具有缝隙管马达的离心泵的制作方法

文档序号:31854835发布日期:2022-10-19 02:25阅读:45来源:国知局

1.本发明涉及一种具有叶轮的离心泵,该叶轮被布置在壳体中并且由缝隙管马达(spaltrohrmotor)驱动,其中,该缝隙管马达具有用于与壳体连接的装置,并且该装置包括连接件,该连接件与用于将缝隙管马达的转子与定子分开的元件一体式地被构造。


背景技术:

2.具有缝隙管马达的离心泵的特征在于整体且又紧凑的构造形状。这些泵拥有螺旋形的壳体,在该壳体中,配有叶片的叶轮以高的转速旋转。该叶轮经由泵轴由电马达驱动。电马达的静止的定子和旋转的转子通过管状的内壳体密封地分开。这种所谓的缝隙管(spaltrohr)可以由不可磁化的铬镍钢或合成材料制成。被封装的转子在输送液体中运行,用以排出损耗热。同时,该输送液体对转子室中的两个液压动力滑动轴承进行润滑。定子绕组中的环绕磁场感应出磁场到转子绕组中,由此将转子置于运动之中。除了缝隙管作为严密密封的构件之外,马达壳体是第二安全罩。缝隙管马达的离心泵相对于常规的离心泵和磁耦合泵的特点除了短而紧凑的构造形状以及非常低的噪声水平之外还在于此。
3.具有缝隙管马达的离心泵在以下场合处处使用,在这些场合中必须泵送热的、侵蚀性的、爆炸性的或有毒的液体并且因此要高度重视没有填塞箱或滑环密封的被封装的机组。在加热循环泵和反应器循环泵中并且在化学和工艺技术的过程用泵中就是这样。
4.缝隙管的设计刚好通常是研发的焦点。一方面,缝隙管的材料应该是非导电体,以避免涡流损耗。另一方面,缝隙管应当被实施为尽可能地薄、但是也压力稳定的。
5.在de 10 2005 009 260 a1 中描述了一种离心泵的缝隙管,该缝隙管在两个端部处敞开并且在该缝隙管中在泵侧成形有轴承盖。这种一件式设计的目标在于,减少零件的数量和安装花费。在这种结构中特别不利的是,泵侧的轴承必须被引入通过缝隙管的敞开且非常窄的端部并且结合过滤元件被配入到轴承座中。在安装中困难在于,必须围绕着缝隙管安置加固管,用以经受压力负荷。
6.ep 22 93417 b1 描述了一种湿式转子电马达的缝隙管,该缝隙管由热塑性材料制成并且轴承壳体在马达侧被热塑性材料包围。在这里,也应当减少部件的数量和安装花费。为了使缝隙管充分耐压,在非常复杂的卷绕过程中施加纤维增强的热塑性带层。缝隙管须设计得越耐压,则卷绕过程就越复杂。


技术实现要素:

7.本发明的任务是,提供一种由连接件和用于分开的元件构成的装置以及一种用于制造该装置的方法。所述装置应该由尽可能少的零件组成并且在此使离心泵的缝隙管马达的安装变得简单。在此,所述装置应由非导电体构成并且被构造为极薄。同时,所述装置应该被设计为压力稳定的且耐化学品的。所述装置应可以容易且成本低地被实现。
8.根据本发明,该任务通过根据独立权利要求所述的装置和制造方法解决。优选的变型可以从从属权利要求、说明书和附图中得知。
9.根据本发明,泵侧的轴承组件与所述装置形状锁合和/或材料锁合地连接。有利地,滑动轴承被放入到压铸模具中并且用合成材料浇注,从而产生具有集成的轴承的一体式的装置。一体式的装置是特别安装友好的,因为其将多个之前必须单个地并且以巨大花费安装的部件合并成一个装置。同样,避免出现将轴承压入到轴承座中时的安装误差。由于本发明的一体式的构造,密封件连同所属的密封面可以被省去。
10.根据本发明,所述装置通过成形制造。为此,所述装置由合成材料、优选由高性能合成材料来浇注。高性能合成材料是热塑性合成材料的分组,其特点特别在于,在机械特性被改进的同时具有其耐温性和耐化学性。此外,它们是非导电体,由此能够避免缝隙管马达运行时的涡流损耗。对此的示例有聚醚酮、聚醚醚酮、聚苯硫醚和聚酰胺。与由黄铜制成的装置不同,由高性能合成材料制成的装置能够被生产得更薄。
11.所幸,所述装置接管缝隙管的任务,该缝隙管同时被构造为与被设计为所谓压力盖的连接件一体的构件。
12.在本发明的特别有利的变型中,为了提高所述装置的刚度和抗压强度而通常需要的加强件已经一同被放入到注塑模具中并且利用高性能合成材料来浇注,从而产生一体式的装置,该装置具有所成形的连接件、用于分开的管状元件、浇注的轴承以及浇注的加强件。由此再次节省了附加的安装步骤。在该变型中,被设计为由碳纤维制成的加固管或被设计为由碳纤维增强的合成材料带制成的卷绕件的加强件可以被构造得特别薄,从而产生高性能合成材料与卷绕件的复合体,该复合体的壁厚小于2 mm、优选小于1.5 mm、尤其小于1 mm。
13.在另一种变型中,轴承组件也可以被设计为滚动轴承。这样的滚动轴承同样地可以被放入到压铸模具中并且利用合成材料喷涂,而滚动体在此不被一起喷涂。另一种变型可以是双组分注塑法,其中,滑动轴承基于合成材料成形。为此例如可以使用与合成材料结合的石墨材料。
14.有利地,泵侧的轴承组件以及加强件在根据本发明的注塑法中利用高性能合成材料在压力下被浇注,从而产生一体式的装置。压铸模具以及注塑法在高性能合成材料的加工中、尤其在对制造公差有高要求且同时降低制造成本的情况下的高件数的制造中是经证实且熟知的。
15.具有集成的轴承组件的装置根据本发明可以被用于缝隙管马达与离心泵的泵部件的连接。同时,本发明有利地将缝隙管马达的定子与转子密封地分开并且在其运行时避免涡流损耗。
16.特别有利的是所述装置的作为结构组的一体式设计,该结构组根据当前的现有技术由压力盖、合成材料衬垫、o形环和滑动轴承组成。在本发明的另一种变型中,该一体式的结构组可以补充一浇入的加强件,该加强件可以被设计为卷绕件或者碳纤维管,由此可以再次减少安装步骤。
附图说明
17.本发明的其它特征和优点从借助附图对实施例的描述中和从附图本身中得出。
18.其中:图1示出了具有缝隙管马达的离心泵的剖面。
具体实施方式
19.图1示出了具有缝隙管马达的离心泵的剖面,该缝隙管马达具有叶轮2,该叶轮被布置在壳体1中。流体从下方进入到泵室中且被轴向地输送给叶轮2。转动的叶轮2将动能传递到流体上,该流体在逐渐变细的压力接管中积聚且向上离开泵室。叶轮2被布置在轴10上,该轴由缝隙管马达驱动,该缝隙管马达由转子6和定子5组成。缝隙管马达具有用于与壳体1连接的装置3。装置3包括连接件15,该连接件与用于将转子6与定子5分开的元件8一体式地被构造。
20.装置3由合成材料、优选由高性能合成材料构成,该高性能合成材料有利地是温度稳定和压力稳定的并且是非导电体。元件8根据本发明被设计为管状的部件,该元件实现缝隙管的功能并且完全密封地将转子6与定子5分开。离心泵作为湿式转子运行,由此转子6通过流体被冷却并且同时轴承组件14通过流体被润滑。在元件8上在泵侧成形有连接件15,壳体1间接或直接地被固定到该连接件上并且由此将叶轮2的泵室封闭。由此,连接件15实现压力盖的任务。
21.轴承组件14通过成形、优选通过注塑被集成到装置3中。轴承组件14优选被设计为滑动轴承。但也可设想呈滚动轴承的形式的轴承组件14。轴承组件14可以使轴10实现进行功能性运动。在该轴上安置有转子6。轴向轴承13被安装在轴承组件14与转子6之间。
22.第二轴承组件11被集成在端轴承盖9中,该第二轴承组件将轴10的马达侧的端部支承住。端轴承盖9被装入在马达壳体7中,该马达壳体作为第二保护层牢固地且密封地将缝隙管马达封闭。为了进行密封,密封件12、优选o形环被布置在端轴承盖9、马达壳体7与元件8之间。定子5以包裹转子6的方式被安装在具有根据本发明被浇铸的加强件4的元件8和马达壳体7之间。
23.加强件4可以被设计为由碳纤维制成的加固管或者被设计为由碳纤维增强的合成材料带制成的卷绕件。有利地,为了提高刚度,将加强件4放入到压铸模具中并且与轴承组件14一起利用高性能合成材料被浇铸,从而产生一体式的装置3。元件8与加强件4相结合的壁厚小于2 mm、优选小于1.5 mm、尤其小于1 mm。
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