DE467819C

DE467819C - Axial pressure compensation device for motors which are assembled with a liquid centrifugal pump

Info

Publication number: DE467819C
Application number: DEM95004D
Authority: DE
Original assignee: Werkzeugmaschinenfabrik Oerlikon Buhrle AG
Current assignee: Rheinmetall Air Defence AG
Priority date: 1926-06-09
Filing date: 1926-06-22
Publication date: 1928-11-01

Description

Axialdruck-Ausgleicheinrichtung für Motoren, die mit einer Flüssigkeitszentrifugalpumpe zusammengebaut sind Es ist bei Laufrädern von Kreiselpumpen bekannt, .einen Ausgleich des Achsschubes in der Weise zu erreichen, daß der d--r Saugseite abgekehrte Raum zwischen Laufrad und Gehäuse mit dem Saugraum durch eine Wellenbohrung oder Löcher in der Laufrad!scheibe in Verbindung gesetzt wird. Bei den bekannten Einrichtungen dieser Art, wie sie unter anderem die deutsche Patentschrift i 89o64 zeigt, werden sowohl auf der Saugseite als auch auf der Rückseite des Laufrades auf gleichen Radien Dichtungsringe angeordnet, um den Spaltverlust zu verringern und den in der Strömungsrichtung resultierenden Achsschub auszugleichen, der bei der Verbindung zwischen Saugseite und Rückseite des Laufrades und nur einem Dichtungsring am Saugmund entstehen würde.Axial pressure compensation device for motors with a liquid centrifugal pump It is known for impellers of centrifugal pumps to have a compensation of the axial thrust in such a way that the space facing away from the d - r suction side between the impeller and the housing with the suction chamber through a shaft bore or holes is connected in the impeller disk. With the known institutions of this kind, as shown, inter alia, in German patent specification i 89o64 Both on the suction side and on the back of the impeller on the same radii Sealing rings arranged to reduce the gap loss and that in the direction of flow to compensate for the resulting axial thrust in the connection between the suction side and back of the impeller and only one sealing ring on the suction mouth.

Die Erfindung bezieht sich auf Elektromotoren, die ohne Anwendung einer Stopfbuchse mit Flüssigkeitskreiselpunipen zusammengebaut sind, bei denen die Saugseite des Pumpenlaufrades mit der Rückseite durch die -\Vellenbohrung in Verbindung steht, und bezweckt den Ausgleich des Achsschubes in der Weise, daß unter Fortfall sonstiger Dichtungs-oder Drosselstellen lediglich auf der Eintrittsseite des Laufrades zwischen Laufrad und; Gehäuse ein axial veränderlicher Drosselspalt vorgesehen ist. Es wird bei dieser Anordnung zwar ein etwas größerer Spaltverlust in Kauf genommen, aber der Vorteil erzielt, daß beim Auseinandernehmen der Pumpe das Laufrad nicht von der Welle abgezogen zu werden braucht, sondern nach Lösen des Gehäusedeckels zusammen mit dem Läufer des Motors herausgenommen werden kann.The invention relates to electric motors that are without application a stuffing box are assembled with liquid centrifugal unipen, in which the suction side of the pump impeller with the back through the - \ cone hole in Connection is, and aims to compensate for the axial thrust in such a way that under Elimination of other sealing or throttling points only on the inlet side of the impeller between the impeller and; Housing an axially variable throttle gap is provided. With this arrangement, there is a somewhat greater gap loss accepted, but the advantage achieved that when disassembling the pump the impeller does not need to be pulled off the shaft, but after loosening it the housing cover can be removed together with the rotor of the motor.

Diese stopfbuchsenlose Bauart setzt selbstverständlich voraus, daß .es sich um Fördermittel handelt, die ohne Nachteil mit dem Motor in Berührung kommen dürfen, z. B. Öl, bzw. daß die Rotor- und Statorwicklungen des Motors in bekannter Weise gegen die Einwirkung des Fördermittels isoliert sind.This type of glandless construction naturally assumes that .it is a means of conveyance that comes into contact with the engine without any disadvantage may, e.g. B. oil, or that the rotor and stator windings of the motor in known Way are isolated against the action of the conveyor.

Die beiliegende Zeichnung stellt beispielsweise einen Schnitt durch einen solchen Pumpenmotor dar. Die Zentrifugalpumpe, bestehend aus Gehäuse i und Laufrad 2, ist unmittelbar mit einem Elektromotor zusammengebaut. Die zu befördernde Flüssigkeit tritt beim Saugstutzen 3 in das Laufrad 2 und ,gelangt von hier in das Gehäuse i. Beim Spalt 4 fließt ein Teil der Flüssigkeit durch den Spalt io auf die Eintrittsseite d=es Laufrades 2 und gelangt wieder in dem Saugstutzen 3; ein anderer Teil strömt durch dien Spalt 4 in das Motorgehäuse 5 und von hier durch die Hohlwelle 6 wieder in den Saugstutzen 3 zurück. Der Flüssigkeitsdruck auf das Laufrad 2, vorn und hinten, in axialer Richtung, wird nun. verschieden sein.. Einmal ',ist auf der Saugseite die äußere Abgrenzungsfläche 7 des Laufrades 2 vom Spalt q. bis zur Bohrung des Saugstutzen 3 kleiner als die entgegengesetzte Seite 8, welche vom Spalt q. bis zum Wellenmittel. reicht. Auch können die Flüssigkeitsdrücke auf die beiden Oberflächen 7 und 8 verschieden sein, so daß ein Axialdruck auf das Laufrad 2 resultiert. Allerdings läßt sich durch Abdrosseln der Bohrung 9 der Hohl.-welle 6 der Axialdruck auf Null bringien. Dieses Verfahren ist aber sehr zeitraubend und läßt sich nur für eine bestimmte Förderhöhe und Temperatur der zu befördernden Flüssigkeit durchführen. So zeigen z. B. die Versuche, daß, wenn Öl in den Grenzen von i5° bis ioo° C gefördert werden soll, der Flüssigkeitsdruck im Motorgehäuse 5 stark verschieden ist.For example, the accompanying drawing shows a section through such a pump motor. The centrifugal pump, consisting of housing i and Impeller 2 is assembled directly with an electric motor. The one to be promoted Liquid enters the impeller 2 at the suction nozzle 3 and from here it enters the Housing i. At gap 4, part of the liquid flows through gap io onto the Inlet side d = it impeller 2 and arrives again in the suction nozzle 3; another Part flows through the gap 4 into the motor housing 5 and from here through the hollow shaft 6 back into the suction nozzle 3. The fluid pressure on the Impeller 2, front and rear, in the axial direction, is now. be different .. once ', is the outer boundary surface 7 of the impeller 2 from the gap on the suction side q. up to the bore of the suction nozzle 3 smaller than the opposite side 8, which from gap q. to the center of the shaft. enough. The fluid pressures can also increase the two surfaces 7 and 8 may be different, so that there is an axial pressure on the impeller 2 results. However, by throttling the bore 9 of the hollow shaft 6 Bring the axial pressure to zero. However, this method is very time consuming and can only be used for a certain delivery head and temperature of the liquid to be conveyed carry out. So show z. B. the experiments that if oil is within the limits of i5 ° to 100 ° C is to be promoted, the fluid pressure in the motor housing 5 is very different is.

Um nun den Axialdruck-Ausgleich auf den Rotor für alle Betriebsverhältnisse zu erreichen, dient erfindungsgemäß die im folgenden an Hand des gezeichneten Ausführungsbeispiels beschriebene Anordnung.To now the axial pressure compensation on the rotor for all operating conditions to achieve, is used according to the invention in the following with reference to the illustrated embodiment described arrangement.

Der Spalt io zwischen Laufrad 2 und Pumpengehäuse i wiTd sehr klein gehalten, so daß unter Zuhilfenahme einer großen, Bohrung in. der Hohlwelle 6 mit Sicherheit ein Axialdruck auf den Rotor, Richtung Motorscite"entsteht. Durch diesen Axialdruck wird der Rotor, welcher in der Lagerung seitliches Spiel hat, in der Druckrichtung verschoben, wodurch der Salt i o vergrößert wird. Sobald dies aber geschieht, sinkt -der Flüssigkeitsdruck im Raume i i, weil dann der Spalt q. für das Nachströmen der Flüssigkeit eine Drosselstelle bildet. Durch das Sinken des Druckes ün Raum i i verschwindet der resultierende Axialdruck auf den Rotor, Richtung Motorseite. Der Spalt io öffnet und schließt sich nun ganz selbsttätig immer um so viel, daß kein Axialdruck auf den Rotor entstehen kann.The gap io between impeller 2 and pump housing i is very small held, so that with the help of a large bore in. The hollow shaft 6 with There is certainly an axial pressure on the rotor in the direction of the motorscite ". This creates Axial pressure is the rotor, which has lateral play in the bearing, in the Shifted pressure direction, whereby the salt i o is increased. As soon as this though happens, the liquid pressure in the space i i drops, because then the gap q. for the subsequent flow of the liquid forms a throttle point. By sinking the Pressure in space i i, the resulting axial pressure on the rotor disappears, direction Engine side. The gap io now opens and closes itself completely automatically so much that no axial pressure can arise on the rotor.

Claims

PATENT CLAIM: Axial pressure equalization device for engines that time a liquid centrifugal pump are assembled such; that liquid circulates in front of and behind the pump impeller attached to the motor shaft, characterized in that other sealing and throttle functions are omitted between the impeller and the housing on the suction exte a variable in the axial direction Gap (io) is provided, which compensates for the axial pressures dor and behind the Impeller caused automatically.