用于处理浆液的离心泵及其吸入衬套制造技术

本公开涉及一种用于处理浆液的离心泵及其吸入衬套，该离心泵包括容纳在壳体中的叶轮，该吸入衬套包括能够布置在离心泵的壳体中的柱状部分，以及从所述柱状部分沿径向向外突出的法兰部分。法兰部分能够布置为使得当被安装在离心泵中时，吸入衬套的法兰部分的前端表面的至少一部分抵接叶轮的前端的至少一部分，由此密封吸入衬套与叶轮之间的轴向间隙，至少法兰部分的前端表面由低摩擦聚合物制成。该离心泵包括这样的吸入衬套。吸入衬套和离心泵允许防止泵送液体在离心泵中再循环，从而减少磨损。损。损。

【技术实现步骤摘要】
用于处理浆液的离心泵及其吸入衬套


[0001]本公开涉及衬套(liner，衬里)和包括该衬套的离心泵。更具体地，本公开涉及特别适合于处理浆液的吸入衬套和包括该吸入衬套的离心泵。

技术介绍

[0002]离心泵是本领域已知的用于泵送流体的泵，可用于不同的应用，例如用于处理浆液。通常，用于处理浆液的离心泵包括支撑在轴上的叶轮，该轴通过外部电机进行旋转。叶轮安装在壳体内，该壳体具有流体入口和排出被泵送的流体的出口(通常被称为排出口)。使用时，来自入口的流体流向叶轮的中心，叶轮的旋转迫使流体流向壳体的外围区域来通过出口排出。由叶轮旋转产生的离心力与叶轮叶片对流体的动力作用一起在泵内产生压力梯度，在靠近叶轮中心(也称为孔眼(eye))处产生较低的压力，在靠近叶轮排出口和外径处产生较高的压力。因此，压力从叶轮的孔眼并且径向向外增加。这种压力变化通常会导致流体通过叶轮与泵壳之间的间隙再循环，该间隙通常称为机头间隙(nose gap，泵头间隙)。考虑到这种再循环会降低泵的性能，并且在处理含有固体颗粒的液体时会增加叶轮以及壳体的磨损，因此是不可取的。这种磨损问题在处理磨浆液(abrasive slurries)时尤其明显。
[0003]一种类型的用于处理浆液的离心泵包括衬套，用于为叶轮的吸入侧上的壳体提供磨损保护。这种衬套通常由耐磨材料(例如高铬合金，high chromealloy)制成。另一种常见的衬套材料是天然橡胶。为避免通过机头间隙进行再循环，调整衬套与叶轮之间的轴向距离，这样使得机头间隙最小化，而不允许衬套接触叶轮。由于例如高铬合金的热裂纹或天然橡胶的裂缝，这种接触会导致衬套过早磨损。
[0004]尽管这种类型的衬套布置在提高泵效率的同时可以在一定程度上减少再循环，从而减少叶轮和衬套的磨损，但其仍然容易受到流体再循环的影响，在泵的泵送性能和泵部件的耐久性方面存在缺陷。因此，完全或至少尽可能多地防止再循环是有利的。
[0005]此外，用于调整这种离心泵(通常用于处理浆液)的衬套以使机头间隙最小化的过程通常是手动进行的，需要有经验的操作员仔细听特定的声音，以确认已经到达衬套相对于叶轮的适当位置。这是一项费时费力的工作。

技术实现思路

[0006]目的是单独地或以任何组合方式减轻、缓解或消除本领域中的一个或多个上述缺陷和缺点，并至少解决上述问题。
[0007]根据本公开的第一个方面，提供了一种用于处理浆液的离心泵的吸入衬套，该离心泵包括容纳在壳体中的叶轮，该吸入衬套包括能够布置在离心泵的壳体中的柱状部分和从柱状部分沿径向向外突出的法兰部分。法兰部分能够布置为当被安装在离心泵中时，吸入衬套的法兰部分的前端表面的至少一部分抵接叶轮的前端的至少一部分，由此密封吸入衬套与叶轮之间的轴向间隙，至少法兰部分的前端表面由低摩擦聚合物制成。
[0008]吸入衬套的优点在于，当吸入衬套被安装在离心泵中时，由于其允许完全密封吸
入衬套与叶轮之间的机头间隙，即抵接叶轮，因此防止液体在其中再循环。在无再循环或再循环减少的情况下，吸入衬套和叶轮前端的磨损减少，从而提高了这些部件的耐久性和使用寿命。这在处理含有固体颗粒的磨浆液或重浆液(heavy slurries)时特别有利。
[0009]通过提供具有法兰部分的吸入衬套，其中，至少法兰部分的前端表面由低摩擦聚合物制成，专利技术人惊奇地发现，吸入衬套可以被布置为抵接叶轮从而完全密封衬套与叶轮之间的轴向间隙(通常也被称为机头间隙)，而不会使部件遭受过度磨损。低摩擦聚合物优选具有高机械强度，以承受泵运行期间正在旋转的叶轮施加在其上的动态压力。此外，低摩擦聚合物允许吸入衬套抵接叶轮，而不会随着叶轮的旋转在泵的运行期间由于吸入衬套的低摩擦聚合物与叶轮之间的接触区域产生的过多热量而劣化。
[0010]在一实施例中，低摩擦聚合物是高性能热塑性塑料。在一实施例中，高性能热塑性塑料是半结晶热塑性塑料。这类材料具有特别高的耐温性和耐化学物质性，这是有利的。高性能热塑性塑料的例子有聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)和聚醚酮(PEK)。根据优选的实施例，低摩擦聚合物为PEEK。提供低摩擦系数和高机械性能的其他聚合物材料也可以用于本公开概念内的吸入衬套中，例如超高分子量聚乙烯(UHMWPE)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚酰胺、酚醛树脂和聚甲醛(POM)。
[0011]根据一实施例，整个吸入衬套由低摩擦聚合物制成。这提供了以单件的方式容易且高效地制造的衬套。
[0012]根据一实施例，吸入衬套由涂覆有低摩擦聚合物的金属制成。金属衬套为吸入衬套提供机械稳定性，而低摩擦聚合物的涂层为叶轮提供低摩擦，从而减少磨损，这是有利的。
[0013]根据一实施例，法兰部分的前端表面的至少一部分能够布置为与叶轮的前端的至少一部分平齐，由此密封法兰部分与叶轮之间的轴向间隙。这对不需要任何复杂的表面几何形状、例如会导致潜在的应力集中的吸入衬套是有利的。提供法兰部分的平齐表面进一步有利于吸入衬套的制造。
[0014]根据一实施例，法兰部分的前端表面的能够被布置为与叶轮的前端的一部分抵接的部分是弯曲的，该弯曲形状对应于叶轮的前端的反向弯曲形状。只要法兰部分的前端表面的一部分抵接叶轮的前端的一部分，则法兰部分的前端表面和叶轮的前端也可以是其他形状(如拼图形状(jigsaw，交错形状))。
[0015]根据一实施例，当吸入衬套被安装在离心泵中时，法兰部分的前端表面部分能够被布置为抵接叶轮的前端的至少一部分，该法兰部分的前端表面部分沿着前端表面的圆周延伸。这提供了机头间隙的周向密封，防止由泵处理的液体再循环。
[0016]根据本公开的第二方面，提供了一种用于处理浆液的离心泵，该离心泵包括：叶轮；叶轮轴；容纳叶轮的壳体，该壳体包括入口和出口；以及本文所公开的吸入衬套。吸入衬套的柱状部分被布置为沿壳体的内壁，吸入衬套的法兰部分被布置为至少部分地抵接叶轮的前端。
[0017]离心泵的优点在于，通过将吸入衬套布置为与叶轮抵接，可以防止被泵送的液体(例如浆液)再循环，同时还可以减少泵部件的磨损，如前文仅关于吸入衬套所描述的。此外，提供使吸入衬套能够操作为与叶轮抵接有助于将吸入衬套安装在壳体中并抵接叶轮。由于允许衬套接触叶轮，因此更容易控制吸入衬套相对于叶轮的位置以达到期望的位置，
这是有利的。
[0018]根据一实施例，吸入衬套的柱状部分被布置为沿壳体入口的内壁。这为壳体在离心泵入口处提供了磨损保护。
[0019]根据一实施例，离心泵还包括驱动衬套(通常也被称为后衬套)，其具有前端表面，驱动衬套的前端表面被布置为抵接叶轮的后端表面，其中至少后衬套的前端表面包含低摩擦聚合物。这为叶轮背面上的壳体与叶轮之间的轴向间隙提供了密封，防止磨粒通过，从而降低叶轮和壳体的磨损。
[0020]第二方面的效果和特征很大程度上类似于与第一方面有关的上述描述的效果和特征。关于第一方面提到的实施例很大程度上与第二方面兼容。还应注意，除非另有明确说明，否则本技术概念本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种吸入衬套(8、80)，所述吸入衬套用于处理浆液的离心泵(1)，其特征在于，所述离心泵(1)包括容纳在壳体(2)中的叶轮(3)，所述吸入衬套(8、80)包括能够布置在所述离心泵(1)的所述壳体(2)中的柱状部分(10)，和从所述柱状部分(10)沿径向向外突出的法兰部分(11)，其中，所述法兰部分(11)能够被布置为使得，当被安装在所述离心泵(1)中时，所述吸入衬套(8、80)的所述法兰部分(11)的前端表面(12)的至少一部分抵接所述叶轮(3)的前端(14)的至少一部分，由此密封所述吸入衬套(8)与所述叶轮(3)之间的轴向间隙，其中至少所述法兰部分(11)的前端表面(12)由低摩擦聚合物制成。2.根据权利要求1所述的吸入衬套(8)，其特征在于，整个所述吸入衬套(8)由所述低摩擦聚合物制成。3.根据权利要求1所述的吸入衬套(80)，其特征在于，所述吸入衬套(80)包括基材(82)和涂层(81)，其中所述涂层(81)由所述低摩擦聚合物制成。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的吸入衬套(8、80)，其特征在于，所述低摩擦聚合物为高性能热塑性塑料。5.根据权利要求4所述的吸入衬套(8、80)，其特征在于，所述高性能热塑性塑料为半结晶型高性能热塑性塑料。6.根据权利要求5所述的吸入衬套(8、80)，其特征在于，所述半结晶型高性能热塑性塑料为聚醚醚酮。7.根据权利要求1
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3中任一项所述的吸入衬套(8、80)，其特征在于，所述法兰部分(11)的前端表面(12)的至少一部分能够被布置为与所述叶轮(3)的前端(14)的至少一部分平齐，由此密封所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：美卓奥图泰瑞典有限公司，
类型：新型
国别省市：