DE3433770A1 - SUBMERSIBLE PUMP UNIT - Google Patents

SUBMERSIBLE PUMP UNIT

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DE3433770A1
DE3433770A1 DE19843433770 DE3433770A DE3433770A1 DE 3433770 A1 DE3433770 A1 DE 3433770A1 DE 19843433770 DE19843433770 DE 19843433770 DE 3433770 A DE3433770 A DE 3433770A DE 3433770 A1 DE3433770 A1 DE 3433770A1
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Germany
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pump
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German (de)
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Christian 2887 Elsfleth Schmidt
Horst 2730 Rhade Schäfer
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KSB SE and Co KGaA
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Klein Schanzlin and Becker AG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D13/00—Pumping installations or systems
    • F04D13/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D13/021—Units comprising pumps and their driving means containing a coupling
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
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    • F04D13/02—Units comprising pumps and their driving means
    • F04D13/028—Units comprising pumps and their driving means the driving means being a planetary gear

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  • Electromagnetic Pumps, Or The Like (AREA)
  • Lubrication Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)

Abstract

1. Motor-driven pump set with an impeller arranged on its pump shaft and a torque-secured planetary gearing sitting between the driving motor and said pum shaft, said pump shaft running in a fixed bearing in the pump casing and with said planetary gearing as a loose bearing in the motor-driven pump set, the planetary gearing being journalled in the motor-driven pump set, characterized by the motor-driven pump set being engineered as a submersible motor-driven pump set with an axial impeller (3), by the planetary gearing (5) being engineered as a reduction gear, by a coupling (12) transmitting the bending moments, arranged between pump shaft (4) and output shaft (11) of the planetary gearing (5), and by the planetary gearing (5) shifting axially.

Description

TauchmotorpumpenaggregatSubmersible motor pump unit

Die Erfindung betrifft ein Tauchmotorpumpenaggregat gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches.The invention relates to a submersible motor pump unit according to the preamble of the main claim.

Derartige Tauchmotorpumpenaggregate werden zur Förderung großer Flüssigkeitsmengen bei geringen Förderhöhen verwendet. Um die für die Anwendung findenden Axialpropeller nötigen Drehzahlen zu erlangen, ist die Verwendung von Untersetzungsgetrieben zwischen Antriebsmotor und Axialpropeller bei Pumpen mit niedrigen Drehzahlen sinnvoll. Hierdurch kann auf den Einsatz von vielpoligen, damit langsam laufenden, aber im Durchmesser großen Antriebsmotoren verzichtet werden. Mit Hilfe des Untersetzungsgetriebes ist es möglich, die in wesentlich größeren Stückzahlen auf dem Markt befindlichen niederpoligen, hochtourigen und preiswerteren Antriebs motoren Anwendung finden zu lassen. Die Verwendung von Untersetzungsgetrieben erfordert jedoch einen erheblichen Aufwand bezüglich der Lagerung von Pumpenwelle, Antriebswelle und der Getriebe teile.Such submersible motor pump units are used for pumping large amounts of liquid at low delivery heads. To the for The use of axial propellers to achieve the necessary speeds is the use of reduction gears between Drive motor and axial propeller make sense for pumps with low speeds. This means that the use of multi-pole, so that slow-running, but large-diameter drive motors can be dispensed with. With the help of the reduction gear it is possible to use the low-pole, high-speed and cheaper ones that are available on the market in significantly larger numbers To be able to find drive motors application. The usage of Reduction gears, however, require a considerable effort with regard to the storage of the pump shaft, drive shaft and the Gear parts.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, für ein kompaktes Tauchmotorpumpenaggregat eine wenig aufwendige, statisch bestimmte Lagerung zu entwickeln. Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß dem kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches. Mittels dieser Lösung ist es möglich geworden, die Pumpenwelle mit nur einem Lager innerhalb des Pumpengehäuses anzuordnen und infolge derThe invention is therefore based on the object of providing a less complex, statically determined pump assembly for a compact submersible motor pump unit Develop storage. This problem is solved according to the characterizing part of the main claim. By means of this Solution it has become possible to use the pump shaft with just one To arrange bearings within the pump housing and as a result of

biegemomentübertragenden Kupplung zwischen Pumpenwelle und Abtriebswelle des Planetengetriebes das zweite Pumpenwellenlager durch das Planetengetriebegehäuse zu bilden. Da die Planetengetriebe üblicherweise eine Vielzahl von Lagerungen innerhalb ihres Gehäuses aufweisen, können die auf die Pumpenwelle einwirkenden Kräfte übernommen und auf das Planetengetriebegehäuse geleitet werden. Die aus Pumpenwelle und Planetengetriebe gebildete bauliche Einheit weist somit ein Festlager innerhalb des Pumpengehäuses und ein Loslager in Form des Planetengetriebegehäuses auf.Bending torque-transmitting coupling between the pump shaft and the output shaft of the planetary gear is the second pump shaft bearing by forming the planetary gear housing. Since the planetary gear usually has a large number of bearings have within their housing, the forces acting on the pump shaft can be taken over and on the planetary gear housing be directed. The structural unit formed from the pump shaft and planetary gear thus has a Fixed bearing within the pump housing and a floating bearing in the form of the planetary gear housing.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß der Antriebsmotor unter Zwischenschaltung einer flexiblen Kupplung mit der Antriebswelle des Planetengetriebes verbunden ist. Damit wird eine statisch unbestimmte Lagerung innerhalb des gesamten Aggregates ausgeschlossen.One embodiment of the invention provides that the drive motor with the interposition of a flexible coupling with the drive shaft of the planetary gear is connected. This creates a statically indeterminate bearing within the entire unit locked out.

Eine andere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß der Antriebsmotor direkt mit dem Planetengetriebegehäuse und dessen Antriebswelle verbunden ist oder mit dem stillstehenden Hohlrad und der Antriebswelle des Planetengetriebes verbunden ist. Mittels dieser Maßnahme kann die Baugröße des Aggregates wesentlich verkleinert werden und z.B. bei Verwendung eines hydraulischen Antriebsmotors wird dessen Gewicht direkt von dem Gehäuse des Planetengetriebes übernommen. Entsprechend dem Gewicht des hydraulischen Antriebsmotors sind die innerhalb des Planetengetriebes Anwendung findenden Lager und das Festlager der Pumpenwelle zu überprüfen bzw. zu gestalten.Another embodiment of the invention provides that the drive motor is connected directly to the planetary gear housing and its Drive shaft is connected or is connected to the stationary ring gear and the drive shaft of the planetary gear. By means of this measure, the size of the unit can be significantly reduced and, for example, when using a hydraulic drive motor, its weight is taken directly from the housing of the planetary gear. According to that The weight of the hydraulic drive motor are the bearings used within the planetary gear and the fixed bearing to check or design the pump shaft.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß ein mit dem Gehäuse des Planetengetriebes zusammenwirkender, am Pumpengehäuse oder der Laterne angebrachter Anschlag die Axialbewegung des Getriebegehäuses begrenzt. Mittels dieser Maßnahme können klar definierte Verhältnisse innerhalb des Tauchmotorpumpenaggregates eingehalten werden.Another embodiment of the invention provides that a cooperating with the housing of the planetary gear, on Pump housing or the lantern attached stop limits the axial movement of the gear housing. By means of this Measure, clearly defined conditions within the submersible motor pump unit can be maintained.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Lagerung der Abtriebswelle des Planetengetriebes im Bereich der Lagerebene des Planetengetriebegehäuses oder des stillstehenden Hohlrades. Hierdurch werden eventuell auftretende, in radialer Richtung wirkende Momente über das Lager und die Planetengetriebeteile aufgefangen.According to a further embodiment of the invention, the output shaft of the planetary gear is mounted in the area the bearing plane of the planetary gear housing or the stationary ring gear. This will prevent any Moments acting in the radial direction are absorbed by the bearing and the planetary gear parts.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Drehmomentabstützung des Planetengetriebegehäuses oder des stillstehenden Hohlrades stoßdämpfend ausgebildet ist. Mittels elastischer Anschläge, wie z.B. Gummipuffer, Federpakete, Stoßdämpfer oder dgl., mit denen das Planetengetriebegehäuse drehmomentgesichert ist, werden durch das Fördermedium bedingte, von der Pumpenwelle übertragene Stöße gemildert. Das gleich gilt für die beim Anfahren des Tauchmotorpumpenaggregates auftretenden Belastungen.Another embodiment of the invention provides that the Torque support of the planetary gear housing or the stationary ring gear is designed to be shock-absorbing. By means of elastic stops, such as rubber buffers, spring packages, Shock absorbers or the like, with which the planetary gear housing is secured against torque, are conveyed by the pumped medium conditional shocks transmitted by the pump shaft are reduced. The same applies to the start-up of the submersible motor pump unit occurring loads.

Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen dieExemplary embodiments of the invention are shown in the drawings and are described in more detail below. It show the

Fig. 1 ein Tauchpumpenaggregat mit Elektromotorantrieb und geschlossenen Planetengetriebe, die1 shows a submersible pump unit with an electric motor drive and closed planetary gears that

Fig. 2 e ntsprechend der Fig. 1 die Verwendung eines offenen Planetengetriebes und dieFIG. 2 corresponds to FIG. 1, the use of an open planetary gear and the

Fig. 3 ein mit einem Hydraulikmotor versehenes Tauchmotorpumpenaggregat. 3 shows a submersible motor pump unit provided with a hydraulic motor.

Die Fig.1 zeigt ein aus einem elektrischen Antriebsmotor 1 und einem im Pumpengehäuse 2 angeordneten Axialpropeller 3 bestehendes Tauchmotorpumpenaggregat. Zwischen einer mit dem Axialpropeller 3 versehenen Pumpenwelle 4 und dem Antriebsmotor 1 ist das Planetengetriebe 5 angeordnet. Das eine kompakte bauliche Einheit bildende Planetengetriebe 5 besteht aus der Antriebswelle 6, die unter Zwischenschaltung einer flexiblen Kupplung 7 mit dem Antriebsmotor 1 verbunden ist. Das Gehäuse 8 des Planetengetriebes 5 ist in der den Antriebsmotor 1 tragenden Laterne 9 starr oder elastisch gegen Verdrehung gesichert, aber in Achsrichtung verschiebbar gelagert. Ein zwischen Gehäuse 8 und Laterne 9 angeordneter Gummiring 10 dient der Dämpfung von Vibrationen und der Abdichtung eines ggf. Anwendung findenden Ölvorlageraumes zu Kühl- und Schmierzwecken. Die Abtriebswelle 11 des Planetengetriebes 5 ist mittels einer biegemomenteübertragenden Schrumpfverbindung 12 mit der Pumpenwelle 4 verbunden.1 shows one of an electric drive motor 1 and one in the pump housing 2 arranged axial propeller 3 existing Submersible motor pump unit. This is between a pump shaft 4 provided with the axial propeller 3 and the drive motor 1 Planetary gear 5 arranged. The planetary gear 5, which forms a compact structural unit, consists of the drive shaft 6, which is connected to the drive motor 1 with the interposition of a flexible coupling 7. The housing 8 of the planetary gear 5 is in the lantern 9 supporting the drive motor 1 rigidly or elastically secured against rotation, but displaceable in the axial direction stored. A rubber ring 10 arranged between the housing 8 and the lantern 9 serves to dampen vibrations and provide a seal an oil reservoir that may be used for cooling and lubrication purposes. The output shaft 11 of the planetary gear 5 is connected to the pump shaft 4 by means of a shrink fit connection 12 which transmits bending moments.

Die Pumpenwelle 4 ist innerhalb des Pumpengehäuses 2 in den das Festlager bildenden Radiallager 13 und Schrägkugellager 14 befestigt.The pump shaft 4 is fastened within the pump housing 2 in the radial bearings 13 and angular contact ball bearings 14 which form the fixed bearing.

Aufgrund der biegemomentübertragenden Kupplung 12 und der Lagerung innerhalb des Planetengetriebes 5 wirkt das Gehäuse 8 des Planetengetriebes als zweites Pumpenwellenlager, d.h.Loslager.The housing 8 acts on account of the coupling 12 which transmits bending torque and the bearing inside the planetary gear 5 of the planetary gear as a second pump shaft bearing, i.e. floating bearing.

Die in Fig.2 dargestellte Tauchmotorpumpe entspricht im wesentlichen der Fig.1, nur ist hier das Planetengetriebe 5 in Richtung Axial propeller offen ausgebildet. Die den Planetenträger bildende Abtriebswelle 11 ist hier im Bereich der Lagerebene des Planetengetriebss gelagert. Zusätzliche Momente im Getriebe werden somit vernachlässigbar kleingehalten. Eine zwischen Abtriebswelle 11 und dem Pumpengehäuse 2 angebrachte Dichtung ermöglicht es, den gesamten Raum 16 mitÖl zu füllen. Diese Maßnahme kann Anwendung finden in denjenigen Fällen, in denen vom Planetengetriebe 5 sehr große Leistungen zu übertragen sind und somit die innerhalb eines geschlossenen Planetengetriebes befindliche Öl menge zur Kühlung und Schmierung nicht ausreichen würde. Neben der Verringerung des Teilumfanges bedeutet dies gleichzeitig einen verringerten Fertigungsaufwand.The submersible motor pump shown in Fig .2 substantially corresponds to the Figure 1, except that here the planetary gear 5 in the direction of axial propeller formed open. The output shaft 11 forming the planet carrier is supported here in the area of the bearing plane of the planetary gear. Additional torques in the transmission are therefore kept negligibly small. A seal attached between the output shaft 11 and the pump housing 2 makes it possible to fill the entire space 16 with oil. This measure can be used in those cases in which very large powers are to be transmitted from the planetary gear 5 and thus the amount of oil located within a closed planetary gear would not be sufficient for cooling and lubrication. In addition to the reduction in the partial scope, this also means reduced production costs.

Die Fig. 3 zeigt ein besonders kompaktes Tauchmotorpumpenaggregat, bei dem ein direkt mit dem Planetengetriebe 5 gekoppelter Antriebsmotor 17 Anwendung findet. Das Gewicht des Antriebsmotors lastet in diesem Fall auf dem Gehäuse 8 des Planetengetriebes und es ist eine Berechnungsfrage, inwieweit die hier Anwendung findenden Lager ausreichen oder anders dimensioniert werden müssen. Die Zu-bzw. Abfuhr der energiereichen Hydraulikflüssigkeit erfolgt über die Leitungen 18. Gummiblöcke 19 dienen zur Drehmomentabstützung.Fig. 3 shows a particularly compact submersible motor pump unit, in which a drive motor 17 coupled directly to the planetary gear 5 is used. The weight of the drive motor is on in this case on the housing 8 of the planetary gear and it is a question of calculation to what extent the bearings used here sufficient or have to be dimensioned differently. The to or. The high-energy hydraulic fluid is discharged via the lines 18. Rubber blocks 19 serve to support the torque.

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Claims (6)

Klein, Schanzlin & Becker AktiengesellschaftKlein, Schanzlin & Becker Aktiengesellschaft PatentansprücheClaims . Tauchmotorpumpenaggregat, auf dessen Pumpenwelle ein Axialpropeller angeordnet ist und bei dem zwischen Antriebsmotor und Pumpenwelle ein Untersetzungsgetriebe zwischengeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein als Untersetzungsgetriebe wirkendes Planetengetriebe (5) drehmomentgesichert und axial verschieblich im Pumpengehäuse (2) und/oder eine den Antriebsmotor (1) tragenden Laterne (9) angeordnet ist, daß zwischen Pumpenwelle (4) und Abtriebswelle (11) des Planetengetriebes (5) eine Biegemomente übertragende Kupplung (12) angeordnet ist und daß die Pumpenwelle (4) mit einem Festlager (13, 14) im Pumpengehäuse (2) und mit dem Planetengetriebegehäuse (8) als Loslager im Tauchmotorpumpenaggregat gelagert ist.. Submersible motor pump unit with an axial propeller arranged on its pump shaft and between the drive motor and a reduction gear is interposed between the pump shaft, characterized in that a Reduction gear acting planetary gear (5) secured against torque and axially displaceable in the pump housing (2) and / or a lantern (9) carrying the drive motor (1) is arranged that between the pump shaft (4) and output shaft (11) of the planetary gear (5) a bending moment transmitting coupling (12) is arranged and that the pump shaft (4) with a fixed bearing (13, 14) in the pump housing (2) and is mounted with the planetary gear housing (8) as a floating bearing in the submersible motor pump unit. 2. Tauchmotorpumpenaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (1) unter Zwischenschaltung einer flexiblen Kupplung (7) mit der Antriebswelle (6) des Planetengetriebes (5) verbunden ist.2. Submersible motor pump unit according to claim 1, characterized in that that the drive motor (1) with the interposition of a flexible coupling (7) with the drive shaft (6) of the Planetary gear (5) is connected. 3. Tauchmotorpumpenaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsmotor (1) direkt mit dem Planetengetriebegehäuse (8) und dessen Antriebswelle (6) verbunden ist oder mit dem stillstehenden Hohlrad und der Antriebswelle (6) des Planetengetriebes (5) verbunden ist.3. submersible motor pump unit according to claim 1, characterized in that that the drive motor (1) is connected directly to the planetary gear housing (8) and its drive shaft (6) or is connected to the stationary ring gear and the drive shaft (6) of the planetary gear (5). —p——P— 4. Tauchmotorpumpe nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit dem Planetengetriebegehäuse (8) zusammenwirkender, am Pumpengehäuse (2) oder der
Laterne. (9) angebrachter Anschlag die Axialbewegung des Planetengetriebegehäuses (8) oder des stillstehenden Hohlrades begrenzt.4. Submersible motor pump according to claims 1 to 3, characterized in that one with the planetary gear housing (8) cooperating on the pump housing (2) or the
Lantern. (9) attached stop limits the axial movement of the planetary gear housing (8) or the stationary ring gear. 5. Tauchmotorpumpe nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerung der Abtriebs welle (11) des Planetengetriebes (5) im Bereich der Lagerebene des Planetengetriebegehäuses (8) oder des stillstehenden
Hohlrades erfolgt.5. Submersible motor pump according to claims 1 to 4, characterized in that the bearing of the output shaft (11) of the planetary gear (5) in the region of the bearing plane of the planetary gear housing (8) or the stationary
Ring gear takes place. 6. Tauchmotorpumpe nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch6. submersible motor pump according to claims 1 to 5, characterized gekennzeichnet, daß die Drehmomentabstützung des Planetengetriebegehäuses (8) oder des stillstehenden Hohlrades
stoßdämpfend ausgebildet ist.characterized in that the torque support of the planetary gear housing (8) or the stationary ring gear
Is designed shock-absorbing.
DE19843433770 1984-09-14 1984-09-14 SUBMERSIBLE PUMP UNIT Withdrawn DE3433770A1 (en)

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EP85110552A EP0176743B1 (en) 1984-09-14 1985-08-22 Immersible motor pump unit
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