[发明专利]立式涡轮泵和立式涡轮泵装置

说明书

本发明涉及一种滚筒泵和一种立式滚筒泵装置。滚筒泵(1)包括泵壳体(10)、轮毂(14)和导向叶片(23)，该导向叶片在轮毂(14)和泵壳体(10)之间延伸。导向叶片(23)有正倾斜角度，即平均径向跨距叶片角，该平均径向跨距叶片角确定为以下的平均值：压力侧径向跨距(26)叶片角(α)和吸力侧径向跨距(27)叶片角(β)，该平均径向跨距叶片角在导向叶片(23)的从0.1至0.2的相对轴向距离上等于或大于30度。

技术领域

本发明总体涉及用于泵送液体(例如清洁/饮用水、化学品等)的滚筒泵(bowlpump)的技术领域。滚筒泵在术语立式涡轮泵或多级泵下也是已知。更确切地说，本发明特别涉及这种滚筒泵/立式涡轮泵的导向叶片的技术领域。

根据第一方面，本发明涉及一种立式涡轮泵，它包括：

-外部泵壳体，该外部泵壳体具有进口、出口和轴向中心轴线，该轴向中心轴线从所述进口延伸至所述出口，

-轮毂装置，该轮毂装置包括：

-静止轮毂，该静止轮毂位于泵壳体内部；以及

-叶轮，该叶轮悬挂在轮毂上，并位于泵壳体的所述进口附近，该泵壳体有内表面和假想内表面，且轮毂有外表面和假想外表面，

其中，泵壳体的假想内表面从所述内表面径向向内偏移在泵壳体的内表面和轮毂的外表面之间的径向距离的百分之十五，且轮毂的假想外表面从所述外表面径向向外偏移在泵壳体的内表面和轮毂的外表面之间的径向距离的百分之十五。

立式涡轮泵还包括一组导向叶片，各导向叶片沿径向方向在轮毂的外表面和泵壳体的内表面之间延伸，并沿轴向方向从位于叶轮附近的起始位置延伸至位于所述起始位置下游的结束位置，其中，各导向叶片有压力侧表面和吸力侧表面，所述起始位置确定为穿过立式涡轮泵的径向平面，该径向平面定位成最靠近泵壳体的进口，并在从泵壳体的假想内表面至轮毂的假想外表面的整个距离上与导向叶片相交；所述结束位置确定为穿过所述立式涡轮泵的径向平面，该径向平面定位成最靠近泵壳体的出口，并在从泵壳体的假想内表面至轮毂的假想外表面的整个距离上与导向叶片相交；各导向叶片有沿轴向中心轴线的相对轴向位置，该相对轴向位置从在起始位置处的0开始，并在结束位置处的1结束；且各导向叶片在起始位置和结束位置之间在穿过立式涡轮泵的各径向平面中有压力侧径向跨距，该压力侧径向跨距在导向叶片的压力侧表面和轮毂的假想外表面之间的相交部以及在导向叶片的压力侧表面和泵壳体的假想内表面之间的相交部之间延伸，且各导向叶片在起始位置和结束位置之间在穿过立式涡轮泵的各径向平面中有吸力侧径向跨距，该吸力侧径向跨距在导向叶片的吸力侧表面和轮毂的假想外表面之间的相交部以及在导向叶片的吸力侧表面和泵壳体的假想内表面之间的相交部之间延伸。

根据第二方面，本发明涉及一种立式涡轮泵装置，它包括具有马达和驱动轴的驱动单元、柱、与所述柱的上端连接的排出连接件、以及与所述柱的下端连接的至少一个立式涡轮泵。

背景技术

滚筒泵设计成在效率和压力方面具有离心泵的优点，同时能够有像轴向泵/螺旋桨泵一样沿轴向方向的排出流。因此，泵设计成沿径向/轴向的混合方向从叶轮朝向泵壳体向外螺旋地引导液体，以便通过离心作用来增加压力，然后使用导向叶片来使得液体流从旋转重新定向成轴向，以便恢复静压，并试图改善离开泵壳体至下一个滚筒泵的流动轮廓。滚筒泵的进口和滚筒泵的出口有相同尺寸。因此，当有多级/堆垛的滚筒泵装置时，通过各滚筒泵的流量相同，同时预期压力/压头在各级/滚筒泵中增加。

在已知的滚筒/立式涡轮泵中，在轮毂的外表面和泵壳体的内表面之间沿径向方向延伸的导向叶片成形为具有基本直的径向延伸部分或稍微负的倾斜角，即导向叶片朝向导向叶片的吸力侧倾斜，即导向叶片的吸力侧表面在导向叶片的起始处和/或在轮毂的顶部处面对轮毂的外表面。导向叶片的常规形状是基于流表面的简化设计原理的结果，其中，垂直于流表面的动量交换受到限制。因此，已知的铸造方法限制了倾斜角度沿导向叶片的轴向延伸部分的变化，发明人确定这限制了泵的最大可能效率。