CS224535B1

CS224535B1 - Coupling mechanism,particularly for a submersible pump with a delivery piping

Info

Publication number: CS224535B1
Application number: CS18682A
Authority: CS
Inventors: Karel Ing Bacuvcik; Zdenek Ing Novak; Alois Lakomy
Original assignee: Karel Ing Bacuvcik; Novak Zdenek; Alois Lakomy
Priority date: 1982-01-11
Filing date: 1982-01-11
Publication date: 1984-01-16

Description

potrubímpipeline

Vynález se týká spojovacího mechanismu, zejména ponorného čerpadla s výtlačným potrubím. U některých druhů čerpadel, zejména ponorných, která bývají často umístěna v těžko přístupných prostorách, je jedním ze základních požadavků možnost rychlého a snadného spojení a odpojení čerpadla od výtlačného potrubí. Existuje řada mechanismů a řešení takového spojení s využitím vlastní hmotnosti čerpadla a různých naváděcích systémů. Tak kupříkladu existuje řešení podle DT-PS čís. 1,528.645, kdy se čerpadlo spouští ve svislém vedení na řetězu nebo laně do jímky, ve které je umístěno výtlačné koleno se zkosenou dosedací přírubou. Po dosednutí zkosené výtlačné příruby čerpadla na tuto zkosenou dosedací přírubu výtlačného kolena je spojení i utěsnění obou přírub zajištěno vlastní hmotností čerpacího soustrojí. Nevýhodou tohoto řešení je jeho omezená použitelnost u vertikálního provedení a u soustrojí o nižší hmotnosti a nižší měrné energii. Současně klade toto řešení vysoké požadavky na tuhost a výrobní přesnost vedení čerpadla, aby bylo zajištěno soustředné dosednutí příruby čerpadla na dosedací přírubu výtlačného potrubí. Obdobné řešení obsahuje rovněž Fr-PS čís. 1,136.357. Bále je známo řešení podle DT-PS čís. 2,713.426, u něhož je výtlačná příruba čerpadla opatřena odnimatelným nástavcem se zkosenou dosedací plochou, která se při spojení opírá o zkosenou plochu výtlačného potrubí. I toto řešení lze použít u čerpadel s nízkou hmotností, protože přítlačná síla je vyvozena vlastní hmotností čerpacího soustrojí zavěšeného na vodicích tyčích. U větších soustrojí by použití tohoto spojení nezaručovalo dostačující těsnost, takže nevýhody takového řešení jsou obdobné jako u předcházejících řešení.The invention relates to a coupling mechanism, in particular a submersible pump with a discharge line. For some types of pumps, especially submersible pumps, which are often located in hard-to-reach areas, one of the basic requirements is the possibility of quickly and easily connecting and disconnecting the pump from the discharge line. There are a number of mechanisms and solutions for such a connection using the pump's own weight and various guidance systems. Thus, for example, there is a solution according to DT-PS no. No. 1,528,645, in which the pump is lowered in a vertical guide on a chain or rope to a sump in which a discharge elbow with a bevelled contact flange is located. After the chamfered discharge flange of the pump bears on this chamfered contact flange of the discharge elbow, the connection and sealing of both flanges is ensured by the own weight of the pump set. The disadvantage of this solution is its limited applicability in vertical design and in sets with lower weight and lower specific energy. At the same time, this solution places high demands on the rigidity and manufacturing accuracy of the pump guide in order to ensure concentric contact of the pump flange to the discharge flange contact flange. A similar solution also includes Fr-PS no. 1,136.357. The solution according to DT-PS no. No. 2,713,426, in which the pump discharge flange is provided with a removable extension with a bevelled bearing surface which, when connected, rests on the beveled surface of the discharge pipe. This solution can also be used for low-weight pumps, as the contact force is derived from the weight of the pump set suspended on the guide rods. For larger sets, the use of this connection would not ensure sufficient tightness, so that the disadvantages of such a solution are similar to those of the previous solutions.

Déle je známo řešení podle čs. A.O. čís. 152.351, podle kterého je čerpadlo vedeno ne kluzných tyčích, kde výtlačné příruba čerpadla je opatřena záchytným mechanismem ve tvaru háku, jehož vnitřní strana je opatřena zkosením odpovídajícím zkosení zadní strany příruby výtlačného potrubí, takže čerpadlo je při dosednutí na přírubu výtlačného potrubí přitahováno na její čelní plochu. K usnadnění správného najetí čerpadla na přírubu výtlačného potrubí jsou obě příruby opatřeny zkosenými náběhy čelních ploch. Nevýhodou tohoto řeěení je skutečnost, že při spouětění čerpacíhp soustrojí dochází ke kluznému pohybu obou přírub, což má za následek shrnutí vloženého těsnění, čímž se podstatně snižuje jeho životnost.The solution according to MS. A.O. no. 152.351, according to which the pump is guided on sliding rods, wherein the pump discharge flange is provided with a hook-like catch mechanism, the inside of which is provided with a bevel corresponding to the bevel of the discharge pipe flange so that the pump is attracted to its face when desktop. Both flanges are provided with chamfered leading faces to facilitate correct pump start-up on the discharge flange. The disadvantage of this solution is the fact that when the pump set is lowered, both flanges slide, resulting in a summary of the inserted seal, which significantly reduces its service life.

Konečně existuje řešení podle OE-PS čís. 336,403, kde spojeni čerpadla a příruby výtlačného potrubí je zajištěno dvojicí háků a dvěma aretačními kolíky. Vlastní přítlak je zajištěn vlnovcovou spojkou, umístěnou na přírubě výtlačného hrdla čerpadla. Nevýhodou tohoto spojení je značná složitost vlnovcové spojky, dále omezené použití vzhledem k měrné energii čerpadla. Rovněž v tomto případě dochází při spouštění ke kluznému pohybu dosedacich ploch přírub po sobě se všemi z toho plynoucími důsledky.Finally, there is a solution according to OE-PS no. 336,403, where the connection of the pump and the discharge pipe flange is secured by a pair of hooks and two locking pins. The actual pressure is ensured by a bellows coupling located on the flange of the discharge port of the pump. The disadvantage of this connection is the considerable complexity of the bellows coupling, further limited use due to the specific energy of the pump. In this case, too, the sliding surfaces of the flange contact surfaces slide in succession with all the resulting consequences.

Všechna uvedená řešení jsou omezena pouze na vertikální polohu čerpacího soustrojí a neumožňují spojení čerpadla s výtlačným potrubím v libovolné poloze, tj. v poloze pohybující se v rozmezí od vertikální až po horizontální polohu.All of these solutions are limited to the vertical position of the pump set and do not allow the pump to be connected to the discharge line in any position, i.e., in a position ranging from vertical to horizontal.

Nevýhody a nedostatky uvedených řešení odstraňuje v podstatě vynález, kterým je spojovací mechanismus, zejména ponorného čerpadle s výtlačným potrubím, kde čerpadlo je opatřeno výtlačným hrdlem e výtlačné potrubí dosedací přírubou.Disadvantages and drawbacks of said solutions are essentially eliminated by the invention, which is a connecting mechanism, in particular a submersible pump with a discharge line, wherein the pump is provided with a discharge neck e with a discharge flange.

Podstatou vynálezu je, že příruba výtlačného hrdla neznázorněného čerpadla je opatřena odnímatelným nástavcem, ve kterém je suvně uložena těsnicí vložka, opatřená vnější těsnicí plochou, zkosenou pod úhlem alfa, a dosedací příruba výtlačného potrubí je opatřené mezikusem, jehož čelní plocha, přivrácená těsnicí vložce, je zkosena o stejný úhel, ale v opačném směru, přičemž mezikus je opatřen opěrným ozubem s vnitřní válcovou plochou pro záběr s vnější válcovou plochou nástavce.It is an object of the invention that the discharge flange of the pump nozzle (not shown) is provided with a removable extension in which the sealing insert is slidably provided with an alpha-bevelled outer sealing surface and the discharge flange bearing flange is provided with a spacer. It is chamfered by the same angle but in the opposite direction, the spacer having a support tooth with an inner cylindrical surface for engagement with the outer cylindrical surface of the extension.

Dále je podstatou vynálezu, že odnímatelný nástavec sestává z protipříruby a válcového nákružku pro suvné uložení těsnicí vložky, přičemž protipřiruba je opatřena nejméně 3 válcovými otvory pro uložení pružin.It is further an object of the invention that the removable extension consists of a counter-flange and a cylindrical collar for slidingly receiving the sealing insert, the counter-flange having at least 3 cylindrical holes for receiving the springs.

Podstatou vynálezu je rovněž, že těsnicí vložka je na své vnější těsnicí ploše opatřena kruhovou drážkou rybinového průřezu pro uložení těsnění, přičemž vnější válcová plocha těsnicí vložky je opatřena podélnými drážkami pro záběr s pojistnými ozuby, uloženými na čelní ploše nákružku odnímatelného nástavce.It is also an object of the present invention to provide a sealing insert on its outer sealing surface with a dovetail groove circular groove for receiving the seal, the outer cylindrical surface of the sealing insert having longitudinal grooves for engaging retaining teeth mounted on the front face of the removable extension.

Podstatou vynálezu dále je, že na spodní části vnější válcové plochy těsnicí vložky jé vytvořena kulové plocha, ve které je vytvořen zápich pro uložení těsnicího kroužku.It is a further object of the invention that a spherical surface is formed at the bottom of the outer cylindrical surface of the gasket, in which a recess is formed to receive the gasket.

Konečně je podstatou vynálezu, že úhel zkosení těsnicí plochy těsnicí vložky a těsnicí plochy mezikusu se pohybuje v rozmezí 5 ají 30°.Finally, it is an object of the invention that the taper angle of the sealing surface of the gasket and the sealing surface of the spacer is between 5 and 30 °.

Vyšší účinek vynálezu spočívá zejména v zajištění dokonalé těsnosti spoje, a to v jakékoliv poloze a bez ohledu na dodržení rovnoběžnosti obou dosedacich ploch jak v podélném, tak i příčném směru. Dále lze tohoto řešení použít u čerpacích soustrojí bez ohledu na jejich měrnou energii. A konečně tím, že výtlak čerpadla je opatřen odnímatelným nástavcem, lze tohoto spojení použít u všech čerpadel bez předcházejících úprav.The higher effect of the invention is to ensure perfect sealing of the joint in any position and regardless of the parallelism of the two bearing surfaces in both the longitudinal and transverse directions. Furthermore, this solution can be used in pump sets regardless of their specific energy. Finally, since the pump displacement has a removable extension, this connection can be used on all pumps without prior treatment.

Příklad konkrétního provedení vynálezu je schematicky znázorněn na připojeném výkrese, který předstevuje celkový pohled na spojovací mechanismus v osovém řezu.An example of a particular embodiment of the invention is shown schematically in the accompanying drawing, which presents an overall view of the coupling mechanism in axial section.

Podle vynálezu je příruba £ výtlačného hrdla £ neznézorněného ponorného čerpadla opatřena odnímatelným nástavcem £ sestávajícím z protipříruby £ a válcového nákružku £, ve kterém je suvně uložena těsnicí vložka £, opatřená vnější těsnicí plochou £ zkosenou pod úhlem alfě. Ne vnější dosedací ploše £ těsnicí vložky £ je vytvořena čelní kruhová drážka £ rybinového tvaru, ve které je uloženo těsnění £. Na vnější válcové ploše 10 těsnicí vložky £ jsou vytvořeny podélné drážky 11 . do kterých zapadají pojistné ozuby 12. Protipřiruba £According to the invention, the flange 4 of the discharge nozzle 4 of a non-illustrated submersible pump is provided with a removable extension 4 consisting of a counter-flange 4 and a cylindrical collar 4 in which a sealing insert 4 is slidably provided. On the outer abutment surface 4 of the gasket insert 4 is formed a front annular groove 4 of a dovetail shape in which the gasket 4 is received. Longitudinal grooves 11 are formed on the outer cylindrical surface 10 of the gasket. into which the retaining teeth 12 fit

224535 3 odnímatelného nástavce X je opatřena alespoň třemi válcovými otvory 13 pro uložení pružin 14. které se svými volnými konci opírají o spodní čelní plochu 15 těsnicí vložky 6. a vyvozují předpínací sílu. Ve své spodní části je vnějěí válcová plocha 10 těsnicí vložky 6. vytvořena jako kulová plocha 16. ve které je vytvořen zápich 17 pro uložení těsnicího kroužku 18.224535 3 of the removable extension X is provided with at least three cylindrical holes 13 for receiving the springs 14, which with their free ends abut the lower face 15 of the sealing insert 6 and exert a biasing force. In its lower part, the outer cylindrical surface 10 of the sealing insert 6 is formed as a spherical surface 16 in which a recess 17 is formed to receive the sealing ring 18.

K přírubě 19 výtlačného potrubí 20 je připevněn mezikus 21 , jehož čelní plocha 22. přivrácená těsnicí vložce 6, je zkosena pod stejným úhlem elfe, ale v opačném směru. Na obvodové ploSe mezikusu 21 je vytvořen opěrný zub 23 s vnitřní válcovou plochou 24. o kterou se opírá svou vnější válcovou plochou 25 nákružek χ odnímatelného nástavce χ.An adapter 21 is fastened to the flange 19 of the discharge line 20, the end face 22 of which faces the sealing insert 6 is chamfered at the same angle [alpha], but in the opposite direction. A support tooth 23 with an inner cylindrical surface 24 is formed on the peripheral surface of the spacer 21 on which the collar χ of the removable extension χ rests with its outer cylindrical surface 25.

čerpadlo se přivede do pracovní polohy některým ze známých způsobů tak, že obě zkosené plochy X, 22 na sebe dosednou, přičemž souosost pohyblivé těsnicí vložky 6. a mezikusu 21 je zajištěna dosednutím vnější válcové plochy 25 nástavce X do vnitřní válcové plochy 24 opěrného ozubu 23 mezikusu 21 . Montážní odchylky zkosených ploch X, 22 jsou přitom eliminovány vykláněním těsnicí vložky 6_, což umožňuje kulová plocha 16 vytvořená ve spodní části vnějěí válcové plochy 10 těsnicí vložky 6.· Prvotní přítlačná těsnicí síla mezi těsnicími plochami X, 22 je vyvozena pružinami 14. zatímco vlastní přítlačnou sílu vyvozuje tlak dopravovaného média na spodní čelní plochu 1 5 těsnicí vložky 6,. Síly vznikající v tomto spoji jsou zachyceny přes čerpadlo a přes výtlačné potrubí, nebo také mezi nástavcem X a mezikusem 21. na + neznázorněné upevnění.the pump is brought into working position by any of the known methods such that the two chamfered surfaces X, 22 abut one another, the alignment of the movable sealing insert 6 and the spacer 21 being ensured by abutting the outer cylindrical surface 25 of the extension X into the inner cylindrical surface 24 intermediate piece 21. The mounting deviations of the tapered surfaces X, 22 are thereby eliminated by tilting the sealing insert 6, which allows a spherical surface 16 formed in the lower part of the outer cylindrical surface 10 of the sealing insert 6. The primary contact sealing force between the sealing surfaces X, 22 is the pressing force is exerted by the pressure of the conveyed medium on the lower end face 15 of the gasket 6. The forces occurring in this connection are absorbed through the pump and through the discharge pipe, or also between the adapter X and the adapter 21 on the + not shown attachment.

Stejného účinku bude dosaženo i v případě opačné montáže, tedy v případě, kdy odnímetel< ný nástavec X se suvně uloženou těsnicí vložkou bude upevněn na přírubě 19 výtlačného potrubí 20. a výtlačný mezikus 21 s opěrným ozubem 23 na přírubě X výtlačného hrdla 2 čerpadla.The same effect will also be achieved in the case of reverse mounting, i.e. when the removable extension X with the sliding gasket is mounted on the flange 19 of the discharge pipe 20 and the discharge adapter 21 with the support tooth 23 on the flange X of the discharge pipe 2.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Connecting device, in particular a submersible pump with a discharge pipe, wherein the pump is provided with a discharge orifice and a discharge pipe with a bearing flange, characterized in that the flange (1) of the discharge orifice (2) not shown is provided with a removable extension (3) a sealing insert (6) provided with an outer sealing surface (7) angled at an angle (alpha) is slidably mounted, and the abutment flange (19) of the discharge pipe (20) is provided with an adapter (21) whose face (22) faces the sealing The insert (6) is chamfered by the same angle (alpha) but in the opposite direction, the spacer (21) being provided with a support tooth (23) with an inner cylindrical surface (24) for engagement with the outer cylindrical surface (25) of the extension (3). ).

Coupling mechanism according to claim 1, characterized in that the removable extension C3) consists of a counter flange (4) and a cylindrical collar (5) for slidingly receiving the sealing insert (6), the counter flange (4) having at least three cylindrical holes ( 13) for receiving the springs (14).

Coupling mechanism according to Claims 1 and 2, characterized in that the sealing insert (6) is provided on its outer sealing surface (7) with an annular groove (8) of dovetail cross-section for receiving the seal (9), the outer cylindrical surface (7). 10) the sealing insert (6) is provided with longitudinal grooves (11) for engagement with the locking teeth (12) mounted on the face of the collar (5) ^{to the} removable extension (3).

Connection mechanism according to one of Claims 1 to 3, characterized in that a spherical surface (16) is formed on the lower part of the outer cylindrical surface (10) of the sealing insert (6), in which a recess (17) is provided for receiving the sealing the ring (18).

Connection mechanism according to one of Claims 1 to 4, characterized in that the angle (alpha) of the tapered sealing surface (7) of the sealing insert (6) and the sealing surface (22) of the spacer (21) is between 5 and 30 °.

1 drawing