DE1528891C - Lagerung für den Läufer einer turbinengetriebenen Kreiselpumpe - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Lagerung für kann deshalb nicht ohne weiteres zur Lösung des der

den Läufer einer turbinengetriebenen Kreiselpumpe Erfindung zugrunde liegenden Problems angewendet

mit einem Gehäuse, das je einen Einlaß für ein werden.

Treib- und ein Fördermedium und für beide Medien Das zweite Merkmal ist aus der USA.-Patent-

cinen gemeinsamen Auslaß aufweist und das . als 5 schrift 1 354 129 bekannt. Die Pumpe ist symmetrisch

antreibendes Maschinenteil ein vom Treibmedium doppelt ausgebildet, so daß sich die Axialkräfte der

beaufschlagtes Turbinenlaufrad und ein koaxial zu beiden Pumpenteile ausgleichen. Zur Stabilisierung

diesem angeordnetes Pumpenlaufrad enthält, wobei des Laufrades gegenüber den noch verbleibenden

beide Räder fest verbunden auf einer gemeinsamen Axialkräften ist vorgesehen, daß das Treibmedium,

Achse gelagert sind. . io nämlich Druckluft, das durch die beiden Achsen

Eine bekannte Lagerung dieser Art ist als einfache hindurch zugeführt wird, zwischen den genannten

Buchsenlagerung ausgeführt (französische Patent- Endflächen dieser Achsen und den ihnen gegenüber-

schrift 466 729). Dabei sind die Axialschübe der liegenden entsprechenden Flächen des Laufrades

Pumpe und der Turbine derart ausgeglichen, daß auf hindurchtritt. Der Spalt des Radiallagers verbindet

ein sorgfältig ausgebildetes und geschmiertes Druck- xs einen druckseitigen, von Druckluft beaufschlagten

lager verzichtet werden kann. Eine solche Lagerung Teil der Turbine mit einem saugseitigen, vom För-

ist nur für untergeordnete Zwecke brauchbar. dermedium beaufschlagten Teil der Pumpe und wird

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zu- also von dem Treibmedium durchströmt,

gründe, eine Lagerung der genannten Art zu schaf- Die Erfindung wird im folgenden näher unter Be-

fen, die höheren Ansprüchen hinsichtlich Betriebs- 20 zugriahme auf die Ausführungsbeispiele erläutert,

sicherheit und Wirkungsgrad gerecht wird. die in der Zeichnung dargestellt sind. Es zeigt

Die erfindungsgemäße Lösung besteht in der Korn- F i g. 1 die schematische Ansicht einer Ballast-

bination der beiden Merkmale, daß Pumpenanordnung unter Benutzung der Erfindung,

die die Leitungen zeigt, die mit dem Turbineneinlaß

1. die Achse zu beiden Seiten eines runden Quer- _{a5 und m}i_{t dem} gemeinsamen Auslaß der Turbine und lagersitzes mit Abflachungen und in ihrem Inne- der Pumpe verbunden sind,

ren mit einem Kanal versehen ist, eine das Pum- _F j _g. ₂ eine Seitenansicht der in F i g. 3 dargestell-

penlaufrad und das antreibende Maschinenteil _ten Ausführungsform der Erfindung,

tragende Hohlwelle außer dem runden Lagersitz _{Fig>3 einen} Vertikalschnitt durch eine Ausfüh-

auch die beiden Abflachungen überdeckt, der ₃₀ rungsform der Erfindung,

Kanal an seinem einen Ende durch einen Kanal Fig. 4 eine teilweise geschnittene Explosionsdar-

mit einer Druckmediumsquelle und an seinem stellung, in der die verschiedenen Teile der Ausfüh-

anderen Ende durch Öffnungen mit durch die rungsform gemäß F i g. 3 gezeigt sind,

Abflachungen und die Innenwandungen der Fig. 5 eine teilweise geschnittene Seitenansicht

Hohlwelle gebildeten Räumen in Verbindung ₃₅ der in F i g. 3 gezeigten Ausführungsform der Erfin-

steht und diese Räume über weitere Verbindun- dung,

gen zur Vervollständigung des Schmiermittel- _Fi'_g__{6 einen} Schnitt gemäß der. Linie VI-VI der

kreislauf es mit dem Einlaßraum für das Förder- F i g. 3.

medium verbunden sind, und Die beschriebene und dargestellte, turbinengetrie-

2. die Achse nur mit ihrem einen Ende gehaltert 40 bene Pumpe ist insbesondere gedacht als Ballastist und an ihrem freien Ende einen Endanschlag pumpe an Bord von Schiffen. Die Anwendung der mit einer Längslagerfläche aufweist, wobei als Erfindung ist darauf nicht beschränkt; jedoch liegen Druckmediumsquelle eine Quelle des für die hier Anwendungsmöglichkeiten für die Anlage, wei-Turbine benutzten Treibmediums verwendet terhin insbesondere in solchen Fällen zur Behandlung wird. 45 von Flüssigkeiten, bei denen gedrungene Konstruktion

und geringe Zahl von Bestandteilen verlangt wird.

Das erste Merkmal der erfindungsgemäßen Lösung Eine Anwendung der Turbopumpe gemäß der Erist an sich von der Lagerung der Welle einer findung ist schematisch in Fig. 1 gezeigt, und zwar Spaltrohrmötor-Pumpe bekannt (USA.-Patentschrift in der Form einer Anlage zum Löschen von Ballast 2 830 541). Die den Motorläufer als antreibendes 50 an Bord eines Schiffes. Ein Flüssigkeit enthaltender Maschinenteil an einem Ende und das Pumpenlauf- Behälter 1 wird von einer Turbopumpe entleert, die rad am anderen Ende tragende Hohlwelle ist auf der von einer Hilfspumpe 2 betrieben wird,
die Abflachungen aufweisenden Achse gelagert, die Die in diesem Anwendungsfall benutzte Pumpe an beiden Enden gehäusefest gehaltert ist. Diese wird in den F i g. 3 und 4 gezeigt. Sie umfaßt ein doppelte Halterung ist bei einer Spaltrohrmotor- 55 Gehäuse 10 mit einem inneren Hohlraum 11, der Pumpe erforderlich, weil das antreibende Maschinen- einen Einlaßkanal 12 an einem Ende bildet. Ein weiteil und das Pumpenlaufrad in verhältnismäßig gro- terer Einlaßkanal 16, der von der Pumpe 2 das Meßer axialer Entfernung voneinander die Achse radial dium zum Antrieb der Anlage erhält, ist am oberen beanspruchen. Ein Drucklager ist bei der bekannten Ende des Gehäuses angeordnet. Die Einlaßkanäle 16 Konstruktion nicht vorgesehen. Wegen der im zen- 60 und 12 werden im folgenden vereinfachend als erster tralen Laufradbereich vorgesehenen Gehäusehalte- und zweiter Einlaßkanal bezeichnet. Der Einlaßrung der Achse ist Flüssigkeitszuführung zum Lauf- kanal 16 steht mit den Zuführungseinrichtungen 17 rad nur exzentrisch möglich. — Wegen der an die eines Antriebsraumes 18 in Verbindung, der innererfindungsgemäße Pumpe zu stellenden höheren An- halb des Gehäuses in der weiter unten beschriebenen Sprüche kann auf zentrale Zuführung des Förder- 65 Weise gebildet ist.

mediums nicht verzichtet werden. Es ist auch ein Der Einlaßkanal 12 steht in Verbindung mit den

unter allen Betriebsbedingungen gut geschmiertes später beschriebenen Einlaßeinrichtungen 20 der

Drucklager erforderlich. Die bekannte Konstruktion Kammer 22 innerhalb des Gehäuses.

Ein dem Einlaßkanal 16 der Treibflüssigkeit entsprechender Blindkanal 24 ist auf der gegenüberliegenden Gehäuseseite angeordnet, um symmetrische Ausbildung der Kanäle zu erreichen und um die Möglichkeit von mangelndem Ausgleich der Radialkräfte zu vermeiden.

In der Mitte des Gehäuses liegt eine Höhlung 26, die sich zentral durch den Antriebsraum 18 erstreckt. Darin ist eine Achse bzw. ein Bolzen 27 in einem Gewindeloch eines dafür vorgesehenen Achsgehäuses 29 eingeschraubt. Ein Sicherungsstift 25 ist vorzugsweise vorgesehen, der sich durch eine Gewindebohrung in dem Achsgehäuse 29 zu dem Achsbolzen 27 erstreckt, um diesen in. der Betriebsstellung zu sichern und seine Drehung während des Pumpenbetriebes zuverlässig zu verhindern. Dieser Bolzen erstreckt sich durch den Antriebsraum 18 in die Pumpenkammer 22 hinein und trägt das Laufrad 28.

Wie sich aus F i g. 3 ergibt, sind die Turbinenschaufeln 30 an dem druckseitigen Flansch 31 des Pumpenlaufrades vorgesehen. Sie befinden sich in radialem Abstand von der Düseneinrichtung 32. Diese besteht aus einer kreisförmigen Platte 36 mit darauf befindlichen Schaufeln 33 und einem inneren Ausschnitt 38 für den Durchgang des Achsgehäuses 29. Die Düsenplatte ist mittels Schrauben od. dgl. 40 an einem Flansch 37 im Inneren des Gehäuses 10 befestigt.

Das Treibmedium verläßt die Turbine durch den Auslaßkanal 50 in einer im wesentlichen senkrecht zu der Achse stehenden Richtung.

An seinem freien Ende besitzt der Bolzen 27 einen Endanschlag 60 und Abflachungen 61 und 62 beiderseits eines runden Querlagersitzes 63, der von einer Hohlwelle 66 umgeben ist. Die Hohlwelle 66 wird in der Betriebsstellung durch den Endanschlag 60 und Druckflansch 69 gehalten, der wiederum von Stift 70 in seiner Lage gesichert wird.

Die Hohlwelle 66 hat einen Flansch 67, der als Befestigungseinrichtung für das Laufrad 28 dient. Das Laufrad ist gegen den Flansch 67 gesichert durch den Sprengring 68.

Es wird eine Schmiereinrichtung benutzt, die insgesamt mit 30 bezeichnet ist. Sie umfaßt eine Mehrzahl von Kanälen 81 in dem Gehäuse, die mit dem axialen Kanal 82 in dem Bolzen 27 in Verbindung steht, der wiederum mit Querbohrungen 83 und 84 im Bolzen 27 verbunden ist, die in Kammern 85 und 85' münden, welche von den Abflachungen 61 und 62 sowie von der Innenwand der Hohlwelle gebildet so werden. Das Schmiermittel fließt sodann durch den Spalt 86 zwischen dem Druckflansch 69 und der Außenseite des Flansches 67 sowie über den runden Querlagersitz 63 in die Querbohrung 90 innerhalb der Hohlwelle 66 und sodann in den Laufradeinlauf 20.

Bei dieser Anordnung kann das Treibmedium beim Inbetriebsetzen aus der Kammer 92 über die öffnung 93 in das Lager abgeleitet werden, um Verschmutzungen und schädlichen Sand aus den Lagern auszuschwemmen.

Während des Betriebes wird Treibmedium von der Pumpe 2 zugeführt und gelangt durch den Einlaß 16 zu den Schaufeln 30 zum Antrieb des Laufrads 28, um die in der Kammer 1 befindliche Flüssigkeit durch den Einlauf 12 durch die Pumpkammer 22 und durch den Auslaßkanal 50 und die öffnung 55 hindurchzutreiben.

Claims (2)

Patentanspruch: Lagerung für den Läufer einer turbinengetriebenen Kreiselpumpe mit einem Gehäuse, das je einen Einlaß für ein Treib- und ein Fördermedium und für beide Medien einen gemeinsamen Auslaß aufweist und das als antreibendes Maschinenteil ein vom Treibmedium beaufschlag-tes Turbinenlaufrad und „ein koaxial zu diesem angeordnetes Pumpenlauffad enthält, wobei beide Räder fest verbunden auf einer gemeinsamen Achse gelagert sind, dadurch gekennzeichnet, daß

1. in bekannter Weise-die Achse zu beiden Seiten eines runden Querlagersitzes (63) mit, Abflachungen (61,62) und in ihrem Inneren mit einem Kanal (82) versehen ist, eine das Pumpenlaufrad (28) und das antreibende Maschinenteil (30, 31) tragende Hohlwelle (66) außer dem runden Lagersitz auch die beiden Abflachungen überdeckt, der Kanal an seinem einen Ende durch einen Kanal (81) mit einer Druckmediumsquelle und an seinem anderen Ende durch öffnungen (83, 84) mit durch die Abflachungen und die Innenwandung der Hohlwelle gebildeten Räumen in Verbindung steht und diese Räume über weitere Verbindungen (86, 90) zur Vervollständigung des Schmiermittelkreislaufes mit dem Einlaßraum (20) für das Fördermedium verbunden sind, und

2. in bekannter Weise die Achse nur mit ihrem einen Ende gehaltert ist und an an ihrem freien Ende einen Endanschlag (60) mit einer Längslagerfläche aufweist, wobei als'T)ruckmediumsquelle eine Quelle des für die Turbine benutzten Treibmediums verwendet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen