[發明專利]多級泵

有效

• 申請號: 201410113516.7
• 申請日: 2014-03-25
• 公開（公告）號: CN104074801B
• 公開（公告）日: 2017-09-19
• 發明（設計）人: 吉川成;兼村榮作
• 申請（專利權）人: 株式會社荏原制作所
• 主分類號: F04D29/42
• 分類號: F04D29/42;F04D1/08
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所11256
• 代理人: 陳偉,金楊

技術領域

本發明涉及移送液體的多級泵，尤其涉及能夠以高壓移送液體的高壓多級泵。

背景技術

作為能夠以幾MPa～幾十MPa的高壓力移送液體的泵，存在高壓多級泵。高壓多級泵使用于各種用途，例如使用于以高壓力移送危險液體。對于這種泵，采用了在殼體的外側還設有殼體的雙重殼體構造，以便能夠耐受液體的高壓，且液體不會向外部泄漏。

圖1是表示現有的高壓多級泵的剖視圖。如圖1所示，如圖1所示，高壓多級泵具有固定在軸1上的多個葉輪2。以包圍葉輪2的方式配置有多個中段殼體3。在各中段殼體3的內部配置有導葉5，從而能夠將通過各級葉輪2升壓了的液體引導至下一級的葉輪2。中段殼體3沿軸向（軸1的延伸方向）重疊，這些中段殼體3通過多個貫穿螺栓50而被相互固定。而且，以包圍這些中段殼體3的方式還配置有外側殼體8。在外側殼體8上設有液體的吸入口9及排出口10。由這些中段殼體3及外側殼體8構成了雙層殼體構造。

軸1的端部與未圖示的驅動機（例如馬達）連結，通過該驅動機使葉輪2旋轉。當葉輪2旋轉時，液體被從吸入口9吸入并引導至葉輪2，通過各葉輪2而被依次升壓。中段殼體3與外側殼體8之間的空間充滿了升壓后的液體，液體從排出口10被排出。這樣，中段殼體3具有將升壓途中的液體和升壓后的液體分隔開的作用，外側殼體8具有防止升壓后的液體向外部泄漏的作用。

圖2是表示圖1所示的高壓多級泵的一部分的示意剖視圖。如圖2所示，級數與葉輪2的級數相同的中段殼體3A～3D相重疊。在各中段殼體與導葉5之間安裝有定位銷7，通過該定位銷7來固定中段殼體3A～3D與導葉5的相對位置。在第一級中段殼體3A的端面與外側殼體8之間配置有墊片14。與末級中段殼體3D相鄰地配置有擴散環12，在該擴散環12的內部，以包圍末級葉輪2的方式形成有擴散器（diffuser）13。中段殼體3A～3D和擴散環12通過多個貫穿螺栓50（在圖2中僅示出了一個貫穿螺栓50）而相互緊固連接。

但是，在圖2所示的構造中，由于不得不在中段殼體3A～3D上形成貫穿螺栓50用的螺紋孔及貫穿孔，所以存在中段殼體3A～3D自身變大而泵整體重量增加的缺點、以及中段殼體3A～3D的材料費變高的缺點。

因此，如圖3所示，提出有將貫穿螺栓50配置在中段殼體外側的構造。在該構造中，在第一級中段殼體3A和擴散環12上設有凸緣3a、12a，在該凸緣3a、12a上分別形成有貫穿螺栓用的螺紋孔及貫穿孔。因此，能夠縮小其他中段殼體3B～3D，泵重量減輕，進而中段殼體3B～3D的材料費也能夠減輕。但是，由于貫穿螺栓50位于中段殼體3B～3D與外側殼體8之間的空間中，所以存在如下情況：由于填充在該空間中的升壓后的液體的流動而導致貫穿螺栓50被腐蝕，或者由于流體振動而導致貫穿螺栓50受到損傷。

圖4是表示中段殼體的其他緊固連接構造的圖，在該構造中采用了熱壓配合。在熱壓配合中，使相鄰的兩個中段殼體中的一方在爐中加熱至高溫使之膨脹，從而使該嵌合部4a變大。在該狀態下，迅速地將低溫的另一方中段殼體的嵌合部4b插入到膨脹的中段殼體的嵌合部4a中。隨著加熱后的中段殼體的溫度下降，外側的嵌合部4a緊貼于內側的嵌合部4b，由此相鄰的兩個中段殼體被緊固連接。通過將這樣的熱壓配合反復進行僅需要的級數就能夠構成多級中段殼體3A～3D。通過該熱壓配合構造，能夠縮小中段殼體3A～3D的直徑，并且也能夠縮小外側殼體8的直徑。

但是，對于熱壓配合，需要用于實施熱壓配合的爐，而且為了加熱中段殼體耗費費用和時間。因此，泵整體的制造成本上升。而且，在泵發生故障的情況下，為了卸下中段殼體，必須使用噴燒器（burner）等燃燒器。根據泵的設置現場，存在不允許使用火的情況（例如，化學工廠等），在這樣的設置現場中，無法使用燃燒器。因此，無法在該設置現場修理發生了故障的泵，必須要將泵搬運至工廠。

因此，發明人為了解決這些問題，發明了一種將中段殼體收容在圓筒形狀的中段殼體罩中的構造（參照日本特愿2012-047600號）。如圖5所示，在第一級中段殼體3A的外周面上，形成有供第一螺絲27螺合的多個第一螺紋孔23。在中段殼體罩20的周壁上，形成有用于使第一螺絲27通過的多個通孔25。在中段殼體罩20上，形成有從其周壁向半徑方向內側延伸的凸緣21，在這些凸緣21上形成有多個第二螺紋孔33。多個通孔25位于中段殼體罩20的一方端部，凸緣21以及多個第二螺紋孔33位于中段殼體罩20的另一方端部。