BR112014003251B1 - conjunto de rolamento para uma bomba de turbina vertical - Google Patents
conjunto de rolamento para uma bomba de turbina vertical Download PDFInfo
- Publication number
- BR112014003251B1 BR112014003251B1 BR112014003251-3A BR112014003251A BR112014003251B1 BR 112014003251 B1 BR112014003251 B1 BR 112014003251B1 BR 112014003251 A BR112014003251 A BR 112014003251A BR 112014003251 B1 BR112014003251 B1 BR 112014003251B1
- Authority
- BR
- Brazil
- Prior art keywords
- bearing
- cylindrical body
- internal cavity
- drive shaft
- pressure equalizing
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
- F01D25/16—Arrangement of bearings; Supporting or mounting bearings in casings
- F01D25/166—Sliding contact bearing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D25/00—Component parts, details, or accessories, not provided for in, or of interest apart from, other groups
- F01D25/18—Lubricating arrangements
- F01D25/183—Sealing means
- F01D25/186—Sealing means for sliding contact bearing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D1/00—Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
- F04D1/06—Multi-stage pumps
- F04D1/063—Multi-stage pumps of the vertically split casing type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/04—Shafts or bearings, or assemblies thereof
- F04D29/046—Bearings
- F04D29/047—Bearings hydrostatic; hydrodynamic
Abstract
"CONJUNTO DE ROLAMENTO PARA UMA BOMBA DE TURBINA VERTICAL" Um conjunto de rolamento para suportar um eixo de acionamento de uma bomba é estruturado com um corpo cilíndrico tendo uma cavidade interna cheia com um lubrificante, um elemento de vedação arranjo posicionado em uma ou ambas as extremidades do corpo cilíndrico e um elemento de equalização de pressão que funciona para equalizar a pressão diferencial que existe entre uma área dentro do corpo cilíndrico e o exterior do corpo cilíndrico para melhorar a vida útil de operação do arranjo de vedação e do conjunto de rolamento.
Description
[0001] Esta exposição se refere a bombas de turbina verticais do tipo usado no bombeamento de água ou outros fluidos provenientes de poços e reservatórios, e através de tubulações, e especificamente se refere a um conjunto de rolamento para suportar um eixo de acionamento que aciona um ou mais impelidores da bomba. ANTECEDENTES DA EXPOSIÇÃO
[0002] Bombas de turbina verticais são comumente usadas em uma variedade de indústrias para bombear água ou outros fluidos a partir de uma fonte abaixo do nível do solo, tal como um poço ou reservatório. Outra aplicação comum de bombas de turbina verticais é em uma configuração de amplificação de pressão em uma tubulação. Indústrias típicas, nas quais bombas de turbina verticais são usadas, incluem agricultura, água/águas residuais, industrial, petróleo & gás e mineração.
[0003] Bombas de turbina verticais podem ser estruturadas e configuradas em um número de maneiras. Em geral, todavia, bombas de turbina verticais compreendem um eixo de acionamento que, na operação da bomba, é orientado em uma direção vertical para girar operativamente pelo menos um impelidor. Um motor de acionamento é tipicamente posicionado na extremidade superior do eixo de acionamento orientado verticalmente, e o impelidor ou impelidores são posicionados na extremidade oposta do eixo de acionamento vertical. Um impelidor da bomba pode tipicamente ser alojado em uma estrutura conhecida na indústria um cesto, e uma bomba de turbina vertical tendo um número de impelidores será a com uma série de cestos em um conjunto, cada cesto alojando um impelidor.
[0004] Na operação, a bomba de turbina vertical é orientada verticalmente com o conjunto de cesto posicionado em um reservatório, poço ou cilindro e o motor ou dispositivo de acionamento é posicionado acima do solo. A rotação do impelidor ou impelidores move fluido para cima através da tubulação orientada verticalmente para uma saída ou descarga que é posicionada ou acima do solo ou abaixo do solo, dependendo das exigências da aplicação. Em certas aplicações, a bomba de turbina vertical pode ser orientada em um ângulo a partir da direção vertical.
[0005] Bombas de turbina verticais incluem ainda rolamentos que circundam e suportam o eixo de acionamento em sua rotação. Os rolamentos são posicionados em posições variáveis ao longo do eixo de acionamento das bombas de turbina verticais, incluindo entre o eixo de acionamento e o cesto ou caixa de bomba, no sino de sucção, nos eixos de linha de coluna e nos alojamentos de vedação perto do motor de acionamento. Os rolamentos devem ser lubrificados para manter a operação ótima do rolamento quando o eixo de acionamento gira dentro do rolamento. Um meio comum de lubrificação dos rolamentos em uma bomba de turbina vertical é o de empregar, como o lubrificante, o fluido sendo bombeado, evitando assim o uso de óleo ou graxa como o agente de lubrificação. Isto é realizado por orientação do fluido de bombeamento a alta pressão para dentro dos rolamentos por dispositivos de ventilação. Um exemplo de tais dispositivos é descrito na Patente US N.° 5.147.179, que expõe um sistema de ventilação em cascata para a provisão de fluido de bombeamento como o lubrificante para uma série de rolamentos de seção de bombeamento em uma bomba multiestágio.
[0006] Embora os sistemas de lubrificação do tipo descrito na arte anterior sejam satisfatórios para uso em aplicações de bombeamento, nas quais o fluido sendo bombeado é líquido claro ou líquido com muito baixo teor de sólidos, esses sistemas são problemáticos em aplicações nas quais o fluido sendo bombeado contém sólidos ou matéria particulada. Os sólidos no fluido de bombeamento são abrasivos e causam um desgaste das superfícies adjacentes de, e entre, um eixo de acionamento rotativo e o rolamento. A degradação dos rolamentos resulta em reduzida eficiência de bombeamento e excessiva vibração, e a bomba deve eventualmente ser retirada de serviço para significante reparo.
[0007] Em outros sistemas de bomba conhecidos, um sistema de lavagem de fluido limpo é usado para lavar os rolamentos para eliminar sólidos nas superfície de rolamento. Todavia, tais sistemas de lavagem de fluido limpo não são sempre disponíveis, dados certos fatores, como o local de bombeamento. Além disso, o uso de fluido de lavagem limpo pode acrescentar significantes custos operacionais. Os rolamentos de eixo de linha, encerrados, compreendendo um tubo encerrado são também usados para isolar os rolamentos de eixo de linha, e um sistema de lavagem de fluido limpo é usado para lubrificar o rolamento. Todavia, tais sistemas de rolamento de eixo de linha, encerrados, embora úteis para o eixo de linha, não podem ser usados para cesto ou caixa de bomba rolamentos.
[0008] Assim, um novo meio para a provisão de vida útil estendida de rolamento em bombas de turbina verticais, particularmente quando usadas no processamento de lamas ou sob outras condições abrasivas, é necessário.
[0009] Em um primeiro aspecto, modalidades são expostas de um conjunto de rolamento para suportar um eixo de acionamento dentro de uma bomba de turbina vertical, o conjunto de rolamento compreendendo:
[0010] um corpo cilíndrico tendo uma parede contínua definindo uma passagem para receber um eixo de acionamento através do mesmo, e tendo uma superfície externa, uma superfície interna, uma primeira extremidade e uma segunda extremidade;
[0011] uma cavidade interna formada ao longo da dita superfície interna do dito corpo cilíndrico;
[0012] um ombro anular estendendo-se para dentro a partir de pelo menos uma da dita primeira extremidade e da dita segunda extremidade, o dito ombro anular sendo estruturado para receber e reter pelo menos um elemento de vedação; e
[0013] um elemento de equalização de pressão formado no dito corpo cilíndrico.
[0014] O conjunto de rolamento deste aspecto provê equalização de pressão entre a cavidade interna e uma área de pressão fora do corpo cilíndrico que reduz efetivamente o desgaste convencional nos elementos de vedação associados com o rolamento, aumentando assim a vida útil de serviço dos elementos de vedação e do conjunto de rolamento.
[0015] Em certas modalidades, o conjunto de rolamento compreende ainda um ombro anular formado em cada uma da dita primeira extremidade e da dita segunda extremidade do dito corpo cilíndrico.
[0016] Em certas modalidades o conjunto de rolamento compreende ainda uma abertura formada através da dita parede contínua e posicionada para prover comunicação fluida entre a dita cavidade interna e o dito elemento de equalização de pressão.
[0017] Em certas modalidades, o dito elemento de equalização de pressão pode ser um canal em labirinto formado ao longo da dita superfície externa do dito corpo cilíndrico e estendendo-se a partir da dita abertura para uma da dita primeira extremidade ou da dita segunda extremidade do dito corpo cilíndrico.
[0018] Em certas modalidades, o dito elemento de equalização de pressão pode ser um canal em espiral formado ao longo da dita superfície externa do dito corpo cilíndrico para circundar o dito corpo cilíndrico, e formado para se estender a partir da dita abertura para uma da dita primeira extremidade ou da dita segunda extremidade do dito corpo cilíndrico.
[0019] Em certas modalidades, o pelo menos um elemento de vedação compreende uma série de vedações de lábio.
[0020] Em certas modalidades, a dita cavidade interna do conjunto de rolamento pode ser cheio com um lubrificante.
[0021] Em um segundo aspecto, modalidades são expostas de uma bomba de turbina vertical, compreendendo:
[0022] um eixo de acionamento sendo conectado operativamente a um dispositivo de acionamento para girar o dito eixo de acionamento;
[0023] um elemento de caixa circundando o dito eixo de acionamento e provendo uma estrutura de suporte; um rolamento posicionado entre o dito elemento de caixa e o dito eixo de acionamento, o dito rolamento compreendendo,
[0024] um corpo cilíndrico tendo uma parede contínua definindo uma passagem para receber o eixo de acionamento através do mesmo, e tendo uma superfície externa, uma superfície interna, uma primeira extremidade e uma segunda extremidade;
[0025] uma cavidade interna formada ao longo da dita superfície interna do dito corpo cilíndrico; um ombro anular estendendo-se para dentro a partir de pelo menos uma da dita primeira extremidade e da dita segunda extremidade, o dito ombro anular sendo estruturado para receber e reter pelo menos um elemento de vedação no mesmo; e
[0026] um elemento de equalização de pressão posicionado entre o dito elemento de caixa e o dito rolamento e estando em comunicação fluida com a dita cavidade interna do dito corpo cilíndrico, o elemento de equalização de pressão contendo, pelo menos em parte, um quantidade de lubrificante; e
[0027] pelo menos um impelidor conectado operativamente ao dito eixo de acionamento para rotação pelo mesmo. A bomba vertical deste aspecto, por virtude do elemento de equalização de pressão, é capaz de prover equalização de pressão entre a cavidade interna do rolamento e uma área de pressão fora do rolamento que reduz efetivamente o desgaste convencional nos elementos de vedação associados com o rolamento, aumentando assim a vida útil de serviço dos elementos de vedação e o conjunto de rolamento.
[0028] Em certas modalidades da bomba de turbina vertical, o elemento de equalização de pressão compreende um canal em labirinto.
[0029] Em certas modalidades, o canal em labirinto é formado na superfície externa do dito corpo cilíndrico.
[0030] Em outras modalidades, o canal em labirinto é formado no elemento de caixa.
[0031] Em outras modalidades da bomba de turbina vertical, o elemento de equalização de pressão compreende um canal em espiral.
[0032] Em certas modalidades, o canal em espiral é formado na superfície externa do corpo cilíndrico.
[0033] Em outras modalidades, o canal em espiral é formado no elemento de caixa.
[0034] Em um terceiro aspecto, modalidades são expostas de um elemento de equalização de pressão para um conjunto de rolamento de uma bomba, o elemento compreendendo:
[0035] um rolamento posicionado, no uso, entre um eixo de acionamento rotacional e uma porção de caixa de bomba estacionária, o dito rolamento tendo uma cavidade interna para reter um lubrificante na mesma, e tendo uma abertura que se estende a partir da dita cavidade interna para um ponto externo ao dito rolamento;
[0036] um elemento de canal estendendo-se a partir da dita abertura do dito rolamento para uma posição externa ao dito rolamento, em que o elemento de equalização de pressão contém pelo menos em parte um quantidade de lubrificante.
[0037] O elemento de equalização de pressão deste aspecto provê equalização de pressão entre a cavidade interna do rolamento e uma área de pressão fora do rolamento que reduz efetivamente o desgaste convencional nos elementos de vedação associados com o rolamento, aumentando assim a vida útil de serviço dos elementos de vedação e o conjunto de rolamento.
[0038] Em certas modalidades do elemento de equalização de pressão, o elemento de canal é formado em uma superfície externa do dito rolamento.
[0039] Numa modalidade alternativa do elemento de equalização de pressão, o elemento de canal é formado na dita porção de caixa de bomba estacionária.
[0040] Em um quarto aspecto da presente exposição, métodos são expostos para suportar um eixo de acionamento rotacional em uma bomba, compreendendo:
[0041] prover um eixo de acionamento tendo uma superfície externa e um eixo de rotação;
[0042] prover um rolamento compreendendo um corpo cilíndrico tendo uma cavidade interna e uma passagem formada através do corpo cilíndrico para receber um eixo de acionamento, e tendo pelo menos um elemento de vedação;
[0043] prover um elemento de equalização de pressão entre o eixo de acionamento e o rolamento;
[0044] posicionar o eixo de acionamento através da passagem do rolamento para posicionar o rolamento em torno do eixo de acionamento e para posicionar o elemento de equalização de pressão entre o eixo de acionamento e a cavidade interna do rolamento; e
[0045] gerar um diferencial de pressão através do rolamento para atuar sobre o elemento de equalização de pressão para preservar o pelo menos um elemento de vedação do rolamento e para prover isolamento da cavidade interna a partir de uma área de pressão externa ao rolamento.
[0046] O método deste aspecto provê dispositivos para equalizar pressão entre a cavidade interna do rolamento e a pressão que existe fora do rolamento para reduzir efetivamente a quantidade de desgaste que é convencionalmente exercida sobre os elementos de vedação associados com o rolamento. Consequentemente, a vida útil de serviço dos elementos de vedação e do conjunto de rolamento são aumentadas por este método.
[0047] Em outro aspecto dos métodos para suportar um eixo de acionamento rotacional, o corpo cilíndrico do rolamento inclui uma cavidade interna formada para ser orientada na direção para, e posicionada adjacente a, o eixo de acionamento, e em que um elemento de equalização de pressão do corpo cilíndrico inclui ainda um canal em labirinto em comunição fluida com a cavidade interna e estendendo-se a partir da cavidade interna para uma superfície externa do corpo cilíndrico, o canal em labirinto contendo uma quantidade de lubrificante, pelo que, na geração do diferencial de pressão, o elemento de equalização de pressão opera para equalizar pressão entre a cavidade interna e o exterior do rolamento.
[0048] Em um quinto aspecto da exposição, métodos para montagem de uma bomba de turbina vertical tendo um elemento de equalização de pressão são expostos, compreendendo:
[0049] prover um eixo de acionamento;
[0050] prover uma estrutura de suporte na proximidade do eixo de acionamento;
[0051] prover um rolamento compreendendo um corpo cilíndrico tendo uma passagem para
[0052] receber um eixo de acionamento através do mesmo, e tendo ainda um elemento de equalização de pressão;
[0053] posicionar o rolamento em torno do eixo de acionamento e em engate com a estrutura de suporte; e
[0054] orientar o elemento de equalização de pressão na direção para uma área de formação de pressão elevada que resulta da rotação do eixo de acionamento para facilitar a equalização de pressão entre um ponto interno ao rolamento próximo ao eixo de acionamento e a área de formação de pressão elevada.
[0055] O método de montagem de acordo com este aspecto provê uma bomba de turbina vertical que é estruturada com capacidades de equalização de pressão que aumenta a vida útil de serviço dos elementos de vedação associados com o rolamento, provendo assim condições de operação benéficas para a bomba.
[0056] Em certas modalidades dos métodos de montagem de uma bomba de turbina vertical, o corpo cilíndrico do rolamento inclui uma cavidade interna formada para ser orientada na direção para, e posicionada adjacente a, o eixo de acionamento, e em que o elemento de equalização de pressão do corpo cilíndrico inclui ainda um canal em comunição fluida com a cavidade interna, que se estende a partir da cavidade interna para uma superfície externa do corpo cilíndrico, o canal contendo uma quantidade de lubrificante, em que a orientação do elemento de equalização de pressão na direção para uma área de pressão elevada compreende ainda expor o lubrificante dentro do canal a uma área de pressão elevada.
[0057] Em certas outras modalidades, o corpo cilíndrico do rolamento inclui pelo menos um elemento de vedação posicionado em uma extremidade do corpo cilíndrico, e o método compreende ainda orientar o corpo cilíndrico do rolamento para dispor o pelo menos um elemento de vedação na direção para a área de pressão elevada.
[0058] Em ainda outras certas modalidades, a cavidade interna e canal do elemento de equalização de pressão são cheios com lubrificante depois do posicionamento do rolamento em torno do eixo de acionamento. Em outras modalidades, um lubrificante pode ser posicionado no canal do elemento de equalização de pressão antes de o enrolamento ser provido em torno do eixo de acionamento.
[0059] Em um aspecto da presente exposição, um rolamento para uso em uma bomba de turbina vertical é estruturado para prover vedação melhorada do rolamento com relação a materiais ou sólidos abrasivos para prolongar assim a vida útil de serviço do rolamento e a operação da bomba de turbina vertical.
[0060] Em outro aspecto da exposição, um rolamento para uso em uma bomba de turbina vertical é estruturado para prover pressão equalização entre uma porção interna do rolamento e o ambiente fora do rolamento para melhorar a operabilidade do rolamento, especialmente sob condições de alta pressão, e para aumentar assim a vida útil de serviço do rolamento e dos elementos de vedação.
[0061] O rolamento da presente exposição geralmente compreende um rolamento de apoio que é lubrificado por óleo ou graxa que é pré-carregado no rolamento durante a montagem da bomba.
[0062] Em outro aspecto da exposição, o rolamento é estruturado com um sistema de isolamento que isola e protege uma superfície interna do rolamento contra a exposição a fluidos abrasivos. O sistema de isolamento pode compreender um elemento de vedação que é posicionado para isolar o superfície de rolamento contra a infiltração de fluidos abrasivos, especialmente sob condições de alta pressão. O elemento de vedação pode, em algumas modalidades apropriadas, ser um conjunto de vedação de lábio e compreender uma série de vedações de lábio duplas que são feitas de politetrafluoretileno (PTFE) para aumentar a resistência das vedações de lábio. Em ainda outro aspecto da exposição, cada vedação de lábio no conjunto pode ser estruturada com pelo menos um elemento de reforço anular para melhorar o contato compreensivo da vedação de lábio com a superfície de eixo, especialmente sob condições de alta pressão, e para prover maior vida útil de serviço.
[0063] Em ainda outro aspecto da exposição, o rolamento é estruturado com um elemento de equalização de pressão que opera para equalizar a pressão entre uma porção interna ou cavidade do rolamento e o ambiente fora do rolamento, para melhorar o funcionamento do rolamento sob condições de alta pressão. Em uma modalidade particularmente apropriada do elemento de equalização de pressão, o rolamento é configurad com um canal ou fenda que se estende ao longo de a superfície do rolamento e se estende a partir de uma porção interna do rolamento para uma porção externa do rolamento. O canal ou fenda pode, em uma modalidade, ser posicionado em uma superfície externa (não suportante) do rolamento. Em outra modalidade, o canal ou fenda pode ser posicionado na superfície da estrutura de suporte que suporta o rolamento, tal como um corpo de bomba posicionado adjacente à superfície externa do rolamento.
[0064] Lubrificante, tal como graxa, pode ser pré-acondicionado na porção interna do rolamento e no canal ou fenda do elemento de equalização de pressão. Elevada pressão que existe no exterior do rolamento exerce pressão sobre ou através do canal, forçando assim o lubrificante para dentro das regiões internas do rolamento para manter a lubrificação ótima das superfície de rolamento. A equalização da pressão entre o interior do rolamento e o ambiente fora do rolamento tem o benefício adicional de aumentar a vida útil do conjunto de vedação ou elementos de vedação e permite que as vedações operem em aplicações de alta pressão, aumentando assim a vida útil de serviço do rolamento.
[0065] Em outro aspecto da exposição, o elemento de equalização de pressão pode ser associado com a superfície estacionária que suporta o rolamento, também referida como a "superfície de rolamento" ou "superfície de suporte," tal como, por exemplo, o corpo de bomba ou colunas de eixo de linha. O elemento de equalização de pressão pode compreender um trajeto formado na superfície de rolamento que se estende a partir de um ponto próximo ao interior do rolamento para um ponto próximo a um exterior do rolamento para prover um canal que se comunica com o interior do rolamento e o ambiente exterior ao rolamento. Consequentemente, pressão que existe externamente ao rolamento é aplicada ao canal formado na superfície de rolamento que, por sua vez, exerce pressão sobre o interior do rolamento para forçar assim o lubrificante para dentro das regiões internas do rolamento para manter a lubrificação ótima das superfície de rolamento.
[0066] O rolamento da presente exposição apresenta um aperfeiçoamento sobre sistemas de rolamento da arte anterior em bombas de turbina verticais por serem estruturados de uma maneira que aumenta a vida útil de serviço do rolamento e por eliminação da necessidade de prover sistemas de limpeza que são caros e podem entupir ou ser desgastados, causando assim a reduzia eficiência de bomba ou tempo de inatividade para o reparo.
[0067] Outros aspectos, características, e vantagens se tornarão aparentes a partir da seguinte descrição detalhada quando tomada em conjunção com os desenhos anexos, que são uma parte desta exposição e que ilustram, a título de exemplo, os princípios de quaisquer invenções expostas.
[0068] Os desenhos anexos facilitam uma compreensão das várias modalidades:
[0069] a Figura 1 é uma vista em perspectiva de uma bomba de turbina vertical representativa, do tipo em que o rolamento da exposição pode ser usado;
[0070] a Figura 2 é uma vista em perspectiva do rolamento de acordo com um aspecto da exposição;
[0071] a Figura 3 é uma vista em seção transversal de um corpo de bomba representando o rolamento mostrado na figura 2, posicionado em torno do eixo de acionamento de uma bomba de turbina vertical;
[0072] a Figura 4 é uma vista ampliada da seção transversal ilustrada na figura 3;
[0073] a Figura 5 é uma vista em perspectiva de um rolamento de acordo com outro aspecto da exposição;
[0074] a Figura 6 é uma vista em perspectiva do rolamento ilustrado na figura 5, mostrado em corte;
[0075] a Figura 7 é uma vista in seção transversal do rolamento ilustrado na figura 6;
[0076] a Figura 8 é uma vista em seção transversal de um corpo de bomba representando o rolamento mostrado na figura 5, posicionado em torno do eixo de acionamento de uma bomba de turbina vertical;
[0077] a Figura 9 é uma vista ampliada da seção transversal ilustrada na figura 8;
[0078] a Figura 10 é uma vista em seção transversal de uma outra modalidade do elemento de equalização de pressão da presente exposição;
[0079] a Figura 11 é uma vista ampliada da seção transversal ilustrada na figura 10; e
[0080] a Figura 12 é uma vista em seção transversal de um outro aspecto do elemento de equalização de pressão de acordo com a presente exposição.
[0081] Embora o conjunto de rolamento exposto aqui possa ser adaptável para uso em qualquer número de variedades de bombas, o conjunto de rolamento é descrito aqui com relação a sua colocação em uma bomba de turbina vertical, como um exemplo. A Figura 1 representa a estrutura geral de uma bomba de turbina vertical multiestágio do tipo em que o rolamento da exposição é apropriadamente usado. A bomba de turbina vertical 10 é geralmente estruturada com um eixo de acionamento 12 que se estende a partir de uma primeira extremidade 14, compreendendo uma extremidade de acionamento, para uma segunda extremidade 16, compreendendo uma extremidade de sucção. Um motor de acionamento (não mostrado) é posicionado perto da primeira extremidade 14 do eixo de acionamento 12, à qual o eixo de acionamento é operativamente acoplado para efetuar rotação do eixo de acionamento. Na segunda extremidade 16 do eixo de acionamento 12 são posicionados um ou mais impelidores 18, três de tais impelidores sendo ilustrados em uma configuração multiestágio, como representado na figura 1.
[0082] O eixo de acionamento 12 se estende a partir de um conjunto de cabeça de descarga 20, que inclui uma saída de descarga 22, através de um ou mais tubos de coluna 24, que são presos conjuntamente para produzir comprimentos estendidos da bomba 10. Presos à extremidade do tubo de coluna mais inferior 24 estão um ou mais cestos 26 que são presos conjuntamente em série, cada cesto sendo estruturado para alojar um impelidor 18. Em configurações alternativas da bomba, os cestos 26 podem ser presos diretamente à cabeça de descarga 20. À extremidade do cesto mais inferior pode ser conectado um sino de sucção 28 ou outro dispositivo adaptivo para puxar fluido para dentro da bomba.
[0083] A bomba de turbina vertical 10 pode ser estruturada com um número de rolamentos ou conjuntos de rolamento ao longo do comprimento do eixo de acionamento 12. Por exemplo, o eixo de acionamento 12, na primeira extremidade 14 ou extremidade de acionamento da bomba, se estende através de um conjunto de rolamento de vedação 30 que veda o conjunto de cabeça de descarga 20 com relação ao vazamento de fluido de bombeamento na direção para o motor de acionamento. Adicionalmente, rolamentos de eixo de linha 32 são providos em pontos de acoplamento dos comprimentos do eixo de acionamento 12 e em outros locais, quando exigido pelo projeto. Rolamentos, como descritos mais completamente abaixo, são providos em cada um dos cestos 26 da bomba. Adicionalmente, um sino de sucção rolamento 34 é provido no sino de sucção 28 para suportar o eixo de acionamento 12. Os rolamentos da exposição descritos daqui em diante são apropriados para uso em qualquer um desses locais de rolamento, mas é descrito abaixo com relação à posição de um rolamento num cesto 26 da bomba, como um uso de exemplo.
[0084] As Figuras 2-4 ilustram um primeiro aspecto do rolamento 40 desta exposição. O rolamento 40 geralmente compreende um corpo geralmente cilíndrico 42 tendo uma parede contínua 44 de espessura definida T. A parede contínua 44 define uma passagem central 43 através do corpo cilíndrico 42, que é dimensionada para receber um eixo de acionamento 12 através do mesmo. A parede contínua 44 tem uma superfície externa 45 e uma superfície interna 46, como visto nas Figuras 3 e 4. A superfície interna 46 provê uma superfície adjacente, também referida como um almofada 47, à superfície externa 48 de um eixo de acionamento rotativo 12. A superfície externa 45 do rolamento 40 é posicionada contra a estrutura de suporte 49, que é mostrada na figura 3 como o cesto 26. O rolamento 40 pode ser ajustado por pressão ou aparafusado na estrutura de suporte 49 por meios conhecidos. O corpo cilíndrico 42 é representado nos desenhos como sendo tubular, mas a parede externa pode ser configurad em qualquer número de maneiras para adaptar o corpo de rolamento a um particular uso ou posição dentro de uma bomba.
[0085] O rolamento 40 pode ser feito de qualquer material apropriado, incluindo material de metal temperado. As superfícies adjacentes, ou almofadas 47, do rolamento 40 podem, mais apropriadamente, ser revestido com material duro, com um material que aumenta a vida útil contra desgaste do rolamento 40. Tais revestimentos duros incluem, por exemplo, óxido de cromo e carboneto de tungstênio. Os rolamentos 40 podem ser de um projeto de almofada única ou de projeto de almofada múltipla 47, como mostrado nas Figuras 3 e 4, que representam um projeto de duas almofadas 47 tendo duas superfícies internas 46 que provêm duas superfícies de rolamento para o eixo de acionamento 12.
[0086] Como mais bem visto nas Figuras 3 e 4, o corpo cilíndrico 42 é formado com uma cavidade interna 50, em que um lubrificante é pré-carregado durante a montagem da bomba 10. O lubrificante pode ser qualquer material apropriado, tal como graxa. A graxa atua para lubrificar a área de contato entre a superfície interna 46 do rolamento 40 e a superfície externa 48 do eixo de acionamento 12.
[0087] O corpo cilíndrico 42 é configurad ainda com um ombro anular 52 que se estende para dentro a partir de uma primeira extremidade 54 do rolamento e um ombro anular 56 que se estende para dentro a partir da segunda extremidade 58 do corpo cilíndrico 42. Os ombros anulares 52, 56 são dimensionados em profundidade (quando medidos a partir da extremidade 54, 58 do corpo cilíndrico 42 para dentro na direção para a outra extremidade do corpo cilíndrico 42) para acomodar um ou mais (pelo menos um) elementos de vedação 59. Em algumas modalidades, somente uma extremidade do rolamento é arranjada com um ombro provido com um tal elemento de vedação 59.
[0088] Em uma modalidade particularmente apropriada, como mostrada nos desenhos, os elementos de vedação 59 podem ser uma série de vedações anulares de lábio 60 que circundam e contatam a superfície externa 48 do eixo de acionamento 12. Em uma modalidade particularmente apropriada, mostrada nas Figuras 2-4, cada ombro anular 52, 56 pode ser dimensionado para receber e reter duas vedações de lábio duplas 60. As vedações de lábio 60 podem preferivelmente ser construídas de um material forte e resiliente, tal como PTFE, embora outros materiais apropriados possam ser usados na construção das vedações de lábio 60. As vedações de lábio 60, como representadas na figura 7, podem também ser reforçadas com anéis de reforço 62. O uso de vedações de lábio em série 60 em cada ombro anular 52, 56 provê vedação melhorada do rolamento 40 contra a infiltração de lamas ou abrasivos para a superfície interna 46 do rolamento 40, especialmente se a vedação de lábio mais externa (isto é, a vedação de lábio mais perto à extremidade 54, 56 do corpo cilíndrico) falhar. Notavelmente, outros tipos de elementos de vedação, tal como vedações mecânicas ou outros dispositivos de vedação podem ser empregados, e vedações de lábio são descritas aqui somente a título de exemplo.
[0089] Embora o arranjo de vedação de lábio em série aumente a vida útil de serviço do rolamento, descobriu-se que a vida útil de serviço de vedação de lábio e a vida útil do rolamento propriamente dita poderiam ser aumentada até mesmo ainda mais por provisão de um dispositivo para equalizar o diferencial de pressão que existe entre o interior do rolamento, ou a cavidade de rolamento 50, e o ambiente fora do rolamento. Isto é, o inventor descobriu que um diferencial de pressão que existe entre a cavidade interna 50 do corpo cilíndrico 42 e a área fora do corpo cilíndrico faz com que as vedações de lábio falhem, por causa do exercimento de altas forças de pressão sobre as vedações de lábio. O inventor descobriu que a provisão de um elemento de equalização de pressão diminuiria a pressão sobre as vedações de lábio, aumentando assim a vida útil de serviço e capacidade de manipulação de pressão das vedações de lábio.
[0090] Assim, em um aspecto da exposição, um elemento de equalização de pressão 64 é provido no corpo cilíndrico 42 do rolamento 40. Um exemplo de um elemento de equalização de pressão 64 é mostrado nas Figuras 2-4. No aspecto ilustrado da exposição, o elemento de equalização de pressão 64 compreende um canal 65 formado no corpo cilíndrico 42. O canal 65 ilustrado nas Figuras 2-4 é um canal em labirinto 66 que se estende a partir de uma abertura 68, que é formada através da espessura T da parede contínua 44, para um ponto de saída 70 na segunda extremidade 58 do corpo cilíndrico 42. A abertura 68 na parede contínua 44 provê comunicação fluida entre a cavidade interna 50 do corpo cilíndrico e o canal em labirinto 66, enquanto mantém um grau de isolamento da cavidade interna 50 a partir do fluido bombeado durante o uso do rolamento 40 em uma bomba em operação.
[0091] Na operação da bomba, um diferencial de pressão é gerado através do rolamento 40 de forma que a cavidade interna 50 está a uma pressão inferior em relação à pressão que existe fora do rolamento 40 nas extremidades 54, 58 do rolamento 40, resultante do bombeamento de fluido. Por meio da provisão de um elemento de equalização de pressão 64 no rolamento 40, tal como o canal em labirinto 66, fluido bombeado exerce pressão sobre o canal em labirinto 66 no ponto de saída 70, forçando fluido a entrar no canal 66. Uma pressão resultante é exercida sobre a graxa no canal em labirinto 66, forçando a graxa a permanecer na cavidade interna 50 para lubrificar as superfícies adjacentes 47 da superfície interna 46 do corpo cilíndrico 42, em oposição ao fluido bombeado que entra nesta cavidade interna. Ao mesmo tempo, a equalização da pressão efetuada pelo canal em labirinto 66 reduz a pressão diferencial através das vedações de lábio 60, aumentando assim a vida útil de serviço das vedações de lábio. Consequentemente, o elemento de equalização de pressão 64 facilita uma elevada vida útil de serviço para tanto para os elementos de vedação 59 quanto para o rolamento 40 propriamente dito.
[0092] Outras modalidades que são operativas para regular o diferencial de pressão entre a cavidade interna 50 e o ambiente de câmara de bomba fora do rolamento 40, enquanto mantém a cavidade 50 em isolamento com relação ao fluido bombeado no ambiente de câmara de bomba, são apropriadas. O canal em labirinto 66 ilustrado nas figuras é, todavia, uma configuração possível para um elemento de equalização de pressão 64 que pode ser empregado no rolamento 40, e muitas outras configurações ou dispositivos possíveis podem ser empregados. O canal em labirinto 66, ou outro canal de um formato ou configuração diferente, funciona como um tipo de reservatório, para dentro ou para fora do qual o movimento do lubrificante permite que a pressão na cavidade 50 e na câmara de bomba seja equalizada. Outras formas disto são possíveis. Por exemplo, como mostrado nas Figuras 5-9, onde os mesmos elementos são ilustrados com os mesmos números de referência, o elemento de equalização de pressão 64 pode ser na forma de um canal em espiral 76. Nesta modalidade, o canal em espiral 76 circunda a superfície externa 45 do corpo cilíndrico 42 e se estende entre a abertura 68 e um ponto de saída 78 próximo à extremidade 58 do corpo cilíndrico 42. É também possível que mais do que um elemento de equalização de pressão 64 possa ser empregado no rolamento 40, um único elemento de equalização de pressão 64 sendo ilustrado nas figuras. É possível, por exemplo, para prover um elemento de equalização de pressão em qualquer uma ou em ambas as extremidades 54, 58 do corpo cilíndrico 42 do rolamento 40.
[0093] Num outro aspecto da exposição, ilustrado nas Figuras 10 e 11, um orifício de lubrificante 80 pode ser provido na estrutura de suporte 49, mostrada como o cubo 82 da caixa de cesto 26. O orifício de lubrificante 80 pode ser uma guarnição do tipo Zerk que é rosqueadamente provida no cubo 82. O orifício de lubrificante 80 é posicionado de forma que uma abertura 86 na parede contínua do rolamento 40, que se comunica com a cavidade 50, pode ser posicionada em comunicação fluida com o orifício de lubrificante 80 para prover dispositivos para injetar lubrificante através do cubo 82 da caixa de cesto 26, para o orifício de lubrificante 80 e para a cavidade 50 durante a montagem da bomba 10. O orifício de lubrificante 80 pode também ser configurado e posicionado para estar em comunicação fluida com a abertura 68 no rolamento 40. O orifício de lubrificante 80 pode também prover alguma medida de equalização de pressão em virtude de fluido pressurizado atuando sobre a abertura 84 do orifício de lubrificante 80 através do cubo 82, que força lubrificante para o orifício de lubrificante 80 na direção para a cavidade 50 do rolamento 40.
[0094] Num outro aspecto da exposição, o elemento de equalização de pressão 64 é posicionado entre o rolamento 40 e a estrutura de suporte 49 para o rolamento 40, mostrado, por exemplo, na figura 12, como sendo o cubo 82 da caixa de cesto 26. O elemento de equalização de pressão 64, nesta modalidade, pode ser na forma de um canal em espiral ou canal em labirinto 88, similar em configuração ao canal 66 mostrado na figura 2 ou na Figura 5, exceto que, em lugar de o canal ser formado na superfície externa do rolamento 40, como representado nas Figuras 2 e 5, o canal é formado na estrutura de suporte 49. O elemento de equalização de pressão 64 pode ser qualquer outro dispositivo ou configuração apropriado. O canal em labirinto 88 pode ser pré-acondicionado ou de outra maneira cheio com um lubrificante. O canal em labirinto 88 compreende uma primeira extremidade 90 que é posicionada para se comunicar com a abertura 68 no rolamento 40 para prover comunicação fluida com a cavidade 50 do rolamento 40, e tem uma segunda extremidade 92 que sai para o interior 94 da caixa de cesto 26. Assim, pressão na caixa de cesto 26 atua sobre o canal em labirinto 88 para forçar o lubrificante na direção para a cavidade do rolamento 40 da maneira previamente descrita. O elemento de equalização de pressão 64 mostrado na figura 12 provê equalização de pressão através do rolamento 40 e prolonga a vida útil de serviço das vedações de lábio 60, como previamente descrito.
[0095] O elemento de equalização de pressão 64, se manifestado no corpo cilíndrico 42 do rolamento 40 ou em uma superfície de suporte 49 para o rolamento 40, tal como uma porção de corpo de bomba, pode ser feito ou por usinagem do rolamento 40 ou usinagem da porção de corpo usando os métodos que são conhecidos e usados na indústria. Alternativamente, o rolamento 40 ou superfícies de suporte 49 podem ser produzidas por métodos de fundição, que são conhecidos na arte.
[0096] Uma bomba de turbina vertical, em que um conjunto de rolamento da presente exposição é instalado, é mais apropriadamente montada por primeiro prover a estrutura de suporte, tal como uma porção de corpo de bomba, um rolamento e um eixo de acionamento. Notavelmente, o corpo de bomba pode ser qualquer particular corpo de porção da bomba em que um rolamento do tipo exposto aqui é necessário, incluindo o corpo de bomba em uma junta de acoplamento entre comprimentos conjuntamente unidos de caixa de bomba, ou cestos que são providos para alojar um impelidor, ou outros elementos de caixa apropriados de uma bomba. O rolamento é então posicionado em engate com a estrutura de suporte ou caixa de porção de bomba e o eixo de acionamento é então posicionado através do corpo cilíndrico do rolamento. O rolamento é situado com relação ao eixo de acionamento de forma que o elemento de equalização de pressão é orientado na direção para uma área de formação de pressão elevada que resulta da rotação do eixo de acionamento, durante a operação da bomba, para facilitar a equalização de pressão entre um ponto interno ao rolamento próximo ao eixo de acionamento e a área de formação de pressão elevada. Assim, por exemplo, o elemento de equalização de pressão é orientado na direção para uma área da bomba onde um diferencial de pressão foi gerado por operação da bomba (isto é, rotação do eixo de acionamento), pelo que o diferencial de pressão é equalizado entre a cavidade interna 50 do rolamento 40 e uma área externa ao rolamento 40.
[0097] Dado experimental empregando um conjunto de rolamento como descrito nesta exposição demonstrou desempenho de vedação e rolamento, consistente e satisfatório, em várias pressões (algumas excedendo a taxa de pressão das vedações que foram usadas) que resultam a partir do elemento de equalização de pressão. O dado foi produzido por sequências de teste usando uma bomba de turbina vertical de quatro estágios, tendo seis conjuntos de rolamento - um conjunto de rolamento em cada um dos cestos e um conjunto de rolamento em cada retentor de rolamento no conjunto de coluna. A bomba foi testadas nas pressões, externas aos rolamentos, de desde cerca de 0,345 N/mm2 (5 psi) para acima de 18,616 N/mm2 (270 psi), e as vedações de lábio que foram usadas foram classificadas desde entre 0,414 N/mm2 (60 psi) até 0,689 N/mm2 (100 psi). O desempenho de vedação de lábio e padrões de desgaste foram consistentes, independentemente da quantidade de pressão externa, indicando assim que a equalização de pressões foi obtida com êxito com os conjuntos de rolamento. Não foi observada falha nas vedações de lábio, indicando também que equalização de pressão foi obtida. A operação prolongada ou estendida (por exemplo, por vinte e quatro horas) revelou pouco, se algum, desgaste apreciável sobre o eixo e mancais de apoio, que é uma melhoria significativa sobre as estruturas e as operações convencionais, nas quais a operação da bomba para quantidades de tempo similares mostraram algum grau de desgaste no eixo e mancais de apoio.
[0098] O rolamento da presente exposição provê maior vida útil de serviço do rolamento e de seus sub-elementos, isto é, as vedações de lábio. O rolamento também provê melhor operação de bombas de turbina verticais por eliminar efetivamente a necessidade de mecanismos de lavagem.
[0099] Na descrição precedente de certas modalidades, terminologia específica foi utilizada para a clareza. Todavia, a exposição não é destinada a ser limitada aos termos específicos assim selecionados, e deve ser entendido que cada termo específico inclui outros equivalentes mecânicos que operam de uma maneira similar para alcançar uma finalidade técnica similar. Termos tais como "esquerda" e direita", "dianteiro" e "traseiro", "acima" e "abaixo" e similares são usados como palavras de conveniência para prover pontos de referência e não devem ser interpretados como termos limitativos.
[00100] Nesta descrição, a palavra "compreendendo" deve ser entendida em seu sentido "aberto", isto é, no sentido de "incluindo", e assim não limitada a seu sentido "fechado", que é o sentido de “consistindo somente de”. Um correspondente significado deve ser atribuído às palavras correspondentes "compreendem", "composto" e "compreende", onde eles aparecem.
[00101] Em adição, o precedente descreve somente algumas modalidades da(s) invenção(s), e alterações, modificações, adições e/ou modificações podem feitas às mesmas sem fugir do escopo e espírito das modalidades expostas, as modalidades sendo ilustrativas e não restritivas.
[00102] Além disso, invenção(s) foram descritas em conexão com o que são atualmente consideradas serem as modalidades mais práticas e preferidas, deve ser entendido que a invenção não deve ser limitada às modalidades expostas, mas, pelo contrário, é pretendido cobrir várias modificações e arranjos equivalentes incluídos dentro do espírito e escopo da(s) invenção(s). Também, as várias modalidades descritas acima podem ser implementadas em conjunção com outras modalidades, por exemplo, aspectos de uma modalidade podem ser combinados com aspectos de outra modalidade para realizar ainda outras modalidades. Ainda, cada característica ou componente independente de qualquer conjunto dado pode constituir modalidade adicional.
Claims (22)
1. Conjunto de rolamento para suportar um eixo de acionamento dentro de uma bomba de turbina vertical, o conjunto de rolamento caracterizado pelo fato de que compreende: um corpo cilíndrico tendo uma parede contínua definindo uma passagem para receber um eixo de acionamento através da mesma, e tendo uma superfície externa, uma superfície interna, uma primeira extremidade e uma segunda extremidade; uma cavidade interna formada ao longo da dita superfície interna do dito corpo cilíndrico; uma abertura formada através da dita parede contínua e posicionada em comunicação fluida com a dita cavdade interna; um ombro anular estendendo-se para dentro a partir de pelo menos uma da dita primeira extremidade e da dita segunda extremidade, o dito ombro anular sendo estruturado para receber e reter pelo menos um elemento de vedação; pelo menos um elemento de vedação posicionado no dito ombro anular; e um elemento de equalização de pressão formado no dito corpo cilíndrico em comunicação fluída com a dita cavidade interna através da dita abertura para facilitar a equalização de pressão entre um ponto de pressão próximo à cavidade interna e uma área de formação de pressão elevada próxima a pelo menos uma da dita primeira extremidade e da dita segunda extremidade0 . enquanto mantém um grau de isolamento da cavidade interna ao fluido bombeado durante o uso do conjunto de rolamento em uma bomba operante.
2. Conjunto de rolamento de acordo com a reivindicação 1, caracterizado adicionalmente pelo fato de que compreende um ombro anular formado em cada uma da dita primeira extremidade e da dita segunda extremidade do dito corpo cilíndrico.
3. Conjunto de rolamento de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito elemento de equalização de pressão compreende um canal em labirinto formado ao longo da dita superfície externa do dito corpo cilíndrico e estendendo-se a partir da dita abertura para uma da dita primeira extremidade ou da dita segunda extremidade do dito corpo cilíndrico.
4. Conjunto de rolamento de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito elemento de equalização de pressão é um canal em espiral formado ao longo da dita superfície externa do dito corpo cilíndrico para circundar o dito corpo cilíndrico, e estendendo-se a partir da dita abertura para uma da dita primeira extremidade ou da dita segunda extremidade do dito corpo cilíndrico.
5. Conjunto de rolamento de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito pelo menos um elemento de vedação compreende adicionalmente uma série de vedações de lábio.
6. Conjunto de rolamento de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a dita cavidade é preenchida com um lubrificante.
7. Bomba de turbina vertical, caracterizada pelo fato de que compreende: um eixo de acionamento sendo conectado operativamente a um dispositivo de acionamento para girar o dito eixo de acionamento; um elemento de caixa circundando o dito eixo de acionamento e provendo uma estrutura de suporte; um rolamento posicionado entre o dito elemento de caixa e o dito eixo de acionamento, o dito rolamento compreendendo, um corpo cilíndrico tendo uma parede contínua definindo uma passagem para receber o eixo de acionamento através da mesma, e tendo uma superfície externa, uma superfície interna, uma primeira extremidade e uma segunda extremidade; uma cavidade interna formada ao longo da dita superfície interna do dito corpo cilíndrico; uma abertura formada através da dita parede contínua e posicionada em comunicação fluida com a dita cavdade interna; um ombro anular estendendo-se para dentro a partir de pelo menos uma da dita primeira extremidade e da dita segunda extremidade, o dito ombro anular sendo estruturado para receber e reter pelo menos um elemento de vedação no mesmo; e um elemento de equalização de pressão posicionado entre o dito elemento de caixa e o dito rolamento e estando em comunicação fluida com a dita cavidade interna do dito corpo cilíndrico, o elemento de equalização de pressão contendo, pelo menos em parte, uma quantidade de lubrificante e sendo posicionado para manter um grau de isolamento da cavidade interna ao fluido bombeado durante o uso do conjunto de rolamento em operação da bomba; e pelo menos um impelidor conectado operativamente ao dito eixo de acionamento para rotação pelo mesmo.
8. Bomba de turbina vertical de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que o elemento de equalização de pressão compreende um canal em labirinto.
9. Bomba de turbina vertical de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que o canal em labirinto é formado na superfície externa do dito corpo cilíndrico.
10. Bomba de turbina vertical de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que o canal em labirinto é formado no elemento de caixa.
11. Bomba de turbina vertical de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que o elemento de equalização de pressão compreende um canal em espiral.
12. Bomba de turbina vertical de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que o canal em espiral é formado na superfície externa do dito corpo cilíndrico.
13. Bomba de turbina vertical de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que o canal em espiral é formado no dito elemento de caixa.
14. Elemento de equalização de pressão para um conjunto de rolamento de uma bomba, o elemento de equalização de pressão caracterizado pelo fato de que compreende: um rolamento posicionado, no uso, entre um eixo de acionamento rotacional e uma porção de caixa de bomba estacionária, o dito rolamento tendo uma parede contínua, uma cavidade interna para reter um lubrificante na mesma, e tendo uma abertura que se estende através da dita parede contínua a partir da dita cavidade interna para um ponto externo ao dito rolamento; um elemento de canal estendendo-se a partir da dita abertura através da dita parede de rolamento para uma posição externa ao dito rolamento, em que o elemento de equalização de pressão contém pelo menos em parte um quantidade de lubrificante, enquanto mantendo um grau de isolamento da cavidade interna ao fluido bombeado durante uso do conjunto de rolamento em uma bomba operante.
15. Elemento de equalização de pressão de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o dito elemento de canal é formado em uma superfície externa do dito rolamento.
16. Elemento de equalização de pressão de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o dito elemento de canal é formado na dita porção de caixa de bomba estacionária.
17. Método para suportar um eixo de acionamento rotacional em uma bomba, caracterizado pelo fato de que compreende: prover um eixo de acionamento tendo uma superfície externa e um eixo geométrico de rotação; prover um rolamento compreendendo um corpo cilíndrico tendo uma cavidade interna e uma passagem formada através do corpo cilíndrico para receber um eixo de acionamento, e tendo pelo menos um elemento de vedação; prover um elemento de equalização de pressão entre o eixo de acionamento e o rolamento que inclui um elemento que se estende da cavidade interna para um ponto externo ao dito rolamento; posicionar o eixo de acionamento através da passagem do rolamento para posicionar o rolamento em torno do eixo de acionamento e para posicionar o elemento de equalização de pressão para se estender, através de uma abertura, da cavidade interna do rolamento para um ponto externo ao rolamento; e gerar um diferencial de pressão através do rolamento para atuar sobre o elemento de equalização de pressão para preservar o pelo menos um elemento de vedação do rolamento e para prover isolamento da cavidade interna a partir de uma área de pressão externa ao rolamento, enquanto mantendo um grau de isolamento da cavidade interna ao fluido bombeado durante uso do rolamento em uma bomba operante.
18. Método de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que a cavidade interna é formada para ser orientada na direção e posicionada adjacente ao eixo de acionamento, e em que o elemento de equalização de pressão do corpo cilíndrico inclui adicionalmente um canal em comunicação fluida com a cavidade interna e estendendo-se a partir da cavidade interna para uma superfície externa do corpo cilíndrico, o canal contendo uma quantidade de lubrificante, pelo que, na geração do diferencial de pressão, o elemento de equalização de pressão opera para equalizar a pressão entre a cavidade interna e o exterior do rolamento.
19. Método para montar uma bomba, caracterizado pelo fato de que compreende: prover um eixo de acionamento; prover uma estrutura de suporte na proximidade do eixo de acionamento; prover um rolamento compreendendo um corpo cilíndrico tendo uma parede contínua com uma abertura através da mesma, e tendo uma passagem para receber um eixo de acionamento através da mesma, prover um elemento de equalização de pressão posicionado em contato com o corpo cilindro e em comunicação fluida com um ponto interno ao corpo cilíndrico próximo ao eixo de acionamento através de uma abertura através da dita parede contínua; posicionar o rolamento em torno do eixo de acionamento e em engate com a estrutura de suporte; e orientar o elemento de equalização de pressão na direção de uma área de formação de pressão elevada que resulta da rotação do eixo de acionamento para facilitar a equalização de pressão entre um ponto interno ao rolamento próximo ao eixo de acionamento e a área de formação de pressão elevada, enquanto mantém um grau de isolamento da cavidade interna ao fluido bombeado durante o uso do rolamento em uma bomba operante.
20. Método de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que o corpo cilíndrico do rolamento inclui uma cavidade interna formada para ser orientada na direção e posicionada adjacente ao eixo de acionamento, e em que o elemento de equalização de pressão do corpo cilíndrico inclui adicionalmente um canal em comunicação fluida com a cavidade interna, que se estende a partir da cavidade interna para uma superfície externa do corpo cilíndrico, o canal contendo uma quantidade de lubrificante, em que orientar o elemento de equalização de pressão na direção de uma área de pressão elevada compreende ainda expor o lubrificante dentro do canal à área de pressão elevada.
21. Método de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que o corpo cilíndrico do rolamento inclui pelo menos um elemento de vedação posicionado em uma extremidade do corpo cilíndrico, o método compreendendo adicionalmente orientar o corpo cilíndrico do rolamento para dispor o pelo menos um elemento de vedação na direção da área de pressão elevada.
22. Método de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que a cavidade interna e canal do elemento de equalização de pressão são preenchidos com lubrificante depois de posicionar o rolamento em torno do eixo de acionamento.
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201161523949P | 2011-08-16 | 2011-08-16 | |
| US61/523,949 | 2011-08-16 | ||
| PCT/US2012/051094 WO2013025880A1 (en) | 2011-08-16 | 2012-08-16 | Bearing assembly for a vertical turbine pump |
| US13/587,178 US8790072B2 (en) | 2011-08-16 | 2012-08-16 | Bearing assembly for a vertical turbine pump |
| US13/587,178 | 2012-08-16 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BR112014003251A2 BR112014003251A2 (pt) | 2017-03-01 |
| BR112014003251B1 true BR112014003251B1 (pt) | 2021-02-23 |
Family
ID=47712770
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BR112014003251-3A BR112014003251B1 (pt) | 2011-08-16 | 2012-08-16 | conjunto de rolamento para uma bomba de turbina vertical |
Country Status (13)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8790072B2 (pt) |
| EP (1) | EP2745017B1 (pt) |
| CN (1) | CN103874860B (pt) |
| AR (1) | AR087583A1 (pt) |
| AU (1) | AU2012296526B2 (pt) |
| BR (1) | BR112014003251B1 (pt) |
| CA (1) | CA2845547C (pt) |
| CL (1) | CL2014000347A1 (pt) |
| EA (1) | EA201490467A1 (pt) |
| MX (1) | MX350899B (pt) |
| PE (1) | PE20141266A1 (pt) |
| WO (1) | WO2013025880A1 (pt) |
| ZA (1) | ZA201401063B (pt) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6455179B2 (ja) | 2015-01-26 | 2019-01-23 | 株式会社Ihi | センターベントチューブ調芯機構及びセンターベントチューブ支持装置 |
| US10941779B2 (en) * | 2017-04-07 | 2021-03-09 | Baker Hughes, A Ge Company, Llc | Abrasion resistant inserts in centrifugal well pump stages |
| US11085457B2 (en) * | 2017-05-23 | 2021-08-10 | Fluid Equipment Development Company, Llc | Thrust bearing system and method for operating the same |
| US10851689B2 (en) * | 2018-06-13 | 2020-12-01 | Rolls-Royce Corporation | Drainage path for a bearing sump in a vertically oriented turbine engine |
| US11181123B2 (en) * | 2019-03-22 | 2021-11-23 | Apergy Esp Systems, Llc | Downhole centrifugal pump diffuser with protuberant vanes |
| FR3101129B1 (fr) * | 2019-09-24 | 2021-08-27 | Safran Trans Systems | Restricteur d’huile pour la lubrification de secours d’un element de turbomachine d’aeronef |
Family Cites Families (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1272681A (en) * | 1916-07-19 | 1918-07-16 | Mahlon E Layne | Pump mechanism. |
| US3288075A (en) * | 1964-11-27 | 1966-11-29 | Tait Mfg Co The | Pumps |
| US3955859A (en) * | 1975-03-25 | 1976-05-11 | The Torrington Company | Bearing with multiple lip seal |
| JPS5813781B2 (ja) | 1978-10-19 | 1983-03-15 | 三井造船株式会社 | 軸封装置の均圧構造 |
| US4279452A (en) * | 1979-05-24 | 1981-07-21 | Bank Of America N.T. & S.A. | Bearing assembly |
| US4743034A (en) * | 1987-03-27 | 1988-05-10 | Durametallic Corporation | Labyrinth bearing protector seal |
| AU1900888A (en) * | 1987-12-03 | 1989-06-08 | Rockwell International Corporation | Pump hydrostatic bearing assembly |
| US5147179A (en) | 1989-12-08 | 1992-09-15 | Bransch Edward J | Turbine pump with multistage venting of lubricating fluid flow |
| US5413459A (en) * | 1991-10-01 | 1995-05-09 | Crane Co. | Verticle turbine pump |
| US5215384A (en) * | 1992-04-16 | 1993-06-01 | Dresser-Rand Company | Self-centering squeeze film damper bearing |
| JP3085561B2 (ja) | 1992-09-02 | 2000-09-11 | 株式会社日立製作所 | スクリュー真空ポンプ |
| JPH09303281A (ja) | 1996-05-14 | 1997-11-25 | Ebara Corp | 二重胴多段ポンプの構造 |
| US6318896B1 (en) * | 1999-11-10 | 2001-11-20 | The Boeing Company | Annular bearing with diffuser and inlet flow guide |
| CA2299606C (en) * | 2000-02-25 | 2007-08-21 | Cn & Lt Consulting Ltd. | Bearing assembly for wellbore drilling |
| SE516277C2 (sv) * | 2000-05-18 | 2001-12-10 | Skf Sverige Ab | Lagerarrangemang för en axel samt användning av ett lagerarrangemang |
| US6566774B2 (en) * | 2001-03-09 | 2003-05-20 | Baker Hughes Incorporated | Vibration damping system for ESP motor |
| JP2003065289A (ja) * | 2001-08-24 | 2003-03-05 | Nsk Ltd | ウォータポンプ用シール装置とウォータポンプ用回転支持装置とウォータポンプ |
| US6966746B2 (en) | 2002-12-19 | 2005-11-22 | Honeywell International Inc. | Bearing pressure balance apparatus |
| DE10322631A1 (de) * | 2003-05-20 | 2004-12-09 | Mtu Aero Engines Gmbh | Wälzlager für den geschmierten und gekühlten Dauerbetrieb bei hohen Drehzahlen |
| US7153028B2 (en) * | 2004-01-14 | 2006-12-26 | Minebea Co., Ltd. | Hydrodynamic bearing system |
| CN2830726Y (zh) * | 2005-10-28 | 2006-10-25 | 上海连成（集团）有限公司 | 一种能防止多级油泵主轴轴向窜动的滑动轴承 |
| US7665975B2 (en) | 2005-12-20 | 2010-02-23 | Baker Hughes Incorporated | Seal section oil seal for submersible pump assembly |
| JP4888155B2 (ja) | 2007-02-22 | 2012-02-29 | 株式会社島津製作所 | 回転機器 |
| JP4835861B2 (ja) | 2007-02-22 | 2011-12-14 | 株式会社島津製作所 | 回転機器 |
| EP2137412B1 (de) | 2007-04-17 | 2012-12-05 | Spinnler Engineering | Verdrängermaschine nach dem spiralprinzip |
| CN201526459U (zh) * | 2009-09-17 | 2010-07-14 | 上海连成（集团）有限公司 | 一种使用脂润滑自密封导轴承的轴流泵 |
-
2012
- 2012-08-16 WO PCT/US2012/051094 patent/WO2013025880A1/en active Application Filing
- 2012-08-16 CA CA2845547A patent/CA2845547C/en active Active
- 2012-08-16 BR BR112014003251-3A patent/BR112014003251B1/pt active IP Right Grant
- 2012-08-16 EA EA201490467A patent/EA201490467A1/ru unknown
- 2012-08-16 MX MX2014001666A patent/MX350899B/es active IP Right Grant
- 2012-08-16 CN CN201280050775.9A patent/CN103874860B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2012-08-16 AU AU2012296526A patent/AU2012296526B2/en active Active
- 2012-08-16 AR ARP120103028A patent/AR087583A1/es active IP Right Grant
- 2012-08-16 US US13/587,178 patent/US8790072B2/en active Active
- 2012-08-16 PE PE2014000216A patent/PE20141266A1/es active IP Right Grant
- 2012-08-16 EP EP12824366.4A patent/EP2745017B1/en active Active
-
2014
- 2014-02-11 ZA ZA2014/01063A patent/ZA201401063B/en unknown
- 2014-02-11 CL CL2014000347A patent/CL2014000347A1/es unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103874860A (zh) | 2014-06-18 |
| AR087583A1 (es) | 2014-04-03 |
| AU2012296526A1 (en) | 2014-02-27 |
| EP2745017A1 (en) | 2014-06-25 |
| MX350899B (es) | 2017-09-22 |
| AU2012296526B2 (en) | 2016-09-22 |
| PE20141266A1 (es) | 2014-10-03 |
| CA2845547A1 (en) | 2013-02-21 |
| MX2014001666A (es) | 2014-07-09 |
| EP2745017B1 (en) | 2018-12-12 |
| EP2745017A4 (en) | 2015-07-01 |
| CA2845547C (en) | 2018-09-11 |
| EA201490467A1 (ru) | 2014-08-29 |
| CL2014000347A1 (es) | 2014-09-05 |
| US8790072B2 (en) | 2014-07-29 |
| ZA201401063B (en) | 2016-11-30 |
| WO2013025880A1 (en) | 2013-02-21 |
| BR112014003251A2 (pt) | 2017-03-01 |
| CN103874860B (zh) | 2016-07-06 |
| US20130045078A1 (en) | 2013-02-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| BR112014003251B1 (pt) | conjunto de rolamento para uma bomba de turbina vertical | |
| US7665975B2 (en) | Seal section oil seal for submersible pump assembly | |
| US8016571B2 (en) | Thrust and intake chamber for pump | |
| US10151314B2 (en) | Gear-driven flow-through pitot tube pump | |
| WO2020156089A1 (zh) | 一种具有压力补偿功能的深水水泵 | |
| US20180180056A1 (en) | Vertical suspended centrifugal pump | |
| CN105041655B (zh) | 脉动衰减组件 | |
| US9777560B2 (en) | Auxiliary face seal for submersible well pump seal section | |
| KR20140043311A (ko) | 스프링 활성 순부를 구비한 유관 변환기 | |
| CN109372758B (zh) | 一种立式液下长轴泵 | |
| KR102087369B1 (ko) | 스위블 조인트 | |
| US20190331171A1 (en) | Reciprocation-dampening drive shaft assembly | |
| US10655632B2 (en) | Shaft seal device and vertical pump with this shaft seal device | |
| JP6745876B2 (ja) | 立軸ポンプ | |
| CN209704858U (zh) | 一种具有压力补偿功能的深水水泵 | |
| CN208089612U (zh) | 一种新型潜水式双吸泵结构 | |
| WO2011038347A1 (en) | Axial fan compact bearing viscous pump | |
| JP5567418B2 (ja) | 水中回転機器 | |
| US1179802A (en) | Centrifugal pump. | |
| KR20190114385A (ko) | 스위블 조인트 | |
| US1124514A (en) | Hydraulic stuffing-box. | |
| CN207377694U (zh) | 一种单级悬臂液力透平装置 | |
| BRMU8802106U2 (pt) | bomba de vortex progressiva com motor submerso |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| B06F | Objections, documents and/or translations needed after an examination request according [chapter 6.6 patent gazette] | ||
| B06U | Preliminary requirement: requests with searches performed by other patent offices: procedure suspended [chapter 6.21 patent gazette] | ||
| B09A | Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette] | ||
| B16A | Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette] |
Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 16/08/2012, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS. |