DE209219C - - Google Patents

Info

Publication number
DE209219C
DE209219C DE1906209219D DE209219DA DE209219C DE 209219 C DE209219 C DE 209219C DE 1906209219 D DE1906209219 D DE 1906209219D DE 209219D A DE209219D A DE 209219DA DE 209219 C DE209219 C DE 209219C
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
piston
pressure
relief
shaft
gap
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE1906209219D
Other languages
German (de)
Filing date
Publication of DE209219C publication Critical patent/DE209219C/de
Application filed filed Critical
Priority to AT41822D priority Critical patent/AT41822B/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01DNON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
    • F01D3/00Machines or engines with axial-thrust balancing effected by working-fluid
    • F01D3/04Machines or engines with axial-thrust balancing effected by working-fluid axial thrust being compensated by thrust-balancing dummy piston or the like

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

- M 209219 ^*/·- KLASSE 59 £. GRUPPE 1/2.- M 209219 ^ * / · - CLASS £ 59. GROUP 1/2.

BERLINER MASCHINENBAU-ACT.-GES. vormals LSCHWARTZKOPFF in BERLIN.BERLINER MASCHINENBAU-ACT.-GES. formerly LSCHWARTZKOPFF in BERLIN.

Pumpenwelle gerichteten Drosselstrecken beeinflußt wird.Pump shaft directed throttle sections is influenced.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 3. Februar 1906 ab.Patented in the German Empire on February 3, 1906.

Den bei Hochdruckkreiselpumpen, Dampfturbinen u. dgl. auftretenden achsialen Wellenschub pflegt man durch Entlastungskolben aufzuheben, die mit geringem Spiel in einem entsprechend ausgebildeten Teil des Maschinengehäuses laufen. Ein derartiger Kolben α, wie ' ihn die Fig. ι der Zeichnung darstellt,' übt einen stetigen achsialen Zug P auf die Welle aus, der sich, wenn P1 den Überdruck auf ίο der Innenseite des Kolbens, Z)2 den ϋμΉΐι-'■.' messer der Welle, D1 den des Kolbens bedeuten, ergibt alsThe axial shaft thrust that occurs in high-pressure centrifugal pumps, steam turbines and the like is usually canceled out by means of relief pistons which run with little play in a correspondingly designed part of the machine housing. Such a piston α, as shown in Fig. Ι of the drawing, 'exerts a constant axial pull P on the shaft, which when P 1 is the overpressure on ίο the inside of the piston, Z) 2 the ϋμΉΐι-' ■. ' diameter of the shaft, D 1 mean that of the piston, results as

(D1* — Z)2 2; — . P1 =■ P = konst. (D 1 * - Z) 2 2 ; -. P 1 = ■ P = const.

Da sich indessen der von einer Dampfturbine, Kreiselpumpe, u. dgl. erzeugte achsiale Schub rechnerisch nur mit begrenzter Genauigkeit vorausbestimmen läßt, und da sich ferner der achsiale Schub infolge der Abnutzungen im Maschineninnern während des Betriebes ändert, so ist es wünschenswert, jenen Schub in einer Weise aufzuheben, die den innerhalb bestimmter Grenzen wechselnden Kräften das Gleichgewicht, zu halten gestattet. Der Widerstand soll also größer oder kleiner sein, je nachdem der Achsialschub der Maschine größer oder kleiner wird. Die Lösung dieser Aufgabe bildet den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, deren Wesen darin besteht, daß ein auf der zu entlastenden. Welle sitzender, innerhalb eines durch Spaltdichtung abgeschlossenen. Raumes- laufender Körper bei der durch wechselnden Achsialschub bewirkten Verschiebung der Welle eine Erhöhung des Strömungswiderstandes für das Druckmittel und damit einen der Verschiebung entgegengerichteten Druck entsprechend der Verschiebung erzeugt.Since, however, the axial flow generated by a steam turbine, centrifugal pump, etc. Thrust can only be predicted mathematically with limited accuracy, and since also the axial thrust as a result of the wear and tear inside the machine during the Operation changes, so it is desirable to override that thrust in a way that allows the forces, which change within certain limits, to maintain their equilibrium. The resistance should therefore be larger or smaller, depending on the axial thrust of the machine gets bigger or smaller. The solution to this problem forms the subject of the present invention, its essence therein there is one on the to be exonerated. Shaft seated, inside one by gap seal completed. Body running in space with the alternating axial thrust caused displacement of the wave an increase in the flow resistance for the Pressure medium and thus a pressure opposite to the displacement corresponding to the Shift generated.

Auf der Zeichnung stellen die Fig. 2 bis 5 mehrere Einrichtungen zur Verwirklichung der Erfindung schematisch dar.In the drawing, FIGS. 2 to 5 show several devices for realizing the Invention schematically.

Ein Kolben α läuft mit dem üblichen geringen radialen Spiel von 0,1 bis 0,2 mm in einem entsprechend ausgebildeten Teil des festen Gehäuses. An seinen Stirnwänden ist der Kolben von zwei feststehenden Begrenzungswänden umschlossen, zwischen denen er so viel achsiales Spiel besitzt, wie die im Maschineninnern befindlichen Elemente, z. B. die Räder einer Kreiselpumpe, bedingen, wenn ein Schleifen dieser Elemente aufeinander vermieden werden soll. Bei einer Kreiselpumpe würde dieses Spiel erfahrungsgemäß etwa 4 bis 6 mm zu betragen haben, so daß also der Kolben in seiner Mittelstellung gegen die feststehenden Wände einen achsialen Abstand von 2 bis 3 mm besäße. In den Fig. 2 und 3 ist diese Begrenzung der möglichen achsialen Verschiebung durch auf der Druckseite außen, auf der freien Seite innen liegende besondere Dichtungsleisten erreicht, während die Ausführungen der Fig. 4 und 5 bei Verschiebungen nach rechts oder links die vollen Stirnflächen des Kolbens zur Anlage kommen lassen. Vor oder hinter dem Entlastungskolben a (Fi^"2™bls*^**sinTA piston α runs with the usual small radial play of 0.1 to 0.2 mm in a correspondingly designed part of the fixed housing. At its end walls, the piston is enclosed by two fixed boundary walls, between which it has as much axial play as the elements located inside the machine, e.g. B. the wheels of a centrifugal pump, if a grinding of these elements should be avoided on each other. In the case of a centrifugal pump, experience has shown that this clearance would have to be about 4 to 6 mm, so that the piston would have an axial distance of 2 to 3 mm in its central position against the stationary walls. In FIGS. 2 and 3, this limitation of the possible axial displacement is achieved by special sealing strips on the outside on the pressure side and inside on the free side, while the embodiments of FIGS to come to the plant. In front of or behind the relief piston a (Fi ^ "2 ™ bls * ^ ** sinT

6060

Spaltdichtungen δ angeordnet, die dadurch gebildet werden, daß die Welle oder eine aufgesetzte Buchse mit geringem Spiel, 0,1 bis 0,2 mm, in entsprechenden feststehenden Keilen läuft. ·Gap seals δ arranged, which are formed in that the shaft or an attached Bush with little play, 0.1 to 0.2 mm, in corresponding fixed wedges runs. ·

Die Arbeitsweise der Entlastung sei zunächst an Hand der. Fig. 2 erläutert:The way in which the discharge works is initially based on the. Fig. 2 explains:

In der Mittelstellung des Kolbens α herrsche im Räume A ein Druck P1, im Räume Bi vor dem Kolben α ein durch den Druckabfall in ■ der Spaltdichtung b bestimmter geringerer Druck p2, im Räume C hinter dem Kolben a der Außendruck p0, da bei dem mittleren Abstand der Dichtungsleisten von 2 bis 3 mm bei d an dieser Stelle keinerlei DruckstauungIn the middle position of the piston α there is a pressure P 1 in space A , in space B i in front of the piston α a lower pressure p 2 determined by the pressure drop in ■ the gap seal b , in space C behind the piston a the external pressure p 0 , because with the mean distance between the sealing strips of 2 to 3 mm at d there is no pressure build-up at this point

in C stattfinden kann. Die Fläche —^—- mußcan take place in C. The area - ^ --- must

' 4 ■'4 ■

bei der getroffenen Anordnung um so viel größer als die entsprechende Fläche in Fig. 1with the arrangement made, it is so much larger than the corresponding area in FIG. 1

ao gemacht werden, wie der Druck p2 hinter px zurückbleibt, damit auch jetzt noch der normale, durch die Pumpe erzeugte Achsialdruck bei Mittelstellung des Kolbens ausgeglichen werden kann.ao can be made how the pressure p 2 lags behind p x so that the normal axial pressure generated by the pump can still be compensated when the piston is in the middle position.

as Vergrößert sich jetzt aus einem der erwähnten Gründe der in Pfeilrichtung wirkende Achsialschub der Maschine, so erfolgt eine Bewegung der Welle und damit des Kolbens a nach links; die Dichtungsleisten c nähern einander und bewirken, da sie dem durchfließenden Arbeitsmittel einen erhöhten Strömungswiderstand bieten, eine Druckstauung in B. Da also p2 wächst, wird der auf den Kolben a ausgeübte Gesamtdruck vergrößert und hält nunmehr dem Achsialdruck der Maschine wieder das Gleichgewicht.As if, for one of the reasons mentioned, the axial thrust of the machine acting in the direction of the arrow increases, the shaft and thus the piston a move to the left; the sealing strips c approach each other and, since they offer the flowing working medium an increased flow resistance, cause a pressure build-up in B. Since p 2 increases, the total pressure exerted on the piston a is increased and now keeps the axial pressure of the machine in equilibrium again.

Verkleinert sich der in Pfeilrichtung wirkende Achsialschub der Maschine, so wird durch den Entlastungskolben die Welle nach rechts verschoben, und es bildet sich bei d ein Strömungswiderstand wie vorher bei c. Dadurch wird nunmehr eine Drucksteigerung im Räume C erzeugt, so daß der Kolben α infolge des auf seiner rechten Stirnseite lastenden Gegendrucks jetzt nur noch einen geringeren Gesamtdruck auszugleichen vermag als in seiner Mittellage. Die vom Kolben und der Maschine erzeugten Achsialdrücke sind also auch jetzt wieder einander gleich.If the axial thrust of the machine acting in the direction of the arrow is reduced, the shaft is shifted to the right by the relief piston, and a flow resistance is created at d as previously at c. As a result, an increase in pressure is now generated in space C , so that the piston α is now only able to compensate for a lower total pressure than in its central position as a result of the counterpressure on its right end face. The axial pressures generated by the piston and the machine are also now equal to one another.

Die Arbeitsweise eines selbsttätigen Entlastungskolbens nach Fig. 4 ohne Dichtungsleisten unterscheidet sich von dem vorbeschriebenen Fall nur dadurch, daß die sich in den Räumen B und C nach Bewegung des KoI-bens ä einstellenden Drücke nicht über die ganze Kolbenfläche konstant sind, sondern sich nach irgendeinem Gesetz ändern, nämlich von innen nach außen bzw. umgekehrt abnehmen.The operation of an automatic unloader piston of FIG. 4 without sealing strips only in that the in the rooms B and C are not constant over the entire piston surface by movement of the koi bens ä adjusting pressures differs from the above case, but after any Change the law, namely decrease from the inside out or vice versa.

Die Arbeitsweise der Anordnung Fig. 3 mit hinter dem Kolben liegender Spaltdichtung ist folgende:The mode of operation of the arrangement shown in FIG. 3 with the gap seal located behind the piston the following:

Bei normalem Achsialschub der Maschine, also Mittelstellung des Entlastungskolbens, herrscht auf der dem Druckräume A zügekehrten Stirnseite des Kolbens α ein Druck pv der infolge des geringen Spieles bei e im Räume C auf p2 < px sinkt, um durch die Spaltdichtung b schließlich auf den Außendruck p0 herabgezogen zu werden.With normal axial thrust of the machine, i.e. the middle position of the relief piston, there is a pressure p v on the end face of the piston α facing pressure chamber A, which sinks to p 2 < p x due to the small play at e in chamber C, and finally through the gap seal b to be pulled down to the external pressure p 0.

Wächst der in der Pfeilrichtung wirkende Druck der Maschine, so findet eine Wellenbewegung nach links statt, und der sich verringernde Zwischenraum bei c erzeugt einen Strömungswiderstand für das durchfließende Mittel, so daß der Gegendruck auf den KoI-ben a, der durch die Spannung im Räume C bedingt ist, geringer wird. Die Abnahme des Druckes auf die rechte Stirnseite des Kolbens muß sich so gestalten, daß der Kolben dem vermehrten Achsialdruck der Maschine wiederum das Gleichgewicht hält.If the pressure of the machine acting in the direction of the arrow increases, a wave movement to the left takes place, and the decreasing space at c creates a flow resistance for the medium flowing through, so that the counter-pressure on the piston a is caused by the tension in the space C is conditional, becomes lower. The decrease in pressure on the right-hand face of the piston must be such that the piston again maintains the equilibrium with the increased axial pressure of the machine.

Findet eine Abnahme des achsialen Maschinendruckes statt, so tritt eine Wellenbewegung nach rechts ein. Dadurch wird bei d durch Näherung der Dichtungsleisten ein ' Strömungswiderstand gebildet, so daß jetzt der Druck p2 im Räume C und damit der gesamte auf den Kolben α nach links ausgeübte Druck um den Betrag wächst, um den die achsiale Schubkraft der Maschine geringer geworden ist.If there is a decrease in the axial machine pressure, a wave movement to the right occurs. As a result, a ' flow resistance is formed at d by the approximation of the sealing strips, so that now the pressure p 2 in space C and thus the total pressure exerted on the piston α to the left increases by the amount by which the axial thrust of the machine has decreased .

Die Ausführungsform nach Fig., 5 ohne Dichtungsleisten arbeitet genau so wie die nach Fig. 3, nur wieder mit dem Unterschied, daß bei einer Bewegung des Kolbens nach rechts oder links die spezifischen Drücke auf die Stirnflächen des Kolbens nicht konstant sind, sondern nach einem bestimmten Gesetz abnehmen.The embodiment of Fig., 5 without sealing strips works exactly like that after Fig. 3, only again with the difference that when the piston moves after right or left the specific pressures on the end faces of the piston are not constant are, but decrease according to a certain law.

Claims (4)

Patent-Ansprüche:Patent Claims: 100100 ι. Vorrichtung zur Entlastung von Kreiselpumpen, Turbinen und Ventilatoren mit einem auf der zu entlastenden Welle sitzenden Kolben, der'von senkrecht und parallel zur Pumpenwelle gerichteten Drosselstrecken beeinflußt wird, dadurch gekennzeichnet, daß mit der oder den senkrecht zur Richtung des Achsialschubs liegenden . Drosselstrecken. eine oder mehrere zylin- no drische Spaltdichtunpen so vereinigt sind, daß die Spaltdichtungen und die Drosselstrecken hintereinander von der zur Entlastung benutzten Preßflüssigkeit durchflossen werden. H5 ι. Device for relieving pressure from centrifugal pumps, turbines and fans with a piston seated on the shaft to be relieved, which is influenced by throttle sections directed perpendicularly and parallel to the pump shaft, characterized in that with the one or more perpendicular to the direction of axial thrust. Throttle sections. one or more cylindrical gap diameters are combined in such a way that the gap seals and the throttle sections are flowed through one behind the other by the press fluid used for relief. H5 2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß eine Spaltdichtung den Raum, in dem der Entlastungskörper arbeitet, von dem Hauptdruckraum und eine zweite Spaltdichtung am Umfange .des Körpers die Vorderseite des Kolbens von seiner Hinterseite scheidet.2. Apparatus according to claim i, characterized in that a gap seal the space in which the relief body works from the main pressure space and a second gap seal around the circumference .the body separates the front of the piston from its rear. 3- Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß eine Spaltdichtung die Vorderseite des Entlastungskolbens von seiner Hinterseite scheidet, während eine zweite Spaltdichtung die Hinterseite des Kolbens gegen, die Atmosphäre abschließt. :3- device according to claim i, characterized characterized in that a gap seal separates the front of the relief piston from its rear while a second gap seal against the back of the piston, which closes off the atmosphere. : 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 für in sich achsial entlastete Wellen, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorder- und Hinterflächen des Entlastungskolbens in freier Verbindung miteinander stehen, ein Gegendruck also erst bei Verschiebung der Welle auftritt. ..■!·■■'. 4. Apparatus according to claim 1 for axially relieved shafts, characterized in that the front and rear surfaces of the relief piston are in free connection with one another, so a counter pressure only occurs when the shaft is moved. .. ■! · ■■ '. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.1 sheet of drawings. O OO O
DE1906209219D 1906-02-02 1906-02-02 Expired - Lifetime DE209219C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT41822D AT41822B (en) 1906-02-02 1908-04-06 Device for relief of centrifugal pumps, turbines and fans.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE209219C true DE209219C (en)

Family

ID=471201

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1906209219D Expired - Lifetime DE209219C (en) 1906-02-02 1906-02-02

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE209219C (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1279471B (en) * 1962-11-12 1968-10-03 Halbergerhuette G M B H Longitudinal bearing for a circulating centrifugal pump with an overhung impeller
DE3707249A1 (en) * 1986-05-06 1987-11-12 Hughes Tool Co PUSH-REDUCER METHOD AND DEVICE FOR A HOLE PUMP, IN PARTICULAR A SPINDLE PUMP
DE8908579U1 (en) * 1989-07-14 1990-11-15 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart, De

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1279471B (en) * 1962-11-12 1968-10-03 Halbergerhuette G M B H Longitudinal bearing for a circulating centrifugal pump with an overhung impeller
DE3707249A1 (en) * 1986-05-06 1987-11-12 Hughes Tool Co PUSH-REDUCER METHOD AND DEVICE FOR A HOLE PUMP, IN PARTICULAR A SPINDLE PUMP
DE8908579U1 (en) * 1989-07-14 1990-11-15 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart, De

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3071840B1 (en) Load-relieving device
DE209219C (en)
DE4005427C1 (en)
EP1977112B1 (en) Centrifugal pump having an axial thrust balancing device
EP3710704B1 (en) Pump assembly for supplying a mechanical seal assembly
AT41822B (en) Device for relief of centrifugal pumps, turbines and fans.
DE3608289A1 (en) TURBO COMPRESSORS
DE102020116294A1 (en) Reciprocating piston pump for pumping a medium
EP0319464A1 (en) Turbine with a control device, and its use
CH95088A (en) Sealing of a rotating machine shaft against internal pressure by means of a barrier fluid.
DE1938596C3 (en) Device for supplying pressurized oil to a rotating machine with hydraulically operated actuators
DE1055365B (en) Fluid pump with two intermeshing gears
DE3734926C2 (en)
DE2650908A1 (en) INTERNAL GEAR MACHINE (PUMP OR MOTOR)
DE280678C (en)
DE1940555C3 (en) Centrifugal pump without stuffing box
DE323470C (en) Shear relief of a shaft
DE2731926A1 (en) FACE SEALING ARRANGEMENT FOR A ROTATING SHAFT
DE102016216159A1 (en) External gear pump for a waste heat recovery system
DE289159C (en)
DE2703686A1 (en) Variable volume high pressure hydraulic pump - has separate throttled circuit for cooling and lubricating oil supplied to main pump
EP3832143A1 (en) Pump with a lifting device
DE611232C (en) Device for axial thrust relief on centrifugal pumps
DE295936C (en)
DE2342506C3 (en) Screw pump