离心泵组件制造技术

离心泵组件包括：泵头；泵基座；至少一个流体出口通道；至少两个转子轴段，同轴对准并沿转子轴线延伸，每个转子轴段包括背对泵头的第一轴向端部和背对泵基座的第二轴向端部；一或多个叶轮，每个叶轮固定到一个转子轴段或在结构上与其一体，一个转子轴段的第一轴向端部包括与另一转子轴段的第二轴向端部联接的正配合联接件，用于至少两个转子轴段之间的扭矩传递；一或多个泵级壳体段，布置在泵基座与泵头之间，每个泵级壳体段具有限定引导通路的结构，引导通路用于接纳来自一个叶轮的叶轮出口的所泵送流体并用于将所泵送流体引导到另一叶轮的叶轮入口或泵头，其中一或多个泵级壳体段分别具有限定至少一个流体出口通道的壁部段的至少一部分的结构。段的至少一部分的结构。段的至少一部分的结构。

【技术实现步骤摘要】
离心泵组件


[0001]本公开涉及离心泵，特别涉及竖直多级离心泵。

技术介绍

[0002]泵组件的形状和尺寸被设计成满足特定技术要求和规格。特别地，类似Grundfos CR系列的泵的多级离心泵具有宽范围的尺寸以覆盖宽的功率范围。需要的泵送功率越大，泵通常被设计得就越大。
[0003]通常，这样的泵包括可以竖直或水平延伸的转子轴线。电动马达驱动沿着转子轴线延伸到包围至少一个叶轮级的泵壳体中的转子轴。泵基座通常提供支架和/或安装托架以将泵固定在地板或壁上。用于将泵安装到管道系统的入口和出口法兰可以是泵基座和/或泵壳体的一部分。泵壳体被布置在马达与泵基座之间。需要的泵送功率或扬程越多，在泵壳体内可以沿着转子轴线堆叠的叶轮级就越多。因此，泵壳体的轴向长度通常与叶轮级数成比例。取决于泵应该能够输送的最大流量，叶轮和泵壳体的径向延伸可以更大或更小。
[0004]专利文献EP3181908A1和EP3670919A1描述了将马达座固定到泵基座的带解决方案，使得由于带或拉杆传递的夹紧张力，泵壳体牢固地夹在马达座与泵基座之间。

技术实现思路

[0005]与已知的类比尺寸的离心泵相比，根据本公开的离心泵组件具有显著减少的部件数量。对于本文所公开的离心泵组件，制造和组装这些部件也更简单。此外，维护、修理和大修(overhaul)更不复杂。最后，降低了泵支承部故障的风险。
[0006]根据本公开，提供了一种离心泵组件，包括
[0007]‑
泵头，用于连接到马达座和/或马达壳体，或者与其成一体，
[0008]‑
泵基座，限定泵入口和泵出口，
[0009]‑
至少一个流体出口通道，用于将所泵送流体从泵头引导到泵出口，
[0010]‑
至少两个转子轴段，同轴地对准并且沿着转子轴线延伸，其中，转子轴段中的每一个包括背对泵头的第一轴向端部和背对泵基座的第二轴向端部，
[0011]‑
一个或多个叶轮，具有限定从叶轮入口延伸到叶轮出口的至少一个叶轮流体通道的结构，其中，所述一个或多个叶轮中的每一个被固定到转子轴段中的一个或在结构上与其成一体，其中，所述一个转子轴段的第一轴向端部包括与转子轴段中的另一个的第二轴向端部联接的正配合(positive fit，形状配合)联接件，以用于所述至少两个转子轴段之间的扭矩传递，以及
[0012]‑
一个或多个泵级壳体段，被布置在泵基座与泵头之间，其中，泵级壳体段中的每一个具有限定引导通路的结构，该引导通路用于接纳来自所述一个或多个叶轮中的一个叶轮的叶轮出口的所泵送流体，并且用于将所泵送流体引导到叶轮中的另一个叶轮的叶轮入口或引导到泵头，
[0013]其中，所述一个或多个泵级壳体段分别具有限定所述至少一个流体出口通道的壁
部段的至少一部分的结构。
[0014]因此，本文所公开的离心泵组件的基本设计和安装与先前已知的泵设计显著不同。首先，离心泵组件不包括作为单个部件从马达延伸到泵基座的转子轴。也不需要诸如带或拉杆的结构来将泵头与泵基座直接连接，以用于将泵壳体轴向地夹在泵头与泵基座之间。相反，根据本公开，转子轴以及泵壳体以模块化的方式分段，其中每个泵级、即叶轮具有一个泵级壳体段。没有与长度有关的组件，这在生产成本、物流和服务方面是有益的，即，泵长度可以由模块数量而不是具有适当长度的各种组件来限定。假定离心泵组件包括个泵级(即、叶轮)，则可以存在n+1或更多个转子轴段，其中的至少一个将马达与转子轴段中的另一个连接。将马达与转子轴段中的另一个连接的至少两个转子轴段中的所述转子轴段可被表示为“马达轴”。优选地，每个泵级壳体段轴向地定位在叶轮中的两个之间，即，在n个泵级(即、叶轮)的情况下可以存在n
‑
1个泵级壳体段。尽管本文所公开的离心泵组件优选地是多级离心泵组件，即，n>1，但是应该注意的是，在单级离心泵组件的情况下，即，n＝1，泵级壳体段可以集成到泵头中，即，泵级壳体段可以不是泵组件的额外部件。对于n>1，转子轴段的至少一部分轴向地延伸通过(多个)泵级壳体段中的中心开口，并且通过正配合联接件联接到另一个转子轴段以用于扭矩传递。应该注意的是，每个叶轮可以是转子轴段的一部分，反之亦然，而不管叶轮是固定到相应的转子轴段还是与其在结构上成一体。
[0015]可选地，转子轴段之间的正配合联接是轴向松脱的。这意味着转子轴段没有轴向地彼此紧固，使得它们能够在一定范围内彼此相对地轴向移动。这有利于组装工艺，并且允许每个泵级有一个单独的支承部，以便减少磨损和支承部故障的风险。如稍后说明的，可以在转子轴段之间布置轴向缓冲室，并且该轴向缓冲室至少部分地以缓冲介质和/或弹簧元件填充，以用于抑制转子轴段相对于彼此的轴向运动。
[0016]可选地，所述一个或多个叶轮中的至少一个被接纳在泵基座内，其中，所述一个叶轮被可旋转地布置在泵基座内。所述一个叶轮可以表示为第一级叶轮，其最靠近泵基座并且最远离泵头定位。在离心泵组件的竖直安装(其中泵基座是最底部的部件)中，第一级叶轮是最底部的叶轮。通过接纳叶轮，泵基座部分地用作泵壳体。
[0017]可选地，叶轮和/或转子轴段中的每一个可以限定至少一个旋转的轴向支承表面，该轴向支承表面面向泵基座并且被布置为与相应的静态轴向支承表面滑动接触，该静态轴向支承表面由所述一个或多个泵级壳体段中的一个或泵基座限定并且面向泵头。这具有转子轴段实际上不经由正配合联接彼此传递轴向力的效果。由于每一级都包括其自身的轴向支承部，因此轴向力不会加起来达到如现有技术中已知的那样作用于整个泵的单个轴向泵支承部上的总的高轴向力。因此，通常已知单个轴向泵支承部受制于磨损和支承部故障，该磨损和支承部故障的风险被本专利技术的分段降低。
[0018]可选地，叶轮和/或转子轴段中的每一个可以限定至少一个旋转的径向支承表面，该径向支承表面径向地向外并且被布置为与相应的静态径向支承表面滑动接触，该静态径向支承表面由泵级壳体段中的一个或泵基座限定并且径向向内。类似于每个泵级的轴向支承部，每个泵级的径向支承部进一步降低磨损和支承部故障的风险。可替代地，支承表面可以是固定到叶轮和/或转子轴段的专用套筒组件的一部分。
[0019]可选地，一个组包括：
[0020]‑
泵级壳体段中的至少一个，
[0021]‑
叶轮中的至少一个，
[0022]‑
泵头，以及
[0023]‑
泵基座；该组中的至少一个可以具有单个整体增材制造的结构。增材制造，也称为3D打印，特别是对一种或多种金属粉末的选择性激光熔化或激光粉末床融合(LPBF)或任何其它合适的增材制造技术，允许设计和制造常规的其它制造技术不允许的金属一体结构。特别地，如果一体结构是增材制造的，则穿过一体结构的内部流体通道的设计更少地限于制造限制。例如，泵级壳体段一方面限定用于接纳来自一个叶轮的所泵送流体并将其引导到下一个叶轮的引导通路，另一方面限定所述至少本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种离心泵组件(1)，包括
‑
泵头(11)，用于连接到马达座和/或马达壳体(63)，或者与其成一体，
‑
泵基座(5)，限定泵入口(13)和泵出口(15)，
‑
至少一个流体出口通道(53)，用于将所泵送流体从所述泵头(11)引导到所述泵出口(15)，
‑
至少两个转子轴段(25a
‑
d)，同轴地对准并且沿着转子轴线(z)延伸，其中，所述转子轴段(25a
‑
d)中的每一个包括背对所述泵头(11)的第一轴向端部(55)和背对所述泵基座(5)的第二轴向端部(57)，
‑
一个或多个叶轮(3a
‑
c)，具有限定从叶轮入口(19)延伸到叶轮出口(21)的至少一个叶轮流体通道的结构，其中，所述一个或多个叶轮(3a
‑
c)中的每一个被固定到所述转子轴段(25a
‑
d)中的一个转子轴段，或在结构上与其成一体，其中，所述一个转子轴段的第一轴向端部(55)包括与所述转子轴段(25a
‑
d)中的另一个的第二轴向端部(57)联接的正配合联接件，以用于所述至少两个转子轴段(25a
‑
d)之间的扭矩传递，以及
‑
一个或多个泵级壳体段(7a，b)，被布置在所述泵基座(5)与所述泵头(11)之间，其中，所述泵级壳体段(7a，b)中的每一个具有限定引导通路(47)的结构，所述引导通路用于接纳来自所述一个或多个叶轮(3a
‑
c)中的一个叶轮的所述叶轮出口(21)的所泵送流体，并且用于将所泵送流体引导到所述叶轮(3a
‑
c)中的另一个叶轮的所述叶轮入口(19)或引导到所述泵头(11)，其中，所述一个或多个泵级壳体段(7a，b)分别具有限定所述至少一个流体出口通道(53)的壁部段的至少一部分的结构。2.根据权利要求1所述的离心泵组件(1)，其中，所述一个或多个叶轮(3a
‑
c)中的至少一个叶轮(3a)被接纳在所述泵基座(5)内，其中，所述一个叶轮(3a)被可旋转地布置在所述泵基座(5)内。3.根据权利要求1或2所述的离心泵组件(1)，其中，所述叶轮(3a
‑
c)和/或转子轴段(25a
‑
d)中的每一个限定至少一个旋转的轴向支承表面(48)，所述轴向支承表面面向所述泵基座(5)并且被布置为与相应的静态轴向支承表面(46)滑动接触，所述静态轴向支承表面由所述一个或多个泵级壳体段(7a，b)中的一个或所述泵基座(5)限定并且面向所述泵头(11)。4.根据前述权利要求中任一项所述的离心泵组件(1)，其中，所述转子轴段(25a
‑
d)的正配合联接件是轴向松脱的。5.根据前述权利要求中任一项所述的离心泵组件(1)，其中，所述叶轮(3a
‑
c)和/或转子轴段(25a
‑
d)中的每一个限定至少一个旋转的径向支承表面(45)，所述径向支承表面径向地向外并且被布置为与相应的静态径向支承表面(43)滑动接触，所述静态径向支承表面由所述泵级壳体段(7a，b)中的一个或所述泵基座(5)限定并且径向向内。6.根据前述权利要求中任一项所述的离心泵组件(1)，其中，一个组包括：
‑
所述泵级壳体段(7a，b)中的至少一个，
‑
所述叶轮(3a
‑
c)中的至少一个，
‑
所述泵头(11)，以及
‑
所述泵基座(5)；
该组中的至少一个具有单个整体增材制造的结构。7.根据前述权利要求中任一项所述的离心泵组件(1)，其中，所述一个或多个泵级壳体段(7a，b)分别具有限定所述至少一个流体出口通道(53)的壁部段的结构，其中，所述壁部段完全环绕通过所述至少一个流体出口通道(53)泵送的流体。8.根据前述权利要求中任一项所述的离心泵组件(1)，还包括周向地包围所述一个或多个泵级壳体段(7a，b)的流体出口通道套筒(61)，其中，所述一个或多个泵级壳体段(7a，b)分别具有限定所述至少一个流体出口通道的壁部段的一部分的结构，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：格兰富控股公司，
类型：发明
国别省市：