CN219993979U - 湿式转子泵 - Google Patents

湿式转子泵 Download PDF

Info

Publication number
CN219993979U
CN219993979U CN202223153834.5U CN202223153834U CN219993979U CN 219993979 U CN219993979 U CN 219993979U CN 202223153834 U CN202223153834 U CN 202223153834U CN 219993979 U CN219993979 U CN 219993979U
Authority
CN
China
Prior art keywords
axial
impeller
gap
rotor pump
wet rotor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202223153834.5U
Other languages
English (en)
Inventor
S·鲁夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wilo SE
Original Assignee
Wilo SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wilo SE filed Critical Wilo SE
Application granted granted Critical
Publication of CN219993979U publication Critical patent/CN219993979U/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D13/00Pumping installations or systems
    • F04D13/02Units comprising pumps and their driving means
    • F04D13/06Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
    • F04D13/0606Canned motor pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/04Shafts or bearings, or assemblies thereof
    • F04D29/041Axial thrust balancing
    • F04D29/0416Axial thrust balancing balancing pistons
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/18Rotors
    • F04D29/22Rotors specially for centrifugal pumps
    • F04D29/2205Conventional flow pattern
    • F04D29/2216Shape, geometry
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/18Rotors
    • F04D29/22Rotors specially for centrifugal pumps
    • F04D29/2261Rotors specially for centrifugal pumps with special measures
    • F04D29/2266Rotors specially for centrifugal pumps with special measures for sealing or thrust balance

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

本实用新型涉及一种湿式转子泵(1)。代替止推轴承,所述叶轮(7)具有朝向隔壁(5)延伸的第二环形壁(14),该第二环形壁将第一环形壁(12)与轴(3)之间的轮侧空间分成一个径向外侧环形空间(16)和一个径向内侧环形空间(17)并且与隔壁(5)共同构成一个与所述叶轮(7)的轴向位置相关的、能被径向穿流的轴向的节流间隙(15),其中所述抽吸颈部密封部(11)位于所述径向的节流间隙(13)与轴向的节流间隙(15)之间的直径上,并且所述减压孔(18)通入径向内侧环形空间(17)中。由于这个结构,轴向的节流间隙(15)的间隙宽度和因此叶轮的轴向位置自动调节。因此,在所述湿式转子泵(1)中可以省略一个止推轴承。

Description

湿式转子泵
技术领域
本实用新型涉及一种湿式转子泵(无止推轴承的湿式转子泵),其具有永磁转子和朝向所述永磁转子通过一个隔壁限定的泵腔,在该泵腔中设置有叶轮,该叶轮不可相对旋转地装配在一个可相对定子轴向移动的轴上并且具有一个支撑盘、一个盖盘和设置在支撑盘和盖盘之间的叶片,其中所述盖盘通过一个抽吸颈部密封部径向密封,并且一个环形壁从所述支撑盘上凸起,该环形壁与隔壁的一个轴向凸出部共同构成一个具有恒定间隙宽度的、能被轴向穿流的径向的节流间隙,其中一个减压孔构成在叶轮的抽吸侧与一个轮侧空间之间的流体连接,所述轮侧空间位于支撑盘与隔壁之间。
背景技术
湿式转子泵是离心泵,其中转子在被输送的介质中旋转。通过作用到叶轮表面上的压力和冲击力产生的轴向力作用于离心泵的叶轮。通常,所产生的轴向力指向与叶轮流入相反的方向并且必须被止推轴承吸收。在湿式转子泵中,这些止推轴承通常设计为介质润滑的滑动轴承,其由一个固定组件和旋转组件组成的系统构成。然而,通过一个用于吸收轴向力的轴承系统可能出现缺点。这样,止推轴承需要结构空间,这导致更高成本、更高系统复杂性、摩擦损耗和噪声。另外,还必须在构件质量和公差方面进行监控,止推轴承是易磨损的并且潜在有粘连的风险。因此,存在摒弃止推轴承的需要。
为了通过降低轴承负荷来减少轴承系统中的损失,开发了特别是在多级泵中需要的减压系统。在多级泵中,轴向力可能变得如此之大,即它们不能再以一个适度的结构尺寸、以适度的成本、可接受的损失被一个通常的轴承吸收。轴承负荷的减少是以增加减压系统内的体积损耗和/或摩擦损耗为代价的。因此必须在实际中得到精确检验:减压系统的利是否大于其弊。减压系统例如可以通过叶轮的支撑盘背侧上的所谓的背叶片构成。另外,在这种类型的湿式转子泵中,支撑盘的凸出的环形壁和(例如在叶轮中的)减压孔构成一个用于减少作用在叶轮上的轴向力的减压系统。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种湿式转子泵,其具有一个改进的减压系统,该减压系统消除在湿式转子泵正常运行中的轴向力,因而可以将所述湿式转子泵设计为无止推轴承的,其中减压应当节省空间地配置在支撑盘的轮侧空间中。
这个目的通过一种根据本申请的湿式转子泵得以实现,其包括永磁转子和朝向所述永磁转子通过隔壁限定的泵腔,在该泵腔中设置有叶轮,该叶轮不可相对旋转地装配在一个可轴向移动的轴上并且具有支撑盘、盖盘和在该支撑盘和盖盘之间设置的叶片,其中所述盖盘通过抽吸颈部密封部径向密封,并且从所述支撑盘上凸出第一环形壁,该第一环形壁与隔壁的轴向凸出部共同构成一个具有恒定间隙宽度的能被轴向穿流的径向的节流间隙,并且减压孔构成在叶轮的抽吸侧与一个轮侧空间之间的流体连接,所述轮侧空间位于支撑盘与隔壁之间。代替止推轴承,所述叶轮具有朝向隔壁延伸的第二环形壁,该第二环形壁将第一环形壁与轴之间的轮侧空间分成一个径向外侧环形空间和一个径向内侧环形空间并且该第二环形壁与隔壁共同构成一个与所述叶轮的轴向位置相关的、能被径向穿流的轴向的节流间隙,其中所述抽吸颈部密封部位于所述径向的节流间隙与轴向的节流间隙之间的直径上,并且所述减压孔通入径向内侧环形空间中。
根据本实用新型,在这种类型的湿式转子泵中规定,代替止推轴承,所述叶轮具有朝向隔壁延伸的第二环形壁,该第二环形壁将第一环形壁与轴之间的轮侧空间分成一个径向外侧环形空间和一个径向内侧环形空间并且与隔壁共同构成一个与所述叶轮的轴向位置相关的、能被径向穿流的轴向的节流间隙,其中所述抽吸颈部密封部位于径向的节流间隙与轴向的节流间隙之间的一个直径上,并且所述减压孔通入径向内侧环形空间中。由于这个结构,轴向的节流间隙的间隙宽度和因此叶轮的轴向位置自动调节。因此,在所述湿式转子泵中可以省略一个止推轴承。
根据本实用新型,通过一组配合作用的组件实现对叶轮上的轴向力的补偿,即
-叶轮外径上的具有恒定间隙宽度的径向密封间隙(径向间隙)。这个密封间隙构成一个径向节流阀并被轴向穿流。
-叶轮内径上的具有可变间隙宽度的轴向密封间隙(轴向间隙)。这个密封间隙被径向向内穿流并且构成一个轴向节流器,其效果取决于轴向间隙的间隙宽度,该间隙宽度又取决于叶轮或者永磁转子的轴向位置。内径可以理解为比所述外径更接近于轴的直径。
-在叶轮的中间直径(即所述外径与所述内径之间的一个直径,换句话说,在所述径向间隙与所述轴向间隙之间的直径)上的通过抽吸颈部密封部构成的、具有恒定间隙宽度的径向密封间隙。
-减压孔,该减压孔在所述内径与所述轴之间通入轮侧空间,并因此使穿流轮侧空间成为可能,从而径向和轴向密封间隙起作用。
通过所述径向节流阀确保了,作用到叶轮上的液压压力的首选方向总是指向叶轮进口处的流动方向的方向。因此实现了,永磁转子通过叶轮上的压力和冲击力滑移,使得所述轴向密封间隙关闭,就是说,其间隙宽度变小。这导致叶轮背侧上的轮侧空间中的压力水平上升,该上升被所述减压孔消除,直到产生力平衡为止。所述永磁转子就其轴向位置而言保持在这个平衡位置中,而不沿轴向触碰组件。
如果泵的运行点改变的话,作用到永磁转子上的力也发生改变,并且通过叶轮的和永磁转子的轴向位置变化,所述永磁转子寻求一个新的平衡位置。所述轴向密封间隙处的间隙宽度相应地改变。所述轴向密封间隙因此具有一个自身调节功能,因此可以称为控制间隙/调节间隙。所述轴向的节流间隙处的间隙宽度自动调节成,使得永磁转子处于一个轴向稳定的平衡状态中。
根据本实用新型的间隙设置不仅具有实现释放轴向力的优点,它还确保了在整个运行范围内不存在不稳定状态,在该不稳定状态中永磁转子进入一个位置,在该位置中控制间隙丧失其调节功能。
在一个变型实施方案中,所述隔壁的轴向凸出部可以将第一环形壁在外周包围。在外周包围的情况下,所述径向密封间隙可以在叶轮的外径上最大程度地定位在径向外侧,而不必扩大叶轮直径。
隔壁的轴向凸出部可以适宜地通过如下方式构成,即一个圆环形外侧部段相对于所述隔壁的圆环形内侧部段在构成一个台阶的情况下凸出。所述台阶提高了隔壁的刚性。在金属隔壁的情况中,这个台阶例如可以通过深冲或者冲压形成。
为了将轮侧空间的流量减少到最小程度,所述径向的节流间隙可以通过一个密封环密封。例如,一个这样的密封环可以保持在所述隔壁上、特别是保持在隔壁的轴向凸出部上,并且可以沿径向抵靠在第一环形壁上、特别是抵靠在第一环形壁的径向外侧面上。所述密封环例如可以是一个平面密封件。
优选第一和/或第二环形壁与支撑盘构造为一体的,例如与该支撑盘一起注塑/压铸。这简化了本实用新型减压系统的制作。
在一个变型实施方案中,所述减压孔可以构造在叶轮中。因此,所述减压孔易于制作。作为备选方案或者补充方案,所述减压孔或者一个另外的减压孔可以构造在轴中,其中所述轴在这个情况中是一个向着叶轮的抽吸侧开放的空心轴。所述减压孔于是沿径向穿过空心轴的壁延伸。需要说明的是,也可以存在两个或者更多减压孔,特别是沿周向等距离地分布在叶轮中和/或空心轴中。
有利的是,第二环形壁的指向隔壁的端面是锥形的,使得所述轴向密封间隙的间隙宽度沿径向发生变化,即变窄或者变宽。当密封间隙宽度变得很小时,密封间隙的这样的锥形几何形状减小了碰撞的风险。特别是所述轴向密封间隙可以是如此锥形的,即它随着与轴的距离增加而增大。
第二环形壁可以相对于第一环形壁沿轴向凸出,换句话说,可以沿轴向更长。这确保了,在隔壁在处于第一与第二环形壁之间的区域中沿径向是平坦的情况中,第一环形壁的指向所述隔壁的端面比第二环形壁的指向所述隔壁的端面距离所述隔壁远得多,因此第一环形壁的指向所述隔壁的端面并不构成轴向密封间隙。
第一和第二密封间隙的间隙尺寸以及抽吸颈部密封部的间隙尺寸通常小于1mm。在此,所述轴向的节流间隙可以具有一个在0.1mm与1.0mm之间的可变的间隙宽度。另外,所述径向的节流间隙可以具有一个在0.05mm与1.0mm之间的恒定间隙宽度,优选在0.2mm与0.5mm之间的恒定间隙宽度。
为了避免由于湿式转子泵的运行点变化而发生在旋转的与静止的部件之间的接触,可以设置一个磁性辅助支承。这个辅助支承在液压力小时可以承担轴向定位。在能效高的现代湿式转子驱动装置中,将永久磁铁安装在永磁转子中,使得该永磁转子在定子内具有一个磁性静止位置。该磁性静止位置的特征在于:所述永磁转子关于其相对于定子的轴向位置是对称的或者居中的。可以通过如下方式实现一个磁性辅助支承,即,当可变的轴向密封间隙的间隙宽度较大时、特别是最大时,存在这个静止位置。由此确保了一个直到静止状态为止的、确定的、无接触的轴向的转子位置。不需要额外的磁性组件。
附图说明
下面参照实施例详细阐述本实用新型的进一步的特征、优点和特性。附图示出:
图1是一个根据第一变型实施方案的湿式转子泵的叶轮和永磁转子的剖视图;
图2是一个根据第一变型实施方案的湿式转子泵的叶轮和永磁转子的剖视图;
图3是一个根据第一变型实施方案的湿式转子泵的叶轮和永磁转子的剖视图;
图4是一个曲线图与湿式转子泵的三个剖视图,其中叶轮的轴向位置不同。
具体实施方式
图1示出了一个根据本实用新型的第一变型实施方案的离心泵的局部的剖视图,其沿着通过泵电机轴线26的轴向平面,所述离心泵形式上为湿式转子泵1。该湿式转子泵1具有一个不可相对旋转地装配在轴3上的永磁转子2。所述轴3支承在一个前部的径向滑动轴承27和一个后部的径向滑动轴承28中。在一个由泵壳体31包围的、朝向永磁转子2或者转子腔通过一个隔壁5限定的泵腔4中,设置有一个叶轮7,该叶轮以其轮毂24与所述轴3的一个端部不可相对旋转地连接。由于没有了止推轴承,由永磁转子2、轴3和叶轮7构成的组件可以沿轴向移动,如在轴3内画出的双箭头所示出的那样。
所述叶轮7是一个所谓的封闭式叶轮。因此,叶轮7包括一个支撑盘8、一个盖盘10以及布置在支撑盘和盖盘之间的叶片9。所述盖盘10具有一个中央开口,即所谓的抽吸口29,该抽吸口沿径向朝外通过盖盘10的一个管状部段限定,所述管状部段一般称为抽吸颈部30。在所述抽吸口29之内、之前和直接之后的空间区域构成叶轮7的抽吸侧20。与此相对,外围和沿径向位于叶轮7之前的空间区域构成叶轮的压力侧21。泵壳体31具有一个通入泵腔4中的抽吸开口22以及一个从所述泵腔中引出的压力开口23。叶轮7以其抽吸颈部30如此延伸进入抽吸开口22中,使得在抽吸颈部30的外侧面与抽吸开口22的内侧面之间存在一个径向的密封间隙。该密封间隙构成抽吸颈部密封部11,以防止叶轮7的抽吸侧20与叶轮的压力侧21之间的液压短路。换言之,所述抽吸颈部30通过抽吸颈部密封部11沿径向密封。
第一环形壁12从支撑盘8上凸出,该第一环形壁与隔壁5的一个沿轴向延伸的环形的轴向凸出部6共同构成一个径向的节流间隙13。所述轴向凸出部6与第一环形壁12相比位于一个更大的直径上,并将该第一环形壁在其外周包围。这个径向的节流间隙13因此是可沿轴向穿流的,或者在湿式转子泵1的运行中沿轴向被穿流。另外,这个径向的节流间隙具有一个恒定的间隙宽度,更确切地说,一个与叶轮7的轴向位置无关的间隙宽度。
除了第一环形壁12之外,所述叶轮7还具有从支撑盘8向着隔壁5凸出的第二环形壁14,该第二环形壁将第一环形壁12与轴3之间的轮侧空间分成一个径向外侧环形空间16和一个径向内侧环形空间17。换言之,第二环形壁14参照泵电机轴线26与第一环形壁12相比位于叶轮7的更小的直径上。第二环形壁14相对于第一环形壁12沿轴向凸出,从而在第二环形壁14的端面25与隔壁5之间形成一个轴向的节流间隙15。这个轴向的节流间隙15因此是可沿径向穿流的,或者在湿式转子泵1的运行中沿径向被穿流。另外,轴向的节流间隙15具有一个与叶轮2的轴向位置相关的间隙宽度。第一和第二环形壁12、14与支撑盘8构造为一体的。
抽吸颈部密封部11,更确切地说是在抽吸颈部30与泵壳体31之间的密封间隙,参照泵电机轴线26位于径向的节流间隙13与轴向的节流间隙15之间的直径上。这确保了所述轴向的节流间隙作为控制间隙的功能。如果在抽吸颈部30与泵壳体31之间的密封间隙比径向的节流间隙13沿径向位于更加外侧的话,则不能实现推力反转并且控制间隙不会闭合。于是,控制原理就不起作用。并且,如果抽吸颈部30与泵壳体31之间的密封间隙比轴向的节流间隙15沿径向位于更加内侧的话,则不能完全补偿轴向推力。由于上游的轴向推力反转,叶轮7的背侧于是触碰到隔壁5,使得第一环形壁12与这个隔壁5一起构成一个传统的止推轴承,并且不再存在控制间隙/调节间隙。
另外,所述叶轮7具有一个减压孔18,该减压孔构成所述叶轮7的抽吸侧20与轮侧空间(该轮侧空间位于支撑盘8与隔壁5之间)之间的流体连接并且处在叶轮7中的一个比轴向的节流间隙15(轴向密封间隙)更接近轴3的位置处,使得所述减压孔18通入径向内侧环形空间17中。由于这个减压孔18,在湿式转子泵1的运行中,在所述径向内侧环形空间17中形成一个负压。这个负压导致穿过轮侧空间的流动,更确切地说,导致从叶轮7的压力侧通过径向的节流间隙13到径向外侧环形空间16,从那里通过轴向的节流间隙15到径向内侧环形空间17和从那里通过减压孔18到叶轮抽吸侧的流动。
所述轴向的节流间隙15处的间隙宽度如此自动调节,使得永磁转子2与叶轮7处于一个轴向稳定的平衡状态。如果泵1的运行点改变的话,作用在永磁转子2上的力也发生改变,并且通过轴3的或者叶轮7的和永磁转子2的轴向位置变化,所述永磁转子2寻求新的平衡位置。所述轴向的节流间隙15处的间隙宽度相应地改变。所述轴向的节流间隙15因此自身进行调节。因此可以在湿式转子泵1中省略一个止推轴承。根据图1的湿式转子泵1因此是无止推轴承的。
图2中的变型实施方案与第一变型实施方案的不同之处在于,所述径向的节流间隙13通过一个密封环19密封。因此减小了所述径向的节流间隙13的间隙宽度。这个较窄的径向的节流间隙13具有两个主要效果。一方面,泄漏减少了,从而效率提高了。另一方面,径向的节流间隙13处的节流效果提高,并且压力比发生改变。这使泵的设计者在进行可能例如受限于结构空间制约的间隙定位时具有额外的自由度。密封环19可径向移动地保持在一个具有在轴向剖面中呈U形轮廓的保持架中,由此可以实现更窄的间隙尺寸。所述保持架紧固在隔壁5上,更确切地说,紧固在所述轴向凸出部6到隔壁5的圆环形部段中的过渡区域上。
一个这种类型的密封环在此处是所述抽吸颈部密封部11的组成部分。这个密封环同样可径向移动地保持在一个具有在轴向剖面中呈U形轮廓的保持架中,该保持架紧固在泵壳体31上,更确切地说,紧固在所述抽吸开口22到泵腔4的过渡区域上。这同样有利于将抽吸颈部30处的径向密封间隙的轴向穿流限制到最小,以将液压损失减小到最小程度。
尽管图2和图3中的变型实施方案均包括各两个密封环,但在一个未示出的变型实施方案中湿式转子泵1可以只在抽吸颈部密封部11中或者只在径向的节流间隙13处具有一个密封环。
此外,在一个未示出的变型实施方案中,减压孔或者一个额外的减压孔可以存在于轴3中,更确切地说,在空心的该轴3的壁中构成一个横孔,从而流动路径从径向内侧环形空间17通过减压孔和空心的该轴3延伸到叶轮的抽吸侧20。
图3中的变型实施方案与第二变型实施方案的不同之处仅仅在于,第二环形壁14的朝向隔壁5的端面25是锥形的,特别是以如下方式,即轴向的节流间隙15随着与轴3的距离增加而增大。
在所示出的变型实施方案中,所述轴向的节流间隙15具有一个在0.1mm与1.5mm之间的可变的间隙宽度,其中在运行状态中始终存在一个小于1mm的密封间隙宽度,并且只有在静止状态中才可能存在更大的间隙宽度。相比之下,所述径向的节流间隙13和抽吸颈部密封部中的密封间隙分别具有一个0.05mm(密封环)与0.5mm(密封间隙)之间的恒定间隙宽度。
图4在上部区域中示出了一个曲线图,该曲线图图解说明了在泵运行点(输送量,输送高度,泵转速)恒定的情况下与轴向的转子位置或者所述轴向的节流间隙15的间隙宽度s_gap,hub,2相关的、由所有分力产生的轴向力F_ax,其中在图4的下部区域的三个剖面图中示出了在所述曲线图中标出的转子位置①、②和③。在此,下部左侧的剖面图示出了具有大的轴向的节流间隙15的转子位置①,下部中间的剖面图示出了具有中等的轴向的节流间隙15的转子位置②,并且下部右侧的剖面图示出了具有最小的轴向的节流间隙15的转子位置③。出于清楚的原因,在图4中尽可能地省略了附图标记。
如果将湿式转子泵1设计为,使得在转子位置①中存在永磁转子2的磁性静止位置,即当所述轴向的节流间隙15的间隙宽度比较大(此处约为0.7mm)时存在磁性静止位置,则实现一个通过永磁转子2成为可能的磁性辅助支承。磁性静止位置应理解为永磁转子2在非运行情况中存在的、相对于定子沿轴向大致位于中心的位置。
根据定义,正的力方向指向泵壳体31,参见图4下部右侧的转子位置③,就是说,与进入泵腔4的流入方向相反。
如果叶轮7远离隔壁5(转子位置①,图4下部左侧),则叶轮7与隔壁5之间的轮侧空间中的低压力水平(灰色虚线)导致一个合力F_ax,res,该合力使永磁转子2向着隔壁5滑移并将轴向的节流间隙15关闭。在所述轴向的节流间隙15处的间隙宽度约为0.3mm时,叶轮7达到一个平衡位置(转子位置②,图4下部中间)。如果叶轮7很接近隔壁5(转子位置③,图4下部右侧)的话,则轮侧空间中的高压力水平(黑色虚线)导致一个合力F_ax,res,该合力使永磁转子2向着泵壳体31滑移并将轴向的节流间隙15重新打开。在所示出的情况中,转子在间隙宽度约为0.3mm时找到其平衡位置(转子位置②),所述产生的轴向力在该平衡位置中抵消。
通过这种对叶轮位置或者转子位置以及也对间隙宽度s_gap,hub,2的自动调节,可以省略一个止推轴承。因此,附图中示出的湿式转子泵1构成为无止推轴承。由此产生了许多优点:
-消除了止推轴承损耗并且提高了效率。
-没有了止推轴承磨损,无需维护/更换止推轴承。
-为了EEI(Energy Efficiency Index(能源效率指数))测量,不必再考虑止推轴承处的磨合效果。
-另外,不必考虑轴向推力反转。
-根据泵类型,甚至可以省略两个止推轴承位。
-通过省去一个或者多个止推轴承,实现了降低成本和结构空间减小。
-由于永磁转子2作为具有永久磁铁的湿式转子沿轴向具有一个磁性零位,所以永磁转子可以通过磁力沿轴向定位成,使得永磁转子在静止状态中不与壳体接触。因此避免了叶轮7要么在左侧触碰到泵壳体31,要么在右侧触碰到隔壁5。理想的情况下,永磁转子总是位于这些界限之内,而从不位于一个界限上。由此产生一个优化的起动特性,而不发生粘连。一个轴向应急轴承是不必要的。因此,旋转的与静态的部件之间唯一的、所期望的接触能够在径向滑动轴承中找到。
-与只有一个减压孔的叶轮相比,在本实用新型的解决方案中,由于具有很小的间隙宽度的额外的轴向的节流间隙15,减少了体积损失。
-与未减压的叶轮相比,通过(多个)减压孔18实现了将颗粒从轮侧空间中排出,从而实现了转子腔保护。
-图1中的径向的节流间隙13具有一个支撑作用,因为它沿径向起到额外的流体动力轴承的作用,并且额外地对永磁转子进行支撑和阻尼,并因此减轻了径向轴承的负荷。然而,这在间隙窄小的变型方案(图2和3)中并不适用,因为密封环19在那里是可径向移动的。
-通过将减压系统集成到叶轮轮廓中(第一和第二环形壁12、14是叶轮7的组成部分,特别是与叶轮7是一体的),实现了紧凑的结构。
需要指出的是,上述说明为了解释的目的仅仅是示例性的,决不限定本实用新型的保护范围。以“能够”、“例如”、“优选”、“可选”、“理想地”、“有利地”、“在必要时”、“适合地”等表示的本实用新型特征可以视为纯粹可选的并且同样并不限定保护范围,该保护范围只通过权利要求确定。倘若在上述说明中列出的元件、组件、工艺步骤、数值或者信息具有已知的、相近的或者可预见的相等物,这些相等物就包含在本实用新型内。同样本实用新型还包括实施例的任何改变、变更或者变型,它们涉及元件、组件、工艺步骤、数值或者信息的更换、添加、改变或者省略,只要本实用新型的基本构思保持不变,不管所述改变、变更或者变型是否导致一个实施方式的改进或者劣化。
虽然上述实用新型说明列举了许多关于一个或者多个具体实施例的有形的、无形的或者具体工艺的特征,然而这些特征也可以与所述具体的实施例分开独立地使用,至少在它们不需要另外的特征绝对存在的情况下。反之,这些有关一个或者多个具体实施例所列举的特征可以任意相互以及与所示出的或者未示出的实施例的另外公开的或者尚未公开的特征组合,至少在这些特征不相互排斥或者不导致技术不协调的情况下。
附图标记列表
1 湿式转子泵
2 永磁转子
3 轴
4 泵腔
5 隔壁
6 轴向凸出部
7 叶轮
8 支撑盘
9 叶片
10 盖盘
11 抽吸颈部密封部
12 第一环形壁
13 径向的节流间隙
14 第二环形壁
15 轴向的节流间隙/轴向间隙
16 径向外侧环形空间
17 径向内侧环形空间
18 减压孔
19 密封环
20 叶轮的抽吸侧
21 叶轮的压力侧
22 抽吸开口
23 压力开口
24 轮毂
25 端面
26 泵电机轴线
27 前部的径向滑动轴承
28 后部的径向滑动轴承
29 抽吸口
30 抽吸颈部
31 泵壳体

Claims (13)

1.一种湿式转子泵(1),其包括永磁转子(2)和朝向所述永磁转子(2)通过隔壁(5)限定的泵腔(4),在该泵腔中设置有叶轮(7),该叶轮不可相对旋转地装配在一个可轴向移动的轴(3)上并且具有支撑盘(8)、盖盘(10)和在该支撑盘和盖盘之间设置的叶片(9),其中所述盖盘(10)通过抽吸颈部密封部(11)径向密封,并且从所述支撑盘(8)上凸出第一环形壁(12),该第一环形壁与隔壁(5)的轴向凸出部(6)共同构成一个具有恒定间隙宽度的能被轴向穿流的径向的节流间隙(13),并且减压孔(18)构成在叶轮(7)的抽吸侧(20)与一个轮侧空间之间的流体连接,所述轮侧空间位于支撑盘(8)与隔壁(5)之间,其特征在于:代替止推轴承,所述叶轮(7)具有朝向隔壁(5)延伸的第二环形壁(14),该第二环形壁将第一环形壁(12)与轴(3)之间的轮侧空间分成一个径向外侧环形空间(16)和一个径向内侧环形空间(17)并且该第二环形壁与隔壁(5)共同构成一个与所述叶轮(7)的轴向位置相关的、能被径向穿流的轴向的节流间隙(15),其中所述抽吸颈部密封部(11)位于所述径向的节流间隙(13)与轴向的节流间隙(15)之间的直径上,并且所述减压孔(18)通入径向内侧环形空间(17)中。
2.根据权利要求1所述的湿式转子泵(1),其特征在于:所述隔壁(5)的轴向凸出部(6)将第一环形壁(12)在外周包围。
3.根据权利要求1或2所述的湿式转子泵(1),其特征在于:所述径向的节流间隙(13)通过密封环(19)密封。
4.根据权利要求1或2所述的湿式转子泵(1),其特征在于:第一环形壁(12)和/或第二环形壁(14)与支撑盘(8)构造为一体的。
5.根据权利要求1或2所述的湿式转子泵(1),其特征在于:所述减压孔(18)构造在叶轮(7)中。
6.根据权利要求1或2所述的湿式转子泵(1),其特征在于:所述轴(3)是向着抽吸侧(20)开放的空心轴,并且所述减压孔(18)构造在轴(3)中。
7.根据权利要求1或2所述的湿式转子泵(1),其特征在于:第二环形壁(14)的指向隔壁(5)的端面(25)是锥形的。
8.根据权利要求1或2所述的湿式转子泵(1),其特征在于:第二环形壁(14)的指向隔壁(5)的端面(25)按以下方式是锥形的,即所述轴向的节流间隙(15)随着与轴(3)的距离增加而增大。
9.根据权利要求1或2所述的湿式转子泵(1),其特征在于:第二环形壁(14)相对于第一环形壁(12)沿轴向凸出。
10.根据权利要求1或2所述的湿式转子泵(1),其特征在于:所述轴向的节流间隙(15)具有在0.1mm与1.0mm之间的可变的间隙宽度。
11.根据权利要求1或2所述的湿式转子泵(1),其特征在于:所述径向的节流间隙(13)具有在0.05mm与1.0mm之间的恒定间隙宽度。
12.根据权利要求11所述的湿式转子泵(1),其特征在于:所述径向的节流间隙(13)具有在0.2mm与0.5mm之间的恒定间隙宽度。
13.根据权利要求1或2所述的湿式转子泵(1),其特征在于:湿式转子泵具有磁性辅助支承。
CN202223153834.5U 2021-11-24 2022-11-24 湿式转子泵 Active CN219993979U (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
LULU500893 2021-11-24
LU500893A LU500893B1 (de) 2021-11-24 2021-11-24 Axiallagerlose Nassläuferpumpe

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN219993979U true CN219993979U (zh) 2023-11-10

Family

ID=80122355

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202223153834.5U Active CN219993979U (zh) 2021-11-24 2022-11-24 湿式转子泵

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP4187099A1 (zh)
CN (1) CN219993979U (zh)
LU (1) LU500893B1 (zh)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4938641B1 (zh) * 1970-08-06 1974-10-19
DE2733631A1 (de) * 1977-07-26 1979-02-08 Hermetic Pumpen Gmbh Kreiselpumpe
SU1555539A1 (ru) * 1987-04-13 1990-04-07 Popov Igor K Центробежный насос
DE4421888A1 (de) * 1994-06-23 1996-01-04 Klein Schanzlin & Becker Ag Einrichtung zum Axialschubausgleich bei Kreiselpumpen

Also Published As

Publication number Publication date
EP4187099A1 (de) 2023-05-31
LU500893B1 (de) 2023-05-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3771910A (en) Axial thrust compensation for centrifugal pumps
US5713720A (en) Turbo-machine with a balance piston
EP2387654B1 (en) Compact shaft support device for turbomachines
US7101158B2 (en) Hydraulic balancing magnetically driven centrifugal pump
US4867633A (en) Centrifugal pump with hydraulic thrust balance and tandem axial seals
US6129507A (en) Method and device for reducing axial thrust in rotary machines and a centrifugal pump using same
US7775763B1 (en) Centrifugal pump with rotor thrust balancing seal
EP2411156B1 (en) Centrifugal impeller with controlled force balance
JPH0676798B2 (ja) 磁気軸受を備えた遠心ポンプ
US5518256A (en) Floating-ring seal
KR102233449B1 (ko) 원심 압축기의 축 하중 상쇄장치
US6135728A (en) Centrifugal pump having an axial thrust balancing system
JP2011513644A (ja) 改良されたバランスピストンシールを有する流体機関
JP2016540152A (ja) 荷重緩和デバイス
CN219993979U (zh) 湿式转子泵
CN110036207B (zh) 具有径向的叶轮的离心泵
JP2007270651A (ja) 燃料電池用圧縮機
CN111365284A (zh) 轴承承载部件、压缩机和冷媒循环系统
JP2019158033A (ja) スラスト磁気軸受機構及びそれを用いた回転機械
US10767653B2 (en) Vacuum pump
KR20160126496A (ko) 축하중 저감 구조를 갖는 터보블로어
KR20200037814A (ko) 축방향 스러스트 밸런싱 디바이스
JP7161341B2 (ja) 片吸込ポンプ
CN114001036B (zh) 一种微型水力悬浮机械泵及其装配方法
KR100917250B1 (ko) 축추력 자동조절을 위한 벨로우즈장치를 구비한 터보기계

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant