BR112017025685B1

BR112017025685B1 - Carcaça de bomba para uma bomba helicoidal excêntrica e bomba helicoidal excêntrica equipada com a mesma

Info

Publication number: BR112017025685B1
Application number: BR112017025685-1A
Authority: BR
Inventors: Mikael Tekneyan; Philipp Nuebl; Magdalena Bruening
Original assignee: Netzsch Pumpen & Systeme Gmbh
Priority date: 2015-06-12
Filing date: 2016-06-09
Publication date: 2022-10-25
Also published as: EP3308025A1; DE102015007521A1; CN107743548B; CN107743548A; US10767646B2; BR112017025685A2; EP3308025B1; US20180252211A1; WO2016198037A1; DE102015007521B4

Abstract

A presente invenção refere-se a uma carcaça de bomba (10) para uma bomba helicoidal excêntrica (100), compreendendo um eixo longitudinal (L) e um espaço oco (H), estendido axialmente, formado entre uma abertura (A), no lado do acionamento, e uma abertura (P), no lado da bomba, sendo que a abertura (P) no lado da bomba está fechada por um corpo de carcaça principal (12) e uma tampa (14) fixada de modo removível no mesmo, sendo que o corpo de carcaça principal (12) apresenta uma superfície de guia (F) axial, em forma de segmento de círculo, oposta à tampa (14).

Description

[001] A presente invenção refere-se a uma carcaça de bomba para uma bomba helicoidal excêntrica e uma bomba helicoidal excêntrica com essa carcaça de bomba.

[002] Do documento DE 10 2008 021 919 A1 é conhecida uma bomba helicoidal excêntrica.

[003] A invenção tem a tarefa de pôr à disposição uma carcaça de bomba para uma bomba helicoidal excêntrica, que possibilita um acesso fácil ao interior da carcaça, bem como um a possibilidade de desmontagem fácil da disposição de bomba helicoidal excêntrica.

[004] A tarefa é solucionada de acordo com a invenção por uma carcaça de bomba para uma bomba helicoidal excêntrica.

[005] Pelo fato de que o corpo de carcaça principal apresenta uma superfície de guia axial oposta em forma de segmento de círculo, oposta à tampa, um elemento de flange de estator complementar à superfície de guia, particularmente, o flange de vedação do mesmo, pode ser guiado de modo axialmente deslocável do corpo de carcaça principal. Nesse caso, "oposta à tampa" significa no outro lado de um plano horizontal, que inclui o eixo longitudinal da carcaça de bomba, e "em forma de segmento de círculo", significa uma superfície de segmento de círculo, com um raio predeterminado em torno do eixo longitudinal. De preferência, a superfície de guia encontra-se na metade inferior do corpo de carcaça principal, particularmente internamente, no fundo do corpo de carcaça principal. Dessa maneira fica assegurado de que um elemento de flange de estator, guiado de modo deslocável sobre a superfície de guia, pode ser tirado radialmente para cima, pela abertura de tampa no corpo de carcaça principal.

[006] Além disso, a superfície de guia axial estende-se, de preferência, apenas em uma região do corpo de carcaça principal coberta pela tampa, uma vez que, desse modo, um trabalho na superfície de guia na produção do corpo de carcaça principal é mais simples na região da abertura da tampa. Nesse caso, a região coberta pela tampa deve ser entendida como uma projeção da tampa perpendicularmente ao eixo longitudinal sobre o corpo de carcaça principal.

[007] De preferência, além disso, a tampa está dotada de uma superfície periférica interna em forma de segmento de círculo, situada oposta à superfície de guia, que tem a mesma distância como a superfície de guia radialmente do eixo longitudinal, e está limitada axialmente por dentro por uma saliência da tampa, que se estende radialmente para dentro e que se encontra, de preferência, oposta à superfície de guia. A superfície periférica interna, em forma de segmento de círculo, oposta, que tem a mesma distância radialmente do eixo longitudinal como a superfície de guia, forma junto com a superfície de guia uma superfície de segmento de círculo fechada, que serve para recepção do flange de vedação de um elemento de flange de estator circular, complementar, que está apoiado com um anel de vedação de modo hermético para fluido sobre uma superfície de segmento circular desse tipo, para vedar o espaço oco da carcaça de bomba para o exterior. Pela saliência de tampa descrita em direção ao eixo longitudinal, que se encontra, de preferência, oposta à superfície de guia do corpo de carcaça principal e limita, de preferência, axialmente a superfície periférica interna da tampa, de tal modo que a superfície de guia do corpo de carcaça principal estende-se mais longe em direção ao lado de acionamento do corpo de carcaça principal do que a superfície periférica interna, um elemento de flange de estator encostado sobre a superfície de guia e a superfície periférica interna, é impedido, por meio da saliência da tampa, com a tampa fixada no corpo de carcaça, de ser deslocado na direção da abertura no lado do acionamento. Vantajosamente, a superfície de guia tem um comprimento axial, que é pelo menos o dobro da superfície periférica interna em forma de segmento de círculo, uma vez que desse modo pode ser constatado com segurança se um elemento de flange de estator se encontra em uma posição deslocada na direção da abertura, no lado do acionamento, no qual a fixação da tampa no corpo de carcaça principal não deve ocorrer.

[008] Um aprimoramento vantajoso prevê que a superfície de guia esteja limitada axialmente por fora por uma saliência radial do corpo de carcaça principal. Essa saliência faz com que um elemento de flange de estator guiado sobre a superfície de guia não pode ser empurrado axialmente para fora do corpo de carcaça principal, e, ao mesmo tempo, representa um esbarro de posicionamento, que determina a posição de montagem correta de um conjunto constituído de rotor, estator e elemento de flange de estator. Vantajosamente, a superfície de guia, além disso, está interrompida por uma saliência de fixação, que se salienta de modo escalonado para dentro, e que divide a superfície de guia em uma região de retenção no lado da bomba e uma região de guia, no lado do acionamento, sendo que a região de retenção estende- se em forma de ranhura em direção periférica, entre o esbarro de posicionamento e a saliência de fixação, de tal modo que o flange de vedação do elemento de flange de estator pode ser embutido, de preferência, de modo ajustado por encaixe positivo, para fixar axialmente o elemento de flange de estator, tanto na direção do lado da bomba como também na direção do lado de acionamento. Vantajosamente, uma borda da saliência de fixação, axialmente no lado da bomba, está alinhada com uma borda da saliência de tampa, axialmente no lado da bomba, em um plano perpendicular ao eixo longitudinal. Um colar de flange de estator (flange de vedação), inerido na região de retenção da superfície de guia, é fixado desse modo pela tampa e pelo corpo de carcaça principal contra um deslocamento na direção do lado do acionamento da carcaça de bomba.

[009] Além disso, é vantajoso quando um plano de contato entre a tampa e o corpo de carcaça principal se estende obliquamente ao eixo longitudinal da carcaça de bomba. Isso possibilita uma produção e montagem mais simples da tampa e uma vedação aperfeiçoada entre tampa e corpo de carcaça principal, devido à possibilidade do uso de um elemento de vedação plano. Vantajosamente, o corpo de carcaça principal apresenta uma reentrância prevista para recepção de um elemento de vedação plano, que impede um deslizamento ou queda da vedação, durante a montagem da tampa.

[0010] Em uma modalidade vantajosa, está previsto que um elemento de flange de estator, acoplável com a carcaça de bomba, seja deslocável axialmente sobre a superfície de guia e a tampa fixada no corpo de carcaça principal impede um deslocamento do elemento de flange de estator na direção da abertura no lado de acionamento. A carcaça de bomba e o elemento de flange de estator podem formar um conjunto de carcaça de bomba, que depois pode ser montado em uma bomba helicoidal excêntrica existente. Uma estrutura desse tipo oferece, além disso, uma proteção do elemento de flange de estator contra uma trepidação no transporte da carcaça de bomba, com a tampa montada. Além disso, podem ser evitados erros de montagem, uma vez que primeiramente a tampa precisa ser retirada, antes de o elemento de flange de estator poder ser deslocado na direção da abertura, no lado do acionamento da carcaça de bomba, de modo que o comprimento total axial do conjunto de carcaça de bomba pode ser diminuído, para montagem em uma bomba helicoidal excêntrica. O elemento de flange de estator compreende, de preferência, um cilindro oco, que em sua uma extremidade no lado do acionamento tem um colar de guia radial, que pode estar formado como flange de vedação, e em sua outra extremidade, no lado da bomba, tem um colar de flange de estator radial, sendo que o elemento de flange de estator está apoiado com seu colar de guia sobre a superfície de guia e o colar de flange de estator pode estar distanciado para fora da abertura de bomba e ser posto em conexão operacional com um estator. Vantajosamente, o colar de flange de estator impede que o elemento de flange de estator, com a tampa retirada, possa ser deslocado complementarmente para dentro do corpo de carcaça principal. Dessa maneira, a deslocabilidade axial do elemento de flange de estator está limitada com a tampa desmontada, de modo que é mais fácil de ser realizado um posicionamento correto do elemento de flange de estator no corpo de carcaça principal, antes de uma fixação da tampa no corpo de carcaça principal. Vantajosamente, o colar de guia do elemento de flange de estator apresenta uma chanfradura, que é complementar a uma chanfradura da saliência da tampa, que se estende radialmente para dentro, de modo que com progressiva aproximação da tampa ao corpo de carcaça principal, na fixação da mesma um no outro, o elemento de flange posicionado entre os mesmos é deslocado axialmente na direção oposta à abertura no lado do rotor da carcaça de bomba e fixada contra uma migração de retorno.

[0011] Além disso, é de vantagem que o corpo de carcaça principal, tal como descrito, limita a deslocabilidade axial do elemento de flange de estator, em uma direção afastada da abertura no lado do acionamento, com o que é impedida uma queda do elemento de flange de estator para fora da carcaça de bomba. Vantajosamente, existe para esse fim pelo menos uma das saliências de posicionamento ou fixação já descritas.

[0012] Pelo fato de que o elemento de flange de estator está disposto entre o estator e a carcaça de bomba de tal modo que no estado fixado da tampa, fixa uma extremidade de estator em um receptáculo de estator complementar ao mesmo do bocal de conexão, o estator, com a tampa fixada, não pode ser retirada da bomba helicoidal de excêntrico, isto é, a tampa fixa o estator através do elemento de flange de estator em sua posição de montagem.

[0013] É particularmente vantajoso que o estator, com a tampa retirada, é deslocável axialmente por uma distância tal para fora do bocal de conexão na direção da carcaça de bomba, que ele se desprende do receptáculo de estator do bocal de conexão. Isso possibilita uma construção radial com economia de espaço do estator da bomba helicoidal de excêntrico.

[0014] De preferência, o estator, o rotor e o elemento de flange de estator formam um conjunto, que pode ainda estar completado por um elemento de acoplamento fixado na extremidade de rotor no lado do acionamento. O estator, o rotor, o elemento de flange de estator, um elemento de acoplamento fixado na extremidade de toro no lado do acionamento e uma seção de eixo cardan, no lado da bomba, anexado na extremidade no lado do acionamento do elemento de acoplamento, também podem formar um conjunto sendo que a seção de eixo cardan no lado da bomba está conectada de modo desprendível com outra seção de eixo cardan no lado do acionamento, que corresponde ao trajeto de deslocamento axial necessário do conjunto, para poder retirar esse último da bomba helicoidal de excêntrico; depois, o espaço oco da carcaça de bomba e os outros componentes que ali se encontram estão acessíveis para manutenção ou montagem e desmontagem. A conexão desprendível, rígida à torção, com uma distância de deslocamento axial suficiente, em vez de estar prevista no eixo cardan, também pode estar prevista no elemento de acoplamento de acordo com o mesmo princípio. De preferência, o elemento de flange de estator está formado em uma peça com o estator.

[0015] A invenção é explicada a seguir por meio de desenhos esquemáticos. Mostram:

[0016] Figura 1 uma carcaça de bomba de acordo com a invenção em uma vista em explosão tridimensional,

[0017] Figura 2 a carcaça de bomba montada da figura 1, com um elemento de flange de estator em vista lateral,

[0018] Figura 3 uma bomba helicoidal excêntrica de acordo com a invenção, com tampa desmontada da carcaça de bomba, e

[0019] Figura 4 a bomba helicoidal excêntrica da figura 3, com conjunto de bomba retirado.

[0020] A figura 1 mostra uma carcaça de bomba 10 em um ramal de acionamento de uma bomba helicoidal excêntrica 100, que consiste em um corpo de carcaça principal 12 tubular e uma tampa 14 a ser fixada no mesmo, bem como uma vedação em forma de U disposta entre os dois. A carcaça de bomba 10 tem um espaço oco H, estendido axialmente através da mesma, que se estende entre duas aberturas P, A, no lado terminal, isto é, entre uma abertura P no lado da bomba uma abertura A, no lado do acionamento. Nesse caso, a abertura P no lado da bomba está fechada pelo corpo de carcaça principal 12 e pela tampa 14, fixada de modo removível no mesmo. Um plano de contato K entre o corpo de carcaça principal 12 e a tampa 14 estende-se obliquamente a um eixo longitudinal L da carcaça de bomba 10 (figura 2). Para fixação a tampa 14 no corpo de carcaça principal 12 estão previstos orifícios de tampa 18, bem como orifícios de carcaça principal 20 ajustados aos mesmos, nos quais são inseridos parafusos 19 (figura 3).

[0021] Na região da abertura P no lado da bomba da carcaça de bomba 10, o corpo de carcaça principal 12 apresenta uma superfície de guia F, oposta à tampa 14, em forma de segmento de círculo, estendida axialmente e na direção periférica, que se estende apenas em uma região do corpo de carcaça principal 12 coberta pela tampa 14. Nesse caso, a superfície de guia está limitada axialmente por fora por uma saliência 22 do corpo de carcaça principal 12, no lado da bomba. No exemplo de modalidade da figura 1, a superfície de guia F está interrompida por uma saliência de fixação 24 projetada radialmente para dentro, cuja finalidade está descrita mais abaixo. Uma saliência de fixação desse tipo, no entanto, não é necessária, de modo que também pode estar presente uma superfície de guia F contínua.

[0022] A tampa 14 apresenta uma superfície periférica interna TF em forma de segmento de círculo, oposta à superfície de guia F, que está radialmente distanciada do eixo longitudinal L pela mesma distância como a superfície de guia F e axialmente por dentro está limitada por uma saliência 26 na tampa 14 no lado do acionamento.

[0023] A figura 2 mostra um elemento de flange de estator 50, acoplado com a carcaça de bomba 10 da figura 1, axialmente deslocável sobre a superfície de guia F, sendo que o elemento de flange de estator 50 só é deslocável, quando a tampa 14 é retirada. O elemento de flange de estator 50 tem, substancialmente, a forma de um cilindro oco (figura 3), que em sua uma extremidade no lado do acionamento tem um colar de guia 52 formado como flange de vedação, e em sua outra extremidade, no lado da bomba, um colar de flange de estator 54 radial, sendo que o elemento de flange de estator 50 está apoiado com seu colar de guia 52 sobre a superfície de guia F e o colar de flange de estator 54 está distanciado da abertura P no lado da bomba para fora, da carcaça de bomba 10. A tampa 14 fixada no corpo de carcaça principal 12 impede um deslocamento do elemento de flange de estator em direção a abertura A no lado do acionamento, por meio de sua saliência 26. Com a tampa 14 retirada, o corpo de carcaça principal 12 limita com sua saliência 22 a deslocabilidade axial do elemento de flange de estator 50 na direção contrária, pelo fato de que o colar de flange de estator 54 esbarra contra a saliência 22. O corpo de carcaça principal 12, por sua vez, pode limitar a deslocabilidade axial do elemento de flange de estator 50 em uma direção à abertura A no lado do acionamento, por meio da saliência de fixação 24. Além disso, o colar de guia 52 do elemento de flange de estator 50 pode apresentar uma chanfradura, não mostrada, que é complementar a uma chanfradura, também não mostrada, da saliência 26 da tampa 14, estendida radialmente para dentro, de modo que com aproximação progressiva da tampa 14 no corpo de carcaça principal 12, na fixação um ao outro, o elemento de flange de estator 50 posicionado entre os mesmos é deslocado axialmente na direção oposta à abertura A no lado do rotor da carcaça de bomba 10 e é fixado contra uma migração de retorno.

[0024] As figuras 3 e 4 mostram de modo exemplificado um processo de construção em uma bomba helicoidal excêntrica 100, com uma unidade de acionamento 102, um eixo cardan em duas partes anexado à mesma, com uma parte 104 no lado do acionamento e uma parte 106, no lado da bomba, um elemento de acoplamento 108, um rotor 110, um estator 112 que circunda o rotor 110 com uma extremidade de estator 112a, que se ajusta em um bocal de conexão 114, com um receptáculo de estator 114a, complementar à extremidade de estator 112a. Nesse caso, o elemento de flange 3 de estator 50, que pode estar formado em uma peça com o estator 112, está disposto entre o estator 112 e a carcaça de bomba 10 de tal modo que no estado fixado da tampa 14, a extremidade de estator 112a está fixada ao receptáculo de estator 114a complementar à mesma do bocal de conexão 114. Para esse fim, a bomba está conectada na região da unidade de acionamento 102 e do bocal de conexão 114 de modo estacionário com uma base B.

[0025] A figura 3 mostra, particularmente, um estado da bomba helicoidal excêntrica 100, na qual a tampa 14 da carcaça de bomba 10 já foi retirada, a conexão rígida torção (não representada) das duas partes do eixo cardan 104, 106 é separada pela abertura de tampa no corpo de carcaça principal 12, e o conjunto constituído de rotor 110, estator 112, flange de estator 50, elemento de acoplamento 108 e parte do eixo cardan 106 no lado da bomba já foi deslocado na direção no lado de acionamento, por um trajeto x1+x2, sendo que x1 é a profundidade do receptáculo de estator 114a no bocal de conexão 114 e x2 é uma distância de manobra mínima para o bocal de conexão 114. Nesse estado, também ainda existe uma distância x3 predeterminada para a parte 104 do eixo cardan no lado do acionamento. O colar de guia radial 52 do elemento de flange de estator 50 nesse deslocamento, é primeiro levantado sobre a saliência de fixação 24 e depois deslocado sobre a superfície de guia F adicionalmente na direção da abertura A no lado do acionamento. Em uma modalidade alternativa, não está prevista nenhuma saliência de fixação 24 e a superfície de guia F é contínua, de modo que o colar de guia 52 do elemento de flange de estator 50 pode ser deslocado sem levantamento. A superfície de guia deveria ter um comprimento mínimo de x1+x2 e em todo o caso, ser mais longa do que x1, para possibilitar um desprendimento da extremidade de estator 112a do bocal de conexão 114.

[0026] O conjunto, tal como representado na figura 4, é subsequentemente levantado para fora da bomba helicoidal excêntrica 100. Isso só é possível, porque o elemento de flange de estator 50 e com o mesmo, também o estator 112, com a tampa 14 retirada, é deslocável axialmente do bocal de conexão 114 em direção à carcaça de bomba 10 por uma distância, tal que ele pode desprender-se do receptáculo de estator 114a do bocal de conexão 114. Naturalmente, o conjunto que pode ser retirado dessa maneira, também pode estar formado apenas por estator 112, rotor 110 e elemento de flange de estator 50, uma vez que uma conexão rígida à torção, desprendível, também é possivel por meio de um elemento de acoplamento 108 em duas partes (não representado).

Claims

1. Carcaça de bomba (10) para uma bomba helicoidal excêntrica (100), com um eixo longitudinal (L) e um espaço oco (H), estendido axialmente, formado entre uma abertura (A) no lado do acionamento e uma abertura (P), no lado da bomba, sendo que a abertura (P) no lado da bomba está envolta por um corpo de carcaça principal (12) e uma tampa (14) fixada de modo removível no mesmo, sendo que o corpo de carcaça principal (12) apresenta uma superfície de guia (F) axial, em forma de segmento de círculo, oposta à tampa (14), caracterizada pelo fato de que o elemento de flange de estator (50) acoplável com a carcaça de bomba (10) é axialmente deslocável sobre a superfície de guia e a tampa (14) fixada no corpo de carcaça principal (12) impede um deslocamento do elemento de flange de estator (50) na direção da abertura (A) no lado do acionamento.

2. Carcaça de bomba, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a superfície de guia (F) axial só se estende em uma região do corpo de carcaça principal (12) coberto pela tampa (14).

3. Carcaça de bomba, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que a tampa (14) apresenta uma superfície periférica interna (TF) em forma de segmento de círculo, oposta à superfície de guia (F), que radialmente tem a mesma distância do eixo longitudinal (L) como a superfície de guia (F) e axialmente por dentro está limitada por uma saliência (26) da tampa (14), que se estende radialmente para dentro.

4. Carcaça de bomba, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que a superfície de guia (F) está limitada axialmente por fora por uma saliência (22) do corpo de carcaça principal (12).

5. Carcaça de bomba, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que um plano de contato (K) estende-se entre a tampa (14) e o corpo de carcaça principal (12), obliquamente ao eixo longitudinal (L) da carcaça de bomba (10).

6. Carcaça de bomba, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que o corpo de carcaça principal (12) limita o deslocamento axial do elemento de flange de estator (50) em uma direção afastada da abertura (A) no lado de acionamento.

7. Bomba helicoidal excêntrica (100), com uma carcaça de bomba (10) estacionária como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 6, um rotor (110) que se estende da abertura (P) no lado da bomba da carcaça de bomba (10), um estator (112), que circunda o rotor, com um elemento de flange de estator (50) e um bocal de conexão (114) para o estator (112), disposto de modo estacionário em uma extremidade do estator (112) afastada da carcaça de bomba (10), caracterizada pelo fato de que o elemento de flange de estator (50) está disposto entre o estator (112) e a carcaça de bomba (10), de tal modo que no estado fixado da tampa (14), ele fixa uma extremidade de estator (112a) em um receptáculo de estator (114a) do bocal de conexão (114), complementar à mesma.

8. Bomba helicoidal excêntrica, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que o estator (112), com a tampa (14) retirada, é deslocável do bocal de conexão (114) em direção à carcaça de bomba (10) por uma distância tal qual ele se desprende do receptáculo de estator (114a) do bocal de conexão (114).

9. Bomba helicoidal excêntrica, de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que o estator (112), o rotor (110) e o elemento de flange de estator (50) formam um conjunto.