一种适于在用于离心泵的空气扩散器系统中使用的空气扩散器装置，泵包括内部具有泵腔的泵壳体、安装在泵腔内用以绕着转动轴线转动的叶轮，该叶轮包括前侧和后侧。空气扩散器系统包括一个或多个从前侧到后侧地延伸穿过叶轮的通道，该单个通道或每个通道具有位于后侧的第一开口和位于叶轮的前侧的第二开口。空气扩散器装置包括主本体，该主本体具有密封侧和叶轮侧，以及至少一个从密封侧到叶轮侧地延伸穿过主本体的沟槽，该单个沟槽或每个沟槽具有位于密封侧的进入开口、位于叶轮侧的排出开口、和延伸穿过主本体的基壁，该基壁具有位于密封侧的前端部分和位于叶轮侧的后端部分，当被安装上时排出开口与叶轮内的通道的第一开口流体连通。
1.一种适于在用于离心泵的空气扩散器系统中使用的空气扩散器装置，
所述泵包括内部具有泵腔的泵壳体，安装在所述泵腔内用以绕着转动轴线转动的叶轮，所述叶轮包括前侧和后侧，所述空气扩散器系统包括从所述前侧到所述后侧地延伸穿过所述叶轮的一个或多个通道，单个该通道或每个该通道具有位于所述叶轮的后侧的第一开口和位于所述叶轮的前侧的第二开口，所述空气扩散器装置包括主本体，该主本体包括第一侧和第二侧，以及从所述第一侧到所述第二侧地延伸穿过所述主本体的至少一个沟槽，单个该沟槽或每个该沟槽具有位于所述第一侧的使用中的进入开口，和位于所述第二侧的排出开口，并且所述沟槽包括延伸穿过所述主本体的基壁，所述排出开口被配置为在使用中与所述叶轮中的通道的第一开口流体连通。
2.如权利要求1所述的空气扩散器装置，其中单个所述沟槽或每个所述沟槽的所述基壁具有位于所述第一侧的前端部分，和位于所述第二侧的后端部分，其中所述前端部分和所述后端部分分别与所述第一侧和所述第二侧齐平。
3.如权利要求2所述的空气扩散器装置，其中单个所述沟槽或每个所述沟槽的基壁是大体上弧形的形状，并且是与所述主本体的中心轴线径向地间隔开的，并且从所述前端部分朝着所述后端部分倾斜。
4.如权利要求3所述的空气扩散器装置，其中单个所述进入开口或每个所述进入开口是大体上弧形的形状，并且是与所述中心轴线径向地间隔开的。
5.如权利要求3或4所述的空气扩散器装置，其中单个所述排出开口或每个所述排出开口是大体上弧形的形状，并且是与所述中心轴线径向地间隔开的。
6.如前述权利要求1-4中任一项所述的空气扩散器装置，其中单个所述沟槽或每个所述沟槽的所述基壁是大体上部分地螺旋形的或螺线形的形状。
7.如前述权利要求1-4中任一项所述的空气扩散器装置，包括多个所述沟槽，各个所述进入开口围绕所述第一侧间隔分布，并且各个所述排出开口围绕所述第二侧间隔分布。
8.如前述权利要求3所述的空气扩散器装置，其中当在所述中心轴线的方向上观察时，所述主本体的所述第一侧和所述第二侧各自都是大体上圆形的，其中外围侧壁在它们之间延伸。
9.如权利要求8所述的空气扩散器装置，进一步包括从所述主本体的所述第二侧径向向外延伸的轮缘。
10.如权利要求9所述的空气扩散器装置，其中所述轮缘是可弹性地变形的。
11.如前述权利要求10所述的空气扩散器装置，包括延伸穿过所述主本体并且与所述中心轴线同轴的中心孔。
12.一种适于在用于离心泵的空气扩散器系统中使用的空气扩散器装置，所述泵包括内部具有泵腔的泵壳体，安装在所述泵腔内用以绕着转动轴线转动的叶轮，所述叶轮包括前侧和后侧，所述空气扩散器系统包括一个或多个从所述前侧到所述后侧地延伸穿过所述叶轮的通道，单个该通道或每个该通道具有位于所述后侧的第一开口和位于所述叶轮的前侧的第二开口，所述空气扩散器装置包括主本体，该主本体包括第一侧和第二侧，以及至少一个从所述第一侧到所述第二侧地延伸穿过所述主本体的沟槽，单个该沟槽或每个该沟槽具有位于所述第一侧的使用中的进入开口和位于所述第二侧的排出开口，并且其中所述主本体具有从其径向向外延伸的元件，并且该元件被配置成在使用时被定位为与所述叶轮的后侧处于接近地面对的关系，以在它们之间限定一腔，使得在使用中所述排出开口和所述叶轮内的通道的第一开口被设置成经由所述腔互相流体连通。
13.如权利要求12所述的空气扩散器装置，其中单个所述沟槽或每个所述沟槽包括基壁，该基壁具有位于所述第一侧的前端部分，和位于所述第二侧的后端部分，其中所述前端部分和所述后端部分分别与所述第一侧和所述第二侧齐平。
14.如权利要求13所述的空气扩散器装置，其中单个所述沟槽或每个所述沟槽的基壁是大体上弧形的形状，并且是与所述主本体的中心轴线径向地间隔开的，并且从所述前端部分朝着所述后端部分倾斜。
15.如权利要求14所述的空气扩散器装置，其中单个所述进入开口或每个所述进入开口是大体上弧形的形状，并且是与所述中心轴线径向地间隔开的。
16.如权利要求14或15所述的空气扩散器装置，其中单个所述排出开口或每个所述排出开口是大体上弧形的形状，并且是与所述中心轴线径向地间隔开的。
17.如前述权利要求13-15中任一项所述的空气扩散器装置，其中单个所述沟槽或每个所述沟槽的所述基壁是大体上部分地螺旋形的或螺线形的形状。
18.如前述权利要求12-15中任一项所述的空气扩散器装置，包括多个所述沟槽，各个所述进入开口围绕所述第一侧间隔分布，并且各个所述排出开口围绕所述第二侧间隔分布。
19.如前述权利要求14所述的空气扩散器装置，其中当在所述中心轴线的方向上观察时，所述主本体的所述第一侧和所述第二侧各自都是大体上圆形的，其中外围侧壁在它们之间延伸。
20.如权利要求19所述的空气扩散器装置，进一步包括从所述主本体的所述第二侧径向向外延伸的轮缘。
21.如权利要求20所述的空气扩散器装置，其中所述轮缘是可弹性地变形的。
22.如前述权利要求21所述的空气扩散器装置，包括延伸穿过所述主本体并且与所述中心轴线同轴的中心孔。
23.一种适于在用于离心泵的空气扩散器系统中使用的空气扩散器装置，所述泵包括内部具有泵腔的泵壳体，安装在所述泵腔内用以绕着转动轴线转动的叶轮，所述叶轮包括前侧和后侧，所述空气扩散器系统包括一个或多个从所述前侧到所述后侧地延伸穿过所述叶轮的通道，该单个该通道或每个该通道具有位于所述后侧的第一开口和位于所述叶轮的前侧的第二开口，所述空气扩散器装置包括主本体，该主本体包括第一侧和第二侧，以及至少一个从所述第一侧到所述第二侧地延伸穿过所述主本体的沟槽，单个该沟槽或每个该沟槽具有位于所述第一侧的使用中的进入开口、和位于所述第二侧的排出开口，其中所述装置被配置成使得在使用中单个所述沟槽或每个所述沟槽独自使所述主本体的第一侧与所述叶轮中的通道的第一开口流体连通。
24.如权利要求23所述的空气扩散器装置，其中单个所述沟槽或每个所述沟槽包括基壁，该基壁具有位于所述第一侧的前端部分，和位于所述第二侧的后端部分，其中所述前端部分和所述后端部分分别与所述第一侧和所述第二侧齐平。
25.如权利要求24所述的空气扩散器装置，其中单个所述沟槽或每个所述沟槽的基壁是大体上弧形的形状，并且是与所述主本体的中心轴线径向地间隔开的，并且从所述前端部分朝着所述后端部分倾斜。
26.如权利要求25所述的空气扩散器装置，其中单个所述进入开口或每个所述进入开口是大体上弧形的形状，并且是与所述中心轴线径向地间隔开的。
27.如权利要求25或26所述的空气扩散器装置，其中单个所述排出开口或每个所述排出开口是大体上弧形的形状，并且是与所述中心轴线径向地间隔开的。
28.如前述权利要求24-26中任一项所述的空气扩散器装置，其中单个所述沟槽或每个所述沟槽的所述基壁是大体上部分地螺旋形的或螺线形的形状。
29.如前述权利要求23-26中任一项所述的空气扩散器装置，包括多个所述沟槽，各个所述进入开口围绕所述第一侧间隔分布，并且各个所述排出开口围绕所述第二侧间隔分布。
30.如前述权利要求25所述的空气扩散器装置，其中当在所述中心轴线的方向上观察时，所述主本体的所述第一侧和所述第二侧各自都是大体上圆形的，其中外围侧壁在它们之间延伸。
31.如权利要求30所述的空气扩散器装置，进一步包括从所述主本体的所述第二侧径向向外延伸的轮缘。
32.如权利要求31所述的空气扩散器装置，其中所述轮缘是可弹性地变形的。
33.如前述权利要求32所述的空气扩散器装置，包括延伸穿过所述主本体并且与所述中心轴线同轴的中心孔。
34.一种空气扩散器装置，包括主本体，该主本体包括第一侧和第二侧，以及至少一个从所述第一侧到所述第二侧地延伸穿过所述主本体的沟槽，单个该沟槽或每个该沟槽被构造成使得：当在使用中转动所述装置时，形成使材料流动穿过该装置的涡流或旋流。
35.如权利要求34所述的空气扩散器装置，其中单个所述沟槽或每个所述沟槽包括基壁，该基壁具有位于所述第一侧的前端部分，和位于所述第二侧的后端部分，其中所述前端部分和所述后端部分分别与所述第一侧和所述第二侧齐平。
36.如权利要求35所述的空气扩散器装置，其中单个所述沟槽或每个所述沟槽的基壁是大体上弧形的形状，并且是与所述主本体的中心轴线径向地间隔开的，并且从所述前端部分朝着所述后端部分倾斜。
37.如权利要求36所述的空气扩散器装置，其中单个所述沟槽或每个所述沟槽具有位于所述第一侧的使用中的进入开口，单个所述进入开口或每个所述进入开口是大体上弧形的形状，并且是与所述中心轴线径向地间隔开的。
38.如权利要求36或37所述的空气扩散器装置，其中单个所述沟槽或每个所述沟槽具有位于所述第二侧的排出开口，单个所述排出开口或每个所述排出开口是大体上弧形的形状，并且是与所述中心轴线径向地间隔开的。
39.如前述权利要求35-37中任一项所述的空气扩散器装置，其中单个所述沟槽或每个所述沟槽的所述基壁是大体上部分地螺旋形的或螺线形的形状。
40.如前述权利要求34-36中任一项所述的空气扩散器装置，包括多个所述沟槽，每个沟槽具有位于所述第一侧的使用中的进入开口和位于所述第二侧的排出开口，各个所述进入开口围绕所述第一侧间隔分布，并且各个所述排出开口围绕所述第二侧间隔分布。
41.如前述权利要求36所述的空气扩散器装置，其中当在所述中心轴线的方向上观察时，所述主本体的所述第一侧和所述第二侧各自都是大体上圆形的，其中外围侧壁在它们之间延伸。
42.如权利要求41所述的空气扩散器装置，进一步包括从所述主本体的所述第二侧径向向外延伸的轮缘。
43.如权利要求42所述的空气扩散器装置，其中所述轮缘是可弹性地变形的。
44.如前述权利要求43所述的空气扩散器装置，包括延伸穿过所述主本体并且与所述中心轴线同轴的中心孔。
45.一种适于离心泵的空气扩散器系统，所述系统包括具有前侧和后侧的可转动的叶轮、一个或多个从所述前侧到所述后侧地延伸穿过所述叶轮的通道，和如权利要求1到17中任一项所述的空气扩散器装置，单个所述通道或每个所述通道具有位于所述后侧的第一开口和位于所述叶轮的前侧的第二开口，所述主本体被布置为邻近所述叶轮并且被安装为与所述叶轮一起转动，单个所述沟槽或每个所述沟槽与所述叶轮内的通道的各自的第一开口流体连通。
46.一种将如权利要求45所述的空气扩散器系统安装在泵组件内的方法，包括可操作地将所述空气扩散器装置和所述叶轮安装到所述泵组件的驱动轴上从而使所述空气扩散器装置和所述叶轮转动的步骤。
47.如权利要求46所述的方法，包括以下步骤：将所述装置安装到所述叶轮的轮毂上使得所述轮毂延伸穿过所述装置内的孔，将安装板固定到所述主本体的密封侧上，将所述驱动轴固定到所述叶轮轮毂上，所述驱动轴延伸穿过所述装置内的孔，将所述安装板夹在所述叶轮的轮毂的一端和泵密封件的一部分之间使得所述装置将与所述驱动轴和所述叶轮一起转动。
用于工业泵的空气扩散器系统
技术领域
[0001] 本发明大体上涉及工业泵，并且更具体地、但不排外地涉及诸如泥浆式端吸离心泵的离心泵。更具体地说，本发明涉及适于在这种泵及这种泵的部件中使用的空气扩散器系统。
背景技术
[0002] 离心泵在各种工业中被用于泵送流体。泥浆式离心泵被用来处理包含固体材料的流体。离心泵一般包括泵壳体，驱动轴延伸穿过该泵壳体以使壳体内的叶轮转动。通常提供密封机构，其在驱动轴从泵壳体中露出以附着到叶轮上的地方附近的区域环绕驱动轴。密封机构用来密封泵壳体，以防止流体从驱动轴周围泄漏出泵壳体。
[0003] 在某些应用中，被泵处理的流体或泥浆可能包含或多或少的空气，这些空气自然集中在密封件处并随时间集聚起来。例如，离心泵被广泛地用于废气除硫(FGD)工序，以将硫从废气中去除，从而减少酸雨的发生。通过迫使废气经过与水混合成泥浆的微细石灰石颗粒的喷淋，来在大的罐子或容器中净化废气。离心泵使石灰石泥浆从罐子或容器的底部循环到位于罐子或容器的顶部的成组喷雾器。废气在罐子底部附近进入，从罐子顶部排出。
[0004] 通常在容器的底部或底部附近迫使空气进入泥浆中，以有助于泥浆内的石灰石颗粒与废气内的硫颗粒进行化学反应。并且还使用搅拌器来循环并混合泥浆与空气。离心泵通常具有高流速能力，其从罐子底部吸入泥浆进料。因此，进入泵的进料泥浆中具有大量的空气。
[0005] 泥浆中的空气能导致离心泵出现各种各样的问题。例如，较高的含气量会减少泵产生的密度和压力，尤其是在空气占3到5百分比或更高体积比的情况下。另外，空气密度比水低，其倾向于在靠近静止泵壳体的旋转叶轮附近或旋转叶轮背部聚集在泵驱动轴周围，在那里，设置有机械密封。
[0006] 离心泵中通常使用的机械密封一般包括两个相邻的密封构件，每个密封构件具有抵接在另一密封构件的平表面的平表面。其中一个密封构件与泵轴和叶轮一起旋转，而另一个密封构件是不动的。所以，一个密封面是运动的，而另一个密封面是不动的。相邻密封面通过弹簧以及泵运行时的内部压力保持紧密接触。要保证密封的可靠性，关键是要在密封面之间保持一层薄的流体薄膜，以便实现润滑和冷却。
[0007] 密封构件由很硬的材料制成，例如碳化硅，这样，来自泥浆的颗粒物质的渗入在正常情况下不会对密封面造成任何显著磨损。但是，当要处理的泥浆中存在的空气的体积比较高时，空气会渗入密封面之间并排出液体薄膜，导致在密封面之间形成干点。因而，在缺少润滑的情况下，相邻表面开始在干条件下操作或运转，摩擦增大，伴随而来的是密封内部热量的增加。由此会在密封面上产生微裂缝和碎片，并且可能导致表面被磨圆，以致于更多的泥浆会渗入到密封面之间。随着更大的颗粒渗入到密封面之间，引发更大的磨损，并且最终密封机构开始泄漏和失效。
[0008] 在工业中，已经认识到泥浆中的空气可能对密封机构造成损害。例如，已经提出，形成穿过叶轮的背部罩板(即，邻近泵壳体驱动侧的叶轮部分)的孔，以允许高压流体循环返回到泵壳体的泵进口侧或低压吸入侧，从而用该高压流体带走一部分空气。但是，这些孔可能会被来自泥浆的碎屑或固体堵塞，或者流过孔的流量不足以去除空气，就可能使由这些孔带来的好处失效。
[0009] 因而，在工业泵和对空气体积比较高的泥浆进行处理的领域中，有利的是，提供一种用于从密封机构附近扩散空气或不断地去除空气的系统，以防止如前所述的密封的退化，以及改善泵的运行。
发明内容
[0010] 依照本发明的一个方面，提供一种空气扩散器装置，该空气扩散器装置包括主本体，该主本体包括第一侧和第二侧，以及至少一个从第一侧到第二侧地延伸穿过主本体的沟槽，该单个沟槽或每个沟槽被构造成使得：当在使用中转动装置时，形成使材料流动穿过装置的涡流或旋流。
[0011] 依照本发明的另一方面，提供一种适于在用于离心泵的空气扩散器系统中使用的空气扩散器装置，
[0012] 泵包括内部具有泵腔的泵壳体，安装在泵腔内用以绕着转动轴线转动的叶轮，叶轮包括前侧和后侧，空气扩散器系统包括一个或多个从前侧到后侧地延伸穿过叶轮的通道，该单个通道或每个通道具有位于后侧的第一开口和位于叶轮的前侧的第二开口，[0013] 空气扩散器装置包括主本体，该主本体包括第一侧和第二侧，以及至少一个从第一侧到第二侧地延伸穿过主本体的沟槽，该单个沟槽或每个沟槽具有位于第一侧的使用中的进入开口，位于第二侧的排出开口，
[0014] 其中所述装置被配置成使得：在使用中，单个沟槽或每个沟槽独自使本体的第一侧与叶轮内的通道的第一开口流体连通。
[0015] 依照本发明的再另一方面，提供一种适于在用于离心泵的空气扩散器系统中使用的空气扩散器装置，
[0016] 泵包括内部具有泵腔的泵壳体，安装在泵腔内用以绕着转动轴线转动的叶轮，所述叶轮包括前侧和后侧，所述空气扩散器系统包括一个或多个从前侧到后侧地延伸穿过叶轮的通道，该单个通道或每个通道具有位于后侧的第一开口和位于叶轮的前侧的第二开口，
[0017] 空气扩散器装置包括主本体，该主本体包括第一侧和第二侧，以及至少一个从第一侧到第二侧地延伸穿过主本体的沟槽，该单个沟槽或每个沟槽具有位于第一侧的使用中的进入开口和位于第二侧的排出开口，
[0018] 并且其中，主本体具有从其向外径向延伸的元件，并且该元件被配置成在使用中被定位为与叶轮的后侧处于接近地面对的关系。从而在它们之间限定一腔，使得在使用中排出开口和叶轮中的通道的第一开口被设置为经由所述腔相互流体连通。
[0019] 依照本发明的再另一方面，提供一种适于在用于离心泵的空气扩散器系统中使用的空气扩散器装置，
[0020] 泵包括内部具有泵腔的泵壳体，安装在泵腔内用以绕着转动轴转动的叶轮，叶轮包括前侧和后侧，空气扩散器系统包括一个或多个从前侧到后侧地延伸穿过叶轮的通道，该单个通道或每个通道具有位于后侧的第一开口和位于叶轮的前侧的第二开口，[0021] 空气扩散器装置包括主本体，该主本体包括第一侧和第二侧，以及至少一个从第一侧到第二侧地延伸穿过主本体的沟槽，该单个沟槽或每个沟槽具有位于第一侧的使用中的进入开口，位于第二侧的排出开口，并且所述沟槽包括延伸穿过主本体的基壁，[0022] 排出开口被配置为在使用中与叶轮中的通道的第一开口流体连通。
[0023] 单个沟槽或每个沟槽的基壁可以具有位于第一侧的前端部分，和位于第二侧的后端部分，其中前端部分和后端部分分别与第一侧和第二侧齐平。
[0024] 依照本发明的再另一方面，提供一种适于离心泵的空气扩散器系统，该系统包括一具有前侧和后侧的可转动的叶轮，一个或多个从前侧到后侧地延伸穿过叶轮的通道，一如上所述的空气扩散器装置，其中所述单个通道或每个通道具有位于后侧的第一开口和位于叶轮的前侧的第二开口，所述主本体被布置为邻近叶轮并且被安装为与叶轮一起转动，所述单个沟槽或每个沟槽与叶轮内的通道的各自的第一开口流体连通。
[0025] 依照本发明的再另一方面，提供一种将如上所述的空气扩散器系统安装在泵组件中的方法，该方法包括可操作地将空气扩散器装置和叶轮安装到泵组件的驱动轴上以使空气扩散器装置和叶轮因此而转动的步骤。
[0026] 当被安装上时，装置被安装在泵腔内，以便与叶轮一起转动。装置可以被可操作地安装到泵驱动轴上以便由此而转动，主本体的叶轮侧直接地邻近叶轮的后侧，使得该单个沟槽或每个沟槽的单个排出开口或每个排出开口与叶轮中的单个通道或每个通道流体连通。在另一中形式中，装置可以被可操作地连接到叶轮以便与叶轮一起转动。所述配置是这样的，即装置与叶轮一起进行的转动，使泥浆和气体进入沟槽的进入开口，并沿着沟槽从基壁的前端行进到出口，并且其后经由沟槽的排出出口穿过叶轮中的通道。该单个沟槽或每个沟槽的基壁在基壁的前端和后端之间提供一弧形形状的、具有斜面的构造。
[0027] 在一种形式中，单个沟槽或每个沟槽的基壁是大体上弧形的形状，并且是大体上与主本体的中心轴线在径向上间隔开，并且以大体上部分地螺旋形的(spiral)或螺线形的(helical)方式从前端部分朝着后端部分倾斜。更进一步地，所述单个进入开口或每个进入开口可以是大体上弧形的形状并且大体上与所述中心轴线在径向上间隔开，并且所述单个排出开口或每个排出开口是大体上弧形的形状并且大体上与中心轴线在径向上间隔开。
[0028] 在一个实施方式中，可以提供多个沟槽，各个进入开口围绕主本体的第一侧间隔分布，并且各个排出开口围绕主本体的第二侧间隔分布。也就是说，各个进入开口和排出开口被配置为彼此沿着与中心轴线间隔开的并与中心轴同轴的弧形线处于间隔开的关系。
[0029] 当从中心轴线的方向上观察时，主本体的第一侧和第二侧是大体上圆形的，其中一外围侧壁在它们之间延伸。可以提供从主本体的第二侧向外径向延伸的轮缘。优选地，轮缘是基本上可弹性变形的。当被安装上时，轮缘紧靠着叶轮的后侧。
[0030] 可以提供延伸穿过主本体并且与中心轴线同轴的中心孔。当被安装上时，该孔适于接纳从该孔中穿过的泵驱动轴。
[0031] 在安装位置，装置被安装为与叶轮一起转动。由叶轮被安装到的泵驱动轴的转动使所述叶轮转动。所述配置为使得：装置与叶轮一起进行的转动使泥浆和气体沿着沟槽从前端部分朝着后端部分行进，并且之后穿过叶轮中的通道。
附图说明
[0032] 虽然任何其它形式可落入如发明内容中所阐明的装置、方法和系统的范围内，现在将通过举例的方式，并通过参考下面的附图，描述方法和装置的特定的实施方式。在这些附图中：
[0033] 图1是连同泵叶轮和密封件的依照本发明的实施方式的空气扩散器系统的分解示意图；
[0034] 图2是图1中所示的系统的截面图；
[0035] 图3是贯穿扩散器和叶轮的流动路径的视图；
[0036] 图4是从一侧看到的图1到图3所示的空气扩散器的示意图；
[0037] 图5是从另一侧看到的图4中所示的空气扩散器的示意图。
具体实施方式
[0038] 示出了一种用于与离心泵形式的泵组件一起使用的空气扩散器系统10，该空气扩散器系统10包括依照本发明的一个优选实施方式的扩散器装置50。因为这种类型的泵是众所周知的并且是本领域技术人员所熟悉的，因此仅仅示出了这种泵的显著特征。
[0039] 具体参考图1和图2，泵组件包括内部具有泵腔的泵壳体，泵壳体带有到达泵腔的入口和离开泵腔的出口。叶轮12被可转动地安装在泵腔内，并且如图所示包括后侧或背部罩板14、前侧或前罩板38(图2)和多个终止于孔眼20的叶片25。叶轮12进一步包括轮毂26，轮毂26中具有用于接纳驱动轴28的开口24，该驱动轴28经由泵轴承组件和齿轮箱(未示出)被可操作地连接到驱动马达。轮毂26依靠带螺纹部分84被固定到驱动轴28上，其中该带螺纹部分84被接纳在内部具有带螺纹部分的开口24。密封机构16为驱动轴28提供密封。如图2中可最好地看到的那样，密封机构16包括转动密封构件30、静止密封构件32和密封轴套(shaft sleeve)36，转动密封构件30和静止密封构件32之间具有密封面34。叶轮12被设置在泵壳体内，其中叶轮12的孔眼20面向泵入口。密封机构16被设置成靠着叶轮12的轮毂26或者非常接近叶轮12的轮毂26，并且围绕驱动轴，以便密封住驱动轴28和泵壳体，从而防止泵处理的流体泥浆泄漏。
[0040] 如图1所示，本发明的空气扩散器系统10包括形成在叶轮12内并且从叶轮12的后侧14到前侧38地延伸穿过叶轮12的多个通道36。如图3所示，每个通道36具有穿过后侧14的第一开口40和穿过叶轮12的前侧38的第二开口42。空气扩散器系统10进一步包括被安装为邻近叶轮的后侧14的空气扩散器装置50。
[0041] 图4和5中最清楚地示出了空气扩散器装置50的结构，空气扩散器50包括主本体52，主本体52具有前侧或密封侧54、后侧或叶轮侧56、从密封侧延伸到叶轮侧的外围侧壁55，和延伸穿过主本体的孔57。主本体52进一步包括位于主本体的叶轮侧的向外突出的外围轮缘59。
[0042] 装置50适于被安装成与叶轮12一起转动。装置50被安置在轮毂26上，使轮毂26延伸穿过孔57。驱动轴延伸穿过孔57，并且以之前描述的那样的方式固定到叶轮12的轮毂26上。轮缘59紧靠在叶轮12的后侧14上。轮缘59是可弹性地变形的，使得在组装位置时它牢固地接合叶轮的后侧14。如图1所示，安装板69被固定到装置的密封侧54。
当被组装上时，安装板69被夹在轮毂26的端面和密封轴套36的端面之间，以便装置与驱动轴28一起转动。在另一配置中，装置10可以被直接连接到叶轮上，这可以与上面所述的连接一起使用或者替换上面所述的连接。孔57的内表面上的肋74允许轮毂直径的任何变化，这种直径的变化可能因为铸造过程而发生。
[0043] 装置50进一步包括多个沟槽(channel)、凹槽(recess)或溜槽(through)61、62和63，其被形成在主本体52的密封侧54和叶轮侧56之间。每个沟槽具有进入开口58、排出开口68和基壁(base wall)67，该基壁67具有在密封侧54的区域内的前端64和在主本体的叶轮侧的区域内的后端65。基壁67从前端到后端是具有斜面的或倾斜的。开口58和68以及基壁67是弯曲的，并且围绕主本体52的前侧和后侧延伸，使基壁以部分的螺旋形的或螺线形的方式延伸。基壁67的相对侧上的开口朝着装置的密封侧和叶轮侧打开。当装置被安装上时，排出开口68与在轮缘59与孔57外围之间的环形腔连通。环形腔与叶轮12内的通道36连通。对于每个基壁67的其中一侧，在基壁和进入开口之间存在一区域，并且对于基壁的另一侧，在基壁和排出开口之间也存在一区域。
[0044] 在使用中，叶轮12和被安装为邻近叶轮的装置50在图1中的箭头80的方向上的转动，使得空气和泥浆沿着沟槽移动到腔内然后穿过叶轮内的通道。配置是这样的，即一个沟槽的进入开口与在下一个邻近沟槽入口的基壁下面的排出开口流体连通。例如，进入沟槽61的进入开口的材料沿着沟槽的基壁流动到沟槽63的排出开口。具有斜面的或倾斜的基壁被构造成能以类似于螺纹的作用的方式收集泥浆和空气，并且迫使它穿过叶轮内的通道。图3示出了穿过装置10和叶轮12的流动路径，箭头70示出了流动路径。装置可以由任何合适的材料制成，诸如塑料，例如聚亚安酯。
[0045] 在一种安装方法中，装置10被安装到叶轮12的轮毂上，轮毂26延伸穿过装置内的孔57。装置的轮缘59被设置为邻近叶轮12的后侧14。驱动轴28被固定到轮毂26内的开口24和被夹在轮毂26的端面和密封轴套36的端面之间的安装板69，使得装置将与叶轮和驱动轴一起转动。在最终安装位置处，轮缘59与叶轮12的后侧14紧密地接触，使得它处于变形的状态。本发明的空气扩散器装置可以被结合到新铸造的叶轮中，或者可被改装到现有泵的现有叶轮中。应当理解，本发明可以广泛应用于其中被泵送的流体中存在的空气可能导致机械密封“无润滑运行”的所有泵中。
[0046] 在整个说明书以及下面的权利要求中，除非上下文中以其它方式进行要求，否则词语“包括”及其变形例如“正包括”，将被理解为意味着包括所陈述的整数或步骤或者整数或步骤的集合，并且不排除任何其它的整数或步骤或者整数或步骤的集合。
[0047] 在以上对优选实施方式的描述中，为了清楚起见，采用了特定的术语。然而，本发明并不旨在被限定到所选的特定术语，并且应当理解，每个特定术语包括能以类似方式操作从而实现类似的技术目的的所有技术等同描述。例如“前”和“后”以及类似术语的术语被当作便于提供参考点的词语使用，并且不用于被解释为限定性的术语。
[0048] 本说明书中所引用的任何现有出版物(或者从其中得到的信息)，或者已知的任何内容，都不是，并且不应当被认为是对以下情况的承认或认可或任何形式的暗示，即现有出版物(或从其得到的信息)或已知的素材形成本说明书涉及的领域的公知常识的一部分。
[0049] 最后，应当理解，在不背离本发明的精神或范围的情况下，各种改变、改进和/或添加都可以被结合到部件的各种构造和配置中。
