[发明专利]离心泵和密封装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种离心泵，并涉及用于离心泵的密封装置。

背景技术

已知的是，为了将流体从第一高度传输至相对于第一高度更高的第二高度，使用离心泵类型的抽吸构件。离心泵通常包括一个或多个适于待传输的流体穿过的抽吸级，每一抽吸级包括一个叶轮（impeller）构件和一个导叶（diffuser）构件，所述叶轮构件和导叶构件适当地安装在一个轴（称作“泵轴”）上，并且插入到容器（containment）壳内侧。

每一级的叶轮构件通常包括在泵轴的轴线附近的一个区处的流体进口段，和在壳附近的一个周缘区处的流体出口段。更确切地说，叶轮构件包括多个叶片（vane），所述叶片总体是弯曲的，适于限定相应的流出（outflow）通道，从而将流体从进口段驱动至出口段。为了决定流体的传递，叶轮构件适于被泵轴驱动转动，所述叶轮构件被合适地用键固定在所述泵轴上。除叶轮构件的转动运动，再由于叶片的形状，正穿过的流体因而经受基本离心运动，这增大了所述正穿过的流体的流体动态能量，从而从一个级移动至相继的一级，有可能直至抽吸构件的出口或排放端部段。

根据供给方向，从一个抽吸级至相继的一个抽吸级，流体适于适当地运送穿过导叶构件，所述导叶构件与抽吸构件的主体以一种固定的方式相关联。导叶构件通常包括多个扇形体（sector），所述扇形体适于将从所述壳附近的周缘区返回的流体运送至相继抽吸级的叶轮构件的进口段附近的中心区。

为了离心泵的有效运转，重要的是，从较大增压区至较小增压区的流体回流被减小至最低。这种现象决定了不期望的流量（yield）损失，而这种现象主要因流体返回穿过在离心泵的固定部分和移动部分之间所限定的道（meatus）而发生。

因而，为了避免所述效应，重要的是提供如下合适的密封构件，所述密封构件能够以充分有效的方式密封所述道，同时允许有效致动转动部分。

作为一个实施例，从专利EP0257358已知一种液压密封环，该液压密封环适于在单级泵和多级泵中使用，用塑料材料制成，且其内侧成形为适于联接至叶轮构件的进口段的外表面。所述液压密封环还具有径向开口，所述径向开口适于使所述内侧与外侧连通，以使得来自叶轮构件的出口的减少量的液体能够穿过，进而形成一个薄的流体层，用于润滑与滑动动作相关的表面。

适合置于叶轮构件和泵的固定部分之间的密封环的其他解决方案例如在专利申请US2004/0028524A1和专利US5,577,886中示出。

由离心泵传输的流体通常包括水，例如待从底土（subsoil）中所提取（extract）的水。待被传递的液体可包含处于悬浮中的、多种性质和尺寸的固体颗粒。在抽吸步骤中，所述颗粒（主要由沙组成）被水流抽动穿过离心泵的唯一级或多个级。

所述固体颗粒可能危及泵的正确运转，主要由于它们可以进入泵的固定部分和移动部分之间的道。所述颗粒的存在增大了所述泵的固定部分和处于运动中的部分之间的抽动摩擦，造成所述泵的表面损坏。此外，在泵关闭时，当固体颗粒保持堵塞存在于固定构件和移动构件之间的道内侧时，所述固体颗粒被证明是尤其有害的。在这种情况下，一旦开启，它们可能决定阻止泵的致动的阻力，造成泵的所谓的“抱死（seizure）”。所述情况尤其出现在那些意味着电动马达在加速时具有降低性能的应用中。

英国专利1,110,660描述了关于用于离心泵的密封装置的改进，所述密封装置尤其适于必须用包含研磨剂的液体来运作的泵。具体而言，密封环设有大体矩形形状，具有一个唇部，该唇部径向朝向内侧延伸，并且在水动力的作用下，可在该泵停止时的分开远离位置和该泵运作时的密封位置之间移动。

美国专利3,228,342涉及用于离心泵的密封装置，该密封装置包括一个柔性附属物，该柔性附属物可在远离的静态配置（configuration）和密封的动态位置之间移动，适于在泵运转期间阻止流体返回。

至今为止为保证在转动部分和固定部分之间的液压密封而提出的解决方案，在特定扇形体的可靠性迫切需要和所要求的应用的多样性方面都不令人满意。

发明内容

本发明的任务是解决上述问题，设计一种允许获得高流量且可靠运转的离心泵。

本发明的另一范围是提供一种可以多种方式使用的离心泵。

在所述任务中，本发明的另一范围是提供适于用在离心泵中并且保证最佳运转的密封装置。

本发明的再一范围是提供一种如下的离心泵和密封装置，它们具有简单的构思，以及牢固可靠的运转和多种用途，并且具有相对经济的成本。