專(zhuān)利名稱(chēng)：低噪聲離心風(fēng)機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種由外殼、內(nèi)殼和位于內(nèi)、外殼之間的導(dǎo)流部件組成的離心泵。
在按照德國(guó)展出說(shuō)明書(shū)DE-AS 2257949所示的離心泵中，在一個(gè)用于能量轉(zhuǎn)換的斜流式工作輪后面配置有一個(gè)導(dǎo)向輪，輸送介質(zhì)從導(dǎo)向輪出來(lái)進(jìn)入一個(gè)管彎頭(44)，它重又通過(guò)一個(gè)從外殼徑向伸出的壓送管。在那里輸送介質(zhì)首先流過(guò)導(dǎo)向輪，然后繞一個(gè)配置在外殼內(nèi)的固定軸承結(jié)構(gòu)的內(nèi)殼流動(dòng)。這個(gè)昂貴的結(jié)構(gòu)由于液流導(dǎo)向而顯出低效率。
奧地利專(zhuān)利說(shuō)明書(shū)AT-PS 347268指出一種軸流式或斜流式結(jié)構(gòu)的泵。在一個(gè)具有軸向吸入管和徑向壓送管的外殼內(nèi)配置有一個(gè)支承泵軸和工作輪的內(nèi)殼。在說(shuō)明書(shū)中稱(chēng)作為托管的內(nèi)殼具有從工作輪出口向壓送管方向不斷變大的橫截面。在內(nèi)殼和外殼之間還配置有一個(gè)轉(zhuǎn)向板，它與附加在外殼上的流道共同起作用，并且具有一個(gè)對(duì)置于導(dǎo)向裝置出口的楔形件。從工作輪流出的液流在后置的導(dǎo)向裝置中得到校準(zhǔn)，并且在內(nèi)殼和外殼之間的空間內(nèi)幾乎平行于軸線地流動(dòng)。在對(duì)置于壓送管的一側(cè)上配置有轉(zhuǎn)向板的楔形件，它把流出到導(dǎo)向裝置的壓送管遠(yuǎn)側(cè)的輸送介質(zhì)分成兩股液流，他們?cè)趦?nèi)殼周?chē)斎雺核凸?。為了減小輸送量的導(dǎo)引損耗，在外殼上附加了兩個(gè)流道。其結(jié)果是因而需要在壓送管遠(yuǎn)側(cè)上具有隆起的很難制造的外殼，而且導(dǎo)向裝置和轉(zhuǎn)向板顯著增大了泵的結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度。
在德國(guó)公開(kāi)說(shuō)明書(shū)DE-OS 2231128中公開(kāi)一種已知的用于原子堆泵的球形殼，在同一個(gè)殼里設(shè)置有流入腔和流出腔。在該球形殼內(nèi)，例如如圖7所示，在流入部分配置有液流導(dǎo)向部件。流出腔也設(shè)有相應(yīng)的構(gòu)件。
本發(fā)明的主要任務(wù)是，對(duì)于相同類(lèi)型的離心泵來(lái)說(shuō)，開(kāi)發(fā)一種殼體結(jié)構(gòu)，使它以最小的尺寸展示出一個(gè)在工作輪后面配置的最佳效率導(dǎo)向裝置。這個(gè)任務(wù)的具體解決方案是使每個(gè)部件的導(dǎo)邊和/或迎流面相對(duì)于一個(gè)壓送管中心偏心配置在工作輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向的側(cè)面;至少兩個(gè)不同坡度的導(dǎo)流面從導(dǎo)邊和/或迎流面開(kāi)始設(shè)在該部件上;沿工作輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向延伸的導(dǎo)流面具有一個(gè)平坦的坡度，而逆工作輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向延伸的、緊靠一個(gè)壓送管的導(dǎo)流面則有一個(gè)陡峭的坡度;按照壓送管的數(shù)目來(lái)配置一個(gè)或者多個(gè)導(dǎo)流部件。
借助這個(gè)解決方案可以實(shí)現(xiàn)，從工作輪流出的輸送介質(zhì)以很小的損耗流入處于工作輪后面的具有一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)流部件的空間。按照壓送管的數(shù)目來(lái)確定相應(yīng)部件的應(yīng)用數(shù)目。在只有一個(gè)壓送管的情況下，就只在部件的導(dǎo)邊產(chǎn)生碰撞損耗。從導(dǎo)邊起朝流向延伸的該部件的壓力面在其作用方式上是可以與一個(gè)沿軸向擴(kuò)大的螺旋通道相比較，其分布變化類(lèi)似于螺釘?shù)穆菁y的壁面。在這種情況下螺紋輪廓側(cè)面以某一螺距縱向延伸。在本發(fā)明的情況下則是以某一坡度朝泵軸方向延伸。借助導(dǎo)邊和/或迎流面與工作輪平面相關(guān)地從側(cè)面對(duì)壓送管中心的這個(gè)偏移，就類(lèi)似于螺紋的情況而形成了朝壓送管的有利于流動(dòng)的導(dǎo)引。
導(dǎo)流部件的另一個(gè)面，緊靠壓送管，并且把在壓送管區(qū)域內(nèi)的從工作輪流出的這個(gè)部分輸送介質(zhì)直接輸給壓送管。這個(gè)和工作輪平面有關(guān)的面比該部件另一個(gè)對(duì)置的導(dǎo)流面呈現(xiàn)出陡得多的坡度。從導(dǎo)邊起在一定程度上與流向相反延伸的該部件更陡的壓力面幾乎是沿軸向設(shè)置的，并且通過(guò)在工作輪后面配置的液流腔分開(kāi)。因?yàn)樵摬考臄?shù)目相當(dāng)于壓送管的數(shù)目，所以一個(gè)部件配一個(gè)壓送管。從工作輪流出的輸送介質(zhì)因此在該部件的壓力面上被導(dǎo)引到壓送管處，然而對(duì)著流向設(shè)置的該部件壓力面卻阻止在工作輪后面配置的液流腔內(nèi)輸送介質(zhì)的流通。導(dǎo)流壓力面本身還可以設(shè)置成彎曲的。壓力面的坡度可以是恒定的，也可以不是恒定的;這取決于整個(gè)液流腔可供使用的情況。
在工作輪后面保證有一個(gè)盡量大的可供使用的液流腔，它是借助于該部件的導(dǎo)邊和/或迎流面對(duì)壓送管中軸線的偏移而得到的，在該腔內(nèi)將從工作輪流出的高速度介質(zhì)轉(zhuǎn)換成從壓送管流出的較高壓力介質(zhì)。對(duì)于具有兩個(gè)壓送管的殼體，在工作輪后面配置的液流腔部分可以直接與壓送管的開(kāi)口相連接，從而使壓送管入口橫截面無(wú)論如何不被該部件阻擋。該偏移這里是在工作輪平面以及在一個(gè)與該工作輪平面相平行的平面上進(jìn)行的。
為此，本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)方案是，從導(dǎo)邊和/或迎流面開(kāi)始的導(dǎo)流面是設(shè)置成階梯形的，其中在較小直徑上伸展的壓力面部分到工作輪的出口比在較大直徑上配置的壓力面部分具有更大的軸距。借助這個(gè)措施使效率得到進(jìn)一步的改善。由于在液流腔中形成了一股穩(wěn)定的液流，所以在它內(nèi)部就避免了渦流，并且在壓送管入口產(chǎn)生了一種有利的液流導(dǎo)向。
改善壓送管的入口的措施是使壓送管徑向延伸所處于的入口向著液流腔方向呈漏斗形的擴(kuò)展，而在外殼的內(nèi)周緣上沿壓送管入口的切線方向則設(shè)有一個(gè)或者多個(gè)朝壓送管方向變大的凹槽。這可借助一種漏斗形鏜孔來(lái)實(shí)現(xiàn)，從而使從液流腔到壓送管有一個(gè)柔和過(guò)渡成為可能。但在這里要顧及到，使工作輪遠(yuǎn)端的壓送管前沿區(qū)域在內(nèi)殼和外殼之間形成一個(gè)柔和的導(dǎo)向。這種導(dǎo)向也可通過(guò)一個(gè)或多個(gè)沿殼的切線方向設(shè)置的凹槽在壓送管入口的一側(cè)或兩側(cè)來(lái)形成。因此就使液流從該部件的導(dǎo)流壓力面沒(méi)有碰撞地過(guò)渡到該壓送管成為可能，這也取決于壓送管-入口橫斷面的結(jié)構(gòu)。例如如果該橫斷面是設(shè)置成圓孔，那么就可在液流腔過(guò)渡到壓送管-入口橫斷面處產(chǎn)生渦流。沿切線方向的延伸擴(kuò)大了入口橫截面的凹槽，這與月牙凹槽相比改善了液流過(guò)渡。也可對(duì)入口橫截面作圓錐形的擴(kuò)展。因此，從液流腔過(guò)渡到壓送管無(wú)論如何可設(shè)置呈噴嘴形狀的。
按照本發(fā)明的一種有利的結(jié)構(gòu)是，部件的導(dǎo)邊和/或迎流面是與工作輪平面有關(guān)的，相對(duì)于一個(gè)壓送管中軸線是沿流動(dòng)方向以相當(dāng)于壓送管的最大寬度偏心配置的，即說(shuō)明該部件最初要迎流的面有最大的側(cè)向偏移。該偏移最好是以這種方式來(lái)形成，使該部件緊靠壓送管的面保證將液流無(wú)干擾地轉(zhuǎn)入到壓送管中。
本發(fā)明的有利的結(jié)構(gòu)是涉及到導(dǎo)流部件設(shè)置成內(nèi)殼和/或外殼的單獨(dú)構(gòu)件或整體的組成部件，因此而使導(dǎo)流部件設(shè)置成可插入液流腔內(nèi)的部件，上述外殼、內(nèi)殼和/或?qū)Я鞑考部梢栽O(shè)置成鑄造件。例如，如果這個(gè)或者這些部件可以是內(nèi)殼的單獨(dú)或者整體部件時(shí)，那么承壓殼就可以設(shè)置成易于檢查的部件。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例示于附圖中并且在下面作詳細(xì)的說(shuō)明。


圖1是按照?qǐng)D2中的線Ⅰ-Ⅰ通過(guò)泵殼的一個(gè)縱向斷面圖。
圖2是一個(gè)敞開(kāi)泵殼內(nèi)部的視圖，在這里未示出工作輪。
圖3是一個(gè)按照?qǐng)D2中的線Ⅲ-Ⅲ的縱向斷面圖。
圖4和圖5是按照線Ⅳ-Ⅳ和Ⅴ-Ⅴ的縱向斷面圖。
圖1的斷面圖表示通過(guò)泵殼的半個(gè)斷面，該泵殼由一個(gè)近乎圓柱形的帶有兩個(gè)相互對(duì)置壓送管(2;3是不可見(jiàn)的)的外殼(1)組成。在這里未示出吸入管，它可以是任意設(shè)置的。在這個(gè)外殼(1)中從傳動(dòng)端插入一個(gè)內(nèi)殼(4)，它固定一個(gè)泵軸(6)的軸承結(jié)構(gòu)(5)。在外殼(1)在其遠(yuǎn)離傳動(dòng)的端側(cè)范圍內(nèi)圍著一個(gè)工作輪(7)，該工作輪以其壓力側(cè)的罩盤(pán)(9)與內(nèi)殼遠(yuǎn)離傳動(dòng)的端側(cè)(8)鄰接。工作輪(7)在這里是設(shè)置成斜流敞開(kāi)式輪的。但是它也可以應(yīng)用其它的軸流式和徑向式、敞開(kāi)式或封閉式結(jié)構(gòu)形成。一種有利于流動(dòng)的過(guò)渡可以從壓力側(cè)的罩盤(pán)(9)外徑到內(nèi)殼(4)的外殼(10)來(lái)形成。從附圖中不難得知，內(nèi)殼(4)的外殼(10)所示的輪廓其橫斷面沿壓送管(2、3)或外殼(1)的方向是漸漸擴(kuò)大的。與已知結(jié)構(gòu)不同的是，在工作輪出口和壓送管(2)之間的液流區(qū)(11)范圍沒(méi)有通常的導(dǎo)向輪。在外殼(1)上可以看出一種過(guò)渡(12)，它的橫斷面從液流腔(11)向壓送管(2)或(3)的流向上呈漏斗形的變窄。這樣就保證了液流腔(11)和壓送管之間有一個(gè)有利的流動(dòng)過(guò)渡。從相反的視向來(lái)看，壓送管向液流腔的方向擴(kuò)展了。
這些部件(14、15)的導(dǎo)流壓力面位于直徑D1和D2之間，從工作輪出口延伸到壓送管，并且還限定了液流腔(11)。D1在入口處相當(dāng)于內(nèi)殼(4)的外徑。這個(gè)直徑隨著漸漸增加的軸向延伸而變大。D2相當(dāng)于外殼(1)的內(nèi)徑，它在這個(gè)實(shí)例中盡可能設(shè)置成恒定的。
圖2表示一個(gè)敞開(kāi)式泵殼里面的視圖，為了更好地理解本發(fā)明，工作輪從中被去掉了。此外，為能理解壓力面的分布變化，給這些在下面將要詳述的內(nèi)殼和導(dǎo)流部件的壓力面配上等高線。部件(14、15)的類(lèi)似尾輪的導(dǎo)邊(13)和具有較大直徑的迎流面(23)是對(duì)一條壓送管中線相當(dāng)于壓送管寬度在這里向左沿流向偏心配置的。這種配置是最大的側(cè)向偏移。這個(gè)從類(lèi)似尾輪的導(dǎo)邊(13)或迎流面(23)朝流向延伸的壓力面是呈階梯形設(shè)置的，其中在圖面上具有較小直徑的壓力面部分(16、18)比具有較大直徑的壓力面部分(17、19)布置更深入其結(jié)構(gòu)中。從圖面的觀察方式來(lái)看，以較小直徑配置的壓力面部分(16、18)遠(yuǎn)遠(yuǎn)處于后面，因此比具有較大直徑的壓力面部分(17、19)更接近壓送管平面。內(nèi)殼(4)的外殼(10)向著壓送管方向逐漸增大直徑，這通過(guò)環(huán)形等高線來(lái)表示。由于這種結(jié)構(gòu)在這個(gè)形狀外殼內(nèi)產(chǎn)生了一種非常有利的流動(dòng)分布變化，這在至今采用的已知導(dǎo)向輪或者螺旋形外殼卻是都未能實(shí)現(xiàn)的;在外殼尺寸方面，是比至今已知的方案小許多倍。從而使制造結(jié)構(gòu)特別緊湊而且功率強(qiáng)大的泵組成為可能。
這些從類(lèi)似尾輪的導(dǎo)邊(13)或迎流面(23)開(kāi)始的、朝向或緊靠壓送管的、并且?guī)缀跹剌S向把液流腔(11)分開(kāi)的壓力面(20、21)所呈現(xiàn)的一種造型，它可與月牙凹形相比較。這種情況在導(dǎo)流壓力面也是相同的。因此這使流向壓送管(2、3)的介質(zhì)柔和地轉(zhuǎn)向，還使液流無(wú)阻地導(dǎo)入到壓送管的入口橫斷面中得到保證。在這個(gè)實(shí)例中這些壓力面(20、21)幾乎平行于泵軸分布或者具有一種輕微的弧形分布。在這里，另一種形狀工作輪也可形成一種有點(diǎn)不同的分布。
圖3表示按照?qǐng)D2的線Ⅲ-Ⅲ的截面圖。這里所示的部件(14)與部件(15)一樣可以設(shè)置成單獨(dú)的部件，也可以設(shè)置成外殼(1)和/或內(nèi)殼(4)的整體組成部件。這取決于當(dāng)時(shí)所選擇的制造方法。
圖4所示的橫斷面相當(dāng)于圖2所示的截面線Ⅳ-Ⅳ。對(duì)于工作輪的出口橫斷面，在圖中這些從導(dǎo)邊(13)或迎流面(23)開(kāi)始的并且朝流向延伸的壓力面(16、17)其內(nèi)凹階梯形布置是明顯可見(jiàn)的。具有較小直徑并且與內(nèi)殼(4)鄰接的壓力面(16)比具有較大直徑并且與外殼(1)鄰接的壓力面(17)距離工作輪出口更遠(yuǎn)。工作輪出口大致相當(dāng)于內(nèi)殼(4)遠(yuǎn)離傳動(dòng)一側(cè)(8)的端面。為了更好地導(dǎo)流，這些具有較大直徑的壓力面(17、19)可以?xún)A向于泵軸的軸線分布。如果注意到液流流過(guò)腔的橫斷面隨著離開(kāi)工作輪的距離不斷增大而變大，那么這些壓力面的分布在某種方式上可以與沿軸向延伸的螺旋相比較。實(shí)際試驗(yàn)得出，采用一種這樣的殼體結(jié)構(gòu)相對(duì)已知解決方案來(lái)說(shuō)可以獲得更高的效率。
圖5所示相當(dāng)于按照?qǐng)D2的截面Ⅴ-Ⅴ。這個(gè)截面是處于具有較大直徑的壓力面(17)的末端前一點(diǎn)。然后具有較小直徑的壓力面(16)單獨(dú)把流動(dòng)介質(zhì)引導(dǎo)到壓送管。就像圖2中的等高線指出的那樣，為了更好地導(dǎo)流，壓力面(16、17)可以是凹形彎曲的。
在應(yīng)用斜流式或軸流式工作輪或者螺旋葉輪方面取得了很好的效率，因此對(duì)于各種具有較大nq的工作輪，主要是用于以較小的揚(yáng)程進(jìn)行大量輸送。與此相對(duì)，對(duì)于具有較小nq的工作輪來(lái)說(shuō)，比轉(zhuǎn)數(shù)可以達(dá)到nq～50以下，壓送管平面與工作輪之間的距離可以變得更小。對(duì)于從導(dǎo)邊或迎流面開(kāi)始的導(dǎo)流壓力面就可相對(duì)于緊靠圓周的切線以比較平坦的角度伸展。
權(quán)利要求
1.一種離心泵，由一個(gè)外殼，該外殼具有從側(cè)面輸出的壓送管，還由支承一個(gè)泵軸的內(nèi)殼，在該泵軸上固定有一個(gè)工作輪，其中內(nèi)殼的外徑從工作輪出口沿壓送管方向逐漸增大，還由一個(gè)配置在內(nèi)、外殼之間液流腔內(nèi)的導(dǎo)流部件組成，該導(dǎo)流部件設(shè)有一個(gè)導(dǎo)邊和后置的導(dǎo)流面，其特征在于，每個(gè)部件(14、15)的導(dǎo)邊(13)和/或迎流面(23)是相對(duì)于一個(gè)壓送管中心偏心配置在工作輪(7)轉(zhuǎn)動(dòng)方向的側(cè)面，至少兩個(gè)不同坡度的導(dǎo)流面從導(dǎo)邊(13)和/或迎流面(23)開(kāi)始設(shè)在該部件上，沿工作輪(7)轉(zhuǎn)動(dòng)方向延伸的導(dǎo)流面(16-19)具有一個(gè)平坦的坡度，而逆工作輪(7)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向延伸的、緊靠一個(gè)壓送管(2、3)的導(dǎo)流面(20、21)則有一個(gè)陡峭的坡度，按照壓送管(2、3)的數(shù)目來(lái)配置一個(gè)或者多個(gè)導(dǎo)流部件。
2.按照權(quán)利要求1的離心泵，其特征在于，從導(dǎo)邊(13)和/或迎流面(23)開(kāi)始的導(dǎo)流面是呈階梯形設(shè)置的，其中在較小直徑上伸展的壓力面部分(16、18)工作輪(7)的出口比配置在較大直徑上的壓力面部分(17、19)具有更大軸向間距。
3.按照權(quán)利要求1和2的離心泵，其特征在于，壓送管(2、3)徑向延伸所處于的入口向著液流腔(11)方向是呈漏斗形擴(kuò)展的。
4.按照權(quán)利要求1和2的離心泵殼，其特征在于，在外殼(1)的內(nèi)周緣上沿壓送管入口的切線方向設(shè)有一個(gè)或者多個(gè)朝壓送管方向變大的凹槽。
5.按照權(quán)利要求1至4的離心泵殼，其特征在于，部件(14、15)的導(dǎo)邊(13)和/或迎流面是與工作輪平面有關(guān)的，相對(duì)于一條壓送管中軸線是沿流動(dòng)方向以相當(dāng)于壓送管的最大寬度偏心配置的。
6.按照權(quán)利要求1至5中任一個(gè)的離心泵，其特征在于，導(dǎo)流部件(14、15)是設(shè)置成可插入液流腔(11)內(nèi)的部件。
7.按照權(quán)利要求1至5中任一個(gè)的離心泵，其特征在于，部件(14、15)是內(nèi)殼(4)或外殼(1)的組成部分。
8.按照權(quán)利要求1至7中任一個(gè)或多個(gè)的離心泵，其特征在于，外殼(1)、內(nèi)殼(4)和/或部件(14、15)是設(shè)置成鑄造件。
全文摘要
一種低噪聲離心風(fēng)機(jī)，屬于氣動(dòng)裝置。其主要由外連機(jī)構(gòu)、消聲節(jié)流組、消聲導(dǎo)流組、調(diào)風(fēng)機(jī)構(gòu)、連接組、機(jī)殼、葉輪、電機(jī)及進(jìn)風(fēng)組組成。該風(fēng)機(jī)采取由兩個(gè)拐角構(gòu)成的進(jìn)風(fēng)流道和在機(jī)殼上設(shè)置隔聲腔及外連機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提供一種具有良好降噪消聲效果的體積小、重量輕和便于靈活調(diào)節(jié)風(fēng)量以及具有外延連接風(fēng)筒、管道、過(guò)濾裝置性能的離心風(fēng)機(jī)，使風(fēng)機(jī)消除噪聲的客觀條件得到進(jìn)一步改善，最終實(shí)現(xiàn)大幅度降低風(fēng)機(jī)整機(jī)噪聲的目的。
文檔編號(hào)F04D25/08GK1054651SQ9010105
公開(kāi)日1991年9月18日 申請(qǐng)日期1990年3月7日 優(yōu)先權(quán)日1990年3月7日
發(fā)明者魏建中 申請(qǐng)人:魏建中