DE1703049A1

DE1703049A1 - Einrichtung zum Ausgleichen des Axialschubs an Laufraedern von Kreiselpumpen

Info

Publication number: DE1703049A1
Application number: DE19681703049
Authority: DE
Inventors: Guido Jancovich
Original assignee: Allweiler AG
Current assignee: Allweiler GmbH
Priority date: 1968-03-26
Filing date: 1968-03-26
Publication date: 1972-04-06
Also published as: NL6904631A; NL164365C; DE1703049B2; BE728689A; LU57937A1; JPS5312681B1; NL164365B; ES363388A1; GB1250062A; CH493741A; FR2004708A1

Description

PATENTANMELDUHG

Bezeichnung» Einrichtung zum Ausgleichen des Axialschubs an Laufrade r η Ton Kreiselpumpen

Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung zum Ausgleich des Axialschubs an Laufrädern von Kreiselpumpen, deren Druckraun gegenüber den Saugraum durch zwei Spaltdichtungen abgedichtet ist, die von ringförmigen coaxialen Ansätzen am Laufrad einerseits und am Pumpengehäuse bzw. am Pumpendeekel andererseits gebildet werden, wobei die Rückwand des Laufrades Öffnungen aufweist, die den Druckausgleich zwischen dem Saugraum und dem vom Laufrad und vom Pumpende ekel umschlossenen Raum dienen.

Bei bekannten Einrichtungen zum Ausgleioh des Axialschubs an Laufrade rn von Kreiselpumpen sind die die Spaltdichtungen bildenden ringförmig coaxialen Ansätze am Laufrad einerseits und am Pumpengehäuse bzw. am Pumpendeckel andererseits gleich groß oder zumindest annähernd gleich groß. Geringfügige Durohmesseruntersohiede der Spaltdiohtungen dienen dazu, den Axialschub in einem bestimmten Kennlinienbereich zu eliminieren.

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2. Blatt sux PATEKTANlIELDUNa - Einrichtung zum Ausgleich des Axialschub» an Laufrädern τοη Kreiselpumpen

Si··· Einrichtung ist dann τοη lachteil, wenn Pumpen mit unterschiedlichen Laufrad- und Gehäusegrößen und daher unterschiedlicher Leistung in Bezug auf Förderhöhe und Fördermenge mit Lagereinheiten ein- und derselben Größe rerbunden werden sollen. Bei den bekannten Einrichtungen zum Ausgleich de· Axialschub· ist es in diesem Fall erforderlich, den Spaltdiohtungsdurohmessor an der Laufradrückseite etwa gleich groß zu machen wie derjenige an der Laufrad·intrittseite. Hierduroh wird für j«d· Laufrad- und Gehäusegröße ein besonderer Pumpendeοkel erforderlich, der den Spaltdiohtuagsdurohmeseer d·· entsprechenden Laufrads aufweist. Der Aufbau einer Pumpenreihe, deren einzeln· Pumpen gleiche konstruktiT· Merkmal·, jedoch unterschiedliche Größen aufweisen, wird dadurch ••hr erschwert.

Der Erfindung liegt die Aufgab· zugrund·, für darartig· Pumpenreihen die Einrichtung zum Ausgleich des Axialschubβ so zu rerbessern, daß mit Pumpendeckel ein- und derselben Groß« und Ausführung rersohiedene Laufrad- und Spiralgehäusegrößen rerbumden werden können. Die Lösung der Aufgab· besteht darin, daß der Durchmesser der τοη ringförmigem Ansätzen am Pumpendeokel und an der Küekseit« d·· Laufrad·· gebildeten Spaltdichtung w«s«ntlioh größer ist als derjenige der zweiten Spaltdichtung, di· Tom ringförmigen Ansätzen am Pmspengehftus· und an dar Torderseite d·· Laufrad·· («bildet wird. Venn weiterhin di· öffnungen in der Rückwand d·· Laufrads als Dross«lbohrung«n ausgebildet sind, die ein Druokgefäll· zwisohcn dem Saugraum und dem Tom Laufrad und Tom Pumpendeokel umschlossenen Raum erzeugen, läßt sich bei Tersohiedeaen Laufrad- und G·-

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5* Blatt stur PATENTAHMELDUIG - Einrichtung zum Auegleichen des Axialschub« an Laufradern τοη Kreiselpumpen

häueegrößen aber gleicher Ausführung des Pumpendeckels der auf das Laufrad wirkende hydraulische Axialschub ausgleichen. Ss ist demnach möglich, bei einer Pumpenreihe ein und dieselbe Lagereinheit, die aus Lagerträger, Pumpenwelle mit Dichtung und Pumpendeckel besteht, für rerschiedene Laufrad- und Gehäusegrößen su rerwenden. Dies hat besondere Torteile in Bezug auf Fertigungsaufwand, Lagerungsaufwand und Aufwand bei ertl. erforderlichen Heperaturen.

Die Zeichnung gibt Ausführungsbeispiele der Erfindung wieder. Fig. 1 ist der Längsschnitt einer Kreiselpumpe mit einer

Einrichtung zum Ausgleich des Axialschubβ am Laufrad gemäß der Erfindung.

Fig. 2 bis 4 Teransohaulichen, wie an Lagereinheiten ein- und derselben Größe rerschiedene Laufrad- und Spiralgehäusegrößen angebracht werden.

Das Pumpengehäuse 1 in Fig. 1 mit dem Saugstutzen 2 und dem Druckstutzen 3 nimmt das Laufrad 4 auf. Dieses ist auf der Teile 5 befestigt, die den Pumpendeokel 6 durchdringt. Der Flansch 7 des nicht dargestellten Lagerträgere zur Lagerung der Welle 5 ist zusammen mit dem Pumpendeokel 6 am Gehäuse 1 rerschraubt. Die aus einer Weiohpaekung θ undder Stopfbuchsbrille 9 bestehende, im Pumpendeokel 6 angeordnete Wellendichtung dichtet das Pumpeninnere ab. Das Pumpengehäuse weist einen ringförmigen Ansatz 10 auf, der mit einem eben solchen Ansatz 11 am Laufrad 4 einen Ringspalt 12 bildet, der die Wirkung einer Spaltdichtung hat. Ein ringförmiger Ansatz 15 am Pumpendeokel 6 bildet zusammen mit einem ringförmigen Ansatz I4 an der Rückseite des Laufrades 4 den Ringspalt 15,

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4. Blatt zur PATENTANMELDUNG - Einrichtung zum Ausgleichen des Axialschub» an Laufradera ypn Kreiselpumpen

der als Spaltdichtung wirkt* Die Bohrung 16 in der Rückwand des Laufrades 4 rerbindet den rom Pumpendeckel 6 und Laufrad 4 abgegrenzten Raum 17 «it dem Saugraum 18.

Es kann daron ausgegangen werden, daß die sich gegenüberliegenden, τοη den Durchmessern D₇. und d bzw. D. und 8 bestimmten Flächen des Laufrades unter gleichem Druck, nämlich unter dem im Druckraum 19 herrschenden Druck, stehen. Da die τοη den Durohmessern D, und d bestimmte Ringfläche größer ist al· diejenige, die durch den Durchmesser D. und D bestimmt ist, ist das Laufrad 4 einem Axialschub ausgesetzt, der in Riohtung des Pumpendeokels 6 wirkt. Dieser Axialschub wird ausgeglichen durch einen Druck, der sich in der Kammer 17 aufbaut, wenn der durch den Ringspalt in diese eindringende Flüssigkeitsstrom mit Hilfe der Drosselbohrung gedrosselt wird. Die Drosselbohrung 16 und der Ringspalt 15 sind so bemessen, daß die Gleichung

d² .p, + (D_L ²-d²) p₂ - (D_L ²-D²) p₂ - (D²-d_w ²) P₅-O erfüllt wird.

In der Gleichung bedeutent

p, - mittlerer Druok im Saugraum 18,

P₂ - mittlerer Druok im Druokratui I9,

p. - mittlerer Druck im Raum 17,

d « Durchmesser des Ringspalte 12,

D - Durchmesser des Ringspalts 15»

d - Durchmesser der Welle 5

D_L - Durohmesser des Laufrades 4·

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5. Blatt zur PAfESTASMBLI)UHG - Einrichtung »um Ausgleichen des Arialschub» an Laufrädern τοη Kreiselpumpen

Ist diese Bedingung erfüllt, so sind die auf das Laufrad wirkenden Axialkräfte im Gleichgewicht.

Sie Darstellungen in den Fig. 2 bis 4 stimmen im wesentlichen mit derjenigen in Fig· 1 überein. Der in Fig. 1 mit 7 bezeichnete Flansoh des Lagerträgers ist in den Fig. 2 bis 4 nicht dargestellt. Dieser hat ebenso wie Pumpendeckel 6 und Antriebswelle 5 einschließlich Laufradbefestigung und Weiohpaokung 8 die gleichen Abmessungen für alle dargestellten Ausführungen. Lediglich die Laufräder und die zugehörigen Spiralgehäuse haben unterschiedliche Größen und erbringen somit auch unterschiedliche Pumpenleistungen· In Fig. 2 sind das größte Laufrad und Spiralgehäuse dargestelltf welche zu ein und derselben Lagerträger- und Pumpendeokelgröße möglich sind. Eier ist der Durohmesser d des Eingepalte 22 zwischen Gehäuse 21 und Laufrad 24 gleich dem Durohmesser D des Ringspalts 15 zwischen Laufrad 24 und Pumpendeokel 6. Das Laufrad 24 ist dann innerhalb des Gehäuses 21 bezüglioh des Axialsohubs ausgewichen, wenn, wie bekannt, die rom Pumpendeokel 6" und τοη der Rückwand des Laufrades 24 gebildete Kammer 27 duroh groß bemessene Bohrung 26 druckentlastet ist, sich also in der Kammer 27 kein Druck aufbauen kann.

Der in Fig· 3 nicht dargestellte Lagerträger sowie Pumpendeckel 6 und Antriebswelle 5 *iad auch zur Aufnahme des kleineren Laufrades 54 und des zugehörigen kleineren Gehäuse· 31 geeignet. Der Durehmesser D._ des Laufrades 34 ist wesentlich kleiner als derjenige des Laufrades 24 in Fig. 2 der mit D., bezeichnet ist· Entsprechend dem Laufraddurohmesser rerkleinert sieh auch das Spiralgehäuse 31· Die τοη den Durohmessern D^₂ und D begrenzte Eingfläohe ist kleiner als diejenige welohe τοη den Durohmessern

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6. Blatt zur PATENTANMELDUNG - Einrichtung zum Auegleichen des Axial-

D- und d₁ begrenzt ist. Der hierdurch bedingte Axialschub wird ausgeglichen duxoh den Druck» welcher sich in der Kammer 37 aufbaut und dessen Größe durch die Droeeelbohrung 36 bestimmt ist.

Das Laufrad 44 in Fig. 4 hat den Außendurchaeseer D,_, der wiederrum kleiner ist als derjenige des Laufrades 54 in Fig. 3« Der Durchmesser D des Hingepalts 15 ist der gleiche wie in den lig. 2 und 3« Der Durchmesser d_ des Ringspalte 42 zwisohen Pumpengehäuse 41 und Laufrad 44 ist kleiner als derjenige in den Fig. 2 und 5· Mit Hilfe einer entsprechend bemessenen Drosselbohrung 46 in der Rückwand des Laufrades 44 wird in der Kammer ein Druck erzeugt, der die auf das Laufrad wirkenden Axialkräfte ine Gleiohgewicht bringt.

Der mit 7 bezeichnete Plansch eines nicht dargestellten Lagerträgers kann im Rahmen der Erfindung auch der Flansch beispielsweise einer Zwisohenlaterne zwisohen Pumpe und Elektromotor sein, wobei die Motorwelle gleichseitig Fampenwelle ist.

- PATENTANSPRÜCHE -

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Claims

7. Blatt zur PATENTANMELDUNG - Einrichtung zum Ausgleichen des Axialschubs an Lauf rädern τοη Kreiselpumpen - PATEireAHSPROCHB -1703049

1) Einrichtung sum Ausgleioh des Axialschubs an Laufrädern τοη Kreiselpumpen, deren Druckraum gegenüber dem Saugraum durch zwei Spaltdichtungen abgedichtet ist, die τοη ringförmigen ooaxialen. Ansätzen am Laufrad einerseits und am Pumpengehäuse bzw* am Pumpendeckel andererseits gebildet werden, wobei die Rückwand des Laufrades Öffnungen aufweist, die dem Druckausgleich zwischen dem Saugraum und dem Tom Laufrad und dem Pumpendedkel umschlossenen Raum dienen, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der τοη ringförmigen a Ansätzen(i5,H) am Pumpendeckel(6) und an der Rüokseite des Laufrades (4» 24, 34» 44) gebildeten Spaltdiehtung(i5) wesentlich größer ist als derjenige der zweiten Spaltdiohtung(i2, 32, 42) die τοη ringförmigen Ansätsen(iO, 30, 40, 11) am Pumpengehäuse(1, 31» 41) und an der Torderseite des Laufrades(4> 34» 44) gebildet wird.

2) Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnungen (16, 36, 46) in der Rückwand des Laufradeβ(4» 34» 44} als Drosselbohrungen ausgebildet sind, die ein Druckgefälle zwischen dem Saugraum(i8, 38, 48) und dem Tom Laufrad(4, 34, 44) und Tom Pumpendeckel(6) -ja umschlossenen Raum(i7i 37» 47) erzeugen.

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