CN101796301A - 设有分体型定子的偏心螺杆泵 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种偏心螺杆泵，包括至少一个由弹性材料制成的定子(1)和一个支承在定子(1)中的转子(2)，其中定子(1)至少局部地被一个定子套(3)包围，其特征在于，定子(1)作为纵向分体型定子由至少两个定子分壳体(1a、1b)组成。

Description

设有分体型定子的偏心螺杆泵

技术领域

本发明涉及一种偏心螺杆泵，包括至少一个由弹性材料制成的定子，和一个支承在定子中的转子，其中定子至少局部地被一个定子套或者定子外壳包围。在这样的偏心螺杆泵中，转子通常通过至少一个联接杆(该联接杆也被称为万向轴)与驱动装置或者驱动轴相连。上述泵具有一个抽吸外壳以及一个连接管，其中定子通过它的一个末端连接在抽吸外壳的连接法兰上，并且通过它的另一个末端连接在连接管的连接法兰上。在本发明的框架中，弹性材料特别是指弹性体，例如(合成)橡胶或者复合橡胶。此外还包括由弹性体或者另一种材料、例如金属组成的复合材料。

背景技术

在实践中已知的偏心螺杆泵，其中弹性的定子在一个例如由金属制成的定子套中被硫化。弹性的定子在工作期间受到损耗，以至于定期需要维修工作或者更换定子。此外，在实践中经常更换定子和它的模制成型的定子套。

由于费用原因和环保原因，因此在实践中建议，一方面制造有弹性的定子，并且另一方面由金属制成定子套或者定子外壳作为单独的构件。然后定子可以在安装期间插入到由金属制成的圆筒形定子套中，以至于在相应的磨损后能够仅更换定子并且可以再利用定子套。这种类型的定子也被称为插入式定子。但是在实践中，安装这种类型的插入式定子经常是费事的，并且与偏心螺杆泵的大量的拆分有关。在此应用本发明。

发明内容

本发明的目的是，提供一种开始所述类型的偏心螺杆泵，该偏心螺杆泵能够以低成本和安装技术简单的方式实现弹性的定子的更换。

为了解决该目的，本发明教导在开始所述类型的同类型的偏心螺杆泵，定子作为纵向分体型定子由至少两个定子分壳体组成。优选涉及两个定子分壳体，它们因此设计为半壳体，并且分别覆盖180°角。但是本发明也包含具有三个、四个或者更多个分壳体的分体型定子，它们则分别覆盖120°或者90°或者更小的角。

在此本发明首先从过去的经验出发，适宜的是，弹性的定子制造为由定子套或者定子外壳单独可更换的构件，以便保障仅更换弹性的构件和定子套的可再利用性。此外，在本发明的框架中实现特别简单的安装，因为不需要泵的费事的拆分，就能够通过弹性的定子的纵向分体型的结构类型实现更换。上述泵在它的基础构造上保持安装在例如一个基座上或者一个安装板上。一方面可以保持安装抽吸外壳，另一方面可以保持安装连接管以及转子。然后两个半壳体或者更多分壳体能够同样围绕转子安装。为此，定子通过它的一个末端一方面连接在抽吸壳体的连接法兰上，另一方面连接在连接管的连接法兰上，其中，不需要拆卸泵，单独的分壳体(如已述的)就能够单独地安装。这也因此实现，因为分壳体可弹性变形，并且因此为了插入可折弯和弯曲。可能适宜的是，定子或者定子分壳体不直接安装在连接法兰上，而是设有转接件，该转接件连接在连接法兰上。例如是环形的转接件适应于定子的几何形状或者定子分壳体，以至于借助该转接件基本上还存在以下可能性，即：与常规的泵外壳或者抽吸外壳和连接管相关联地应用按照本发明的纵向分体型定子。该转接件也可以称为定心环。

本发明按照特别优选的改进构造建议，具有末端侧的密封面的定子或者定子分壳体分别能够插入相应的连接法兰或相应的转接件的一个定子接纳部中，或者能套装到所述定子接纳部上。通过定子末端插入到适宜的突出的定子接纳部中、或者插在适宜的突出的定子接纳部上，特别是在定子外壳的安装期间保障了无缺陷的密封，因为在定子外壳或者定子套的安装期间，末端侧的密封面嵌接到密封容纳部中，或者(反之)突出的定子接纳部嵌接到定子的密封面中。

当连接法兰或者转接件的所述的定子接纳部具有圆锥形的、优选是内圆锥形或者外圆锥形的对应密封面时，定子特别优选具有末端侧圆锥形、优选是外圆锥形或者内圆锥形的密封面。在第一实施形式中，定子的末端侧的密封面构造成内圆锥形的，并且其紧贴在定子接纳部的内圆锥形的对应密封面上。在一个变型的优选的实施形式中，定子在末端侧具有内圆锥形的密封面，并且定子接纳部在连接法兰或者转接件上具有外圆锥形的对应密封面。在该实施形式中，定子接纳部同样在轴向或者轴线平行的方向上从连接法兰或转接件中突出，以至于定子接纳部嵌入到定子末端中或者定子套装到定子接纳部上。以这种方式产生特别良好的密封性。总的来说，通过锥度或者锥形构造保障出众的密封性。密封面或者对应密封面的锥角可以为10°到50°，优选为20°到30°。

按照本发明的另一建议，具有特殊意义的是不仅定子本身构造为纵向分体型的定子，而且定子套也构造为纵向分体型的外套，并且此外具有至少两个、优选至少四个外套部分。这也有助于能够更换构成一个磨损件的弹性的定子而无需较大的拆卸，因为现在也能够拆卸多件式定子套而不必将抽吸外壳、压力管和/或转子从它们的安装位置中移除。此外一个这样的纵向分体型定子套以它的多个外套部分同时构成一个定子张紧装置或者定子调节装置，通过该定子张紧装置或者定子调节装置，定子特别是能够在径向上朝转子可张紧。在此，本发明从以下认识出发，即：弹性的定子相对于可转动地被驱动的转子通常是通过预先张紧装置安装，其中偏心螺杆泵的功能主要取决于这个预张紧装置。尽管定子的简单构造和特别是简单更换，现能够出众地调节所希望的预张紧量，并且特别是还能在相应的磨损时设立再张紧。同时通过多件式张紧装置，纵向分体型定子的密封性得以保障。在此，定子张紧装置不仅保障一个足够的密封性或者两个定子分壳体相互的连接，而且也保障了定子末端的密封连接或者密封嵌接在连接法兰或转接件的相应的定子接纳部中。

在这方面本发明建议，在外侧紧贴在定子上的外套部分具有例如末端侧的固定法兰，该固定法兰用于在连接法兰或转接件上的固定。为了张紧定子，该固定法兰能够通过张紧件连接在连接法兰或转接件上。在此，张紧件可以构造为螺旋装置，以便能够以简单的方式调节或者也再调节所希望的预先张紧。外套部分以它们的固定法兰这样匹配于定子和连接法兰或转接件的几何形状，使得在形成一个可调节的环形间隙的情况下实现固定法兰在连接法兰或转接件上的固定。该环形间隙可以具有高达10mm、优选高达5mm的间隙宽度。因此可能适宜的是，固定法兰首先以例如5mm的间隙宽度安装，以便随后在出现磨损时能够实现总共5mm张紧位移的再张紧。

在此固定法兰可以搭接或者包围嵌接在连接法兰或转接件中。对此参见附图和附图说明。

此外，本发明建议，一个或者多个、优选是所有的定子分壳体分别具有至少一个在外侧突出的扭转止动装置。这样的扭转止动装置可以例如作为纵向条在外侧连接在定子分壳体上。在此，定子分壳体和它们的纵向条的几何形状优选匹配于多个外套部分的几何形状，以至于在本发明的框架中纵向条在形成的扭转止动装置的情况下嵌入在两个相邻的外套部分之间相应的间隙中。此外这些纵向条也可以具有末端侧的止挡，该止挡用作轴向止动装置并且此外紧贴在转接件或连接法兰上。

总的来说，能够简单地安装和更换按照本发明的定子，而不必松开例如压力管或者压力管线。所需的转子-定子-夹具能够良好地调节。定子能够针对于定子几何形状而简单地制造，因为不要求精确的尺寸精度。

附图说明

下面借助于示出一个实施例的附图详细解释本发明。附图中：

图1按照本发明的偏心螺杆泵的简化的纵剖视图；

图2按照本发明的纵向分体型定子的端视图；

图3如图2的对象的剖视图A-B；

图4用于如图1的对象的按照本发明的转接件；

图5用于如图1的对象的按照本发明的外套部分的纵剖视图；

图6用于如图1的对象的局部透视视图；

图7如图6的对象在部分拆卸状态中的另一视图；

图8本发明的变型的实施形式的局部视图；

图9本发明的另一实施形式；

图10本发明的变型的实施形式；并且

图11本发明的另一个实施形式。

具体实施方式

在附图中示出一个偏心螺杆泵，该偏心螺杆泵在它的基础构造中具有一个由弹性材料制成的定子1和一个支承在定子1中的转子2，其中，定子1至少局部地被一个定子套3包围。此外上述泵具有一个抽吸外壳4以及一个连接管5，该连接管也被称为压力管，未示出的是一个同样设置的驱动装置，其中该驱动装置通过一个只简示出的连接杆6在转子2上工作。该连接杆通过联节轴一方面连接在转子2上，并且另一方面连接在未示出的驱动轴上，其中在联节轴上只示出了转子侧的铰链7。上述泵通常安装在一个仅简示出的基座8上，其中在该范围中可以涉及一个与泵一起供应的基座8，或者也涉及一个存在于应用侧的基座。定子1以已知的方式通过它的一个末端连接在抽吸外壳4的连接法兰9上，并且通过它的另一个末端连接在连接管5的连接法兰10上。在此，在已示出的实施例中，不直接连接在所述连接法兰9、10上，而是通过中间连接在各一个转接件11、12上，它们的构造在下面还将详细描述。该转接件也被称为定心环。

现在按照本发明，定子1构造成纵向分体型定子，并且此外由两个定子分壳体1a、1b组成，这两个定子分壳体在实施例中构成半壳体，它们分别覆盖180°角。纵向分开是指沿着定子纵轴L或者平行于定子纵轴L地分开。因此在分壳体之间的分隔断面沿着或者平行于纵轴线L延伸。

弹性的定子的纵向分体型的构造能够实现在已安装的抽吸外壳4、压力管5和转子2处拆卸和安装定子1，因为定子1(如现有技术)不必例如在移除压力管5后从一侧套装到转子2上。

尽管这个分体型的构造，为了保障定子的足够的密封性，定子1或者它的定子分壳体1a、1b在末端侧具有密封面13、14(或者13’、14’)。然后定子分壳体1a、1b(依次)可通过它们的末端侧密封面13、14插入定子接纳部15、16中，或者可通过密封面13’、14’插到这样的定子接纳部15’、16’上。其中在此示出的实施例中，该定子接纳部在该转接件11、12上设有转接件。转接件11、12本身一方面可从抽吸外壳4并且另一方面可从压力管5插入到已知的容纳部中，以至于一方面抽吸外壳4并且另一方面压力管5能够以常规的结构构建，并且因此也能应用常规的整体式的定子。定子1的末端侧的密封面13、14(或者13’、14’)是圆锥形或者构建为锥状衬套表面，而且在如图1到7的实施形式中构造成“外圆锥形”。定子接纳部15、16(或者15’、16’)同样具有一致的圆锥形对应密封面17、18(或者17’、18’)，它们按照图1到7可以构造成内圆锥形的。在此，在图1中示出的相对于纵轴L的锥角α在实施例中约为25°。密封通过橡胶压缩实现。为了固定和密封定子分壳体1a、1b，设置定子套3。按照本发明，该定子套构建为纵向分体型衬套，并且此外具有多个、在实施例中四个外套部分19。因此该定子套3和它的外套部分构成定子张紧装置或者定子调节装置，通过所述定子张紧装置和定子调节装置一方面能固定和密封纵向分体型定子1，另一方面能在定子1中引入所希望的张紧或者预先张紧。这在本发明的框架中能以特别均有的方式实现，因为通过四个或者更多个外套部分19工作。在图1中仅示出一个这样的外套部分。

在外侧紧贴在定子1上的外套部分19具有末端侧的固定法兰20，该固定法兰用于将外套部分19固定在转接件11、12上。该固定法兰20搭接转接件11、12。在图5中可辨看出，固定法兰20借助于焊接连接连接在外套部分19上。但是外套部分19也可以分别单件式地、包括固定法兰地制成。为了张紧定子1，固定法兰20具有张紧件21，该张紧件在实施例中构造为螺旋连接装置22、23。此外在附图中可看出，在连接法兰9、10上或者在实施例中，转接件11、12连接多个作为螺栓22的支撑螺栓。然后在套装外套部分19和它的固定法兰20后，可以通过适宜的螺母23调节所希望的张紧。因此末端侧的固定法兰具有用于支撑螺栓22或者适宜的螺钉的通孔。在此，附图示出通过一个可调节的环形间隙R在外套部分19的固定法兰和转接件之间实现固定。随后通过调节该环形间隙R，可以调节所希望的预先张紧或者再张紧。此外，然后外套部分19能够借助于螺旋连接24在纵向上固定在转接件或者法兰上。

此外，定子分壳体1a、1b分别具有至少一个在外侧突出的扭转止动装置25，该扭转止动装置在实施例中构造为在几乎定子总长上延伸的纵向条25，该纵向条在外侧模制成型例如硫化在定子上。特别是图6示出，该纵向条25在安装期间嵌接在各个外套部分19之间的间隙中，以至于纵向条似乎夹紧在两个相邻的外套部分19之间，并且在该范围中构成一个扭转止动装置。此外纵向条25也用于轴向止动，因为它们以其长度适配于在转接件之间的距离，以至于设置止挡26，该止挡贴靠在转接件11、12上。

在制造期间，按照本发明的纵向分体型定子1优选首先被制成一件式定子1，并且随后例如以水射流切割的方式拆开。这实现了简单和低成本的制造。

图1到7示出一种可能的实施形式，在此定子1被插入相应的容纳部15、16中。这在张紧期间保障了良好的密封。图8到11示出一个实施形式，其中定子1可通过它的分壳体1a、1b套装到适宜的“突出”的容纳部15’、16’上。此外首先例如参见按照图8的简示图，在这里密封面由阶梯形区段构成。

图9示出本发明的优选的实施形式，其在它的基础构造中相应于如图1到7的实施形式。它与该实施形式的主要区别在于：定子1不通过它的末端插入一个容纳部中，而是套装在容纳部15’、16’上。因此定子1具有末端侧的密封面13’、14’，它们构造成内圆锥形的。定子接纳部15’、16’具有相应的外圆锥形的对应密封面17’、18’。因此定子接纳部15’、16’由各一个在轴向上向外突出的密封凸缘构成，该密封凸缘在实施例中模制成型在转接件上。就此而言，这个定子接纳部15’、16’犹如嵌接在定子1的定子末端的内部中。图9通过附图标记13’15’和17’严格示出该构造的仅一个末端。因此为了完整性起见在括号中设置附图标记14’、16’和18’，这些附图标记涉及相对置的、未示出的末端。此外，定子1也在该实施形式中构造成多件式的。详细的构造(除定子接纳部和密封面的构造之外)相应于按照图1到7中的构造。

补充地在图9中可看出，在连接法兰和/或转接件上可以设置用于承受翻转力或径向力的机构。为此在图9中可看出径向从转接件突出的螺纹销27，该螺纹销嵌接到在定子套或者它的固定法兰20上的相一致的间隙中。因此补充于本来就设置的张紧件21设置这个螺纹销27。当通过张紧件21可以实现外套部分的调节时，螺纹销27用于承受翻转力或者径向力。

图10示例性示出用于承受翻转力或者径向力的一个可选的方案，在该实施形式中省弃在图9中示出的螺纹销27。取而代之的是，在各个外套部分或者它们的固定法兰之间使用间隔元件，这些间隔元件在实施例中是楔形的，构造为导向楔28。

最后图11示出另一方案，用于承受翻转力或者径向力。此外一方面在连接法兰或转接件和另一方面外套部分或者它的固定法兰之间设置一个似乎形锁合的连接。在如图11的实施例中，设置爪状突出部29，该突出部嵌入到在各外套部分或者它们的固定法兰上的相一致的容纳部或者间隙29b中。以这种方式通过所述形锁合元件例如爪，一方面在定心环上另一方面在定子调节部分上实现轴向止动和径向止动。

Claims (17)

1.一种偏心螺杆泵，包括一个由弹性材料制成的定子(1)和一个支承在定子(1)中的转子(2)，其中所述定子(1)至少局部地被一个定子套(3)包围，其特征在于，定子(1)作为纵向分体型定子由至少两个定子分壳体(1a、1b)组成。

2.如权利要求1所述的偏心螺杆泵，包括一个抽吸外壳(4)和一个连接管(5)，其中定子通过它的一个末端连接在抽吸外壳(4)的连接法兰(9)上并且通过它的另一个末端连接在连接管的连接法兰(10)上。

3.如权利要求2所述的偏心螺杆泵，其特征在于，定子(1)或者分壳体(1a、1b)在中间连接一个或者多个转接件(11、12)的情况下连接在所述连接法兰(9、10)上。

4.如权利要求2或3所述的偏心螺杆泵，其特征在于，定子(1)或者定子分壳体(1a、1b)通过末端侧的密封面(13、14、13’、14’)分别可插入到所述连接法兰(9、10)或者转接件(11、12)的定子接纳部(15、16、15’、16’)中，或者可套装到所述连接法兰(9、10)或者转接件(11、12)的定子接纳部(15、16、15’、16’)上。

5.如权利要求4所述的偏心螺杆泵，其特征在于，定子(1)在末端侧具有圆锥形的、例如外圆锥形或者内圆锥形的密封面(13、14、13’、14’)。

6.如权利要求4或5所述的偏心螺杆泵，其特征在于，所述连接法兰或者转接件的定子接纳部(15、16、15’、16’)具有圆锥形的、例如内圆锥形或者外圆锥形的对应密封面(17、18、17’、18’)。

7.如权利要求5或6所述的偏心螺杆泵，其特征在于，密封面(13、14)和/或对应密封面(17、18、17’、18’)的锥角(α)约为10°到50°、优选为20°到30°。

8.如权利要求7所述的偏心螺杆泵，其特征在于，定子套(3)构造为纵向分体型的外套，并且至少具有两个、优选四个外套部分(19)。

9.如权利要求8所述的偏心螺杆泵，其特征在于，定子套(3)以它的外套部分(19)构成定子张紧装置，通过该定子张紧装置，定子(1)可在径向上朝着转子(2)张紧。

10.如权利要求8或9所述的偏心螺杆泵，其特征在于，在外侧紧贴在定子(1)上的外套部分(19)例如在末端侧具有用于在连接法兰(9、10)或者转接件(11、12)上固定的固定法兰(20)。

11.如权利要求10所述的偏心螺杆泵，其特征在于，为了张紧定子，固定法兰(20)通过张紧件(21)连接在连接法兰(9、10)或者转接件(11、12)上。

12.如权利要求11所述的偏心螺杆泵，其特征在于，张紧件(21)构造为张紧螺旋装置(22、23)。

13.如权利要求10到12之一所述的偏心螺杆泵，其特征在于，固定法兰在具有可调节的环形间隙(R)的情况下连接在连接法兰(9、10)或转接件(11、12)上。

14.如权利要求10到13之一所述的偏心螺杆泵，其特征在于，固定法兰(20)搭接或者包围嵌接所述连接法兰(9、10)或转接件(11、12)。

15.如权利要求1到14之一所述的偏心螺杆泵，其特征在于，一个或者多个、优选是所有的定子分壳体(1a、1b)分别具有至少一个在外侧突出的扭转止动装置(25)。

16.如权利要求15所述的偏心螺杆泵，其特征在于，所述扭转止动装置(25)构造为在外侧连接在定子分壳体上、例如模制成型在定子分壳体上的纵向条(25)。

17.如权利要求16所述的偏心螺杆泵，其特征在于，纵向条(25)具有末端侧的止挡(26)作为轴向止动装置。

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