DK165516B

DK165516B - Fastening of a rotating element to a driving shaft, in particular a pump rotor to the associated drive shaft

Info

Publication number: DK165516B
Application number: DK192290A
Authority: DK
Inventors: Jens Anton Naesthold Mikkelsen
Original assignee: Lind Jensens Maskinfabrik A S
Priority date: 1990-08-13
Filing date: 1990-08-13
Publication date: 1992-12-07
Also published as: DK192290A; DK192290D0; DK165516C

Description

iin

DK 165516BDK 165516B

Opfindelsen angår en fastgørelse af et roterende element til en drivende aksel, især en pumperotor til den tilhørende drivaksel, hvor der bruges sprængstifter eller lignende belastningsafhængige fikseringsmidler.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention This invention relates to attaching a rotating member to a driving shaft, in particular a pump rotor to the associated drive shaft, where blasting pins or similar load-dependent fixers are used.

5 Der kendes en gyllepumpe udformet som en dykpumpe af centrifugaltypen, hvor pumpehjulet er fastgjort til drivakslen med sprængstifter, der brækker over ved en forud fastlagt belastning på pumpehjulet for at bryde forbindelsen mellem drivakslen og pumpehjulet for at 10 undgå skade på vitale dele i konstruktion, såsom at drivakslen slås skæv som følge af, at en hård genstand kiler sig ind under pumpehjulet og pumpehusets bund. I gylle kan der forekomme hårde genstande som brudstykker af bindsler, bolte, skruer og andre metalgenstande, der 15 falder eller fejes gennem spalteristene i gulvet ned i gyllen, hvor de kan føres med under pumpning af gyllen.A manure pump is known as a centrifugal type submersible pump in which the impeller is attached to the drive shaft with burst pins breaking at a predetermined load on the impeller to break the connection between the drive shaft and impeller to avoid damage to vital parts in construction, such as the drive shaft being skewed as a hard object wedges under the impeller and the bottom of the pump housing. In manure, hard objects can appear such as fragments of bindings, bolts, screws and other metal objects that fall or are swept through the slats in the floor into the manure, where they can be carried while pumping the manure.

Selv om sprængstifterne brydes, når pumpehjulet sætter sig fast, viser det sig imidlertid i praksis, at drivakslen alligevel i mange tilfælde slås skæv med en deraf 20 følgende reparation til følge. Det sker helt sikkert i de tilfælde, hvor der i den ene side kiler sig noget fast ind under pumpehjulets underside og pumpehusets bund. Problemet er ikke begrænset til pumpning af gylle, men kendes alle steder fra, hvor pumpemediet indeholder 25 faste genstande, eller der er risiko herfor.However, even if the detonators break when the impeller gets stuck, it turns out in practice, however, that in many cases the drive shaft is nevertheless skewed with a consequent repair. This certainly happens in cases where, on the one hand, something wedges into the bottom of the impeller and the bottom of the pump housing. The problem is not limited to pumping manure, but is known everywhere or where the pumping medium contains 25 solid objects or is at risk.

Den opgave, der ligger til grund for opfindelsen har været at løse det problem: at undgå at den drivende aksel slås skæv som følge af, at det roterende element sætter sig fast eller på anden måde udsættes for kræf-30 ter, der kan slå drivakslen skæv eller beskadige andre af maskinens vitale dele.The object of the invention has been to solve the problem: to avoid skewing the driving shaft as a result of the rotating element getting stuck or otherwise exposed to forces that can hit the drive shaft damaging or damaging other vital parts of the machine.

Opgaven løses ifølge opfindelsen ved en fastgørelse, hvor kontaktfladerne mellem drivaksel og det roterende element er sfærisk, idet de sfæriske flader er 35 udformet i selve akslen/elementet eller udgøres af et leje derimellem. Hvis det roterende element udsættes forThe task is solved according to the invention by a fastening in which the contact surfaces between the drive shaft and the rotating element are spherical, the spherical surfaces being formed in the shaft / element itself or constituted by a bearing therebetween. If the rotating element is exposed

DK 165516BDK 165516B

2 utilsigtede kraftpåvirkninger, vil fikseringen brydes, og man vil undgå skade på vitale dele i konstruktionen.2 inadvertent force effects, the fixation will be broken and damage to vital parts of the structure will be avoided.

Det roterende element vil stå stille, men drivakslen vil løbe videre i det sfæriske leje uden beskadigelse af 5 akslen. Selvom det roterende element belastes til at indtage en skrå stilling i forhold til drivakslens længdeakse, vil denne ikke blive beskadiget, da der sker en drejning i det sfæriske leje, der hensigtsmæssigt er et giideleje, men det kan også være et kugleleje. Lejet kan 10 være et særskilt leje, der indbygges i konstruktionen, eller det kan udformes i maskinelementerne, hensigstmæs-sigt i nav og et flangestykke. Fikseringen af lejet kan foretages med mindst en sprængstift, der indføres i en boring, der strækker sig fra den ene lejedel til den 15 anden.The rotating element will remain stationary, but the drive shaft will continue in the spherical bearing without damage to the shaft. Although the rotating member is loaded to assume an oblique position with respect to the longitudinal axis of the drive shaft, it will not be damaged as there is a rotation in the spherical bearing which is suitably a guide bearing, but it can also be a ball bearing. The bearing 10 may be a separate bearing incorporated in the structure, or it may be formed in the machine elements, suitably in hub and a flange piece. The fixing of the bearing can be done with at least one burst pin inserted into a bore extending from one bearing part to the other.

Opfindelsen skal i det følgende forklares nærmere i forbindelse med en gyllepumpe udformet som en dykpumpe af centrifugaltypen i to forskellige udformninger, hvor 20 fig. 1 viser et længdesnit gennem pumpen i en før ste udformning med et særskilt leje, og fig. 2 viser et udsnit i pumpen i en anden udformning, hvor lejet er udformet i maskinelementerne.The invention will now be explained in more detail in connection with a manure pump designed as a centrifugal-type submersible pump in two different designs, in which FIG. 1 shows a longitudinal section through the pump in a first embodiment with a separate bearing, and fig. 2 is a sectional view of the pump of another embodiment, the bearing being formed in the machine elements.

25 I korte træk omfatter pumpen vist i fig. 1 et sammensat motor- og pumpehus 2, 4 med en løftebøjle 6 for oven. Et strømforsyningskabel 8 for elmotoren 10 er ført væsketættende ind i motorhuset.Briefly, the pump shown in FIG. 1 shows a composite motor and pump housing 2, 4 with a lifting hanger 6 above. A power supply cable 8 for the electric motor 10 is fluid-sealed into the motor housing.

30 I pumpehuset sidder der i sugeåbningen et pumpehjul 12 udformet med en skærende kant, der samvirker med skærekanter i pumpehusets bund, der er udformet som en demonterbar skæreplade 14.30 In the pump housing, there is in the suction opening a impeller 12 formed with a cutting edge, which cooperates with cutting edges in the bottom of the pump housing, which is designed as a removable cutting plate 14.

Pumpehjulet er fastgjort til en ringformet flange 35 16, der på sin side over et kugleled 18 er fastgjort til et nav 20, der igen er fastgjort til motorens drivaksel 4 3The impeller is attached to an annular flange 35 16 which, in turn, is mounted over a ball joint 18 to a hub 20 which is again attached to the motor shaft 4 3

DK 165516BDK 165516B

22, der er ført væsketættende ned i pumpehuset.22, which is fluid-sealed down into the pump housing.

Ledlejets to dele er indbyrdes fikseret med to sprængstifter 24 indført i radiære udboringer i flangen og gennem lejet.The two parts of the guide bearing are mutually fixed with two bursting pins 24 inserted in radial bores in the flange and through the bearing.

5 Pumpen er som anført særlig beregnet til pumpning af gylle, og hvor strå og lignende klippes over mellem pumpehjulet og skærepladens skærekanter. Skulle der kile sig et metalstykke ind under pumpehjulet og skærepladen, brydes sprængstifterne, og i uheldigste tilfælde vil 10 pumpehjulet kæntre, hvilket i kendte pumper vil resultere i en skæv drivaksel. Her ved opfindelsen vil flangen, hvorpå pumpehjulet er monteret, blot dreje i ledlejet uden belastning på drivakslen. Pumpehjulet vil stå stille, og man vil afbryde for motoren, når gyllen ikke 15 længere strømmer gennem pumpeledningen.5 As mentioned above, the pump is specially designed for pumping manure and where straw and the like are cut between the impeller and the cutting edge of the cutting plate. Should a metal piece wedge under the impeller and cutting plate, the bursting pins are broken, and in the unfortunate case, the impeller will fail, which in known pumps will result in a distorted drive shaft. In this invention, the flange on which the impeller is mounted will simply rotate in the articulated bearing without strain on the drive shaft. The impeller will stand still and the engine will shut down when the slurry no longer flows through the pump line.

Reparationen er forholdsvis enkel, idet pumpen blot trækkes op af gyllen. Skærepladen demonteres ved at løsne de dertil hørende bolte 26, ligesom pumpehjulet demonteres fra flangen ved at løsne de respektive bolte 20 28. De defekte sprængstifter kan derefter slås ud med en dorn og nye isættes. Efter samling af pumpehjul og skæreplade er pumpen atter klar til brug.The repair is relatively simple as the pump is simply pulled up by the slurry. The cutting plate is removed by loosening the associated bolts 26, as well as the impeller is removed from the flange by loosening the respective bolts 20 28. The defective bursting pins can then be knocked out with a mandrel and new inserts. After assembly of impeller and cutting plate, the pump is ready for use again.

Ved pumper af denne type samt ved mange andre pumpekonstruktioner vil det være muligt at ændre de eksi-25 sterende pumper ved at indsætte et sfærisk leje mellem pumpehjul og drivaksel.For pumps of this type as well as for many other pump designs, it will be possible to change the existing pumps by inserting a spherical bearing between impeller and drive shaft.

Forskellen mellem udformningen i fig. 1 og fig. 2 er, at lejet ved konstruktionen vist i fig. 1 er et særskilt leje, mens lejet ved konstruktionen i fig. 2 er 30 udformet i maskinelementerne. Om de samme maskinelemen-ter benyttes samme henvisningsbetegnelser som i fig. 1.The difference between the design of FIG. 1 and FIG. 2 is that the bearing of the structure shown in FIG. 1 is a separate bearing, while in the construction of FIG. 2 is formed in the machine elements. If the same machine elements are used, the same reference numerals as in FIG. First

På den nederste side af navet 20 er der udformet en konveks sfærisk lejeflade 30. Flangepladen, der bærer pumpehjulet 12 er lavet af en underste og en øverste 35 del 16a, 16b, der samlet danner en konkav sfærisk lejeflade 32 omkring navets lejeflade. Produktionsteknisk er 4On the lower side of the hub 20, a convex spherical bearing surface 30 is formed. The flange plate supporting the impeller 12 is made of a bottom and an upper portion 16a, 16b, which together form a concave spherical bearing surface 32 around the bearing surface of the hub. Production engineering is 4

DK 165516BDK 165516B

dette en mere fordelagtig løsning end den første.this a more advantageous solution than the first.

Indenfor pumpeområdet kan nævnes, at opfindelsen vil være anvendelig i forbindelse med pumper til spildevand og omrører til spildevandsrensningsanlæg. Af andre 5 områder kan nævnes maskiner, hvormed der foretages ud-fræsninger eller boringer, og hvor der altid vil være en latent risiko for, at det roterende element kan komme til at sidde fast.Within the pumping area it can be mentioned that the invention will be applicable in connection with waste water pumps and sewage treatment plant agitators. Other 5 areas include machines for making cut-outs or bores and where there is always a latent risk that the rotating element may get stuck.

Claims

5 DK 165516B

1. Attachment of a rotating element to a driving shaft, in particular a pump rotor (12) to the associated drive shaft (22) using explosive pins (24) or similar load-dependent fixing means, characterized in that the contact surfaces between the shaft and element is spherical in that the spherical faces are formed in the shaft / element itself or are formed by a bearing therebetween.