DEP0000883MA

DEP0000883MA - Electrically driven submersible centrifugal pump with a large number of stages

Info

Publication number: DEP0000883MA
Authority: DE
Original assignee: Pleuger KG, Hamburg
Publication date: 1951-03-29

Description

Bei den bekannten Bauarten der mit ihrem elektrischen Antriebsmotor zu einem einheitlichen Maschinensatz zusammengebauten Tauchkreiselpumpen werden die Pumpenstufen im allgemeinen aus einzelnen die Laufräder und Leitvorrichtungen enthaltenden Gliedern gebildet, die je nach der gewünschten Stufenzahl zusammengesetzt und durch Spannglieder untereinander und mit dem Motorgehäuse verbunden werden. Eine derartige Gliederpumpe ermöglicht zwar in einfacher Weise mit gleichen Bauelementen eine verschiedene Stufenzahl der Pumpe, hat aber den Nachteil, daß die Anzahl der Pumpenstufen nicht beliebig groß gewählt werden kann, da die Pumpe bei großer Stufenzahl nicht stabil genug wird. Bei Tauchkreiselpumpen, die in sehr enge Rohrbrunnen in der Größenordnung von etwa 100 mm eingebaut werden und eine genügend große Förderleistung aufweisen sollen, ist wegen des geringen zur Verfügung stehenden Pumpendurchmessers eine große Anzahl von Pumpenstufen erforderlich. Mit den bisher bekannten Bauarten läßt sich diese Aufgabe nicht befriedigend lösen, so daß Tauchkreiselpumpen mit einem Außendurchmesser in der Grö- ßenordnung von etwa 90 mm bisher nicht für genügende Leistungen gebaut werden konnten. Wenn man weiterhin die Aufgabe stellt, derartige Pumpen für enge Bohrlochdurchmesser mit einphasigem Wechselstrom anzutreiben, was besonders bei Hauswasseranlagen von starkem wirtschaftlichem Interesse ist, so versagen die bisher bekannten Konstruktionen, weil sie zu große Lager- und Spaltreibung aufweisen, denn durch das Aufeinanderstecken der Vielzahl von Gliedern summieren sich die Passungsfehler, so daß das notwendige Spiel in den Lagerbuchsen und Spalten nicht gewährleistet ist. Besonders bei Wechselstrom, aber auch bei Drehstrom ist das Anlaufmoment des elektrischen Antriebsmotors so gering, daß es nicht zum Anlauf derartiger Pumpen ausreicht, insbesondere bei den zur Verfügung stehenden üblichen elektrischen Netzspannungen.In the known types of submersible centrifugal pumps assembled with their electric drive motor to form a unitary machine set, the pump stages are generally formed from individual members containing the impellers and guide devices, which are put together according to the desired number of stages and connected to one another and to the motor housing by tension members. Such a sectional pump allows a different number of stages of the pump with the same components in a simple manner, but has the disadvantage that the number of pump stages cannot be selected as large as desired, since the pump is not stable enough with a large number of stages. In the case of submersible centrifugal pumps, which are installed in very narrow pipe wells of the order of magnitude of about 100 mm and which should have a sufficiently large delivery rate, a large number of pump stages is required because of the small pump diameter available. With the previously known designs, this task can not be solved satisfactorily, so that centrifugal submersible pumps with an outer diameter of the size An order of magnitude of around 90 mm could not previously be built for sufficient performance. If one continues to set the task of driving such pumps for narrow borehole diameters with single-phase alternating current, which is of great economic interest especially in domestic water systems, the previously known designs fail because they have too great bearing and gap friction, because of the fact that the large numbers are stacked on top of each other of links add up the fit errors, so that the necessary play in the bearing bushes and gaps is not guaranteed. Especially with alternating current, but also with three-phase current, the starting torque of the electric drive motor is so low that it is not sufficient to start such pumps, especially with the usual electrical mains voltages available.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß sämtliche Pumpenstufen in ein vorzugsweise nahtloses Rohr eingesetzt werden, das mit dem elektrischen Antriebsmotor verbunden wird. Zweckmässig wird die Pumpe in bekannter Weise oberhalb des Antriebsmotors angeordnet, der in der üblichen Weise als langgestreckter mit Wasser gefüllter Kurzschlußläufermotor für den Betrieb mit Wechsel- oder Drehstrom ausgebildet ist. Das als Pumpengehäuse dienende Rohr enthält alle Teile der Pumpe einschließlich der Lagerung der Pumpenwelle und bildet dadurch ein selbstständiges Bauelement, das mit dem Antriebsmotor vorteilhaft in der Weise verbunden wird, daß das Gehäuserohr an seinem unteren Ende durch eine Verschraubung mit dem gleichfalls zylinderförmigen Motor vereinigt wird, während die Pumpenwelle mit der Motorwelle durch eine geeignete Kupplung, zweckmäßig eine einfache axial zusammenfügbare Hülsenkupplung verbunden wird. Es empfiehlt sich, die Motorwelle ebenso wie die Pumpenwelle für sich zu lagern, so daß ein genaues Fluchten der beiden Wellen erspart werden kann, wenn die Kupplung genügendes radiales Spiel hat. Dies ist beispielsweise der Fall bei einer Steckkupplung, deren vorzugsweise an der Pumpenwelle befestigte, als Hülse ausgebildete eine Hälfte mit klauenförmigen Ausnehmungen über die andere Kupplungshälfte bildende radiale Ansätze der Motorwelle greift. Eine derartige Kupplung ermöglicht einen sehr einfachen Zusammenbau der Pumpe, da die Kupplungshülse nur über das Ende der Motorwelle gesteckt zu werden braucht, worauf das Pumpengehäuse mit dem Motor verschraubt wird.This object is achieved according to the invention in that all pump stages are used in a preferably seamless tube which is connected to the electric drive motor. The pump is expediently arranged in a known manner above the drive motor, which is designed in the usual way as an elongated squirrel-cage motor filled with water for operation with alternating or three-phase current. The pipe serving as the pump housing contains all parts of the pump including the bearing of the pump shaft and thereby forms an independent component that is advantageous in this way with the drive motor is connected that the housing tube is united at its lower end by a screw connection with the likewise cylindrical motor, while the pump shaft is connected to the motor shaft by a suitable coupling, expediently a simple axially joinable sleeve coupling. It is advisable to store the motor shaft as well as the pump shaft separately, so that an exact alignment of the two shafts can be avoided if the coupling has sufficient radial play. This is the case, for example, with a plug-in coupling, one half of which, preferably fastened to the pump shaft and designed as a sleeve, with claw-shaped recesses engages over the other coupling half-forming radial extensions of the motor shaft. Such a coupling enables a very simple assembly of the pump, since the coupling sleeve only needs to be pushed over the end of the motor shaft, whereupon the pump housing is screwed to the motor.

Wie oben erwähnt, ist das Anlaufmoment des Motors besonders beim Betrieb mit einphasigem Wechselstrom nur gering. Es empfiehlt sich daher, zwischen den Ansätzen der Motorwelle und den klauenförmigen Ausnehmungen der Kupplungshülse ein tangentiales Spiel vorzusehen, um einen unbelasteten Anlauf des Motors zu ermöglichen. Diese Spiel braucht nur verhältnismäßig gering zu sein, da das Drehmoment des Motors schon nach kürzesten Anlaufzeiten und verhältnismäßig kleinen Winkelbewegungen stark ansteigt. Auf diese Weise wird zunächst die ruhendeAs mentioned above, the starting torque of the motor is only low, especially when operating with single-phase alternating current. It is therefore advisable to provide tangential play between the approaches of the motor shaft and the claw-shaped recesses of the coupling sleeve in order to enable the motor to start up without load. This game only needs to be relatively small, since the torque of the motor increases sharply after the shortest starting times and relatively small angular movements. In this way the first one is dormant

Rotorreibung überwunden und erst, nachdem die Ansätze der Motorwelle zum Anliegen an die Ausnehmungen der Kupplungshülse gekommen sind, wird die Pumpenwelle mitgenommen.Rotor friction is overcome and only after the approaches of the motor shaft have come to rest against the recesses of the coupling sleeve, the pump shaft is taken along.

Die Anordnung des Motors unterhalb der Pumpe hat zur Folge, daß sich die Saugöffnungen zwischen Pumpe und Motor, und zwar vorzugsweise etwa in der Höhe der unteren Lagerung der Pumpenwelle befinden. Die in dem angesaugten Brunnenwasser enthaltenen Verunreinigungen, wie Sand u.dgl. vergrößern daher die Reibung dieses Lagers ganz erheblich. Um es vor dem Eindringen der Verunreinigungen zu schützen, empfiehlt es sich, dieses Lager unterhalb der Begrenzung des Saugraumes anzuordnen und zusätzlich durch eine Sandglocke zu schützen, die oberhalb des Lagers auf der Pumpenwelle befestigt ist. Hat dieses Lager Wasserschmierung, so wird das zur Schmierung dienende Wasser vorteilhaft unterhalb der Sandglocke entnommen, wo infolge der Schleuderwirkung der Glocke keine Verunreinigungen vorhanden sein können.The arrangement of the motor below the pump has the result that the suction openings are located between the pump and the motor, preferably approximately at the level of the lower bearing of the pump shaft. The impurities contained in the sucked in well water, such as sand and the like, therefore increase the friction of this bearing quite considerably. In order to protect it from the ingress of impurities, it is advisable to arrange this bearing below the boundary of the suction space and to additionally protect it with a sand bell that is attached to the pump shaft above the bearing. If this bearing has water lubrication, the water used for lubrication is advantageously taken from below the sand bell, where no impurities can be present due to the centrifugal effect of the bell.

Damit das Pumpengehäuse als einteiliges Rohr vom Druckstutzen bis zu seiner Verbindungsstelle mit dem Motor durchgeführt werden kann, ist zwischen dem untersten Pumpenteil und dem Gehäuse der unteren Lagerung der Pumpenwelle ein Distanzrohr erforderlich, das zweckmäßig als Sieb zum Fernhalten grober Verunreinigungen von der Pumpen dienen kann. Dies ergibt eine besonders raumsparende Anordnung. Das Gehäuse der unteren Pumpenlagerung wird zweckmäßig gegen einen Sprengring abgestützt, der in dem als Pumpengehäuse dienenden Rohr eingelassen ist.So that the pump housing can be carried out as a one-piece pipe from the pressure port to its connection point with the motor, a spacer tube is required between the lowest pump part and the housing of the lower bearing of the pump shaft, which can be used as a sieve to keep coarse contaminants away from the pumps. This results in a particularly space-saving arrangement. The housing of the lower pump bearing is expediently supported against a snap ring, which is embedded in the pipe serving as the pump housing.

Gegen diesen Sprengring werden sämtliche Pumpenteile einschließlich des siebartigen Distanzrohres mittels des am oberen Ende des rohrförmigen Pumpengehäuses befestigten Druckstutzens gepreßt, wodurch der Zusammenbau der Pumpe bedeutend vereinfacht wird.All the pump parts, including the sieve-like spacer tube, are pressed against this snap ring by means of the pressure nozzle attached to the upper end of the tubular pump housing, which considerably simplifies the assembly of the pump.

Bei der vorzugsweise durch Verschrauben gebildeten Verbindung der Pumpe mit dem Motor muß berücksichtigt werden, daß das Kabel aus dem Motor herausgeführt werden kann, um dann an dem rohrförmigen Pumpengehäuse und der Rohrleitung entlang an die Stromzuführungsleitung angeschlossen zu werden. Für die Herausführung des Kabels aus dem Motor ist zweckmäßig ein Gewindering vorgesehen, der vorzugsweise mit Außengewinde in den Motorkopf eingreift und mit Innengewinde das rohrförmige Pumpengehäuse aufnimmt. Dieser Gewindering erhält eine Aussparung für die Herausführung des Stromzuführungskabels aus dem Motor.In the connection of the pump to the motor, which is preferably formed by screwing, it must be taken into account that the cable can be led out of the motor in order to then be connected to the power supply line along the tubular pump housing and the pipeline. A threaded ring is expediently provided for leading the cable out of the motor, which preferably engages the motor head with an external thread and receives the tubular pump housing with an internal thread. This threaded ring has a cutout for the power supply cable to lead out of the motor.

Die oben angegebenen Maßnahmen, den wirtschaftlich ausnutzbaren Durchmesser der Pumpenlaufräder so groß wie möglich zu erhalten, würden aber trotzdem zu einer unzulänglich hohen Stufenzahl führen, wenn die Pumpe eine normale Welle haben würde, bei der die Laufräder in der üblichen Weise mittels Nut und Feder befestigt sind; denn bei der hohen Stufenzahl ist mit Rücksicht auf die kritische Drehzahl ein verhältnismäßig großer Wellendurchmesser erforderlich, insbesondere wenn die Welle durch Keilnuten geschwächt ist.The above measures to keep the economically usable diameter of the pump impellers as large as possible would nevertheless lead to an inadequately high number of stages if the pump were to have a normal shaft in which the impellers are fastened in the usual way by means of tongue and groove are; because with the high number of stages, taking into account the critical speed, a relatively large shaft diameter is required, especially if the shaft is weakened by keyways.

Der sich heraus ergebende Querschnitt der Saugseite verringert die erreichbare Druckhöhe je Stufe sehr stark.The resulting cross-section of the suction side greatly reduces the achievable pressure head per stage.

Um diesen Ansaugdurchmesser klein zu halten, ist die Pumpenwelle in weiterer Ausgestaltung der Erfindung mit Längsriefen versehen, durch die Laufräder einen festen Halt auf der Welle bekommen. Diese Riefen entsprechen den bei Kerbstiften bekannten Riefen, die für diesen Fall eine ausreichende Festigkeit für den Sitz der Laufräder ergeben.In order to keep this suction diameter small, the pump shaft is provided with longitudinal grooves in a further embodiment of the invention, through which the impellers get a firm hold on the shaft. These grooves correspond to the grooves known in grooved pins, which in this case provide sufficient strength for the seat of the impellers.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der Zeichnung, die als Ausführungsbeispiel den Längsschnitt einer Tauchkreiselpumpe mit einem Außendurchmesser von etwa 90 mm und etwa 10 Pumpenstufen entsprechend einem Förderdruck von beispielsweise 5 atü zeigt.Further details of the invention emerge from the drawing, which shows, as an exemplary embodiment, the longitudinal section of a submersible centrifugal pump with an outer diameter of approximately 90 mm and approximately 10 pump stages corresponding to a delivery pressure of, for example, 5 atmospheres.

Das Gehäuse der Pumpe besteht aus einem einteiligen nahtlosen Rohr 1, in das die Leitvorrichtungen 2 der einzelnen Pumpenstufen eingesetzt sind. Die Pumpenwelle 3 trägt die Laufräder 4, die durch Längsriefen 5 der Pumpenwelle in ihrer Lage gehalten sind. Das untere Ende der Pumpenwelle 3 ist in einem Gleitlager 6 geführt, dessen mit Öffnungen 7 für den Umlauf des Reinwassers versehenes Gehäuse 8 auf einem in einer Ringnut des Gehäuserohres 1 eingesetzten Sprengring 9 ruht. Das obere Ende der Pumpenwelle 3 ist in einem Gleitlager 10 geführt, dessen mit Austrittsöffnungen für das geförderte Wasser versehenes Gehäuse 11 den oberen Abschluß der Pumpe bildet und mit dem Gehäuserohr 1 verschraubt ist. Der Gehäuseteil 11 bildet den Druckstutzen der Pumpe und nimmt das übliche Rückschlagventil für die an ihn angeschlossene Steigleitung auf.The housing of the pump consists of a one-piece seamless tube 1 into which the guide devices 2 of the individual pump stages are inserted. The pump shaft 3 carries the impellers 4, which are held in their position by longitudinal grooves 5 on the pump shaft. The lower end of the pump shaft 3 is guided in a slide bearing 6, the housing 8 of which is provided with openings 7 for the circulation of the pure water and rests on a snap ring 9 inserted in an annular groove in the housing tube 1. The upper end of the pump shaft 3 is guided in a slide bearing 10, the housing 11 of which is provided with outlet openings for the pumped water and forms the upper end of the pump and is screwed to the housing tube 1. The housing part 11 forms the pressure port of the pump and accommodates the usual check valve for the riser connected to it.

Das Gehäuserohr 1 ist an seinem unteren Ende mit Schraubengewinde 12 versehen, das im Innengewinde eines zylindrischen Ringes 13 eingreift. Dieser ist auf ein Rohrstück 14 geschraubt, das den oberen Teil des Gehäuses für den elektrischen Antriebsmotor 15 bildet. Das untere Ende der Pumpenwelle 2 trägt eine durch einen Stift 16 gehaltene Kupplungshülse 17, die über das obere Ende der Motorwelle 18 greift. Letztere ist von einem radialen Bolzen 19 durchsetzt, dessen Enden zwischen klauenförmige Ansätze 20 am unteren Ende der Kupplungshülse 17 hineinragen. Die Ansätze 20 weisen in der Umfangsrichtung einen größeren Zwischenraum auf, als dem Durchmesser des Bolzens 19 entspricht, so daß die Kupplung neben einem radialen auch ein tangentiales Spiel hat. Zwischen den beiden Stirnseiten der Pumpenwelle 3 und der Motorwelle 18 ist in entsprechenden Ausnehmungen der beiden Wellen eine Kugel 21 angebracht, die den axialen Druck der nur in den Halslagern 6 und 10 geführten Pumpenwelle 3 auf die Motorwelle 18 überträgt, deren axialer Druck von der auf dem oberen Ende der Motorwelle 18 sitzenden, durch eine Ringmutter 32 gehaltenen Spurscheibe 22 bzw. deren Anlauffläche 23 aufgenommen wird. Letztere ist in einem Gehäuseteil 24 befestigt, die in den zylindrischen Teil 13 des Motorgehäuses eingesetzt ist und auch das Führungslager 25 der Motorwelle 18 trägt. Das Spurlager 22, 23, das durch die über der Kupplungshülse 17 auf der Pumpenwelle 3 sitzende Gegenspurscheibe 33 ergänzt wird, nimmt daher sowohl den Axialdruck des Pumpenläufers als auch das Gewicht des unter ihm befindlichen Motorläufers auf, so daß das untere, nicht dargestellte Ende der Motorwelle nur in einem Hals- lager geführt zu werden braucht. Das Gehäuse des Motors ist daher nicht auf Zug beansprucht und kann deshalb in seinem mittleren Teil durch das Ständerblechpaket selbst gebildet werden, das zu seinem Abschluß keinen besonderen Gehäusemantel erfordert.The housing tube 1 is provided at its lower end with screw thread 12, which is in the internal thread a cylindrical ring 13 engages. This is screwed onto a pipe section 14 which forms the upper part of the housing for the electric drive motor 15. The lower end of the pump shaft 2 carries a coupling sleeve 17 which is held by a pin 16 and which engages over the upper end of the motor shaft 18. The latter is penetrated by a radial bolt 19, the ends of which protrude between claw-shaped lugs 20 at the lower end of the coupling sleeve 17. The lugs 20 have a larger gap in the circumferential direction than corresponds to the diameter of the bolt 19, so that the coupling has both radial and tangential play. Between the two end faces of the pump shaft 3 and the motor shaft 18, a ball 21 is attached in corresponding recesses of the two shafts, which transmits the axial pressure of the pump shaft 3, which is guided only in the neck bearings 6 and 10, to the motor shaft 18 the upper end of the motor shaft 18 seated, held by a ring nut 32 track washer 22 or its contact surface 23 is received. The latter is fastened in a housing part 24 which is inserted into the cylindrical part 13 of the motor housing and which also carries the guide bearing 25 of the motor shaft 18. The thrust bearing 22, 23, which is supplemented by the counter-track disk 33 seated on the pump shaft 3 above the coupling sleeve 17, therefore absorbs both the axial pressure of the pump rotor and the weight of the motor rotor located below it, so that the lower, not shown end of the Motor shaft only in one neck warehouse needs to be kept. The housing of the motor is therefore not subject to tensile stress and can therefore be formed in its middle part by the stator core itself, which does not require a special housing jacket to complete it.

Das untere Führungslager 6 der Pumpenwelle 3 liegt unterhalb der Wassereintrittsöffnungen 26 des Gehäuserohres 1 und ist durch eine auf der Pumpenwelle 3 befestigte Glocke 27 vor Verunreinigungen geschützt, die in dem durch die Öffnungen 26 der Pumpe zuströmenden Brunnenwasser enthalten sind. Das Lager 6 wird durch Wasser geschmiert, das unterhalb der Sandglocke 27 durch einen zwischen dem Lagergehäuse 8 und der Pumpenwelle 3 befindlichen Spalt 28 den Laufflächen des Lagers 6 zufließt. Um gröbere Verunreinigungen von der Pumpe fernzuhalten, sind die Wassereintrittsöffnungen 26 des Gehäuserohres 1 an der Innenseite durch ein mit siebartigen Durchbrechungen versehenes Rohr 29 abgedeckt, das eng an der Innenwand des Gehäuserohres 1 anliegt und sich an seinem unteren Ende gegen das Lagergehäuse 8 und an seinem oberen Ende gegen den Pumpenteil 2 der untersten Pumpenstufe legt. Dieses siebartige Rohr 29 dient gleichzeitig auch als Distanzstück, da es beim Einschrauben des Druckstutzens 11 in das Gehäuserohr 1 den auf sämtliche Pumpenstufen ausgeübten Preßdruck auf das von dem Sprengring 9 gehaltene Lagergehäuse 8 überträgt, so daß ein sehr fester Halt der ganzen Pumpenteile in dem Gehäuserohr 1 und damit ein sehr stabiler Aufgabe der Pumpe erreicht wird.The lower guide bearing 6 of the pump shaft 3 lies below the water inlet openings 26 of the housing tube 1 and is protected from impurities in the well water flowing through the openings 26 of the pump by a bell 27 attached to the pump shaft 3. The bearing 6 is lubricated by water which flows under the sand bell 27 through a gap 28 located between the bearing housing 8 and the pump shaft 3 to the running surfaces of the bearing 6. In order to keep coarse impurities away from the pump, the water inlet openings 26 of the housing tube 1 are covered on the inside by a tube 29 provided with sieve-like openings, which lies tightly against the inner wall of the housing tube 1 and at its lower end against the bearing housing 8 and at its the upper end against the pump part 2 of the lowest pump stage. This sieve-like tube 29 also serves as a spacer because when the pressure nozzle 11 is screwed into the housing tube 1 it transfers the pressure exerted on all pump stages to the bearing housing 8 held by the snap ring 9, so that the entire pump parts are held very firmly in the housing tube 1 and thus a very stable task of the pump is achieved.

Der Motor erhält seinen Strom durch das Kabel 30, das vorzugsweise als Flachkabel ausgebildet und außen am Gehäuserohr 1 an der Pumpe entlang geführt ist, so daß es in radialer Richtung nur wenig Raum beansprucht. Das Einschrauben des Gehäuserohres 1 der Pumpe in den Gehäusering 13 des Motors wird durch das Kabel 30 nicht behindert, denn dieses ist in einer Aussparung 31 des Gehäuseringes 13 unterhalb des Gehäuserohres 1 seitlich aus dem Motor herausgeführt. Die Aussparung 31 wird dann zweckmäßig durch geeignete Dichtungsmassen vergossen.The motor receives its current through the cable 30, which is preferably designed as a flat cable and is guided on the outside of the housing tube 1 along the pump, so that it takes up little space in the radial direction. The screwing of the housing tube 1 of the pump into the housing ring 13 of the motor is not hindered by the cable 30, because this is led out laterally from the motor in a recess 31 of the housing ring 13 below the housing tube 1. The recess 31 is then expediently cast by means of suitable sealing compounds.

Die vorgeschlagene Bauart ermöglicht in besonders einfacher Weise lediglich durch Zusammenschrauben der Gehäuseteile und Zusammenstecken der Wellenenden in die Kupplungshülse der Pumpenwelle einen Zusammenbau von Pumpe und Motor, da jeder dieser beiden Teile für sich und unabhängig von dem anderen mit einer Lagerung für seine Welle versehen ist. Die Unterbringung der Pumpe in dem Gehäuserohr hat den weiteren Vorteil, daß bei kleinstem Außendurchmesser beliebig viele Pumpenstufen vorgesehen werden können, so daß auch bei sehr geringem Durchmesser der Pumpenwelle ein einwandfreier Sitz der Laufräder und eine genügend stabile Ausbildung der ganzen Pumpe gesichert ist. Die hierbei vorgesehene Steckkupplung hat den weiteren Vorteil, daß beispielsweise bei Verwendung von zwei diametral gegenüberliegenden Klauen ein so großes tangentiales Spiel erhalten werden kann, daß der Motor beim Anlauf nur seine Lagerreibung zu überwinden braucht und erst bei einer gewissen Geschwindigkeit mit der Pumpe gekuppelt wird, da erst dann der Bolzen 19 zum Anliegen an der Kupplungshülse 17 kommt. Das Anlaufmoment des Motors kann somit gering sein, so daß auch ein Einphasen-Induktionsmotor, dessen Anlaufmoment bekanntlich bedeutend kleiner ist als bei einem Drehstrommotor, zum Antrieb der Pumpe verwendet werden kann. Die Lagerreibung des Motors ist schon wegen des im Motorteil befindlichen Spurlagers etwas größer als die des Pumpenläufers, so daß der Motorläufer beim Auslauf gegenüber dem Pumpenläufer zurückbleibt. Außerdem fließt das Wasser kurz vor dem Schließen des am Fuße der Steigleitung angebrachten Rückschlagventils in die Pumpe zurück und treibt diese als Turbine an. Durch diese Differenz der Lagerreibungen und die sich beim Auslauf ergebende Turbinenwirkung wird erreicht, daß sich der Bolzen 19 in die für den Anlauf günstige Lager zur Kupplungshülse 17 einstellt, indem das Spiel der Kupplung in der Drehrichtung vor dem Bolzen 19 liegt.The proposed design enables the pump and motor to be assembled in a particularly simple manner by simply screwing the housing parts together and plugging the shaft ends into the coupling sleeve of the pump shaft, since each of these two parts is provided with a bearing for its shaft independently of the other. The housing of the pump in the housing tube has the further advantage that any number of pump stages can be provided with the smallest outer diameter, so that a perfect fit of the impellers and a sufficiently stable design of the entire pump is ensured even with a very small diameter of the pump shaft. The plug-in coupling provided here has the further advantage that, for example, when using two diametrically opposed claws, such a large tangential play can be obtained that the motor only needs to overcome its bearing friction when it starts up and is only coupled to the pump at a certain speed because only then does the bolt 19 come to rest against the coupling sleeve 17. The starting torque of the motor can thus be low, so that a single-phase induction motor, whose starting torque is known to be significantly smaller than that of a three-phase motor, can also be used to drive the pump. The bearing friction of the motor is somewhat greater than that of the pump rotor because of the thrust bearing located in the motor part, so that the motor rotor lags behind the pump rotor when it coasts to a stop. In addition, shortly before the non-return valve at the foot of the riser closes, the water flows back into the pump and drives it as a turbine. This difference in the bearing friction and the turbine effect resulting from the run-down ensure that the bolt 19 adjusts itself to the bearing for the coupling sleeve 17, which is favorable for the start-up, in that the play of the coupling lies in front of the bolt 19 in the direction of rotation.

Bei Zusammenbau von Pumpe und Motor kann die axiale Einspielung der beiden Wellen in besonders einfacher Weise dadurch erhalten werden, daß man das Gehäuserohr 1 der Pumpe soweit in den Gehäusering 13 des Motorkopfes einschraubt, bis die auf der Pumpenwelle 3 sitzende Gegenspurscheibe 33 zur Anlage an dem unteren Ende des Halslagers 6 kommt. Der notwendige Spalt zwischen der Gegenspurscheibe 33 und dem Lager 6 wird dadurch erreicht, daß man das Gewinde im Motorkopf 13 um eine der Steigung von z.B. 0,5 mm entsprechenden Gewindelänge zurückschraubt und dann beispielsweise durch eine kurze radiale Schraube sichert.When assembling the pump and motor, the axial recording of the two shafts can be obtained in a particularly simple manner by screwing the housing tube 1 of the pump into the housing ring 13 of the motor head until the counter-pulley 33 on the pump shaft 3 rests against the lower end of the neck bearing 6 comes. The necessary gap between the counter-track disk 33 and the bearing 6 is achieved by screwing back the thread in the motor head 13 by a thread length corresponding to the pitch of e.g. 0.5 mm and then securing it with a short radial screw, for example.

Infolge der Anordnung des Spurlagers 22, 23 an der Oberseite des Motorteiles ist die untere Lagerung der Motorwelle nicht belastet. Das untere Lagerschild braucht somit keine Kräfte aufzunehmen und kann unmittelbar unter Fortfall eines Gehäuses an dem Ständerblechpaket befestigt werden. Die Ersparung des Gehäusemantels ermöglicht eine weitere Verringerung des Außendurchmessers des Motors. Der Zusammenhalt der Ständerbleche kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß an der Außenseite des Blechpaketes eine oder mehrere Längsschweißnähte vorgesehen werden, die eine ausreichende Festigkeit des keiner Zugbeanspruchung ausgesetzten Ständerblechpaketes sichert.As a result of the arrangement of the thrust bearing 22, 23 on the top of the motor part, the lower bearing of the motor shaft is not loaded. The lower end shield therefore does not need to absorb any forces and can be fastened directly to the stator core without the need for a housing. The elimination of the casing shell enables the outside diameter of the motor to be further reduced. The cohesion of the stator laminations can be achieved, for example, by providing one or more longitudinal weld seams on the outside of the laminated core, which ensure sufficient strength of the stator laminated core, which is not exposed to tensile stress.

Das innere des Motors wird in üblicher Weise mit Reinwasser angefüllt, das durch in dem oberen Lagerdeckel 24 des Motorteiles vorgesehene Durchbrechungen 34 auch in den die Kupplung 17, 19 enthaltenden Raum gelangt, in dem es durch den im unteren Lagergehäuse 8 des Pumpenteiles vorgesehenen Kanal 7 und den Spalt 28 unterhalb der Sandglocke 28 dauernd ergänzt wird.The interior of the motor is filled in the usual way with pure water, which also reaches the space containing the coupling 17, 19 through openings 34 provided in the upper bearing cover 24 of the motor part, in which it passes through the channel 7 provided in the lower bearing housing 8 of the pump part and the gap 28 below the sand bell 28 is continuously supplemented.

Die übrige Ausbildung des Motors hinsichtlich seiner wasserfesten Wicklung, seinen wassergeschmierten Lagerungen usw. entspricht der an sich bekannten Bauweise.The rest of the design of the motor with regard to its waterproof winding, its water-lubricated bearings, etc. corresponds to the construction known per se.

Claims

1) Electrically driven submersible centrifugal pump with a large number of stages for installation in narrow pipe wells, characterized in that all pump stages are installed in a one-piece, preferably seamless pipe, which is connected, preferably screwed, to the motor, which has approximately the same diameter as the pipe and is arranged below the pump is.

2) submersible centrifugal pump according to claim 1, characterized in that the tube serving as the pump housing contains at its lower end a bearing for the pump shaft which is connected to the motor shaft by an axially pluggable coupling.

3) submersible centrifugal pump according to claim 2, characterized in that a coupling sleeve is attached to the end of the pump shaft, in whose claw-shaped recesses radial approaches of the motor shaft, preferably the ends of a radial bolt penetrating the motor shaft, engage.

4) submersible centrifugal pump according to claim 3, characterized in that the coupling has a tangential play through which an unloaded start-up of the motor is made possible.

5) submersible centrifugal pump according to claim 1 and 2, characterized in that the lower bearing of the pump shaft is arranged in a housing forming the lower limit of the pump suction opening which is covered by a sand bell to protect the bearing from contamination.

6) Submersible centrifugal pump according to claim 1, characterized in that the pump stages are pressed by a head part screwed into the upper end of the housing tube, preferably designed as a pressure port, against a pipe section supported on an inner shoulder of the housing tube, e.g. a snap ring over the lower bearing housing, and thereby firmly are held together.

7) Submersible centrifugal pump according to claim 6, characterized in that the pipe section supporting the pump stages is designed as a sieve that covers the suction openings made in the pump housing on the inside.

8) submersible centrifugal pump according to claim 1, characterized in that the undivided pump shaft is provided with several, preferably three longitudinal grooves through which the impellers pushed onto the shaft receive a firm seat.

9) submersible centrifugal pump according to claim 2, characterized in that a ball is connected between the shaft ends of the pump and the motor for transmitting the axial load of the pump rotor to a thrust bearing arranged in the motor part, preferably on the top of the motor.

10) submersible centrifugal pump according to claim 1, characterized in that the tubular pump housing is connected to the upper part of the motor by a threaded ring which is provided with a recess for the introduction of the power supply cable into the motor.