DE3939156C2

DE3939156C2 - Compound impeller for a centrifugal pump

Info

Publication number: DE3939156C2
Application number: DE19893939156
Authority: DE
Inventors: Niels Due Jensen; Soeren Simonsen
Original assignee: Grundfos International AS
Current assignee: Grundfos AS
Priority date: 1989-11-27
Filing date: 1989-11-27
Publication date: 1994-01-27
Anticipated expiration: 2009-11-28
Also published as: DE3939156A1

Description

Die Erfindung geht aus von einem zusammengesetzten Laufrad für eine insbesondere mehrstufige Kreiselpumpe, bestehend aus einer Metallnabe, einer hinteren metallischen Deckscheibe, wenigstens einer vorderen Deckscheibe mit einem durch Materialabtrag verschleißenden Dichtring in ihrem Einströmbereich und aus zwischen den Deckscheiben angeordneten Schaufeln.The invention is based on a composite impeller for a particularly multi-stage centrifugal pump, consisting of a Metal hub, a rear metallic cover plate, at least a front cover plate with one that wears out due to material removal Sealing ring in its inflow area and from between the blades arranged on the cover disks.

Ein derartiges Laufrad ist in der DE 26 02 136 C2 beschrieben und besteht überwiegend aus Metallblechformteilen in Sektionsbauweise, wobei jede einstückige, Z-förmige Sektion einen vorderen Deckscheibenbereich, einen hinteren Deckscheibenbereich und eine als Steg dazwischen ausgebildete Schaufel umfaßt. Im Einströmbereich der zusammengesetzten vorderen Deckscheibe ist ein Dichtungsring angeschweißt. Diese Laufräder werden in vielstufigen, bei der Wasserversorgung eingesetzten Kreiselpumpen verwendet und haben sich dort wegen ihrer Erosionsfestigkeit und Korrosionsfestigkeit bewährt.Such an impeller is described in DE 26 02 136 C2 and consists mainly of shaped sheet metal parts in section construction, each one-piece Z-shaped section has a front cover area, a rear cover pane area and one as a web blade formed therebetween. In the inflow area of the composite front cover is a sealing ring welded on. These impellers are in multi-stage, in the water supply centrifugal pumps used and have proven there because of their erosion resistance and corrosion resistance.

In der EP 0 002 157 B2 ist ein Pumpenlaufrad aus gegossenem Metall beschrieben, an dessen Einströmbereich eine dünne Dichtungsscheibe befestigt ist. Diese Dichtungsscheibe arbeitet mit einer gegenüberliegenden, dünnen Dichtungsscheibe einer am Pumpengehäuse angeordneten Balgeinrichtung zusammen, indem beide Scheiben in Betrieb der Pumpe durch die Förderflüssigkeit gegeneinander gedrückt werden. Diese Dichtungskonstruktion ist bei Pumpen zum Fördern von abrasiven Fördermedien wegen des sehr schnellen Verschleißes der Dichtungsscheiben nicht einsetzbar.In EP 0 002 157 B2 a pump impeller is made of cast Metal described, on the inflow area a thin sealing washer is attached. This sealing washer works with an opposite, thin sealing washer on the pump housing arranged bellows device together by both disks in Operation of the pump pressed against each other by the pumped liquid become. This seal construction is for pumps for Conveying abrasive fluids due to the very fast wear the sealing washers cannot be used.

In der Erdölförderung eingesetzte, vielstufige Kreiselpumpen arbeiten in großen Tiefen, z. B. in 3000 Meter Tiefe, so daß in diesen Pumpen ein hoher Druck herrscht, dem auch die Laufräder ausgesetzt sind. Die für diese Pumpen verwendeten Laufräder sind gegossene Laufräder und bestehen aus Graugußmaterial. Sie stützen sich über zwischengelagerte, axial belastete Dichtringe an nichtdrehenden Teilen der Pumpen, z. B. an Gehäuseteilen, ab. Wenn diese Dichtringe, die ebenfalls wie die Grauguß-Laufräder aufgrund des aggressiven Fördermediums Erdöl und des hohen Druckes in der Pumpe einem schnellen Verschleiß unterliegen, aufgerieben worden sind, müssen die Pumpen ausgewechselt werden, weil die gegossenen Laufräder dann an den nichtdrehenden, aus Gußeisen bestehenden Gehäuseteilen der Kreiselpumpe reiben und die Notlaufeigenschaften des Graugußmaterials begrenzt sind. Weil das Auswechseln der Kreiselpumpe viel Zeit in Anspruch nimmt, bedeutet dies einen beträchtlichen Förderverlust. Da jedoch die Laufräder aus dem Gußeisenmaterial dem aggressiven und gleichzeitig unter hohem Druck stehenden Fördermedium Erdöl, bei dem beispielsweise der Sandgehalt ein erheblicher Verschleißfaktor ist, ebenfalls nicht lange standhalten, müssen auch sie nach relativ kurzen Betriebsintervallen ausgewechselt werden. Ein weiterer Nachteil der gegossenen Laufräder besteht darin, daß sie nach dem Gießvorgang einer spangebenden Bearbeitung unterzogen werden müssen, wodurch eine erhebliche Erhöhung der Herstellungskosten der Laufräder bedingt ist.Multi-stage centrifugal pumps used in oil production work at great depths, e.g. B. at a depth of 3000 meters, so that in these pumps there is a high pressure to which the wheels are exposed are. The impellers used for these pumps are cast Impellers and are made of cast iron material. You lean over intermediate, axially loaded sealing rings on non-rotating Share the pumps, e.g. B. on housing parts. If these seals, which are also like the cast iron wheels due to the aggressive Oil and the high pressure in the pump are subject to rapid wear, have been rubbed, the pumps have to be replaced because the cast ones Impellers then on the non-rotating cast iron Parts of the centrifugal pump rub and the emergency running properties of the gray cast iron material are limited. Because changing the Centrifugal pump takes a lot of time, it means one considerable loss of funding. However, since the impellers are made of cast iron material the aggressive and at the same time under high pressure standing crude oil, in which, for example, the sand content is a significant wear factor, also not withstand long, they must also be replaced after relatively short operating intervals become. Another disadvantage of cast wheels consists in the fact that after the casting process it is a metal chip Machining must undergo a significant amount Increase in the manufacturing costs of the impellers.

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines zusammengesetzten Laufrades für insbesondere mehrstufige Kreiselpumpen, dessen in seinem Ansaugbereich befindliche Abdichtung gegenüber dem Pumpengehäuse eine verlängerte Lebensdauer hat, so daß die Kreiselpumpe bei gutem Wirkungsgrad und Erhöhung ihres wirtschaftlichen Betriebes länger als bisher ohne Unterbrechung in Betrieb sein kann.The object of the invention is to create a composite Impeller for multi-stage centrifugal pumps in particular, opposite the seal located in its suction area the pump housing has an extended service life, so that the Centrifugal pump with good efficiency and increasing its economic Operation longer than before without interruption can be.

Die Lösung dieser Aufgabe geht von dem einleitend angeführten zusammengesetzten Laufrad aus und ist durch die Kennzeichenmerkmale des Patentanspruchs 1 definiert. The solution to this task is based on the introduction composite impeller and is characterized by the characteristics of claim 1 defined.

Eine einfache Ausführungsform eines solchen Laufrades be steht darin, daß die vordere Deckscheibe aus einem Buntme tall, z. B. aus Bronzematerial, besteht, die mit dem übrigen, aus Stahlblechmaterial hergestellten Laufrad verbunden ist. Da die Deckscheibe in ihrem Einströmbereich den üblichen Einlaufstutzen aufweist, kann der in Rede stehende Dicht ring darauf gelagert sein.A simple embodiment of such an impeller be is that the front cover plate from a Buntme tall, e.g. B. made of bronze material, which with the rest, Impeller made of sheet steel material is connected. Since the cover plate has the usual in its inflow area Has inlet connection, the seal in question can ring on it.

Eine andere Ausführungsform besteht darin, daß der vordere Abdeckaufbau des Laufrades aus zwei Deckscheiben besteht, nämlich aus einer inneren Deckscheibe, die aus dem Material mit den guten Gleiteigenschaften besteht und den Schaufeln un mittelbar zugekehrt ist, und aus einer weiteren, äußeren Deckscheibe, die vorzugsweise aus Stahlblech besteht. Die innere Deckscheibe besitzt Löcher, durch die hindurch die äußere Deckscheibe mit den Schaufeln oder mit der hinteren, aus Stahl bestehenden Deckscheibe verbunden ist, vorzugs weise durch Schweißen. Die äußere Deckscheibe ist dabei vorteilhaft so gestaltet, daß sie gleichzeitig auch mit als Halterung des erwähnten Dichtringes dient, der das Laufrad gegenüber dem Pumpengehäuse dichtend axial abstützt.Another embodiment is that the front Cover structure of the impeller consists of two cover disks, namely from an inner cover plate made of the material with the good sliding properties and the blades un indirectly turned, and from another, outer Cover disc, which is preferably made of sheet steel. The inner cover plate has holes through which the outer cover plate with the blades or with the rear, steel cover plate is connected, preferred wise by welding. The outer cover plate is there advantageously designed so that they can also be used as Bracket of the mentioned sealing ring, which serves the impeller axially supported against the pump housing.

Eine weitere Ausführungsform besteht darin, daß der vordere Deckscheibenaufbau aus zwei koaxial in einer gemeinsamen Ebene angeordneten, miteinander drehfest verbundenen Ring scheiben besteht, daß die radial äußere Ringscheibe mit den Schaufeln des Laufrades verbunden ist und daß die radial innere Ringscheibe aus dem Material mit den guten Gleiteigen schaften besteht und den erwähnten Dichtring aus nicht metallischem Werkstoff trägt. Another embodiment is that the front Cover plate structure consisting of two coaxially in one Level arranged, rotatably connected ring there is that the radially outer washer with the Buckets of the impeller is connected and that the radial inner washer made of the material with the good sliding dough and does not consist of the mentioned sealing ring metallic material.

Durch diese Lösung des Abdichtungsbereiches in dem Ein strömbereich des zusammengesetzten Laufrades ist es mög lich, aus hochfesten Stahlbauteilen bestehende, zusammen gesetzte Laufräder in Kreiselpumpen für die Förderung aggressiver Medien, insbesondere Erdöl, einzusetzen, so daß daraus eine beträchtlich verlängerte Betriebsdauer des Laufrades und der Kreiselpumpe zwischen den Austauschzyklen resultiert. Insbesondere wenn die mit den erfindungsgemäßen Laufrädern versehenen Kreiselpumpen in der Erdölförderung eingesetzt werden, ist dies von großem Vorteil, da die er wähnten Dichtringe sehr schnell durch Reibverschleiß aufge zehrt werden. Die innere, das heißt die den Schaufeln zuge kehrte Deckscheibe besteht zumindest in ihrem radialinneren Bereich aus dem Material mit den guten Gleit- bzw. Notlauf eigenschaften, so daß das Laufrad und damit die Pumpe noch eine relativ lange Zeit weiterlaufen kann, ehe ein Versagen der Pumpe eintritt. Es hängt von der Dicke der inneren Deck scheibe in dem Reibungsbereich ab, wie lange das betreffende Laufrad nach verschlissenem Dichtring noch weiter in Betrieb sein kann; theoretisch kann das so lange dauern, bis die Deckscheibe in diesem Bereich durchgerieben ist. Im übrigen besteht das Laufrad im wesentlichen aus gewalzten und span los verformten Stahlblechteilen, die durch Schweißen mitein ander verbunden sind. Diese Bauteile, die gegenüber starken Verschleiß verursachenden Fördermedien sehr widerstands fähig sind, können durch die überwiegend spanlose Ferti gung wirtschaftlicher gefertigt werden, so daß daraus be stehende Laufräder billiger herstellbar sind als Laufräder aus Graugußmaterial, die zur Erreichung der endgültigen Dimensionen spangebend weiterbearbeitet werden müssen.Through this solution of the sealing area in the one flow range of the assembled impeller, it is possible Lich, consisting of high-strength steel components, together set impellers in centrifugal pumps for the promotion aggressive media, especially petroleum, so that this results in a considerably longer operating time of the Impeller and the centrifugal pump between the replacement cycles results. In particular if those with the invention Centrifugal pumps equipped with impellers in oil production are used, this is of great advantage, since he mentioned sealing rings very quickly due to friction wear be consumed. The inner one, that is, the one drawn towards the blades the reversed cover plate is at least in its radial interior Area from the material with the good sliding or emergency running properties, so that the impeller and thus the pump still can continue for a relatively long time before failure the pump enters. It depends on the thickness of the inner deck disc in the area of friction for how long the one in question Impeller still in operation after worn sealing ring can be; theoretically this can take so long until the Cover plate is rubbed in this area. Furthermore the impeller consists essentially of rolled and chip loosely deformed sheet steel parts that are welded together are connected. These components that are strong Media causing wear very resistant are able to do so thanks to the predominantly chipless supply are manufactured more economically, so that be standing impellers are cheaper to produce than impellers Made of gray cast iron material, which is used to achieve the final Dimensions need to be further machined.

Die Erfindung ist nachstehend anhand mehrerer, in den an liegenden Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen: The invention is based on several, in the lying drawings of illustrated embodiments explained in more detail. Show it:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel in teilweiser Darstellung und im Axialschnitt, Fig. 1 shows a first embodiment in partial view and axial section,

Fig. 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel in teilweiser Darstellung und im Axialschnitt, Fig. 2 shows another embodiment, in partial view and axial section,

Fig. 2a eine Abwandlung der Ausführungsform nach Fig. 2 im Teilschnitt, Fig. 2a shows a modification of the embodiment of FIG. 2, in partial section,

Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel in teilweiser Darstellung und im Axialschnitt, Fig. 3 shows a third embodiment in partial view and axial section,

Fig. 4 eine teilweise Darstellung eines Laufrades in Aufsicht mit besonders geformten Schaufeln zur Verwendung bei dem Beispiel nach Fig. 3. Fig. 4 is a partial view of an impeller in a plan view with specially shaped blades for use in the example of FIG. 3.

Das Laufrad nach Fig. 1 sitzt auf einer teilweise ge zeigten Welle 1 einer nicht dargestellten Kreiselpumpe und wird mittels einer üblichen Nut-Feder-Verbindung 2 von der Welle angetrieben. Das Laufrad selbst ist aus mehreren Ein zelbauteilen zusammengesetzt, nämlich aus einer auf der Welle 1 sitzenden Nabe 3, einer mit der Nabe verbundenen hinteren Deckscheibe 4, einer ersten vorderen, axial innen liegenden Deckscheibe 5, einer weiteren vorderen, axial außen liegenden Deckscheibe 6 und aus den üblichen, zwischen der hinteren Deckscheibe und der vorderen Deckscheibe ange ordneten Schaufeln 7, die mit den Deckscheiben verbunden sind. Die erste vordere Deckscheibe 5 weist an ihrem Innen ende einen axialen Stutzen 8 auf, auf dem ein Dichtring 9 sitzt, der andererseits im Betrieb der Pumpe gegen ein nicht drehendes Teil der Pumpe, z. B. ein Gehäuseteil, in üblicher Weise axial dichtend anliegt.The impeller according to Fig. 1 is seated on a partially ge showed shaft 1 of a rotary pump, not shown, and is driven by the shaft by means of a conventional tongue and groove. 2 The impeller itself is composed of several individual components, namely a hub 3 seated on the shaft 1 , a rear cover disk 4 connected to the hub, a first front axially inner cover disk 5 , a further front axially outer cover disk 6 and from the usual, arranged between the rear cover plate and the front cover plate 7 , which are connected to the cover plates. The first front cover plate 5 has at its inner end an axial connector 8 on which a sealing ring 9 is seated, which on the other hand during operation of the pump against a non-rotating part of the pump, for. B. a housing part, axially sealing in the usual manner.

Während die Bauteile 3, 4, 6 und 7 des zusammengesetzten Lauf rades aus Stahlblechmaterial überwiegend spanlos gefertigt sind, vorzugsweise aus Chromnickelstahl, besteht die erste vordere Deckscheibe 5 aus einem Material mit Gleiteigen schaften, um nach verschleißbedingter Auflösung des Dicht ringes 9 noch für eine lange Zeit Notlaufqualität des Lauf rades zur Verfügung zu stellen. Ein solches Material ist z. B. ein sogenanntes Buntmetall, beispielsweise ein Bronze material. Die weitere vordere Deckscheibe 6 besteht vorzugs weise wieder aus Stahl, kann aber auch in Abhängigkeit vom jeweiligen Anwendungsfall aus einem anderen Material be stehen. Diese Deckscheibe 6 weist einen Kragen 10 auf, so daß zwischen dem Stutzen 8 und dem Kragen 10 ein Ringraum ausgebildet ist, in dem der Dichtring 9 sicher eingeklemmt gehalten ist.While the components 3 , 4 , 6 and 7 of the composite impeller are made mostly of non-cutting steel sheet material, preferably made of chromium-nickel steel, the first front cover plate 5 is made of a material with sliding properties to after a wear-related dissolution of the sealing ring 9 for a long time Time to provide the running wheel's emergency running quality. Such a material is e.g. B. a so-called non-ferrous metal, for example a bronze material. The further front cover 6 is preferably made of steel again, but can also be made of a different material depending on the application. This cover plate 6 has a collar 10 , so that an annular space is formed between the nozzle 8 and the collar 10 , in which the sealing ring 9 is securely clamped.

Die Befestigung der ersten vorderen Deckscheibe 5 an den Schaufeln 7 ist derart, daß die Schaufeln Vorsprünge 11 auf weisen, die durch Löcher 12 in der ersten vorderen Deck scheibe hindurchgreifen und mit der weiteren vorderen Deck scheibe 6 verbunden sind, vorzugsweise durch Schweißen, wie es mit den Punkten 13 angedeutet ist.The attachment of the first front cover plate 5 to the blades 7 is such that the blades have projections 11 which engage through holes 12 in the first front cover disc and are connected to the further front cover disc 6 , preferably by welding, as it is is indicated with points 13 .

Für gewisse Anwendungsfälle kann eine Änderung des vor stehend beschriebenen Laufrades darin bestehen, daß die weitere vordere Deckscheibe 6 entfällt und die erste vor dere Deckscheibe 5 auf geeignete Weise mit den Schaufeln 7 verbunden ist. Der Dichtring 9 wird dann allein vom Stutzen 8 getragen. Eine weitere Abänderung kann darin bestehen, daß zwischen den Schaufeln 7 und der ersten vorderen Deck scheibe 5 eine Zwischenscheibe (nicht gezeigt) eingefügt ist, die aus einem Material besteht, das gegen ein aggressi ves Fördermedium besonders resistent ist, z. B. Chromnickel stahl. Diese Ausführung soll vom Schutz miterfaßt sein, ob wohl in diesem Fall die Deckscheibe 5 mit den erwähnten Gleit- bzw. Notlaufeigenschaften nicht unmittelbar den Schaufeln 7 zugekehrt ist, sondern mittelbar. For certain applications, a change of the impeller described above may consist in the fact that the further front cover plate 6 is omitted and the first front cover plate 5 is connected in a suitable manner to the blades 7 . The sealing ring 9 is then carried by the connector 8 alone. Another modification may be that between the blades 7 and the first front deck disc 5, an washer (not shown) is inserted, which is made of a material that is particularly resistant to an aggressive medium, z. B. chrome nickel steel. This version should also be covered by the protection, whether in this case the cover plate 5 with the mentioned sliding or emergency running properties is not directly facing the blades 7 , but indirectly.

Bei dem zusammengesetzten Laufrad nach Fig. 2 ist ein anderer Aufbau der vorderen Schaufelabdeckung gezeigt. Die vordere Schaufelabdeckung besteht hier aus einer radial äußeren Ringscheibe 14 und aus einer radial inneren Ring scheibe 15, und beide Ringscheiben sind zueinander koaxial in einer gemeinsamen Ebene angeordnet. Während die radial äußere Ringscheibe 14 aus vorzugsweise Stahl, z. B. Chrom nickelstahl, besteht und mit den Schaufeln 7 verschweißt ist, die ihrerseits mit der hinteren Deckscheibe 4 verschweißt sind, besteht die radial innere Ringscheibe 15 aus dem Ma terial mit den Gleiteigenschaften, so daß in diesem Fall das Laufrad nur in seinem Einströmbereich, das heißt ein schließlich des Bereiches, der auch den Dichtring 9 ein schließt, die Notlaufeigenschaften aufweist. Die innere Ring scheibe 15 hat einen oberen Kragen 16, so daß wieder zu sammen mit dem Stutzen 8 ein Ringraum ausgebildet ist, in dem der Dichtring 9 fest sitzt. Die äußere Ringscheibe 14 hat den Kragen 10, dessen freies Ende radial nach innen zum Kragen 16 hin umgebördelt ist, so daß die innere Ring scheibe zwischen dieser Umbördelung 17 und den Schaufeln 7 befestigt ist. Zusätzlich oder alternativ kann die innere Ringscheibe mit ihrem Kragen 16 auch mit Festsitz in dem Kragen 10 der äußeren Ringscheibe befestigt sein.In the composite impeller of Fig. 2, another structure of the front blade cover is shown. The front blade cover here consists of a radially outer washer 14 and a radially inner washer 15 , and both washers are arranged coaxially with each other in a common plane. While the radially outer washer 14 is preferably made of steel, e.g. B. chrome nickel steel, and is welded to the blades 7 , which in turn are welded to the rear cover plate 4 , the radially inner annular disc 15 consists of the material with the sliding properties, so that in this case the impeller only in its inflow area, that is, finally, the area that also includes the sealing ring 9 , which has emergency running properties. The inner ring disc 15 has an upper collar 16 , so that an annular space is formed together with the connector 8 , in which the sealing ring 9 is firmly seated. The outer washer 14 has the collar 10 , the free end of which is flanged radially inward towards the collar 16 , so that the inner ring disk is fastened between this flanging 17 and the blades 7 . Additionally or alternatively, the inner ring disk with its collar 16 can also be securely fastened in the collar 10 of the outer ring disk.

Fig. 2a zeigt eine abgewandelte Verbindung der inneren radialen Ringscheibe 15 mit der äußeren radialen Ringscheibe 14. Der Unterschied besteht darin, daß die Umbördelung 17 des Kragens 10 den inneren Kragen 16 untergreift, wodurch eine noch festere Verbindung zwischen diesen Scheiben erreicht ist. Fig. 2a shows a modified connection of the inner radial annular disc 15 with the outer radial annular disc 14. The difference is that the flange 17 of the collar 10 engages under the inner collar 16 , whereby an even firmer connection between these disks is achieved.

Der wesentliche Unterschied des zusammengesetzten Lauf rades nach Fig. 3 zu den vorstehend beschriebenen Lauf rädern besteht darin, daß die innere vordere Deckscheibe 18 einschließlich ihres vorderen Stutzens 8 und die Schaufeln 20 zusammen aus einem Stück bestehen. Auch in diesem Fall können die Teile 8, 18 und 20 aus einem Buntmaterial bestehen; es ist aber auch möglich, für gewisse Anwendungs fälle diese Teile aus einem Kunststoffmaterial herzustellen, wobei dieses Material gegebenenfalls durch Fasern verstärkt sein kann. Einer der Gründe, weshalb die Schaufeln 20 und die innere vordere Deckscheibe 18 aus einem Stück bestehen, kann darin liegen, daß die Schaufeln eine bestimmte Form aufweisen, z. B. sich in ihrer Dicke verändern. Derartige Schaufeln sind z. B. besser aus Fig. 4 zu erkennen, wo die Schaufeln im Radialschnitt gezeigt sind. Es handelt sich bei den hier gezeigten Schaufeln 20 um sogenannte profilierte Schaufeln. Gemäß Fig. 4 weisen diese Schaufeln einen Hohl raum 21 auf, der dazu benutzt wird, daß die innere vordere Deckscheibe 18 sicher zwischen den äußeren Deckscheiben 4 und 6 befestigt werden kann. Hierzu sind in der inneren vorderen Deckscheibe 18 umfangsmäßig mehrere, größere Löcher 22 vorgesehen, durch die hindurch die beiden äußeren Deck scheiben 4 und 6 miteinander verbunden sind, wie es in Fig. 3 gezeigt ist. Die beiden äußeren Deckscheiben 4 und 6 be sitzen hierzu eingeprägte Nasen 23, die an ihren nach innen gerichteten Spitzen miteinander verschweißt sind. Die äußere vordere Deckscheibe 6 besitzt ebenfalls den Kragen 10, der zusammen mit dem Stutzen 8 einen Ringraum ausbildet, in dem der Dichtring 9 fest gehaltert ist. Auch in diesem Fall be sitzt die innere vordere Deckscheibe 18 gute Notlaufeigen schaften, so daß das Laufrad nach Fig. 3 auch dann noch eine gewisse Zeit weiter in Betrieb sein kann, wenn der Dichtring 9 durch Reibverschleiß aufgelöst worden ist. The main difference of the composite running wheel of FIG. 3 to the running wheels described above is that the inner front cover plate 18 including its front connector 8 and the blades 20 together consist of one piece. In this case too, the parts 8 , 18 and 20 can consist of a colored material; but it is also possible for certain applications to produce these parts from a plastic material, which material may optionally be reinforced by fibers. One of the reasons why the blades 20 and the inner front cover plate 18 are made in one piece may be that the blades have a certain shape, e.g. B. change in thickness. Such blades are e.g. B. can be seen better from Fig. 4, where the blades are shown in radial section. The blades 20 shown here are so-called profiled blades. According to Fig. 4, these blades have a hollow space 21 which is used to that the inner front cover plate 18 can be secured between the outer cover discs 4 and 6. For this purpose, several larger holes 22 are provided circumferentially in the inner front cover plate 18 , through which the two outer cover plates 4 and 6 are connected to one another, as shown in FIG. 3. The two outer cover disks 4 and 6 sit for this purpose embossed lugs 23 which are welded together at their inwardly directed tips. The outer front cover plate 6 also has the collar 10 which , together with the connector 8, forms an annular space in which the sealing ring 9 is firmly held. In this case, too, the inner front cover plate 18 has good emergency running properties, so that the impeller according to FIG. 3 can still be in operation for a certain time when the sealing ring 9 has been dissolved by frictional wear.

Für die inneren vorderen Deckscheiben 5, 15 und 18 wird vorteilhaft auch ein solcher Werkstoff gewählt, der neben den Gleit- bzw. Notlaufeigenschaften im Betrieb der Pumpe auch funkenfrei arbeitet. Dies hat den Vorteil, daß die vorstehend beschriebenen Laufräder auch in Bereichen einge setzt werden können, die besonderen Explosionsschutzvor schriften unterliegen.For the inner front cover plates 5 , 15 and 18 , such a material is also advantageously selected which, in addition to the sliding or emergency running properties, also works without spark when the pump is operating. This has the advantage that the impellers described above can also be used in areas that are subject to special explosion protection regulations.

Das Material des Dichtringes 9 besteht aus einem nicht metallischen Werkstoff. Dies kann z. B. ein Kunststoff oder ein Keramikmaterial sein, wobei es vorteilhaft ist, daß dieses Material gegenüber insbesondere legierten Stählen gute Gleiteigenschaften aufweist.The material of the sealing ring 9 consists of a non-metallic material. This can e.g. B. be a plastic or a ceramic material, it being advantageous that this material has good sliding properties compared to alloyed steels in particular.

Da es wichtig ist, daß sich der axial dichtende Dichtring 9 zusammen mit der ersten vorderen Deckscheibe 5, 15 und 18 immer optimal dichtend an einem nichtdrehenden Stützteil der Kreiselpumpe während deren Betriebes anliegt, muß Sorge dafür getragen werden, daß sich das Laufrad entsprechend einstellen kann. Hierzu ist gemäß Fig. 2 ein besonderer Aufbau der Metallnabe des Laufrades vorgesehen. Im gezeigten Fall ist eine auf der Welle sitzende Mitnehmerhülse 25 vor gesehen, die in Axialrichtung doppelkonisch ausgebildet ist, derart, daß etwa in der Längsmitte der Mitnehmerhülse der engste Durchmesser vorhanden ist. So kann sich das Lauf rad um die Stelle dieses engsten Querschnittes der Nabe ein wenig verschwenken und so die richtige Lage im Betrieb ein nehmen. Die gezeigte Konizität der Mitnehmerhülse ist in Fig. 2 der besseren Darstellung wegen vergrößert gezeich net. Anstatt die gezeigte Doppelkonizität zu wählen, ist es auch möglich, die Mitnehmerhülse 25 nur mit einer ein zigen Konizität auszubilden, die die gesamte Länge der Mitnehmerhülse oder nur eine Teillänge erfassen kann. Die Mitnehmerhülse 25 ist in einen zentralen Durchbruch der hinteren Deckscheibe 4 eingesetzt, z. B. durch Pressen.Since it is important that the axially sealing sealing ring 9, together with the first front cover plate 5 , 15 and 18, always lie optimally against a non-rotating support part of the centrifugal pump during its operation, care must be taken that the impeller can adjust itself accordingly . For this purpose a particular construction of the metal hub of the impeller is shown in FIG. 2 are provided. In the case shown, a driver sleeve 25 seated on the shaft is seen in front, which is double-conical in the axial direction, such that the narrowest diameter is present approximately in the longitudinal center of the driver sleeve. So the impeller can pivot a little around the point of this narrowest cross-section of the hub and thus take the correct position in operation. The conicity of the driving sleeve shown is enlarged in Fig. 2 for the better illustration because of the net. Instead of choosing the double taper shown, it is also possible to form the driver sleeve 25 only with a single conicity, which can cover the entire length of the driver sleeve or only a partial length. The driving sleeve 25 is inserted into a central opening in the rear cover plate 4 , for. B. by pressing.

Die Mitnehmerhülse 25, die mit der Nut-Feder-Verbindung 2 zusammenarbeitet, steht gegenüber der Rückseite der hin teren Deckscheibe in rückwärtiger Richtung vor. Dieser rückwärtig vorstehende Abschnitt der Hülse 25 wird von einer Lagerhülse 26 umgeben, die einerseits an ihrem vor deren Außenende mit dem Rand der Mitnehmerhülse 25 verbun den ist, vorzugsweise durch Laserschweißen, und deren Flansch 26a mit der hinteren Deckscheibe 4 vorzugsweise durch Schweißen verbunden ist, wobei auch hier das Laser schweißen angewendet werden kann. Die Lagerhülse 26 greift in an sich bekannter Weise in die Lagerbohrung eines nicht drehenden Teiles, z. B. eines Rückführapparates, der Pumpe ein und dient somit auch zur Lagerung des Laufrades.The driving sleeve 25 , which cooperates with the tongue and groove connection 2 , protrudes toward the rear of the rear cover plate in the rearward direction. This rearward projecting portion of the sleeve 25 is surrounded by a bearing sleeve 26 , which is on the one hand at its front end with the edge of the driving sleeve 25 , preferably by laser welding, and the flange 26 a of which is preferably connected to the rear cover plate 4 by welding , whereby laser welding can also be used here. The bearing sleeve 26 engages in a known manner in the bearing bore of a non-rotating part, for. B. a feedback device, the pump and thus also serves to support the impeller.

Auch der Nabenaufbau 24 besteht aus überwiegend spanlos gefertigten Stahlbauteilen. Insgesamt ist das vorstehend beschriebene, zusammengesetzte Laufrad mit Ausnahme seiner Teile, die aus den erwähnten Gründen Notlaufeigenschaften aufweisen müssen, vorteilhaft aus Stahl hergestellt, wobei für besonders aggressive Fördermedien, wie es z. B. Rohöl ist, Chromnickelstahlmaterial verwendet wird. Laufräder, die in der Erdölförderung eingesetzt werden, sind aufgrund der großen Fördertiefe einer hohen mechanischen Druckbe lastung ausgesetzt, so daß deren Bestandteile dementsprech end kräftig dimensioniert werden müssen. Da es möglich ist, auch dickere Blechteile aus Chromnickelstahl durch spanlose Formung in die gewünschte Gestalt zu bringen, ist es durch die erfindungsgemäße Ausbildung des vorstehend beschriebenen Laufrades möglich, zusammengesetzte Laufräder in Kreisel pumpen für die Erdölförderung besonders vorteilhaft einzu setzen.The hub assembly 24 also consists of steel components which are predominantly machined without cutting. Overall, the composite impeller described above, with the exception of its parts, which must have emergency running properties for the reasons mentioned, is advantageously made of steel, with particularly aggressive fluids, such as z. B. Crude oil, chrome nickel steel material is used. Impellers that are used in oil production are exposed to a high mechanical pressure load due to the large production depth, so that their components must be dimensioned accordingly. Since it is possible to bring thick sheet metal parts made of chromium-nickel steel into the desired shape by means of non-cutting shaping, it is possible through the inventive design of the impeller described above to use composite impellers in centrifugal pumps for the oil production particularly advantageously.

Claims

1.Composed impeller for a multi-stage centrifugal pump in particular, consisting of a metal hub, a rear metallic cover plate, at least one front cover plate with a sealing ring that wears away due to material removal in its inflow area and from blades arranged between the cover plates, characterized in that the front cover plate ( 5 ) at least in its inflow region having the sealing ring ( 9 ) consists of a material with good sliding properties, in order to ensure an emergency operation after the sealing ring ( 9 ) has dissolved due to wear.

2. Impeller according to claim 1, characterized in that the front cover plate ( 5 ) consists of a non-ferrous metal, in particular bronze.

3. Impeller according to claim 1, characterized in that the front cover plate ( 5 ) is made of a plastic material which is optionally fiber-reinforced.

4. Impeller according to claim 1, characterized in that the front cover plate ( 5 ; 18 ) with the preferably profiled blades ( 7 ; 20 ) forms an integral component.

5. Impeller according to claim 1, characterized in that the material of the front cover plate ( 5 ) has the property of non-sparking in the operation of the impeller and z. B. is made of bronze.

6. Impeller according to one of claims 1 to 5, characterized in that a further front cover plate ( 6 ), which is arranged outside and outside of the sealing ring ( 9 ) on the first front cover plate ( 5 ), as a fastening element for at least the first front Cover disc is provided and that the first front cover disc ( 5 ) has a plurality of holes ( 12 ; 22 ) through which the further front cover disc ( 6 ) with the blades ( 7 ; 20 ) of the impeller and / or the rear cover disc ( 4 ) is preferably connected by welding.

7. Impeller according to claim 6, characterized in that the further front cover plate ( 6 ) by means of a collar ( 10 ) is additionally designed as a holder for an axially loadable sealing ring ( 9 ).

8. Impeller according to claim 1, characterized in that the front cover plate consists of two coaxially arranged in a common plane, rotatably connected ring discs ( 14 , 15 ) that the radially outer ring washer ( 14 ) with the blades ( 7 ) is connected to the impeller and that the radially inner ring disc ( 15 ) consists of the material with the good sliding properties.

9. Impeller according to claim 8, characterized in that an outer, axially loadable sealing ring ( 9 ) made of non-metallic material is held on the radially inner annular disc ( 15 ).