[发明专利]齿轮传动流通式皮托管泵

说明书

皮托管型离心泵的结构设置有轴向布置的入口和排出口部件，其设置在转子的轴向相对两侧，该转子被安装支撑在旋转套筒和吸入入口之间，且旋转套筒与排出口同心，该旋转套筒通过驱动机构被齿轮驱动。

本申请是申请日为2014年3月14日，申请号为201480023876.6，发明名称为“齿轮传动流通式皮托管泵”的专利申请的分案申请。

交叉引用

本非临时申请要求申请日为2013年3月15日、申请号为61/798,539的美国临时申请的优先权，在此结合该临时申请的全部内容作为参考。

技术领域

本发明大体涉及离心泵，且更具体地涉及具有齿轮传动流通式配置的皮托管类型的改进离心泵。

背景技术

离心泵是已知的且广泛用于多种工业中以泵送流体或者流体混合物的液体/固体成分。离心泵，具体地皮托式离心泵，通常包括具有入口和出口的泵外壳，以及在泵外壳中通过驱动单元旋转的转子组件。在常规皮托管泵中的流体入口和流体排出口被设置成在泵外壳的相同侧以并排的布置而成平行的方向。通常，入口是与流体排出口共轴的。

流体被引导通过泵入口进入转子腔室，且随着转子组件旋转，在离心力的作用下，流体被引导朝向转子腔室的内周围表面。流体被固定皮托管截获，且流体移动通过皮托管的入口并且通过皮托管臂朝向所述泵的排出出口。

皮托管类型的常规离心泵在Erickson等的美国专利第3,822,102号；Brown等的美国专利第3,960,319号；Erickson等的美国专利第4,161,448号；Crichlow的美国专利第4,280,790号；Erickson的美国专利第4,332,521号；以及Erickson的美国专利第4,674,950号中公开。在所述专利中所公开的泵中，流体入口和排出口被设置在泵壳体的相同侧上。转子的入口围绕皮托管的进入转子内部的进入点。常规结构的皮托管泵可具有多种缺点，包括为了最大化泵效率而对泵尺寸和设计的限制，非常重的转子的弱的或低效的平衡，损失抵抗悬垂的转子的动量和密封件泄露问题的能力的轴承负载设计。作为这些限制的结果，可损失泵效率且泵的寿命可被缩短。

在Tarifa等的美国专利第3,791,757号；Readman的美国专利第4,875,826号；Miess的美国专利第2,376,071号；和King的美国专利第3,384,023号中公开了其它类型的皮托管式离心泵。这些专利公开了多种设计的泵，其在转子中应用一个或多个皮托管。其公开了用于将流体引入转子以及将流体从转子排出的多种配置，其通常在泵的单侧成平行方向，或者公开了相对于彼此成垂直角度的流体的流入和流出。Tarifa等的美国专利第3,791,757号和Readman的美国专利第4,875,826号还公开了泵配置，其中流体从转子的一个方向进入转子且从转子的相反侧排出。然而，由于泵的配置，这些设计导致非常或显著低效的NPSH(净正吸入水头)。其还被配置成使得一些泵缺乏有效的液压轴向推力平衡，且很多泵不能够以高速或者充分的压力工作。这些现有技术已知的泵还可是非常复杂的，且因此制造和维护成本很高，且还导致弱的泵性能。

发明内容

在本公开的第一方面，泵组件包括旋转组件，其具有转子和旋转套筒；固定皮托管组件，其具有设置在所述转子中的至少一个皮托管；流体入口，其被设置成沿着所限定的轴线将流体输送至所述转子；和流体排出口，其以所述流体入口的限定轴线被轴向设置且与所述流体入口轴向地间隔开；其中所述转子被支撑安装在所述旋转套筒与所述轴向间隔的流体入口之间。相对于常规的皮托管式泵，本公开的该方面在允许提供增大面积的转子入口而不需要增大密封件的尺寸方面具有优势。因此，该配置减小了泵入口中的速度特征，其改善了NPSH(净正吸入水头)。由于泵配置允许增大转子入口尺寸而不增加密封件尺寸，所以泵能够以更加有利的速度和更高的吸入压力工作。由于增加的密封件尺寸提高了生产成本，所以该泵还是制造更便宜的。

在一些实施方式中，泵组件被配置成其中旋转套筒被围绕所述流体排出口同心设置。