DE4310466A1

DE4310466A1 - Pump stage in sheet metal construction

Info

Publication number: DE4310466A1
Application number: DE19934310466
Authority: DE
Inventors: Axel Riel
Original assignee: KSB AG; Klein Schanzlin and Becker AG
Current assignee: KSB AG; Klein Schanzlin and Becker AG
Priority date: 1993-03-31
Filing date: 1993-03-31
Publication date: 1994-10-06
Also published as: WO1994023211A1; AU6283694A; EP0692075A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Kreiselpumpe mehrstufiger Bauart mit aus Blechteilen bestehenden Pumpenstufen, wobei innerhalb einer Pumpenstufe Leitrad- und Rückführschaufeln angeordnet sind.The invention relates to a centrifugal pump of multiple stages with pump stages consisting of sheet metal parts, whereby within a pump stage stator and return blades arranged are.

Eine derartige Pumpenstufen verwendende Kreiselpumpe ist beispielsweise aus der DE-PS 16 53 713 bekannt. Darin ist eine halbaxiale Pumpenstufenbauart gezeigt, bei der die Leitradschaufeln und Rückführschaufeln direkt ineinander übergehen. Die Schaufeln sind hierbei auf einem einteiligen schalenförmigen Innenmantel mit Zungen befestigt. Ein zweiteiliger Außenmantel bildet die äußere Hülle des Leitrades und ist innerhalb eines ebenfalls zweiteilig ausgebildeten Gehäuses angeordnet. Außenmantel- und Gehäuseteile liegen in einer Ebene und werden durch eine einzige Schweißnaht miteinander verbunden. Für jede Baugröße und Bauart müssen hier ganz genau aufeinander abgestimmte Bauteile Verwendung finden.A centrifugal pump using such pump stages is known for example from DE-PS 16 53 713. There is one in it semi-axial pump stage design shown, in which the Stator blades and return blades directly into one another pass over. The blades are in one piece bowl-shaped inner jacket fastened with tongues. A two-part outer jacket forms the outer shell of the stator and is also formed in two parts Housing arranged. Outer jacket and housing parts are in one level and are through a single weld connected with each other. For every size and type Here, components that are perfectly matched to one another are used Find.

Die EP-PS 0 257 358 zeigt eine mehrteilig ausgebildete Stufengehäusebauart in radialer Bauweise. Hierbei scheinen die Leitradschaufeln an der druckseitigen Trennwand der einzelnen Pumpenstufen befestigt zu sein. Die Rückführschaufeln sind anscheinend an der saugseitigen Trennwand der Pumpenstufe befestigt. Auch diese Bauart erfordert für jede Pumpengröße genau aufeinander abgestimmte Teile. Zudem ist diese Konstruktion nur mit aufwendigen Schweißarbeiten herstellbar.EP-PS 0 257 358 shows a multi-part design Stage housing design in radial design. Here the seem Stator vanes on the pressure-side partition of the individual Pump stages to be attached. The return blades are apparently on the suction-side partition of the pump stage attached. This design also requires for every pump size precisely coordinated parts. In addition, this is Construction can only be produced with complex welding work.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Pumpenstufe in Blechbauweise zu entwickeln, mit der bei einer Pumpenbaureihe die Vielzahl der Stufengehäuseeinzelteile verringert und eine problemlose Anpassung an Laufräder unterschiedlicher Förderdaten möglich ist. Die Lösung dieses Problems sieht einen sektionsförmigen Stufengehäuseaufbau vor, wobei die Sektionen des Stufengehäuses als separate Baugruppen ausgebildet sind. In eine Gehäusesektion sind eine Rückführsektion und eine Leitradsektion eingesetzt. Die Gehäusesektion ist als reines Tiefziehteil ausgebildet, an dem keine Schweißarbeiten mehr stattfinden. Sie dient lediglich als Aufnahme für jeweils eine darin zu plazierende Rückführsektion und Leitradsektion. Die beiden letztgenannten Sektionen sind aus einzelnen Blechteilen zusammengesetzte einfache Schweißkonstruktionen und liegen kräfteübertragend innerhalb der Gehäusesektion aneinander.The invention is based on the problem of a pump stage in To develop sheet metal construction with that of a pump series the variety of stage housing items is reduced and one easy adaptation to different wheels Funding data is possible. The solution to this problem looks a section-shaped stage housing structure, the Sections of the stage housing as separate assemblies are trained. In a housing section are one Return section and a stator section used. The Housing section is designed as a pure deep-drawn part on which no welding work takes place. It only serves as a recording for one to be placed in each Return section and stator section. The latter two Sections are composed of individual sheet metal parts simple welded constructions and transfer forces to each other within the housing section.

Beim Aufbau einer mehrstufigen Kreiselpumpe werden also die in Achsrichtung wirkenden Gehäusekräfte durch in axialer Richtung verlaufende Wandflächen der Leitrad- und Gehäusesektionen übertragen. Desgleichen erfolgt an den Berührungsstellen zwischen den einzelnen Sektionen die Abdichtung gegenüber dem innerhalb der Pumpe befindlichen Medium. Durch die separate Ausbildung der Leitrad- und der Rückführsektion kann in einfachster Weise eine Anpassung an die jeweils gewünschten Anlagenbedingungen oder die gewünschte Pumpe erfolgen. Das bedeutet, daß je nach dem Anwendung findenden Laufrad eine passende Leitradsektion in die Gehäusesektion eingesetzt werden kann. Auch die nachgeordnete Rückführsektion kann entsprechend den Mengen- oder Druckverhältnissen ausgewählt werden.When building a multi-stage centrifugal pump, the in Housing forces acting in the axial direction due to the axial direction running wall surfaces of the stator and housing sections transfer. The same happens at the points of contact between the individual sections the sealing against the medium inside the pump. Through the separate Training of the stator and the return section can in the easiest way to adapt to the desired System conditions or the desired pump. The means that depending on the application of the impeller suitable stator section inserted in the housing section can be. The downstream return section can also selected according to the quantity or pressure ratios become.

Ausgestaltungen der Erfindung sehen vor, daß die Gehäusesektion einen Einpaß für eine nachfolgende oder vorhergehende Pumpenstufe aufweist. Dieser Einpaß kann vorteilhafterweise im Bereich der Leitradeintrittsdurchmesser angeordnet sein. Somit ist eine Zentrierung zwischen den einzelnen Pumpenstufen mit Hilfe der Leitradsektion an der Gehäusesektion möglich. Des weiteren können die Rückführsektion und/oder die Gehäusesektion ringförmige Ausformungen für einen Drosselspalt aufweisen. Die Ausformungen erstrecken sich in axialer Richtung und parallel zueinander. Somit besteht die Möglichkeit, in einfachster Weise auch einen einfachen oder doppelten Drosselspalt für einen in die Ausformungen eintauchenden Hals eines Laufrades zu erhalten.Embodiments of the invention provide that the Housing section a fit for a subsequent or has previous pump stage. This fit can advantageously in the area of the stator inlet diameter be arranged. So there is a centering between the individual pump stages using the stator section on the Housing section possible. Furthermore, the Return section and / or the housing section annular Have formations for a throttle gap. The Formations extend in the axial direction and in parallel to each other. So there is the possibility in the simplest Way also a single or double throttle gap for a neck of an impeller immersed in the formations to obtain.

Gemäß weiteren Ausgestaltungen besteht die Möglichkeit, Wandteile der Leitrad- oder Rückführsektion, die den zugehörigen Schaufelkanal abdecken, im Bereich der Welle mit einer Ausformung oder Aufnahme auszustatten, innerhalb der ein Wellenlager anbringbar ist. Diese Maßnahme ist vorteilhaft bei vielstufigen Pumpen, um die Pumpenwelle in Zwischenlagern aufzunehmen.According to further configurations, there is the possibility Wall parts of the stator or return section that the cover the associated blade channel, in the area of the shaft with to equip a formation or recording within the one Shaft bearing is attachable. This measure is advantageous for multi-stage pumps to the pump shaft in interim storage to record.

Noch eine Ausgestaltung sieht vor, daß die Gehäusesektion bezüglich ihrer sich in axialer Richtung erstreckenden Wandfläche eine Länge aufweist, die in bezug auf alle zur Anwendung gelangenden Leitrad- und Gehäusesektionen eine Überdeckung des Dichtspaltes zwischen Leitrad- und Rückführsektion gewährleistet. Weiterhin verfügt die Gehäusesektion über eingezogene kreisringförmige Wandflächen im Bereich der Anlagefläche einer Leitradsektion oder Rückführsektion. Damit soll gewährleistet werden, daß eventuelle Unebenheiten der daran angrenzenden Sektion keine Undichtigkeiten zwischen dem axialen Spalt zweier benachbart aneinanderliegender Sektionen bewirken. Die Schweißpunkte für die Schaufeln sind dann so angeordnet, daß sie sich im Bereich der Einformung befinden.Another embodiment provides that the housing section with respect to their extending in the axial direction Wall surface has a length that with respect to all Applying stator and housing sections Covering the sealing gap between the stator and Return section guaranteed. Furthermore, the Housing section over retracted circular wall surfaces in the area of the contact surface of a stator section or Return section. This is to ensure that any unevenness in the adjacent section none Leaks between the axial gap between two adjacent adjoining sections. The welding spots for the blades are then arranged so that they are in the area the indentation.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen dieAn embodiment of the invention is in the drawing shown and is described in more detail below. Show it the

Fig. 1 einen Schnitt durch eine mehrstufige Gliederpumpe und die Fig. 1 shows a section through a multi-stage link pump and

Fig. 2-4 die Einzelteile eines Stufengehäuses und die Fig. 2-4, the individual parts of a stage housing and the

Fig. 5 ein Stufengehäuse. Fig. 5 shows a stage housing.

In der Fig. 1 ist ein Teilschnitt einer vierstufigen Kreiselpumpe dargestellt. Ein Einlaufgehäuse sowie ein das Fördermedium ausschüttendes Druckgehäuse wurden zur besseren Übersichtlichkeit weggelassen. Des weiteren wurde zur optischen Hervorhebung der Aufbau der ersten Stufe schraffiert dargestellt.In Fig. 1 a partial section of a four-stage centrifugal pump is illustrated. An inlet housing and a pressure housing that discharges the pumped medium have been omitted for clarity. Furthermore, the structure of the first stage was shown hatched for visual emphasis.

Auf einer Welle 1 sind unter Zwischenschaltung von Abstandshülsen 2 und einer Lagerbuchse 3 insgesamt vier Laufräder 4 befestigt. Jedes Laufrad ist von einem Stufengehäuse 5 umgeben, wobei jedes Stufengehäuse aus insgesamt drei Sektionen besteht. In eine Gehäusesektion 6, die als reines Blechformteil ausgebildet ist, sind jeweils eine als selbständige Baugruppe ausgebildete Rückführsektion 7 und Leitradsektion 8 eingeschoben.A total of four impellers 4 are fastened on a shaft 1 with the interposition of spacer sleeves 2 and a bearing bush 3 . Each impeller is surrounded by a stage housing 5 , each stage housing consisting of a total of three sections. In each case a return section 7 and stator section 8 designed as an independent assembly are inserted into a housing section 6 , which is designed as a pure sheet metal part.

Die Gehäusesektion 6 ist gewissermaßen topfförmig ausgebildet. Im Bereich eines Leitradeintrittsdurchmessers D ist ein Einpaß 9 zur Verbindung mit einem nachgeordneten Stufengehäuse versehen. Diesem Einpaß 9 ist auf kleinerem Durchmesser eine Ausformung 10 nachgeordnet, deren Durchmesser so gewählt wurde, daß ein Laufradhals 11 zur Bildung einer Spaltringdichtung 12 in die Ausformung 10 eintauchen kann. Die Gehäusesektion 6 verfügt des weiteren über eine axiale Wandfläche 13, die zur Aufnahme einer in die Gehäusesektion 6 eingepreßten Rückführsektion 7 dient. Aus diesem Grunde besitzt die Rückführwand 14 der Rückführsektion 7 am äußeren Durchmesser einen axialen Wandflächenteil 15, der dichtend innerhalb des axialen Wandflächenteiles 13 der Gehäusesektion 6 angeordnet ist. Weiterhin ist hier am inneren Durchmesser der Rückführwand 14 ein axialer Wandflächenteil als Ausformung 16 angebracht, die dann zusammen mit dem Laufradhals 11 und der Ausformung 10 der Gehäusesektion 6 eine doppelte Spaltringdichtung 12 bildet. Ob bei der Pumpe eine einfache oder doppelte Spaltringdichtung 12 Verwendung findet, hängt vom gewünschten Verwendungszweck ab.The housing section 6 is of a pot-shaped design. In the area of a stator inlet diameter D, a fitting 9 is provided for connection to a downstream stage housing. This fitting 9 is followed by a formation 10 on a smaller diameter, the diameter of which has been chosen so that an impeller neck 11 can be immersed in the formation 10 to form a split ring seal 12 . The housing section 6 also has an axial wall surface 13 which serves to receive a return section 7 pressed into the housing section 6 . For this reason, the return wall 14 of the return section 7 has an axial wall surface part 15 on the outer diameter, which is arranged sealingly within the axial wall surface part 13 of the housing section 6 . Furthermore, an axial wall surface part is provided here as the formation 16 on the inner diameter of the return wall 14 , which then forms a double split ring seal 12 together with the impeller neck 11 and the formation 10 of the housing section 6 . Whether a single or double split ring seal 12 is used in the pump depends on the intended use.

An der Rückführwand 14 sind außerdem Rückführschaufeln 17 angebracht. Am Wandflächenteil 15 ist weiterhin ein Rand 18 zur Übertragung axialer Druckkräfte angeformt. Dieser liegt dichtend und druckübertragend am Boden der Gehäusesektion 6 an.Return blades 17 are also attached to the return wall 14 . An edge 18 for transmitting axial compressive forces is also formed on the wall surface part 15 . This lies sealingly and pressure-transmitting on the bottom of the housing section 6 .

Die Leitradsektion 8 ist im Prinzip ebenfalls topfförmig ausgebildet, wobei eine an deren Bodenfläche angebrachte Ausformung 19 in den Einpaß 9 der Gehäusesektion 6 zentrierend eingreift. Am Boden der Leitradsektion 8, der auch als radial verlaufende Leitradwand 20 betrachtet werden kann, sind nach innen weisende Leitradschaufeln 21 angeordnet. Die Leitradschaufeln 21 werden von einem am äußeren Durchmesser der Leitradwand 20 angeordneten axialen Wandflächenteil 22 überdeckt, dessen Rand 23 kräfteübertragend an der Rückführwand 14 anliegt. Der Wandflächenteil 22 leitet das aus dem Leitrad austretende Fördermedium in den beschaufelten Teil der Rückführsektion 7 über.In principle, the stator section 8 is also cup-shaped, a shape 19 attached to its bottom surface engaging in the fit 9 of the housing section 6 in a centering manner. At the bottom of the stator section 8 , which can also be viewed as a radially extending stator wall 20 , stator vanes 21 pointing inwards are arranged. The stator blades 21 are covered by an axial wall surface part 22 arranged on the outer diameter of the stator wall 20 , the edge 23 of which rests on the return wall 14 in a force-transmitting manner. The wall surface part 22 transfers the conveying medium emerging from the stator into the bladed part of the return section 7 .

Eine Wandscheibe 24 der Leitradsektion 8 deckt die Leitradschaufeln 21 in Richtung Rückführsektion ab. An der ersten Pumpenstufe ist erkennbar, daß diese Wandscheibe 24 im Bereich der Pumpenwelle 1 mit einer Aufnahme 25 zur Befestigung eines Lagers 26 versehen ist. Entsprechend der Anzahl der Verwendung findenden Pumpenstufen kann auch bei nachfolgenden Pumpenstufen eine entsprechende Ausbildung vorgenommen werden.A wall disc 24 of the stator section 8 covers the stator blades 21 in the direction of the return section. It can be seen from the first pump stage that this wall disk 24 is provided in the area of the pump shaft 1 with a receptacle 25 for fastening a bearing 26 . Corresponding training can also be carried out in subsequent pump stages in accordance with the number of pump stages used.

Die Rückführsektion 7 verfügt selbst über eine Wandscheibe 27, die bei dem hier gezeigten Beispiel denjenigen Rückführ schaufelbereich abdeckt, der dem Leitradschaufelbereich gegenüberliegt. Es ist auch ohne weiteres eine Umkehrung möglich. Dann würde die Wandscheibe 24 nur die Rückführschaufeln abdecken und Bestandteil der Rückführsektion 7 sein. Die Leitradschaufeln würden dann nur durch eine ringförmige Scheibe abgedeckt werden.The return section 7 itself has a wall plate 27 which, in the example shown here, covers that return blade area which is opposite the stator blade area. A reversal is also easily possible. Then the wall plate 24 would only cover the return blades and would be part of the return section 7 . The stator blades would then only be covered by an annular disc.

Um im Anlagebereich zwischen der Gehäusesektion 6 und der Leitradsektion 8 eventuelle Undichtigkeiten aufgrund vorstehender Schweißpunkte auszuschließen, verfügt die Bodenfläche der Gehäusesektion über einen eingezogenen kreisringförmigen Wandflächenteil 28. Die Leitradschaufeln in ihrer Position haltende Schweißpunkte sind dann alle im Bereich dieses eingezogenen Wandflächenteiles angeordnet.In order to rule out any leaks due to the above welding spots in the contact area between the housing section 6 and the stator section 8 , the bottom surface of the housing section has a retracted annular wall surface part 28 . The stator blades holding the stator blades in their position are then all arranged in the area of this retracted wall surface part.

In den Fig. 2 bis 4 sind jeweils als Einzelteile die Gehäusesektion 6, die Rückführsektion 7 und die Leitradsektion 8 dargestellt. Der axiale Wandflächenteil 13 der Gehäusesektion 6 ist immer länger als der längste Wandflächenteil 15 einer Rückführsektion 7. Somit ist gewährleistet, daß auch die Leitradsektion 8 immer in der Gehäusesektion 6 dichtend mit ihrem Wandflächenteil 22 geführt ist.In Figs. 2 to 4, the housing section 6, the return section 7 and the Leitradsektion 8 are shown as individual parts. The axial wall surface part 13 of the housing section 6 is always longer than the longest wall surface part 15 of a return section 7 . This ensures that the stator section 8 is always sealed with its wall surface part 22 in the housing section 6 .

In Fig. 5 ist ein zusammengesetztes Stufengehäuse 5 gezeigt. Die Verbindung der Stufengehäuse untereinander erfolgt durch den Eingriff der Ausformung 19 in den Einpaß 9 der Rückführsektion 7. Ein gestrichelt dargestelltes Laufrad 4 wird im Sinne der hier gewählten Darstellung von unten in das Stufengehäuse eingesetzt.In Fig. 5 a composite stage housing 5 is shown. The step housing is connected to one another by the engagement of the formation 19 in the fitting 9 of the return section 7 . An impeller 4 shown in dashed lines is inserted into the stage housing from below in the sense of the illustration chosen here.

Claims

1. Centrifugal pump of multi-stage design, the pump stages of which consist of stage housings made of sheet metal parts and stator and return vanes arranged within the same, characterized by a section-shaped stage housing construction, the sections of the stage housing ( 5 ) being designed as separate assemblies and in a housing section ( 6 ) Return section ( 7 ) and a stator section ( 8 ) are used.

2. Centrifugal pump according to claim 1, characterized in that the housing section ( 6 ) is designed as a deep-drawn part, a fitting ( 9 ) for another pump stage being fitted in the region of a stator inlet diameter (D).

3. Centrifugal pump according to claims 1 and 2, characterized in that on the housing section ( 6 ) and / or the return section ( 7 ) in the region of an impeller neck ( 11 ) formations ( 10 ) and ( 16 ) for a throttle gap ( 12 ) attached is.

4. Centrifugal pump according to claims 1 and 2, characterized in that a radially in the region of the stator blades ( 21 ) or the return blades ( 17 ) extending wall surface of the housing section ( 6 ) is provided with a recessed, annular wall surface ( 28 ).

5. Centrifugal pump according to claim 1, characterized in that the return section ( 7 ) with a radially extending return wall ( 14 ) for fastening the return blades ( 17 ) is provided, and that starting from the return wall ( 14 ) at least one opposite to the return blades ( 17 ) extending axial wall surface part ( 15 , 16 ) is attached.

6. Centrifugal pump according to claim 5, characterized in that an on the outer diameter of the return wall ( 14 ) located axial wall surface part ( 15 ) is arranged sealingly within the housing section ( 6 ).

7. Centrifugal pump according to claim 5, characterized in that on the inner diameter of the return wall ( 14 ) located axial wall surface part ( 16 ) extends sealingly in the region of an impeller neck ( 11 ).

8. Centrifugal pump according to claim 5, characterized in that a wall plate ( 27 ) covers the return blades ( 17 ) on the side facing the stator section ( 7 ) completely or partially.

9. Centrifugal pump according to claim 8, characterized in that the wall disc ( 27 ) in the region of the pump shaft ( 1 ) is provided with a receptacle for a bearing.

10. Centrifugal pump according to claim 1, characterized in that the Leitradsektion (7) is provided with a radially extending Leitradwand (20) for fixing the stator blades (21) and, starting from a the stator blades is mounted (21) of overlapping the axial wall surface portion (22) .

11. Centrifugal pump according to claim 10, characterized in that the axial wall surface part ( 22 ) of the stator wall ( 20 ) lies sealingly within the housing section ( 6 ) and on the return wall ( 14 ).

12. Centrifugal pump according to claim 10, characterized in that the stator wall ( 20 ) in the area of the stator inlet diameter is provided with a shape ( 19 ) for connection to another stage housing.

13. Centrifugal pump according to claim 10, characterized in that a wall plate ( 24 ) completely or partially covers the stator blades ( 21 ) on the side facing the return section ( 7 ).

14. Centrifugal pump according to claim 13, characterized in that the wall plate in the region of the pump shaft ( 1 ) is provided with a receptacle ( 25 ) for a bearing ( 26 ).