涉及泵密封组件的改进 技术领域 本发明总体上涉及泵并且更具体地涉及用于离心泵的密封组件, 所述离心泵可以 例如用于处理研磨材料诸如浆料等。
背景技术 传统的离心泵具有密封组件, 提供泵轴和泵壳之间的密封。多种类型的密封组件 用于这种应用。 一种典型的类型是压盖密封组件 (gland seal assembly), 其包括也被称作 填料箱 (stuffing box) 的罩。压盖密封组件典型地具有供泵轴穿过的圆柱形孔。在圆柱 形孔和泵轴之间提供环形间隙用以接收填充材料。 一种类型的填充材料可以是取决于应用 由任何合适的填充材料制成的多个填充环的形式。
填充材料通常被放置在所述罩或填料箱中并且用压盖从外侧端压缩。 由于填充件 的可压缩性, 这允许通过将压盖移入和移出形成填充间隔的环形间隙而调节所述填充件和 轴之间的间隙。外螺栓通常能实现这种调节。
由于泵送的浆料包括颗粒, 浆料泵存在涉及压盖密封组件的特定问题。这些颗粒 引起填充件和套筒的额外的摩擦和磨损。对于浆料泵来说, 通常将水从外部供应源注入到 组件中以减少这些问题和确保长寿命。 经由到达套环组件的进给沟槽将水注入到所述组件 中。所述套环组件可以包括套环和限流器或节流套。所述套环和限流器将经由所述沟槽引 入的水引导到围绕所述轴的间隙中。 这允许水进入到填充件和轴之间的间隙中用以正确地 和有效地润滑, 并且具有将固体或颗粒冲离所述密封组件的效果。
将水注入到密封组件中能引起泵流体的稀释, 其能增加下游处理例如脱水的成 本。泄漏到泵的大气侧的水通常仅仅流动而被浪费掉并且能变成环境问题。节流套或限流 器限制水流到泵中, 并且填充件被用来限制水流到大气侧。主要由于制造的公差引起的罩 和轴之间的相对大的间隙, 所以使用这些节流件。 在典型的应用中, 轴不真正垂直于填料箱 壁延伸。而且, 目前的密封组件是相对复杂的。
另一个问题涉及到将密封组件提升到合适的位置, 因为需要放置它以使部件配合 靠在它的外侧和内侧直径上的和也在它的后面上, 将密封组件提升到合适的位置能是困难 的。前面通常是仅有的能用于提升的面。
目前的用于提升密封组件的机构包括被铸造到填料箱的硬金属壳中的软材料插 件, 所述软材料插件被钻孔和攻螺纹。 所述填料箱具有在使用中插有螺栓的这些孔, 当需要 被安装到泵或者从泵拆卸掉时, 拆卸掉所述螺栓并且将提升工具螺接到填料箱上。在使用 中所述软插件变成硬金属填料箱中的磨损点, 并且所述螺栓经常磨损, 使得拆卸掉它们是 困难的, 或者在最坏的情况下, 自攻螺纹真实地磨损并且不能连接提升工具。 软材料插件降 低了填料箱的磨损寿命。
发明内容
在第一方面中, 披露了用于泵的密封组件的罩的实施方式, 该罩包括主本体和保持架, 该主本体具有壁部分和孔, 所述壁部分具有内侧和外侧, 所述孔在所述内侧和外侧之 间延伸通过所述主本体, 该保持架从所述主本体的内侧伸出, 所述保持架具有外边缘和支 承面, 该支承面朝着所述内侧向内地倾斜并且从所述外边缘朝着所述孔延伸。
在一些实施方式中, 所述保持架在所述孔的附近。 在一些实施方式中, 所述保持架 包括在所述孔的附近并且远离所述内侧地伸出的环形环, 所述支承面包括在所述环上远离 所述内侧呈锥形的环形面。在一些实施方式中, 所述主本体包括在它的邻近所述内侧的端 处延伸到所述孔中的径向向内延伸的环形凸缘。在一些实施方式中, 所述保持架是可固定 到所述主本体的或者与所述主本体是一体的。
在一些实施方式中, 所述主本体包括具有从其延伸通过的孔的中心部分, 所述壁 部分从所述中心部分一端大体上径向地延伸。在一些实施方式中, 所述孔适于接收从其通 过的轴和 / 或轴套筒, 所述孔的尺寸被设置成使得在所述轴和 / 或轴套筒和所述中心部分 的内壁之间有环形空间。
在第二方面中, 披露了用于与前述权利要求中任一项所述的罩一起使用的提升装 置的实施方式, 所述提升装置包括多个卡爪构件, 至少一个卡爪构件的位置相对于一个或 多个其它所述卡爪构件可调节, 各卡爪构件上具有适于接合所述保持架的支承面的结构以 能以夹持的方式支撑所述罩。 在一些实施方式中, 提供以周向地间隔开的方式布置的三个所述卡爪构件, 其中 一个卡爪相对于其它卡爪可调节。在一些实施方式中, 所述提升装置进一步包括具有纵轴 线的主本体, 和至少一个用于固定所述提升装置的安装支架, 所述至少一个可调节的卡爪 沿着所述主本体的纵轴线可滑动。在一些实施方式中, 所述结构是被构造成接合所述保持 架的支承面的钩状端。
在第三方面中, 披露了提升和移动离心泵的密封组件的罩的方法的实施方式, 该 方法包括以下步骤 : 提供如第一方面所描述的密封罩 ; 提供如第二方面所描述的提升装 置; 和将所述卡爪构件移动到合适的位置中以使得各所述卡爪构件的所述结构与所述保持 架的支承表面相接合, 并且固定所述保持架用以由所述提升装置移动。
因为密封罩的结构, 所述提升装置使得所述密封罩能经由所述保持架固定到其 上, 从而它能被移动和设置在合适的位置处。所述提升装置以不损害所述密封罩的整体性 的方式接合所述保持构件。
附图说明
虽然在发明内容中阐述了可以落入在方法和设备的范围之内的任何其它形式, 现 在将作为例子并且参考附图描述特定实施方式, 其中 :
图 1 是根据一个实施方式的、 包括泵罩和泵罩支撑件的泵组件的代表性的透视 图;
图 2 示出了图 1 中所示的泵组件的侧视图 ;
图 3 示出了图 1 中所示的泵组件的泵罩的透视分解图和泵罩支撑件的透视图 ;
图 4 示出了图 1 中所示的泵罩的一部分的进一步的透视分解图 ;
图 5 示出了图 1 中所示的泵罩支撑件的透视分解图 ;
图 6 示出了图 1 中所示的泵罩支撑件的透视图 ;图 7 示出了图 6 的泵罩支撑件的泵罩连接端的正视图 ;
图 8 示出了图 7 中所示的泵罩支撑件向右转动 90°后的侧视图 ;
图 9 示出了图 7 中所示的泵罩支撑件向左转动 90°后的侧视图 ;
图 10 示出了图 7 中所示的泵罩支撑件向左转动 180°后以示出驱动端的正视图 ;
图 11 示出了图 10 中所示的泵罩支撑件的驱动端和后部的透视图 ;
图 12 示出了图 11 中所示的泵罩支撑件的横截面中的透视图, 其中基架被向左转 动了 90° ;
图 13 示出了图 11 中所示的基架的横截面侧视图 ;
图 14 示出了图 12 和 13 中所示的隔板 (barrier) 元件的透视图 ;
图 15 示出了图 14 中所示的隔板元件的侧视图 ;
图 16 示出了图 1 和 2 中所示的泵组件的横截面图 ;
图 16A 是图 16 的一部分的放大图, 示出了将泵罩连接到泵罩支撑件的详细的截面 图;
图 16B 是图 16 的一部分的放大图, 示出了将泵罩内衬套连接到泵罩支撑件的详细 的截面图 ;
图 16C 是图 16 的一部分的放大图, 示出了将泵罩连接到泵罩内衬套的详细的截面 图;
图 17 是 16 的一部分的放大图, 示出了将泵罩内衬套连接到泵罩支撑件的详细的 截面图 ;
图 18 示出了如同前面在图 16、 16B、 16C 和 17 中所示的那样的连接销在被用作将 泵罩内衬套连接到泵罩支撑件的连接的组成部分时的前透视图 ;
图 19 示出了图 18 中所示的连接销的侧视图 ;
图 20 示出了图 19 中所示的连接销转动 180°后的侧视图 ;
图 21 示出了图 20 中所示的连接销向右转动 45°时的侧视图 ;
图 22 示出了图 18 到 21 的连接销的底部、 端视图 ;
图 23 示出了如同前面在图 3 和 16 中所示的密封组件罩的径向横截面中的示意 图, 其中密封组件罩处于围绕从泵罩支撑件延伸到泵罩的泵轴的位置 ;
图 24 示出了根据另一实施方式的密封组件罩的径向横截面中的示意图, 其中密 封组件罩处于围绕泵轴的位置 ;
图 25 示出了密封组件罩的透视图, 其示出了罩的在使用中被布置成最接近泵罩 支撑件的后侧 ( 或者在使用中的 ‘驱动侧’ );
图 26 示出了图 25 中所示的密封组件罩的侧视图 ;
图 27 示出了图 26 中所示的密封组件罩转动 180°后的侧视图, 并且示出了罩的朝 向泵的泵腔室定向的第一侧 ;
图 28 示出了图 27 中所示的密封组件罩转动 90°后的侧视图 ;
图 29 示出了根据一个实施方式的提升装置 (lifting device) 的透视图, 在所示 图中几乎与密封组件壳完全接合 ;
图 30 示出了图 29 中所示的提升装置向左转动 45°后的正视的侧视图 ;
图 31 示出了在图 29 中的线 31-31 处截取的、 图 29 中所示的提升装置和密封组件罩的平面图 ;
图 32 示出了密封组件罩的透视图, 示出了提升装置的提升臂的连接, 为了易于显 示去除掉了提升装置的剩余部分 ;
图 33 示出了图 32 中所示的密封组件罩和提升臂的前视图 ;
图 34 示出了在图 33 中的线 A-A 处截取的, 在图 32 中所示的密封组件罩和提升臂 的侧视图 ;
图 35 示出了图 1 和 2 中所示的泵组件的泵罩的透视图 ;
图 36 示出了图 35 中所示的泵罩的透视分解图, 其中罩的两个半件彼此分离开以 示出泵罩的内部 ;
图 37 示出了泵的罩的第一半件的正视图 ;
图 38 示出了泵的罩的第二半件的正视图 ;
图 39 示出了凸台 (boss) 的放大图, 示出了当两个罩半件连接在一起时泵罩的装 配;
图 40A 和图 40B 是图 39 中所示的凸台的放大图, 其中泵罩的半件被分离开以示出 定位设备的对准元件 ; 图 41 是代表性的、 透视的、 局部横截面图, 示出了具有根据一个实施方式的侧件 调节组件的泵罩, 其中侧件被布置在第一位置 ;
图 42 示出了类似于图 41 中所示的泵罩和侧件调节组件的视图, 其中侧件被布置 在第二位置 ;
图 43 是代表性的、 透视的、 局部横截面图, 示出了具有根据另一实施方式的侧件 调节组件的泵罩 ;
图 44 是代表性的、 透视的、 局部横截面图, 示出了具有根据另一实施方式的侧件 调节组件的泵罩 ;
图 45 是代表性的、 透视的、 局部横截面图, 示出了具有根据另一实施方式的侧件 调节组件的泵罩, 其中侧件被布置在第一位置 ;
图 46 示出了类似于图 45 中所示的那样的泵罩和侧件调节组件的视图, 其中侧件 被布置在第二位置 ;
图 47 示出了调节组件的一实施方式的部分截去的轴测图 ;
图 48 示出了调节组件的另一实施方式的截面图 ;
图 49 示出了调节组件的另一实施方式的部分截面图 ;
图 50 示出了当从罩的相对侧观察时图 4 中所示的泵罩的一部分的透视分解图, 示 出了用于侧件的调节组件 ;
图 51 示出了图 4 和 50 中所示的泵罩的前、 透视的、 部分横截面图 ;
图 52 示出了图 4、 50 和 51 中所示的泵罩的侧、 透视的、 部分横截面图 ;
图 53 示出了图 41 到 46 和图 50 到 52 中所示的侧件的侧视图 ;
图 54 示出了图 53 中所示的侧件的后透视图 ;
图 55 示出了图 3、 16、 17、 50、 51 和 52 中所示的泵主衬套件的顶部透视图 ;
图 56 示出了图 55 中所示的泵主衬套件的侧视图 ;
图 57 示出了图 1 和 2 中所示的泵组件的泵罩的透视的、 分解图和泵罩支撑件的透
视图 ; 图 58 示出了图 1 和 2 中所示的泵组件的泵罩的另一透视的、 分解图和泵罩支撑件 的透视图 ;
图 59 示出了图 1 和 2 中所示的泵组件用来泵送流体时所获得的一些实验结果。
具体实施方式
参考附图, 图 1 和 2 大体上示出了泵 8, 该泵 8 具有泵罩 20 所被连接的基架或基座 10 形式的泵罩支撑件。在泵行业中基架有时也可以被称作框架。所述泵罩 20 大体上包括 外壳 22, 所述外壳 22 由两个侧壳件或半件 24、 26( 有时候也被称作框架板和盖板 ) 组成, 所 述两个侧壳件或半件 24、 26 围绕两个侧壳件 24、 26 的周边结合在一起。所述泵罩 20 被形 成有入口孔 28 和排出出口孔 30, 并且当在加工工厂中处于使用中时, 通过管道将泵连接到 所述入口孔 28 和所述出口孔 30, 例如以有助于泵送矿物浆料。
所述泵罩 20 进一步包括泵罩内衬套 32, 所述泵罩内衬套 32 被布置在所述外壳 22 内并且包括主衬套 ( 或涡壳 )34 和两个侧衬套 36、 38。 侧衬套 ( 或者后衬套 )36 被定位成更 接近所述泵罩 20 的后端 ( 也就是, 最接近基架或基座 10), 并且另一侧衬套 ( 或前衬套 )28 被定位成更接近所述泵罩 20 的前端。 如同在图 1 和 2 中所示的那样, 当组装所述泵用以使用时, 所述外壳 22 的两个侧 壳件 24、 26 通过围绕所述壳件 24、 26 的周边定位的螺栓 46 而连接在一起。此外, 并且如同 在图 36 到 40B 中所示的那样, 当组装时, 两个侧壳半件 24、 26 通过凸舌和凹槽接头装置插 接 (spigot) 在一起, 使得两个壳半件 24、 26 同心地对准。尽管在图 3 和 4 所示的例子中主 衬套 ( 或涡壳 )34 被制成为一件式, 形状类似于车胎的 ( 并且由金属材料制成 ), 但是在一 些实施方式中, 主衬套 ( 或者涡壳 ) 也能由两个分离的半件 ( 由诸如橡胶或弹性体的材料 制成 ) 组成, 其能被组装在各侧壳件 24、 26 内并且被装配在一起以形成单个主衬套。
当组装泵 8 时, 涡壳 34 中的侧开口被两个侧衬套 36、 38 填充以形成布置在所述泵 外壳 22 内的连续地镶衬的腔室。 密封腔室罩包围侧衬套 ( 或者后衬套 )36 并且被布置成密 封在轴 42 和基架或基座 10 之间的空间以防止从外壳 22 的后部区域泄漏。密封腔室罩的 形式是具有中心孔的圆形盘, 并且在一种装置中被称作填料箱 (stuffing box)70。填料箱 70 被布置成邻近侧衬套 36 并且在基架 10 和围绕所述轴 42 的轴套筒和填充件之间延伸。
叶轮 40 被设置在所述涡壳 34 内并且被安装到具有转动轴线的驱动轴 42。 马达驱 动器 ( 未示出 ) 通常通过皮带轮连接到轴 42 的在基架或基座 10 的后面的区域中的暴露端 44。叶轮 40 的转动使得流体 ( 或固液混合物 ) 被泵送以从连接到入口孔 28 的管穿过, 通 过由涡壳 34 和侧衬套 36、 38 形成的腔室, 并且然后经由出口孔 30 从泵 8 流出来。
参考图 6 到 10 并且参考图 16 和 17, 现在将描述泵罩 20 安装到基架或基座 10 的 安装机构的细节。图 6 到 10 示出了泵基架或基座 10, 其中去除掉了泵罩 20 以能更好地观 察基座 10 的元件。如同在图 3 中所示的那样, 基架或基座 10 包括基座板 46, 该基座板 46 具有支撑主本体 52 的间隔开的腿 48、 50。 所述主本体 52 包括轴承组件安装部分, 用于接收 至少一个用于泵驱动轴 42 的轴承组件, 所述泵驱动轴 42 延伸通过所述轴承组件。所述主 本体 52 具有一系列从其延伸通过以接收驱动轴 42 的孔 55。在主本体 52 的一端 54 处形成 有用于将泵罩 20 安装和固定到其上的泵罩安装构件。安装构件被示为具有环形本体部分
56, 该环形本体部分 56 与主本体 52 一体地形成或者与主本体 52 一起铸造而成, 使得泵罩 支撑件是整体式的、 一件式部件。然而, 在其它实施方式中, 环形本体和主本体可以被分离 地形成或铸造或者通过任何合适的方法固定在一起。
环形本体 56 包括径向延伸的安装凸缘 58 和从其延伸的轴向延伸的、 环形定位套 环 ( 或套管 )60, 所述安装凸缘 58 和套管 60 用来将泵罩 20 的各种元件定位和固定到基架 或基座 10, 如将在下文中更全面地描述。尽管所述安装凸缘 58 和环形定位套环或套管 60 在附图中被示为连续的环状构件, 在其它实施方式中, 安装构件无需总包括被连接到主本 体 52 或者与所述主本体 52 一体地形成的连续的、 实心环形式的环形本体 56, 并且事实上所 述凸缘 58 和 / 或套管 60 可以被形成为断续的或者不连续的环形式。
基架 10 包括通过所述安装凸缘 58 形成的并且围绕其间隔开的四个孔 62, 用以接 收用于相对于彼此定位主衬套或涡壳 34 和泵外壳 22 的衬套定位和固定销 63。这四个孔 62 围绕环形本体 56 外周地排列并且设置在多个螺钉接收孔 64 之间, 螺钉接收孔 64 也通过 安装凸缘 58 设置。所述螺钉接收孔 64 被布置为用以接收固定构件, 用于将泵壳 22 的侧壳 件 22 固定到基架 10 的安装凸缘 58。所述螺钉接收孔 64 与定位在所述泵壳 22 的侧壳件 24 中的螺纹孔协同操作以接收安装螺钉。 环形定位套环或套管 60 被形成有与所述环形定位套环 60 的外周相对应的第二定 位表面 66 和与所述环形定位套环 60 的内周相对应、 向内地面向轴 42 的转动轴线的第一定 位表面 68。这些内和外定位表面 66、 68 各自彼此平行并且平行于驱动轴 42 的转动轴线。 在图 16 中能最清楚地看到这个特征。参考图 16 和 17, 当泵 8 处于组装位置时, 主衬套 34 的一部分邻靠在所述外定位表面 66 上, 并且侧衬套 36 和填料箱 70 的一些部分邻靠在所述 内定位表面 68 上。定位表面 66 和 68 能在同时被加工为延伸通过被加工的主本体 52 的孔 55, 其中在一个装配操作中在机器中进行零件装配。这种最后加工产品的制造的技术能确 保真正平行的表面 66、 68 以及与用于驱动轴的孔 55 相对准。
参考图 16 和 17, 其示出了在泵的组装期间泵基架 10 如何起作用以使泵和泵罩 20 的多个元件对准和连接到泵基架 10。 图 16 中所示的泵罩 20 包括如前面所描述的两个侧壳 24、 26。两个侧壳 24、 26 围绕它们的周边被连接在一起并且通过多个固定装置例如螺栓 46 固定在一起。侧壳件 26 在泵 8 的吸入侧上并且被提供有入口孔 28。侧壳件 24 在泵 8 的驱 动 ( 或马达 ) 侧上并且通过穿过在安装凸缘 58 中形成的螺钉接收孔或螺纹孔 64 设置的螺 钉或螺纹安装螺栓而固定地连接到泵罩支撑件 10 的安装凸缘 58。
泵壳 22 被提供有内主衬套 34, 其可以是如图 3 和 16 所示的单件式 ( 典型地是金 属衬套 ) 或者两件式 ( 典型地是弹性体衬套 )。内主衬套 34 进一步限定供叶轮 40 设置在 其内用以转动的泵腔室 72。叶轮 40 被连接到驱动轴 42, 该驱动轴 42 延伸通过所述基架或 基座 10 并且被分别收纳在所述基架 10 的第一环形空间 72 和第二环形空间 79 内第一轴承 组件 75 和第二轴承组件 77 支撑。
在图 23 到 28 中示出了填料箱 70 并且所述填料箱 70 围绕所述驱动轴 42 设置, 并 且提供围绕所述驱动轴 42 的轴密封组件。通过与环形定位套环或套管 60 的其中一个定位 表面 66、 68 接触, 所述主内衬套 34、 填料箱 70 和壳侧衬套 36 都正确地对准, 如同在图 17 中 最佳地所示。
图 16A 和 17 示出了图 16 中所示的泵组件的放大部分。具体而言, 示出了泵基架
或基座 10 的安装构件 56 的一部分, 示出泵的元件的连接。如同所示的那样, 侧壳件 24 被 形成有轴向延伸的环形凸缘 74, 该环形凸缘 74 的直径的尺寸被设置成与围绕泵基架 10 的 环形定位套环或套管 60 的第二、 面向外的定位表面 66 配合。侧壳件 24 的环形凸缘 74 也 对齐靠在安装凸缘 58 上并且被构造有孔 76, 该孔 76 被设置成与泵基座 10 的安装凸缘 58 中的孔 64 相对准。侧壳件 24 的环形凸缘 74 也被形成有与所述安装凸缘 58 的孔 62 相对 准的孔用以通过其设置固定装置, 如同在前面所描述的那样。
填料箱 70 具有径向延伸的部分 78, 其对齐靠在所述基架 10 的定位套环或套管 60 的内肩部 80 上, 并靠在所述套管 60 的第一定位表面 68 上。壳侧衬套 ( 或后衬套 )36 也被 构造有径向延伸部分 82, 径向延伸部分 82 被设置成与所述填料箱 70 的延伸部分 78 相邻近 并且对齐地靠在所述套环或套管 50 的第一定位表面 68 上。内主衬套 34 具有对齐地靠在 所述壳侧衬套 36 的延伸部分 82 上并且因此被对准在合适位置中的径向向内延伸的环形部 分 84。这样, 壳侧衬套 36 的一部分被布置在所述填料箱 70 和所述内主衬套 34 之间。在金 属件的情况下, 垫圈或 O 型环 86 被用来密封各件之间的间隔。
内主衬套 34 被构造有轴向延伸的环形凸缘或随动件 88, 其直径的大小被设置成 接纳成围绕所述环形定位套环或凸缘 60 的外周或第二定位表面 66。 环形随动件 88 的周边 大小也被设置成被接收在形成于所述侧壳件 24 的环形凸缘 74 中的环形间隔 90 内。随动 件 88 被形成有径向延伸的唇缘 92, 该唇缘 92 具有远离所述泵基座 10 的安装凸缘 58 定向 的面 94。所述唇缘 92 的面 94 倾斜于与所述泵 8 的转动轴线垂直的平面。
衬套定位和固定销 63 被接纳为通过安装凸缘 58 中的孔 62 并且被接纳在所述侧 壳件 24 的孔 96 中, 以接合所述内主衬套 34 的唇缘 92。所述固定销 63 的头部 98 可以被 构造成接合所述随动件 88 的唇缘 92。所述固定销 63 的头部 98 也可以被形成有成形终端 168 定位部分, 其座靠在侧壳件 24 上在盲端腔 100 中, 从而固定销 63 的转动施加推力, 该推 力提供所述内主衬套 34 相对于所述侧壳件 24 的运动并且将所述固定销 63 锁定在合适的 位置中。
所述泵基架 10 和泵元件的布置使得安装构件 56 和它的相关联的安装凸缘 58 以 及具有第一定位表面 68 和第二定位表面 66 的环形定位套环或凸缘 60, 提供所述泵壳件 24、 内主衬套 34、 壳侧衬套 36 和填料箱 70 的正确的对准。所述布置也相对于所述泵罩 20 正确地对准所述驱动轴 42 和叶轮 40。 当至少一个部件与所述第一定位表面 68 和第二定位 表面 66 中的各自的一个接触时, 这些相互配合件变得正确地同心地对准。例如, 所述内主 衬套 34 的环形随动件 88 与所述第二定位表面 66 的对准 ( 以相对于基架 10 同心对准地设 置所述主衬套 ), 以及所述填料箱 70 与所述第一定位表面 68 的对准 ( 以提供填料箱孔与所 述轴 42 的良好的同心对准 ) 是最重要的。如果这两个部件被定位在所述套筒或套环 60 的 各自的定位表面处, 能获得泵设备的许多对准好处。 在其它实施方式中, 如果有至少一个部 件设置在所述环形定位套环或凸缘 60 的任一侧上, 那么可以想象得到, 能开发部件的其它 形状和布置以彼此相互配合, 并且维持由在附图中所示的实施方式中示出的布置所提供的 同心的好处。
所述环形定位套环或凸缘 60 的使用允许所述泵壳 22 和泵侧衬套 36 与所述填料 箱 70 和所述驱动轴 42 正确地对准。因此, 叶轮 40 能在所述泵腔室 72 和所述内主衬套 34 之内正确地转动, 以因此允许所述内主衬套 34 的内部和所述叶轮 40 之间的精细的操作公差, 尤其是在所述泵 8 的前侧, 这将被简略地描述。
而且, 因为相对于所述泵基座 10 直接设置填料箱 70 和泵衬套 34, 因此改进了泵 在操作中的同心性, 所以所述布置是在传统的泵罩布置上的改进。 在现有技术的布置中, 轴 在轴罩中转动, 所述轴罩本身被连接到泵罩支撑件。 所述泵罩支撑件与所述泵的壳相关联。 最后, 所述填料箱被联接到所述泵壳。因此, 在现有技术的布置中, 所述轴罩和所述填料箱 之间的联接是间接的, 导致公差的积累, 所述公差的积累是例如泄漏、 必须使用复杂的填充 件等问题的根源。
概括地, 在非限制性的情况下, 这里所描述的泵基座或基架 10 的实施方式至少具 有以下优势 :
1. 单个套管将所述泵壳、 泵衬套和填料箱连接和对准到所述泵轴, 而无需依靠通 过多个相关联的零件实现的这些部件的对准, 由于通常的公差的积累, 依靠通过多个相关 联的零件实现的这些部件的对准总是导致偏移。
2. 能在同一个操作中将套管加工为用于轴的孔, 其中在一个操作中在机器中进行 零件的装配, 并且因此具有真正平行的外直径和内直径。
3. 整体式 ( 一件式 ) 泵基架或基座, 其更易于铸造并且然后机械修整。 4. 具有全面改进的同心性的泵 - 如果使用金属衬套, 它进而使得泵的前入口衬套 ( 狭口衬圈 ) 对准泵轴。也就是, 轴 42 与基架 10 并且与凸缘 58 和套管 60 同心地对准, 其 进而意味着壳 24 和主衬套 34 直接与轴 42 对准, 其进而意味着前壳 28 和主衬套 34 与轴 42 相对准, 使得前衬套 38 和轴 42( 以及叶轮 40) 更好地对准。结果是, 泵叶轮 40 和前衬套 38 在所述泵的入口处的间隙能因此被维持为是同心的和平行的 - 也就是, 前侧衬套内壁平行 于叶轮的前转动面, 其导致泵性能改进和腐蚀性磨损的可能性降低。同心性的改进因此在 整个泵上延展。
5. 在所示的布置中, 所述轴 42 被固定在合适的位置 ( 也就是, 以防止朝向或者远 离所述泵罩 20 滑动 )。 浆料泵行业标准通常提供在轴向方向上可滑动地调节的轴位置以调 节泵间隙 ( 在叶轮和前衬套之间 ), 然而, 这种方法增加了零件的数量, 并且当泵正在操作 时不能调节叶轮。 而且, 在工业实践中, 调节轴位置影响驱动对准, 其也应当被再对准, 但是 因为进行这种调节需要额外的维护时间, 很少进行再对准。这里所示的构造提供了非滑动 的轴, 提供了更少的零件和更少的维护。进一步地, 取决于泵的应用, 所使用的轴承能在任 一方向上获得推力, 并且不需要特定推力轴承。
在泵的第一次组装期间, 填料箱 70 并且然后壳侧衬套 36 被设置在第一定位表面 68 上并且彼此接触, 在这两个步骤之前、 中间或之后, 能通过旋拧到所述安装凸缘 58 而配 合所述外壳 24。其后, 能通过沿着所述第二定位表面 66 朝向所述基架 10 滑动直到所述内 主衬套 ( 其被布置成超过所述环形定位套环 60 的自由端 ) 的延伸的环形部分 84 对齐靠在 所述壳侧衬套 36 的延伸部分 82 上并且因此被对准在合适的位置中而设置所述主衬套 34, 使得所述壳侧衬套 36 被定位在所述填料箱 70 和所述内主衬套 34 之间的紧密的相互配合 关系中。在维护将新泵部件添加到机架或基座 10 上期间能反过来进行这个相同的过程。
参考图 11 到 15, 现在将描述泵基架或基座 10 的特征的细节。图 11 到 15 示出了 泵基架或基座 10, 其中去除掉了泵罩 20 以能更好地观察基座 10 的元件。如同已经参考图 3 所描述的那样, 基架或基座 10 包括主本体 52, 该主本体 52 包括轴承组件安装部分, 用于
接收用于泵驱动轴 42 的至少一个轴承组件, 所述泵驱动轴 42 延伸通过所述轴承组件。所 述主本体 52 具有一系列从其延伸通其以接收驱动轴 42 的孔 55。
如同在图 12 中清楚地所见, 所述泵基架或基座 10 的主本体 52 是中空的, 具有朝 向所述泵基座 10 的第一端 54 定向的第一开口 55 和在所述泵基座 10 的第二端 103 处的第 二开口 102。后凸缘 122 被设置在所述第二端 103 处。后凸缘 122 提供用于连接轴承组件 124 的端帽的装置, 如图 5 所示, 这在本领域中是已知的。具有大体上圆柱形内壁 116 的桶 类腔室 104 被形成在所述第一开口 55 和第二开口 102 之间。泵 8 的驱动轴 ( 未示出 ) 延 伸通过所述第二开口 102、 通过所述腔室 104 并且通过所述第一开口 55, 这在下文中进一步 描述。在所述主本体 52 中形成朝向所述泵基座 10 的第一端 54 的第一环形空间 73, 并且形 成朝向所述泵基座 10 的第二端 102 的第二环形空间 79。所述第一环形空间 73 和第二环形 空间 79 被构造为接收区域以分别将各自的球轴承组件或辊轴承组件接收在其内 ( 第一轴 承组件 75 和第二轴承组件 77), 驱动轴收纳在其内并且从其延伸通过。轴承组件 75、 77 支 承所述驱动轴 42。
所述主本体 52 的腔室 104 被布置成提供用于润滑所述轴承组件 75、 77 的润滑剂 的保持件。贮槽 106 被设置在所述腔室 104 的底部。如同在图 12 和 13 中最清楚地看到的 那样, 所述主本体 52 可以被形成有孔口 108, 可以通过其将润滑剂引入到所述腔室 104 中, 或者可以通过其排出腔室 104 中的压力。所述主本体 52 也可以被构造有用于从所述主本 体 52 排放润滑剂的排放端口 110。进一步地, 所述主本体 52 可以被构造有窗口 112 或者类 似装置用以检查或确定腔室 104 中的润滑剂的水平。 所述泵基架或基座 10 可以适于保持不同类型的润滑剂。也就是, 腔室 104 和贮槽 106 可以适于使用液体润滑剂, 例如油。可选地, 更有粘性的润滑剂例如油脂可以被用来润 滑轴承, 并且, 为了那个目的, 润滑剂保持装置 114 可以被设置在所述主本体 52 内, 邻近所 述第一环形空间 73 和第二环形空间 79, 以确保更有粘性的润滑剂和轴承组件 75、 77 之间的 正确的接触, 所述轴承组件 75、 77 被收纳在各自的环形空间 73、 79 内, 环形空间 73、 79 由定 位在各自的环形空间 73、 79 和贮槽 106 中的轴承组件 75、 77 之间的部分隔板形成的, 如将 在这里所描述的。
所述第一环形空间 73 通过从内壁 116 朝向罩基座 10 的轴向中心线延伸的第一壁 肩部部分 118 与腔室 104 区分开。所述第二环形空间 79 通过也从内壁 116 朝向所述罩基 座 10 的中心线延伸的第二壁肩部 120 部分与腔室 104 区分开。
各润滑剂保持装置包括环部分 126 形式的环形隔板壁, 如同在图 14 和 15 中最清 楚地示出的那样, 其具有外周边缘 128。 如同在图 13 中所示的那样, 润滑剂保持装置 114 的 外周边缘 128 的大小被设置成被接收在分别形成在第一壁部分 118 和第二壁部分 120 中的 凹槽 130、 132 内。润滑剂保持装置 114 由能给环部分 126 提供实质性刚度的材料制成。在 尤其合适的实施方式中, 润滑剂保持装置 114 由这样的材料制成, 虽然其是足够刚性的, 但 是也具有足够的弹性模量以使得所述环部分 126 能充分地挠曲, 从而外周边缘 128 能被容 易地安装到凹槽 130、 132 内和从凹槽 130、 132 脱离。
各润滑剂保持装置 114 也被形成有基凸缘 134, 所述基凸缘 134 从所述环部分 126 横向地延伸并且, 如同在图 12 和 13 中最佳地所示, 当处于使用中时, 其大小被设置成适于 与贮槽 106 相邻, 在各自第一沟槽 136 和第二沟槽 138 之上延伸 ( 或者覆盖其之上 ), 以调节
润滑剂离开第一排放狭槽 140( 在第一环形空间 73 的底部中 ) 和离开第二排放狭槽 142( 在 第二环形空间 79 的底部中 ) 通向贮槽 106 的移动。在使用中, 基凸缘 134 的自由外边缘邻 接各轴承组件 75、 77。
在操作中, 期望粘性相对更高的润滑剂材料例如油脂在循环中被保持在轴承组件 75、 77 的区域中并且不收集在基座或基架 10 的贮槽 106 中。与收纳在第一环形空间 73 内 的轴承组件 75 接触的润滑剂由于重力的作用, 通常朝向第一排放狭槽 140 移动, 并且然后 移动到与贮槽 106 流体连通的第一沟槽 136。同样地, 与收纳在第二环形空间 79 内的轴承 组件接触的润滑剂由于重力的作用通常朝向所述第二排放狭槽 142 移动并且然后移动到 与所述贮槽 106 流体连通的第二沟槽 138 中。 当就位时, 润滑剂保持装置 114 被设计成保持 润滑剂与在第一和第二环形空间 73、 79 中的各轴承组件 75、 77 接触。也就是, 润滑剂保持 装置 114 的环部分 126 用来保持油脂与轴承组件接触, 以使油脂不被置于贮槽 106 中。基 凸缘 134 限制流体流入第一 136 或第二 138 沟槽。因此, 通过确保轴承组件和油脂 ( 或者 油脂类物质 ) 之间的足够的接触时间和保持力而正确地润滑轴承。
可选地, 如果例如油等易移动的流体被用作润滑剂, 润滑剂保持装置 114 被完全 拆卸掉以允许例如油等易流动的流体被用作用于润滑轴承组件 75、 77 的润滑剂。这使得油 或其它易流动的润滑剂能与轴承组件 75、 77 自由地接触, 在某些应用中其可能是合适的和 所期望的。 可拆卸的润滑剂保持件 114 的目前的布置意味着能用油脂或油润滑相同的轴承。 为了实现这一点, 因为框架内侧的容积通常是大的并且油脂润滑剂将是太易于从轴承流失 的 ( 其将导致减少的轴承寿命 ), 设置卡入式润滑剂保持件 114( 也被称作油脂保持件 ) 以 将油脂容纳的靠近各轴承组件 75、 77。 在另一方面, 油需要空间以流动和以形成在使用中部 分地浸没轴承的液浴 (bath)。在这种情形中, 根本不需要油脂保持件 114, 并且如果存在, 能使得油堆积在轴承的区域中, 因此引起过渡的搅动和加热。这两种状况都将减少轴承的 寿命。
参考附图, 现在将描述泵的内主衬套 34 的特征的进一步的细节和固定销 63 的细 节。图 18 到 22 示出了固定销 63, 并且图 16 和 17 示出了在与泵组件一起使用中固定销 63 的位置。图 3、 16、 17、 55 和 56 示出了泵的主衬套 34。图 57 和 58 示出了泵罩的透视分解 图, 示出了在泵的维护期间内主衬套 34 的定位的两种可能配置。
如同前面所描述的那样, 为了相对于基架 10 以及侧壳件 24 定位内主衬套 34, 提供 四个分离的定位和固定销 63。 在其它实施方式中, 可以想象得到, 能使用多于或少于四个固 定销 63。如同在附图中所示的那样, 内主衬套 34 被设置在泵壳 22 内并且大体上镶衬在泵 8 的中心腔室内, 叶轮 40 设置在泵 8 的中心腔室内用以转动, 这在本领域中是已知的。 内主 衬套 34 可以由提供耐磨性的多种不同材料制成。尤其通常使用的材料是弹性体材料。
如同已经描述过了的那样, 环形随动件 88 被形成有径向延伸的唇缘 92, 该唇缘 92 具有的面 94, 面 94 被定向为远离所述基架 10 的安装凸缘 58。所述唇缘 92 的面 94 倾斜于 与所述泵 8 的转动轴线垂直的平面。如同在图 17 种所示的那样, 通过所述基架 10 的安装 凸缘 58 中的孔 62 设置连接和固定销 63 并且将所述连接和固定销 63 设置到所述侧壳件 24 的孔 96 中以接合所述内主衬套 34 的唇缘 92。
在图 18 到 22 中示出了固定销 63 的结构构造。所述固定销 63 包括杆 144, 该杆
144 在一端 148 处具有头部 98 并且在另一端 152 处具有工具可操作的元件 150。所述杆 144 包括颈部部分 154 并且所述头部 98 包括在其上的凸轮式表面 (cammed surface)156。 所述凸轮式表面 156 包括前边缘 158、 第一部分 160 和终止于肩部 164 处的第二部分 162。 所述头部 98 具有与所述凸轮式表面 156 的前边缘 158 相邻近并且也邻接所述肩部 164 的 平表面部分 166。如同在附图中能看到的那样, 与所述第二部分 162 相比, 所述凸轮式表面 156 的第一部分 160 具有更大的倾斜度。所述凸轮式表面 156 在远离所述一端 148 的方向 上大体上是盘旋的、 螺旋的或者螺旋面的形状。所述头部 98 进一步包括在所述另一端 152 处的成形定位自由端 168。
如同在图 16 和 17 中所示的那样, 固定销 63 被接收在侧壳件 24 中的孔或开口 96 内, 所述孔 96 具有成形的终端 ( 或盲端 ) 腔 100, 该成形的终端腔 100 具有与所述固定销 63 的头部 98 的成形自由端或终端 168 的定位部分协同操作的成形部分。所述凸轮式表面适 于接靠在所述内主衬套 34 的随动件 88 部分上。随动件 88 呈现环形凸缘的形式, 其从所述 内主衬套 34 的侧部轴向地延伸并且其包括由径向延伸的唇缘 92 限定的环形周边凹槽 170, 其中唇缘 92 的面 94 倾斜于与泵的转动轴线垂直的平面。
当在使用中配置时, 通过所述安装凸缘 58 的孔 62 插入所述固定销 63, 并且所述平 表面部分 166 的尺寸被设置成当所述固定销 63 处于正确的方位时允许所述头部 98 通过所 述内主衬套 34 的侧部上的径向延伸的唇缘 92 的外沿。所述固定销 63 具有圆锥形的成形 定位自由端 168, 其对应于所述孔 92 的盲端 100 的圆锥形底部。当插入所述固定销 63 时, 它的终端 168 对齐靠在所述盲端 100 的底部上并且位于所述盲端 100 的底部中, 并且然后 能通过扳手或类似工具旋转所述固定销 63。所述固定销 63 的自由端 168 和所述盲端 100 之间的接触确保所述凸轮式表面 156 相对于所述内主衬套 34 的唇缘 92 的正确定位, 并且 提供用于所述固定销 63 的定位装置。
当转动所述固定销 63 时, 螺旋形的凸轮式表面 156 与所述内主衬套 34 的侧凸缘 上的凹槽 170 的外端相接合。因为凹槽 170 具有倾斜的内侧面 94, 当转动所述固定销 63 时, 螺旋形凸轮式表面 156 开始接触在并且承靠在所述内主衬套 34 上, 引起相对于所述侧 壳件 24 的运动 ( 以在轴向位移上将所述内主衬套 34 拉得更接近所述侧壳件 24)。产生的 推力也使得所述固定销 63 的端部与所述泵壳件 24 的孔 92 中的盲端 100 的底部接触并且 转动。因此, 当所述头部 98 的肩部 164 接触所述唇缘 92 时, 所述固定销 63 锁定在合适的 位置处以停止该转动。所述凹槽 170 和所述固定销 63 的头部端 98 的尺寸被设置成只有在 转动大约 180 度之后所述固定销 63 锁定。所述凸轮式表面 156 的端部分 162 上的减少的 斜度有助于锁定所述固定销 63, 并且也防止松动。
所述固定销 63 是自锁的并且不松开除非通过使用工具反向转动所述固定销 63 而 被释放。为了转动所述固定销 63, 工具接收端 66 可以被构造成接收工具, 并且如同所示的 那样, 所述工具接收端 66 可以被形成为六角头以接收扳手或扳钳。所述工具接收端 66 可 以被构造有用以接收能转动所述固定销 63 的工具的任何其它合适的形状, 尺寸或装置。
围绕所述基架 10 的安装凸缘 58 形成多个开口 62, 并且在所述泵的侧壳件 24 中形 成多个孔 96 以容纳通过其设置的多个固定销 63, 从而将所述内主衬套 34 固定在如同所描 述的那样的合适位置处。尽管在这里参考将内主衬套 34 固定在泵壳件 24 的驱动侧上描述 和示出了固定销 63, 但是固定销 63 和相协作的元件也适于将内主衬套 34 的相反侧固定到泵壳件 26, 如同在图 16、 16C 和 58 中所示的那样。这是因为所述衬套 34 在它的相反侧上具 有类似的随动件 88 和凹槽 170 布置, 现在将进行描述。
图 3 中所示的内主衬套 34 在它的相反侧中被设置有开口 31 和 32, 其中一个开口 31 提供用于将材料流引入到所述主泵腔室 34 中的入口开口。 另一开口 32 提供用于可转动 地驱动布置在所述内主衬套 34 内的叶轮 40 的驱动轴 42 的引入。所述内主衬套 34 是涡形 形状, 具有排出出口孔 30 和被成形为大体上类似于车胎的主本体。
由类似的、 连续的、 周边的、 向外地突出的凸缘围绕所述主衬套 34 的各个侧开口 31 和 32, 所述凸缘各自具有径向延伸的唇缘 92 和由所述唇缘 92 限定的凹槽 170。所述凹 槽 170 具有能担当随动件 88 的倾斜侧面 94 和适于与如图 17 所示的固定销 63 协同操作的 倾斜侧面, 固定销 63 用来将所述主衬套 34 配合到所述泵组件的另一部件。所述唇缘 92 的 倾斜面 94 允许所述内主衬套 34 接合到其它部件。
图 57 和 58 示出了泵罩的透视分解图, 其中示出了在泵的维护期间固定所述内主 衬套 34 的两种可能构造。 在涡形衬套 34 的两侧上都示出了分别具有径向延伸的唇缘 92 和 凹槽 170 的连续的、 周边的、 向外地伸出的凸缘 - 在图 57 中通过所述固定销 63 将所述涡形 衬套 34 保持到所述壳侧件 24( 框架扳 ), 并且在图 58 中通过所述固定销 63 将所述涡形衬 套 34 保持到所述壳侧件 26( 盖板 )。在两种情形中, 所述固定销 63 与所述径向延伸的唇缘 92 相接合, 其允许这些构造在维护期间具有在不需要拆卸整个泵的情况下能触及所述前衬 套 38 的优势, 如图 57 所示, 和能自由地触及在图 58 中所示的构造中的叶轮 40 和后衬套 36 的优势。所述涡形衬套 34 能被容易地从所述侧件 24、 26 中的其中一个释放掉和拆卸掉并 且被保持和维持在各侧件 24、 26 的一个或另一个上。
如同在图 3、 50、 51、 52 和 57 中所示的那样, 在所述凸缘的与具有唇缘 92 和凹槽 170 的侧相反设置的侧上, 具有围绕向外地伸出的涡形侧凸缘的内周表面延伸的另一周边 凹槽 172。这个凹槽 172 适于将密封件接收在其内, 如附图所示且如这里所述。
参考附图, 现在将描述泵密封腔室罩的特征的进一步的细节。在这个的一个形式 中, 图 23 到 34 示出了填料箱 70, 该填料箱 70 在使用中围绕所述驱动轴 42 设置并且提供围 绕所述驱动轴 42 的轴密封组件。在图 3 中也示出了填料箱。
图 23 示出了密封组件, 其包括具有中心部分 174 和大体上径向地延伸的壁部分 176 的填料箱 70。 所述壁部分 176 具有第一侧 178, 当所述泵被组装时其大体上被定向为朝 向所述泵的泵腔室, 和第二侧 180, 当所述泵被组装时其大体上被定向为朝向所述泵的驱动 侧。
中心孔 182 延伸通过所述填料箱 70 的中心部分 174 并且具有轴向延伸的内表面 184( 也在图 24 中示出了 )。所述孔 182 适于接收从其通过的驱动轴 42。轴套筒 186 能可 选地地围绕所述驱动轴 42 设置, 如同在图 1 和 2 中所示的那样。
环形空间 188 被设置在所述轴套筒 186 的外表面 190 和所述孔 182 的内表面 184 之间。所述环形空间 188 适于接收填充材料, 在这里被示为填充环 192, 其仅仅作为一种代 表性的填充材料。套环 194 也设置在所述环形空间 188 中。至少一个流体沟槽 196 被形成 在所述填料箱 70 中, 具有设置在所述中心部分 174 附近的外开口 198, 如同在图 25 和 26 中 最佳地所示, 和与所述套环 194 对准地终止的内开口 200。 这种布置便于经由所述流体沟槽 196 将水注入到所述填充环 192 的区域中。图 23 示出了第一实施方式的填料箱 70, 其中所述套环 194 被定为成朝向所述环形 空间 188 的一端。图 24 示出了第二实施方式的密封罩, 其中所述套环 194 设置在所述填充 环 192 之间。这种布置可以提供更适于一些应用的流体冲洗能力。
填充盖 202 设置在所述孔 182 的外端处并且适于接触所述填充材料 192 以将所述 填充材料压在所述环形空间 188 内。通过可调节的螺栓 204 将所述填充盖 202 相对于所述 环形空间 188 和填充材料 192 固定在合适位置处, 如同在图 25 和 26 中最好地看到的那样, 其中可调节的螺栓 204 接合所述填充盖 202 并且连接到形成在所述填料箱 70 的中心部分 174 上的鞍形支架 206。所述填充盖 202 的轴向位置可通过所述螺栓 204 的调节而选择性 地进行调节。
所述填料箱 70 被构造有当正在组装或拆卸所述泵 8 时用于将它提升和传送到围 绕所述驱动轴的位置中的机构。所述填料箱 70 被构造有环绕所述中心孔 182 的保持构件 208, 如图 27 和 28 所示。所述保持构件 208 大体上是环形结构 210, 其可以与所述填料箱 70 一体地形成, 例如通过铸造或模制, 或者可以是以任何合适的方式围绕所述中心孔 182 固定到所述填料箱 70 的分离件。
如同在图 23 中所示的那样, 所述环形结构 210 被构造有远离所述孔 182 张开的、 向外延伸的和倾斜的唇缘。所述唇缘提供有支承表面 212 或倾斜的支承面, 提升元件可以 设置成靠在支承表面 212 或倾斜的支承面上, 用以抓持所述填料箱 70, 如同在下面更全面 地解释的那样。所述唇缘从所述孔 182 的轴向延伸的壁 214 向外延伸。所述壁 214 形成环 面 216, 该环面 216 的直径的大小被设置成接触所述驱动轴 42 或轴套筒 186, 如同在图 23 中所示的那样。 进一步注意到, 在图 23 和 24 中径向延伸的肩部 218 被定位成邻近所述轴向延伸 的壁 214 并且形成所述环形空间 188 的内端。所述肩部 218 和壁 214 形成用于所述环形空 间 188 的限流器或节流套 220, 使得限制经由所述流体沟槽 196 和套环 194 引入到所述环形 空间 188 中的流体进入到所述泵腔室中。因为通过已经描述的各种相互配合的布置产生的 泵组件的改进的同心性减少了公差堆积的影响, 节流套 220 能被设置成与所述驱动轴 42 或 轴套筒 186 的外面成紧密面对的关系, 以限制水进入到所述泵腔室中。
可以想象得到, 环绕所述中心孔的大体上环形结构的相同类型的保持构件也能被 用于其它形式的密封罩, 例如在推出器 (expeller) 环中, 并且也能被用来帮助提升和移动 所述后衬套 36。
图 29 到 34 示出了提升装置 222, 提升装置 222 被设计成用于通过保持构件 208 结 构而连接到密封组件, 用以提升、 传递和对准所述密封组件。所述提升装置 222 包括两个角 钢梁 224, 两个角钢梁 224 以间隔开的布置被固定在一起以形成提升装置 222 的长条形主 本体部分 226。第一安装臂 228 和第二安装臂 230 被固定到所述主本体 226 并且提供一机 构, 通过该机构可以将所述提升装置 222 连接到起重机或用以有助于移动和定位它的其它 合适的设备。两个角钢梁 224 可以, 最合适地, 通过这种方法例如焊接、 螺栓、 铆钉或其它合 适的方法被固定到安装臂 228、 230。
三个夹持臂或卡爪 232、 234、 236 被可操作地安装到所述主本体 226 并且从所述主 本体 226 向外地延伸。最下面的夹持卡爪 234 和 236 被固定地紧固到所述主本体 226 的各 自角钢梁 224, 如同在图 31 中所示的那样, 并且最上面的夹持卡爪 232 是可相对于所述主本
体 226 的纵向长度调节的。通过调节所述提升装置 222 上的调节设备 238 实现所述夹持卡 爪 232 的调节, 所述调节设备 238 包括通过螺栓 242 固定到所述主本体 226 的固定支架 240 和设置在所述两个角钢梁 224 之间并且可在它们之间移动的滑动支架 244。所述滑动支架 244 通过延伸通过所述滑动支架 244 和所述固定支架 240 的螺杆 246 连接到所述固定支架 240, 如同在图 29 和 30 中所示的那样。通过在合适的方向上拧动螺母 248 和 250 以实现所 述滑动支架 244 的移动而相对于所述固定支架 240 移动所述滑动支架 244, 并且因此实现所 述夹持卡爪 232 的移动。
从图 29、 32 和 34 能看到, 各夹持卡爪 232、 234、 236 被构造有钩状端 252, 其被构造 成接合所述密封罩上的保持构件 208 的环形结构 210 的唇缘。尤其是, 图 32 到 34 仅仅示 出了所述夹持卡爪 232、 234、 236 相对于所述保持构件 208 的定位, 为了易于观察和解释, 已 经拆卸掉了所述提升装置 222 的其它部件。具体而言, 能看到各夹持构件 232、 234、 236 的 钩状端 252 被构造成接触所述唇缘的支承表面 212。
从图 29、 32 和 33 能进一步看到, 所述夹持卡爪 232、 234 和 236 大体上布置成在围 绕所述保持构件 208 的周边的三个点处接合所述保持构件 208 以确保通过所述提升装置 222 的稳定的固定。首先通过操作滑动支架 244 来移动夹持臂 232, 以与其它两个夹持卡爪 234 和 236 间隔开, 从而将所述填料箱 70 固定到所述提升装置 222。然后通过夹持卡爪 234 和 236 的钩状端接合所述保持构件 208。在将所述填料箱 70 维持成与所述提升装置 222 的 主本体 226 平行对准的同时, 通过操作滑动支架 244 以实现它的钩状端与所述保持构件 208 的唇缘的接合而滑动地移动所述夹持卡爪 232。通过拧紧所述螺母 248、 250 确保所述保持 构件 208 被所述夹持卡爪 232、 234、 236 固定接合。所述填料箱 70 然后能被移动到围绕驱 动轴 42 的位置并且相对于所述泵壳 22 的其它部件固定定位, 这在本领域中是已知的。通 过颠倒所列的步骤能实现从所述保持构件 208 脱离所述提升装置 222。
参考附图, 现在将描述泵外壳 22 的进一步的特征。在该一种形式中, 图 35 到 39 以及图 40A 和 40B 示出了泵罩 20, 该泵罩 20 大体上包括由两个侧壳件或半件 24、 26( 有时 也被称作框架板和盖板 ) 形成的外壳 22, 所述两个侧壳件或半件 24、 26 围绕所述两个侧壳 件 24、 26 的周边连接在一起。
如同参考图 1 和 2 在前面所提及的那样, 当组装所述泵用以使用时, 外壳 22 的两 个侧壳件 24、 26 通过围绕所述壳件 24、 26 的周边定位的螺栓 46 连接在一起。此外, 并且如 同在图 36 到 40A 和 40B 中所示的那样, 所述两个侧壳半件 24、 26 通过凸舌和凹槽接头装置 插接在一起, 使得当组装时, 两个壳半件 24、 26 同心地对准。
所述第一侧壳 24 被构造有具有径向面 256 的外周边边缘 254, 并且所述第二侧壳 26 也被构造有具有径向面 260 的外周边边缘 258。当所述第一侧壳 24 和第二侧壳 26 连接 在一起时, 使各周边边缘 254、 258 接近并且使各面 256、 258 对齐和邻接。
如同在图 35 到 38 中所示的那样, 各侧壳 24、 26 围绕所述周边边缘 254、 258 形成 有多个从各自侧壳 24、 26 的周边边缘 254、 258 径向向外延伸的凸台 262。各凸台 262 被形 成有在使用中通过其设置螺栓 46 的孔 264, 以在组装泵壳 22 时将两个侧壳 24、 26 固定地保 持在一起, 如同在图 35 中所示的那样。在图 39 中示出了协同操作地连接的凸台的放大图, 其中从孔 264 中拆卸掉了螺栓 46。
所述侧壳 24、 26 进一步被构造有定位设备 266, 如同在图 37 和 38 中最佳地看到的那样。所述定位设备 266 大体上定位在接近各侧壳 24、 26 的周边边缘 254、 256 的位置处。 在尤其合适的实施方式中, 所述定位设备 266 可以被设置在所述凸台 262 处以当在泵壳 22 的组装或拆卸期间被连接在一起时有助于两个侧壳 24、 26 的对准, 并确保侧壳 24、 26 不相 对于彼此径向地移动。
所述定位设备 266 可以包括限制所述两个侧壳 24、 26 相对于彼此径向移动的任何 形式、 设计、 构造或元件。 作为例子, 并且在如同所示的那样的尤其合适的实施方式中, 定位 设备 266 包括多个对准构件 268, 该多个对准构件 268 设置在几个凸台 262 处, 接近那个凸 台 262 的孔 264。 各凸台 262 可以被提供有对准构件, 或者, 如同所示的那样, 部分凸台具有 与其相关联的对准构件 268。
各对准构件 268 被构造有接触边缘 270, 其被定向为大体上与所述周边边缘 254、 258 的外周 272 平行对准, 从而当在组装泵壳时协同操作的对准构件 268 的接触边缘 270 对齐在一起时, 两个侧壳 24、 26 不能在径向平面内相对于彼此移动 ( 也就是, 在垂直于所述 泵壳 10 的中心轴线 35-35 的平面内, 如同在图 35 中所示的那样 )。应当注意到, 接触边缘 270 可以是线性的, 如同所示的那样, 或者可以具有选定半径的曲率。
如同在图 40A 和 40B 中最好地看到的那样, 在一个代表性的实施方式中, 对准构件 268 可以被构造为从所述周边边缘 254 的径向面 256 轴向向外延伸的突出平台 274。所述 突出平台 274 被构造有被定向为朝向所述泵壳 22 的中心轴线的接触边缘 270。在图 40A 中 所述突出平台 274 被示为形成在框架板壳 24 上。在图 40B 中示出了从所述盖板壳 26 的径 向面 254 轴向向外延伸的突出脊 276 并且该突出脊 276 被构造有被定向为远离所述泵的中 心轴线的接触边缘 270。 当在组装时将两个侧壳 24、 26 组装在一起时, 这个接触边缘 270 对 齐靠在所述框架板壳 24 上的突出平台 274 的接触边缘 270 上。特别地, 所述突出平台 274 和突出脊 276 可以被定位在两个侧壳的任一个上并且被不限定到如同所示的那样定位在 第一侧壳 24 和第二侧壳 26 上。
从图 36 和 37 能进一步看到, 定位在第一侧壳 24 上的各突出平台 274 的形状、 大 小、 尺寸和方位可以变化。也就是说, 一些突出平台 274 可以大体上被形成为三角形的形式 同时其它突出平台 274 可以被形成为长条的长方形的凸起材料。通过形成所述突出平台 274 的加工过程确定各突出平台 274 的形状、 大小、 尺寸和方位的变化。因为泵的侧壳的涡 形形状, 机械切削操作 ( 使它的半径中心在所述泵罩的中心轴线处 ) 切割在一些凸台处形 成突起的环形凹槽, 因为制造的方式所述突起彼此具有不同的形状。突起平台 274 的形状 之间的变化能便于在组装时两个侧壳 24、 26 的正确的对准并且确保相对于彼此的界定的 移动。
所提供的协同操作的突起和凹槽允许两个侧壳 24、 26 的快速对准以及接收螺栓 46 的安装孔 264 的快速对准。这简化了泵壳 22 的组装。而且, 两个壳件 24、 26 的正确的对 准也能确保泵入口对准泵轴通路。泵入口与轴通路的对准确保所述泵叶轮 40 和前衬套 38 之间的间隙被维持为基本上同心且平行, 因此导致良好的性能和耐磨性。
可以想象, 在侧壳的内面上的能起作用以便于所述两个侧壳 24、 26 的正确的对准 的互相配合或协同操作的突起和凹槽的其它实施方式。
当所述泵罩包括弹性体衬套时, 因为弹性体材料不具有足以对准所述两个侧件的 强度 ( 不同于使用单件式金属涡形衬套时的情形 ), 本发明是尤其有用的。 通过将在泵的使用中所发生的力、 冲击或振动直接传递回到泵壳 22 所安装的安装基架或基座 10, 协同操作 的突起和凹槽也能增强外壳 22 的强度。
参考附图, 现在将描述泵衬套调节的进一步的特征。在这个的一种形式中, 图 41 到 52 示出了用于相对于泵壳调节泵的前衬套的多种调节组件。
在图 41 和 42 所示的实施方式中, 调节组件 278 被示为包括形成外泵壳半件 282 的组成部分的罩 280。 所述调节组件 278 进一步包括具有主本体的驱动装置, 该主本体是具 有沿 287 和安装凸缘 288 的环形构件 284 的形式。提供一系列凸台 290 用以接收将所述环 形构件 284 固定到所述侧衬套 289 的侧壁部分 286 的前面的安装柱。主涡形衬套 291 也被 示为设置在外泵壳半件内, 并且其与所述侧衬套 289 一起形成供叶轮在其内转动的腔室。
所述调节组件 278 进一步包括在所述环形构件 284 和在所述罩 280 上的互补的螺 纹部分 292 和 294。 所述布置使得所述环形构件 284 的转动将引起它的轴向移动, 所述轴向 移动是两个螺纹部分 292 和 294 之间的相对转动的结果。因此使得所述侧衬套 289( 其被 连接到所述环形构件 284 上的安装凸缘 288) 相对于主壳件 282 的轴向地和转动地移动。
所述调节组件 278 进一步包括传动机构, 该传动机构包括在所述驱动装置的环形 构件 284 上的齿轮 296 和可转动地安装在副齿轮轴上的副齿轮 298。罩 280 内的轴承 300 支撑所述副齿轮轴。可手动操作的旋钮 302 形式的致动器被安装在所述罩 280 的端盖 304 中用以转动, 并且被布置成使得它的转动引起所述副齿轮轴的转动并且因此经由齿轮 296 引起所述驱动装置的转动。所述旋钮 302 包括用以接收工具例如艾伦内六角式工具或类似 工具的孔 304, 用于帮助所述副齿轮 298 的转动。图 41 示出了处于相对于所述主壳件 282 的第一位置的侧衬套 289。 致动器旋钮 302 的转动引起所述副齿轮 298 的转动, 其进而引起 所述齿轮 296 的转动。因此使得所述环形构件 284 转动并且结果螺纹部分 292 和 294 经历 相对转动。环形构件 284 因此与所述壳的侧衬套 289 一起轴向移动。
图 42 示出了与图 41 中所示的位置相比处于轴向移动后的位置的同一侧衬套 289。 如同在图 42 中所示的那样, 所述侧衬套 289 的轴向移动产生在所述侧衬套 289 的外周边壁 和主涡形衬套 291 之间的距离 306。间隙 308 也出现在所述侧衬套 289 的入口部分和所述 罩 282 的前部之间。也能提供能锚定在零件之间的合适的弹性体密封件 310 以在它们之间 伸展和密封, 从而在不从泵腔室内部泄漏的情况下允许轴向和转动运动。 这个周向的、 连续 的密封件被定位在所述主涡形衬套 291 的横向延伸的侧凸缘的内表面上的凹槽中。除了没 有凸缘 288 并且凸台 290 与所述沿 286 的下侧固定在一起或者凸台 290 与所述沿 286 的下 侧是一体的之外, 图 43 类似于图 41 和 42 中所示的布置。
下文中将描述进一步的示例性的实施方式并且在各情形中相同的附图标记已经 被用来确定与参考图 41 到 43 所描述的相同的零件。图 44 是图 41 到 43 中所示的实施例 的变形。在这个实施方式中, 具有提供通过所述传动机构的增加的减速比的机构。在这个 示例性的实施方式中, 副齿轮轴从所述壳 282 向外延伸并且具有形成在它的从轴的转动的 主轴线偏移的外端附近的偏心平台 (land)312。 齿轮式轮 314 设置在所述偏心平台 312 上, 该齿轮式轮 314 具有被形成有一系列凸齿 316 的外直径, 所述凸齿 315 具有合适的波状外 形, 其与端盖 318 上的凸齿协同操作。当副齿轮轴转动时, 取决于偏心平台 312 相对于所述 端盖 318 的位置, 凸齿 316 的外直径有效地向内和向外运动。仅仅齿轮式轮上的最远离轴 中心线的凸齿与端盖 318 中的凸齿啮合。当轴转动时, 它使得齿轮式轮在固定端盖 318 中滚动和滑动。取决于设计, 一圈轴回转能仅仅移动齿轮式轮一个凸齿, 因此提供高减速比。 齿轮被连接到副齿轮。 轴转动将减少副齿轮的速度并且也增大力矩因此允许调节过程的更 大的控制。
图 45 和 46 示出了进一步的示例性的实施方式。在这个实施方式中, 所述驱动装 置 320 包括通过螺纹部分 326 和 328 螺纹地啮合在一起的两个部件 322 和 324。驱动装置 的部件 322 被固定到侧衬套件 289。传动机构包括安装到罩 280 的蜗杆 (worm gear)330 和 在所述驱动装置的部件 324 的外侧上的蜗轮 (worm wheel)332。蜗轮传动能提供高传动比 例减速。当蜗杆转动时, 它转动外部件 324, 其进而经由互相布置在内和外部件之间的螺纹 使得内部件 322 转动。当外部件 324 转动时, 它引起内部件 322 的轴向运动因此向内或向 外移动侧衬套件 289, 因此改变叶轮和侧衬套件 289 之间的间隙。
这种机构也能包括将驱动装置的内件和外件锁定在一起的装置, 使得它们不能相 对于彼此移动。如同所示的那样, 带有销 336 的杠杆 334 被构造使得当转动 180 度时, 它允 许来自弹簧板的力推靠在销板上, 促使销接合从而相对于外部件锁定内部件。在内和外部 件被锁定在一起的情况下转动蜗杆副使得内和外部件都转动, 因此仅仅引起转动移动。
在图 47 中示出了进一步的示例性的实施方式。在这个实施方式中, 驱动装置包括 布置在罩中的腔 340 内的环形活塞 338。活塞 338 的横截面大体上是长方形的并且在它的 相反侧上具有 O 型环密封件 342。腔 340 可以被充满水或其它合适的液压流体和压力传递 介质。加压装置能连接到端口 344 以在腔 340 中形成压力, 因此在活塞 338 上提供力。来 自活塞 338 的力被直接传递到壳侧件 289。
为了进行更受控的调节, 用螺母 350 和套环 352 将多个凸起的凸台 346 和柱 348 连接到壳侧件。为了实现这种情形中的调节, 将螺母 340 放松相同的设定量, 经由端口 344 施加流体压力, 因此将壳侧衬套件 289 推到泵中相同的设定量, 直到螺母 350 邻靠在罩的外 表面上。然后将向外拧动行进柱 348 使得套环 352 邻靠在罩的内表面上并且再次拧紧螺母 348。然后将释放流体压力。上面所描述的机构仅仅提供所述侧衬套件 289 的轴向调节。
在图 48 中示出了进一步的示例性的实施方式, 其仅仅提供轴向调节。在这个实施 方式中, 柱 354 适于被拧到壳侧件中并且在 356 处固定到壳侧件并且具有中心孔 358 和在 它的外端处的合适的单向阀 360。在所述壳侧件和罩之间的间隔中, 有供液压活塞装置 356 设置在其内的腔, 液压活塞装置 356 的内件和外件在彼此内滑动并且通过合适的装置例如 O 型环密封在外件和内件之间并且密封在柱 354 和它的中心孔之间。通过合适的方法将加 压流体供应到阀 360, 其流过中心孔 358 并且给腔 362 加压。腔 362 中的压力施加轴向载荷 以将壳侧件 289 向内压向叶轮。
通常将有围绕壳侧件大体上均匀地间隔开的多个柱 354 和相关联的压力腔室 362。通过用互连的压力管道替代独立的阀 360 来将柱 354 互连, 能在同一时间均匀地加压 所有的腔室。所述腔室和压力将被设计成例如克服当运行时泵内的内压力载荷。通过同等 地加压所有的腔室 362、 将螺母 364 均匀地松开设定量, 然后施加进一步的压力以向内移动 壳侧件 289 设定量, 能设定行进的量。在不进行调节的延伸的运行期间, 其它机构也可将壳 侧件机械地固定在合适的位置处并且不依靠腔室中的流体和压力。
在图 49 中示出了进一步的示例性的实施方式, 其仅仅提供轴向调节。在这个实施 方式中, 外罩 282 通过多个调节组件 366 可调节地安装到壳侧件 289 的侧壁部分。各组件366 包括螺纹地或者以其它方式固定到侧件 289 的侧壁部分 286 的柱 368。各柱 366 具有 依靠垫圈 372 和六角螺母 374 固定在其上的轴向位置的套筒 370。套筒 370 的一部分上具 有螺纹。
该组件进一步包括具有布置在套筒 370 之上的带螺纹的内基座的第二管和套筒 372。链轮 376 被固定到套筒 372 的内端, 链轮 376 被安装在罩 282 的腔室内。保护橡胶罩 378 被布置在组件的外端。外套筒 372 的转动将引起内套筒 370 的转动, 其进而引起柱 368 的轴向移动, 并且同样引起壳侧件 289 的轴向移动。期望地, 多个组件被提供有通过共同的 驱动链驱动的链轮 376, 确保各柱的恒定的移动。
可以想象, 能将机构顺序地施加在这些轴向移动机构中的任一个, 用于相对于泵 壳和外罩的剩余部分来转动移动侧衬套 289。也就是说, 能使用包括两个阶段或模式的程 序和设备以步进式的处理获得侧衬套件的转动和轴向移动的方法, 所述两个阶段或模式是 (a) 轴向移动, 在轴向移动之后的 (b) 转动移动, 以获得闭合所述侧衬套的前部和叶轮之间 的间隙的所期望的结果。当然, 也能 (a) 所述侧衬套的转动移动, 其后是 (b) 轴向移动地获 得相反的步进式的处理, 以获得相同的整体所期望的结果。已经在图 41 到 46 中披露的设 备的实施方式提供通过操作员和泵上的控制系统的 “一圈旋转 (one turn)” 动作提供组合 的转动移动和轴向移动。换句话说, 对于图 41 到 46 中所披露的实施方式, 当泵正在操作时 或当不运行时, 转动移动和轴向移动同时发生, 并且通过一些机构使得前衬套转动移动的 动作也将导致前衬套的轴向移动。在一些实施方式中, 通过操作员在一个点处旋转一个致 动器能获得 ‘一圈旋转’ 动作以获得所期望的结果。
参考图 50 到 52, 示出了与图 41 到 46 中所示的调节组件相似类型的调节组件的进 一步的形式。在图 50 到 52 中, 仅仅示出了泵 10 的外罩 12 的一个半件。当与另一半件组 装在一起时, 提供如同参考图 1 到 4 所描述的那样的外罩。
泵壳 20 具有衬套机构, 其包括主衬套 ( 或涡形 ) 件 34 和侧衬套 ( 前衬套 ) 件 38。 所示形式的侧件 38 是前泵入口部件, 其包括盘形侧壁部分 380 和入口部分或管道 382。密 封件 384 被设置在主涡形衬套 34 的凸缘 388 中的凹槽 386 内。
在这个实施方式中, 调节组件包括驱动装置, 该驱动装置包括可固定到侧件 38 的 环形连接构件 390。所述连接构件 390 适于与被安装到前外壳罩 26 的支撑环 392 协同操 作。支撑环 392 具有在它的外沿表面 394 上的螺纹 ( 未示出 ), 其与连接构件 390 的内表面 396 上的螺纹 ( 未示出 ) 协同操作。所述布置使得构件 390 的转动将引起它的轴向移动, 该 轴向移动是由于两个螺纹部分之间的相对转动引起的。因此使得壳侧件 38 相对于前壳罩 26 轴向地以及转动地移动。
调节组件进一步包括齿轮 398 和可转动地安装到副齿轮轴上的副齿轮 404, 所述 齿轮 398 经由键 400 和键槽 402 键入到驱动装置的环形构件 390。可手动操作的旋钮 406 形式的致动器被可转动地安装并且被布置成使得它的转动引起副齿轮 404 的转动并且因 此经由齿轮 398 引起驱动装置的转动。
参考图 53 和 54, 示出了侧衬套件 38( 在图 50 到 52 中也示出 ), 其包括具有前面 408 和后面 410 的盘形侧壁部分 380。与部分 380 共轴的入口部分或管道 382 从前面 408 延伸并终止于自由端部分 412 处。盘形侧壁部分 380 具有周边沿 414。沿 414 从前面 408 向前地延伸。 自由端部分 412 和沿 414 具有各自的加工表面 416、 418, 为了在它的可操作的调节期间使得所述侧衬套件 38 能轴向地和转动地滑动运动, 所述加工表面 416、 418 平行于 中心轴线。定位肋 420 被提供在前面 408 上。
在图 51 和 52 所示的特定实施方式中, 所述侧衬套件 38 被示为处于配合位置。在 这些特定实施方式中, 能相对于泵壳或内主衬套 32 调节所述侧件 38 的位置。如同所示的 那样, 所述侧件 38 包括在所述入口部分或管道 382 上的标记线 422。通过观察端口能观察 这个线 422 的位置。在泵的操作期间当所述侧件 38 磨损时, 能调节它的位置使得所述件更 接近叶轮。当所述线到达特定位置时, 操作员将知道所述侧件 38 已经完全磨损。
图 59 示出了当被用来泵送流体时, 用图 1 和 2 中所示的泵组件获得的一些实验结 果。通常用竖直轴线上的压力头 ( 也就是, 压力 )、 效率或净正吸入压力头 NPSH( 泵特性 ) 和水平轴上的流量绘制离心泵的性能。 这个图表示出了所有都绘制在一个图表上的各压力 头、 效率和 NPSH 的曲线。
对于处于任何一个固定速度的离心泵来说, 压力头通常随着流量减少。在一个图 表上示出了现有技术泵 ( 在虚线中示出 ) 以及一个在本发明中描述的类型的新泵 ( 在实线 中示出 ) 的性能。绘制现有技术泵和新泵的速度使得它们的压力头 (head) 与流量曲线是 几乎一致的。
示出了在同一个图表上绘制的现有技术泵和新泵的效率曲线。在各情形中, 效率 曲线增加到最大值并且然后以下凹 (concave) 形式下降。在两个泵在任何流量处都产生 几乎相同的压能的情况下, 新泵的效率高于现有技术泵的效率。效率是输出动力的测量值 ( 依据液压和流量 ) 除输入动力并且总是小于 100%。所述新泵是更有效的并且在具有更 少的输入动力的情况下能产生与现有技术泵相同的输出。
当输入压力减少到流体的沸点时在泵中能发生空穴现象。 沸腾的流体能显著地影 响任何流量时的泵性能。在最坏的情形中, 性能能失效。新泵能以比相同能力的现有技术 泵更低的入口压力保持操作, 其意味着在它的性能不受到气穴现象影响的情况下, 它能被 应用到更大范围的应用, 在海平面之上的海拔和流体温度。
参考附图中示出的特定实施方式描述的所述泵组件和它的各种零部件和布置提 供优于传统的泵组件的许多优势。与传统的泵组件相比, 已经发现泵组件提供全面改进的 效率, 其能导致动力消耗的减少和一些部件的磨损的减少。而且, 它的组件提供易于维护 性, 更长的维护时间间隔。
现在转向泵罩支撑件的各个部件和布置以及泵组件和各个部件连接到泵罩支撑 件的连接方式, 确保所述件相对于彼此同心地排列并且确保泵轴和叶轮与前衬套侧件共 轴。传统的泵组件中这些部件倾向于未对准。
而且, 泵轴承组件和被固定到泵罩支撑件或者与泵罩支撑件一体的与泵轴承组件 相关联的润滑剂保持件提供能任意地使用相对高的和低的粘性的润滑剂的多功能性。
传统的机构通常仅仅提供一种类型的润滑, 因为轴承罩的设计在一定程度上取决 于润滑剂是高粘性的例如油脂还是低粘性的例如油。 为了从一种类型的润滑剂变到另一种 通常需要全部替换轴承罩, 轴和密封件。 新机构在不需要任何改变罩、 轴或密封件的情况下 允许两种类型的润滑剂被用在同一轴承罩中。仅仅有一个部件需要改变, 就是润滑剂保持 件。
当用油润滑轴承时, 通常有贮槽并且轴承浸在油中并且被油润滑。也围绕所述罩丢出油以大体上帮助整体润滑。需要用于油的返回沟槽或类似件, 因为油通常将积在轴承 和轴承罩端盖和端盖密封件之间并且需要路径以允许它返回到贮槽中。 如果油没有返回到 贮槽, 压力能增大并且然后油能破开密封。
油脂润滑的不同点在于, 它必须被保持的非常接近所述轴承以是有效的。如果被 丢出轴承并且进入到轴承罩的中心空间中, 它将被损失, 并且由于缺少润滑轴承能彻底失 效。因此, 围绕轴承提供侧壁以将油脂保持为非常接近轴承是重要的。在新的机构中通过 在轴承的内侧上的润滑剂保持件以防止油脂逃逸到中心腔室空间实现这一点。 油脂通过轴 承罩端盖和轴承罩密封件被保持在润滑剂保持件的相对侧上。 润滑剂保持件以及为能逃离 所述轴承的侧部的油脂提供的隔板, 也阻止油路并且防止油脂在那个区域的损失。
当使用油脂时能装上保持件并且如果需要油润滑剂然后能拆卸掉所述保持件。 这 是允许两种类型的润滑剂被用在同一轴承组件中的仅需的改变。
而且, 如同这里所描述的那样的通过其将内泵衬套固定到泵罩的新机构提供优于 传统技术的显著优势。
浆料引起浆料泵中的磨损并且通常用在使用期限之后能替换的硬金属或弹性体 衬套镶衬所述泵罩。磨损的衬套影响泵的性能和磨损寿命, 但是以一定的时间间隔替换衬 套能将泵性能回复到新状态。在组装期间, 需要将泵衬套固定到外壳以提供定位以及固定 从而固定地保持所述件。 传统的机构使用螺纹连接到衬套中的柱或螺栓并且柱通过泵壳并 且螺母被用来将它固定在壳的外侧上。 连接到衬套的柱和螺栓具有这样的缺点, 即, 它们减 少衬套的磨损厚度。衬套中用于螺纹孔的插件也能引起铸造困难。而且, 在使用寿命期间 柱和螺栓的螺纹能变得阻滞或损坏, 并且难以维护。 如同所描述的新机构使用不减少衬套的磨损厚度并且也避免螺纹维护问题的连 接销。 连接销更易于用于固定和定位泵衬套并且是可应用于一些或所有任何合适的磨损材 料的衬套上的。
而且, 泵密封罩组件和与其一起使用的提升装置的机构也有助于泵组件的有益的 性质。
用于浆料泵的密封组件需要由耐磨和 / 或耐腐蚀材料制成。密封组件也需要是足 够牢固的以抵挡泵的内部压力并且大体上需要平滑的内侧形状和轮廓以防止磨损。 磨损将 减少密封组件的抗压能力。 通常用提升工具安装和拆卸密封组件并且在提升期间密封组件 必须被固定地连接到提升工具。现有技术是提供插件和 / 或螺纹孔以使得密封组件能被栓 接到提升工具以固定它。然而, 螺纹孔是用于压力定额 (pressure rating) 的弱点并且也 是腐蚀和磨损点。
新机构提供能被确定地定位和锁定到提升装置的可调节的卡爪中的保持件。 这个 保持件能是平滑的从而不损害密封组件的磨损或压力能力。
此外, 新泵罩和其两个部件的连接方式相对于常规机构提供了显著的优势。
传统的机构典型地具有在泵壳半件的两个匹配的竖直面上的平滑接头。 因此对准 仅仅通过壳螺栓并且使用壳螺栓和它们各自的孔之间的间隙, 可能地, 所述前壳半件可能 相对于所述后壳半件移位。 两个壳半件的不对准使得泵的进口轴线相对于后壳半件偏离中 心。偏心入口将导致前或入口侧衬套偏心于转动叶轮的运行中心。偏心的衬套将影响叶轮 和前衬套之间的间隙, 引起再循环增加和比通常的更高的内损耗。
两个壳半件的不对准也将影响两个弹性体衬套之间的内衬套接头的配合, 使得在 两个衬套之间形成有台阶, 而如果没有不对准该两个衬套之间将是平滑的。与如果接头衬 套是平滑的没有台阶相比, 衬套接头中的台阶将引起额外的湍流和更高的磨损。两个壳半 件的不对准也将引起排出凸缘中的台阶, 其能影响壳内侧的内部件以及排出侧上的任何密 封部件的对准。
通过用精密加工的对准部分定位壳半件, 减轻当使用松散配合壳螺栓时由于不对 准引起的问题。
最后, 如同所描述的那样的新调节装置提供优于传统的机构的显著的优势。
泵性能和磨损寿命与存在于转动叶轮和前侧衬套之间的间隙直接相关。间隙越 大, 从泵壳的高压区域回到泵入口的再循环流量越高。这种再循环流量降低泵的效率并且 也增加泵叶轮和前侧衬套上的磨损率。 随着时间的推移, 因为前间隙变得更宽, 性能的下降 更大并且磨损率越高。 一些传统的侧衬套能被轴向地调整, 但是如果磨损是局部的, 这作用 不大。局部磨损凹部将可能变得更大。
新机构允许泵前衬套的轴向和转动运动。 轴向运动使得间隙宽度最小化并且转动 将磨损更均匀地分布在前衬套上。结果是在更长的时间上能维持最小的间隙几何形状, 使 得性能下降和磨损更少。轴向运动和 / 或转动运动能被设置成最好地适合泵应用以及结构 材料从而使得局部磨损最小化。理想地, 需要在泵正在运行时执行侧衬套的调节以避免产 量损失。
这里所提及的设备能由适于如同所描述的那样地成形、 形成或装配的任何材料制 成, 例如弹性体材料 ; 或者高铬含量的硬金属或者已经被处理 ( 例如回火 ) 以包括硬化的金 属微观结构的金属 ; 或者耐磨陶瓷材料, 当被暴露到颗粒材料流时其能提供合适的耐磨性 能。例如, 外壳 22 能由铸铁或球墨铸铁制成。可以是橡胶 O 型环形式的密封件 28 被设置 在侧衬套 36、 38 和主衬套 34 的周边边缘之间。主衬套 34 和侧衬套 36、 38 能由高铬合金材 料制成。
在优选实施方式的前面的描述中, 为了清楚已经采用了特定术语。 然而, 本发明不 旨在被限定到所选定的特定术语, 并且将会理解, 各特定术语包括以类似方式操作以实现 类似技术目的的所有技术等同术语。术语例如 “前” 和 “后” “在 ..... 上方” , 和 “在 ..... 下 方” 以及类似术语被用作便于提供参考点并且不被解释为限定性的术语的词语。
在这个说明书中所参考的任何现有出版物 ( 或者从它得到的信息 ), 或者已知的 任何内容, 不是, 并且不应当被认为认可或承认或以任何形式暗示现有出版物 ( 或者从它 得到的信息 ) 或已知的内容形成这个说明书所涉及的领域的公知常识的一部分。
最后, 将会理解, 在不脱离本发明的精神或范围的情况下, 各种变化、 修改和 / 或 增加可以被结合到部件的各种构造和机构中。