DE3536140A1 - Kreiselpumpenaggregat - Google Patents
KreiselpumpenaggregatInfo
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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
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/08—Sealings
- F04D29/16—Sealings between pressure and suction sides
- F04D29/165—Sealings between pressure and suction sides especially adapted for liquid pumps
- F04D29/167—Sealings between pressure and suction sides especially adapted for liquid pumps of a centrifugal flow wheel
-
- 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
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/04—Shafts or bearings, or assemblies thereof
- F04D29/041—Axial thrust balancing
- F04D29/0416—Axial thrust balancing balancing pistons
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Description
Die Erfindung betrifft ein aus einer Kreiselpumpe und einem
Antriebsmotor bestehendes Kreiselpumpenaggregat, dessen
Kreiselpumpe ein Radiallaufrad mit beidseitig angeordneten
Dichtspalten und Entlastungsbohrungen besitzt, wobei die Dicht
spalte als Unterflüssigkeitslager ausgebildet sind.
Durch die DE-OS 18 11 430 ist es für hydraulische Strömungs
maschinen bekannt, die beidseitig eines Laufrades angeordneten
Dichtspalten als Unterflüssigkeitslager auszubilden. Bei der in der
Fig. 2 dieser Schrift gezeigten Francis-Turbine werden hierfür
gummielastische Lager verwendet, die beide von einem Leckstrom
durchströmt werden. Ein gewisser axialer Druckausgleich soll
dadurch erzielt werden, daß die beiden Lager gleiche Abmessungen
besitzen. Außerdem ist das Laufrad mit einer Ausgleichsbohrung
versehen, die Druckgleichheit zwischen beiden Seiten des Laufrades
herbeiführen soll. Da aber noch ein Axiallager für die Pumpenwelle
notwendig ist, wird die für einen selbsttätigen Axialschubausgleich
erforderliche Beweglichkeit des Laufrades in axialer Richtung
behindert.
Da eine zusätzliche, außerhalb des Laufrades angeordnete Lagerung,
die vor allem den Axialschub aufnehmen müßte und üblicherweise
als Wälzlager ausgebildet wäre, sowohl die axiale Beweglichkeit
des Laufrades verhindert als auch zu einem schädlichen Verkanten
der rotierenden Lagerteile am Laufrad gegen die gehäusefesten
Teile führen würde, wenn sich die Welle durch die auf das Laufrad
wirkende Radialkraft durchbiegt, ergab sich die der Erfindung
zugrundeliegende Aufgabe, eine Ausführung zu schaffen, bei der
kein zusätzliches Lager, weder ein Radial- noch ein Axiallager,
noch eine Kombination von beiden, erforderlich ist.
Ausgehend von einem Kreiselpumpenaggregat der eingangs
genannten Art, wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die
Dichtspalte durch Winkelspalte gebildet werden, die sowohl als
Axial- als auch als Radiallager ausgebildet sind, wobei die
Durchmesser so aufeinander abgestimmt sind, daß ein sich selbst
regelnder Axialschubausgleich gebildet wird, und wobei die
Verbindung zwischen der Kreiselpumpe und dem Antriebsmotor
über eine die für den Axialschubausgleich notwendigen axialen
Verschiebungen des Pumpenlaufrades zulassende Kupplung erfolgt.
Die Unteransprüche nennen zweckmäßige Ausgestaltungen der
Erfindung.
Anhand eines Ausführungsbeispieles wird die Erfindung näher
erläutert.
Die Zeichnung zeigt die Kreiselpumpe und die diese
mit einem nicht dargestellten Antriebsmotor verbindende Kupplung
eines erfindungsgemäßen Kreiselpumpenaggregates in Schnitt
darstellung.
In einem Kreiselpumpengehäuse 1 ist ein mit einer Entlastungs
bohrung 2 ausgestattetes Radiallaufrad 3 angeordnet. Der Antrieb
des Radiallaufrades 3 erfolgt über eine Antriebswelle 4 eines nicht
dargestellten Antriebsmotors, eine elastische Kupplung 5 und einen
mit dem Radiallaufrad 3 fest verbundenen Wellenstumpf 6. Die
Kupplung 5 ist so ausgelegt und angeordnet, daß sie weder Längs-
noch Querkräfte auf den Wellenstumpf 6 und das Radiallaufrad 3
wirken läßt.
Der Lagerung des Radiallaufrades 3 dienen ein saugseitiger Winkel
spaltring 7 und ein druckseitiger Winkelspaltring 8, die im Kreisel
pumpengehäuse 1 bzw. der Gehäuserückwand 9 angeordnet sind und
die mit dem Radiallaufrad 3 einen zulaufseitigen Winkelspalt 10 und
einen druckseitigen Winkelspalt 11 bilden. Der Abdichtung des
Kreiselpumpengehäuses 1 nach außen dient eine Gleitringdichtung 12.
Der Axialschubausgleich des erfindungsgemäßen Kreiselpumpen
aggregates wirkt folgendermaßen:
Durch den im allgemeinen zur Zulaufseite wirkende Axialschub
verschiebt sich das Radiallaufrad 3 so weit zur Zulaufseite, bis
die Drosselwirkung des axial durchströmten zulaufseitigen Winkel
spaltes 10 so groß wird, daß bei stark reduziertem Durchfluß
sich im zulaufseitigen Laufradseitenraum ein höherer Mitteldruck
einstellt als im druckseitigen Laufradseitenraum, in welchem der
analog vergrößerte axial durchströmte Winkelspalt 11 eine
entsprechend geringere Drosselwirkung ausübt. Das Radiallaufrad
3 wird sich daher in eine stabile axialkraftfreie Stellung einpendeln.
Da der von den beiden Lagerstellen symmetrisch aufgenommene
Radialschub erheblich größer ist als das Gewicht des Wellen
stumpfes 6, der Gleitringdichtung 12 und des mit dem Wellenstumpf
6 verbundenen Teiles der Kupplung 5, wird ein Verkanten des
Radiallaufrades 3 innerhalb der Winkelspaltringe 7 und 8 vermieden.
Claims (4)
1. Aus einer Kreiselpumpe und einem Antriebsmotor bestehendes
Kreiselpumpenaggregat, dessen Kreiselpumpe ein Radiallaufrad
mit beidseitig angeordneten Dichtspalten und Entlastungs
bohrungen besitzt, wobei die Dichtspalte als Unterflüssigkeits
lager ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß
die Dichtspalte durch Winkelspalte (10, 11) gebildet werden,
die sowohl als Axial- als auch als Radiallager ausgebildet
sind, wobei die Durchmesser so aufeinander abgestimmt sind,
daß ein sich selbst regelnder Axialschubausgleich gebildet wird,
und wobei die Verbindung zwischen der Kreiselpumpe und dem
Antriebsmotor über eine für den Axialschubausgleich
notwendigen axialen Verschiebungen des Pumpenlaufrades (3)
zulassende Kupplung (5) erfolgt.
2. Kreiselpumpenaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Laufradnabe der Kreiselpumpe in einem Wellenstumpf
(6) endet, über den die Pumpe mittels einer elastischen
Kupplung (5) mit der Welle (4) des Antriebsmotors verbunden
ist.
3. Kreiselpumpenaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kreiselpumpe über eine Magnetkupplung mit dem
Antriebsmotor verbunden ist.
4. Kreiselpumpenaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die gehäusefesten Winkelspaltringe (7, 8) aus einem
keramischen Werkstoff bestehen und deren Durchmesser so
abgestuft sind, daß der größere druckseitige Winkelspaltring
(8) in seinen Abmessungen dem saugseitigen Winkelspaltring
(7) einer Kreiselpumpe der nächstgrößeren Nennweite entspricht.
Priority Applications (3)
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: KSB AG, 6710 FRANKENTHAL, DE |
|
8141 | Disposal/no request for examination |