ES2218859T3 - Una bomba centrifuga formada por prensado y soldadura y su procedimiento de fabricacion. - Google Patents
Una bomba centrifuga formada por prensado y soldadura y su procedimiento de fabricacion.Info
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Abstract
Una bomba centrífuga formada por prensado y soldadura, que consiste en una brida de entrada (8), una brida de descarga (23), una cubierta trasera (5), una caja de bomba (1), y un impulsor (2), en la que en la caja de bomba (1) hay una cámara espiral enteriza de aproximadamente 360º prensada entre la caja de bomba (1) y el impulsor (2), la cámara se extiende gradual y radialmente hacia el exterior en la dirección del flujo del fluido, su sección transversal se parece en líneas generales a un semicírculo, existiendo también una abertura de descarga (22) formada en líneas generales como una elipse, estando el cuello (3) de abertura de descarga conectado a la abertura de descarga (22) de la caja de bomba (1), en la que el cuello (3) de abertura de descarga de la caja de bomba (1) está soldado a la abertura de descarga (22) de la caja de bomba (1) con una forma de elipse diametralmente variable, y en la que la superficie exterior axial en la junta de la caja de bomba (1) y la brida de entrada (8) es una cámara con una curvatura que varía gradualmente, y en la que la curvatura de la superficie exterior axial de la caja de bomba (1) varía de acuerdo con la altura que se extiende radialmente, siendo menor la curvatura axial cuanto mayor es la extensión radial, que se caracteriza porque en la caja de bomba (1) hay soportes (10) de anillo del laberinto, que conectan y soportan el lado interior y el lado exterior del lugar donde ambos nervios (9) de la brida de entrada (8) y los soportes (10) de anillo del laberinto sostienen la caja de bomba.
Description
Una bomba centrífuga formada por prensado y
soldadura y su procedimiento de fabricación.
Este invento se refiere a una bomba y a su
procedimiento de fabricación, más en particular a una bomba
centrífuga formada prensando y soldando láminas de metal y su
procedimiento de fabricación.
La bomba para propósitos industriales es un tipo
de producto de mecánica general de gran necesidad, y se aplica a una
variedad de campos industriales. Las bombas son fabricadas
normalmente por colada o moldeo, que es un procedimiento que consume
mucha energía, material y mano de obra y que puede contaminar el
medio ambiente. La fabricación de algunas partes de las bombas de
flujo pequeño y de gran altura de elevación, por ejemplo, la de
pequeño flujo, impulsor estrecho, es imposible por medio de colada,
debido a las limitaciones del procedimiento. Por consiguiente, se
investiga la producción de impulsores con láminas de metal por el
método de prensado y soldadura para fabricar la bomba centrífuga por
prensado. En algunas de las bombas centrífugas convencionales
solamente los impulsores se forman únicamente por medio de prensado
y soldadura de proyección de láminas de metal, mientras que las
envolturas o cajas de las bombas siguen estando hechas por colada.
En consecuencia, los inconvenientes del procedimiento convencional
de colada no pueden ser superados fácilmente, y el procedimiento
sigue siendo arduo y los resultados técnicos pobres.
El documento
CN-A-1138670 describe una bomba
centrífuga formada por prensado y soldadura, que consiste en una
brida de entrada, una brida de descarga, una cubierta trasera, una
caja de bomba y un impulsor.
Dicho invento tiene como objeto fabricar todas
las partes de la bomba centrífuga por medio de prensado y soldadura
para reducir la contaminación ambiental, aliviar la intensidad del
trabajo, mejorar la resistencia de la caja de la bomba y sus
características técnicas, y mejorar en gran medida la eficacia
operativa de la bomba.
El inventor del invento presente, de acuerdo con
su larga experiencia en campos tales como el desarrollo, fabricación
y tratamiento de productos prensados, ha producido un diseño
original basado en investigaciones y análisis repetidos, realizando
finalmente el invento presente.
Dirigido a la inadecuación de la tecnología
actual, un objeto del invento es proporcionar una bomba totalmente
fabricada mediante procedimiento de prensado y soldadura. Ésta es
una bomba centrífuga prensada que se caracteriza por su gran
robustez y alta eficacia operativa; la robustez y la rigidez de la
caja de la bomba son lo suficientemente buenas para soportar la
fuerza ejercida por las conducciones y la presión interna.
Otro objeto del invento es proporcionar un
procedimiento de fabricación mediante el cual todas las partes de
una bomba se forman por prensado y soldadura.
Los objetivos del invento pueden ser conseguidos
como sigue: la caja de la bomba, el impulsor, los soportes de anillo
del laberinto, los anillos del laberinto, la cubierta trasera y el
chasis de la bomba se forman por prensado. Está caracterizado el
procedimiento de fabricación por las etapas siguientes: se hace de
metal resistente al desgaste un molde hembra que se pueda abrir. El
interior del molde hembra tiene forma de espiral enteriza de
aproximadamente 360º que aumenta radial y gradualmente hacia el
exterior; su sección transversal se parece en líneas generales a un
semicírculo. El molde macho interior está hecho de material flexible
o elástico deformable por presión. Las láminas de metal son
prensadas para formar una unidad tubular con pestaña o brida, la
cual será insertada entre los moldes. A continuación, se cierran los
moldes y el molde macho, hecho de material flexible o elástico, se
expandirá para que la unidad tubular se expanda en la dirección
radial formando una caja espiral de aproximadamente 360º que aumenta
gradualmente, cuya sección transversal se parece en líneas generales
a un semicírculo. El molde macho interior anteriormente mencionado
puede estar hecho de goma de poliuretano como material flexible o
elástico.
La bomba del invento presente, formada por
prensado tiene una brida de entrada, una brida de descarga, una
cubierta trasera, una caja de bomba y un impulsor, se caracteriza
porque hay una cámara espiral enteriza de aproximadamente 360º, cuya
sección transversal se parece en líneas generales a un semicírculo
que aumenta radial y gradualmente hacia el exterior en la dirección
en que fluye el fluido entre la caja de la bomba y el impulsor.
Además, hay una abertura de descarga que se parece aproximadamente a
una elipse, estando el cuello de descarga unido a la abertura de
descarga de la caja de la bomba.
Se pueden conseguir los objetivos del invento
presente por medio de las etapas siguientes:
La superficie exterior axial de junta entre la
caja de la bomba y la brida de entrada es una cámara con una
curvatura que aumenta gradualmente; la curvatura axial varía de
acuerdo con la altura que se extiende radialmente. Cuanto mayor sea
la extensión radial, menor será la curvatura axial, lo que hace que
el espesor de la placa de las diversas partes de la caja de la bomba
sean más uniformes durante el procedimiento de prensado. Por lo
tanto, la presión de las conducciones está repartida más
regularmente y al mismo tiempo la rigidez y la intensidad de la caja
de la bomba muestran el estado óptimo.
El cuello de descarga en la abertura de la caja
de la bomba está soldado a la caja de la bomba; se parece a una
elipse y su diámetro puede variar. Con esto se cumplen los
requisitos de la sección transversal del fluido que fluye y puede
reducir la resistencia y el ruido, aumentando así la eficacia.
Al menos dos nervios uniformemente distribuidos
están unidos a la caja de la bomba y a la brida de entrada,
distribuyendo uniformemente la presión de las conducciones sobre la
superficie de la caja de la bomba, y reforzando la intensidad de la
brida de la entrada. La sección transversal del nervio tiene forma
de U. Tiene una gran rigidez y puede ahorrar materiales.
En la caja de la bomba hay soportes de anillo del
laberinto que conectan y soportan el lado interior y el lado
exterior del lugar donde tanto los nervios de la brida de entrada
como los soportes de anillo del laberinto sostienen la caja de la
bomba para hacer que los nervios y los soportes de laberinto se
sostengan entre sí y aumenten también la resistencia de la caja de
la bomba.
El impulsor comprende una placa frontal de
impulsor, una placa trasera de impulsor, y un álabe espiral situado
entre las dos placas. Esta estructura puede aumentar efectivamente
la resistencia del álabe del impulsor.
El espacio entre la entrada al impulsor y la
entrada a la caja de la bomba está obturado por los anillos del
laberinto situados en los soportes de anillo del laberinto. De esta
manera, el espacio existente entre las superficies de obturación de
la obturación estático-dinámica es inferior a 0,5
milímetros, y el efecto es bueno.
Para resumir lo que se ha dicho anteriormente,
las características técnicas del invento presente pueden ser
descritas como sigue:
- 1.
- Todas las partes de la bomba centrífuga están formadas prensando y soldando mediante un procedimiento simple, de acuerdo con el cual todas las partes de la bomba centrífuga están hechas de láminas de metal de un espesor que varía entre 0,5 mm y 5 mm. Comparada con la misma bomba formada por colada, el peso de dicha bomba es la cuarta parte, su eficacia es 5-7% superior y su costo es dos tercios del de ésta última. La bomba ahorra energía y materiales y su eficacia de trabajo es elevada. Su uso evita la contaminación ambiental y alivia la intensidad del trabajo. Las láminas de metal pueden estar hechas con placas de acero inoxidable, que son resistentes a la corrosión y son duraderas. Puede transferir o manejar fluido muy viscoso y puede operar en medios ácidos, alcalinos, corrosivos y otros entre el margen de temperaturas de -40ºC a 180ºC.
- 2.
- El procedimiento de fabricación ha sido hábilmente diseñado. La estructura del impulsor supera la dificultad no resuelta por la bomba centrífuga formada por colada con una velocidad de rotación N_{s} inferior a 30 y una abertura de descarga de 1 a 2 mm de anchura. El espesor de la caja de la bomba formada por prensado es uniforme; tiene forma de espiral desigual, asimétrica, que está más adaptada al flujo de los fluidos. La obturación estático-dinámica entre la entrada al impulsor y la entrada a la caja está obturada por anillos de laberinto con una holgura de obturación inferior a 0,5 mm. El cuello de descarga está soldado a la caja de la bomba; la forma de la soldadura recuerda a una elipse y su diámetro varía, sin dejar marca.
- 3.
- La resistencia y la intensidad de la caja de la bomba centrífuga se encuentran ambas en su estado óptimo. La caja puede resistir la máxima fuerza ejercida por las conducciones y la presión interna. Es aplicable de manera muy amplia a casos de flujo pequeño, gran altura de elevación de fluido sometido a presión.
la Figura 1 es una vista esquemática que muestra
la estructura de la bomba centrífuga de acuerdo con el invento
presente;
la Figura 2 es una vista esquemática que muestra
la estructura del impulsor de la bomba centrífuga de acuerdo con el
invento presente;
la Figura 3 es una vista de un corte transversal
del impulsor de bomba centrífuga de acuerdo con el invento
presente;
la Figura 4 es una vista esquemática que muestra
la estructura de los moldes del procedimiento para la fabricación de
la caja de la bomba centrífuga de acuerdo con el invento
presente;
la Figura 5 es una vista de la caja de la bomba
producida de acuerdo con el invento presente;
la Figura 6 ilustra la conexión del cuello de la
abertura de descarga del invento presente.
La caja de bomba 1, el impulsor 2, los soportes
10 de anillo del laberinto, los anillos del laberinto 4, la cubierta
trasera 5 y el chasis 11, están formados por prensado, como se
muestra en la Figura 4. El procedimiento de fabricación de la caja
de la bomba del invento presente es como sigue: un molde hembra 17
que se puede abrir está hecho de metal resistente al desgaste. El
molde hembra tiene forma de una espiral de aproximadamente 360º; su
sección transversal recuerda en líneas generales a un semicírculo
que aumenta gradual y radialmente hacia el exterior. Un molde macho
interior 18 está hecho de material flexible o elástico deformable
por presión, que puede ser goma de poliuretano. Las láminas de
metal, de 0,5 a 5 mm de espesor, son prensadas para formar una
unidad tubular con brida, que será insertada entre los moldes. A
continuación, se cierran los moldes y el molde macho, hecho de
material flexible o elástico, se expandirá para que la unidad
tubular se expanda en la dirección radial formando una caja en
espiral de aproximadamente 360º que aumenta gradualmente, cuya
sección transversal se parece en líneas generales a un semicírculo.
Como se muestra en la Figura 5, la sección transversal radial 52 de
la caja de bomba 1 debe adoptar la forma de una espiral que se abre
gradualmente desde el comienzo I hasta VIII en la dirección radial.
La superficie axial 51 en el extremo de alimentación es una cámara
con curvatura que aumenta gradualmente; la curvatura axial varía de
acuerdo con la altura que se extiende radialmente. Cuanto mayor sea
la extensión radial, menor será la curvatura axial, lo cual hace que
la sección transversal para el paso de fluido del impulsor 2 varíe
más uniformemente y el espesor de las placas de metal en el extremo
de alimentación sea más uniforme. Tanto la rigidez como la
intensidad de la caja de la bomba son mejoradas.
Como se muestra en la Figura 1, la bomba
centrífuga del invento presente consiste en una caja de bomba 1, un
impulsor 2, soportes de anillo 10 del laberinto, anillos del
laberinto 4, una cubierta trasera 5, un eje de bomba 21, un chasis
11, una brida de entrada 8 y una brida de descarga 23. En el centro
de la bomba hay un eje de bomba 21, que comparte el mismo eje con el
motor 13; la caja de bomba 1 está provista con bridas conectadas al
motor. En la caja de bomba 1 hay una cámara espiral enteriza de
aproximadamente 360º, que está prensada entre la caja de bomba 1 y
el impulsor 2. La cámara espiral aumenta gradual y radialmente hacia
el exterior en la dirección en que fluye el fluido; su sección
transversal se parece en líneas generales a un semicírculo. Hay
también una abertura 22 aproximadamente en forma de elipse (Véase la
Figura 5); el cuello 3 de la abertura de descarga está conectado a
la abertura de descarga 22 de la caja de la bomba. El impulsor
comprende la placa frontal 15 del impulsor, la placa trasera 14 del
impulsor y el álabe espiral 16 emparedado entre las dos placas. Está
soldado a un impulsor de flujo estrecho por medio de contacto
sobresaliente (Véase la Figura 2 y la Figura 3). El espacio entre la
entrada del impulsor y la entrada de la caja de la bomba está
obturado por medio de los anillos de laberinto 4 situados en los
soportes 10 de anillos del laberinto. El eje 21 de la bomba que
pasa a través del centro de la cubierta trasera 5 está soportado por
el cojinete 12, y la junta mecánica 6 y el anillo
rompe-agua 7 están instalados y también combinados.
El extremo frontal del eje de la bomba se inserta en el centro de la
caja de la bomba y se conecta fijamente al impulsor. La caja de la
bomba está fijada mediante pernos a la cubierta de la caja del
motor, el cual comparte el mismo eje con la bomba. Los soportes 10
de anillo del laberinto, el cuello 3 de la abertura de descarga y el
chasis 11 están soldados a la caja de la bomba por medio de
contacto sobresaliente. El cuello 3 de la abertura de descarga, con
forma de una elipse diametralmente variable, se conecta a la
abertura 22 en la caja de bomba 1. El nervio 9 está conectado al
lado exterior de la junta de los soportes de anillo 10 del
laberinto y a la caja de bomba 1, con la cual los soportes de
anillo 10 del laberinto están conectados en el interior y en el
exterior del mismo lugar de la caja de la bomba para formar un
soporte mutuo. Al menos dos nervios 9 uniformemente distribuidos
están conectados a la brida de entrada 8.
En resumen, el invento presente proporciona una
bomba centrífuga formada mediante prensado y soldadura con su
efectividad, factibilidad de procedimiento, estructura sólida y
rendimiento excelente. Resulta evidente que el invento presente
posee novedad, inventiva y aplicabilidad práctica. Lo que se ha
mencionado anteriormente es la realización real de este nuevo
procedimiento y de sus principios técnicos. Debe tenerse en cuenta
que cualquier cambio equivalente que no se desvíe de estos
principios técnicos, cuando las funciones que produzca no sobrepasen
el espíritu incluido en esta descripción y en los dibujos, debe ser
considerado dentro del ámbito del invento presente.
El invento presente proporciona una bomba
centrífuga formada por prensado y soldadura, que puede sustituir a
la bomba formada por moldeo. Soluciona el difícil problema del
moldeo de la bomba de pequeño flujo, impulsor estrecho. El
procedimiento de fabricación y la estructura propuesta en el invento
presente aseguran una bomba centrífuga con una resistencia y rigidez
relativamente altas. El espesor de la caja de la bomba es más
uniforme y la fuerza que ejercen las conducciones puede ser
distribuida uniformemente en la superficie de la caja. Una cámara
espiral enteriza es prensada entre la caja de la bomba y el
impulsor. La cámara es asimétrica, no uniforme y aumenta
gradualmente en la dirección del flujo del fluido. Este diseño se
ajusta más a la mecánica del fluido y la bomba puede soportar mayor
presión interna y es más eficaz. Es especialmente adecuada para gran
flujo, gran altura de elevación de agua limpia y fluido viscoso.
Las ventajas del invento presente son las siguientes: en comparación
con la bomba formada por moldeo, su peso es tres cuartas partes
inferior, y su eficacia es superior en 5 a 7%. Puede ahorrar
materiales y energía en gran medida, reducir el costo una tercera
parte, y reducir la contaminación medioambiental.
Claims (6)
1. Una bomba centrífuga formada por prensado y
soldadura, que consiste en una brida de entrada (8), una brida de
descarga (23), una cubierta trasera (5), una caja de bomba (1), y un
impulsor (2), en la que en la caja de bomba (1) hay una cámara
espiral enteriza de aproximadamente 360º prensada entre la caja de
bomba (1) y el impulsor (2), la cámara se extiende gradual y
radialmente hacia el exterior en la dirección del flujo del fluido,
su sección transversal se parece en líneas generales a un
semicírculo, existiendo también una abertura de descarga (22)
formada en líneas generales como una elipse, estando el cuello (3)
de abertura de descarga conectado a la abertura de descarga (22) de
la caja de bomba (1), en la que el cuello (3) de abertura de
descarga de la caja de bomba (1) está soldado a la abertura de
descarga (22) de la caja de bomba (1) con una forma de elipse
diametralmente variable, y en la que la superficie exterior axial en
la junta de la caja de bomba (1) y la brida de entrada (8) es una
cámara con una curvatura que varía gradualmente, y en la que la
curvatura de la superficie exterior axial de la caja de bomba (1)
varía de acuerdo con la altura que se extiende radialmente, siendo
menor la curvatura axial cuanto mayor es la extensión radial, que se
caracteriza porque en la caja de bomba (1) hay soportes (10)
de anillo del laberinto, que conectan y soportan el lado interior y
el lado exterior del lugar donde ambos nervios (9) de la brida de
entrada (8) y los soportes (10) de anillo del laberinto sostienen la
caja de bomba.
2. Una bomba centrífuga formada prensado y
soldadura de acuerdo con la reivindicación 1, que se
caracteriza porque al menos dos nervios (9) uniformemente
distribuidos fijan la caja de bomba (1) a la brida de entrada
(8).
3. Una bomba centrífuga formada por prensado y
soldadura de acuerdo con la reivindicación 1, que se
caracteriza porque dicho impulsor (2) consiste en una placa
impulsora delantera (15), una placa impulsora trasera (14) y un
álabe impulsor espiral (16) situado entre dichas dos placas.
4. Una bomba centrífuga formada por prensado y
soldadura de acuerdo con la reivindicación 1, que se
caracteriza porque entre la entrada al impulsor (2) y la caja
de bomba (1) hay anillos del laberinto (4) situados en los soportes
de anillo (10) del laberinto con el objeto de obturar.
5. Un procedimiento de fabricación de una bomba
centrífuga formada por prensado y soldadura, merced al cual se
forman mediante prensado la caja de bomba (1), el impulsor (2), los
soportes (10) del laberinto, los anillos (4) del laberinto, la
cubierta trasera (5) y el chasis (11), que se caracteriza
porque el procedimiento de fabricación de caja de bomba (1) es como
sigue: se hace un molde hembra (17) que se puede abrir de metal
resistente al desgaste, adoptando el interior del molde hembra una
forma espiral enteriza de aproximadamente 360º, siendo su sección
transversal semejante, en líneas generales, a un semicírculo que
gradual y radialmente aumenta hacia el exterior, estando el molde
interior macho (18) hecho de material flexible o elástico,
deformable por presión, se prensan las láminas de metal para formar
una unidad tubular con brida, la cual será insertada entre los
moldes, a continuación los moldes serán cerrados y el molde macho
(18), hecho de material flexible o elástico, se expandirá para que
la unidad tubular se expanda en la dirección radial para formar una
caja enteriza (1) en espiral de aproximadamente 360º que aumenta
gradualmente, cuya sección transversal se parece en líneas generales
a un semicírculo.
6. El procedimiento de fabricación de una bomba
centrífuga formada por prensado y soldadura de acuerdo a la
reivindicación 1, que se caracteriza porque el material
elástico y flexible situado en el molde interior (19) es goma de
poliuretano.
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