[发明专利]旋转活塞泵及其分半壳体

说明书

本发明涉及一种用来输送含固状物的流体介质的旋转活塞泵，包括一个被输送介质的流入口和一个流出口，此外还包括一个泵壳和两个布置在上述泵壳内、带相互啮合的旋转活塞叶片的旋转活塞。两个轴最好能够通过一个布置在变速箱内的齿轮传动装置耦合在一起。

此外，本发明还涉及用来输送含固状物的流体介质的旋转活塞泵的壳体。

上述类型的旋转活塞泵不仅被用于输送各种流体，而且还特别被用来输送污泥、废水、污水、咸水、粘稠物、舱底污水、粪便、液体粪肥、化学制品和饲料。例如，在本申请人的DE102007054544A1和EP1624189B1号专利中以及DE102005017575A1和WO2007/026109A1中,本文开头提到的这种旋转活塞泵为人所熟知，被用于输送含固状物的流体介质。

通过布置在泵壳上的流入口，被输送的介质进入到泵壳内部。在那里，它被两个驱动旋转活塞的相互啮合的旋转活塞叶片输送到布置在泵壳上的流出口方向，并通过流出口从泵壳内流出。一般来说，两个旋转活塞中的每一个都被以扭矩固定的方式固定在一个相应的轴上，可以被相应的轴驱动。在此，两根轴通过一个布置在变速箱壳体内的传动齿轮相互耦合在一起。

先有技术的旋转活塞泵具有启动时自吸功能，耐干转。其工作原理是，作为容积式泵工作的旋转活塞泵借助两个旋转活塞将流体沿着壳体壁从泵的流入口输送到泵的流出口。在这一过程中，两个相互啮合的旋转活塞在壳体中间相互之间保持流体密封式接触，并呈反向旋转。

本发明基于以下认识，即先有技术的旋转活塞泵的外壳要么以整块结构制造，包括一个实心的壳体块，要么由多块壳体组成。

本发明基于以下发现，即用实心整块材料制成的泵壳制造起来非常复杂，因为泵室复杂的内部几何形状一般都必须采用金属切削工艺制造，而且对表面质量的要求高。实心整块式壳体还为旋转活塞泵带来了另外一个缺点，即一方面它非常笨重，另一方面，即使只是壳体的部分区域受到磨损，也必须更换整个泵壳。对于带这类壳体的旋转活塞泵来说，唯一的补救办法是配备额外的、磨损较快的、必要时可以更换的壳状插入件。

与此相反，基于本发明的旋转活塞泵，即泵壳由分体壳构成的旋转活塞泵的优点是，泵壳中仅须更换的部件是那些需要进行维护和更换的部件。在此，那些处于较小磨损状态下的壳体部件则不需要更换。对这种泵壳采用夹紧件进行流体密封式封闭，即将分半壳体相互夹紧或与其它壳体部件之间夹紧。此外，对分半壳体的交界面进行密闭处理，以防液体进入和/或流出，例如通过纸质密封垫。

此外，本发明的另一个发现是，带两个分半壳体的泵壳还带来了生产工艺方面的其它理论优点。即这种泵壳可以通过制造一个圆球形壳体，然后再将壳体分成两个分半壳体的方法进行制造。尽管这种方式简化了分半壳体的内表面的切削加工，因为在此可以加工成一个圆形的内表面。但是，我们发现，当把切削加工的构件分成两个分半壳体后，在内应力的作用下，分半壳体无法达到期待的精确性和几何精度。这就要求必须进行复杂的后续处理，或在安装时对半壳进行适当的张紧。在这种情况下，从生产工艺角度看，理论上的优点被另一个缺点所抵消，其结果是，分体式壳体对于旋转活塞泵同样也有不利之处。

因此，本发明的目标是设计一种带改进了的泵壳的旋转活塞泵，它在制造方面及精度方面克服了以上缺点。

本发明的另一个目标是设计一种用于旋转活塞泵的经过改进的壳体。

本发明通过本文开头所述的这种旋转活塞泵实现了其目标。具体方法是，泵壳有两个相对的分半壳体，将泵壳以流体密封方式密闭起来，分半壳体具有双层壁。本发明利用了以下发现，即壳体总体上以及分半壳体本身的稳定性通过被设计为带双层壁的壳体得到了明显的提高，这样做无须放弃分半壳体的模块式结构方案。分半壳体的双层壁设计带来了一系列意想不到的好处。整个泵壳对振动的敏感性降低。当受到压力和外力的影响时，例如由于管道张力而产生的力，旋转活塞泵的稳定性得到改善。由于双层内壁设计改善了稳定性，分半壳体的空间稳定性得到改善，这一点在制造精度的改善方面得到了充分体现。由于制造精度得到改善，无须纸质密封垫或类似密封材料就可以安装泵壳。分半壳体最好能直接相互夹紧而无须使用密封剂，或与壳体的一个或多个其它部件结合在一起，并以流体密封方式夹紧。作为选项，泵壳的壳体件之间有一种类似薄膜的密封剂。由于省去了纸质密封垫或诸如先有技术的旋转活塞泵仍然需要的类似密封材料，安装好的泵壳的制造公差肯定会得到进一步改善。