CN103998787A - 湿式转子马达泵 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种湿式转子马达泵，包括间隙管(5)，该间隙管将定子(4)与在该间隙管中支撑的、支承转子组(3)的马达轴(2)分离，所述马达轴伸入泵室(10)中并且在那里支承泵工作轮(11)，其中，在将间隙管内部空间与泵室分离的分离壁(9)和工作轮后侧之间存在同轴的环形空间(12)，输送液体从该环形空间通过至少一个处于分离壁中的通流口流动到被间隙管包围的转子空间中，以便在流经转子空间之后尤其是通过马达轴的纵向空腔(18)回流到泵室中，其中泵工作轮的后侧具有同轴的环形突出部(11)，除了至少一个越过该环形突出部的节流间隙(13)以外，该环形突出部将后侧的、包围马达轴的环形空间与其余的泵室分离，泵压力侧的输送液体通过所述节流间隙节流地流入环形空间中并且所述环形空间与泵吸入侧通过在工作轮后壁中和/或在马达空心轴的壁中的至少一个被节流的开口(15、16)连接。

Description

湿式转子马达泵
技术领域
本发明涉及一种湿式转子马达泵，其包括间隙管，该间隙管将马达定子与在该间隙管中支撑的、支承转子组的马达轴分离，所述马达轴伸入泵室中并且在那里支承泵工作轮。
背景技术
通常的加热循环泵由如下主要构件组成：驱动马达、泵壳和工作轮。所述马达通常是按照湿式运行结构的电动机。所述工作轮经常是径向叶轮并且将马达的功率传输给介质。在这些湿式转子泵中，电动机的转子被所述介质冲刷。定子与介质通过间隙管/间隙罐分离。转子的轴承被所述介质润滑。如果介质相对清洁，这样的结构不需维修并且具有非常长的使用寿命。为了保证发生通过转子空间的流动，利用例如在工作轮的吸入侧和压力侧之间的压差。为此马达的转子实施有轴孔。
然而，在许多应用领域中，所述介质被颗粒和化学药剂(抑制剂)污染。这使得需要将转子空间中的流动限定至对于马达的功能需要的程度(轴承润滑、冷却)。此外，需要阻止磨损的颗粒渗透到转子空间中。
这样由EP1 477 683A2已知，在工作轮的后侧上设置叶片，以便阻止颗粒聚集在后侧的空间中。但颗粒还依赖于泵功率而渗透到转子空间中。
所有至今已知的解决方案只部分地满足所述任务。这些解决方案的显著缺点在于，通过转子空间的流量根据泵的运行点而改变。此外通过基于***中的温度交换引起的容积变化而在泵空间和转子空间之间产生流动。
发明内容
本发明的任务是，将通过转子空间的流动限定至非常小的值、附加地使其基本上独立于运行点而保持恒定并且使尽可能少的颗粒能够到达转子空间中。
该任务按照本发明如下解决，
-在将间隙管内部空间与泵室分离的分离壁和工作轮后侧之间存在同轴的环形空间，输送液体从该环形空间通过至少一个处于分离壁中的通流口流动到被间隙管包围的转子空间中，以便在流经转子空间之后尤其是通过马达轴的纵向空腔回流到泵室中，
-泵工作轮的后侧具有同轴的环形突出部，除了至少一个越过该环形突出部的节流间隙以外，该环形突出部将后侧的、包围马达轴的环形空间与其余的泵室分离，泵压力侧的输送液体通过所述节流间隙节流地流入环形空间中，并且
-环形空间与泵吸入侧通过在工作轮后壁中和/或在马达空心轴的壁中的至少一个被节流的开口连接。
由此在工作轮下游的环形空间中的压力独立于泵的运行点几乎保持相同，从而通过转子空间的流动是小的并且是基本上均匀的。在转子空间中的流动借此限定至需要的程度，从而在所述介质中包含的颗粒和化学药剂仅还以最小的程度到达转子空间中。因此在转子空间的入口和出口之间的压差非常小并且保持恒定。
优选如下建议：所述同轴的环形突出部具有缸套的形式，所述缸套一体成形在工作轮后侧。环形空间也可以在朝向间隙管内部空间的一侧通过密封圈、例如浮环限定，该密封圈的外壁与环形突出部的内侧形成节流间隙。在这里间隙管内部空间可以通过呈法兰形的环形板材件形式的分离壁封闭，所述板材件处于间隙管法兰和密封圈之间。
优选如下建议：在马达空心轴的纵向空腔中，过滤器塞子处于工作轮附近。为此如下建议：在所述至少一个被节流的开口设置在马达空心轴的壁中的情况下，过滤器塞子沿空心轴流动的流动方向处于所述至少一个被节流的开口上游。也有利的是，马达空心轴沿流动方向在所述至少一个被节流的开口的下游被封闭，从而只在马达空心轴的各开口之间存在连接。
此外如下建议：工作轮具有后侧的支承盘，工作轮叶片设置在所述支承盘上，其中在支承盘的后侧紧固有永磁体，以用于捕捉在输送液体中包含的颗粒，其中，所述支承盘由塑料制成，所述磁体设置在支承盘的塑料内，并且朝向处于支承盘后侧的输送流的磁体侧被材料层遮盖。遮盖磁体的材料层用于使可磁化的颗粒不附着在工作轮的磁体上，而是通过作用在工作轮后侧的离心力输送到泵室中并且借此输送至泵出口。所述磁体借此对于可磁化的颗粒具有转向的作用，其中保证所述颗粒不保持附着在磁体上并且因此不使工作轮的效率变差。
附图说明
在附图中按照本发明的马达泵的两个实施例以轴向剖面示出并在下文中详细说明，其中，不仅在工作轮的后壁中示出被节流的开口，而且在空心轴的壁中示出被节流的开口，并且所述被节流的开口可以仅设置在工作轮中或仅设置在空心轴中或作为第三实施方式设置在这二者中。此外，在附图中分别示出在工作轮和空心轴中的仅一个被节流的开口。但也可以由此在相应的部件中设置多个被节流的开口。
具体实施方式
湿式转子马达泵具有作为回转泵的、被同轴的空心轴2驱动的工作轮1，所述空心轴支承转子组3，该转子组在电动机的定子4内旋转。转子组3与定子通过间隙管5分离，所述间隙管被输送的介质流经，从而处于间隙管5中的轴承6、7被润滑和冷却。间隙管在后侧被封闭，从而也可以称为“间隙罐”。
间隙管5在朝向工作轮的端部上形成间隙管法兰8，呈板材件形式的环形分离壁9贴靠在所述间隙管法兰上，以便将泵室10与间隙管5的内部分离。至少一个通流开口处于分离壁9中，借此输送介质到达间隙管5的内部。
在泵工作轮1的后侧同轴地一体成形有环形突出部11，从而在该突出部内形成环形空间12，除了节流间隙13以外，该环形空间与其余的泵室10分离。该节流间隙13形成在环形突出部11的端侧的端部和分离壁9之间和/或在环形突出部11和密封的同轴的密封圈14之间，所述密封圈包围空心轴2并且贴靠在分离壁9上。从环形空间12通过分离壁9流动到间隙管内部空间中的介质首先流经间隙管5的内壁至间隙管端部，以便在那里通过开口17到达空心轴2的纵向空腔18中。
环形突出部11基本上具有缸套的形式，其一体成形在工作轮后侧上。通过环形突出部11的尺寸并且尤其是也通过浮动密封圈14的尺寸可非常准确地确定基本上环形的节流间隙13的大小，并且借此可确定有多少输送介质从环形空间12流入间隙管5的内部。
在环形空间12内的液体压力以如下方式减小，即，在工作轮1的后壁中设置至少一个被节流的开口15和/或在空心轴2的壁中设置至少一个被节流的开口16，通过所述被节流的开口，处于环形空间12中的液体流动至泵的吸入侧。借此在环形空间12中的液体压力显著小于在泵的压力侧的压力并且高于在泵的吸入侧的压力。此外在环形空间12中的压力和流动相对恒定，从而在间隙管内部的压力和流动基本上独立于泵的运行点而保持恒定。
阀塞子19处于空心轴2的纵向空腔18的前面的端部上。该塞子在被节流的开口16设置在空心轴壁中的情况下进一步向内偏移，如虚线所标绘的，从而在设置开口16时过滤器塞子19沿空心轴流动的流动方向处于被节流的开口16上游。
颗粒易于汇集在泵壁和工作轮后侧之间的间隔中，所述颗粒可能到达转子空间和轴的轴承中并且加速磨损。为了尽可能早地输送所述颗粒，在工作轮的支承盘的后侧中紧固有由优选非磁性的材料层、尤其是塑料层遮盖的永磁体，所述永磁体对处于所述间隔中的液体作用。这导致处于液体中的由可磁化的金属构成的颗粒被所述磁体所吸引，而不会保持附着在所述永磁铁上。而且，对颗粒作用的磁力引起：通过轮侧空间流动力求到达中心(轴)的颗粒因在工作轮后侧上的磁体而向工作轮后壁转向并且因在这里作用的离心力而被往后推到泵室中，而不会到达间隙罐或间隙管内的马达转子空间中并且不会到达轴承中。磁体可以在这里不同地实施，例如实施为环、单个磁体或部段。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种湿式转子马达泵，包括间隙管(5)，该间隙管将马达定子(4)与在该间隙管中支撑的、支承转子组(3)的马达轴(2)分离，所述马达轴伸入泵室(10)中并且在那里支承泵工作轮(1)，
其中，在将间隙管内部空间与所述泵室(10)分离的分离壁(9)和工作轮后侧之间存在同轴的环形空间(12)，输送液体从该环形空间通过至少一个处于所述分离壁(9)中的通流口流动到被所述间隙管(5)包围的转子空间中，以便在流经转子空间之后尤其是通过所述马达轴(2)的纵向空腔(18)回流到所述泵室(10)中，
其特征在于，
-所述泵工作轮(1)的后侧具有同轴的环形突出部(11)，除了至少一个越过该环形突出部(11)的节流间隙(13)以外，该环形突出部将后侧的、包围所述马达轴(2)的环形空间(12)与其余的泵室分离，泵压力侧的输送液体通过所述节流间隙节流地流入所述环形空间(12)中，并且
-所述环形空间(12)与泵吸入侧通过在工作轮后壁中和/或在马达空心轴(2)的壁中的至少一个被节流的开口(15、16)连接，
-所述环形空间(12)在朝向间隙管内部空间的一侧通过密封圈(14)限定，该密封圈的外壁与所述环形突出部(11)的内侧形成所述节流间隙(13)。
2.按照权利要求1所述的马达泵，其特征在于，所述同轴的环形突出部(11)具有缸套的形式，该缸套一体成形在工作轮后侧。
3.按照权利要求1或2所述的马达泵，其特征在于，所述间隙管内部空间通过呈法兰形的环形板材件形式的分离壁(9)封闭，该板材件处于间隙管法兰和浮环(14)之间。
4.按照上述权利要求之一所述的马达泵，其特征在于，在所述马达空心轴(2)的纵向空腔(18)中，过滤器塞子(19)处于所述工作轮(1)附近。
5.按照权利要求4所述的马达泵，其特征在于，在所述至少一个被节流的开口(16)设置在所述马达空心轴(2)的壁中的情况下，所述过滤器塞子(19)沿空心轴流动的流动方向处于所述至少一个被节流的开口(16)上游。
6.按照上述权利要求之一所述的马达泵，其特征在于，所述马达空心轴(2)沿流动方向在所述至少一个被节流的开口(16)的下游被封闭，从而只在所述马达空心轴的各开口(16和17)之间存在连接。
7.按照上述权利要求之一所述的马达泵，其特征在于，所述工作轮(1)具有后侧的支承盘，工作轮叶片设置在所述支承盘上，其中，在所述支承盘的后侧上紧固有永磁体，以用于捕捉在输送液体中包含的颗粒，其中，所述支承盘由塑料制成，所述磁体设置在所述支承盘的塑料内，并且朝向处于支承盘后侧上的输送流的磁体侧被材料层遮盖。

Claims (8)

1.一种湿式转子马达泵，包括间隙管(5)，该间隙管将马达定子(4)与在该间隙管中支撑的、支承转子组(3)的马达轴(2)分离，所述马达轴伸入泵室(10)中并且在那里支承泵工作轮(1)，其特征在于，
-在将间隙管内部空间与所述泵室(10)分离的分离壁(9)和工作轮后侧之间存在同轴的环形空间(12)，输送液体从该环形空间通过至少一个处于所述分离壁(9)中的通流口流动到被所述间隙管(5)包围的转子空间中，以便在流经转子空间之后尤其是通过所述马达轴(2)的纵向空腔(18)回流到所述泵室(10)中，
-所述泵工作轮(1)的后侧具有同轴的环形突出部(11)，除了至少一个越过该环形突出部(11)的节流间隙(13)以外，该环形突出部将后侧的、包围所述马达轴(2)的环形空间(12)与其余的泵室分离，泵压力侧的输送液体通过所述节流间隙节流地流入所述环形空间(12)中，并且
-所述环形空间(12)与泵吸入侧通过在工作轮后壁中和/或在马达空心轴(2)的壁中的至少一个被节流的开口(15、16)连接。
2.按照权利要求1所述的马达泵，其特征在于，所述同轴的环形突出部(11)具有缸套的形式，该缸套一体成形在工作轮后侧。
3.按照权利要求1或2所述的马达泵，其特征在于，所述环形空间(12)在朝向间隙管内部空间的一侧通过密封圈(14)限定，该密封圈的外壁与所述环形突出部(11)的内侧形成所述节流间隙(13)。
4.按照权利要求3所述的马达泵，其特征在于，所述间隙管内部空间通过呈法兰形的环形板材件形式的分离壁(9)封闭，该板材件处于间隙管法兰和浮环(14)之间。
5.按照上述权利要求之一所述的马达泵，其特征在于，在所述马达空心轴(2)的纵向空腔(18)中，过滤器塞子(19)处于所述工作轮(1)附近。
6.按照权利要求5所述的马达泵，其特征在于，在所述至少一个被节流的开口(16)设置在所述马达空心轴(2)的壁中的情况下，所述过滤器塞子(19)沿空心轴流动的流动方向处于所述至少一个被节流的开口(16)上游。
7.按照上述权利要求之一所述的马达泵，其特征在于，所述马达空心轴(2)沿流动方向在所述至少一个被节流的开口(16)的下游被封闭，从而只在所述马达空心轴的各开口(16和17)之间存在连接。
8.按照上述权利要求之一所述的马达泵，其特征在于，所述工作轮(1)具有后侧的支承盘，工作轮叶片设置在所述支承盘上，其中，在所述支承盘的后侧上紧固有永磁体，以用于捕捉在输送液体中包含的颗粒，其中，所述支承盘由塑料制成，所述磁体设置在所述支承盘的塑料内，并且朝向处于支承盘后侧上的输送流的磁体侧被材料层遮盖。
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