[发明专利]离心泵叶轮

说明书

本发明涉及一种离心泵叶轮，它的装有叶片的盖板配备一动力传递轮毂和一个覆盖由叶片构成的叶轮腔道的无叶片盖板。

离心泵叶轮被认为可用不同方法来制造的技术。对于所谓的封闭式叶轮，叶片被配置在二盖板之间，以构成叶轮腔道，这种叶轮通常是作为铸件或金属板料制品来制造的。铸件的缺点是叶轮制品不可能有窄的出口横截面，因为非常窄的型蕊限制了叶片腔道的横断面。解决这个问题方案是由英国专利GB-PS    537727提供了，因为将制成一种所谓的开式叶轮，通过构成单独部件的一种盖板，被改成一种封闭式叶轮。为此，用整个铸造叶片来制造铸造盖板，它可以不同复杂的部件。用这种方法得到的高度矮的叶片，随后在几个部位用铆接或螺纹连接到盖板上，将使叶轮具有窄的横截面。

德国专利DE-PSS    509458和737000提出了各种叶轮，在负压侧的它们的无叶片的盖板紧靠在压力侧的装有叶片的盖板上，并可拆卸地连接于叶轮轮毂上。上述各种泵意指用于食品工业技领域内，为了便于清理和可触及内部空间，在那里安装可拆卸的叶轮盖板是必要的。

从美国专利US-PS    1849557中已知任何铸造一种其尺寸正的处于可行性的边界线上的装有叶片的基体，其叶片暴露在叶轮出口区域内。作为例子，对叶片的暴露部分进行加工，叶片的宽度适于按液压原理所需要的尺寸，其次叶轮借助于分离的盖板部件来盖住。

英国专利BG-PS    728972公开了由几个薄壁件组成的一种循环泵叶轮。为了避免在进口区内穴触的破坏，其流体导向部件覆盖有精炼钢或由精炼钢制成。为此，在负压侧的盖板由二部分组成，而构成负压口的圆柱形进口环成液体密封地焊于弯曲的叶轮盖板上。在盖板的负压侧和压力侧再继续焊接适当的叶片。

对于本技术已知的另外的解决方案，例如美国专利US-PS    2344444提出了金属薄板结构的设计，叶轮由几个单独的部分组成。这些叶轮主要用于只需低泵吸功率的家用机器。把金属薄板结构的叶轮应用于较高功率范围内，例如化工标准泵等会出现各种问题，因为由于它们的从使用观点设计的能力会承受不了高的负荷。过应力、振动等的结果使焊缝的开裂和完全断开。

因此，本发明的目的要通过先进的结构设计使离心泵叶轮的金属薄板构件可靠地应用于高功率范围内。

本发明必须找到制造由单独的金属薄板件组成的适于高转速（高至约4300转/分）并抵抗静态和动态负荷的循环泵叶轮的方法。这些问题的解决方案是把一负压口安装在叶轮吸入口区域内，所述负压口被设计一单独的结构部件，并被连接于叶片，无叶片的盖板紧靠在叶片上，并被连接在叶轮出口和负压口之间的叶片上，并通过无叶片盖板重叠于负压口的最大直径。

由于把设计成一独立元件的负压口连接到叶轮的吸入口区内，就构成了一种十分刚性的吸入口部件。叶轮的其它开口区由紧靠在叶片上的和固定于其上的无叶片盖板盖住。盖板不与负压口相连的事实能使泵叶轮承受极高的负荷。这个时期的技术解决方案要求许多最好是通过焊接的连接，以便提高叶轮各部件所需的抗力。为了提高抗力，焊接点的数量要增加，或设置加强部件。

按照本发明提出的解决方案却相反。主要考虑如何确保叶轮和动力传递盖板之间的可靠连接。为避免存在应力或应变，它们可能导致连接区内部件的损坏，将加上本发明的各个特征。即把无叶片的盖板焊于叶片上;把在无叶片的盖板和叶片连接的焊缝设置于相对于旋转轴的等距离位置上;负压口的连接点正好处于和旋转轴构成的半锥角α等于40°-60°之间的表面上，该表面和旋转轴的交点由在叶轮外径处的装有叶片的盖板的外表面上的垂直于旋转轴的垂直线所决定;负压口的最大外径比吸入口的直径大25毫米;在无叶片盖板和负压口之间的重叠区域设置密封垫;装有叶片的动力传递盖板装有一个或几个构成叶片的金属板料部件;装有叶片的盖板具有轮缘，它们在叶片之间延伸，和叶片腔道的形状一致。在叶轮的入口区内非常高的负荷由负压口和叶片之间的极大的刚性连接所承受。通过采用无叶片的盖板来盖住叶轮的其它区域，而所述板可从叶轮上折下，就可在叶轮出口区内保持低负荷。因此，这种分开防止了不同的应变传递到其它的部件上。

本发明的特点是使无叶片的盖板焊于叶片上。本发明的另一特点，即把连接无叶片的盖板的焊点围绕旋转轴线等距离地设置于上述叶片上，已被证明是有利的。和至今已知的在一个叶片和叶轮二盖板之间有许多连接点的结构相比，这种解决方案改变了迄今常用工程原则的观点。把在无叶片的盖板上的用于连接上述叶片的连接点或焊接点的数目减少到绝对的少，就可以获得一种弹性度，从而能平衡运转过程中出现的变形。