DE102012012443A1 - Motor centrifugal pump with a mechanical seal - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Motorkreiselpumpe mit einer Motorwelle, die den Motorenrotor und an einem Ende das Pumpenlaufrad trägt und zusammen mit dem Motorenrotor in einem Spaltrohr oder Spalttopf liegt, um vom Fördermedium umspült zu sein, wobei die Motorwelle durch mindestens ein Radiallager geführt ist, wobei der Innenraum des Spaltrohres/-topfes zum Pumpenraum hin durch eine Gleitringdichtung abgeschlossen ist, die eine die Welle umschließende, mit dem Motoren- und/oder Pumpengehäuse direkt oder indirekt verbundene, feststehende Ringscheibe aufweist, an der eine auf der Welle drehfest angeordnete Wellenringscheibe mit einer ringförmigen Kontaktfläche anliegt, um mit der Ringscheibe ein Axiallager zu bilden.The invention relates to a motor centrifugal pump with a motor shaft which carries the motor rotor and at one end the pump impeller and is located together with the motor rotor in a canned or split pot to be lapped by the medium to be conveyed, wherein the motor shaft is guided by at least one radial bearing, wherein the Interior of the split tube / pot to the pump room through is completed by a mechanical seal having a shaft enclosing, with the motor and / or pump housing directly or indirectly connected, fixed annular disc, on which a rotatably mounted on the shaft shaft ring disc with an annular Contact surface abuts to form a thrust bearing with the annular disc.
Description
Die Erfindung betrifft eine Motorkreiselpumpe mit einer Motorwelle, die den Motorenrotor und an einem Ende das Pumpenlaufrad trägt und zusammen mit dem Motorenrotor in einem Spaltrohr oder Spalttopf liegt, um vom Fördermedium umspült zu sein, wobei die Motorwelle durch mindestens ein Radiallager geführt ist.The invention relates to a motor centrifugal pump with a motor shaft which carries the motor rotor and at one end the pump impeller and is located together with the motor rotor in a canned or split pot to be lapped by the medium to be conveyed, wherein the motor shaft is guided by at least one radial bearing.
Bei Nassläuferpumpen wird der Rotor des Elektromotors vom Medium umspült. Der Stator ist vom Medium durch ein Spaltrohr/-topfgetrennt. Die Lager des Rotors werden vom Medium geschmiert. Solche Konstruktionen sind wartungsfrei und verfügen über eine lange Lebensdauer, solange das Medium relativ sauber ist. Um sicherzustellen, dass eine Strömung durch den Rotorraum stattfindet, wird die Druckdifferenz zwischen der Saug- und der Druckseite des Laufrades genutzt. Hierzu wird der Rotor des Motors mit einer Wellenbohrung ausgeführt.In wet runner pumps, the rotor of the electric motor is surrounded by the medium. The stator is separated from the medium by a split tube / pot. The bearings of the rotor are lubricated by the medium. Such constructions are maintenance free and have a long life, as long as the medium is relatively clean. To ensure that a flow through the rotor space takes place, the pressure difference between the suction and the pressure side of the impeller is used. For this purpose, the rotor of the motor is designed with a shaft bore.
In vielen Anwendungsbereichen sind die Medien jedoch mit Partikeln und chemischen Mitteln (Inhibitoren) kontaminiert. Dies macht es erforderlich, die Strömung im Rotorraum auf das für die Funktion des Motors erforderliche Maß insbesondere bezüglich der Lagerschmierung und der Kühlung zu begrenzen. Zudem ist es erforderlich, abrasive Partikel am Eindringen in den Rotorraum zu hindern. Es sind Lösungen bekannt, bei denen auch Gleitringdichtungen zum Einsatz kommen. Für die Aufnahme der axialen Kräfte ist bei diesen Pumpen immer zusätzlich ein Axiallager eingebaut.In many applications, however, the media are contaminated with particles and chemical agents (inhibitors). This makes it necessary to limit the flow in the rotor space to the level required for the function of the engine, in particular with respect to the bearing lubrication and the cooling. In addition, it is necessary to prevent abrasive particles from entering the rotor space. Solutions are known in which mechanical seals are used. For the absorption of the axial forces, a thrust bearing is always additionally installed in these pumps.
Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer Motorkreiselpumpe der eingangs genannten Art das Eindringen von Partikeln in den Rotorraum zu verhindern. Dabei sollen die Herstellungskosten gering gehalten werden.The object of the invention is to prevent the entry of particles into the rotor chamber in a motor centrifugal pump of the type mentioned. The manufacturing costs should be kept low.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Innenraum des Spaltrohres/-topfes zum Pumpenraum hin durch eine Gleitringdichtung abgeschlossen ist, die eine die Welle umschließende, mit dem Motoren- und/oder Pumpengehäuse direkt oder indirekt verbundene, feststehende Ringscheibe aufweist, an der eine auf der Welle drehfest angeordnete Wellenringscheibe mit einer ringförmigen Kontaktfläche anliegt, um mit der Ringscheibe ein Axiallager zu bilden.This object is achieved in that the interior of the can / pot to the pump room through is completed by a mechanical seal having a shaft enclosing, directly or indirectly connected to the motor and / or pump housing, fixed annular disc, at the one arranged on the shaft rotatably mounted wave washer with an annular contact surface to form a thrust bearing with the annular disc.
Die Gleitringdichtung wird so ausgebildet, dass sie gleichzeitig die Funktion des Axiallagers der Pumpe übernimmt. Um beide Funktionen sicherzustellen, ist es erforderlich, dass die Gleitpartner im Betrieb immer aufeinander gleiten. Außer einem Schmierspalt darf kein zusätzlicher Spalt entstehen. Die magnetische Kraft des Motors und die hydraulischen Kräfte der Pumpe sind hierzu so aufeinander abgestimmt, dass diese Funktion sichergestellt ist. Hierzu wird auch vorgeschlagen, dass die Kontaktfläche der Wellenscheibe eine innere ringförmige, ununterbrochene Ringkontaktfläche aufweist, mit der die Wellenringscheibe an der feststehenden Ringscheibe dichtend anliegt.The mechanical seal is designed so that it simultaneously assumes the function of the thrust bearing of the pump. In order to ensure both functions, it is necessary for the sliding partners to always slide on one another during operation. Apart from a lubrication gap, no additional gap may arise. The magnetic force of the motor and the hydraulic forces of the pump are coordinated with each other so that this function is ensured. For this purpose, it is also proposed that the contact surface of the wave washer has an inner annular, uninterrupted ring contact surface, with which the shaft ring disc sealingly bears against the stationary annular disc.
Hierbei ist darauf zu achten, dass das Axiallager ausreichend dimensioniert und mit Schmierflüssigkeit versorgt wird. Dies wird dadurch gelöst, dass die Wellenringscheibe in dem an der inneren Ringkontaktfläche außen angrenzenden Ringbereich Ausnehmungen aufweist, durch die Flüssigkeit zur inneren Ringkontaktfläche zur Schmierung gelangt. Der Axiallagerbereich kann genutet sein und ggf. mit Schmieröffnungen in einer Axiallagernut versehen werden.It must be ensured that the thrust bearing is sufficiently dimensioned and supplied with lubricating fluid. This is achieved in that the shaft ring disc has recesses in the ring region adjoining the inner ring contact surface on the outside, through which fluid passes to the inner ring contact surface for lubrication. The thrust bearing region can be grooved and possibly provided with lubrication openings in a thrust bearing groove.
Vorzugsweise wird vorgeschlagen, dass die Ausnehmungen sich zum äußeren Rand der Wellenringscheibe hin öffnen. Hierbei können die Ausnehmungen radiale Nuten sein.It is preferably proposed that the recesses open to the outer edge of the wave washer out. In this case, the recesses may be radial grooves.
Eine weitere Verbesserung der Schmierung wird erreicht, wenn die Wellenringscheibe mindestens einen Durchlass insbesondere mindestens eine Bohrung aufweist, durch die Flüssigkeit von der Scheibenrückseite zur inneren Ringkontaktfläche gelangt.A further improvement of the lubrication is achieved if the shaft ring disc has at least one passage, in particular at least one bore through which fluid passes from the disc rear side to the inner ring contact surface.
In einer Variante ist die Wirkrichtung des Axiallagers in Richtung Pumpe gegeben. Alternativ ist die Wirkrichtung des Axiallagers in Richtung Motor. Um auch das pumpenseitige Radiallager vor Partikel zu schützen, befindet sich bei beiden Varianten diese Kombination aus Gleitringdichtung und Axiallager auf der Pumpenraumseite.In one variant, the effective direction of the thrust bearing is given in the direction of the pump. Alternatively, the effective direction of the thrust bearing in the direction of the engine. In order to also protect the pump-side radial bearing from particles, this combination of mechanical seal and axial bearing is located on the pump chamber side in both variants.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigenEmbodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described in more detail below. Show it
Die Motorkreiselpumpe weist eine Kreiselpumpe auf mit einem Pumpengehäuse
Die Motorwelle
In oder an der Buchse
Auf der dem Laufrad
Um den Flüssigkeitsfilm zwischen beiden Scheiben
Es sind vorzugsweise zwei, vier, sechs oder acht Ausnehmungen
Im Ausführungsbeispiel liegt die Wellenringscheibe
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