DE3626879A1

DE3626879A1 - FASTENING A PUMP IMPELLER ON A SHAFT

Info

Publication number: DE3626879A1
Application number: DE19863626879
Authority: DE
Inventors: Josef Dipl Ing Trnka; Josef Vecera
Original assignee: Sigma Koncern
Current assignee: Sigma Koncern
Priority date: 1985-08-12
Filing date: 1986-08-08
Publication date: 1987-02-19
Also published as: GB8619150D0; FR2589956B3; FR2589956A1; GB2179120A; IT1197859B; CS251416B1; IT8621457A1; IT8621457A0; CS582785A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Befestigung eines Laufrades auf der Welle einer Pumpe, vor allem einer Zentrifugal pumpe mit beidseitigem Einlaß.The invention relates to an attachment of an impeller on the shaft of a pump, especially a centrifugal pump with inlet on both sides.

Derzeit werden Laufräder mit beidseitigem Einlaß auf der Welle einer Pumpe mittels einer in einer Längsnut der Welle angeordneten Feder befestigt, wobei sich die Laufradnabe an der dem Antrieb entlegenen Seite gegen einen Wellenbund und an der Antriebsseite gegen eine Spreizbuchse abstützt, die axial durch eine Mutter ge sichert wird. Die Laufradnabe kann an beiden Seiten durch Spreizbuchsen festgelegt sein. Ein Nachteil dieser Ausführung ist, daß die Spreizbuchsen den Laufraddurch messer an den Einlässen in das Laufrad vergrößern, wodurch sich der Einlaßquerschnittdes Laufrades verringert, was sich auf die Leistung und den Wirkungsgrad der Pumpe ungünstig auswirkt. Nachteilig ist ferner, daß beim Anziehen der Muttern eine Deformation des Laufrads ent steht, was wieder die Betriebssicherheit und die Lebens dauer der Pumpe beeinträchtigt.Currently, impellers with double-sided inlet are on the shaft of a pump by means of a in a longitudinal groove the shaft arranged spring attached, the Impeller hub on the side remote from the drive a shaft collar and on the drive side against one The expansion bushing is supported axially by a nut is secured. The impeller hub can be on both sides be fixed by expansion bushings. One disadvantage of this Execution is that the expansion bushes through the impeller Increase knife at the inlets in the impeller, causing the inlet cross-section of the impeller decreases, which affect the performance and efficiency of the pump has an unfavorable effect. Another disadvantage is that when Tightening the nuts ent a deformation of the impeller stands for what operational security and life again duration of the pump is impaired.

Eine andere bekannte Befestigung eines Laufrades mit beidseitigem Einlaß auf einer Pumpenwelle erfolgt durch eine Preßverbindung, welche die Drehmomente und die Axialkräfte überträgt. Nachteile dieser konstruktiv einfachen Lösung sind hohe technologische Ansprüche für die Erzeugung und Montage und gleichfalls eine er höhte Gefahr von Brüchen durch Ermüdung des Materials.Another known attachment of an impeller double-sided inlet on a pump shaft takes place through a press connection, which the torques and Transfers axial forces. Disadvantages of this constructively simple solutions are high technological demands for the generation and assembly and also a he increased risk of breakage due to material fatigue.

Aufgabe der Erfindung ist es, das Laufrad auf einer Pumpenwelle auf technisch einfache Weise so zu befesti gen, daß Verformungen der Baugruppe bei der Montage vermieden werden und sich eine vergrößerte Betriebs zuverlässigkeit bei höherem Wirkungsgrad ergibt.The object of the invention is the impeller on a To fix the pump shaft in a technically simple way gene that deformation of the assembly during assembly to be avoided and an enlarged operating reliability with higher efficiency results.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Stirnfläche der Laufradnabe sich gegen die Stirn fläche eines geteilten Ringes stützt, der in einer Um fangsnut in der Welle hinter der zweiten Stirnfläche der Laufradnabe durch einen Schrumpfring befestigt ist, der bei erhöhter Temperatur auf die äußere Oberfläche des geteilten Ringes ausgeschoben wurde und dessen äußere Form der hydraulischen Form der Nabe des Lauf rades entspricht.This object is achieved in that one end face of the impeller hub is against the forehead area of a split ring that supports in an um catch groove in the shaft behind the second end face the impeller hub is attached by a shrink ring, the one at elevated temperature on the outer surface of the divided ring was pushed out and its outer shape of the hydraulic shape of the hub of the barrel rades corresponds.

Die äußere Oberfläche des geteilten Ringes kann durch zwei gegeneinander abgesetzte Flächen unterschiedlicher Durchmesser gebildet werden, wobei die Umfangsfläche mit kleinerem Durchmesser sich an der Seite der Nabe des Laufrades und die zweite Umfangsfläche mit größerem Durchmesser sich am entlegeneren Teil der äußeren Ober fläche des geteilten Ringes von der Nabe des Laufrades befindet.The outer surface of the split ring can be through two surfaces set apart from each other Diameters are formed, the peripheral surface with a smaller diameter on the side of the hub of the impeller and the second peripheral surface with a larger one Diameter on the more distant part of the outer upper area of the split ring from the hub of the impeller located.

Die Innenöffnung des Schrumpfringes kann aus zwei zylindrischen Teilen ausgeführt sein, wobei der Durch messer des ersten zylindrischen Teiles dem kleineren Durchmesser der ersten Umfangsfläche des äußeren Um fanges des Ringes entspricht und der Durchmesser des zweiten zylindrischen Teiles dem größeren Durchmesser der zweiten Umfangsfläche der äußeren Oberfläche des Ringes entspricht.The inner opening of the shrink ring can consist of two be cylindrical parts, the through knife of the first cylindrical part the smaller Diameter of the first peripheral surface of the outer um catches the ring and the diameter of the second cylindrical part of the larger diameter the second peripheral surface of the outer surface of the Corresponds to the ring.

Schließlich kann durch zylindrische Teile der inneren Öffnung des Schrumpfringes und durch die Umfangsflächen der äußeren Oberfläche des geteilten Ringes nach der Montage des Schrumpfringes ein Konstruktionsschloß er zielt werden.Finally, through cylindrical parts of the inner Opening of the shrink ring and through the peripheral surfaces the outer surface of the split ring after the Assembly of the shrink ring a construction lock he aims to be.

Der besondere Effekt der erfindungsgemäßen Verbindung liegt in einer erhöhten Betriebszuverlässigkeit, da einmal Ermüdungsbrüche und zum anderen auch Schrauben verbindungen vermieden werden. Ferner hat die Pumpe einen erhöhten Wirkungsgrad, da der Einlaßquerschnitt des Laufrades nicht verkleinert wird, weshalb auch ge ringere Reibungsverluste entstehen.The special effect of the compound according to the invention lies in increased operational reliability because on the one hand fatigue breaks and on the other hand screws connections are avoided. Furthermore, the pump increased efficiency because of the inlet cross-section the impeller is not reduced, which is why ge lower friction losses arise.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung im einzelnen beschrieben.The following is an embodiment of the invention described in detail using the drawing.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 einen Längsschnitt eines Pumpen-Laufrades mit beidseitigem Einlaß, das auf der Welle einer Pumpe befestigt ist, Fig. 1 is a longitudinal section of an impeller with double-sided inlet, which is secured on the shaft of a pump,

Fig. 2 im Längsschnitt ein Detail der Befestigung des Laufrades auf der Welle von der Antriebs seite. Fig. 2 in longitudinal section a detail of the attachment of the impeller on the shaft from the drive side.

Ein Laufrad 1 mit beidseitigem Einlaß weist eine Nabe 11 mit zwei gegenüberliegenden Stirnflächen 111, 112 auf und ist auf der Welle 2 einer Pumpe mittels einer Feder 3 festgelegt. Die erste Stirnfläche 111 der Nabe 11 ist an der dem Antrieb entlegenen Wellenseite 21 vorgesehen und ihre zweite Stirnfläche 112 befindet sich an der Antriebsseite 23 der Welle 2. Die Welle 2 weist auf der entlegenen Seite 21 einen Bund 22 und eine radiale Stützfläche 221 und an der Antriebsseite 23 eine Umfangsnut 24 auf, die hinter der zweiten Stirn fläche 112 der Nabe 11 angeordnet ist. Gegen die Stütz fläche 221 der Welle 2 stützt sich das Laufrad 1 mit der ersten Stirnfläche 111 der Nabe 11.An impeller 1 with inlet on both sides has a hub 11 with two opposite end faces 111 , 112 and is fixed on the shaft 2 of a pump by means of a spring 3 . The first end face 111 of the hub 11 is provided on the shaft side 21 remote from the drive, and its second end face 112 is located on the drive side 23 of the shaft 2 . The shaft 2 has on the remote side 21 a collar 22 and a radial support surface 221 and on the drive side 23 a circumferential groove 24 which is arranged behind the second end face 112 of the hub 11 . Against the support surface 221 of the shaft 2 , the impeller 1 is supported with the first end face 111 of the hub 11 .

In der Umfangsnut 24 der Welle 2 ist ein geteilter Ring 4 angeordnet, gegen dessen Stirnwand 40 sich die zweite Stirnwand 112 der Nabe 11 des Laufrades 1 stützt. An der äußeren Oberfläche des Ringes 4 sind zwei gegen einander abgesetzte Umfangsflächen 411, 412 unterschied licher Durchmesser ausgeführt, wobei die erste Umfangs fläche 411 mit kleinerem Durchmesser an der Laufrad nabe 11 und die zweite Umfangsfläche 412 mit größerem Durchmesser von der Nabe 11 entfernt liegt. Über dem geteilten Ring 4 sitzt ein Schrumpfring 5 mit einer inneren Öffnung 51, dessen konische oder bogenförmige Außenfläche 52 der Kontur 113 der Laufradnabe 11 folgt. Die Öffnung 51 des Schrumpfringes 5 besteht aus zwei zylindrischen Abschnitten 511 und 512, wobei der Durch messer des ersten zylindrischen Abschnitts 511 dem kleineren Durchmesser der ersten Umfangsfläche 411 der Außenfläche 41 des Ringes 4 und der Durchmesser des zweiten zylindrischen Abschnitts 512 dem größeren Durch messer der zweiten Umfangsfläche 412 entspricht. Diese abgesetzten zylindrischen Teile 511, 512 der inneren Öffnung 51 des Schrumpfringes 5 und die abgesetzten Um fangsflächen 411, 412 der äußeren Oberfläche 41 des geteilten Ringes 4 bilden nach der Montage des Schrumpf ringes 5 im erhitzten Zustand ein Konstruktionsschloß 6, welches den Schrumpfring 5 am geteilten Ring 4 gegen Verschieben sichert und die vom Schrumpfring 5 auf den Ring 4 ausgeübte Vorspannung sichert den Ring 4 unter Ausübung eines ständigen Drucks in der Umfangsnut 24 der Welle 2. Dadurch ist das Laufrad 1 gegen Axialver schiebungen in beiden Richtungen gesichert.In the circumferential groove 24 of the shaft 2 , a split ring 4 is arranged, against the end wall 40 of which the second end wall 112 of the hub 11 of the impeller 1 is supported. On the outer surface of the ring 4, two run against each remote peripheral surfaces 411, 412 different Licher diameter, wherein the first perimeter surface 411 with a smaller diameter at the impeller hub 11 and the second circumferential surface 412 with a larger diameter of the hub 11 is located. Above the divided ring 4 there is a shrink ring 5 with an inner opening 51 , the conical or arcuate outer surface 52 of which follows the contour 113 of the impeller hub 11 . The opening 51 of the shrink ring 5 consists of two cylindrical sections 511 and 512 , the diameter of the first cylindrical section 511 the smaller diameter of the first peripheral surface 411 of the outer surface 41 of the ring 4 and the diameter of the second cylindrical section 512 the larger diameter of the corresponds to the second circumferential surface 412 . This stepped cylindrical parts 511 , 512 of the inner opening 51 of the shrink ring 5 and the stepped order around surfaces 411 , 412 of the outer surface 41 of the split ring 4 form after assembly of the shrink ring 5 in the heated state, a construction lock 6 , which the shrink ring 5 on divided ring 4 secures against displacement and the bias exerted by the shrink ring 5 on the ring 4 secures the ring 4 while exerting constant pressure in the circumferential groove 24 of the shaft 2 . As a result, the impeller 1 is secured against axial displacements in both directions.

Die Ringnut 24 in der Welle 2 weist zwei seitliche Ring kehlen auf, die einen mittleren Ringsteg begrenzen und von der Innenfläche des Rings überdeckt werden. Der rechte Teil des Ringes 4 ist konisch und wird von einer konischen Innenfläche des Schrumpfrings 5 mit Zwischen abstand überdeckt. Der Schrumpfring 5 sitzt mit seinem schmaleren rechten Endabschnitt direkt auf dem Wellen teil 23 außerhalb der Nut 24. Die konischen Innen- und Außenflächen des Schrumpfrings 5 bilden einen ver dünnten Mittelteil zwischen den rechten und linken Auflageabschnitten, der eine gewisse Federspannung er zeugen kann.The annular groove 24 in the shaft 2 has two lateral ring throats which delimit a central ring web and are covered by the inner surface of the ring. The right part of the ring 4 is conical and is covered by a conical inner surface of the shrink ring 5 with an intermediate distance. The shrink ring 5 sits with its narrower right end section directly on the shaft part 23 outside the groove 24 . The conical inner and outer surfaces of the shrink ring 5 form a ver thinned middle part between the right and left support sections, which he can testify a certain spring tension.

Claims

1. Attachment of a pump impeller with bilateral inlet on a shaft, the hub of which has a hydraulic shape and two end faces, festge is on the shaft by means of a spring arranged in a longitudinal groove, the first end face of the hub against a radial support surface Shaft collar supports, characterized in that the second end face ( 112 ) of the hub ( 11 ) is supported against the end face ( 40 ) of a ring ( 4 ) which in a on the shaft ( 2 ) behind the second end face ( 112 ) Hub ( 11 ) of the impeller ( 1 ) from the guided circumferential groove ( 24 ) is seated by a shrink ring ( 5 ) attached to it at elevated temperature on its outer surface ( 41 ), the outer form ( 52 ) of the hydraulic form ( 113 ) corresponds to the hub ( 11 ) of the impeller ( 1 ).

2. Fastening according to claim 1, characterized in that the outer surface ( 41 ) of the divided ring ( 4 ) by two mutually offset peripheral surfaces ( 411 , 412 ) of different diameters is formed, the first peripheral surface ( 411 ) of smaller diameter is close to the hub ( 11 ) and the second peripheral surface ( 412 ) of larger diameter on the ent part of the outer surface ( 41 ) of the divided ring ( 4 ) of the hub ( 11 ) is executed.

3. Fastening according to claim 1 or 2, characterized in that the inner opening ( 51 ) of the shrink ring ( 5 ) consists of two cylindrical parts ( 511 , 512 ), the diameter of the first cylindrical part ( 511 ) being the smaller diameter of the first Circumferential surface ( 411 ) corresponds to the outer surface ( 41 ) of the split ring ( 4 ) and the diameter of the second cylindrical part ( 512 ) corresponds to the larger diameter of the second peripheral surface ( 412 ) of the outer surface ( 41 ) of the split ring ( 4 ) .

4. Fastening according to one of claims 1 to 3, characterized in that through the cylindrical parts ( 511 , 512 ) of the inner opening ( 51 ) of the shrink ring ( 5 ) and through to the peripheral surfaces ( 411 , 412 ) of the outer surface ( 41 ) of the divided ring ( 4 ) after assembly of the shrink ring ( 5 ) a construction lock ( 6 ) is created.

5. Fastening according to one of claims 1 to 4, characterized in that the shrink ring ( 5 ) with its tapered Endab section sits directly on the shaft part ( 23 ) outside the annular groove ( 24 ) and has a central conical middle part which has a conical end part of the ring ( 4 ) covered with a distance.

6. Fastening according to one of claims 1 to 5, characterized, that in the ring groove two lateral ring grooves one middle ring web with a cylindrical peripheral surface be limit.