[发明专利]泵及泵叶轮

说明书

技术领域

本发明总体上涉及泵吸含有固体的流体，更具体地涉及 一种提高固体处理泵的效率的泵叶轮。

背景技术

在现有技术中，能够处理含有固体的流体-例如水的泵是已 知的。一种能够处理固体的泵称作“涡动”泵。在美国专利No.4,676,718 中公开了这种泵的一个示例。诸如在美国专利No.3,898,014和No. 6,887,034中公开的离心泵也能够在泵吸废水的应用中处理固体，上述美 国专利在此通过引用并入本文。

能够使相对较大的固体通过的泵-诸如涡动泵的特征为在 低排出压力下具有高流速。在市场上，已经发现拥有能够在低流速下以较 高排出压力操作而不损失固体处理能力的泵是期望的。已开始尝试设计和 制造能够在低流速下产生较高排出压力的泵。然而，已经发现在一些应用 中这些类型的泵往往需要较大尺寸的马达来防止在大流量应用中马达过 载。

发明内容

本发明提供一种新型的改进的泵及泵叶轮。当在涡动型泵中 使用该泵叶轮时，该泵叶轮在不损失其固体处理能力的情况下提高了泵的 总效率。

根据本发明，泵组件包括提高泵的总效率的叶轮。根据优选 实施例，叶轮包括从盖板延伸的两个或更多个叶片。每个叶片包括轴向延 伸区段，轴向延伸区段优选是弯曲的。阶梯式的翼或辅助叶片从每个轴向 叶片区段横向延伸。辅助叶片包括可具有阶梯式前边缘和/或阶梯式后边 缘的第一部分和/或第二部分。

在示出的实施例中，第一翼部分从与其相关的轴向翼区段的 顶部边缘横向延伸。第一翼部分包括内侧端，该内侧端优选相对于与其相 关的轴向翼区段的内侧端径向向外间隔开。第二翼部分从第一翼部分延 伸，并且在一个实施例中，在第一部分的后边缘与第二部分的后边缘之间 限定出阶梯。在更优选的实施例中，还在第一部分的前边缘与第二部分的 前边缘之间限定出阶梯。

根据本发明，第二翼部分的内侧端与第一部分的内侧端径向 向外间隔开。该阶梯构造扩大了泵的眼状部，并减小了泵的必需汽蚀余量 (NPSHR)，由此允许泵维持较高的流速。

在示出的优选实施例中，辅助翼随着其从内侧端延续到外周 缘而变宽。该构造将形成悬于限定在相邻的轴向叶片区段之间的流动通道 之上的结构。

通过公开的叶轮构造，泵能够在较低流速下产生较高的排出 压力，同时具有处理相对较大的固体的能力。

通过结合附图阅读下面的详细描述，本发明的附加特征将变 得明显并可更全面地理解本发明。

附图说明

图1是根据本发明的一个优选实施例构造的泵组件的局部剖 视侧视图；

图2是根据本发明的一个优选实施例构造的叶轮的立体图， 该叶轮可形成图1中示出的泵组件的一部分；

图3是图2中示出的叶轮的俯视图；

图4是该叶轮的侧视图；

图5是图2中示出的叶轮的另一立体图，该叶轮被旋转以示 出其底侧；

图6是该叶轮的从图3的线6-6表示的平面观察的剖视图；

图7是该叶轮的从图4的线7-7表示的平面观察的剖视图；

图8是该叶轮的从图4的线8-8表示的平面观察的剖视图；

图9是该叶轮的从图4的线9-9表示的平面观察的剖视图； 以及

图10是根据本发明的另一个优选实施例构造的基座式泵的 剖视图。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的一个优选实施例构造的泵组件的总 体结构。所示出的泵是所谓的涡动泵。然而，本发明的原理可应用于直型 离心泵和自吸泵。

所示出的泵组件包括总体上由附图标记10表示的驱动马达， 驱动马达可包括电动马达、液压马达、内燃机或者它们的组合物。总体上 由附图标记12表示的泵壳通过合适的紧固件附连到马达外壳凸缘14。泵 壳12限定腔16，根据本发明的优选实施例构造的叶轮18在腔16中旋转。 泵叶轮18操作性地联结到可旋转的驱动轴20，在所示出的实施例中，驱 动轴20是驱动马达组件10的一部分。在此应该注意的是，本发明可应用 于基座式泵，即包括附连到可旋转地支撑在基座外壳(见图10)中的驱 动轴的叶轮的泵。驱动轴依次地通过驱动链或驱动带联结到泵驱动马达。