Zentrifugalpumpe mit einer auf der Welle sitzenden Entlastungsvorrichtung für den hydraulischen Achsschubausgleich. Bei bekannten Zeutrifugalpumpen mit einer auf der Welle sitzenden Entlastungs vorrichtung für den hydraulischen Achs schubausgleich durchströmt die bei der Ent lastungsvorrichtung austretende Förderflüs- sigkeit einen die Lagerschale umgebenden, grossen Raum. Dies hat den Nachteil, dass bei der verhältnismässig kleinen Flüssigkeits menge und der ungeregelten Strömung in dem grossen Raum ein Bespülen des zu küh lenden Lagers nicht stattfindet und die Wärmeableitung nur sehr gering ist.
Durch die Erfindung soll nicht nur eine sehr weit gehende Lagerkühlung geschaffen, sondern auch die für die Entlastung verwendete För derflüssigkeit zur Lagerschmierung verwen det werden und dadurch sowohl eine Wellen- stopfbüchse zwischen der Entlastungsvorrich tung und dem nahe derselben angeordneten Wellenlager, wie eine solche bei einer Ül- schmierung erforderlich wäre, sowie auch mindestens für dieses Lager eine besondere Schmierung erübrigt werden.
Dies wird dadurch erreicht, dass die durch die Entlastungsvorrichtung austretende För- derflüssigkeit durch das auf der Seite der Entlastungsvorrichtung angeordnete Wellen lager abgeleitet wird.
Insbesondere kann das auf der Seite der Entlastungsvorrichtung an geordnete Wellenlager mindestens eine durch laufende Nute zur Abführung der Ent lastungsflüssigkeit und ferner noch in erster Linie der Schmierung dienende Nuten be sitzen, von denen eine dem Eintritt der Ent lastungsflüssigkeit dient und vor der Lager austrittsseite endet, während die zugehörige, in der Richtung der Wellendrehung darauf folgende Nute, die dem Austritt der Ent lastungsflüssigkeit dient, erst hinter der La- gereintrittsseite beginnt.
Auf der Zeichnung ist ein Ausführungs beispiel schematisch dargestellt.
Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch den Erfindungsgegenstand; in Fig. 2 ist ein Querschnitt durch das Lager, in Fig. 3 die abgewickelte Innenfläche der Lagerschalen dargestellt.
Auf der Druckseite der Zentrifugalpumpe 1 ist hinter dem letzten Laufrad 2 auf der Welle 3 das Entlastungsorgan 4, das mit dem am Gehäuse befestigten Ring 5 die Ent lastungsvorrichtung bildet, befestigt. Die Welle 3 ist im Lager,6 gelagert. Das Lauf rad 2 giesst in das Leitrad 7 und den mit dem Druckstutzen 8 verbundenen Druckraum 9 aus. Dabei tritt eine geringe Menge der Förderflüssigkeit durch den Spalt 10 in den Raum 11 über und gelangt durch den die Welle umgebenden Ringspalt 12 mit einem gegenüber dem am Austritt des letzten Lauf rades herrschenden Druck etwas verringerten Druck in den Raum 13.
Die Förderflüssig- keit gleicht durch ihren Druck auf die Ent lastungsscheibe 4 den auf die Welle 3 wirk samen Achsschub aus und tritt dabei unter Druckabfall durch den Spalt 14, dessen Breite von dem vorgenannten Ausgleich ab hängt, in den Raum 15 ein. Der Raum 15 ist durch das Lager 6 und durch den das Lager 6 aufnehmenden Deckel 16 abgeschlos sen. Die aus der Entlastungsvorrichtung aus tretende Förderflüssigkeit fliesst aus dem Raum 15 durch das Lager 6 in den mit der Ableitung 18 versehenen Raum 17.
Fig. 2 und 3 zeigen die Nuten 19, 20 und 21 zum Durchlass der aus der Entlastungs- vorrichtung 4 ausgetretenen Förderflüssig- keit durch das Lager 6. Bei grossen Mengen sind durchgehende Nuten 19 erforderlich, damit der Druck im Raum 15 nicht zu hoch ansteigt.
Bei geringeren Mengen oder an besonderen Stellen des Lagers, zum Beispiel unten, können Nuten 20, .die vor der Lager austrittseite für die Förderflüssigkeit enden, und Nuten 21, die hinter der Lagereintritt seite beginnen, vorgesehen sein, so dass die Förderflüssigkeit aus den Nuten 20 zwischen Welle 3 und Lagerschale 6 hindurch zu den Nuten 21 gelangt und in bekannter Weise einen Flüssigkeitsfilm bildet.
Der Durchlass der Nuten, das heisst ihre Anzahl und ihr Querschnitt usw., müssen so bemessen sein, dass die aus der Entlastungs- vorrichtung austretende Flüssigkeitsmenge zwischen den Räumen 15 und 17 einen ge nügend grossen Druckverlust erleidet. Der daraus im Raum 15 sich ergebende Druck darf eine gewisse Grenze nicht überschreiten, damit die Entlastungsvorrichtung einwand frei wirken kann. Anderseits muss er jedoch auch genügend gross sein, um den Durchfluss der Flüssigkeit durch das Lager bezw. durch die Nuten 19 und zwischen den.
Nuten 20 und 21 sicherzustellen. Gegebenenfalls kann das Lager auch ohne Nuten ausgeführt sein.
Ausserdem darf weder im Raum 15 noch in den Nuten 19 .bis 21 und im Raum 17 eine Verdampfung der Flüssigkeit auftreten. Da her muss der Druck an diesen Orten höher als der der Flüssigkeitstemperatur an diesen Stellen entsprechende Verdampfungsdruck sein. Dies kann dadurch erzielt werden, dass das Abflussrahr 18 an eine Stelle entspre chenden Druckes angeschlossen wird, oder auch dadurch, dass man in diesem Abflussrohr einen genügenden Druckabfall, zum Beispiel durch Drosselung, bewirkt.
Dadurch, dass die aus der Entlastungsvor richtung austretende Verlustmenge an För- derflüssigkeit, welche bis jetzt unmittelbar in den ,Saugraum oder eine der Stufen der Pumpe zurückgeführt worden ist, zur Schmierung mindestens des nahe der Ent lastungsvorrichtung angeordneten Wellen lagers verwendet wird, wird der Vorteil er reicht, dass erstens eine besondere Schmie rung sich erübrigt, zweitens dass bei gröberen mechanischen Beimengungen oder Verunrei nigungen in der Förderflüssigkeit die aus der Entlastungsvorrichtung austretende, zur 'Schmierung verwendete Förderflüssigkeit vorteilhaft rein ist und drittens,
dass die bis jetzt erforderliche Stopfbüchse zwischen der Entlastungsvorrichtung und dem in deren Nähe angeordneten Wellenlager überflüssig wird. Dadurch fallen insbesondere die Schwierigkeiten in der Abdichtung der Heiss wasserpumpen und die Notwendigkeit der Kühlung ihrer Welle infolge der bis jetzt verwendeten ölgeschmierten Lager weg.
Die aus dem Lager 6 durch das Rohr 18 abfliessende Förderflüssigkeit kann den übri gen Wellenlagern -der Pumpe zur Schmierung zugeführt und nach deren Durchströmung in den Saugraum oder in eine der Stufen ab geleitet werden. Die Nuten 19 können auch eine schraubenförmige oder irgend eine an dere Ausbildung erhalten.
Die Erfindung beschränkt sich nicht auf Zentrifugalpumpen für Wasser oder für als Schmiermittel bekannte Flüssigkeiten, son- clern kann unter Verwendung entsprechender Baustoffe für Welle und Lager auch .bei Zen trifugalpumpen für andere Flüssigkeiten, zum Beispiel Säuren, .angewendet werden.
Centrifugal pump with a relief device on the shaft for hydraulic axle thrust compensation. In known Zeutrifugal pumps with a relief device seated on the shaft for the hydraulic axial thrust compensation, the delivery liquid exiting from the relief device flows through a large space surrounding the bearing shell. This has the disadvantage that, with the relatively small amount of liquid and the unregulated flow in the large space, the bearing to be cooled is not rinsed and the heat dissipation is very low.
The invention is not only intended to create a very extensive bearing cooling, but also to use the För liquid used for the relief for bearing lubrication and thereby both a shaft stuffing box between the relief device and the shaft bearing arranged close to it, such as one in a Oil lubrication would be required, and at least special lubrication would be unnecessary for this bearing.
This is achieved in that the delivery liquid emerging through the relief device is diverted through the shaft bearing arranged on the side of the relief device.
In particular, the shaft bearing arranged on the side of the relief device can have at least one running groove through the discharge of the discharge liquid and also grooves primarily used for lubrication, one of which is used for the entry of the discharge liquid and ends in front of the bearing on the outlet side, while the associated groove following in the direction of shaft rotation, which is used for the discharge of the discharge fluid, only begins behind the bearing inlet side.
In the drawing, an execution example is shown schematically.
1 shows a longitudinal section through the subject of the invention; FIG. 2 shows a cross section through the bearing, and FIG. 3 shows the developed inner surface of the bearing shells.
On the pressure side of the centrifugal pump 1, behind the last impeller 2 on the shaft 3, the relief member 4, which forms the relief device with the ring 5 attached to the housing, is attached. The shaft 3 is supported in the bearing 6. The impeller 2 pours into the stator 7 and the pressure chamber 9 connected to the pressure port 8. In this case, a small amount of the conveyed liquid passes through the gap 10 into the space 11 and passes through the annular gap 12 surrounding the shaft with a pressure somewhat lower than the pressure prevailing at the outlet of the last rotor into the space 13.
Due to its pressure on the relieving disk 4, the conveying liquid compensates for the axial thrust acting on the shaft 3 and enters the space 15 with a pressure drop through the gap 14, the width of which depends on the aforementioned compensation. The space 15 is closed by the bearing 6 and by the cover 16 receiving the bearing 6. The delivery liquid emerging from the relief device flows from the space 15 through the bearing 6 into the space 17 provided with the discharge line 18.
2 and 3 show the grooves 19, 20 and 21 for the passage of the conveying liquid that has escaped from the relief device 4 through the bearing 6. For large quantities, through grooves 19 are required so that the pressure in the space 15 does not rise too high .
In the case of smaller quantities or at special points in the bearing, for example below, grooves 20, which end in front of the bearing outlet side for the pumped liquid, and grooves 21 which begin behind the bearing inlet side, can be provided so that the pumped liquid out of the grooves 20 passes between the shaft 3 and the bearing shell 6 to the grooves 21 and forms a liquid film in a known manner.
The passage of the grooves, that is, their number and their cross-section, etc., must be dimensioned so that the amount of liquid emerging from the relief device between the spaces 15 and 17 suffers a sufficiently large pressure loss. The resulting pressure in space 15 must not exceed a certain limit so that the relief device can work properly. On the other hand, however, it must also be large enough to allow the liquid to flow through the bearing or through the grooves 19 and between the.
Ensure grooves 20 and 21. If necessary, the bearing can also be designed without grooves.
In addition, evaporation of the liquid must not occur in space 15, in grooves 19 to 21 and in space 17. The pressure at these locations must therefore be higher than the evaporation pressure corresponding to the liquid temperature at these locations. This can be achieved in that the discharge pipe 18 is connected to a point of corresponding pressure, or in that a sufficient pressure drop is caused in this discharge pipe, for example by throttling.
The advantage is that the lost amount of pumping liquid emerging from the relief device, which up to now has been returned directly to the suction chamber or one of the pump stages, is used to lubricate at least the shaft bearing located near the relief device it is sufficient that, firstly, a special lubrication is unnecessary, secondly, that in the case of coarser mechanical admixtures or impurities in the delivery fluid, the delivery fluid exiting the relief device and used for lubrication is advantageously pure and thirdly,
that the stuffing box between the relief device and the shaft bearing arranged in its vicinity is superfluous. This in particular eliminates the difficulties in sealing the hot water pumps and the need to cool their shaft due to the oil-lubricated bearings used up to now.
The fluid flowing out of the bearing 6 through the pipe 18 can be fed to the other shaft bearings -the pump for lubrication and, after it has flowed through, passed into the suction chamber or into one of the stages. The grooves 19 can also have a helical or any other training.
The invention is not limited to centrifugal pumps for water or for fluids known as lubricants, but can also be used for other fluids, for example acids, using appropriate building materials for the shaft and bearings.