泵制造技术

本公开涉及一种泵(1)，包括：

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】泵


[0001]本公开涉及一种泵，特别地涉及功率高达300kW的单级或多级离心泵。

技术介绍

[0002]单级或多级离心泵通常包括固定到由电机驱动的转子轴上的至少一个叶轮。转子轴沉浸入待泵送的流体中和/或延伸到泵壳中。转子轴通常由泵壳内的径向轴承定心。特别是对于大型泵的大型轴，将轴承快速且可靠地安装到转子轴是一个挑战。
[0003]已知通过法兰连接将轴承安装到转子轴。这种已知的解决方案花费大量时间和材料来将径向轴承安装到转子轴。

技术实现思路

[0004]与这种解决方案相反，本公开的实施例提供了一种泵，所述泵可以用较少的材料将径向轴承快速且可靠地安装到转子轴。
[0005]根据本公开，提供了一种泵，所述泵包括：
[0006]-转子轴，沿着转子轴线延伸，
[0007]-轴承本体，周向包围转子轴并且包括径向外部轴承表面，以及
[0008]-锁定环，周向包围转子轴并且限制轴承本体相对于转子轴的轴向运动，
[0009]其中，锁定环包括至少两个径向向内突出的齿，其中，锁定环能抵抗锁定环的弹性恢复力从锁定状态径向扩张到安装状态，其中，在安装状态下，锁定环能定位在转子轴上的期望轴向位置处，其中，在锁定状态下，齿被构造为通过锁定环的弹性恢复力压抵转子轴的径向外表面。
[0010]因此，锁定环用作“卡环(snap ring)”，而无需轴中的预制凹槽来卡入。齿将由锁定环的弹性恢复力在锁定环与转子轴的径向外表面之间施加的法向力集中在一个小的区域上，使得在齿与转子轴的径向外表面之间存在高压。这种高压提供了足够的摩擦力，以将锁定环轴向固定到轴上。因此，锁定环促进了径向轴承快速且可靠地安装到转子轴，而无需法兰连接。随着时间的流逝和使用，特别是在待泵送流体的磨蚀性环境中，当处于锁定状态时，锁定环的齿甚至可以压入或切入转子轴的表面中，从而可以在期望的轴向位置处产生凹槽，以使齿与之接合。除了用于将锁定环轴向紧固到转子轴的摩擦力之外，这种形成的凹槽还提供了形状配合(positive-fit)。
[0011]可选地，泵还可以包括第一轴向止动体和第二轴向止动体，其中，第一轴向止动体为锁定环。因此，轴承本体完全轴向锁定在两个轴向止动表面之间。可选地，泵还可以包括叶轮螺母，所述叶轮螺母包围转子轴以将叶轮固定到转子轴，其中，叶轮螺母为第二轴向止动体。
[0012]可选地，第二轴向止动体可以限定N≥1个接合位置，以防止轴承本体相对于转子轴的旋转运动，其中，轴承本体包括面对锁定环的第一轴向端和远离锁定环的第二轴向端，其中，第二轴向端包括与第二轴向止动体的接合位置形状锁定(positive-locking)的N≥1
个接合位置。因此，这些形状锁定的接合位置防止了轴承本体相对于转子轴的旋转运动。可选地，第二轴向止动体和轴承本体的第二轴向端可以包括N≥2个接合位置，其中，接合位置相对于转子轴线以N重对称布置。“N重对称”在本文中意指“沿着周向的N个均匀分布的位置”，例如N＝2个位置彼此之间的角度距离为180
°
，即，在直径相对的两侧，而N＝3个位置彼此之间的角度距离为120
°
。接合位置的N重对称布置提供了如何能够将轴承本体安装在转子轴上的N种不同的角度定向选择。这可有益于在N种选择中找到最佳的形状配合，以较少受制造公差影响。
[0013]可选地，所述接合位置中的第一接合位置可以被构造为用于形状锁定配合，所述第一接合位置在切向和/或轴向方向上的公差低于接合位置中的第二接合位置在切向和/或轴向方向上的公差。这意味着第二接合位置在轴承本体与第二轴向止动体之间沿切线和/或轴向方向具有较大的空隙或“摆动空间(wiggle room)”。接合位置中的第一接合位置可以被认为是指定的“最佳”形状配合接合位置。其他接合位置可以被视为辅助接合位置，以在第一接合位置磨损的情况下备用防止轴承本体相对于转子轴的旋转运动。
[0014]可选地，第二轴向止动体和/或轴承本体的第二轴向端处的至少所述第一接合位置可以包括凸轴向接触表面，以在轴承本体与第二轴向止动体之间提供仅轴向接触。凸轴向接触表面由此为轴承本体提供了明确限定的轴向接触点。
[0015]可选地，锁定环可以在锁定环的第一周向端部与锁定环的第二周向端部之间限定周向间隙，其中，间隙在锁定状态下比在安装状态下小。具有间隙的锁定环提供了一定的弹性挠性以待扩宽到安装状态。
[0016]可选地，锁定环可以包括安全钩，所述安全钩从第一周向端部延伸并且与周向间隙叠置，其中，安全钩被构造为钩入锁定环的第二周向端部，以防止在安装状态下锁定环的进一步径向扩张。因此，安全钩可以防止锁定环过度扩张而塑性变形。应避免塑性变形，因为其会减小用于将齿压抵轴表面的、锁定环的弹性恢复力。可以使用工具将锁定环扩宽到安装状态。替代地或除安全钩之外，所述工具可以包括用于防止锁定环过度扩张的装置。
[0017]可选地，锁定环可以包括在锁定环的第一周向端部与锁定环的第二周向端部之间的应力部，其中，锁定环的环面面积从应力部朝向第一周向端部并朝向第二周向端部减小。换言之，锁定环的径向厚度可以朝向周向端部之间的间隙减小。径向较厚的应力部可以提供结构稳定性，并且径向较薄的周向端部可以提供结构弹性，这两者都促进了安装状态与锁定状态之间发生能复原的弹性变形。
[0018]可选地，锁定环可以限定最大径向扩张的范围，其中，最大径向扩张等于或小于径向外部轴承表面的半径。由此，转子轴可以作为预组装单元安装到泵，以使轴承本体通过锁定环固定到转子轴。
[0019]可选地，锁定环的齿中的每个可以形成向内刀片。这样的刀片可以在转子轴表面中切出凹槽，其中，凹槽基本上垂直于转子轴线延伸。这样的刀片可以向内变尖以增加摩擦接触和/或促进切出凹槽。
[0020]可选地，齿以中心角α位于M≥2个锁定环区段处，30
°
≤α≤90
°
，其中，优选地，锁定环区段相对于一对称平面对称地布置，所述对称平面由转子轴线和在周向间隙中心与应力部中心之间的直接虚拟连接线生成，其中，优选地，周向间隙位于锁定环区段中的一个锁定环区段的中心。因此，可以存在M≥2个无齿区段，每个无齿区段位于具有齿的所述M≥2个锁
定环区段的两个相邻的锁定环区段之间。由此，齿可以布置在锁定环的如下位置处，即在所述位置处弹性恢复力在转子轴表面上提供了最高的法向力，以将齿压抵转子轴表面。
[0021]可选地，锁定环可以包括在锁定环的第一周向端部处的齿中的第一齿，以及在锁定环的第二周向端部处的齿中的第二齿，其中，优选地，第一齿和第二齿以小于10
°
的中心角β在弧长上延伸。齿的最佳长度可以是其在转子轴上施加力的能力与其结构稳定性之间的折衷，以轴向紧固轴承本体。齿越短越好，即，在较高压力下，齿可以压抵转子轴。齿越长，锁定环材料实际上就越多地参与轴向锁定功能。发现在5
°
与10
°
之间的弧长齿范围是一个良好的折衷方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种泵(1)，所述泵包括：-转子轴(13)，沿着转子轴线(R)延伸，-轴承本体(19)，周向包围所述转子轴(13)并且包括径向外部轴承表面(32)，以及-锁定环(25)，周向包围所述转子轴(13)并且限制所述轴承本体(19)相对于所述转子轴(13)的轴向运动，其中，所述锁定环(25)包括至少两个径向向内突出的齿(49、51、53、55)，其中，所述锁定环(25)能抵抗所述锁定环(25)的弹性恢复力从锁定状态径向扩张到安装状态，其中，在所述安装状态下，所述锁定环(25)能定位在所述转子轴(13)上的期望轴向位置处，其中，在所述锁定状态下，所述齿(49、51、53、55)被构造为通过所述锁定环(25)的弹性恢复力压抵所述转子轴(13)的径向外表面(31)。2.根据权利要求1所述的泵(1)，还包括第一轴向止动体(27)和第二轴向止动体(21)，其中，所述第一轴向止动体(27)为所述锁定环(25)。3.根据权利要求2所述的泵(1)，还包括叶轮螺母(17)，所述叶轮螺母包围所述转子轴(13)以将叶轮(15)固定到所述转子轴(13)，其中，所述叶轮螺母(17)为所述第二轴向止动体(21)。4.根据权利要求2或3所述的泵(1)，其中，所述第二轴向止动体(21)限定N≥1个接合位置(35a、35b)，以防止所述轴承本体(19)相对于所述转子轴(13)的旋转运动，其中，所述轴承本体(19)包括面对所述锁定环(25)的第一轴向端(29)和远离所述锁定环(25)的第二轴向端(23)，其中，所述第二轴向端(23)包括与所述第二轴向止动体(21)的接合位置(35a、35b)形状锁定的N≥1个接合位置(33a、33b)。5.根据权利要求2至4中的任一项所述的泵(1)，其中，所述第二轴向止动体(21)和所述轴承本体(19)的第二轴向端(23)包括N≥2个接合位置(35a、35b、33a、33b)，其中，所述接合位置(35a、35b、33a、33b)相对于所述转子轴线(R)以N重对称布置。6.根据权利要求5所述的泵(1)，其中，所述接合位置(35a、35b、33a、33b)中的第一接合位置(35a、33a)被构造为用于形状锁定配合，所述第一接合位置在切向和/或轴向方向上的公差低于所述接合位置(35a、35b、33a、33b)中的第二接合位置(35b、33b)在切向和/或轴向方向上的公差。7.根据权利要求6所述的泵(1)，其中，所述第二轴向止动体(21)和/或所述轴承本体(19)的第二轴向端(23)处的至少所述第一接合位置(35a、33a)包括凸轴向接触表面(71)，以在所述轴承本体(19)与所述第二轴向止动体(21)之间提供仅轴向接触。8.根据前述权利要求中的任一项所述的泵(1)，其中，所述锁定环(25)在所述锁定环(25)的第一周向端部(41)与所述锁定环(25)的第二周向端部(43)之间限定了周向间隙(45)，其中，所述间隙(45)在所述锁定状态下比在所述安装状态下小。9.根据权利要求8所述的泵(1)，其中，所述锁定环(25)包括安全钩(47)，所述安全钩从所述第一周向端部(41)延伸并且与所述周向间隙(45)叠置，其中，所述安全钩(47)被构造为钩入所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：布里安，
申请(专利权)人：格兰富控股联合股份公司，
类型：发明
国别省市：