潜水泵

摘要

本发明涉及一种潜水泵，其具有设置在泵壳体（2）中的叶轮（8）。密封件（22）相对于泵壳体（2）的固定部件密封叶轮（8）。该密封件（22）具有设置在叶轮一侧的密封环（24），该密封环嵌接在设置于泵壳体一侧的第二密封环（26）中。该泵壳体一侧的密封环（26）具有至少一个用于从叶轮（8）中排出固体微粒的口（28）。

权利要求

1.一种潜水泵，具有设置在泵壳体(2)中的叶轮(8)和密封件(22)，该密封件(22)使所述叶轮(8)相对于所述泵壳体(2)的固定部件密封，其中，所述密封件(22)具有设置在叶轮一侧的密封环(24)，该密封环(24)嵌接在设置于泵壳体一侧的密封环(26)中，其特征在于，所述泵壳体一侧的密封环(26)具有至少一个用于排出固体微粒的凹口(28)，以及所述叶轮一侧的密封环(24)在其外侧具有至少一个用于输送固体微粒的携带件。

2.如权利要求1所述的潜水泵，其特征在于，所述密封件(22)设置在所述叶轮(8)的与泵的吸入口(12)轴向间隔开的端部上。

3.如权利要求1或2所述的潜水泵，其特征在于，所述设置在叶轮一侧的密封环(24)和所述泵壳体一侧的密封环(26)具有空心圆柱的形状。

4.如权利要求1或2所述的潜水泵，其特征在于，所述叶轮一侧的密封环(24)在其外圆周上具有至少一个凹部(34)。

5.如权利要求4所述的潜水泵，其特征在于，将所述泵壳体一侧的密封环(26)的凹口(28)设置并设计为，使其与所述叶轮一侧的密封环(24)的至少一个凹部(34)完全分离。

6.如权利要求1或2所述的潜水泵，其特征在于，所述凹口(28)设置在所述泵壳体一侧的密封环(26)的面向所述泵壳体(2)的低压区的部分上。

7.如权利要求1或2所述的潜水泵，其特征在于，所述凹口(28)设置在所述泵壳体一侧的密封环(26)的轴向外边缘上。

8.如权利要求1或2所述的潜水泵，其特征在于，形成所述凹口(28)的边界的边缘至少部分地构成刃口(30)。

9.如权利要求8所述的潜水泵，其特征在于，所述刃口(30)设置在所述凹口(28)的面向所述叶轮(8)的转动方向(B)的边缘段上。

10.如权利要求8所述的潜水泵，其特征在于，构成所述刃口(30)的部分与所述泵壳体一侧的密封环(26)的外端面形成15°-90°的角度。

11.如权利要求9所述的潜水泵，其特征在于，构成所述刃口(30)的部分与所述泵壳体一侧的密封环(26)的外端面形成15°-90°的角度。

12.如权利要求8所述的潜水泵，其特征在于，所述凹口(28)的与所述刃口(30)相对置的边缘段与所述泵壳体一侧的密封环(26)的外端面形成15-90°的角度。

13.如权利要求9所述的潜水泵，其特征在于，所述凹口(28)的与所述刃口(30)相对置的边缘段与所述泵壳体一侧的密封环(26)的外端面形成15-90°的角度。

说明书

潜水泵

技术领域

[0001] 本发明涉及一种潜水泵。

背景技术

[0002] 通常使用潜水泵抽取混有固体物质的废水。这些泵通常配备有用于输送废水的单通道或多通道叶轮。例如专利文献EP 1300594B1公开了一种这样的潜水泵。其中所描述的泵在其叶轮的输入侧在吸入口的区域中具有切割装置，用以粉碎包含在待输送的废水中的固体物质，从而防止堵塞泵的叶轮。具有这种泵的排污装置在一般情况下是不会出现问题的，但是被粉碎的固体成分也可能如同被泵吸入的空气一样侵入到叶轮的相对较大的空腔中，从而导致振动并由此产生流动噪声。这种空腔在单通道叶轮中产生于叶轮内部的流动通道的背部，并且通常对于背向吸入口的叶轮的轴向端部是开放的。对于使泵壳体相对于进入泵壳体中的叶轮的传动轴密封的轴密封件，在叶轮空腔中的固体颗粒也会造成问题，因为当固体颗粒处于轴密封件中时，可能对轴密封件的功能特性和冷却产生不利影响。

发明内容

[0003] 在此背景下，本发明的目的在于提出一种改进的上述类型的泵，其至少能够降低并有利地防止叶轮振动和与此相关的噪声产生，并且通过该泵可以保护密封泵壳体的轴密封件不会受到叶轮中的固体微粒的伤害。

[0004] 该目的通过根据本发明的潜水泵得以实现。根据本发明的潜水泵具有设置在泵壳体中的叶轮和密封件，该密封件使叶轮相对于泵壳体的固定部件密封，其中，密封件具有设置在叶轮一侧的密封环，该密封环嵌接在设置于泵壳体一侧的第二密封环中，其中，泵壳体一侧的密封环具有至少一个用于排出固体微粒的凹口，叶轮一侧的密封环在其外侧具有至少一个用于输送固体微粒的携带件。

[0005] 根据本发明的潜水泵具有设置在泵壳体中的叶轮，特别是在其内部具有空腔的单通道叶轮。但是该叶轮可以具有所有在潜水泵中的传统的叶轮形状。该潜水泵配备有使叶轮相对于泵壳体的固定部件密封的密封件。该密封件特别防止固体物质和污物侵入到至少一个位于叶轮内部和流动通道外部的空腔中。该密封件具有设置在叶轮一侧的密封环，该密封环嵌接到设置在泵壳体一侧的第二、靠外的密封环中。该叶轮侧的密封环与叶轮固定连接，并因此随着自身转动的叶轮旋转。设置在泵壳体一侧的密封环抗扭地固定在泵壳体中。所使用的这两个密封环共同构成径向密封件，该密封件优选设置在叶轮的外周区域中，并且使叶轮，特别是其空腔相对于泵壳体的液体流过的内部空间密封。

[0006] 本发明所基于的思想是，将存在于叶轮内部，即叶轮空腔中的固体微粒或积聚在那里的空气通过密封件排放到叶轮外部的区域中。为此目的，根据本发明，泵壳体侧的密封环具有至少一个凹口，用以排放固体微粒。为了能够尽可能小地影响密封件的基本密封特性，优选在该密封环上仅设置一个凹口，但是该密封环在必要时也可以具有多个凹口。为了能够将固体微粒通过密封件导出到叶轮外部的区域中，相宜地将设置在叶轮一侧的密封环和基本上与其相贴靠的泵壳体一侧的密封环之间的间隙的尺寸确定和/或设计为：使固体微粒能够渗入该间隙，然后可以经过在设置于泵壳体侧的外部的密封环上构成的凹口从密封件流出并进入与该密封件毗邻的液体流过的泵壳体的空腔中。进一步优选该间隙的结构和尺寸设置成一方面能够允许空气通过该间隙从叶轮内排出，另一方面又能够防止固体物质侵入叶轮的空腔中。

[0007] 只要在叶轮内部、即叶轮空腔中的固体微粒和空气通过密封件从叶轮排放到环绕叶轮的泵壳体部分中，它们就不能再对叶轮的安静运行产生影响。此外，通过减少液体中的固体微粒，降低了固体微粒可能侵入通常在泵壳体中设置用于实现对叶轮传动轴的液体密封的轴密封件的风险。

[0008] 为了能够使存在于叶轮侧密封环和泵壳体侧密封环之间的间隙中的固体微粒通过密封件，并在这种情况下特别有利地将其导向设置于外部密封环上的凹口，叶轮侧的密封环在其外侧面上具有至少一个用于输送固体微粒的携带件(Mitnehmer)，这种携带件例如可以通过叶轮侧密封环的外圆周面的浮雕状的拓扑结构构成，通过这种凸出部和/或凹部可以在叶轮侧密封环旋 转时将位于密封件间隙中的固体微粒顺便带走，并向着设置于泵壳体侧的密封环上的凹口移动，并在那里将固体微粒发送到密封件周围的环境中。

[0009] 优选根据本发明的潜水泵是垂直安装的泵，其中，吸入区域在泵的下端部区域中设置在垂直安装的叶轮的下面。在该泵中，可能由潜水泵随同吸入的空气可以汇集在上部叶轮区域中，特别是汇集在叶轮的空腔中。已经证实：将用于使叶轮相对于泵壳体的固定部件密封的密封件正确地设置在叶轮的上部区域中是有利的，由此可以使存在于叶轮中的空气通过该密封件直接从叶轮中逸出。由此在根据本发明的潜水泵的一种优选的扩展方案中，用于使叶轮或其空腔相对于泵壳体的固定部件密封的密封件设置在与泵的吸入口轴向间隔开的叶轮端部上。

[0010] 根据另一张优选的扩展方案，设置在叶轮侧和泵壳体侧的密封环都可以具有空心圆柱体的形状。因此具有套筒形状的任意密封环都可以作为密封环使用。在此，泵壳体侧的密封环可以在其外侧面上或在外周上沿轴向方向在较大的区域中与安装在叶轮上的密封环重叠，由此实现相应良好的密封特性。也就是说，一个密封环，优选为泵壳体一侧的密封环在周向上围绕另一个密封环。

[0011] 正如已经说明的那样，设置在叶轮侧密封环的外侧或外周面上的携带件或多个设置在那里用于输送固体微粒的携带件由在密封环的外侧面上形成的浮雕状的表面结构构成。在这种情况下，优选叶轮侧的密封环在其外圆周上具有至少一个凹部。特别优选围绕该密封环的外周均匀分布地设置多个凹部。在此优选使用倾斜的凹部输送固体微粒，与携带件的实施方式相比，这种方式不会影响到其他叶轮侧密封环和泵壳体侧密封环之间的间隙宽度，因为在叶轮侧的密封环上不需要径向向外凸出的隆起。因此可以另外狭长地设定间隙的尺寸。

[0012] 设置在叶轮侧密封环上的凹部用于容纳固体微粒。为了能够从密封件中向外输送这些固体微粒，已经证实特别有利地是，将设置在泵壳体侧的密封环上的凹口设置并设计为，使其与叶轮侧密封环的至少一个凹部完全分离。也就是说，如果叶轮侧密封环的凹部以与凹口处于相同的角位置，则凹口和凹部上下重叠。相应地提出一种实施方式，其中，通过使叶轮侧的密封环相对于泵壳体侧的密封环转动，设置在叶轮侧密封环上的一个或多个凹部将运 动到这样的位置：由于设置在泵壳体侧的密封环上的凹口，这些凹部将不会被泵壳体侧密封环所覆盖。这样，存在于凹部中的固体微粒可以在该位置上从凹部掉落到泵壳体中。

[0013] 为了从泵壳体中运走固体微粒，相宜地将构造于泵壳体侧的密封环上的凹口设置在泵壳体的液体流动区域内，该区域与泵的压力管接头流连接。在此优选将该凹口设置在密封环的面向泵壳体的低压区的部分上。在这种情况下需要说明的是，在泵壳体的低压区的下面是处于泵壳体的排放弯管中的液体流动区域，在该区域中存在比泵的压力管接头上、即泵的排出横截面上更低的液体压力。

[0014] 优选将设置在泵壳体侧的密封环上的凹口设置在该密封环的轴向外边缘上。通常，密封环的外边缘是指面向泵的叶轮的边缘。即，优选将该凹口设置在泵壳体侧密封环的这样的区域中，该区域最大程度地远离嵌接在其中的叶轮侧密封环的自由端部。

[0015] 特别优选形成凹口边界的边缘至少可以部分地构成刃口。即，至少一部分边缘例如通过相应的磨削具有一种逐渐变细的几何形状，这种形状赋予该边缘段一定的锋锐。该锋利的边缘区域用于，在通过密封件输送到泵壳体侧密封环的凹口的固体微粒进入泵壳体中之前将其粉碎。

[0016] 相宜地，将在形成凹口边界的边缘上构成的刃口设置在该凹口的面向叶轮转动方向的一个边缘段上。这对于下述情况是适当的：在叶轮转动时，由固定在该叶轮上的密封环输送的固体微粒直接向刃口运动，即沿切割方向向刃口棱运动。

[0017] 优选使构成刃口的部分与密封环的外端面形成15°-90°的角度。特别优选由刃口与泵壳体侧的密封环的外端面形成的角度大于35°，因为已经证实，在更小的角度下会存在下述危险：输送到刃口的固体微粒可能会淤积在刃口上，而不是像所希望的那样被切割。

[0018] 此外，与刃口相对置的凹口的边缘段可以关于密封环的外端面倾斜，从而使凹口具有基本上为楔形或梯形的外轮廓。在这里，优选该与刃口相对置的边缘段与密封环的外端面同样形成15°-90°的角度，但是在此优选使该角度大于刃口和密封环的外端面之间的角度。

附图说明

[0019] 下面根据附图中示出的实施例对本发明进行详细描述。在附图中：

[0020] 图1以侧视图示出了潜水泵，

[0021] 图2以透视图示出了如图1所示潜水泵的泵壳体，

[0022] 图3以侧视图示出了如图1所示潜水泵的叶轮，

[0023] 图4以透视图示出了如图3所示的叶轮以及设置在该叶轮上的泵壳体侧的密封环，

[0024] 图5以纵截面图示出了如图2所示的泵壳体的一部分，

[0025] 图6以截面图示意性示出了如图2所示的泵壳体。

具体实施方式

[0026] 图1中示出的潜水泵是一种垂直安装的潜水泵。该潜水泵以通常的方式具有两部分壳体，泵壳体2和设置在泵壳体2的上面的电机壳体4。在泵壳体2的下端部上设置有潜水泵的多个环形的支撑脚6，它们环绕潜水泵的吸入区域。

[0027] 在泵壳体2中，围绕泵壳体2的纵轴A沿转动方向B可转动地安装有叶轮8(图5)。叶轮8是以上所述的单通道叶轮，其具有叶轮通道10，叶轮通道10从位于叶轮8的轴向端部上的吸入口12延伸到叶轮的外周。在叶轮通道10的背部、即与叶轮通道10分开地在叶轮8的内部设置空腔或空穴14，其朝向背对吸入口12的叶轮8的轴向侧是开放的。在泵壳体2中，在叶轮8的径向外侧设置用于输送液体的排放弯管16(图6)，其通入泵壳体2的压力管接头18中。

[0028] 叶轮8在泵壳体2中相对于固定在那里的部件20通过密封件22被密封。密封件22由设置在叶轮8上的密封环24和设置在部件20上的密封环26组成，在此，叶轮侧的密封环24嵌接在设置于部件20上的密封环26中。密封环24设置在叶轮8的背对吸入口12的端侧的端部上，而密封环26在泵壳体的部件20上设置在面向叶轮8的侧面上。这两个密封环24和26基本上构成为空心圆柱形的，它们被设置为彼此同心的。

[0029] 在密封环26上设置凹口28，此外被密封环26包裹的叶轮侧密封环24暴露于该凹口上。凹口28在其关于纵轴A的角位置上设置在排放弯管16的 与压力管接头18间隔开的低压区中(图6)，并从密封环26的面向叶轮8的端面开始朝部件20的方向伸展，在此，凹口28的宽度沿部件20的方向呈梯形地逐渐下降。为此，凹口28的与密封环26的端面毗邻并彼此相对的侧边缘30和32分别关于密封环28的端面倾斜设置。在此，面向叶轮8的转动方向B的侧边缘30关于密封环26的端面大约成45°角，而与侧边缘30相对的侧边缘32关于密封环26的端面大约成60°角。特别如图4所示，密封环26的壁厚在侧边缘30的区域中连续地逐渐变薄，并因此形成刃口30，下面将对其功能进行详细说明。

[0030] 在叶轮侧的密封环24的外圆周面上，从密封环24的端侧端部开始设置4个倾斜的凹部34。这些凹部34在密封环24的圆周上彼此均匀地间隔分布。所述凹部34与设置在密封环26上的凹口28一起用于将可能存在于叶轮8的空穴14中的固体微粒通过密封件22排放到排放弯管16中，固体微粒可能会导致不期望的叶轮振动并产生与此相关的噪声。在此，凹部34被设置用于容纳这些固体微粒。此外，凹部34还用于将固体微粒输送到密封环26的凹口28，在那里，凹部34不再被密封环26覆盖，从而使存在于凹部34中的固体微粒能够掉落在与凹口28相毗邻的排放弯管16的低压区中。通过叶轮转动，从凹部34伸入凹口28区域中的固体微粒，例如固体纤维，相对于刃口30受到压迫，并通过这种方式被粉碎。

[0031] 附图标记列表

[0032] 2 泵壳体

[0033] 4 电机壳体

[0034] 6 支撑脚

[0035] 8 叶轮

[0036] 10 通道

[0037] 12 吸入口

[0038] 14 空穴

[0039] 16 排放弯管

[0040] 18 压力管接头

[0041] 20 部件

[0042] 22 密封件

[0043] 24 密封环

[0044] 26 密封环

[0045] 28 凹口

[0046] 30 侧边缘，刃口

[0047] 32 侧边缘

[0048] 34 凹部

[0049] A 纵轴

[0050] B 转动方向。