DE1815088B2

DE1815088B2 - Axialschubausgleich bei Spaltrohrmotorpumpen

Info

Publication number: DE1815088B2
Application number: DE1815088A
Authority: DE
Inventors: Adolf Dipl.-Ing. Kratzer; Otto Dr.-Ing. 6730 Neustadt Schiele; Helmut Dipl.-Ing. Zilling
Original assignee: Klein Schanzlin and Becker AG
Current assignee: Klein Schanzlin and Becker AG
Priority date: 1968-12-17
Filing date: 1968-12-17
Publication date: 1974-04-04
Also published as: CH496175A; GB1254237A; FR2026331A1; DE1815088A1; US3617156A; DE1815088C3

Description

bei Mittellage des Rotors eben vernachlässigbaren Längslager hingegen entsteht eine zur Pumpe Wn geEinfluß auf die Entlastungskraft. richtete Kraft, die ebenfalls mit wachsender Ver-

Wird non der Rotor zur Pumpe hin verschoben, so Schiebung stark zunimmt Bei einer Verschiebung des wird der Kühlstrom durch die zusätzliche Drosselung Rotors aus der Mittellage zum motorseitigen Wellenim pumpenfernen Längslager, dessen Spaltweite mit 5 ende hin nimmt die Entlastungskraft ab.
der Verschiebung abnimmt, etwas kleinen Hierdurch Die bei Verschiebung des Rotors in den Längslawird die zum motorseitigen Wellenende hin gerich- gern entstehenden RücksteHkxäfte lassen sich durch tete Komponente R des Rotors weni^ beeinflußt, die Bemessung der Drosselspalte 13 bzw. 20 sowie während die ihr entgegengerichtete Kraft W auf das der rotierenden Lagerteile 15 bzw. 22 zusätzlich befreie Wellenende mit wachsender Verschiebung zur io einflussen. Die rotierenden Lagerteile 15 und 22 sind Kreiselpumpe hin kiemer wird. mit einer Gleitschicht versehen. Damit bei sehr klein

Zusätzlich entsteht im pumpenfernen Längslager werdenden Spalten in den Längslagern immer ein für eine in Richtung zum motorseitigen Wellenende hin die Kühlung und Schmierung ausreichender Flüssiggerichtete, auf den rotierenden Lagerteil 15 wirkende keitsstrom durch die Längslager hindurchtreten Kraftkomponente, die mit weiterer Verlagerung des 15 kann, ist es sinnvoll, Nuten vorzusehen.
Rotors zur Pumpe hin sehr stark ansteigt (umgekehrt Bei ungewöhnlichen Schwankungen des Axialproportional zur dritten Potenz der Spaltweite), und Schubes kann es vorkommen, daß sich die Lagerteile die sich den schon vorhandenen Komponenten über- berühren. Aus diesem Grunde werden die Nuten in lagert, so daß also bei weiterer Verschiebung des Ro- den Wänden 11 bzw. 12 vorgesehen, damit sie sich tors zur Pumpe hin die resultierende Entlastungskraft 20 nicht zusetzen können oder mit der Zeit sogar, durch stark zunimmt. Das pumpenseitige Längslager hat Abnutzung des Gleitbelages, verschwinden,
bei einer Verschiebung des Rotors zur Pumpe hin Das erfindungsgemäße Aggregat weist gegenüber keinen Einfluß auf die Entlastungskraft. dem Stand der Technik den Vorteil auf, daß ohne

Wird der I :ufer aus der Mittellage zum motorsei- großen Bauaufwand ein stabiler Axialschubausgleich tigen Wellenende hin verschoben, so werden hier- 25 erreicht wird, d. h. daß der Rotor des Aggregates sich durch die zum motorseitigen Wellenende hin gerich- in seine jeweilige Gleichgewichtslage einpendelt, tete Komponente R des Rotors und die entgegenge- Wird er durch Axialschubschwankungen aus dieser setzt wirkende Komponente W auf das freie Wellen- Lage ausgelenkt, so entstehen schon bei geringen ende kaum beeinflußt. Auch am pnmpenfernen Auslenkungen sehr große Rückstellkräfte. Bei sinn-Längslager entstehen, da bei einer Verlagerung des 30 voller Abstimmung von Kreiselpumpe und Antriebs-Rotors zum motorseitigen Wellenende hin der Lager- motor werden die Längslager überhaupt nicht mehr spalt größer wird, keine Kräfte. Am pumpenseitigen belastet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

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Spaitrohrmotor-Kreiselpumpen-Aggregat zu entwik-Patentanspruch: kein, bei dem ein stabiler Ausgleich des Pumpen-

axiaischubs erreicht wird.

Kreiselpumpe mit Spaltrohrmotor, bei der für Diese Aufgabi wird erfindungsgemäß dadurch ge-

den Ausgleich des Axialschubes der Druckunter- 5 löst, daß die Längslager wie an sich bekannt von schied auf beiden Seiten des Rotors des Spalt- beiderseits des Rotorraumes angeordneten feststerohrmotors und der Druck auf die Flächen der henden Wänden sowie von außerhalb des Rotoirau-Längslager ausgenutzt wird und die entstehende mes angeordneten, den Wänden zugekehrten rotie-Axialverschiebung durch die Längslager begrenzt renden Lagerteilen gebildet werden und daß der wird, wobei der Rotorraum des Motors mit dem « Kühlmittelstrom in den Raum zwischen den festste-Druckraum der Kreiselpumpe in Verbindung henden Wänden durch eine Bohrung zugeführt wird, steht, wodurch ein Kühlmittel in den Rotorraum durch Drosselspalte in den Wänden zu den Längslagelangt und dieses nach Passieren der Längslager gern gelangt und diese von innen nach außen durchzur Kreiselpumpe zurückgeführt wird, da- strömt.

durch gekennzeichnet, daß die Längsla- 15 In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der ger, wie an sich bekannt, von beiderseits des Ro- Erfindung im Querschnitt dargestellt und wird im torraumes (6, 10) angeordneten feststehenden folgenden näher beschrieben.

Wänden (11,12) sowie von außerhalb des Rotor- Die Kreiselpumpe 1 und der Spaltrohrmotor 2 ha-

raumes (6, 10) angeordneten, den Wänden (11, ben eine gemeinsame Welle 3. Durch die Kräftever-12) zugekehrten iotierenden Lagerteilen (15, 22) ™ teilung am Pumpenlaufrad 4 wird ein Axialschub ergebildet werden und daß der Kühhnittelstrom in zeugt.

den Raum (6, 10) zwischen den feststehenden Für die Kühlung und Schmierung des Spaltrohr-

Wänden (11, 12) durch eine Bohrung (5) züge- motors wird aus der Druckleitung ein Teilstrom abführt wird, durch Drosselspalte (13, 20) in den gezweigt, der durch die Bohrung 5 in den der Krei-Wänden (11, 12) zu den Längslagern gelangt und 25 seipumpe zugewandten Teil 6 des Rotorraumes eindiese von innen nach außen durchströmt. tritt. Der Rotorraum wird durch das zylinderförmige

Statorblech 8 und durch die Wände 11 und 12 gebildet. In diesem Raum verzweigt sich die Flüssigkeit.
Ein Teil durchströmt den Spalt 7 zwischen Stator-

30 blech 8 und Rotor 9 zum Teil 10 des Rotorraumes.

Dieser Kühlstrom fließt weiter durch den Drosselspalt 13, der zwischen der Weilenhülse 14 und der Wand 12 gebildet wird. Hinter diesem Drosselspalt

Die Erfindung betrifft eine Kreiselpumpe mit Spalt- 13 durchströmt der Kühlstrom den vom rotierenden rohnnotor, bei der für den Ausgleich des Axialschu- 35 Längslagerteil 15 gebildeten Spalt und das Querlager bes der Druckunterschied auf beiden Seiten des Ro- 1<» ferner die durchbohrte Schraube 17, die WeHentors des Spaltrohrmotors und der Druck auf die Flä- bohrung 18 und die durchbohrte Schraube 19 zurück chen der Längslager ausgenutzt wird und die entste- in den Saugmund der Kreiselpumpe,
hende Axialverschiebung durch die Längslager be- Der andere Teil der Entlastungsflüssigkeit durchgrenzt wird, wobei der Rotorraum des Motors mit 4° fließt vom Teil 6 des Rotorraumes aus den Drosseldem Druckraum der Kreiselpumpe in Verbindung spalt 20, der zwischen der Wellenhülse 21 und der steht, wodurch ein Kühlmittel in den Rotorraum ge- Wand 11 gebildet wird. Dahinter durchströmt dieser langt und dieses nach Passieren der Längslager zur Teilstrom den vom Längslagerteil 22 gebildeten Kreiselpumpe zurückgeführt wird. Spa!·, das Querlager 23 und den Drosselspalt 24 in

Es ist bereits ein Spaltrohrmotorkreiselpumpenag- 45 den Radseitenraum 25 der Kreiselpumpe,
gregat (deutsche Auslegeschrift 1 257 581) bekannt, Liegt im Betriebszustand der Rotor des Spaltrohr-

bei dem der Rotor, der zwischen Längslagern axiales motors in der Mitte des axialen Spiels, d. h. sind die Spiel hat.als Axialschub-Ausgleichsorgan dient. Die Spalte in den beiderseits des Rotors gelegenen Steuerung des zur Schmierung und Kühlung des Mo- Längslagern gleich groß, so entsteht beispielsweise tors und der Lager erforderlichen Teilstromes, durch 5° eine resultierende Entlastungskraft in Richtung zum den auch die Axialschubentlastung zustande kommt, motorseitigen Wellenende hin, die sich aus den Komwird durch die Längslager bewirkt. Die Längslager ponenten R und W zusammensetzt,
sind zwischen dem jeweiligen Querlager und dem Die zum motorseitigen Wellenende hii gerichtete

Rotor angeordnet. Sie sind mit dem Querlager so Komponente R entsteht durch den Druckunterschied kombiniert, daß das Querlagergehäuse zugleich auch 55 auf den beiden Stirnseiten des Rotors. Der Druckden Längslagerflansch bildet. Die Lauffläche der La- unterschied resultiert aus der Drosselung des Kühlger liegt also innerhalb des Rotorraumes auf der dem stromes im Rotorspalt 7. Die Komponente W dage-Rotor abgewandten Seite. Bei dieser Konstruktion ist gen ist zur Kreiselpumpe hin gerichtet. Sie entsteht nachteilig, daß die Lageranordnung ein instabiles durch den Druck des Teilstromes auf als motorsei-Kraft-Weg-Verhalten bedingt. Der Rotor kommt 60 tige Wellenende.

nämlich bereits bei geringsten Axialkraftschwankun- Die Komponente W ist kleiner als die Komponen-

gen oder auch bei Einschalten der Pumpe zwangläu- te R, da sich einmal die beaufschlagten Flächen stark fig an einem der Längslager zur Anlage. Dieses La- unterscheiden und zum zweiten der das freie Wellenger wird dann häufig mit erheblichen Restkräften be- ende beaufschlagende Druck durch die Drosselung lastet. Ein Einpendeln in eine stabile Gleichgewichts- 63 im pumpenfernen Längslager gegenüber dem Druck lage> bei der die Längslager nicht belastet werden, ist im pumpenfernen Teil 10 des Rotorraumes reduziert bei dieser Anordnung nicht möglich. wird. Die beiderseits des Rotors 9 gelegenen Längsla-

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein ger haben, sofern sie in ihrer Geometrie gleich sind,