在兩個軸承之間具有帶輪的帶驅動式軸流泵的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及尤其用于船的穩(wěn)定系統(tǒng)中的泵，具體地說涉及船的抗側傾泵，船的抗側傾泵與泵驅動組合，以及船的抗側傾泵殼體。
【背景技術】
[0002]當船在裝載或卸載過程中向左或向右傾斜并且不返回到直立位置時，這稱作為船只的側傾。船側傾的一個原因是在貨物加載與卸載過程中的不均勻的貨物載荷分布。
[0003]船的抗側傾系統(tǒng)構造為自動地探測船的側傾角并且由此進行補償。這允許船只在對船上的貨物載荷分布沒有太多關注的情況下具有連續(xù)的加載與卸載貨物操作，這在?？扛劭诘倪^程中節(jié)約了相當大量的時間。此外，抗側傾系統(tǒng)允許安全與快速的貨物裝載與卸載，減小了對斜坡、滾裝貨物和集裝箱的損毀并且確保了船與全體人員的安全。
[0004]在水泵抗側傾系統(tǒng)中，通過在船的龍骨附近的管子、并且通過具有抗側傾泵的泵系統(tǒng)、自動閥與控制系統(tǒng)船的壓載艙在內部相互連接。當船側傾到任一側時，側傾傳感器發(fā)送信號以便改變船相對于控制器的角度。壓載艙水從船的側傾側到另一側的轉換使得船只直立。泵系統(tǒng)通常包括電機驅動水泵，其通?？赡孓D以在船的任一側上的水箱之間引導壓艙水流動。
[0005]問題在于現(xiàn)有技術抗側傾泵系統(tǒng)通常難以維修，不僅因為船的發(fā)動機室中的空間限制而且還因為泵的設計。對于一些操作來說，現(xiàn)有技術的泵系統(tǒng)由于不允許快速且簡便地進入需要定期維修或更換的內部部件，因此顯示出現(xiàn)有技術的泵系統(tǒng)在操作中不容易保養(yǎng)，。此外，泵的運轉速度不容易地變，限制了泵的靈活性。
[0006]德國專利申請第102010056393公開了通過沿著二級橫向通道延伸的帶操作的泵。此泵的一個問題是其僅適于相對低壓操作，僅適于承載單個推進器并且僅用于沿著主要方向的液體的流動。流動通道在具有泵軸的內殼體處具有減小的區(qū)域，泵外殼體具有相同的輪廓，產(chǎn)生高的壓降。二級橫向通道構造為允許帶被拉動脫離軸的端部并且軸不延伸經(jīng)過二級通道而是使軸端定位在二級通道內，以使得帶在靠近軸端處與軸接合，潛在地在一組軸承上產(chǎn)生了比在另一組軸承上更高的橫向載荷。

【發(fā)明內容】

[0007]為解決上面的問題，本發(fā)明的目的是提供一種改進的泵系統(tǒng)，其易于維修，具有較少的需要維修的部件，并且其還占據(jù)較少的空間，諸如在船的龍骨附近的通常非常局限的發(fā)動機室空間的較少部分。
[0008]所述目的通過提供如在權利要求1中限定的泵來實現(xiàn)，所述泵可與下述部件一起操作:在泵的內部與外部之間延伸的閉合環(huán)路傳動帶，泵以及如在權利要求19中限定的并且包括與在泵內部的驅動傳動結構接合的傳動帶和定位在泵附近的電機輸出軸的泵驅動組合，以及如在權利要求24中限定允許容易進入與替換內部部件的泵殼體。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的泵通過與驅動傳動結構(諸如圍繞泵軸共軸地可釋放安裝的驅動傳動結構)接合的傳動帶提供了驅動電機軸旋轉的傳動。通過另外直徑中的一個直徑替換此環(huán)形驅動傳動結構允許利用相同的驅動電機旋轉速度控制泵軸的旋轉速度。傳動帶在泵軸的端部之間沿著大體上橫向于泵的流動通道延伸的二級通道延伸，并且沿著大體上平行于流動通道的方向具有寬度，此寬度優(yōu)選地在所述方向上與二級通道的寬度基本上相應。優(yōu)選地，泵軸的兩端都延伸到流動通道中，以允許在無論何時(諸如有時用于抗側傾系統(tǒng)的情形中)需要特定高壓時允許所述兩端適配以相應的推進器。在此情形中，泵將通常包括在各軸端附近的動態(tài)軸密封件，并且然后第二 / 二級通道將定位在動態(tài)軸密封件之間。
[0010]第二 / 二級通道寬度優(yōu)選地選擇為允許通過一些間隙容納傳動帶；通過實例的方式，當泵設計為通過具有90mm寬度的傳動帶運行時，二級通道的寬度通常大約為IlOmm -130_，或者僅略微地超過帶的寬度。優(yōu)選地，二級通道在泵的外殼體中的兩個周邊隔開的開口之間，諸如在沿著外殼體的周向的橫截面平面中的不同位置處延伸。優(yōu)選地，外殼體與內殼體可以一體地形成。
[0011]通過使泵外殼體在泵的端部之間具有大體上擴大的尺寸，例如球莖形狀，，泵殼體優(yōu)選地具有圓形橫截面，泵送水流動通道可以具有與連接到泵的管道相比的相同或基本相同的總橫截面面積，由此提供限定的流動阻力。泵可以構造為具有圍繞橫向于泵軸的中心平面的基本對稱的幾何形狀，以便在不考慮流動通過泵的方向的情況下提供類似的液壓特性。
[0012]帶的替換可以通過切割它，然后將帶材料的條帶插入到二級通道中，并且然后拼接帶材料的端部以形成閉合環(huán)帶來實現(xiàn)。在本發(fā)明的一個實施方式中，當兩個部分分離時，泵殼體處于兩個部分，二級通道沿著泵的軸向方向打開，以允許替換傳動帶與軸承。
【附圖說明】
[0013]現(xiàn)在將參照附圖更加詳細地描述本發(fā)明。附圖示出了實施本發(fā)明的一種方式并且不視為局限于落入所附權利要求組的范圍為內的其它可能實施方式。
[0014]圖1a是在卸載過程中的船的示意圖；
[0015]圖1b是根據(jù)本發(fā)明的泵與電機組合的立體圖；
[0016]圖2是圖1b的組合的橫截面視圖；
[0017]圖3是沿著圖2的線B-B所剖切的圖2的泵的縱向截面視圖；
[0018]圖4是沿著圖2的線C-C所剖切的圖2的泵的縱向截面視圖；
[0019]圖5是僅示出圖1b的泵的軸與驅動傳動結構的立體圖；
[0020]圖6是泵的一部分的立體圖；以及
[0021]圖7是圖2中的泵的另選實施方式的縱向視圖。
【具體實施方式】
[0022]圖1a示出了在港口處進行卸載過程中的船S。附圖示出了在非對稱卸載過程中船S可以如何朝向一側傾斜，以及出于何種原因船通常裝配有試圖保持船的完全直立姿態(tài)的抗側傾穩(wěn)定機構。穩(wěn)定機構通常包括通過管子8連接到相對的壓載水箱Tl和T2的電機驅動泵P。當船S向一側傾斜時，穩(wěn)定機構致動泵P以將水從一個水箱Tl傳送到另一個水箱T2，或者反之亦然。電機、泵P與管子8鄰近龍骨定位并且應該占據(jù)盡可能少的空間。通常沿著船的長度布置幾個此穩(wěn)定機構。
[0023]圖1b中示出了如上所述并且根據(jù)本發(fā)明的鑄造金屬泵與電機組合。泵可以由任何其它材料模制成型。此組合包括由電機M的輸出軸12驅動的傳動帶并且與泵20連接的傳動帶15。相對的凸緣26、26’用于將泵20連接到相應的管子8。如將在下面進一步說明的，帶15與泵20內的驅動傳動結構接合，在輸出軸12旋轉的情況下，帶15與驅動傳動結構提供連接到安裝在泵殼體H中并且相應地具有相對端A、B的泵軸的端部的推進器105的旋轉。當輸出軸12安裝在船S船身的適當位置處時，輸出軸12基本上平行于泵軸延伸。適當?shù)目蚣?未示出)可以構造為承載泵20與電機M并且安裝到船的船身；電機M可以安裝在框架F上以允許改變電機M與泵20之間的距離，諸如用于改變傳動帶張力。
[0024]其中泵用作船的抗側傾系統(tǒng)的一部分，推進器105的上述旋轉設定壓艙水沿著于在水箱Tl和T2之間、在泵20的相對端24、25之間的泵20內部延伸的流動通道22的流動。第二通道80與流動通道22分離，流動通道22大體上橫向于泵軸延伸并且容納傳動帶15。第二通道80優(yōu)選地沿著相對端24、25之間的方向具有在任何情形中都與要求用于泵的操作的傳動帶15的寬度相應的至少40mm的寬度。傳動帶15可以是諸如由加強合成橡膠制成的帶的橡膠帶。
[0025]圖2是圖1b的泵與電機組合的橫截面視圖，其示出了圍繞泵20內部的驅動傳動結構90延伸的傳動帶15。通過外部泵殼體H的球莖狀設計，貫穿泵20的長度的流動通道22的橫截面積可以與在相對凸緣26、26’處的管子8的橫截面積相同。
[0026]如在圖2-圖4中最佳示出的，泵20包括在外殼體30內部的內殼體60，并且流動通道22在泵20的相對端24、25之間、在外殼體30與內殼體60之間延伸。在內殼體60中，貫穿通道29沿著相對端24、25之間的方向延伸并且構造為容納推進器軸100的以及與軸100連接或者一體的驅動傳動結構90的一部分。如通過圖4中的線A-A示出了圖2的視圖。
[0027]外殼體30與內殼體60 —起限定與外殼體30的外部連通并且圍繞驅動傳動結構90延伸的上述第二通道80。如在圖2和圖6中最佳看到的，第二通道80通過貫穿通道29部分地限定并且由此圍繞與外殼體30中的兩個周邊隔開的開口 82、84相對的驅動傳動結構90延伸，每個開口 82、84都限定第二通道80的相應端部。在圖2中還示出了使內殼體60與外殼體30連接的多個徑向指向的壁23 ;壁23優(yōu)選地與內殼體60和外殼體30 —體并且如圖2中所示將流動通道22分裂成縱向段22’，相應段22’的橫截面積的總和限定流動通道22的總橫截面積。
[0028]如技術人員將會容易理解的，如通過圖2中的實例示出的，限定第二通道80的相對壁23之間的第二通道80的尺寸，是諸如用于通過一些間隙容納具有適當厚度的傳動帶15，并且此外適于允許使用在圖2中示出的帶15的相對下部之間的間距將會較小的情況下的較小直徑的環(huán)形傳動驅動結構90。
[0029]圖2和圖5還示出了與容納在第二通道80內的傳動帶15的齒16嚙合的環(huán)形驅動傳動結構90的齒92。圖5是僅示出軸100的視圖，并且還在圖2中示出的驅動傳動結構90的示例性形式，其中驅動傳動環(huán)共軸地并且可釋放地安裝到軸100，諸如通過錐形鎖。環(huán)的選定直徑允許根據(jù)電機輸出軸12的旋轉速度選擇泵軸100的給定旋轉速度。帶15可以另選地直接地與軸100接合，并且可以另選地構造為與驅動傳動結構90的V狀槽口摩擦接合。通過另選實例，傳動帶可以為具有上述V狀槽口的V狀帶工件，并且?guī)讉€單個帶可以在被認為是適當?shù)那闆r下靠近彼此使用。
[0030]優(yōu)選的是當如在圖3和圖4中最佳看到時，外殼體30包括兩個部分，即沿著軸100的方向的第二外殼體部分42的延伸部中的第一外殼體部分36。兩個外殼體部分36、42通過相對凸緣40、70可釋放地相互連接，以沿著圍繞流動通道22的周邊區(qū)域21形成密封。此夕卜，第一外殼體部分36與第一內殼體部分66 —體地連接，并且第二外殼體部分42與沿著軸100的方向布置在第一內殼體部分66的延伸部中的第二內殼體部分72—體地連接。兩個內殼體部分沿著圍繞軸100的周邊區(qū)域61彼此可釋放地緊密密封，由于兩個外殼體部分36、42相互連接，因此建立了此密封。如在圖6中所示，第二通道80可以僅沿著朝向第一內殼體部分66打開的第二內殼體部分72延伸。這使得在磨損時容易替換傳動帶15，原因在于首先將泵20與管子8斷開連接并且將一個推進器105從軸100移除，此后兩個外殼體部分36、42與相應內殼體部分彼此分離，以允許帶15被橫向地拉出通道80并且被替換。
[0031]應該指出的是，如圖3中所示，泵軸100可以在各端部承載推進器105，并且推進器使得通過輸出軸12的相對旋轉而沿著相反方向的軸100的旋轉將引起通過泵20的相反液體流動。當安裝推進器105時，動態(tài)軸密封件170被壓緊。考慮通過帶15施加在軸100上的橫向力，軸承160構造為橫