DE736266C - Kreiselpumpe mit regulierbaren Leitschaufeln - Google Patents

Description

• Kreiselpumpe mit regulierbaren Leitschaufeln Die Erfindung betrifft eine Kreiselpumpe mit regulierbaren Leitschaufeln, deren Lagerzapfen zur Sicherung gegen axiale Verschiebung mit Spurflächen versehen sind, welche unter Einwirkung des auf die Leitschaufeln wirkenden Flüssigkeitsdruckes auf entsprechenden feststehenden Lagerflächen in den Deckeln der Kreiselpumpe dauernd zum Anliegen kommen.
• Während bei hydraulischen Maschinen, die ausschließlich als Turbinen zu arbeiten haben, keine Flattererscheinungen auftreten, kommen solche Erscheinungen bei Kreiselpumpen mit regulierbaren Leitschaufeln und bei Maschienen, die zeitweise als Turbine und zeitweise als Pumpe betrieben werden -und deswegen zur Einhaltung der Betriebsdrehzahl ebenfalls mit regulierbaren Leitschaufeln zu versehen sind, namentlich in der Nähe der Schlußstellung vor. Durch geeignete Formgebung der- Leitschaufeln und entsprechende Verstärkung der Reguliervorrichtung, insbesondere der Leitschaufelzapfen, lassen sich diese Flattererscheinungen in vielen Fällen tveitgehend vermindern. Bei größeren Maschinen sind aber mit Rücksicht auf die Betriebssicherheit häufig weitere Maßnahmen erforderlich. Es ist deshalb auch schon vorgeschlagen worden, mit Hilfe von konischen Büchsen .oder Bremsbacken die Zapfen der in die erforderliche Lage eingestellten Leitschaufeln an ihrem außen liegenden Ende festzuklemmen. Dadurch wird aber die innen -an den Leitschaufeln, insbesondere .an den dem Laufrad zugekehrten Leitschaufelspitzen" auftretende Schwingungserscheinung nur wenig beeinflußt. Andere Vorschläge gingen dahin, die Leitschaufeln mit Hilfe besonderer Vorrichtungen mit einer ihrer Endflächeil unmittelbar gegen die Innenfläche des Deckels der Kreiselpumpe zu pressen. Der zur Erzeugung eitles wirksamen Reibungsmoments in Frage kommende äußere Teil der Endflächen ist aber verhältnismäßig klein und daher, namentlich unter Einwirkung der strömenden Förderflüssigkeit, starken Abnutzungserscheinungen unterworfen. Auch ergeben sich an diesen Flächen Rostansätze. Verkrustungen u a. m., welche eine betriebssichere Reguli°rung erschweren.
• Um nun bei Kreiselpumpen der eingangs erwähnten Art auf einfache Weise eine weitgeheiide Dämpfung der Schwingungen von regulierbaren Leitschaufeln zu erreichen, also deren Flattern weitgehend zu verhindern, bezweckL vorliegende Erfindung, die zur Sicherung gegen axiale Verschiebung an den Leitschaufelzapfen vorgesehenen, abseits der strömenden Flüssigkeit liegenden Spurflächen zur Erzeugung eines wirksamen Reibungsmoments heranzuziehen. Im Gegensatz zur bisherigen Anschauung, wonach diese zur Sicherung gegen axiale Verschiebung dienenden Spurflächen mit einem möglichst kleinen Durchmesser ausgeführt werden sollten, sind nach der Erfindung möglichst große Spurflächen vorgesehen, _ in der Erkenntnis, daß zur Lösung der der Erfindung zugrunde liegenden Aufgabe die Größe der Regulierkräfte von untergeordneter Bedeutung ist, da es hauptsächlich darauf ankommt, die Leitschaufelschwingungen zu beseitigen. Gemäß der Erfindung beträgt der Außendurchmesser dieser Spurflächen mindestens auf der einen Seite der Leitschaufeln mehr als das o ,35fache der Leitschaufelteilung, und zwischen dem außen gelegenen Teil der Spurflächen und den an den eigentlichen Zapfen der Leitschaufeln befindlicheil Dichtungen sind Kammern allgeordnet, welche durch Verbindungsleitungen mit einem unter einem niedrigen Druck stehenden Raum, vorzugsweise dem Saugrohr der Pumps, verbunden sind. Die Größe der Spurfläche der LeitschaufQlzapfen mindestens auf der einen Seite der I_eitschaufelil voll der Leitschaufelteilung abhängig zu machen, ist dadurch begründet, daß mit größerer Teilung die Leitschaufeln länger und die zu dämpfenden Schwingungsmomente größer werden. Infolge dieser beiden gemeinsam getroffenen Maßnahmen wird der Anpreßdruck zwischen Spurfläche und Lagerfläche erhöht und das in den Spurflächen wirkende Reibungsmoment so groß, daß ein Flattern der Leitschaufeln weitgehend verhindert ist.
• Auf der Zeichnung ist eine Kreiselpumpe mit regulierbaren Leitschaufelig mit den Merkmalen gemäß der Erfindung als Ausführungsbeispiel veranschaulicht, und zwar zeigt Fig. i cin::n axialen Längsschnitt durch einen Teil einer vertikalen Kreiselpumpe und Fig.2 einen Schnitt nach der Lin:c II-II der Fig. i.
• In den Figuren bezeichnet i die Antriebs--welle der Pumpe. An dieser Welle i ist das Laufrad 2 befestigt, welches das Wasser vom Saugstutzen 3 in .ein Gehäuse .l fördert. Zwischen dem Laufrad 2 und dein Gehäuse .1 1-)-efinden sich Leitschaufeln, voll denen jede einen regulierbaren. also beweglichen Teil 5 und einen festen Teil 6 aufweist. Die drehbaren Leitschaufeln 5 sind mittels Zapfen-und 8 in Leitschaufellagern 9 bzw. io, iol gelagert, die ihrerseits in den Deckeln i i bzw. 12 der Pumpe befestigt sind. Zur Sicherung gegen axiale Verschiebung ,weisen die Zapfen 7 und 8 Spurflächen 13 bzw. 1.1 auf, die gegen entsprechende Gegenflächen in den La'I-rn 9 bzw. io anliegen. Hat der untere Zapfen 7 einen .entsprechend kleineren Durchmesser als der obere, auf der Antriebsseite der beweglich,eii Leitschaufehl5 befindliche Zapfen 8 oder ist das untere Lager g an seinem unteren Eide geschlossen, so ergibt sich bei genügendem Druck des Fördermittels eine Irraft, welche die beweglichen Leitschaufeln 5 entgegen ihrem Eigengewicht nach oben an die Spurflächen 1.4 anpreßt-Der Außendurchmesser d- dieser Spurflächen beträgt nun erfindungsgemäß mindestens das o,35fache der Teilung t der beweglichen Leitschaufeln 5, und gleichzeitig ist, um eine Steigerung des Reibungsmoments an den Spurflächen 14. durch Steigerung der hydratilischeil Anpreßkräfte zu erreichen, zwischen der Spurfläche 1.1 und der den Leitschaufel,-zapfen S nach außen abdichtenden Dichtung 16 eine Kammer 17 vorgesehen, die ül)er Leitungen 18, t9 mit dem Saugstutzen 3 der Pumpe in Verbindung steht. Infolge des großen Durchmessers der Spurflächen 14. ergibt sich bei dieser Ausbildung trotz, eines großen Reibungsmolnellts eine kleine spezifische Flächenpressung und damit eine nur geringe Abnutzungsmöglichkeit. Auch liegen diese Flächen abseits der Hauptströmung der Flüssigkeit. Eine Vergrößerung des Durchmessers der Spurflächen 14. und damit weitgehende Steigerung des Reibungsmoments sui den Spurflächeil 14. läßt sich nun weiter dadurch erreichen, daß die mit dem Laufrad 2 rotierende Außenwand 15 am äußeren Umfang fortgelassen, also das Laufrad 2 dort mit offenen Schaufeln ausgeführt wird. In der Leitung i 9 ist schließlich noch ein Regulierventi12o eingebaut, das den Druck in den Kammern 17 so einzustellen gestattet. da15 einerseits ein über einen Regulierring 2 i all Hebeln 22 angreifender Hilfsmotor mit Sicherheit und gniiiigend,er Schnelligkeit die Le:tschaufeln 5 verstellen kann, andererseits die Flattererscheinungen weitgehend gedämpft sind.
• Falls im Saugstutzen 3 und damit bei offenem Regulierventil 2o auch in den Kammern 17 Unterdruck herrscht, so kann, was nicht zur Erfindung gehört, den Lagern ioi in bekannter Weise durch einen Ringraum 23 eine Sperrflüssigkeit zugeführt werden, um das Eindringen von Luft längs der oberen Zapfen 8 und an den Dichtungen 16 vorbei in die Kammern 17 zu verhindern.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Kreiselpumpe mit regulierbaren Leitschaufeln, deren Lagerzapfen zur Sicherung gegen axiale Verschiebung mit Spurflächen versehen sind, welche unter Einwirkung 'des auf die Leitschaufeln wir= kenden Flüssigkeitsdruckes auf entsprechenden feststehenden Lagerflächen in den Deckeln der Kreiselpumpe dauernd zum Anliegen kommen, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser (d) dieser Spurflächen ( 1.1) mindestens auf der einen Seite der Leitschaufeln (5) mehr als das o,35fache der Leitschaufelteilung (t) beträgt und zwischen dem außen gelegenen Teil der Spurflächen und den an den eigentlichen Zapfen (8) der Leitschaufeln (5) befindlichen Dichtungen (16') Ringkammern (17) angeordnet sind, welche durch Verbindungsleitungen (18, i g) mit einem unter einem niedrigeren Druck stehenden Raum, vorzugsweise dem Saugrohr der Pumpe, verbunden sind.
2. 2. Kreiselpumpe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens auf der einen Seite der Leitschaufeln (5) das Laufrad (2) in der Nähe des Umfanges ohne rotierende Außenwand(i5) ausgeführt ist.
3. 3. Kreiselpumpe nach Anspruch i. dadurch gekennzeichnet, daß in die die Ringkammern (17) mit dem Raum niedrigeren Druckes verbindende Leitung (i g) ein den Anpreßdruck an den Spurflächen (1.1) der Leitschaufellagerzapfen (8) bestimmendes Regelorgan C2o) eingebaut ist.