DE1100787B

DE1100787B - Lubrication of the bearings of electric canned motors with the help of a liquid, especially for driving centrifugal pumps

Info

Publication number: DE1100787B
Application number: DEI16581A
Authority: DE
Inventors: Poul Due Jensen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1959-01-20
Filing date: 1959-06-16
Publication date: 1961-03-02

Description

Schmierung der Lager von elektrischen Spaltrohrmotoren mit Hilfe einer Flüssigkeit, besonders zum Antrieb von Zentrifugalpumpen Die Erfindung betrifft einen Spaltrahrmotor, besonders zum Antrieb von Zentrifugalpumpen, mit Schmierung der Lager mit Hilfe einer Flüssigkeit, die in dem Hohlraum um den Läufer eingeschlossen ist, welcher Hohlraum gegenüber Ständer und Pumpe derart abgedichtet ist, .daß kein Zutritt von Flüssigkeit zu und kein Austritt von Flüssigkeit aus dem erwähnten Hohlraum vorhanden ist.Lubrication of the bearings of electric canned motors with the help of a Liquid, particularly for driving centrifugal pumps. The invention relates to a canned motor, especially for driving centrifugal pumps, with lubrication the bearing with the help of a liquid that is trapped in the cavity around the rotor is, which cavity is sealed against the stator and pump in such a way that no Ingress of liquid to and no leakage of liquid from the cavity mentioned is available.

Beim Drehen des Läufers wird die im Hohlraum eingeschlossene Flüssigkeit infolge der Reibung zwischen Läufer und Flüssigkeit in Drehung versetzt werden, und- diese Drehung wird bewirken, daß die Flüssigkeit nach der Peripherie des Hohlraums geschleudert wird. Wenn der Hohlraum nicht vollständig mit Flüssigkeit gefüllt ist, wird im radial innenliegenden Bereich des Hohlraums nur Luft oder Dampf sein, und da gerade an dieser Stelle die Flüssigkeit zum Schmierender Lager erforderlich ist, so wird, wenn der Hohlraum nicht vollständig mit Flüssigkeit gefüllt ist, keine befriedigende Schmierung der Lager stattfinden, ,gegebenenfalls wird .die Schmierung ganz unterbleiben.When the rotor turns, the liquid enclosed in the cavity becomes are set in rotation as a result of the friction between the rotor and the liquid, and this rotation will cause the liquid to move towards the periphery of the cavity is thrown. If the cavity is not completely filled with liquid, will only be air or steam in the radially inner area of the cavity, and because it is precisely at this point that the fluid for lubricating the bearings is required, so if the cavity is not completely filled with liquid, there will be none the bearings will be adequately lubricated, if necessary. the lubrication completely omitted.

Der Zweck der Erfindung ist, einen Motor der angegebenen Art herzustellen, bei dem Maßnahmen zur Beseitigung .des erwähnten Nachteils getroffen worden sind.The purpose of the invention is to manufacture an engine of the specified type, in which measures to eliminate the disadvantage mentioned have been taken.

Es ist bekannt, den statischen Druck an der Peripherie des geschlossenen Hohlraums idazu auszunützen, daß die Flüssigkeit von der Peripherie zur Rotationsachse bewegt wird, aber es ist nicht bekannt, auch den durch das Drehen der Flüssigkeit erzeugten dynamischen Druck zu demselben Zweck auszunützen.It is known the static pressure on the periphery of the closed To take advantage of the cavity that the liquid moves from the periphery to the axis of rotation is moved, but it is not known, even that caused by the turning of the liquid to use generated dynamic pressure for the same purpose.

Bei dem die Erfindung betreffenden Motor ist der periphere Teil des geschlossenen Hohlraums mit Hilfe von Kanälen oder anderen Leitorganen für Flüssigkeit derart mit dem radial innenliegenden Bereich an den Lagern verbunden, daß infolge des statischen Druckes im peripheren Teil,des Hohlraums durch die Bewegung der Flüssigkeit !heim Drehen des Läufers eine konstante Flüssigkeitszirkulation von der Peripherie zum radial innenliegenden Bereich und von diesem zur Peripherie hervorgerufen wird.In the motor relating to the invention, the peripheral part of the closed cavity with the help of channels or other guide organs for liquid so connected to the radially inner area on the bearings that as a result the static pressure in the peripheral part, the cavity due to the movement of the liquid ! as the rotor turns, a constant fluid circulation from the periphery to the radially inner area and from this to the periphery.

Mittels dieser bekannten Konstruktion wird - wie erwähnt - eine konstante Zirkulation im IH'ohlräum hervorgerufen, so daß die Flüssigkeit, ,die nach der Peripherie geschleudert wird, immer wieder zu den Lagern zurückgeführt wird, wodurch die Schmierung aufrechterhalten wird.By means of this known construction - as mentioned - a constant Circulation brought about in the cavity, so that the fluid flowing towards the periphery is thrown, is returned to the bearings again and again, reducing the lubrication is maintained.

Die erwähnte Zirkulation kann kräftiger gemacht werden, wenn man außer dem statischen Druck, der durch die Zirkulation .der Flüssigkeit an der Peripherie des Hohlraums entsteht, auch die durch Idas Drehen erzeugte dynamische Energie in der Flüssigkeit ausnützt. Dies kann gemäß .der Erfindung dadurch erzielt werden, .daß die Leitorgane für die Flüssigkeit derart als Leitschaufeln ausgebildet sind, daß auch der durch die Bewegung der Flüssigkeit erzeugte dynamische Druck dazu ausgenützt wird, die Flüssigkeit von dem peripheren Bereich zum innenliegenden Bereich an den Lägern zu bewegen.The mentioned circulation can be made more vigorous if one besides the static pressure created by the circulation of the liquid at the periphery of the cavity arises, also the dynamic energy generated by Ida's turning in the liquid takes advantage. According to the invention, this can be achieved by .that the guide elements for the liquid are designed as guide vanes, that the dynamic pressure generated by the movement of the liquid is also used for this purpose the fluid from the peripheral area to the inner area to the To move warehouses.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel für einen Motor gemäß der Erfindung :an Hand der Zeichnung beschrieben.An embodiment of a motor according to FIG Invention: described with reference to the drawing.

Die Abbildung zeigt einen Schnitt durch einen Teil eines Motors in Seitenansicht.The illustration shows a section through part of an engine in Side view.

Der Motor hat einen Läufer I, der .auf einer durchgehenden Welle 2 befestigt ist, welche in zwei Gleitlagern 3 und 4 ,gelagert ist. Der Ständer 5 des Motors ist durch eine Scheidewand 6 gegen den Raum um den Läufer abgedichtet; ,der Hohlraum um den Läufer zwischen den beiden Lagern ist mittels einer Stopfbüchse 19 gegen die vom Motor angetriebene Pumpe und weiter mittels einer Membran 20 vollständig, je- doch elastisch gegen die Umgebung abgedichtet, so daß im Hohlraum eine eingeschlossene Flüssigkeitsmenge gehalten werden kann, die sich so verhalten wird, daß keine Beschädigung der Lager erfolgt, wie es sonst der Fall sein würde, wenn die Flüssigkeit mit der gepumpten Flüssigkeit Verbindung hätte.The motor has a rotor I, which is attached to a continuous shaft 2, which is mounted in two plain bearings 3 and 4. The stator 5 of the motor is sealed by a partition 6 from the space around the rotor; The cavity around the rotor between the two bearings is completely but elastically sealed against the environment by means of a stuffing box 19 against the pump driven by the motor and furthermore by means of a membrane 20 , so that an enclosed amount of liquid can be held in the cavity will behave so as not to damage the bearings as would otherwise be the case if the fluid were in communication with the fluid being pumped.

Beim Drehen des Läufers 1 wird infolge der Reibung zwischen Läufer und Flüssigkeit eine Drehung der erwähnten eingeschlossenen Flüssigkeitsmenge hervorgerufen, und es werden Fliehkräfte entstehen, die suchen werden, die Flüssigkeit nach der Peripherie zu drücken. Wenn der geschlossene Hohlraum nicht vollständig mit Flüssigkeit gefüllt ist, wird im- radial innenliegenden Bereich, d. h. um die Lager, statt der Flüssigkeit Luft oder Dampf entstehen; in diesem Fall erfolgt gar keine oder eine ungenügende Schmierung .der Lager.When the rotor 1 rotates, the friction between the rotor and liquid a twist the mentioned amount of enclosed liquid caused, and there will be centrifugal forces that will seek the liquid to push towards the periphery. If the closed cavity is not completely is filled with liquid, is in the radially inner area, d. H. to the Storage, instead of liquid, air or vapor is created; in this case it even takes place no or insufficient lubrication of the bearings.

Zur Beseitigung dieses Nachteils kann man einen oder mehrere Kanäle anbringen, die den peripheren Teil des Hohlraums mit dem radial innenliegenden Bereich verbinden, weil durch -die erwähnten Fliehkräfte ein statischer Druck an :der Peripherie entstehen wird, der dazu ausgenützt wenden kann, !die Flüssigkeit durch die erwähnten Kanäle zur Welle hin zu treiben. Dadurch wird eine Flüssigkeitszirkulation hervorgerufen, die dafür sorgt, daß die Schmierung der Lager aufrechterhalten wird.One or more channels can be used to eliminate this disadvantage attach the peripheral part of the cavity with the radially inner area connect, because -through the mentioned centrifugal forces a static pressure on: the periphery will arise, which can be used to! the liquid through the mentioned To drift channels towards the wave. This creates a fluid circulation, which ensures that the lubrication of the bearings is maintained.

Der Kanal bzw. die Kanäle können auf viele verschiedene Weisen angebracht und durch Leitorgane verschiedener Art ersetzt wenden.The channel or channels can be attached in many different ways and replace them with various types of guiding organs.

In der Abbildung sind im Hohlraum 13 Leitorgane angebracht, die aus einer schüsselförmigen Scheibe 14 bestehen, deren .konvexes Ende dem einen Ende des Motors zugekehrt ist, und die einen Durchmesser hat, der kleiner als der Durchmesser des Hohlraumes ist. Dadurch ist ein Kana115 gebildet, rdurch welchen die Flüssigkeit infolge des erwähnten statischen Druckes gegen die Welle hin geführt wind.In the figure 13 guide elements are attached in the cavity, which from consist of a bowl-shaped disc 14 whose .konvexes end at one end of the motor is facing, and which has a diameter that is smaller than the diameter of the cavity is. This creates a channel through which the liquid can flow due to the mentioned static pressure against the wave out wind.

Außer dem statischen Druck, der an der Scheidewand 6 entsteht, wind die Flüssigkeit infolge ihrer Drehung zugleich :einem .dynamischen Druck unterworfen, der auch zur Erzeugung oder gewünschten Zirkulation ausgenützt werden .kann. Dies kann unter anderem dadurch geschehen, daß die schüsselförmige Scheibe 14 mit Leitschaufeln 16 am .konvexen Teil versehen wird. Diese Leitschaufeln wenden die Drehung der durch den Kanal 15 kommenden Flüssigkeit in eine radiale Bewegung gegen die Läuferwelle -umändern, und mit Hilfe der Leitvorrichtung werden somit sowohl die statische als -auch die dynamische Energie zur Erzeugung der angestrebten Zirkulation, die durch die Pfeile angedeutet ist, ausgenützt werden.In addition to the static pressure that arises at the septum 6, as a result of its rotation, the liquid winds at the same time: subject to a .dynamic pressure, which can also be used for the generation or desired circulation. This can be done, inter alia, in that the bowl-shaped disc 14 is provided with guide vanes 16 on the convex part. These guide vanes turn the rotation of the liquid coming through the channel 15 into a radial movement against the rotor shaft, and with the help of the guide device, both the static and the dynamic energy are thus used to generate the desired circulation, which is indicated by the arrows , be exploited.

Am anderen Ende des Motorgehäuses ist eine andere Vorrichtung zur Erzeugung der Zirkulation gezeigt, und zwar ein Rohr 12, das .als ein »Pitotrohr« ausgebildet und an der Peripherie des Hohlraums 11 an der Stirnseite des Läufers .angebracht ist, indem es gegen die Drehrichtung der Flüssigkeit gebogen ist. Hierdurch zntsfieht eine Zirkulation, die .durch die Pfeile angedeutet ist, und man kann so mit Hilfe des Rohres sowohl den statischen Druck alsauch den dynamischen Druck in der Flüssigkeit ausnützen.Another device for generating the circulation is shown at the other end of the motor housing, namely a tube 12, which is designed as a "Pitot tube" and is attached to the periphery of the cavity 11 on the end face of the rotor by turning it against the direction of rotation the liquid is bent. This creates a circulation, which is indicated by the arrows, and with the help of the pipe both the static pressure and the dynamic pressure in the liquid can be used.

Ein Motor gemäß der Erfindung kann an bei-den Enden des Hohlraumes mit einer Leitvorrichtung 14; 16 versehen sein oder an beiden Enden Rohre 12 oder Kanäle haben, oder aber die verschiedenen Leitorgane oder Kanäle können auf jede beliebige Weise kombiniert werden.A motor according to the invention can at both ends of the cavity with a guide device 14; 16 or have tubes 12 or channels at both ends, or the various guide elements or channels can be combined in any desired way.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Lubrication of the bearings of electric canned motors, especially for driving centrifugal pumps, with the help of a liquid that is contained in The cavity around the runner is enclosed by the peripheral part of the cavity with the help of guide elements for the liquid in such a way with the radially inner one Area connected to the bearings that as a result of the static pressure in the peripheral Part of the cavity due to the movement of the liquid as the rotor rotates, a constant liquid circulation in the cavity from the periphery to the radially inner area and from this is caused to the periphery, characterized in that the guide organs for the liquid are designed as guide vanes in such a way that the through the Movement of the liquid generated dynamic pressure is used to increase the liquid from the peripheral area to the inner area on the bearings.

2. Bearing lubrication according to claim 1, characterized by one or more channels, with the opening following the guide vanes and the opening on axially outer end of the rotor bearing.

3. Bearing lubrication according to claim 1, characterized characterized in that -the guide elements for generating .des dynamic pressure for the Liquid consist of pieces of pipe, which are mainly designed as "pitot tubes" are.

4. Bearing lubrication according to claim 1, characterized in that a bowl-shaped guide device is attached to one or both ends of the closed cavity, which has a smaller diameter than the cavity and whose convex side faces the end of the motor housing, on this side guide vanes are present, which extend from the periphery to the radially inner area on the bearing. Documents considered: German Patent No. 741637; Austrian Patent No. 175,936; French Patent Nos. 1133 541, 1133 542; . . British Patent No. 630,960; USA: Patent Publication No. 2,786,952; 2,829,288.