阅读说明：本技术 可移除的集成耐磨环叶轮裙边 (Removable integrated wear ring impeller skirt ) 是由 C·S·约翰逊 M·D·罗伊米歇尔 P·德尔考特 于 2018-05-01 设计创作，主要内容包括：一种双吸入叶轮,特征在于叶轮主体、以及叶轮吸入眼孔。叶轮主体可以包括吸入眼孔适配器联接构件。叶轮吸入眼孔可以包括可移除的吸入眼孔适配器,具有对应的吸入眼孔适配器联接构件,对应的吸入眼孔适配器联接构件被配置为可拆卸地联接到叶轮主体的吸入眼孔适配器联接构件,由此当磨损和腐蚀发生时,可移除的吸入眼孔适配器可以被移除和替换,并且可移除的吸入眼孔适配器可以是单独的铸件和/或机器加工件。(A double suction impeller is characterized by an impeller main body and an impeller suction eye hole. The impeller body may include a suction eye adapter coupling member. The impeller suction eye may comprise a removable suction eye adapter having a corresponding suction eye adapter coupling member configured to detachably couple to the suction eye adapter coupling member of the impeller body, whereby the removable suction eye adapter may be removed and replaced when wear and corrosion occur, and the removable suction eye adapter may be a separate casting and/or machine work piece.)

可移除的集成耐磨环叶轮裙边

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年5月1日提交的序列号为62/492,602的临时专利申请的权利，其全部内容通过引用的方式并入本文。

技术领域

本发明涉及一种泵；并且尤其是涉及一种具有叶轮耐磨环的离心泵。

背景技术

在离心泵内部，为了允许叶轮在泵外壳内自由地旋转，在旋转的叶轮和固定的泵外壳之间被设计以保持小间隙。将穿过该间隙的泄漏量最小化是必要的(从泵的高压或排出侧回到低压或吸入侧)，以便最大化离心泵的效率。由于液体穿过该紧密间隙和其他的原因引起叶轮和泵外壳之间的近接触(near-contact)点处发生磨损和腐蚀。当磨损发生时，泄漏可以变得不可接受地大并且维护将在泵上被需要。为了最小化维护成本，许多离心泵被设计为具有耐磨环。这些环是附接到叶轮和/或泵外壳的可替换零件，并且被设计为在泵的使用寿命期间周期性地被替换，以及防止更昂贵的零件的替换(即，叶轮和/或外壳)。其在叶轮和泵外壳之间允许了小的运行间隙而不引起实质上的叶轮或外壳的磨损。

上文所述设备包括以下的一些短处：

许多市场要求指定的耐磨环配置。一些可以完全不需要任何耐磨环，但是，其他可能希望在外壳和叶轮二者上都包括耐磨环。为了将此情形纳入考量，则必须针对不同的配置来制定可用的空间和材料的量的规定。在外壳和叶轮中增加的材料造成了制造和市场问题(即，可能的浇筑问题、增加的重量、增加的制造成本等)。

另一个关于耐磨环的常见的问题是毛边(galling)。每当两个金属处在密合运行间隙时毛边就会发生，并且由于被泵的流体的磨料或擦碰而得到毛刺。这导致了将两个片段焊接到一起的局部热斑。

通过示例的方式，读者参考美国专利编号4,563,124，其公开了一种双吸入、单级、蜗壳泵，该泵具有叶轮，该叶轮具相对的入口孔，还具有相对的外部圆柱部分，其适于被耐磨环容纳，这与在图1中所示出的相似。耐磨环被布置在叶轮罩和相对的外部圆柱部分之间，其形成了叶轮的集成部分并且不能够从叶轮的主体被移除或拆卸，这也与在图1中所示出的相似。美国专利编号4,563,124的整体在此通过引用的方式被并入本文。

发明内容

综上所述，本发明的目标是将叶轮耐磨环移除，并且替代地利用叶轮本身的可移除的部件来代替叶轮耐磨环。当叶轮耐磨环被使用时，其靠在叶轮吸入眼孔的外径上。相反的，本文所公开的主张是在磨损和腐蚀发生时，改变叶轮以使吸入眼孔可以被移除和替代。然后，叶轮的吸入眼孔将变为单独的铸件和/或机器加工件。这将会减少叶轮铸件本身的重量，并且将减少制造成本。

具体的实施例

根据一些实施例，本发明可以采用以叶轮主体和叶轮吸入眼孔作为特征的双吸入叶轮的形式。

叶轮主体可以包括吸入眼孔适配器联接构件。

叶轮吸入眼孔可以包括可移除的吸入眼孔适配器，其具有对应的吸入眼孔适配器联接构件，该对应的吸入眼孔适配器联接构件被配置为可拆卸地联接到叶轮主体的吸入眼孔适配器联接构件，以便当磨损和腐蚀发生时该可移除的吸入眼孔适配器能够被移除和替换，并且该可移除的吸入眼孔适配器可以是单独的铸件和/或机器加工件。

本发明可以包括一个或多个以下特征：

双吸入叶轮可以包括紧定螺钉，其具有螺纹端部；吸入眼孔适配器联接构件可以包括螺纹开口，该螺纹开口被配置为容纳紧定螺钉的螺纹端部；以及对应的可移除的吸入眼孔适配器可以包括对应的开口，该对应的开口被配置为允许紧定螺钉穿过，并且螺纹端部由吸入眼孔适配器联接构件的螺纹开口容纳，由此将可移除的吸入眼孔适配器联接到叶轮主体。在该实施例中，紧定螺钉被配置为与泵介质的流动平行，该泵介质被理解为流动到双吸入叶轮的吸入眼孔中。

吸入眼孔适配器联接构件和对应的吸入眼孔适配器联接构件可以包括匹配的螺纹面，其被配置为在叶轮主体和可移除的吸入眼孔适配器之间提供完全螺纹的附接。

双吸入叶轮可以包括紧定螺钉，其具有螺纹端部；对应的吸入眼孔适配器联接构件可以包括螺纹开口，螺纹开口被配置为容纳紧定螺钉的螺纹端部；以及吸入眼孔适配器联接构件可以包括对应的开口，对应的开口被配置为允许紧定螺钉穿过，并且螺纹端部将由对应的吸入眼孔适配器联接构件的螺纹开口所容纳，以将可移除的吸入眼孔适配器联接到叶轮主体。在该实施例中，紧定螺钉可以被配置为与泵介质的流动垂直。

叶轮主体可以包括第二吸入眼孔适配器联接构件；以及双吸入叶轮可以包括第二叶轮吸入眼孔，其具有第二可移除的吸入眼孔适配器，该第二可移除的吸入眼孔适配器具有第二对应吸入眼孔适配器联接构件，该第二对应吸入眼孔适配器联接构件被配置为可拆卸地联接到叶轮主体的第二吸入眼孔适配器联接构件，由此，当磨损和腐蚀发生时该第二可移除的吸入眼孔适配器能够被移除和替换，并且该第二可移除的吸入眼孔适配器可以是单独的第二铸件和/或机器加工件。

双吸入叶轮可以包括第二紧定螺钉，其具有对应的螺纹端部；第二吸入眼孔适配器联接构件可以包括第二螺纹开口，第二螺纹开口被配置为容纳第二紧定螺钉的对应的螺纹端部；以及第二对应吸入眼孔适配器联接构件可以包括第二对应开口，第二对应开口被配置为允许所述第二紧定螺钉穿过，并且对应的螺纹端部将由吸入眼孔适配器联接构件的第二螺纹开口所容纳，以将第二可移除的吸入眼孔适配器联接到叶轮主体。在该实施例中，第二紧定螺钉可以被配置为与泵介质的流动平行。

第二吸入眼孔适配器联接构件和第二对应吸入眼孔适配器联接构件可以包括第二匹配的螺纹面，其被配置为在叶轮主体和第二可移除的吸入眼孔适配器之间提供第二完全螺纹的附接。

双吸入叶轮可以包括第二紧定螺钉，其具有对应的螺纹端部；第二对应吸入眼孔适配器联接构件可以包括第二螺纹开口，第二螺纹开口被配置为容纳第二紧定螺钉的对应的螺纹端部；以及第二吸入眼孔适配器联接构件可以包括第二对应开口，第二对应开口被配置为允许第二紧定螺钉穿过，并且对应的螺纹端部将由第二对应吸入眼孔适配器联接构件的第二螺纹开口所容纳，以便将第二可移除的吸入眼孔适配器联接到叶轮主体。在该实施例中，第二紧定螺钉可以被配置为与泵介质的流动垂直。

双吸入叶轮可以包括垫片，其被布置在吸入眼孔适配器联接构件和对应的吸入眼孔适配器联接构件之间，并且被配置为防止泄漏。双吸入叶轮可以还可以包括第二垫片，其被布置在第二吸入眼孔适配器联接构件和第二对应吸入眼孔适配器联接构件之间，并且被配置为防止泄漏。

双吸入叶轮可以包括O型圈，其被布置在吸入眼孔适配器联接构件和对应的吸入眼孔适配器联接构件之间，并且被配置为防止泄漏。双吸入叶轮可以包括第二O型圈，其被布置在第二吸入眼孔适配器联接构件和第二对应吸入眼孔适配器联接构件之间，并且被配置为防止泄漏。

可移除的吸入眼孔适配器和第二可移除的吸入眼孔适配器可以被配置为对称的且为可互换的、可移除的吸入眼孔适配器。

根据本发明，本发明还可以采用以双吸入叶轮作为特征的泵的形式，该双吸入叶轮具有叶轮主体和一个或多个叶轮吸入眼孔。例如，叶轮主体可以包括吸入眼孔适配器联接构件。一个或多个叶轮吸入眼孔可以包括可移除的吸入眼孔适配器，其具有对应的吸入眼孔适配器联接构件，该对应的吸入眼孔适配器联接构件配置为可拆卸地联接到叶轮主体的吸入眼孔适配器联接构件，以便当磨损和腐蚀发生时该可移除的吸入眼孔适配器能够被移除和替换，并且该可移除的吸入眼孔适配器可以是单独的铸件和/或机器加工件。根据一些实施例，泵可以是离心泵。

根据本发明，本发明也可以采用以叶轮主体和叶轮吸入眼孔作为特征的吸入叶轮的形式。叶轮主体可以包括吸入眼孔适配器联接构件。叶轮吸入眼孔可以包括可移除的吸入眼孔适配器，该可移除的吸入眼孔适配器具有对应的吸入眼孔适配器联接构件，该对应的吸入眼孔适配器联接构件配置为可拆卸地联接到叶轮主体的吸入眼孔适配器联接构件，以便当磨损和腐蚀发生时该可移除的吸入眼孔适配器能够被移除和替换，并且该可移除的吸入眼孔适配器可以是单独的铸件和/或机器加工件。根据一些实施例，并且与本文所公开的一致，吸入叶轮可以是双吸入叶轮。

实际上，并且根据本发明的一些实施例，一个或多个可移除的且可替换吸入眼孔适配器可以采用一个或多个可移除的集成耐磨环叶轮裙边的形式(例如，与本文所公开的一致)。

附图说明

附图不必要按比例绘出，包括以下附图：

图1示出了在本领域中已知的常规的叶轮耐磨环设计。在如所示出的具有叶轮耐磨环的常规双吸入叶轮中，叶轮耐磨环被保持在具有收缩配合的叶轮的吸入眼孔的外径上。在图1中，叶轮的吸入眼孔在叶轮主体的任一侧上都是不可移除的。

图2示出了根据本发明的一些实施例的可移除的集成耐磨环叶轮裙边，例如，其中叶轮吸入眼孔变为可移除的集成耐磨环，该耐磨环变为针对维护目的的可替换零件。

图3示出了根据本发明的一些实施例的平行紧定螺钉附接，例如，其中使用平行于泵介质的流动的紧定螺钉(或其它类型的螺栓)将可移除的集成耐磨环叶轮裙边保持在叶轮的主体。如所示出的，平垫片被使用以防止泄漏。

图4示出了根据本发明的一些实施例的完全螺纹附接。

图5示出了根据本发明的一些实施例的垂直的紧定螺钉附接，例如，其中使用了垂直于泵介质的流动的紧定螺钉(或其他类型的螺栓)将可移除的集成耐磨环叶轮裙边保持在叶轮的主体；O形圈被用于防止泄漏。

图6示出了在本领域中已知的双吸入单级泵的示例，其具有在本领域中已知的常规耐磨环设计。

图7示出了在本领域中已知的单吸入叶轮设计的示例。

为了一致性，图中的类似部分用相似的附图标记和标签标记。每个元素的每条引线和相关的附图标记不包含在附图的每个图中，以降低图中的整体混乱。

具体实施方式

图2示出了以叶轮主体12和一个或多个叶轮吸入眼孔(suction eyes，大体上标注为14、14’)作为特征的双吸入叶轮(标注为10)。

叶轮主体12可以包括吸入眼孔适配器联接构件18。通过示例的形式，吸入眼孔适配器联接构件18可以包括螺纹的开口以容纳紧定螺钉、螺纹匹配面，或是包括非螺纹的开口以允许紧定螺钉穿过(与本文中关于图3至图5所公开的一致)。

一个或多个叶轮吸入眼孔可以包括叶轮吸入眼孔14，其具有可移除的吸入眼孔适配器20，该吸入眼孔适配器20具有对应的吸入眼孔适配器联接构件22，该对应的吸入眼孔适配器联接构件22被配置为可拆卸地联接到叶轮主体12的吸入眼孔适配器联接构件18，以便当磨损和腐蚀发生时，可移除的吸入眼孔适配器20可以被移除且替换，并且可移除的吸入眼孔适配器20可以是单独的铸件和/或机器加工件。通过示例的形式，并且与吸入眼孔适配器联接构件18相似，对应的吸入眼孔适配器联接构件22可以包括螺纹开口以容纳紧定螺钉、螺纹匹配面，或是包括非螺纹的开口以允许紧定螺钉穿过(与本文中关于图3至图5所公开的一致)。

图3：平行的紧定螺钉附接

通过示例的方式，图3示出了在吸入眼孔适配器联接构件18和对应的吸入眼孔适配器联接构件22之间的一个可拆卸联接实现方式(例如，使用平行紧定螺钉附接)。

在图3中，双吸入叶轮10可以包括具有螺纹端部24a的紧定螺钉24。吸入眼孔适配器联接构件18可以包括螺纹开口18a，螺纹开口18a被配置为容纳紧定螺钉24的螺纹端部24a；并且对应的可移除的吸入眼孔适配器22可以包括对应的开口22a，开口22a被配置为允许紧定螺钉24穿过，并且螺纹端部24a由吸入眼孔适配器联接构件18的螺纹开口18a容纳，以便将可移除的吸入眼孔适配器14联接到叶轮主体12。在该实施例中，紧定螺钉24可以被配置为与泵介质的流动平行。

图4：完全螺纹的附接

通过示例的方式，图4示出了在吸入眼孔适配器联接构件18和对应的吸入眼孔适配器联接构件22之间的另一个可拆卸联接实现方式(例如，使用大体上标注为26的完全螺纹的附接)。在图4中，可移除的集成耐磨环叶轮裙边(又名吸入眼孔适配器)使用机器加工到构件或零件18、22中的匹配螺纹而被保持到叶轮10的主体12。

在图4中，吸入眼孔适配器联接构件18和对应的吸入眼孔适配器联接构件22可以包括匹配的螺纹面18b和22b，螺纹面18b和22b被配置为在叶轮主体12和可移除的吸入眼孔适配器20之间提供完全螺纹的附接26。

图5：垂直紧定螺钉附接

通过示例的方式，图5又示出了在吸入眼孔适配器联接构件18和对应的吸入眼孔适配器联接构件22之间的另一个可拆卸联接实现方式(例如，使用垂直的紧定螺钉附接)。

在图5中，双吸入叶轮10可以包括具有螺纹端部24a的紧定螺钉24。对应的吸入眼孔适配器联接构件22可以包括螺纹开口22c，螺纹开口22c被配置为容纳紧定螺钉24的螺纹端部24a。吸入眼孔适配器联接构件18可以包括对应的开口18c，其被配置为允许紧定螺钉24穿过，并且螺纹端部24a将由对应的吸入眼孔适配器联接构件22的螺纹开口22b所容纳，以便将可移除的吸入眼孔适配器20联接到叶轮主体12。在该实施例中，紧定螺钉24可以被配置为与泵介质的流动垂直。

第二吸入眼孔16

与在图2中所示出的一致，双吸入叶轮10可以包括第二吸入眼孔14’。在该实施例中，叶轮主体12可以包括第二吸入眼孔适配器联接构件18’。第二吸入眼孔14’可以包括第二可移除的吸入眼孔适配器20’，第二可移除的吸入眼孔适配器20’具有第二对应吸入眼孔适配器联接构件22’，其被配置为可拆卸地联接到叶轮主体12的第二吸入眼孔适配器联接构件18’，以便当磨损和腐蚀发生时，第二可移除的吸入眼孔适配器20’可以被移除和替换，并且第二可移除的吸入眼孔适配器20’可以是单独的第二铸件和/或机器加工件。

通过示例的方式，第二对应吸入眼孔适配器联接构件22’和第二吸入眼孔适配器联接构件18’可以使用类似在图3至图5中示出的联接实现方式而被可拆卸地联接到一起。

与在图2中所示出的一致，可移除的吸入眼孔适配器20和第二可移除的吸入眼孔适配器20’可以被配置为对称的且为可互换的、可移除的吸入眼孔适配器。

垫片和O型圈

双吸入叶轮10可以包括一个或多个垫片30，一个或多个垫片30被布置在吸入眼孔适配器联接构件18、18’与对应的吸入眼孔适配器联接构件20、22’之间，并且被配置为防止泄漏。如在图3中示出的，垫片30可以包括平垫片。

双吸入叶轮可以包括一个或多个O型圈32，一个或多个O型圈32被布置在吸入眼孔适配器联接构件18、18’与对应的吸入眼孔适配器联接构件20、22’之间，并且被配置为防止泄漏。

可拆卸联接实现方式

在图3至图5中通过示例的方式，示出了可拆卸联接实现方式。然而，在本发明的精神内，实施例是被设想的，并且本发明的范围旨在包括：例如使用将部件或零件联接到一起(类似元件18、18’和22、22’)的其他类型或种类的现有已知或在未来晚些被开发的可拆卸联接实现方式。换言之，本发明的范围不旨在被限制于任何特定类型或种类的用于将部件或零件(类似元件18、18’和22、22’)联接到一起的可拆卸联接实现方式。

图6

实施例是被设想的，并且本发明的范围旨在包括例如通过将类似在图6中所示出的双吸入单级泵合适地适配来实现本发明。

通过示例的方式，类似在图6中所示出的双吸入单级泵可以利用双吸入叶轮被合适地适配，双吸入叶轮具有叶轮主体和叶轮吸入眼孔(类似在图2至图5中所示出的)，其中双吸入叶轮包括吸入眼孔适配器联接构件(例如，类似在图2至图5中所示出的)，以及其中叶轮吸入眼孔包括可移除的吸入眼孔适配器，可移除的吸入眼孔适配器具有对应的吸入眼孔适配器联接构件，该对应的吸入眼孔适配器联接构件配置为可拆卸地联接到叶轮主体的吸入眼孔适配器联接构件，以便当磨损和腐蚀发生时，可移除的吸入眼孔适配器可以被移除和替换，并且该可移除的吸入眼孔适配器可以是单独的铸件和/或机器加工件(例如，类似在图2至图5中所示出的)。

在不需过分的实验的情况下(例如，与在本文中所公开的一致)，本领域中的技术人员将会意识到并且理解如何将像在图6中所示出的双吸入单级泵合适地适配，以便类似在图2至图5中所示出的那样实现本发明。

图7

实施例是被设想的，并且本发明的范围旨在包括：例如通过将类似在图7中所示出的单吸入叶轮设计合适地适配以实现本发明。

通过示例的方式，类似在图7中所示出的单吸入叶轮设计可以利用吸入叶轮而被合适地适配，吸入叶轮以叶轮主体和叶轮吸入眼孔为特征(例如类似在图2至图5中所示出的)，其中叶轮主体包括吸入眼孔适配器联接构件(例如类似在图2至图5中所示出的)；以及其中叶轮吸入眼孔包括可移除的吸入眼孔适配器，可移除的吸入眼孔适配器具有对应的吸入眼孔适配器联接构件，该对应的吸入眼孔适配器联接构件被配置为可拆卸地联接到叶轮主体的吸入眼孔适配器联接构件，以便当磨损和腐蚀发生时，可移除的吸入眼孔适配器可以被移除和替换，并且该可移除的吸入眼孔适配器可以是单独的铸件和/或机器加工件(例如，类似在图2至图5中所示出的)。

在不需过分的实验的情况下(例如，与在本文中所公开的一致)，本领域中的技术人员将会意识到并且理解如何将像在图7中所示出的单吸入叶轮合适地适配，以便类似在图2至图5中所示出的那样实现本发明。

发明范围

此外，这里详细示出和描述的实施例仅作为示例提供；并且本发明的范围不旨在限于这里包括的这些部件或元件的特定配置、尺寸和/或设计细节。换句话说，本领域技术人员应当理解，可以对这些实施例进行设计改变，并且使得所得到的实施例与本文公开的实施例不同，但仍然在本发明的整体精神内。

应当理解，除非本文另有说明，否则关于本文中的特定实施例描述的任何特征、特性、替代或修改也可以应用、使用或结合在本文描述的任何其他实施例。

尽管已经关于本发明的示例性实施例描述和说明了本发明，但是在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以在其中进行前述的和各种其他的添加和省略。