhuǎn)的止推軸承24，它定位在固定的止推軸承23的上方并與固定的止推軸承23面對，將可旋轉(zhuǎn)的止推軸承24固定到裝在主軸7上的止推圓盤26上。
通過一個(gè)彈性的O形圈29將軸承架21插入側(cè)架板16中的一個(gè)插座中，軸承架21通過一個(gè)彈性墊圈30沿軸向靠緊側(cè)架板16。徑向軸承22按可滑動(dòng)方式安裝在套筒31上，套筒31安裝在主軸7上。
緊挨著下葉輪8A、8B定位的下軸承組件包括一個(gè)軸承架32，軸承架32支撐徑向軸承33，徑向軸承33滑動(dòng)地裝在套筒34上，套筒34裝在主軸7上，套筒34緊靠墊片35軸向固定，墊片35用擰在主軸7上端上的螺釘和螺母通過葉輪8B、套筒42和葉輪8A固定到主軸7的下端部，軸承架32通過一個(gè)彈性的O形圈插入側(cè)架板15中的一個(gè)插座中。軸承架32靠緊側(cè)架板15軸向固定。
下面描述圖1和2所示的垂直多級泵的操作過程。
通過吸嘴5和吸口3a吸入的流體通過吸口9a流入第一和第二級葉輪8A、8B，這使流體的壓力增高。從第二級葉輪8B徑向向外排出的流體通過導(dǎo)向單元48的引導(dǎo)，軸向向上流動(dòng)，然后，將流體向上引入在外缸2和圓柱形的電機(jī)外框架40之間的環(huán)形流體通道40中，之后流體從環(huán)形流體通道40開始穿過通孔2a、連通管60、通孔2b流入位于蓋4和外缸2的上端之間的一個(gè)空間。液體然后流至第三和第四級葉輪8C、8D，這又使流體的壓力增多，通過螺旋室50a引導(dǎo)由最終級葉輪8D排放的流體，并且通過排放窗口2C將流體徑向向外排入排放管61，流體然后在排放管61中軸向向下流動(dòng)，并且通過排放出口61a而后又通過排放嘴62將流體從泵中排出。
按照上述的第一實(shí)施例，焊接到外缸2的外圓周表面的連通管60引導(dǎo)由葉輪8A、8B加壓的流體從環(huán)形流體通道40流入外缸2中的另一個(gè)空間，從這里可將流體引入葉輪8C、8D。這一結(jié)構(gòu)能將該垂直多級泵構(gòu)成一個(gè)平衡多級泵。
泵殼1包括一個(gè)外殼，該外殼具有第一外殼件和第二外殼件，第一外殼件由在外缸2本身和電機(jī)外框架14之間確定了環(huán)形流體通道40的外缸2構(gòu)成，第二外殼件由裝在外缸2的至少一個(gè)軸向端上的吸殼3或蓋4構(gòu)成。這種結(jié)構(gòu)的泵殼1能夠?qū)⒋怪倍嗉壉脴?gòu)成操作時(shí)噪聲極小的全周流量泵，即使使用頻率轉(zhuǎn)換器或類似裝置高速運(yùn)行也能減小噪聲。根據(jù)與泵相連的管道，可將連通管60安裝在第一和第二外殼件中的任何一個(gè)上，其中為了固定連通管60只需略加改動(dòng)。因此，這種泵能夠適應(yīng)它所使用的不同條件。
連通管60裝在外缸2的外圓周表面。一般來說，在構(gòu)造外缸2時(shí)要使它的外表面和內(nèi)表面由相同的材料構(gòu)成，由于在使正在處理的液體與外缸的外表面以及外缸的內(nèi)表面接觸時(shí)不會(huì)發(fā)生任何問題，所以外缸2的外表面可以用作由連通管60確定的流體通路的一部分，因此，可節(jié)省泵所用的材料的數(shù)量，并且可減小泵的尺寸。
最為優(yōu)選的作法是制作由金屬板材料構(gòu)成的外缸2并且將連通管60焊接在外缸2上。由金屬板材構(gòu)成的外缸2具有足夠大的機(jī)械強(qiáng)度，但剛性不夠大，因此在泵操作期間有發(fā)生振動(dòng)的趨勢，但由于連通管60是焊接到外缸2上的，所以借助于焊接的連通管60使外缸2有了足夠大的剛性，從而可防止泵操作時(shí)的不利振動(dòng)。由于在外缸2中形成通孔2a、2b是很容易的，并且將連通管60焊接到外缸2上也很簡單，所以制造泵外殼1的效率很高。
通過設(shè)置可把流體從下級葉輪8A、8B引導(dǎo)到上級葉輪8C、8D的連通管60，就可很簡單地把垂直多級泵構(gòu)造成平衡多級泵。
對下葉輪對8A、8B和上葉輪對8C、8D分別進(jìn)行安排，使它們能產(chǎn)生方向相反的軸向壓力，因?yàn)橄氯~輪對8A、8B和上葉輪對8C、8D分別產(chǎn)生相反的軸向壓力，所以使泵中產(chǎn)生的整個(gè)軸向壓力減小。
此外，分別裝在主軸7的相對的軸向端部上的下葉輪對8A、8B和上葉輪對8C、8D具有方向相反的吸口，由于葉輪分布在主軸7的兩個(gè)相對的軸向端部上，所以和圖4所示的另一個(gè)實(shí)施例(下面接著再介紹)相比，減少了裝在主軸7的一個(gè)軸向端上的葉輪的數(shù)目。因此，減小了主軸7從每個(gè)軸承組件到相應(yīng)的軸向端的懸垂量，并且該泵增加了結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。
因?yàn)楸弥醒b入的是一個(gè)密封電機(jī)6，所以不需要軸密封器件，并且即使在多級泵操作期間泵殼1中加有高壓力時(shí)也能防止流體從泵中漏出。
對葉輪8A、8B、8C、8D進(jìn)行安排，使由所有葉輪8A、8B、8C、8D產(chǎn)生的總排放壓力不直接作用在密封電機(jī)6的圓柱形密封外殼17上，密封電機(jī)6的抗壓性粗略地取決于密封外殼17的機(jī)械強(qiáng)度，在圖1和圖2所示的第一實(shí)施例中，葉輪8A、8B、8C、8D中，只有兩個(gè)葉輪產(chǎn)生的排放壓力作用在密封外殼17上。由于將葉輪8A，8B、8C、8D安排成能防止密封外殼17遭受過高的流體壓力，所以密封電機(jī)6的抗壓性可以相對較低，并且即使所產(chǎn)生的流體壓力很高，電機(jī)6也能夠操作。
如圖1和圖2所示，對泵進(jìn)行安排，使其能在密封電機(jī)泵6的轉(zhuǎn)子18的相對的兩軸向端產(chǎn)生基本上相同的流體壓力。如果在轉(zhuǎn)子18的兩個(gè)軸向端產(chǎn)生的壓力不同，則由于作用在轉(zhuǎn)子18的相對的兩個(gè)軸向端上的壓力差，可能會(huì)產(chǎn)生軸向壓力。但按第一實(shí)施例的泵不存在這個(gè)問題。
圖3表示按本發(fā)明第二實(shí)施例的泵，將該泵構(gòu)成水下多級泵。用相同的標(biāo)號(hào)代表和圖1相同的圖3所示的那些部件，下面對此不作詳細(xì)介紹。
該水下多級泵包括一個(gè)圓柱形的泵殼1，在泵殼1的中央設(shè)置密封電機(jī)6。密封電機(jī)6的主軸7垂直延伸，電機(jī)6的相對的兩個(gè)端部支撐相應(yīng)的下葉輪8A、8B和上葉輪8C、8D，下葉輪8A、8B具有相應(yīng)的吸口，它們沿軸向向下開通；上葉輪8C、8D也有相應(yīng)的吸口，它們沿軸向向上開通。
泵殼1包括一個(gè)外缸2、一個(gè)吸殼3A、和一個(gè)排放殼4A，外缸2由不銹鋼板構(gòu)成，吸殼3A由不銹鋼板構(gòu)成并且通過法蘭51、52結(jié)合到外缸2的下端，排放殼4A由不銹鋼板構(gòu)成并且通過法蘭53、54結(jié)合到外缸2的上端。吸殼3A在其側(cè)壁確定一個(gè)濾網(wǎng)3S。排放殼4A有一個(gè)沿軸向中心確定的排放出口4a，排放殼4A還有一對在其上部確定的沿軸向隔開的通孔4b、4c。通孔4b、4c通過連通管或盒60A彼此相連，連通管60A焊接到排放殼4A的外圓周表面上并覆蓋通孔4b、4c。排放殼4A還有一對在其上部確定的另一對軸向隔開的通孔4d、4e，通孔4d、4e和通孔4b、4c沿直徑方向彼此相對。通過連通管或盒60B使通孔4d、4e彼此相連，連通管60B焊接到排放殼4A的外圓周表面并覆蓋通孔4d、4e。在排放殼4A中沿直徑方向橫跨主軸7的上端固定地設(shè)置帶有支撐在其外周連緣上的環(huán)形密封件65的隔板66。圖3所示的泵的其它結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)與圖1和2相同。
上述結(jié)構(gòu)的水下多級泵按以下所述操作。
通過濾網(wǎng)3S抽吸的流體穿過吸口9a流入第一和第二級葉輪8A、8B，這使流體壓力增高。通過導(dǎo)向單元48引導(dǎo)從第二級葉輪8B徑向向外排出的流體，使其軸向向上流動(dòng)。然后將流體向上引入位于外缸2和圓柱形電機(jī)外框架14之間的環(huán)形流體通道40，流體然后從環(huán)形流體通道40開始，穿過通孔4b、連通管60A、通孔4c流入在隔板壁66和內(nèi)殼55之間確定的一個(gè)空間。流體而后流入第三和第四級葉輪，這又使流體壓力增高。通過螺旋50a引導(dǎo)最終級葉輪8D排放的流體，該流體通過通孔4d、連通管60B、通孔4e流入在排放殼4A和隔板壁66之間的確定的空間，在此之后，通過排放殼4a的排放出口4a將流體排出泵外。
按照第二實(shí)施例，焊接到構(gòu)成外殼的排放殼的外圓周表面的連通管60B引導(dǎo)由葉輪8A、8B加壓的流體從環(huán)形流體通道40流入葉輪8C、8D，并且還引導(dǎo)最終級葉輪排出的流體，使其流入排放殼4A的排放出口4a。這種結(jié)構(gòu)能使水下多級泵構(gòu)成一個(gè)平衡多級泵，圖3所示的水下多級泵的其它優(yōu)點(diǎn)與圖1和2所示的泵相同。
圖4和5表示按本發(fā)明第三實(shí)施例的泵，它是一個(gè)垂直多級泵，用相同的標(biāo)號(hào)表示圖4中和圖1相同的部件，并且下面對它們不作詳細(xì)描述。
該垂直多級泵有一個(gè)圓柱形的泵殼1，在泵殼1的中央設(shè)有密封電機(jī)6。如圖4所示，密封電機(jī)6的主軸7垂直延伸，在主軸7的上端部支撐一對下葉輪8A、8B和一對上葉輪8C、8D，下葉輪8A，8B有軸向向下開通的相應(yīng)的吸口，上葉輪8C、8D有軸向向上開通的相應(yīng)的吸口。
泵殼1包括不銹鋼板的外缸2、通過法蘭51、52結(jié)合到外缸2下端的不銹鋼板的蓋3B，通過法蘭53、54結(jié)合到外缸2上端的不銹鋼板的蓋4B。外缸2有一個(gè)在其下側(cè)壁確定的吸口2d，并將吸嘴5固定到吸口2d周圍的外缸2的側(cè)壁上，并且吸嘴5徑向向外突出。
外缸2有一對在其上部確定的軸向隔開的通孔2a、2b。
通過連通管或盒60C(還參見圖5)使通孔2a、2b彼此相連，連通管60C焊接到外缸2的外周邊表面上，使之覆蓋通孔2a、2b。外缸2還有一個(gè)在其上部確定的排放窗口2c，窗口2c在直徑方向和通孔2a、2b相對。排放窗口2c由焊接到外缸2的外圓周表面的一個(gè)排放管或盒61覆蓋。排放管61向下延伸到外缸2的下部，并且排放管61有一個(gè)在其下端確定的排放出口61a，將排放嘴62固定到在排放出口61a周圍的排放管61的下側(cè)壁上，并且排放嘴62徑向向外突出。
在第二級葉輪8B和第四級葉輪8D之間設(shè)有一個(gè)隔板壁67。如圖4和5所示，隔板壁67有一個(gè)單個(gè)的螺旋室67a(如圖5中實(shí)線所示)和一個(gè)單個(gè)的螺旋室67b(如圖5中虛線所示)，螺旋室67a向上朝第四級葉輪8D突出，螺旋室67b向下朝第二級葉輪8B突出。螺旋室67a、67b具有相應(yīng)的端部，在這些端部螺旋室開始和/或停止螺旋，這兩個(gè)螺旋室基本上沿直徑方向彼此相對地定位，即彼此隔開大致180度。隔板壁67的內(nèi)端支撐設(shè)在主軸7周圍的軸密封件58，以防止流體沿主軸7的泄漏。
側(cè)架板16具有多個(gè)軸向向上延伸的肋16a，并且在主軸周圍的肋16a的上端上支撐著容納第一級葉輪8A并且夾持密封件68的圓柱形內(nèi)殼69。將容納第三葉輪8C的內(nèi)殼70保持在隔板壁67的上端上。內(nèi)壁70大致為圓柱杯形，并且包括一個(gè)圓柱形壁70a和結(jié)合到圓柱形壁70a的上端的一個(gè)上端蓋70b。將環(huán)形彈性件71固定到圓柱形壁70a的下端并且圍繞該下端延伸。環(huán)形彈性件71靠緊外缸2的內(nèi)表面。蓋70b具有與第三級葉輪8C的吸口溝通的中央吸口70c。
在葉輪8A、8B、8C、8D的周圍分別設(shè)有襯環(huán)45，通過設(shè)在內(nèi)殼69，70中的相應(yīng)的止動(dòng)塊46保持襯環(huán)45固定不動(dòng)。返程葉板47分別設(shè)在第一和第三葉輪8A、8C的下游方向。圖4和5所示的泵的其它結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)和圖1及2所示的泵相同。
下面描述圖4和5所示的垂直多級泵的操作。
通過吸嘴5和吸口2d吸入的流體通過環(huán)形流體通道40流動(dòng)，然后通過在側(cè)架板16和止動(dòng)塊46之間的空間流入第一級葉輪8A。通過螺旋室67b引導(dǎo)由第一和第二級葉輪8A、8B加壓的流體，使流體通過通孔2a、連通管60C、通孔2b流入蓋4和內(nèi)殼70之間的空間。流體而后流入第三和最終級葉輪8C、8D，這使流體壓力增高。通過螺旋室67a引導(dǎo)由最終級葉輪8D排放的流體，并且使流體通過排放窗口2c徑向向外排入排放管61。流體而后在排放管61中軸向向下流動(dòng)，并且通過排放出口61a而后又通過排放嘴62將流體排出泵外。
按照第三實(shí)施例，焊接到外缸2的外圓周表面的連通管60C引導(dǎo)由葉輪8A、8B加壓的流體從環(huán)形流體通道40流入外缸2的另一個(gè)空間，從這里再將流體引入葉輪8C、8D。這種結(jié)構(gòu)使該垂直多級泵構(gòu)成一個(gè)平衡多級泵。由于密封外殼17沒有受到葉輪8A、8B、8C、8D中任何一個(gè)葉輪的排放壓力的作用，所以密封電機(jī)6的抗壓性可以相對較低，并且即使產(chǎn)生了很高的流體壓力，電機(jī)6也能操作該泵。
此外，單個(gè)的螺旋室67a、67b與具有相反方向的吸口的相應(yīng)葉輪8B、8D相關(guān)連，并且螺旋室67a、67b圍繞主軸彼此隔開180°，從而抵消了由葉輪8B、8D排放的流體產(chǎn)生的徑向負(fù)荷。和可能用來引導(dǎo)流體的導(dǎo)引葉輪相比，單個(gè)的螺旋室67a、67b能夠有效地引導(dǎo)流體更加平穩(wěn)地進(jìn)入彼此隔開180°的連通管60和排放管61。
如果單個(gè)的螺旋室67a、67b彼此整體式構(gòu)成并通過隔板壁67形成一個(gè)單元部件，則它們就要精確地隔開180°，從而就能防止單個(gè)的螺旋室67a、67b在沒有精確地隔開180°的條件下有可能產(chǎn)生的徑向負(fù)荷。軸密封件58設(shè)在一個(gè)軸向孔內(nèi)，該孔在隔板壁67中確定并且通過單個(gè)螺旋室67a、67b軸向延伸。這樣設(shè)置的軸密封件58提供一個(gè)能有效防止流體泄漏的緊湊密封結(jié)構(gòu)。圖4和5所示的泵的其它優(yōu)點(diǎn)與圖1和2所示的泵相同。
圖6表示按本發(fā)明第四實(shí)施例的泵，該泵是一個(gè)單抽吸型多級泵。用相同的標(biāo)號(hào)表示圖6中與圖1相同的部件，對它們這里不作詳細(xì)介紹。
該單抽吸型多級泵包括一個(gè)圓柱形泵殼1，在泵殼1的中央設(shè)置密封電機(jī)6。密封電機(jī)6有一個(gè)垂直延伸的主軸7，在主軸7的下端部支撐一對下葉輪8A、8B和一對上葉輪8C、8D。葉輪8A、8B、8C、8D具有軸向向下開通的吸口。
泵殼1包括一個(gè)不銹鋼板的外缸2、一個(gè)通過法蘭51、52結(jié)合到外缸2的下端的不銹鋼板的吸殼3、和一個(gè)通過法蘭53、54結(jié)合到外缸2的上端的不銹鋼板的蓋4。吸殼3有一個(gè)在其側(cè)壁中確定的吸口3a，并且將吸嘴5固定到吸口3a周圍的吸殼3的側(cè)壁上，吸嘴5徑向向外突出。隔板壁9固定安裝在吸殼3中，并沿直徑方向橫跨主軸7的下端，隔板壁9有一個(gè)在其中心軸向凸臺(tái)中確定的吸口9a，吸口9a與第一級葉輪8A的吸口溝通。
吸殼3和外缸2的下部結(jié)合起來容納與隔板壁9隔開的內(nèi)殼10A，內(nèi)殼10A容納軸向彼此隔開的葉輪8A、8B、8C、8D。內(nèi)殼10A還包含多個(gè)設(shè)在相應(yīng)葉輪8A、8B、8C、8D下方的軸向隔開的止動(dòng)塊46，可使設(shè)在葉輪8A、8B、8C、8D的相應(yīng)吸口周圍的相應(yīng)的襯環(huán)45保持不動(dòng)；多個(gè)在葉輪8A、8B、8C、8D之間軸向設(shè)置的返程葉板47，用于朝后一級葉輪向上引導(dǎo)前一級葉輪排出的流體；以及，一個(gè)設(shè)在止動(dòng)塊46之上、最終級葉輪8D之下并且在葉輪8D周圍延伸的導(dǎo)向單元48，用于引導(dǎo)從最終級葉輪8D徑向向外排出的流體，使其軸向向上流動(dòng)。
外缸2有多個(gè)在其上部確定的軸向隔開的通孔2a和多個(gè)在其下部確定的軸向隔開的通孔2b。通孔2a、2b通過連通管或盒60D彼此相連，連通管60D焊接到外缸2的外圓周表面并覆蓋通孔2a、2b。圖6所示的泵的其它結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)與圖1和2所示的泵相同。
上述結(jié)構(gòu)的單抽吸型多級泵按以下所述操作。
通過吸嘴5和吸口3a抽吸的流體通過吸口9a流入葉輪8A、8B、8C、8D，這使流體壓力增高。通過導(dǎo)向單元48引導(dǎo)從最終級葉輪8D徑向向外排出的流體，使其軸向向上流動(dòng)。然后將流體向上引入在外缸2和圓柱形電機(jī)外框架14之間的環(huán)形流體通道40中，然后流體從環(huán)形流體通道40開始、穿過通孔2a、連通管60D、通孔2b流入在外缸2、吸殼3、和內(nèi)殼10A之間確定的一個(gè)空間內(nèi)。然后流體通過上述空間流入排放出口61a，流體從這里通過排入嘴62排出泵外。
按照第四實(shí)施例，焊接到外缸2的外圓周表面的連通管60D引導(dǎo)由葉輪8A、8B、8C、8D加壓的流體從環(huán)形流體通道40流入在外缸2、吸殼3、和內(nèi)殼10A之間確定的空間。按這種方式提供的連通管60D可減小外缸2的外徑。圖6所示的泵的其它優(yōu)點(diǎn)與圖1和2所示的泵相同。
從以上所述的顯然可以看出，本發(fā)明的第一至第四實(shí)施例具有如下優(yōu)點(diǎn)(1)這些實(shí)施例能提供在外殼中結(jié)構(gòu)相當(dāng)簡單的泵，但該泵可被設(shè)計(jì)成具有很寬范圍的泵結(jié)構(gòu)，其中包括平衡多級泵。
(2)這些實(shí)施例能提供具有所需的流體通道區(qū)域的泵，該泵的尺寸相當(dāng)小，其中不需要增加外殼的總體外徑。
(3)這些實(shí)施例能提供多級的全周流量密封電機(jī)磁，該泵具有所用作電機(jī)軸和泵軸的一個(gè)共用軸，該泵能在很高的泵壓力頭下以很慢的流速抽吸流體。
(4)這些實(shí)施例能提供具有用于抵消徑向負(fù)荷的簡單結(jié)構(gòu)的平衡多級泵。
圖7和8表示按本發(fā)明第五實(shí)施例的泵，該泵是一個(gè)垂直多級泵。
該垂直多級泵包括一個(gè)圓柱形泵殼1，在泵殼1的中央設(shè)置一個(gè)密封電機(jī)6。密封電機(jī)6有一個(gè)垂直延伸的主軸7，在主軸7的相對的兩個(gè)端部支撐對應(yīng)的一對下葉輪8A、8B和一對上葉輪8C、8D。下葉輪8A、8B有軸向向下開通的相應(yīng)的吸口，上葉輪8C、8D有軸向向上開通的相應(yīng)的吸口。葉輪8A、8B、8C、8D還分別稱之為第一、第二、第三和第四(最終)級葉輪。
泵殼1包括一個(gè)不銹鋼板的外缸2，通過法蘭51、52結(jié)合到外缸2下端的一個(gè)不銹鋼板的下殼蓋3B，以及結(jié)合到不銹鑄鋼法蘭53上的一個(gè)不銹鑄鋼上殼蓋4，其中的法蘭53焊接到外缸2的上端。外缸2有一個(gè)在其下側(cè)壁中確定的吸口2d，并將吸嘴5固定到吸口2d周圍的外缸2的下側(cè)壁上，吸嘴5沿徑向向外突出。外缸2還有一個(gè)在吸口2d的上方確定的并且通入吸嘴5中的通氣孔2d，用于防止空氣陷入吸嘴5中。
下內(nèi)殼10B固定地安裝在外缸2的下端部和下殼蓋3B之間確定的空間內(nèi)。通過吸嘴5和吸口2d把泵要處理的流體抽吸到在下內(nèi)殼10和下殼蓋3B之間確定的空間內(nèi)。
下內(nèi)殼10B包括一個(gè)柱形件10a和一個(gè)平蓋10b，平蓋10b安裝在柱形件10a的下端并且有一個(gè)中心開口10c，開口10c與第一級葉輪8A的吸口溝通。環(huán)形彈性密封件70固定到下內(nèi)殼10B的上端并圍繞該上端延伸，該密封件70靠緊外缸2的內(nèi)表面，以便隔離抽吸壓力下的流體和排放壓力下的流體。通過螺栓65a和螺母65b把下內(nèi)殼10B緊固到密封電機(jī)6的側(cè)架板15上。下內(nèi)殼10B中包含軸向彼此隔開的葉輪8A、8B。下內(nèi)殼10B中還包含一對分別設(shè)在下葉輪8A、8B下方的軸向隔開的止動(dòng)塊46，可使設(shè)在下葉輪8A、8B的相應(yīng)吸口周圍的相應(yīng)襯環(huán)45保持不動(dòng)；一個(gè)返程葉板47，它在葉輪8A和位于葉輪8B下方的上止動(dòng)塊46之間沿軸向設(shè)置，用于朝第二級葉輪8B向上引導(dǎo)由第一級葉輪8A排出的流體；以及，一個(gè)導(dǎo)向單元48，它設(shè)在上止動(dòng)塊46的上方并且在葉輪8B周圍延伸，用于引導(dǎo)從第二級葉輪8B徑向向外排出的流體，使其軸向向上流動(dòng)。
密封電機(jī)6與圖1和2所示的電機(jī)相同。密封電機(jī)6的側(cè)架板16有一個(gè)支撐上內(nèi)殼80的配合件16c，上內(nèi)殼80定位在外缸的上端部和上殼蓋4之間確定的空間內(nèi)。側(cè)架板16還有一個(gè)設(shè)在其中的環(huán)形窗口16d，窗口16d與環(huán)形流體通道40溝通，用于穿過自環(huán)形流體通道40流過的流體。由不銹鑄鋼制造的上內(nèi)殼80包括一個(gè)雙壁圓柱形主體80a(還在參看圖8)和一個(gè)蓋80b，蓋80b安裝在雙壁圓柱形主體80a的上端。雙壁圓柱形主體80a中容納軸向彼此隔開的第三和第四級葉輪8C、8D。雙壁圓柱形主體80a.確定多個(gè)沿軸向延伸的分割開的抽吸通道S。上內(nèi)殼80具有兩個(gè)沿直徑方向相對的排放螺旋室80c，這兩個(gè)螺旋室80c設(shè)置在雙壁圓柱形主體80a中。
排放螺旋室80c的位置要能包圍第四(或最終)級葉輪8D。要保持排放螺旋室80c與一個(gè)排放通道D溝通，該排放通道D是在上內(nèi)殼80和外缸2之間確定的。從最終級葉輪8D排出的流體穿過排放螺旋室80c流入排放通道D。雙壁圓柱形主體80c在其內(nèi)端支撐一個(gè)軸密封件58，密封件58由套簡58a和襯套58b組成，套筒58a由雙壁圓柱形主體80a夾持，襯套58設(shè)在主軸7的周圍并被夾持在套筒58a中。
彈性密封環(huán)76、77分別固定到雙壁圓柱形主體80a的上端和下端，并且緊靠在外缸2的內(nèi)表面上，用于防止流體從泵中的排放區(qū)反向泄漏到泵中的抽吸區(qū)。蓋80b中有一個(gè)中心吸口80d，吸口80d與第三葉輪8c的吸口溝通。雙壁圓柱形主體80a有一個(gè)在其下部確定的凹槽80e，用于防止密封電機(jī)6和環(huán)形流體通道40連通。
通過螺栓66a和螺母66b將上內(nèi)殼80固定到側(cè)架板16上。上內(nèi)殼80中容納一對分別設(shè)在上葉輪8C、8D上方的軸向隔開的止動(dòng)塊46，可使裝配在上葉輪8C、8D的相應(yīng)上端的相應(yīng)襯環(huán)45保持不動(dòng)；以及，一個(gè)返程葉板47，它在葉輪8C和位于葉輪8D上方的下止動(dòng)塊46之間沿軸向設(shè)置，用于朝最終級葉輪8D向下引導(dǎo)由第三級葉輪8C排出的流體。在上內(nèi)殼80中容納的止動(dòng)塊46和返程葉板47與在下內(nèi)殼10B中容納的止動(dòng)塊46和返程葉板47完全一樣。
外缸2有一個(gè)在其上部確定的排放窗口2e，排放窗口2e與排放通道D溝通。排放窗口2e由排放盒61覆蓋，排放盒61焊接到外缸2的外周邊表面上。排放盒61向下延伸到外缸2的下部，排放盒61有一個(gè)在其下端確定的排放出口61a。排放嘴62固定到排放出口61a周圍的排放盒61的下側(cè)壁上，排放嘴62徑向向外突出。
圖7和8所示的泵的其它結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)與圖1和2所示的泵相同。
下面將描述圖7和8所示的垂直多級泵的操作。
通過吸嘴5和吸口2d抽吸的流體穿過吸口10c流入第一和第二級葉輪8A、8B，這使流體的壓力增高。通過導(dǎo)向單元48引導(dǎo)從第二級葉輪8B徑向向外排出的流體軸向向上流動(dòng)。然后，將流體向上引入在外缸2和圓柱形電機(jī)外框架14之間的環(huán)形流體通道40，然后再讓流體從環(huán)形流體通道40開始、穿過環(huán)形窗口16d和抽吸通道S進(jìn)入在上內(nèi)殼80和上殼蓋4之間確定的空間。然后流體向下穿過吸口80d進(jìn)入第三和最終級葉輪8C、8D，這又將使流體壓力增高。通過螺旋室80c引導(dǎo)最終級葉輪8D排出的流體，使其流入排放通道D，并且通過排放窗口2C將流體徑向向外排放到排放盒61內(nèi)。流體然后在排放盒61中軸向向下流動(dòng)，并且通過排放出口61a，而后又通過排放嘴62將流體排出泵外。
按照本發(fā)明，該泵包括設(shè)在密封電機(jī)6的定子13周圍的圓柱形電機(jī)外框架14；外缸2，該外缸2在它本身和圓柱形電機(jī)外框架14的外周表面之間確定了環(huán)形流體通道40；以及，由葉輪8A、8B構(gòu)成的第一泵部分，用于引導(dǎo)被處理的流體進(jìn)入環(huán)形流體通道40。此外，容納由葉輪8C、8D構(gòu)成的第二泵部分的上內(nèi)殼80具有抽吸通道S，并且在上內(nèi)殼80和外缸2之間確定了排放通道D。
在上內(nèi)殼80中確定的抽吸通道S用于引導(dǎo)從第一泵部分的葉輪8B排出的并自密封電機(jī)6離開的流體進(jìn)入定位在密封電機(jī)的遠(yuǎn)處的第三級葉輪8C的吸口中。在上內(nèi)殼80和外缸2之間確定的排放通道D引導(dǎo)排放的流體由此處穿過，自外缸2排出。這種流體通道布局可產(chǎn)生能在泵中平衡軸向壓力的結(jié)構(gòu)。
此外，上述流體通道布局可省去從第一泵部分引導(dǎo)流體至第二泵部分的管道，從而能夠很容易地把這個(gè)泵構(gòu)成為平衡的單抽吸型多級泵。
如果單抽吸型泵通過使用一個(gè)反相器或類似裝置在至少為4000rpm(轉(zhuǎn)/分)的高速度下操作，那么，重要的是，泵要保持期望的抽吸性能。按照本發(fā)明，第一級葉輪8A具有比其它任何葉輪8B、8C、8D都大的設(shè)計(jì)流速或容量。具體來說，第一級葉輪8A的吸口直徑D1大于其它任何葉輪8B、8C、8D的吸口直徑，并且第一級葉輪8A的葉片密度B2大于其它葉輪8B、8C、8D的葉片密度。一般來說，從比較具有相同外徑但具有不同的吸口直徑的葉輪可以看出，在相同的流速點(diǎn)，和具有較小吸口直徑的葉輪相比，具有較大吸口直徑的葉輪具有較好的抽吸性能。多級泵的整體流速主要由加入其中的具有較小流速的一個(gè)葉輪控制。因此，單抽吸型泵在高速操作時(shí)有可能保持期望的抽吸性能。
對于高速操作的泵，抵消軸向壓力以及平衡徑向負(fù)荷也具有重要意義。如果泵高速操作并且同時(shí)泵的軸承又要承受徑向負(fù)荷，那么軸承就會(huì)很快趨于磨損。因此，要求泵的結(jié)構(gòu)能夠平衡并抵消徑向負(fù)荷。
按照本發(fā)明，通過使用由排放螺旋室80c構(gòu)成的雙螺旋形結(jié)構(gòu)(該螺旋室80c與上內(nèi)殼80中的最終級葉輪8D相關(guān)聯(lián))，并且還要通過構(gòu)成與其它葉輪8A、8B、8C相關(guān)聯(lián)的返程葉板47和導(dǎo)向單元48(將它們用作螺旋室或?qū)蛉~片)，即可抵消這樣一些徑向負(fù)荷。
此外，按照本發(fā)明，由于上內(nèi)殼80是由不銹鑄鋼制成的外殼構(gòu)成的，因此可將上內(nèi)殼80以及其中確定的抽吸通道S和排放通道D一起構(gòu)成一個(gè)相對復(fù)雜的單個(gè)部件。因?yàn)槿~輪8A、8B的吸口和葉輪8C、8D的吸口是沿相反的方向定向的，并且利用了上內(nèi)殼80，所以可以把這個(gè)泵構(gòu)成為平衡單抽吸型多級泵。
此外，將兩個(gè)彈性密封環(huán)76、77安裝在上內(nèi)殼80上，并且排放通道D插在它們之間，用于防止流體從排放通道D泄漏到抽吸通道S中。在第一和第二泵部分設(shè)在密封電機(jī)6的主軸7的相對的兩端上的情況下，帶有吸口的抽吸盒或帶有排放出口61a的排放盒61(在圖7中只示出了排放盒61)能夠有效地使吸口和排放口的位置彼此對齊。
由第一泵部分的葉輪7A、7B增高的中間流體壓力作用在密封電機(jī)6的密封外殼17上。但由第二泵部分的葉輪8C、8D實(shí)現(xiàn)的最終的排放壓力并沒有作用在密封外殼17上。軸密封件58裝在主軸的一部分上，將這一部分定位在產(chǎn)生最終排放壓力的空間和產(chǎn)生中間流體壓力的空間之間，因而限制了從前一空間泄漏到后一空間的流體的數(shù)量。
由葉輪8A、8B組成的第一泵部分的設(shè)計(jì)流速或容量大于由葉輪8C、8D組成的第二泵部分的設(shè)計(jì)流速或容量。一般而論，在以相同的流速操作泵時(shí)，具有較大設(shè)計(jì)流速的泵(葉輪)的抽吸性能好于具有較小設(shè)計(jì)流速的泵(葉輪)的抽吸性能。泵的總流速主要由具有較小設(shè)計(jì)流速的第二泵部分確定。因此，通過讓只有第一泵部分操作時(shí)可實(shí)現(xiàn)的流速范圍大于只有第二泵部分操作時(shí)可實(shí)現(xiàn)的流速范圍，就可以使泵即使以高速操作也能維持期望的抽吸性能。
進(jìn)一步按本發(fā)明，密封環(huán)76設(shè)在由三個(gè)部件(即，上內(nèi)殼80、外缸2、和上殼蓋4)包圍的空間內(nèi)，另一個(gè)密封環(huán)77設(shè)在由三個(gè)部件(即，上內(nèi)殼80、外缸2、和側(cè)架板16)包圍的空間內(nèi)。密封環(huán)76、77由彈性材料(如橡膠)制成，并且密封環(huán)76、77在沿軸向緊固時(shí)被卡緊就位。在把上內(nèi)殼80插入外缸2之前先把密封環(huán)76、77裝配在上內(nèi)殼80上。這時(shí)，不要在軸向壓緊密封環(huán)76、77，并且密封環(huán)76、77的外徑略小于外缸2的內(nèi)徑，因此可以很容易地把上內(nèi)殼80插入外缸2內(nèi)。當(dāng)把上內(nèi)殼80裝入外缸2時(shí)，通過螺栓66a和螺母66b軸向壓緊這個(gè)靠緊側(cè)架板16的密封環(huán)77，并且通過緊固到法蘭53上的上殼蓋4軸向壓緊密封環(huán)76。因此，軸向壓緊了密封環(huán)76、77，增大了它們的外徑，因而使它們的外周表面與外缸2的內(nèi)表面緊密接觸，因此得到了期望的密封性能。
泵的內(nèi)部部件(包括電機(jī)外框架14和側(cè)架板15、16)易于相對外缸2沿圖7中的軸向向下移動(dòng)，這是由泵內(nèi)產(chǎn)生的某種壓力分布引起的力所致。簡單地把架柱67焊接到外缸2和電機(jī)外框架14上不足以承受這樣一些力。
按照本明，側(cè)架板16徑向向外延伸，并且將板16焊接到外缸2上，以便足夠承受上述的力。在圖7中，由最終級葉輪8D產(chǎn)生的流體壓力作用在在密封環(huán)76和77之間沿軸向確定的空間內(nèi)。因此，包圍密封環(huán)76和77之間的空間的外缸2的一部分受到的內(nèi)部壓力大于外缸2的其它部分中的內(nèi)部壓力。將側(cè)架板16焊接到外缸2上以便在結(jié)構(gòu)上支持包圍密封環(huán)76和77之間的這個(gè)空間的外缸2的這個(gè)部分，這是非常有效的作法。焊到外缸2的上端的鑄造的法蘭53能夠有效地防止外缸徑向向外擴(kuò)大。
在外缸2中的吸口2d上方確定的并通入吸嘴5的通氣孔2d用于防止空氣陷入吸嘴5內(nèi)。
一般而言，單抽吸型多級泵，尤其是以高速操作的這樣一些泵，都具有很差的抽吸性能。因此，本發(fā)明原理能夠有效地改善全程流量泵以及普通泵的抽吸性能。
從以上所述顯然可以看出，本發(fā)明第五實(shí)施例具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)該實(shí)施例能提供一種結(jié)構(gòu)簡單的全周流量單抽吸型泵，它能抵消其中產(chǎn)生的軸向壓力負(fù)荷，并且能在很高的泵壓力頭下以低速率抽吸流體。
(2)該實(shí)施例能提供在高速操作時(shí)可維持期望的抽吸性能的泵。
(3)該實(shí)施例能提供可抵消其中產(chǎn)生的徑向負(fù)荷的泵。
雖然詳細(xì)表示并描述了本發(fā)明的某些優(yōu)選實(shí)施例，但應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，在不偏離所附的權(quán)利要求書的范圍的條件下，還可以作出各種各樣的變化的修改。
權(quán)利要求
1.一種具有改進(jìn)的流體通道的泵，包括一個(gè)外殼；一個(gè)設(shè)在所說外殼中的內(nèi)殼；一個(gè)容納在所說內(nèi)殼中的葉輪；以及設(shè)在所說外殼的外部的連通裝置，用于引導(dǎo)流體的主流從一個(gè)在所說外殼中確定的一個(gè)空間進(jìn)入在所說外殼中確定的另一個(gè)空間。
2.如權(quán)利要求1的具有改進(jìn)的流體通道的泵，進(jìn)一步還包括一個(gè)容納在所說外殼中的電機(jī)，所說電機(jī)包括一個(gè)定子和安裝在所說定子上并且固定地支撐在所說外殼中的一個(gè)圓柱形電機(jī)外框架；其中所說外殼包括第一外殼件和第二外殼件，第一外殼件在所說第一外殼件和所說圓柱形電機(jī)外框架之間確定了一個(gè)環(huán)形空間，第二外殼件安裝在所說第一外殼件的至少一個(gè)軸向端上。
3.如權(quán)利要求1的具有改進(jìn)的流體通道的泵，其中所說連通裝置包括安裝在所說外殼的一個(gè)外表面上的一個(gè)管或者一個(gè)盒。
4.如權(quán)利要求1的具有改進(jìn)的流體通道的泵，其中所說外殼由金屬板制成。
5.如權(quán)利要求3的具有改進(jìn)的流體通道的泵，其中的連通裝置焊接到所說外殼上。
6.如權(quán)利要求1的具有改進(jìn)的流體通道的泵，其中所說的泵包括具有多個(gè)葉輪的泵，并且對所說的連通裝置進(jìn)行安排，以便引導(dǎo)流體自前一級葉輪流向下一級葉輪。
7.如權(quán)利要求1的具有改進(jìn)的流體通道的泵，其中所說的泵包括具有多個(gè)葉輪的多級泵，所說葉輪具有對應(yīng)的吸口，并且在所說葉輪中至少有一個(gè)葉輪的吸口的開通方向與另一個(gè)葉輪的吸口的開通方向相反。
8.如權(quán)利要求2的具有改進(jìn)的流體通道的泵，其中所說的泵包括具有多個(gè)葉輪的多級泵，所說電機(jī)包括一個(gè)軸和一個(gè)裝在所說軸上并按可旋轉(zhuǎn)方式裝在所說定子中的轉(zhuǎn)子，在所說葉輪中有一個(gè)葉輪裝在所說軸的一端并且該葉輪具有沿第一方向開通的吸口，并且有另一個(gè)葉輪裝在所說軸的相對端并且該葉輪具有沿和所說第一方向相反的第二方向開通的一個(gè)吸口。
9.如權(quán)利要求2的具有改進(jìn)的流體通道的泵，其中所說電機(jī)包括一個(gè)密封電機(jī)，它具有一個(gè)軸、一個(gè)設(shè)在所說定子中并且確定了一個(gè)轉(zhuǎn)子室的密封外殼、和一個(gè)安裝在所說軸上并且按可旋轉(zhuǎn)方式裝在所說轉(zhuǎn)子室中的轉(zhuǎn)子，通過設(shè)在所說轉(zhuǎn)子室中的多個(gè)軸承組件按可旋轉(zhuǎn)方式支撐所說的軸，并且通過引入所說轉(zhuǎn)子室中的一部分流體來潤滑所說軸承組件。
10.如權(quán)利要求9的具有改進(jìn)的流體通道的泵，其中對所說葉輪進(jìn)行安排，使由所有所說葉輪產(chǎn)生的排放壓力都不會(huì)加到所說密封外殼上。
11.如權(quán)利要求7的具有改進(jìn)的流體通道的泵，進(jìn)一步包括兩個(gè)單個(gè)的螺旋轉(zhuǎn)室，它們分別與吸口開通方向相反的兩個(gè)葉輪分別相關(guān)聯(lián)，所說螺旋室具有相應(yīng)的端部，在這些端部螺旋室開始或停止螺旋，所說兩個(gè)螺旋室的位置彼此隔開大致180°，因此能抵消所說葉輪產(chǎn)生的徑向負(fù)荷。
12.如權(quán)利要求11的具有改進(jìn)的流體通道的泵，其中把兩個(gè)所說單個(gè)的螺旋室相互整體式構(gòu)成為一個(gè)單元部件。
13.如權(quán)利要求12的具有改進(jìn)的流體通道的泵，進(jìn)一步還包括一個(gè)軸密封件，它設(shè)在穿過兩個(gè)所說單個(gè)螺旋室的軸向孔中，用于防止流體通過所說軸向孔泄漏。
14.一種具有改進(jìn)的流體通道的泵，包括一個(gè)外殼；一個(gè)設(shè)在所說外殼中的電機(jī)，所說電機(jī)包括一個(gè)定子和一個(gè)裝在所說定子上并且固定地支撐在所說外殼中的圓柱形電機(jī)外框架；一個(gè)在所說外殼和所說電機(jī)外框架之間確定的環(huán)形空間，所說外殼包括第一外殼件和第二外殼件，第一外殼件在所說第一外殼件和所說圓柱形電機(jī)外框架之間確定了所說環(huán)形空間，第二外殼件裝在所說第一外殼件的至少一個(gè)軸向端上；一個(gè)泵部分，它具有至少一個(gè)設(shè)在所說外殼中的葉輪；以及連通裝置，它設(shè)在所說外殼的外部，用于引導(dǎo)流體的主流從所說外殼中確定的一個(gè)空間進(jìn)入所說外殼中確定的另一個(gè)空間內(nèi)。
15.如權(quán)利要求14的具有改進(jìn)的流體通道的泵，其中的所說連通裝置包括一個(gè)管或者一個(gè)盒，它們裝在所說外殼的外表面上。
16.如權(quán)利要求14的具有改進(jìn)的流體通道的泵，其中所說外殼由金屬板制成。
17.如權(quán)利要求14的具有改進(jìn)的流體通道的泵，其中把所說連通裝置焊接到所說外殼上。
18.如權(quán)利要求14的具有改進(jìn)的流體通道的泵，其中所說的泵包括具有多個(gè)葉輪的多級泵，并且對所說連通裝置進(jìn)行安排，以便能引導(dǎo)流體從前一級葉輪到后一級葉輪。
19.如權(quán)利要求14的具有改進(jìn)的流體通道的泵，其中所說的泵包括具有多個(gè)葉輪的多級泵，葉輪具有對應(yīng)的吸口，在所說葉輪中至少有一個(gè)葉輪的吸口開通方向與另一個(gè)葉輪的吸口開通方向相反。
20.如權(quán)利要求14的具有改進(jìn)的流體通道的泵，其中所說的泵包括具有多個(gè)葉輪的多級泵，所說電機(jī)包括一個(gè)軸和一個(gè)裝在所說軸上并且按可旋轉(zhuǎn)方式裝在所說定子中的轉(zhuǎn)子，在所說葉輪中有一個(gè)葉輪裝在所說軸的一端并且具有沿第一方向開通的吸口，在所說葉輪中還有另一個(gè)葉輪裝在所說軸的另一相對端上并且具有沿和第一方向相反的第二方向開通的吸口。
21.如權(quán)利要求14的具有改進(jìn)的流體通道的泵，其中所說的電機(jī)包括一個(gè)密封電機(jī)，它具有一個(gè)軸、一個(gè)設(shè)在所說定子中并且在其中確定了一個(gè)轉(zhuǎn)子室的密封外殼、以及一個(gè)裝在所說軸上并且按可旋轉(zhuǎn)方式設(shè)在所說轉(zhuǎn)子室中的轉(zhuǎn)子，通過設(shè)在所說轉(zhuǎn)子室中的多個(gè)軸承組件按可旋轉(zhuǎn)方式支撐所說軸，并且通過引入所說轉(zhuǎn)子室中的部分流體來潤滑所說軸承組件。
22.如權(quán)利要求21的具有改進(jìn)的流體通道的泵，其中對所說葉輪進(jìn)行安排，以便由所有所說葉輪產(chǎn)生的排放壓力不會(huì)作用在所說密封外殼上。
23.如權(quán)利要求20的具有改進(jìn)的流體通道的泵，進(jìn)一步還包括兩個(gè)單個(gè)的螺旋室，它們分別與吸口開通方向相反的兩個(gè)葉輪分別相關(guān)聯(lián)，所說螺旋室具有相應(yīng)的端部，在這些端部螺旋室開始或停止螺旋，所說兩個(gè)螺旋室的位置彼此隔開大致180°，因此能抵消所說葉輪產(chǎn)生的徑向負(fù)荷。
24.如權(quán)利要求23的具有改進(jìn)的流體通道的泵，其中把兩個(gè)所說單個(gè)的螺旋室相互整體式地構(gòu)成為一個(gè)單元部件。
25.如權(quán)利要求24的具有改進(jìn)的流體通道的泵，進(jìn)一步還包括一個(gè)軸密封件，它設(shè)在穿過兩個(gè)所說單個(gè)螺旋室的軸向孔中，用于防止流體通過所說軸向孔泄漏。
26.一種具有改進(jìn)的流體通道的泵，包括一個(gè)外殼；一個(gè)設(shè)在所說外殼中的電機(jī)，所說電機(jī)包括一個(gè)定子和一個(gè)裝在所說定子上并且固定地支撐在所說外殼中的圓柱形電機(jī)外框架；一個(gè)在所說外殼和所說電機(jī)外框架之間確定的環(huán)形空間，所說外殼包括第一外殼件和第二外殼件，第一外殼件在所說第一外殼件和所說圓柱形電機(jī)外框架之間確定了所說環(huán)形空間，第二外殼件裝在所說第一外殼件的至少一個(gè)軸向端上；以及一個(gè)單抽吸型多級泵部分，它具有多個(gè)設(shè)在所說外殼中的葉輪，在所說葉輪中至少有一個(gè)葉輪的吸口開通方向與另一個(gè)葉輪的吸口開通方向相反。
27.如權(quán)利要求26的具有改進(jìn)的流體通道的泵，其中所說的外殼由金屬板制成。
28.如權(quán)利要求26的具有改進(jìn)的流體通道的泵，其中所說電機(jī)包括一個(gè)軸和一個(gè)裝在所說軸上并且按可旋轉(zhuǎn)方式設(shè)在所說定子中的轉(zhuǎn)子，在所說葉輪中有一個(gè)葉輪裝在所說的一端并且具有沿第一方向開通的吸口，并且還有另一個(gè)葉輪裝在所說軸的另一個(gè)相對端上并且具有沿和第一方向相反的第二方向開通的吸口。
29.如權(quán)利要求26的具有改進(jìn)的流體通道的泵，其中所說電機(jī)包括一個(gè)密封電機(jī)，它具有一個(gè)軸、一個(gè)設(shè)在所說定子中并且在其中確定了一個(gè)轉(zhuǎn)子室的密封外殼、以及一個(gè)裝在所說軸上并且接可旋轉(zhuǎn)方式設(shè)在所說轉(zhuǎn)子室中的轉(zhuǎn)子，通過設(shè)在所說轉(zhuǎn)子室中的多個(gè)軸承組件按可旋轉(zhuǎn)方式支撐所說軸，并且通過引入所說轉(zhuǎn)子室的部分流體來潤滑所說軸承組件。
30.如權(quán)利要求29的具有改進(jìn)的流體通道的泵，其中對所說葉輪進(jìn)行安排，使由所有所說葉輪產(chǎn)生的排放壓力都不會(huì)作用在所說密封外殼上。
31.如權(quán)利要求26的具有改進(jìn)的流體通道的泵，其中所說環(huán)形空間被安排成能對所說圓柱形電機(jī)外框架施加均勻的流體壓力。
32.如權(quán)利要求28的具有改進(jìn)的流體通道的泵，其中向所說轉(zhuǎn)子的相對的兩端提供具有基本上相等壓力的流體，從而給所說轉(zhuǎn)子的所說相對的兩端施加基本上相等的流體壓力。
33.一種多級泵，包括一個(gè)外殼；多個(gè)容納在所說外殼中并且具有相應(yīng)吸口的葉輪在所說多個(gè)葉輪中至少有一個(gè)葉輪的吸口開通方向和另一個(gè)葉輪的吸口開通方向相反，從而可減小由所說的這些葉輪產(chǎn)生的軸向壓力；以及兩個(gè)單個(gè)的螺旋室，它們分別與吸口開通方向相反的兩個(gè)葉輪分別相關(guān)聯(lián)，所說螺旋室具有相應(yīng)的端部，在這些端部螺旋室時(shí)開始或停止螺旋，所說螺旋室的位置彼此隔開大致180°，因此能抵消由所說葉輪產(chǎn)生的徑向負(fù)荷。
34.如權(quán)利要求33的多級泵，其中把兩個(gè)所說單個(gè)螺旋室相互整體式構(gòu)成為一個(gè)單元部件。
35.如權(quán)利要求34的多級泵，進(jìn)一步還包括一個(gè)密封件，它設(shè)在穿過兩個(gè)所說單個(gè)螺旋室的軸向孔中，用于防止流體通過所說軸向孔泄漏。
36.一種具有改進(jìn)的流體通道的泵，包括一個(gè)外殼；一個(gè)設(shè)在所說外殼中的電機(jī)，所說電機(jī)包括一個(gè)定子和一個(gè)裝在所說定子上并且固定地支撐在所說外殼中的圓柱形電機(jī)外框架；一個(gè)在所說外殼的所說圓柱形電機(jī)外框架之間確定的環(huán)形空間；一個(gè)設(shè)在所說外殼中的內(nèi)殼；以及一個(gè)至少具有一個(gè)設(shè)在所說內(nèi)殼中的葉輪的泵部分；其中，所說內(nèi)殼有一個(gè)在其中確定的抽吸通道，該抽吸通道與所說環(huán)形空間溝通，用于把流體引入所說泵部分，并且在所說內(nèi)殼和所說外殼之間確定了一個(gè)排放通道，用于從所說泵部分排放流體。
37.如權(quán)利要求36的具有改進(jìn)的流體通道的泵，其中所說的內(nèi)殼包括一個(gè)帶有在其中整體式確定的所說抽吸通道的殼層。
38.如權(quán)利要求36的具有改進(jìn)的流體通道的泵，其中所說的泵部分包括多個(gè)具有相應(yīng)吸口葉輪，在所說多個(gè)葉輪中至少有一個(gè)葉輪的吸口開通方向與另一個(gè)葉輪的吸口開通方向相反。
39.如權(quán)利要求36的具有改進(jìn)的流體通道的泵，進(jìn)一步還包括定位在所說排放通道的每一側(cè)上的兩個(gè)密封件，用于防止流體從所說排放通道漏入所說抽吸通道。
40.如權(quán)利要求36的具有改進(jìn)的流體通道的泵，進(jìn)一步還包括設(shè)在所說內(nèi)殼中的多個(gè)螺旋室，用于抵消在所說內(nèi)殼中產(chǎn)生的徑向負(fù)荷。
41.一種具有改進(jìn)的流體通道的泵，包括一個(gè)外殼，一個(gè)設(shè)在所說外殼中的電機(jī)，所說電機(jī)包括一個(gè)軸、一個(gè)圍繞所說軸設(shè)置的定子、和一個(gè)裝在所說定子上并且固定地支撐在所說外殼中的圓柱形電機(jī)外框架；一個(gè)在所說外殼和所說圓柱形電機(jī)外框架之間確定的環(huán)形空間；一個(gè)設(shè)在所說外殼中的內(nèi)殼；一個(gè)第一泵部分，它具有至少一個(gè)裝在所說軸的一端的葉輪；以及一個(gè)第二泵部分，它具有至少一個(gè)裝在所說軸的另一端的葉輪；其中，所說第一和第二泵部分的葉輪的吸口開通方向彼此相反，容納所說第二泵部分的所說葉輪的所說內(nèi)殼內(nèi)有一個(gè)在其中確定的抽吸通道，抽吸通道與所說環(huán)形空間溝通，并且在所說內(nèi)殼和所說外殼之間確定了一個(gè)排放通道，用于從所說第二泵部分排放流體。
42.如權(quán)利要求41的具有改進(jìn)的流體通道的泵，其中所說的內(nèi)殼包括一個(gè)帶有在其中整體式確定的所說抽吸通道的殼層。
43.如權(quán)利要求41的具有改進(jìn)的流體通道的泵，進(jìn)一步還包括定位在所說排放通道的每一側(cè)上的兩個(gè)密封件，用于防止流體從所說排放通道漏入所說抽吸通道。
44.如權(quán)利要求41的具有改進(jìn)的流體通道的泵，進(jìn)一步還包括設(shè)在所說內(nèi)殼中的多個(gè)螺旋室，用于抵消在所說內(nèi)殼中產(chǎn)生的徑向負(fù)荷。
45.如權(quán)利要求41的具有改進(jìn)的流體通道的泵，進(jìn)一步還包括設(shè)在所說外殼的外表面上的一個(gè)抽吸盒或一個(gè)排放盒，用于調(diào)節(jié)泵的抽吸口或排放口。
46.如權(quán)利要求41的具有改進(jìn)的流體通道的泵，其中所說電機(jī)包括一個(gè)密封電機(jī)，它包括一個(gè)裝在所說定子上的密封外殼，所說密封外殼只受到由所說第一泵部分增高的壓力的作用。
47.如權(quán)利要求41的具有改進(jìn)的流體通道的泵，其中只操作所說第一泵部分時(shí)實(shí)現(xiàn)的流速范圍大于只操作所說第二泵部分時(shí)實(shí)現(xiàn)的流速范圍。
48.如權(quán)利要求41的具有改進(jìn)的流體通道的泵，其中所說第一泵部分的至少一個(gè)葉輪的吸口直徑大于所說第二泵部分的葉輪的吸口直徑。
49.如權(quán)利要求43的具有改進(jìn)的流體通道的泵，其中把所說兩個(gè)密封件中的至少一個(gè)密封件設(shè)在由所說內(nèi)殼、一個(gè)外缸、和裝在所說外缸的一端的一個(gè)殼蓋包圍的空間內(nèi)。
50.如權(quán)利要求41的具有改進(jìn)的流體通道的泵，其中所說電機(jī)包括一個(gè)裝在所說圓柱形電機(jī)外框架的一端的側(cè)架板，所說側(cè)架板徑向向外延伸并且焊接到所說外殼上，所說側(cè)架板有一個(gè)窗口，使流體能夠由此穿過。
51.一種具有改進(jìn)的流體通道的泵，包括一個(gè)外殼；以及一個(gè)泵部分，它具有多個(gè)容納所在說外殼中的葉輪，所說葉輪至少有兩種類型，它們具有不同的流速特性，在所說多個(gè)葉輪中第一級葉輪的流速大于任何一個(gè)隨后級葉輪的流速。
52.一種具有改進(jìn)的流體通道的泵，包括一個(gè)外殼；以及一個(gè)泵部分，它具有多個(gè)容納在所說外殼中的葉輪，在所說多個(gè)葉輪中的第一級葉輪的吸口直徑大于任何一個(gè)隨后級葉輪的吸口直徑。
53.如權(quán)利要求36、41、51、或52的具有改進(jìn)的流體通道的泵，其中的泵是以至少4000rpm的速度操作的。
全文摘要
一種具有改進(jìn)的流體通道的泵，該泵具有容納至少一個(gè)葉輪的內(nèi)殼和容納內(nèi)殼的外殼。該泵還有一個(gè)連通管，它設(shè)在外殼的外部，用于引導(dǎo)正在處理的流體的主流從在外殼內(nèi)確定的一個(gè)空間流入在外殼內(nèi)確定的另一個(gè)空間。
文檔編號(hào)F04D1/06GK1140239SQ96101268
公開日1997年1月15日 申請日期1996年2月9日 優(yōu)先權(quán)日1995年2月10日
發(fā)明者小林真, 山本雅和, 三宅良男, 伊勢本耕司, 八木薰, 上井圭太, 宮崎義晶, 飯島克自, 川畑潤也 申請人:株式會(huì)社荏原制作所