CN101825089B - 带有切割边的自由流叶轮 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种离心泵，用于输送混有固态混合物的介质。在该泵的壳体(1)中设置有自由流叶轮(2)。在自由流叶轮(2)和入口侧的壳体壁(8)之间形成无叶片的空间(9)。在自由流叶轮(2)的支撑盘(6)上成型有叶片(7)。这些叶片(7)包括受压侧的侧面(13)、抽吸侧的侧面(11)和正面(12)。根据本发明，叶片(7)设有切割边(14)。

Description

带有切割边的自由流叶轮
技术领域
本发明涉及一种离心泵(Kreiselpumpe)，用于输送混有固态混合物的介质，具有壳体，在该壳体中设置有自由流叶轮(Freistromrad)，在自由流叶轮和入口侧的壳体壁之间形成无叶片的空间，其中自由流叶轮包括支撑盘，在支撑盘上成型有叶片，这些叶片具有受压侧的侧面、抽吸侧的侧面和正面。
背景技术
就具有自由流叶轮的泵而言，叶轮叶片和入口侧的壳体壁之间的距离比较大，由此形成了一个自由空间。所以能实现输送固态的混合物，即使混合物的尺寸较大。
叶轮被径向内向冲流。流体从叶轮径向向外流走。在叶轮和入口侧壳体壁之间的空间内形成径向向内的流动。密度大致等于或小于被输送液体的平均密度的混合物因此沉积在叶轮中心。如果所述混合物是纤维类或织物类混合物，就会产生由于在叶轮中心的区域中停留时间过长而出现沉积物的危险。这会导致泵堵塞。因此，已经对自由流泵进行了很多种设计，即给这些自由流泵配备碎化装置。
在DE 10305726A1中记载了一种离心泵，其在泵叶轮之前设置有用于被输送液体中的纤维类的或块状的混合物的碎化装置。这种碎化装置由随着泵叶轮而旋转的切割头和静止地设置在离心泵壳体中的切割圈构成。但由于前置有碎化装置，使得叶轮之前的空间减小，并使得对叶轮的冲流受到影响。这会对泵的特性曲线产生不利影响。
发明内容
本发明的目的在于，对用于输送含有固态混合物的液体的离心泵加以改进，使得能避免堵塞。纤维类混合物例如织物或薄膜的悬浮应得以防止。在这种情况下，不会妨碍自由地通过泵。此外，不会对泵的特性曲线产生不利的影响。
根据本发明，该目的的实现方式为，给叶片设有切割边。设有切割边的叶片将固态的混合物切断，从而不会出现沉积。在此特别有利的是，所有叶片或多个叶片设有切割边。但在个别情况下，只给一个叶片设有切割边就足够了。
根据本发明的一种优选的实施方式，切割边的形成部位位于叶片正面与侧面的接触处。
叶轮通常是铸件。就传统的自由流泵而言，叶片正面与侧面相互接触处的接触部位没有锋利的边。在正面与侧面之间没有规定的接触线，而是存在这些面相互过渡所形成的区域。在这种情况下，所述区域并不是具有锋利边的分界区，而是倒圆的过渡区。
与传统的叶片相反，根据本发明，对叶片的至少一个面进行加工，使得在这些面的接触部位形成切割边。为了形成切割边，可以通过磨削或平面车削对这些面进行加工。还可以通过对切割边的局部淬火来改善切割效果和耐磨损特性(Verschleiβverhalten)。
根据本发明的一种特别有利的实施方式，为了形成切割边，对叶片的正面进行加工。所述正面经过磨削和平面车削处理，从而产生切割边。叶片侧面由铸件表面(Gusshaut)形成。
为了不必加工整个平面，可以给叶片正面仅设有倒棱。在这里，叶片正面的优选倒棱区域为叶片正面与受压侧的侧面的接触处。铸件的粗糙性有助于改善切割边的切割或切断效果。硬的铸件表面还能抗磨损。
形成切割边的面相互间的夹角优选小于120°。在此已表明有利的是，形成切割边的面相互间的夹角小于90°。
根据本发明的一种特别有利的实施方式，切割边在正面与受压侧的侧面相接触的接触线处形成。由此实现切割边的特别高效的切割效果，因为混合物由于叶轮的旋转方向而压靠到受压侧的侧面上。
根据本发明的一种有利的实施方式，叶片正面被构造成与侧面搭接的小翼形部分。小翼形部分是多数情况下垂直于叶片的附加面。通过小翼形部分能提高泵的效率。小翼形部分优选突出于叶片的抽吸侧的侧面。
已表明特别有益的是，小翼形部分设有切割边。具有小翼形部分的叶轮能够在叶片角度很小的情况下实现其最佳性能。这迎合了切割效果。此外，小翼形部分提供了附加的面，在所述附加面上可以设置坚固的(stabil)切割边。
根据本发明的一种有利的设计，在小翼形部分上固定有刀片(Klinge)。所述刀片是设有切割边的小金属片。这些刀片优选拧到小翼形部分上。
根据本发明的另一种优选的设计，小翼形部分设有沟槽。这些沟槽在小翼形部分的入口侧的表面上开设。通过这些沟槽在小翼形部分的入口侧的表面上产生切割边。切割边在沟槽侧壁与小翼形部分的表面相接触的接触线处产生。为了形成沟槽，可以给小翼形部分的平面设有车削部分(Eindrehung)。切口状的车削部分可以呈圆形或螺旋形。沟槽的横截面优选为楔形。
根据本发明的一种优选的实施方式，叶片延长部分突出于小翼形部分的面。所述叶片延长部分朝向入口侧的壳体壁。可以对这些叶片延长部分进行精车削或精磨削，从而通过这种方式形成切割边。通过感应加热淬火可以附加地使得这些切割边变得坚固。
就本发明的离心泵而言，叶片优选具有平缓的出口侧的叶片角度β。同样已表明有益的是，叶轮具有少量的叶片，其中已表明有益的是，叶片的数量为四个或更少。具有平缓的叶片角度和少量叶片的叶轮是特别有益的，因为纤维径向向外滑动，同时被碎化。具有陡峭的叶片角度和大量叶片的自由流叶轮并不适用，因为逆着旋转方向难以滑动。
附图说明
借助对实施例的说明、对附图的说明以及附图本身可得到本发明的其它特征和优点。图中示出：
图1为自由流泵的剖视图；
图2示出具有小翼形部分和倒棱的正面的自由流叶轮，其中
a.)为剖视图，b.)为俯视图，c.)为立体图；
图3示出具有小翼形部分和圆形沟槽的自由流叶轮，其中
a.)为剖视图，b.)为俯视图，c.)为立体图；
图4示出具有小翼形部分和螺旋形沟槽的自由流叶轮，其中
a.)为剖视图，b.)为俯视图，c.)为立体图。
具体实施方式
图1中示出一种离心泵，自由流叶轮2位于该离心泵的壳体1中。自由流叶轮2固定在轴3上。轮毂体4用于固定自由流叶轮2，螺钉5***到该轮毂体中。在自由流叶轮2的支撑盘6上设置有多个叶片7。在自由流叶轮2和入口侧的壳体壁8之间形成无叶片的空间9。
在图2中示出具有切割边14的自由流叶轮2。自由流叶轮2逆时针旋转。在支撑盘6上设置有叶片7。在叶片7的入口侧的端部上成型有小翼形部分10。这些小翼形部分10突出于叶片7的抽吸侧的侧面11。叶片7的正面12具有朝向受压侧的侧面13的倒棱。在正面12和受压侧的侧面13之间的接触线处，形成切割边14。在图2b中可看到出口侧的叶片角度β。
在图3和4中，在小翼形部分10上开设有沟槽15。沟槽15是在小翼形部分10的入口侧的表面上的下凹。这些沟槽15可以在小翼形部分的表面上以旋入的切口的形式来开设。沟槽15的横截面优选为楔形。由于在小翼形部分10上开设有沟槽15，在小翼形部分10的入口侧的表面上形成切割边14。这些切割边14在沟槽15的侧壁16和小翼形部分10的入口侧的表面之间的接触线处产生。在图3中，沟槽15呈圆形。在图4中，沟槽15呈螺旋形。

Claims (9)

1.一种离心泵，用于输送混有固态混合物的介质，具有壳体(1)，在该壳体中设置有自由流叶轮(2)，在自由流叶轮(2)和入口侧的壳体壁(8)之间形成无叶片的空间(9)，其中自由流叶轮(2)包括支撑盘(6)，在支撑盘上成型有叶片(7)，这些叶片具有受压侧的侧面(13)、抽吸侧的侧面(11）和正面(12)，其特征在于，叶片(7)设有切割边(14)，其中切割边(14)的形成部位位于正面(12)与受压侧的侧面(13)相接触的接触线处。
2.如权利要求1所述的离心泵，其特征在于，切割边(14)通过对正面(12)的精磨削而形成。
3.如权利要求1所述的离心泵，其特征在于，切割边(14)通过对正面(12)的精车削而形成。
4.如权利要求1所述的离心泵，其特征在于，切割边(14)通过对叶片(7)的正面(12)的倒棱处理而形成，其中正面(12)的被倒棱处理的区域位于正面(12)与受压侧的侧面(13)的接触处。
5.如权利要求1所述的离心泵，其特征在于，形成切割边(14)的面(12、13)相互间的夹角小于120°。
6.如权利要求5所述的离心泵，其特征在于，形成切割边(14)的面(12、13)相互间的夹角小于90°。
7.如权利要求1所述的离心泵，其特征在于，叶片(7)的正面(12)被构造成小翼形部分(10)，这些小翼形部分突出于叶片(7)的抽吸侧的侧面(11)。
8.如权利要求7所述的离心泵，其特征在于，在小翼形部分(10)上固定有带有切割边(14)的刀片。
9.如权利要求7所述的离心泵，其特征在于，小翼形部分(10)设有沟槽(15)，通过这些沟槽(15)在小翼形部分(10)的入口侧的表面上形成切割边(14)。
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