[發明專利]用于泥漿泵的旋轉部件

有效

• 申請號: 201680057147.1
• 申請日: 2016-08-26
• 公開（公告）號: CN109257934B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: P·洛德爾;C·I·沃克
• 申請（專利權）人: 偉爾礦物澳大利亞私人有限公司;偉爾礦物歐洲有限公司
• 主分類號: F04D29/22
• 分類號: F04D29/22;F04D7/04;F04D29/24
• 代理公司: 深圳市恒申知識產權事務所(普通合伙) 44312
• 代理人: 趙勝寶

一種旋轉部件，為用于泵的葉輪或排出器，其能夠圍繞旋轉軸線X?X向前旋轉。所述旋轉部件包括護罩，所述護罩具有外周緣段和相對的第一表面和第二表面，多個從所述護罩的一個或多個所述第二表面突出的排出葉片，每個排出葉輪具有內側和外側，所述外側位于所述護罩的外周緣段處或附近，所述排出葉片在所述旋轉軸線X?X與所述護罩的外周緣段之間朝向外周緣段的方向上延伸，每個排出葉片還具有面向前方并且具有內緣和外緣的引導側，面向后方的尾側，以及與護罩的外表面間隔開的上側。所述引導側包括前傾段，所述前傾段從所述徑向線Y?Y向前傾斜，所述徑向線Y?Y從所述旋轉軸線X?X開始延伸，并穿過所述引導側的內緣。

技術領域

本發明大體涉及用于離心式泥漿泵的旋轉部件。旋轉部件可以例如是葉輪的形式，或者是以流體動力密封件使用的排出器的形式。泥漿通常是液體和顆粒狀固體的混合物，常見于礦物加工，沙和礫石和/或疏浚工業。

背景技術

一種類型的離心泥漿泵通常包括外部泵殼體，所述外部泵殼體包裹一襯套，襯套中有一個泵室，所述外部泵殼體可以是渦形，半渦形或同心構造。葉輪安裝在泵室內旋轉。驅動軸可操作地連接到泵葉輪以使其旋轉，驅動軸從一側進入泵殼。泵還包括泵入口，該泵入口通常與驅動軸同軸并位于泵殼的與驅動軸相反的一側。通常還有位于泵殼外圍的排放口。襯套包括一個主襯套(有時稱為渦殼)和包裹在外部泵殼內的前后側襯套。

葉輪通常包括驅動軸可操作地連接的輪轂以及至少一個護罩。泵葉片設置在護罩的一側，在相鄰的泵葉片之間具有排放通道。葉輪可以是封閉式的，其中設置有兩個護罩，所述泵葉片布置在其間。通常護罩指臨近泵入口的前護罩和后護罩。在一些應用中，葉輪可以是“開放”面型，其僅包括一個護罩。

泥漿泵中的主要磨損區域之一是前側和背側襯套。泥漿進入葉輪的中心或孔，然后被拋出到葉輪外圍并進入泵殼。由于殼和孔之間存在壓力差，因此泥漿有嘗試并移動到側襯套和葉輪之間的間隙中的趨勢，導致側襯套的高磨損。

為了降低間隙中泥漿上的驅動壓力，并且產生離心力場以排出顆粒，泥漿泵在葉輪的前罩上通常具有輔助葉片或排出葉片。輔助或排出葉片也可以設置在背護罩上。排出葉片使間隙中的泥漿旋轉，產生離心力場，從而降低了回流的驅動壓力，從而降低了流速并由此降低了側襯套的磨損。這些輔助葉片的目的是減少通過間隙的流動再循環。這些輔助葉片還減少了這個間隙中相對較大的固體顆粒的流入。這些輔助葉片的外段引起具有強渦流的流體流動系統，這是造成葉片本身和直接在葉片前面的襯套表面上發生侵蝕的原因。現在的輔助葉片通常是四邊形的橫截面。該四邊形形狀的角落引發流動方向的突然變化，可導致渦流的形成。

泥漿泵的主要問題是側襯套的磨損。在許多應用中，側襯套是泵中最薄弱的部位，在任何其他部件之前磨破。側襯套上的大部分磨損是由旋轉輔助葉片產生的流動的結果。特別是由于流體渦流和夾帶顆粒的產生，輔助葉片的尖端或外緣會產生磨損。

泵旋轉部件的另一個例子是排出器(有時也稱為排斥器)。排出器用于流體動力離心密封組件。排出器通常包括安裝成與驅動軸一起旋轉的內段和為盤狀結構的外段或護罩。排出器布置在密封腔室內，該密封腔室通過通道與泵室連通。

排出器包括多個排出葉片，所述排出葉片從內段延伸并終止于外段的外周緣處。葉片在圓周方向上彼此間隔開。

離心密封組件通常與主密封裝置結合使用，所述主密封裝置可以是填料密封件或唇形密封件或其他類型的密封件的形式。

這種用于離心泵的普通類型的軸密封組件是已知的。旋轉式排出器在其外圍產生動態壓力。在旋轉過程中，密封腔內的液體被迫與裝置一起旋轉。該壓力有助于制衡泵葉輪產生的壓力。驅動軸處的減壓允許主密封裝置用作低壓密封并由此改善密封壽命。主軸密封的目的是防止泵停止時液體泄漏。

恰當應用的離心密封組件可以產生足夠的壓力來完全制衡泵壓力。在這種情況下，泵送流體將避開泵軸，并且在這些理想條件下主軸密封裝置可以“干燥”運行。為了提供冷卻和潤滑，可能需要使用一些類型的潤滑劑，其可以是來自外部來源的油脂或水的形式。