專利名稱：泵的定子組片的鎖緊裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及泵擴散器，特別是離心式潛水泵的定子組片(statorpack)的鎖緊裝置。
背景技術：
這種裝置適于將擴散器的疊片鎖緊以防止其在泵的圓柱形箱體內部的任何移動，特別是軸向移動。
已知的鎖緊裝置包括一對凸緣，在凸緣的外徑上設置有螺紋并且各凸緣被布置在箱體的端部。該螺紋與形成在箱體內表面上的相應的螺紋區域相嚙合。通過旋緊這兩個帶螺紋的凸緣并且將位于這些凸緣之間的擴散器的疊片緊固來鎖定定子組片。
可選地，一個凸緣被焊接在箱體的一端并且另一個凸緣使用類似于上述公開的方法被旋緊在箱體上。
已知裝置的一個缺點是，將所希望的壓力施加到擴散器的疊片上是不可能的。
事實上，使用這種裝置，施加所希望的擰緊力轉動凸緣也是相當困難的。
此外，為了能有效地緊固擴散器的疊片，必須使用高緊固力矩將凸緣旋緊在箱體上。事實上，螺紋與位于各自螺紋的有效部分上的螺紋區域相接觸產生了阻力扭矩，而由于摩擦，該阻力扭矩可以達到相當大的數值。
該裝置的另一個缺點是難于拆卸。
由于諸如固體殘渣、氧化物或粘質的結垢物質的存在，使這個缺點更加突出，這些結垢物質存在于流體中并且滲透到螺紋和螺紋區域之間，從而起到粘合劑的作用。
因此為了旋開凸緣就需要在其上施加高旋轉扭矩，使用普通的拆卸工具幾乎不可能達到該扭矩值。
該已知裝置的另一個缺點是它們只能用于具有較大厚度箱體的泵。
事實上，形成于箱體上的螺紋區域構成了箱體的脆弱區域，并且如果箱體具有有限的厚度，螺紋區域在作用期間即當高壓流體通過泵時經受了塑性變形。
這種變形會將凸緣從箱體中軸向壓出，造成鎖定失效并且對箱體造成不能挽回的損害，使箱體只能被更換。
發明內容
本發明的一個目標是改進泵的定子組片的鎖緊裝置。
另一個目標是獲得一種泵的定子組片的鎖緊裝置，其可以被容易地安裝到泵體上并且從其上拆下。
更進一步的目標是獲得一種泵擴散器的疊片的鎖緊裝置，當裝置經受由泵送流體施加的壓力時，即使當該裝置被應用于高壓操作的泵時，鎖緊裝置也可以充分抵抗該作用力而不會被損壞。
更進一步的目標是限制結垢物質在泵的定子組片的鎖緊裝置上的沉積。
根據本發明的第一個方面，其提供了一種泵的定子組片的鎖緊裝置，包括被設置為容納被泵送流體的泵組(pumping stages)的箱體裝置，適用于封閉所述箱體裝置的凸緣裝置，設置有螺紋裝置并且與設置有另一螺紋裝置的螺母裝置協作的螺桿裝置，螺桿裝置用于將所述凸緣裝置和所述箱體裝置固定在一起，其特征在于，所述螺紋裝置具有基本上與所述另一螺紋裝置的另一輪廓非互補的輪廓。
由于本發明的這個方面，有可能獲得一種泵的定子組片的鎖緊裝置，其中在螺桿裝置的螺紋裝置和相應的螺母裝置的另一螺紋裝置之間存在預定的軸向和徑向機械間隙。
由于螺紋裝置與另一螺紋裝置沿有限范圍的表面相接觸，這種接觸在將凸緣裝置旋緊到箱體裝置上以及從箱體裝置上將凸緣裝置旋開的期間不會產生大摩擦力，這能夠使凸緣裝置被容易地安裝到箱體裝置上并從其上拆下。
此外，在裝置的拆卸期間，機械間隙能夠使凸緣裝置相對于箱體裝置軸向移動，以便將可能存在于螺桿裝置和螺母裝置之間的任何結垢物質去除。
在本發明的第二個方面中，提供了一種泵的定子組片的鎖緊裝置，包括適于容納被泵送流體的泵組的箱體裝置，適用于封閉所述箱體裝置的凸緣裝置，以及被設置為用于將所述凸緣裝置和所述箱體裝置固定在一起的連接裝置，其特征在于，還包括被設置為將所述連接裝置與所述流體相隔離的密封裝置。
由于本發明的這個方面，使防止連接裝置與存在于流體中的結垢物質相接觸成為可能。
如果所述連接裝置包括螺紋接頭裝置的話，可以使防止結垢物質沉積在限定了上述螺紋接頭裝置的螺桿裝置和螺母裝置之間成為可能。
本發明參考附圖可以被更好地理解和實現，附圖通過非限制性的實例圖示了本發明的實施例，其中圖1為沿根據本發明的鎖緊裝置的縱向平面的局部截面圖；圖2為圖1的放大細部圖；圖3為與圖2中部件相同的細部圖，其中該裝置的凸緣裝置相對于箱體裝置被軸向移動。
具體實施例方式
圖1顯示了泵的定子組片的鎖緊裝置1。
鎖緊裝置1包括由金屬材料制成的環形凸緣2，在凸緣2的一個外表面上設置有螺紋。該螺紋限定了螺桿元件3，其與由形成于箱體4的內部的帶螺紋區域所限定的相應的螺母元件5相嚙合，箱體4用于容納泵的擴散器(未顯示)的定子組片。
箱體4包括由鋼制成的管狀元件，在其一端6形成有螺母元件5。
箱體4的與端部6相對的另一端被直接焊有封閉蓋，凸緣2抵住該蓋而壓緊擴散器的疊片。
可選地，在所述另一端還可以設置有與另一凸緣的另一螺桿元件相嚙合的另一螺母元件，該凸緣與上面所描述的凸緣2相似。
在這種情況下，定子組片抵靠在凸緣2和另一凸緣上被壓緊。
螺桿元件3具有不同于螺母元件5的另一輪廓的輪廓。
更詳細地，在圖2和3中，螺桿元件3包括具有軸向高度C的螺紋8。
同樣地，螺母元件5包括另一螺紋14，其限定了具有另一軸向高度S的螺旋形溝槽7。
螺母元件5可以由箱體4的端部6的塑性變形形成。
在這種情況下，另一螺紋14形成在具有恒定厚度的金屬材料的一部分上。
另一螺紋14的另一軸向高度S以及溝槽7的相應部分大于容納在其內部的螺紋8的軸向高度C。
這樣，當溝槽7和螺紋8連接時，在它們之間限定了具有預定值的機械間隙G1。
螺紋8包括作用側15和非作用側16。
作用側15至少在螺紋8的螺紋牙頂27處相對于裝置1的縱向軸線Z比非作用側16以更為傾斜的方式設置。
另一螺紋14包括另一作用側18和另一非作用側19。
另一作用側18至少在另一螺紋14的另一螺紋牙頂28處相對于Z軸線比另一非作用側19以更為傾斜的方式設置。
特別地，作用側15和另一作用側18被布置成基本垂直于軸線(Z)。
對應于作用側15和另一作用側18的螺紋8的輪廓和另一螺紋14的另一輪廓基本上為互補的，并且對應于非作用側16和另一非作用側19的螺紋8的輪廓和另一螺紋14的另一輪廓基本上為非互補的。
螺桿元件3和螺母元件5在圖2中由X指示出的作用結構和圖3中由Y指示出的非作用結構之間為可活動的，在作用結構中，操作側15與另一操作側18相配合，而在非作用結構中，操作側15遠離另一操作側18。
在非操作結構Y中，在作用側15和另一作用側18之間限定了具有寬度A的縫隙29，并且這樣的尺寸允許分散在螺桿元件3和螺母元件5之間的流體中的的固體物質的顆粒可以通過。
在操作結構X中，作用側15與另一作用側18沿有限表面范圍的接觸區17相配合。
螺紋8和另一螺紋14是這樣的以致于在接觸區17內的作用具有基本平行于Z軸線導向的作用線。
換句話說，螺桿元件3和螺母元件5在使用期間受到大致軸向載荷的作用。
由于受壓流體使得接頭對軸向載荷的阻力顯著增加。
另外，由于接觸作用具有有限的摩擦部件，因此接觸區17的有限表面范圍使安裝鎖緊裝置1的階段變得更為方便。
因此，用于旋緊凸緣2所需的扭矩值是很有限的。
此外，螺母元件5的外徑大于螺桿元件3的外徑。
因此，在螺紋8和溝槽7之間也在徑向上存在具有預定值的機械間隙G。
螺紋8具有大于另一螺紋14的深度的深度h，因此其具有大于溝槽7的深度H的深度h。
泵按照下面所描述的方式被組裝。
形成定子組片的擴散器和葉輪以正確的順序排列以形成預裝的疊片，疊片被插入到箱體4內部直到使其靠在布置在箱體4的另一端的所述閉合蓋上。
隨后，通過將凸緣2旋緊到箱體4上以實現擰緊。
隨著螺桿元件3被旋緊到相應的螺母元件5上，使凸緣2壓緊定子組片，直到達到預定的預載值。
可選地，凸緣2的安裝可以通過使用未顯示的推動工具來實現，推動工具包括與螺母元件5的凸起22相接合的錨固件和布置成與定子組片的內部區域相接觸的推桿。
凸起22形成在箱體4的外表面23內的由螺母元件5中的另一螺紋14所限定的溝槽7處。
推動工具被這樣壓緊在定子組片上以便壓縮定子組片并且使凸緣2的旋緊更為方便，該過程發生在沒有其他壓力作用在擴散器的疊片上的情況下。
參考圖3，在拆除鎖緊裝置1期間，凸緣2可以沿箭頭F指示的方向朝箱體4的內部軸向移動。
該軸向移動可以通過沿軸向對凸緣2頂部施加的機械沖擊得到，并且通過在螺紋8和溝槽7之間存在軸向機械間隙G1的事實成為可能。
軸向移動使造成接頭堵塞的物質的所有結垢被打碎，該結垢由存在于滲透到螺桿元件3和螺母元件5之間的流體中的殘渣或粘質的沉積而形成。
在非操作結構Y中，結垢部分可以通過在螺桿元件3和螺母元件5之間限定的縫隙29從接觸區17中被去除。
隨后，凸緣2可以在不施加大扭矩的情況下被輕松地旋開。
鎖緊裝置1使拆除階段變得相當方便，即使在存在有污染流體的情況下，也極大限制了接頭的滯塞和阻塞。
鎖緊裝置1還包括密封裝置24，其被設置成將螺桿元件3和螺母元件5與流體隔離。
密封裝置24包括第一墊圈9和第二墊圈10，它們被分別布置在螺紋接頭的上面和下面。
第一墊圈9被容納在形成于螺紋8上游的凸緣2中的凹腔12內，并且第二墊圈10被容納在形成于螺紋8下游的凸緣2上的殼體13中。
第一墊圈9和第二墊圈10與箱體4的內表面11a，11b協作以確保密封流體并基本上使位于凸緣2和箱體4之間的接頭區域與諸如由流體傳送的殘渣或粘質的結垢材料相隔離。
第一墊圈9包括被設置為部分地包圍箱體4的邊緣區域26的附件25。
第二墊圈10被布置成與泵送流體直接接觸。
泵送流體由此將第二墊圈10壓靠在凸緣2和箱體4上，以確保其密封。
權利要求
1.一種泵的定子組片的鎖緊裝置，包括被設置為容納泵送流體的泵組的箱體裝置(4)，適于封閉所述箱體(4)的凸緣裝置(2)，用于將所述凸緣裝置(2)和所述箱體裝置(4)固定在一起的與螺母裝置(5，14)協作的螺桿裝置(3，8)，其中，所述螺桿裝置(3，8)具有至少在非作用螺紋側(16)處的輪廓，其與所述螺母裝置(5，14)的另一輪廓基本上為非互補的。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述螺桿裝置(3，8)具有小于所述螺母裝置(5，14)的軸向高度(C)。
3.根據權利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述螺桿裝置(3，8)具有縱向軸線(Z)并且包括作用側(15)，該作用側(15)至少在其螺紋牙頂裝置(27)處相對于所述軸線(Z)比所述非作用側(16)更為傾斜。
4.根據前述權利要求任一項所述的裝置，其特征在于，所述螺母裝置(5，14)包括另一作用側(18)，該另一作用側(18)至少在其自身的螺紋牙頂裝置(28)處相對于其一個縱向軸線比所述螺母裝置(5，14)的另一非作用側(19)更為傾斜。
5.根據從屬于權利要求3的權利要求4所述的裝置，其特征在于，所述作用側(15)和所述另一作用側(18)被設置成基本垂直于所述軸線(Z)。
6.根據從屬于權利要求3的權利要求4或根據權利要求5所述的裝置，其特征在于，在所述非作用側(16)和所述另一非作用側(19)之間限定了軸向機械間隙(G1)。
7.根據權利要求6所述的裝置，其特征在于，所述機械間隙(G1)是這樣的以致于所述螺桿裝置(3，8)可以從操作結構(X)移動到所述裝置(1)的非操作結構(Y)，在操作結構(X)中，所述作用側(15)與所述另一作用側(18)相接觸，在非操作結構(Y)中，所述作用側(15)遠離所述另一作用側(18)。
8.根據前述權利要求任一項所述的裝置，其特征在于，在所述螺桿裝置(3，8)和所述螺母裝置(5，14)之間限定了徑向機械間隙(G)。
9.根據權利要求6或7或8所述的裝置，其特征在于，所述軸向機械間隙(G1)和/或所述徑向機械間隙(G)具有寬度(A)，使得分散在所述流體中的位于所述螺桿裝置(3)和所述螺母裝置(5)之間的固體結垢物質的顆粒能夠通過。
10.根據前述權利要求任一項所述的裝置，其特征在于，所述螺紋裝置(8)具有大于所述另一螺紋裝置(14)的深度(H)的深度(h)。
11.根據前述權利要求任一項所述的裝置，其特征在于，所述螺桿裝置(3)形成在所述凸緣裝置(2)上。
12.根據前述權利要求任一項所述的裝置，其特征在于，所述螺母裝置(5，14)形成在所述箱體裝置(4)上。
13.根據前述權利要求任一項所述的裝置，其特征在于，至少所述螺母裝置(5，14)具有基本恒定的厚度。
14.根據前述權利要求任一項所述的裝置，還包括被設置為將所述螺桿裝置(3，8)和所述螺母裝置(5，14)與所述流體隔離的密封裝置(24)。
15.根據權利要求14的裝置，其特征在于，所述密封裝置(24)被插入到所述凸緣裝置(2)和所述箱體裝置(4)之間。
16.根據權利要求14或15所述的裝置，其特征在于，所述密封裝置(24)包括被設置在所述螺桿裝置(3，8)和所述螺母裝置(5，14)上游的第一墊圈裝置(9)。
17.如權利要求16所述的裝置，其特征在于，所述第一墊圈裝置(9)被設置在形成于所述凸緣裝置(2)中的凹腔裝置(12)內。
18.根據權利要求16或17所述的裝置，其特征在于，所述第一墊圈裝置(9)包括被設置成部分地包圍所述箱體裝置(4)的邊緣區域(26)的附件裝置(25)。
19.根據權利要求15至18中任一項所述的裝置，其特征在于，所述密封裝置(24)包括被設置在所述螺桿裝置(3，8)和所述螺母裝置(5，14)下游的第二墊圈裝置(10)。
20.根據權利要求19所述的裝置，其特征在于，所述第二墊圈裝置(10)被容納在形成于所述凸緣裝置(2)中的殼體裝置(13)內。
21.一種泵的定子組片的鎖緊裝置，包括適合于容納泵送流體的泵組的箱體裝置(4)，適合于封閉所述箱體裝置(4)的凸緣裝置(2)和被設置為將所述凸緣裝置(2)和所述箱體裝置(4)固定在一起的連接裝置(3，5)，其中，該鎖緊裝置還包括被設置為將所述連接裝置(3，5)與所述流體隔離的密封裝置(24)。
22.根據權利要求21所述的裝置，其特征在于，所述密封裝置(24)被插入到所述凸緣裝置(2)和所述箱體裝置(4)之間。
23.根據權利要求21或22所述的裝置，其特征在于，所述密封裝置(24)包括被設置在所述連接裝置(3，5)上游的第一墊圈裝置(9)。
24.根據權利要求23所述的裝置，其特征在于，所述第一墊圈裝置(9)被設置在形成于所述凸緣裝置(2)中的凹腔裝置(12)內。
25.根據權利要求23或24所述的裝置，其特征在于，所述第一墊圈裝置(9)包括被設置成部分地包圍所述箱體裝置(4)的邊緣區域(26)的附件裝置(25)。
26.根據權利要求21至25中任一項所述的裝置，其特征在于，所述密封裝置(24)包括被設置在所述連接裝置(3，5)下游的第二墊圈裝置(10)。
27.根據權利要求26所述的裝置，其特征在于，所述第二墊圈裝置(10)被容納在形成于所述凸緣裝置(2)中的殼體裝置(13)內。
28.根據權利要求21至27中任一項所述的裝置，其特征在于，所述連接裝置包括與螺母裝置(5，14)協作的螺桿裝置(3，8)。
全文摘要
一種泵的定子組片的鎖緊裝置，包括設置為容納泵送流體的泵組的箱體裝置(4)，適于封閉箱體裝置(4)的凸緣裝置(2)，用于將凸緣裝置(2)和箱體裝置(4)固定在一起的與螺母裝置(5，14)協作的螺桿裝置(3，8)，螺桿裝置(3，8)至少在非作用螺紋側(16)處的輪廓與另一螺母裝置(5，14)的另一輪廓基本上為非互補的；一種泵的定子組片的鎖緊裝置包括適于容納被泵送流體的泵組的箱體裝置(4)，適于封閉所述箱體裝置(4)的凸緣裝置(2)，設置為將凸緣裝置(2)和箱體裝置(4)相互地固定在一起的連接裝置(3，5)以及設置為將連接裝置(3，5)與流體隔離的密封裝置(24)。
文檔編號F04D29/60GK1826472SQ200480021309
公開日2006年8月30日 申請日期2004年7月30日 優先權日2003年7月31日
發明者A·甘比利亞尼佐科利 申請人:克柏利股份有限公司