CS257224B1

CS257224B1 - Circulating pump

Info

Publication number: CS257224B1
Application number: CS862576A
Authority: CS
Inventors: Jan Vykopal; Lubomir Grezl; Josef Smicka
Original assignee: Jan Vykopal; Lubomir Grezl; Josef Smicka
Priority date: 1986-04-09
Filing date: 1986-04-09
Publication date: 1988-04-15
Also published as: CS257686A1; HU196643B; HUT43376A

Description

Vynález se týká oběhového čerpadla, bezucpávkového provedení, pro systémy ústředního vytápění, zejména jeho oddělovací vložky.The invention relates to a circulating pump, of a seal-free design, for central heating systems, in particular its separator liners.

Oběhová, bezucpávková čerpadla, zejména pro systémy ústředního vytápění se vyrábí v provedení bud s mokrým, nebo suchým statorovým vinutím. Oběhová, bezucpávková čerpadla v provedení se suchým statorovým vinutím jsou konstrukčně řešena tak, že prostor statorového vinutí je oddělen od vodního prostoru oddělovací vložkou, mezistěnou a pláštěm s příslušným těsněním. Snahou konstruktérů oběhových, bezucpávkových čerpadel je dosáhnout optimálního řešení s minimálním počtem těsnicích elementů, čímž se zajistí zvýšení bezpečnosti motoru proti zaplavení statorového vinutí čerpanou kapalinou, v daném případě vodou. Další snahou konstruktérů těchto čerpadel je snížit i počet součástí na minimum, což zase zajištuje jednodušší motnáž, snižuje poruchovost, vykazuje nižší materiálovou náročnost a pracnost. Protože na tato čerpadla jsou kladeny vysoké nároky pokud jde o spolehlivost provozu, životnost jednotlivých součástí, tichý chod a malou hmotnost Čerpadla, je vlastní konstrukční řešení značně obtížné.Circulating, glandless pumps, especially for central heating systems, are available in either wet or dry stator windings. Circulating, glandless pumps in dry stator winding design are designed so that the stator winding space is separated from the water space by a separating insert, partition and casing with appropriate sealing. The designers of circulating, seal-less pumps are trying to achieve an optimal solution with a minimum number of sealing elements, thereby ensuring increased safety of the motor against flooding the stator winding with the pumped liquid, in this case water. Another aim of the designers of these pumps is to reduce the number of parts to a minimum, which in turn ensures easier mounting, reduces failure rate, shows less material demands and labor. Because these pumps are subject to high demands in terms of reliability of operation, service life of individual components, quiet operation and low weight of the pump, the design itself is quite difficult.

V současné době jsou známa konstrukční řešení oběhových čerpadel, kde oddělovací vložka mezi rotorem a statorem je provedena jako tenkostěnná trubka s těsněním na zadní straně proti plášti motoru a na přední straně proti mezistěně. Taková řešení jsou předmětem francouzského patentu 2 155 707 a švýcarského patentu 541 726. Nevýhodou těchto řešení je jednak vyšší počet těsněných míst a jednak obtížná kontrola, montáž a správná funkce těsnění. Dále jsou známa řešení podle švýcarského patentu 532 196 a NSR patentu 2 460 748, kde podle švýcarského patentu je oddělovací vložka konstruována tak, že její trubková část má na straně oběžného kola tvarovanou přírubu, středěnou v plášti motoru a utěsněnou dvěma plochými těsněními. Na straně za rotorovým svazkem se oddělovací vložka zužuje a je uložena mezi pláštěm motoru a ložiskem. Uzavřena je zátkou. Nevýhodou tohoto řešení je opět velký počet těsnicích míst a nutnost použití těsnění plochého typu, které je velmi náročné na dokonalou rovinnost těsnicích ploch.Recently, circulating pump designs are known in which the separator insert between the rotor and stator is designed as a thin-walled tube with a seal on the back against the motor housing and on the front against the partition. Such solutions are the subject of French patent 2 155 707 and Swiss patent 541 726. The disadvantage of these solutions is, on the one hand, a higher number of sealing points and, on the other hand, a difficult inspection, assembly and proper operation of the seals. Further, solutions are known according to Swiss Patent 532 196 and German Patent 2,460,748, wherein according to the Swiss Patent the spacer is designed such that its tubular portion has a shaped flange on the impeller side, centered in the motor housing and sealed by two gaskets. On the downstream side of the rotor beam, the separator insert tapers and is positioned between the motor housing and the bearing. It is closed with a stopper. The disadvantage of this solution is again a large number of sealing points and the necessity to use gaskets of flat type, which is very demanding on perfect flatness of sealing surfaces.

Další nevýhodou tohoto řešení je nutnost uzavření prostoru za rotorem další součástí - zátkou, což dále zvyšuje počet součástí a zvyšuje tak možnost výskytu poruch. Oddělovací vložka podle NSR patentu je podobného tvaru s tím rozdílem, že na čelní přírubě používá pouze jedno ploché těsnění a v zadní části oddělovací vložky má rovněž jedno těsnění proti zátce. I v tomto případě je nevýhodou velký počet těsnicích míst i velký počet součástí, stejně jako náročnost na rovinnost těsnicích ploch. Konečně existuje řešení podle čs. autorského osvědčení č. 220 685, které odstraňuje nevýhody výše uvedených řešení pokud jde o velký počet těsnicích míst a o nároky na rovinnost těsnicích ploch. Tato konstrukce řeší oddělovací vložku jako válcovou součást, opatřenou na zadní straně tvarovým dnem a na přední straně přírubou. Na vnitřní ploše dna oddělovací vložky je upraven držák zadního ložiska. Nevýhodou tohoto řešení zůstává ještě poměrně vysoký počet součástí způsobený připojením držáku zadního ložiska na vnitřní stranu dna oddělovací vložky, Čímž se dále zvyšují nároky na přesnost ustředění ložiska.Another disadvantage of this solution is the need to close the space behind the rotor with another component - a plug, which further increases the number of components and thus increases the possibility of failure. The spacer of the NSR patent is similar in shape except that it uses only one gasket on the face flange and also has a stopper seal at the rear of the spacer. Again, the disadvantage is the large number of sealing points and the large number of components, as well as the difficulty of flatness of the sealing surfaces. Finally, there is a solution according to MS. No. 220 685, which eliminates the disadvantages of the above solutions with respect to the large number of sealing points and the flatness requirements of the sealing surfaces. This design solves the separator insert as a cylindrical component, provided with a shaped bottom at the rear and a flange at the front. A rear bearing bracket is provided on the inner surface of the bottom of the spacer. A disadvantage of this solution is still the relatively high number of components caused by the attachment of the rear bearing bracket to the inner side of the bottom of the separating insert, which further increases the demands for the accuracy of bearing centering.

Nevýhody a nedostatky známých řešení odstraňuje v podstatě vynález, kterým je oběhové čerpadlo bezucpávkového provedení pro systémy ústředního vytápění, sestávající z hydraulické části tvořené tělesem čerpadla a oběžným kolem a z mechanické části tvořené pohonným elektromotorem, jehož rotor s dutým průchozím hřídelem uloženým v předním ložisku a v zadním ložisku je oddělen od vinutí statoru oddělovací vložkou tvořenou výliskem v podstatě válcového tvaru s neprůchozím tvarovým dnem a s protilehlou připojovací a těsnicí přírubou, a jeho podstata spočívá v tom, že střední část tvarového dna je tvořena válcovou částí pro uložení zadního ložiska, přičemž vnější válcová plocha pouzdra zadního ložiska je opatřena axiálními drážkami a/nebo válcová část tvarového dna je opatřena axiálními prolisy ve tvaru axiálních drážek pro propojení prostorů před a za zadním ložiskem.Disadvantages and drawbacks of the known solutions are essentially eliminated by the invention, which is a glandless circulation pump for central heating systems, consisting of a hydraulic part consisting of a pump body and an impeller and a mechanical part consisting of a propulsion motor whose rotor has a hollow through shaft mounted in the front bearing and the rear bearing is separated from the stator winding by a separating insert formed by a substantially cylindrical molded part with a non-continuous shaped bottom and an opposing connecting and sealing flange, the central part of the shaped bottom being a cylindrical part for receiving the rear bearing, the outer cylindrical the housing surface of the rear bearing is provided with axial grooves and / or the cylindrical portion of the shaped bottom is provided with axial recesses in the form of axial grooves for interconnecting the spaces in front and behind the rear bearing.

Další podstatou vynálezu je, že válcová část tvarového dna je opatřena radiálním prolisem pro zajištění axiální polohy zadního ložiska.It is a further object of the invention that the cylindrical portion of the shaped bottom is provided with a radial indentation to secure the axial position of the rear bearing.

Vyšší účinek vynálezu spočívá jednak ve snížení počtu těsnicích míst a jednak ve snížení počtu součástí, čímž se zvýší provozní spolehlivost čerpadla. Nové tvarové provedení dna oddělovací vložky zajišťuje dokonalé chlazení a odvzdušnění prostoru rotoru tím, že zajišťuje dokonalou cirkulaci čerpané kapaliny ve vnitřním prostoru oddělovací vložky s odvodem ohřáté chladicí vody z prostoru rotoru vývrtem hřídele do hydraulické části čerpadla.The higher effect of the invention is, on the one hand, to reduce the number of sealing points and, on the other hand, to reduce the number of components, thereby increasing the operational reliability of the pump. The new design of the bottom of the separator insert ensures perfect cooling and venting of the rotor space by ensuring perfect circulation of the pumped liquid in the interior of the separator insert with the discharge of heated cooling water from the rotor space through the shaft bore to the hydraulic part of the pump.

Příklad konkrétního provedení vynálezu je schematicky znázorněn na připojených výkresech, kde obr. 1 představuje osový řez oběhovým čerpadlem s uplatněným vynálezem a obr. 2, 3, 4a 5 představují různá provedení válcové stěny a zadního ložiska.An example of a particular embodiment of the invention is shown schematically in the accompanying drawings, in which Fig. 1 is an axial section of a circulator with the present invention and Figs. 2, 3, 4 and 5 show various embodiments of a cylindrical wall and a rear bearing.

Podle vynálezu sestává oběhové čerpadlo jednak z hydraulické části tvořené tělesem 1 čerpadla a oběžným kolem 2 a jednak z mechanické části tvořené pohonným elektromotorem 2· Těleso JL čerpadla je opatřeno sacím hrdlem 2 a výtlačným hrdlem 5, která jsou uspořádána v jedné ose, přičemž sací hrdlo 4 je v místě uložení oběžného kola 2 opatřeno těsnicím kruhem j6. Pohonný elektromotor 2 je opatřen hrncovým pláštěm 7. připevněným rozebíratelně к tělesu 1_ čerpadla. Dále je pohonný elektromotor 3 ^uoř_en jednak rotorem 2 a jednak statorem % mezi nimiž je umístěna oddělovací vložka 10. Mezi hrncovým pláštěm 7_ pohonného elektromotoru 2 a hydraulickým prostorem uložení oběžného kola 2 je vložena mezistěna 11 přecházející v přední držák 12 předního ložiska 13, která slouží současně к zachycení radiálních i axiálních sil působících na přední ložisko 13 a na zadní ložisko 14, ve kterých je uložen hřídel 15 rotoru 2· Na konci hřídele 15, který prochází do hydraulického prostoru tělesa 2 Čerpadla, je uloženo oběžné kolo 2. Oddělovací vložka 10 válcového tvaru je na straně odvrácené uložení oběžného kola 2 opatřena neprůchozím tvarovým dnem 16 zajištujícím hermetičnost oddělovací vložky 10, v jehož válcové části 30, vytvořené lisováním ve střední části tvarového dna 16, je uloženo zadní ložisko 14.According to the invention, the circulation pump consists, on the one hand, of the hydraulic part formed by the pump body 1 and the impeller 2 and, on the other hand, of the mechanical part formed by the driving electric motor 2. The pump housing 11 is provided with a suction branch 2 and a discharge branch 5 arranged in one axis; 4, a sealing ring 16 is provided at the location of the impeller 2. The drive electric motor 2 is provided with a pot housing 7 which is detachably attached to the pump body 7. Furthermore, the drive electric motor 3 is mounted on the one hand by a rotor 2 and on the other hand by a stator 10 between which a separator insert 10 is placed. Between the pot housing 7 of the drive electric motor 2 and the hydraulic impeller housing 2 is inserted a partition 11 serves simultaneously to absorb the radial and axial forces acting on the front bearing 13 and the rear bearing 14, in which the shaft 15 of the rotor 2 is mounted. · An impeller 2 is mounted at the end of the shaft 15 which passes into the hydraulic space of the pump housing. 10 of the cylindrical shape is provided on the side facing the impeller 2 with a non-continuous shaped bottom 16 ensuring the hermeticality of the separating insert 10, in which the cylindrical part 30 formed by pressing in the middle part of the shaped bottom 16 accommodates the rear bearing 14.

К zachycení axiálních sil je hřídel 15 rotoru 2 opatřen opěrným kroužkem 20, uloženým na osazení 18 ložiskového čepu 19 hřídele 15. Pro účely chlazení, mazání a odvzdušnění je hřídel 15 rotoru 2 opatřen osovým průchozím kanálem 21. Otevřená část oddělovací vložky 10, vytvořená ve tvaru příruby 22, je spolu s mezistěnou 11 uložena ve vodicím nákružku 23 tělesa 2 čerpadla, ve kterém je proti hrncovému plášti 7_ elektromotoru 3 utěsněna tvarovým těsnicím O-kroužkem 24. Válcová část 30 tvarového dna 16 je opatřena podle obr. 2 a 3 prolisy, tvořícími axiální drážky 17, které ale podle obr. 4 mohou být vytvořeny na vnější ploše pouzdra zadního ložiska 14. Konečně podle obr. 5 může být válcová část 30 opatřena radiálním prolisem 31 takže dojde к zúžení válcové části 30 na menší průměr a vytvoření opory, zajištující axiální polohu zadního ložiska 14.To accommodate axial forces, the shaft 15 of the rotor 2 is provided with a thrust ring 20 fitted to the shoulder 18 of the shaft journal 19 of the shaft 15. For cooling, lubrication and venting purposes, the shaft 15 of the rotor 2 is provided with an axial through channel 21. The flange 22, together with the intermediate wall 11, is mounted in the guide collar 23 of the pump body 2, in which it is sealed against the pot housing 7 of the electric motor 3 with a shaped O-ring 24. The cylindrical portion 30 of the bottom 16 is provided according to FIGS. 4, but which, according to FIG. 4, may be formed on the outer surface of the rear bearing housing 14. Finally, according to FIG. 5, the cylindrical portion 30 may be provided with a radial indentation 31 so that the cylindrical portion 30 narrows to a smaller diameter and , securing the axial position of the rear bearing 14.

Je-li oběhové čerpadlo v činnosti proudí chladicí voda z hydraulického prostoru tělesa 2 čerpadla skrz otvory 25 mezistěny 11, dále okolo rotoru 2' axiálními drážkami 17 válcové části 30 tvarového dna 16 kolem zadního ložiska 14, a vrací se osovým průchozím kanálkem 21 hřídele 15 rotoru Д zpět do hydraulického prostoru tělesa 2 čerpadla. V případě zablokování rotoru 2 se uvolní rotor £ elektromotoru 2 pomocí šroubováku inspekčním otvorem 27, který slouží ke kontrole smyslu otáčení oběžného kola 2 a je vytvořen na přední straně tělesa 2 čerpadla a je uzavřen zátkou 28. šroubovák je při tom zasune do drážky ložiskového čepu 19 hřídele 15 rotoru 2 elektromotoru 2· Zadní stěna tvarovaného dna 16 oddělovací vložky 22 a vnitřní stěna dna hrncového pláště 2 elektromotoru 2 jsou tvarovány tak, že jejich tvar umožňuje podepření i vyztužení oddělovací vložky 10 pomocí pružného elementu 29 uloženého mezi oběma dny. Tím je rovněž umožněna tepelná dilatace oddělovací vložky 10, ^a přitom je zaručena požadovaná tuhost zadního ložiska 14.When the circulation pump is in operation, cooling water flows from the hydraulic space of the pump body 2 through the apertures 25 of the partition 11, further around the rotor 2 'through the axial grooves 17 of the cylindrical bottom section 30 around the rear bearing 14 and returns through the axial through channel 21 of the shaft 15. rotor back to the hydraulic space of the pump housing 2. In case of blockage of the rotor 2, the rotor 6 of the electric motor 2 is released by means of a screwdriver through an inspection opening 27 which serves to check the direction of rotation of the impeller 2 and is formed on the front side of the pump body 2 and is closed by a plug 28. The rear wall of the mold bottom 16 of the separator insert 22 and the inner wall of the pot housing 2 of the electric motor 2 are shaped such that their shape allows both the support and the reinforcement of the separator insert 10 to be supported and supported by a resilient element 29 disposed between the two days. It also enables thermal expansion separator pad ^10, while still guaranteeing the required stiffness of the rear bearing fourteenth

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Glandless circulating pump for central heating systems, consisting of a hydraulic part consisting of a pump body and an impeller and a mechanical part consisting of a driving electric motor, the rotor having a hollow through shaft mounted in the front bearing and rear bearing separated from the stator winding by a separator a substantially cylindrical molded part with a non-through shaped bottom and an opposed connecting and sealing flange, characterized in that the central part of the bottom (16) is formed by a cylindrical part (30) for receiving the rear bearing (14); (14) 'is provided with axial grooves (17) and / or the cylindrical portion (30) of the bottom (16) is provided with axial recesses in the form of axial grooves (17) for interconnecting the spaces in front and behind the rear bearing (14).

A circulation pump according to claim 1, characterized in that the cylindrical part (30) of the bottom (16) is provided with a radial indentation (31) for securing the axial position of the rear bearing (14).

3 drawings

AND

GIANT. 2

0BR.3