CH289796A - Groupe motopompe hydraulique. - Google Patents
Groupe motopompe hydraulique.Info
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
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- F04D29/04—Shafts or bearings, or assemblies thereof
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Description
Groupe motopompe hydraulique. La présente invention a pour objet un groupe motopompe hydraulique sans presse- étoupe, comprenant une pompe rotative et un moteur électrique dont les parties tournantes fiaignent dans le liquide à pomper et sont reliées par un arbre tournant dans des pa liers aménagés dans un support, lequel est fixé au corps de pompe et sur lequel est. fixé le stator du moteur, et une calotte passant dans l'entrefer du moteur de manière à assu rer l'étanchéité entre le rotor et le stator, cette calotte étant fixée audit support. Dans un tel groupe motopompe, que la roue de la pompe soit une roue à hélice ou une roue centrifuge, une poussée axiale est toujours exercée sur l'arbre. Cette poussée dans les pompes connues du type ci-dessus est généralement absorbée par un palier de butée, par exemple à patins multiplés, dis posé généralement entre l'induit du moteur et l'extrémité correspondante du support. Or, de tels paliers de butée à patins doi vent être exécutés avec précision, ce qui rend leur fabrication coûteuse. D'autre part, la charge que peut supporter un tel palier est limitée, ce qui exclut la possibilité de cons truire des pompes dépassant une certaine pression, la réaction hydraulique sur la roue étant-directement,proportionnelle à la pression. Le groupe motopompe, objet de l'invention, vise à remédier aux inconvénients précités; il est caractérisé par le fait qu'il comprend au moins une chambre d'équilibrage limitée, d'une part, par une partie tournante et, d'autre part, par une partie fixe du groupe, au moins deux passages pour chaque cham bre d'équilibrage dont au moins un est de section variable, faisant communiquer ladite chambre, d'une part, avec le côté aspiration de la pompe et, d'autre part, avec le côté refoulement de cette dernière, la section du- dit passage de section variable se modifiant selon les déplacements axiaux desdites par ties tournantes, de faon que tout déplace ment de ces parties tournantes dû à une force axiale soit compensé automatiquement par une modification de la pression dans la dite chambre. Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, plusieurs formes et variantes d'exécution du groupe motopompe hydrau lique objet de l'invention. Les fig. 1 à 6 sont des coupes axiales schématiques de six formes et variantes d'exécution. Dans la forme d'exécution représentée à la fig. 1, le groupe motopompe comprend une pompe rotative à roue centrifuge 1 tournant dans un corps de pompe 2 et fixée sur un arbre tubulaire 3. Cet arbre tubulaire 3 tourne dans des paliers 4 et 5 prévus sur un support 6 lui-même tubulaire. Ce support 6 présente une bride 7 par laquelle il est accouplé au moyen de vis 13 au corps de pompe 2. Sur la. bride 7 de ce support et au moyen d'autres vis 13 est fixé le carter 8 du moteur électrique servant à l'entraînement de la roue. de pompe 1. Ce moteur comprend un rotor 9 enfermé dans. une calotte 10 fixée par des vis 11 au support. tubulaire 6. Cette ca lotte 10 passe donc dans l'entrefer du mo teur de manière à assurer l'étanchéité entre le rotor 9 et le stator 12. Entre le rotor 9 du moteur et la. face ad jacente 15 du support 6 est disposé un disque d'équilibrage 14 limitant avec ladite face 15 une chambre d'équilibrage 16. Un passage de section constante, en l'occurrence l'orifice 17, fait communiquer la chambre 16 avec le côté refoulement de la pompe par l'intermédiaire de l'intérieur du support 6, des trous 18 et du jeu périphérique 19 séparant la roue de pompe du corps de pompe 2. Le jeu axial 20, séparant la face 15 du disque 14, relie la chambre 16 au côté aspiration de la pompe par l'intermédiaire de l'alésage central 21 de l'arbre 3 et du passage existant dans l'entrefer entre la calotte 10 et le rotor 9 du moteur. L'arbre tubulaire 3 prend appui dans les paliers 4 et 5 par l'intermédiaire de douilles de frottement 22 maintenues en position axiale correcte par des bagues élastiques fen dues 23 engagées dans des rainures 24 de l'arbre 3. Le fonctionnement du groupe motopompe décrit ci-dessus est le suivant Lorsqu'on connecte le moteur électrique au réseau d'alimentation en courant, la roue de pompe 1 entraînée par le rotor 9 du mo teur aspire le liquide par le canal 25 et le refoule à une pression supérieure P dans la bâche spirale 26. L'équilibre de la poussée axiale sur la roue est réalisé comme suit: Sur les deux surfaces de diamètre D-d situées de part et d'autre de la roue 1 agit la pression de refoulement P, étant donné la présence du jeu périphérique 19. Ces deux surfaces sont par conséquent équilibrées. Les deux surfaces de diamètre d, situées aussi de part et d'autre de la roue 1, sont, l'une, à la pression d'aspiration p du canal 25 et, l'autre, à la pression de refoulement P, d'où il résulte une poussée axiale dans le sens de la flèche 27 de valeur F= EMI0002.0002 (P-p) (en négligeant le diamètre intérieur de l'arbre). Dans la chambre d'équilibrage 16, dont le diamètre C est un peu plus grand que d, règne la. pression P qui se transmet dans cette chambre 16 par les trous 18 et l'orifice 17, dimensionné en conséquence. D'autre part, dans la chambre 28, constituée par la calotte 10 et le rotor ou induit 9, règne la pression p, qui se transmet dans cette chambre 28 par l'alésage 21 de l'arbre 3. La résultante des poussées agissant sur le disque 7.4 et l'induit 9 est représentée par <I>Fi = EMI0002.0005 </I> (1'-p). Comme C est plus grand que d, on obtient une force Fl plus grande que F. Le rotor va donc chercher à se dé placer dans le sens de la force FI, mais alors le disque 14, en s'écartant de la face 15, crée une fuite qui fait baisser la pression dans la chambre 16, ce qui fait diminuer la forge Fl jusqu'au moment où Fl est égale à F. Un écoulement continu de liquide se produit donc à travers le jeu 20 et se propage dans l'entrefer puis revient à l'aspiration de la pompe par l'alésage 21 de l'arbre 3. Il est. de toute nécessité que cet alésage 21 soit grand par rapport à l'orifice 17, afin que la chute de pression à travers l'arbre 3 soit. négli geable et que la pression dans la chambre 28 soit bien égale à p. Ainsi, le liquide opérant l'équilibrage assure également le renouvelle ment de l'eau des paliers et le refroidisse ment du rotor 9. En variante, au lieu d'un seul orifice 17, on pourrait en prévoir plusieurs, disposés, par exemple, en cercle autour de l'arbre 3. Dans la variante d'exécution de la, forme d'exécution montrée à la fig. 1, représentée à la fig. 2, le disque d'équilibrage 14 a été supprimé et c'est le rotor 9 lui-même qui fait fonction de disque d'équilibrage. La chambre d'équilibrage est donc, dans ce cas, limitée par la face<B>1.5</B> du support 6, la face 29 du rotor et la bague de court-circuit 30 de la cage d'écureuil. Comme dans la première forme d'exécu tion décrite, dans cette variante la chambre d'équilibrage 16 communique avec le côté refoulement de la pompe par l'orifice 17, les trous 18 et le jeu périphérique 19 alors que le jeu axial 20 existant entre la face 15 et le côté du rotor 9, ou plus exactement la bague 30, relie la chambre 16 au côté aspiration de la pompe. Ainsi, toute variation du jeu 20 due à une force axiale provoque une variation de pression dans la chambre 16, ce qui donne naissance à une force compensatrice rétablis sant l'équilibre. Dans la forme d'exécution représentée à la fig. 3, la chambre d'équilibrage 16 est )imitée par la face intérieure 31 du corps de pompe 2 et par un disque 32 solidaire de l'extrémité de l'arbre 3 opposée à celle por tant le rotor 9. -Un canal 33 est prévu dans le corps de pompe 2 pour faire communiquer la chambre 16 avec le côté refoulement de la pompe. Le jeu axial 34 existant entre la péri phérie du disque 32 et la partie en regard 35 du corps de pompe relie la chambre 16 au côté aspiration de la pompe. Comme on le voit d'après le dessin, toute variation du jeu 34, due à une force axiale agissant sur l'arbre 3, provoquera une varia tion de la pression dans la chambre 16, don nant naissance à une force compensatrice ré tablissant l'équilibre. La fig. 4 représente une variante d'exé cution dans laquelle la chambre d'équilibrage 16 est limitée par un disque 36 solidaire du support. 6 et disposé parallèlement à la face 37 de la roue 1 limitant elle-même la chambre 16 sur un côté. Un anneau 38, solidaire de la roue 1, entoure la périphérie du disque 36. Un canal 39, percé à travers la roue 1, fait communiquer la chambre 16 avec le côté aspi ration de la pompe. Le jeu axial 40 séparant la face intérieure 41 de l'anneau 38 du disque 36 permet à la pression P du côté refoule ment de la pompe de se faire sentir dans la chambre 16. Ainsi lorsque ce jeu 40 a ten dance à diminuer, la pression P ne pouvant plus agir intégralement dans la chambre 16, la pression dans celle-ci diminue. La face 37 de la roue 1 a alors tendance à se rapprocher du disque 36, ce qui rétablit un jeu 40 normal. La fig. 5 représente une forme d'exécu tion, qui comprend une roue centrifuge double 1. Ce genre de roue ne donne aucune poussée axiale, les mouvements de l'eau de part et d'autre de la roue étant symétriques. Par contre, il peut se produire de petites réac tions axiales dues, par exemple, à un déséqui- librage magnétique ou à une réaction hydrau lique sur l'induit 9 du moteur. Aussi a-t-il été prévu deux chambres d'équilibrage 42 et 43 disposées de part et d'autre de la roue 1. Chacune de ces chambres est limitée par une face de la roue 1 et par une face en regard du corps de pompe 2. Le jeu 19 prévu entre la périphérie de la roue 1 et le corps de pompe 2 fait communiquer le côté refoule ment de la pompe avec les chambres 42 et 43 alors que les jeux axiaux 44 et 45, prévus entre chacune des ouïes d'entrée 46 et 47 du liquide dans la roue 1 et les parties voisines 48 et 49, du corps de pompe 2, relient les chambres 42 et 43 au côté aspiration de la pompe. En fonctionnement normal, les pressions dans les chambres 42 et 43 ont une valeur intermédiaire entre les pressions d'aspiration et de refoulement de la pompe. Lorsque les jeux 44 et 45 sont les mêmes, les pressions en 42 et 43 sont les mêmes également. Si la roue 1 est tirée du côté du moteur par exemple, le jeu 44 augmente, ce qui fait tomber la pression en 42, tandis que le jeu 45 di minue et fait monter la pression en 43. Cette augmentation de la pression dans la chambre 43 pousse la roue 1 du côté opposé au moteur jusqu'à ce qu'il y ait équi libre entre les forces cherchantyà déplacer la roue 1. L'équilibre s'établit donc automa tiquement. Dans la forme d'exécution représentée partiellement à -la fig. 6, la chambre d'équi librage 16 est limitée par la face 37 de la roue 1 et par une face 50 du corps de pompe 2 située en regard. Un canal 51 traverse la roue de pompe 1 et débouche dans un jeu axial 52 prévu entre<B>le</B> moyeu 53 de la roue 1 et la face en regard 50 du corps de pompe \?. Ce canal 51 fait communiquer la chambre 16 avec le côté aspiration de la pompe. La roue 1 présente en outre un rebord périphérique 54 délimitant, avec un épaule ment 55 du corps de pompe 2, un passage 56 dont la section varie selon les déplacements axiaux des parties tournantes 1, 3 et 9 du groupe. Ce passage 56 relie la chambre 16 du côté refoulement de la pompe. Comme cela est clairement visible sur le dessin, à chaque augmentation de la section du passage 56 correspond une diminution du jeu axial 52 prévu entre le moyeu 53 et la face 50, d'où une augmentation de la pres sion dans la chambre 16 ramenant les parties tournantes à leur position axiale normale. Ainsi, toute variation dans la position axiale des parties tournantes 1, 3 et 9, due à une force axiale, provoque une variation de la pression dans la chambre d'équilibrage 16 donnant naissance à une force compensatrice rétablissant l'équilibre. Dans toutes ces différentes formes et va riantes d'exécution, un dispositif est prévu pour contrôler le sens de rotation de la pompe, son nombre de tours et pour per mettre éventuellement le déblocage de la roue de pompe. Ce dispositif comprend un doigt 57 sus ceptible de coulisser axialement dans une douille 58 solidaire du corps de pompe 2 pour venir s'engager dans l'écrou 59 de fixa tion de la roue de pompe. Un bouchon 60 est. en outre prévu pour assurer l'étanchéité du corps de pompe 2 après le contrôle. A la fig. 3, ce dispositif est simplifié en ce sens que le doigt 57 est solidaire de l'arbre 3 et traverse simplement un alésage 61 du corps de pompe 2. Un bouchon 60 est cepen dant prévu pour assurer l'étanchéité du corps de pompe.
Claims (1)
- REVENDICATION Groupe motopompe hydraulique sans presse-étoupe, comprenant une pompe rota tive et un moteur électrique dont les parties tournantes baignent dans le liquide à pom- per et sont reliées par un arbre tournant dans des paliers aménagés dans un support, lequel est fixé au corps de pompe et sur le quel est fixé le stator du moteur, et une ca lotte passant dans l'entrefer du moteur de manière à assurer l'étanchéité entre le rotor et le stator, cette calotte étant fixée audit support, caractérisé par le fait qu'il com prend au moins une chambre d'équilibrage limitée, d'une part, par une partie tournante et, d'autre part, par une partie fixe du groupe, au moins deux passages pour chaque chambre d'équilibrage,dont au moins un est de section variable, faisant communiquer la dite chambre, d'une part, avec le côté aspira tion de la pompe et, d'autre part, avec le côté refoulement de cette dernière, la section du- dit passage de section variable se modifiant selon les déplacements axiaux desdites parties tournantes, de façon que tout déplacement de ces parties tournantes, dû à une force axiale, soit compensé automatiquement par une mo dification de la pression dans ladite chambre. <B>SOUS-REVENDICATIONS:</B> 1.Groupe motopompe selon la revendica tion, caractérisé par le fait que ladite cham bre d'équilibrage est limitée, d'une part, par une face dudit support et, d'autre part, par un disque d'équilibrage fixé sur l'arbre, l'un desdits passages étant constitué par un ori fice faisant, communiquer la chambre avec le côté refoulement de la pompe et l'autre des- dits passages étant formé par un jeu axial variable entre ladite face et le disque et re liant la chambre au côté aspiration de la pompe par l'intermédiaire d'un alésage cen tral de l'arbre et du passage existant dans l'entrefer entre la calotte et le rotor du mo teur, toute variation de ce jeu, due à une force axiale,provoquant une variation de la pression dans la chambre, donnant, naissance à une force compensatrice rétablissant l'équi libre. 2. Groupe motopompe selon la. revendica tion, caractérisé par le fait que ladite cham bre d'équilibrage est limitée, d'une part, par une face dudit support et, d'autre part, par le côté en regard du rotor du moteur,l'un desdits passages étant constitué par un ori fice faisant communiquer la chambre avec le côté refoulement de la pompe et l'autre des- dits passages étant formé par un jeu axial variable entre ladite face et ledit côté du rotor et reliant la chambre au côté aspiration clé la pompe par l'intermédiaire d'un alésage central de l'arbre et du passage existant dans l'entrefer entre la calotte et le rotor du moteur, toute variation de ce jeu, due à une force axiale, provoquant une variation de la pression dans la chambre, donnant naissance à une force compensatrice rétablissant l'équilibre. 3.Groupe motopompe selon la revendica tion, caractérisé par le fait que ladite cham bre d'équilibrage est limitée par une face intérieure du corps de pompe et un disque solidaire de l'extrémité de l'arbre opposée à celle portant le rotor du moteur, l'un desdits passages étant formé par un canal prévu clans le corps de pompe faisant communiquer le côté refoulement de la pompe avec ladite chambre et l'autre desdits passages étant constitué par un jeu axial variable entre la périphérie du disque et la partie en regard du corps de pompe et reliant la chambre au côté aspiration de la pompe, toute variation de ce jeu, due à une force axiale, provoquant une variation de la pression dans la chambre, donnant naissance à une force compensatrice rétablissant l'équilibre. 4.Groupe motopompe selon la revendica tion, dans lequel la pompe est munie d'une roue centrifuge, caractérisé par le fait que la dite chambre est limitée par une face de la roue de pompe, par un disque qui lui est pa rallèle et disposé à l'extrémité dudit support située en regard de la roue, et par un an neau solidaire de la roue de pompe et entourant le disque, l'un desdits passages étant formé par un canal traversant la roue de pompe, faisant communiquer ladite chambre avec le côté aspiration de la pompe, et l'autre desdits passages étant constitué par un jeu axial variable séparant une face intérieure de l'anneau du disque et reliant la chambre au côté refoulement de la pompe, toute variation de ce jeu, due à une force axiale,provoquant une variation de la pression dans la chambre, donnant naissance à une force compensatrice rétablissant l'équi libre. 5. Groupe motopompe selon la revendica tion, caractérisé par le fait que la pompe est munie d'une roue centrifuge double, par le fait que le groupe comprend deux chambres d'équilibrage situées de part et d'autre de la roue, chacune de ces chambres étant limitée par une face de la roue et par une face en regard du corps de pompe,et par le fait que pour chaque chambre d'équilibrage l'un desdits passages est formé par un jeu prévu entre la périphérie de la roue et le corps de pompe et qui fait communiquer le côté refoulement de la pompe avec la cham bre alors que l'autre desdits passages est formé par un jeu axial variable prévu entre l'ouïe d'entrée correspondante du liquide dans la roue et les parties voisines correspon dantes du corps de pompe, ce dernier passage reliant la chambre au côté aspiration de la pompe, toute variation du jeu axial entre les ouïes et le corps de pompe, due à une force axiale, provoquant une variation de la pres sion dans les chambres, ce qui donne nais sance à une force compensatrice rétablissant l'équilibre. 6.Groupe motopompe selon la revendica tion, dans lequel la pompe est munie d'une roue centrifuge, caractérisé par le fait que ladite chambre est limitée par une face de la roue de pompe et par une face du corps de pompe située en regard, l'un desdits, passages étant formé par un canal traversant la roue de pompe et débouchant dans -un jeu axial prévu entre le moyeu de la roue et la face en regard du corps de pompe, faisant com muniquer ladite chambre avec le côté aspira tion de la pompe, et par le fait que la roue de pompe présente un rebord périphérique dé limitant, avec un épaulement du corps de pompe, l'autre desdits passages, dont la sec tion peut varier selon les déplacements axiaux des parties tournantes du groupe,ce dernier passage reliant la chambre au côté refoule ment de la pompe, le tout étant prévu de fa çon qu'à une augmentation de la. section du passage reliant la chambre au côté refoule ment de la pompe corresponde une diminu tion du jeu axial prévu entre le moyeu de la roue et la face en regard du corps de pompe, de telle sorte que toute variation dans la position axiale des parties tournantes, due à une force axiale, provoque une variation de la pression dans la chambre donnant nais sance à une force compensatrice rétablissant l'équilibre. 7.Groupe motopompe selon la revendica tion, caractérisé par le fait que ledit arbre est formé par un tube qui présente sur sa paroi extérieure des rainures dans lesquelles sont engagées des bagues fendues élastiques servant de butées pour les diverses pièces montées sur l'arbre.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH289796T | 1950-07-26 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CH289796A true CH289796A (fr) | 1953-03-31 |
Family
ID=4486798
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CH289796D CH289796A (fr) | 1950-07-26 | 1950-07-26 | Groupe motopompe hydraulique. |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CH (1) | CH289796A (fr) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1029677B (de) * | 1954-09-30 | 1958-05-08 | Lapp & Co A G E | Kreiselpumpe fuer Fluessigkeiten oder Gase |
DE1043815B (de) * | 1956-10-27 | 1958-11-13 | Chempump Corp | Kreiselpumpe mit Elektromotor |
-
1950
- 1950-07-26 CH CH289796D patent/CH289796A/fr unknown
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1029677B (de) * | 1954-09-30 | 1958-05-08 | Lapp & Co A G E | Kreiselpumpe fuer Fluessigkeiten oder Gase |
DE1043815B (de) * | 1956-10-27 | 1958-11-13 | Chempump Corp | Kreiselpumpe mit Elektromotor |
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