ES2226200T3 - Bomba hidrorrotativa de lujos multiples. - Google Patents

Abstract

Bomba hidrorrotativa (1) de flujos múltiples a) con una carcasa (2) del rodete, que encierra un rodete ubicado en un espacio de trabajo y dispone de dos lados frontales, b) con placas laterales (3, 4) dispuestas en ambos lados frontales, i) donde cada placa lateral (3, 4) dispone, en el lado dirigido hacia la otra placa lateral (3, 4), de una abertura de entrada (7, 9) y de una abertura de salida (8, 10) unidas entre sí, ii) y está prevista una abertura de aspiración para una tubería de entrada y una abertura de presión para una tubería de salida iii)y cada placa lateral dispone de por lo menos una abertura de conexión (11, 12, 13, 14) adicional, c) donde la superficie lateral exterior de cada placa lateral (3, 4) termina a ras con la superficie lateral exterior de la carcasa (2) del rodete y d) la unión de la abertura de entrada (7, 9) y de la abertura de salida (8, 10), así como de la abertura de conexión (11, 12, 13, 14) se lleva a cabo a través de canales (15, 16, 30, 31) ubicados en lacarcasa (2) del rodete, caracterizada porque e) la carcasa (2) del rodete tiene una sección transversal mayoritariamente cuadrada, f) el espacio de trabajo tiene una sección transversal circular y está dispuesto en lo esencial de forma centrada con respecto a la carcasa (2) del rodete y g) los canales (15, 16, 30, 31) están dispuestos en las enjutas que resultan del espacio de trabajo circular en la carcasa (2) del rodete.

Description

Bomba hidrorrotativa de flujos múltiples.

La invención se refiere a una bomba hidrorrotativa de flujos múltiples de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

Del documento US 4 132 504 se conoce una bomba hidrorrotativa según el preámbulo de la reivindicación 1. La carcasa del rodete dispone en lo esencial de una sección transversal circular. En la superficie lateral cilíndrica de la carcasa del rodete están dispuestos nervios radialmente sobresalientes, que discurren en dirección longitudinal y delimitan canales hacia el interior. Esta configuración tiene la desventaja de que el espacio de almacenamiento máximo ocupado por la carcasa de la bomba hidrorrotativa, es decir, altura por anchura, es esencialmente superior al espacio requerido por la forma exterior cilíndrica del resto de la carcasa del rodete. Asimismo, debido a los nervios sobresalientes se forman espacios muertos en los cuales puede acumularse suciedad. También existe el peligro de engancharse en los nervios sobresalientes durante el manejo de la bomba hidrorrotativa.

Otra bomba hidrorrotativa se conoce del documento EP 0 584 106 B1. Se trata de una bomba hidrorrotativa de flujos múltiples, con una carcasa del rodete, que encierra el rodete de la bomba, en cuyos dos lados frontales está dispuesta una placa lateral. Las dos placas laterales sobresalen de la carcasa del rodete en dirección radial, y cada placa lateral dispone, en la parte sobresaliente en el lado dirigido hacia la otra placa lateral, de una abertura de entrada y de una abertura de salida. Estas aberturas se conectan entre sí a través de tubos de unión que discurren en paralelo a la carcasa del rodete, donde una abertura de aspiración está prevista para una tubería de entrada y una abertura de presión para una tubería de salida. En las dos esquinas inferiores pueden estar previstas otras aberturas de conexión, por un lado para el suministro del líquido de servicio y/o para la compensación de la presión entre ambas mitades de la bomba. También estas aberturas están unidas mediante tubos situados en paralelo a la carcasa del rodete. En cada una de las dos placas laterales está moldeado un brazo de soporte que aloja los cojinetes para el apoyo del eje del rodete.

La desventaja de este tipo de construcción consiste por un lado en el espacio requerido para el brazo de soporte y, por otro lado, en el volumen aumentado de los trabajos de montaje para la conexión de los tubos de unión. El número elevado de piezas sobresalientes en la construcción total, como por ejemplo el brazo de soporte y los tubos de unión, constituyen nidos para la acumulación de suciedad que sólo difícilmente puede eliminarse.

El objetivo de la invención consiste en proporcionar una bomba hidrorrotativa genérica, construida de forma más compacta que ocupe menos espacio en comparación con el estado de la técnica.

Este objetivo se logra, partiendo del preámbulo, en combinación con la parte caracterizadora de la reivindicación 1. Las reivindicaciones dependientes comprenden configuraciones ventajosas.

De acuerdo con la invención, la superficie exterior lateral de cada placa lateral termina a ras con la superficie exterior lateral de la carcasa del rodete, y la unión de las aberturas de entrada y salida, así como de las aberturas de conexión, se lleva a cabo mediante canales ubicados en la carcasa del rodete. Esta configuración tiene la ventaja de que no existen piezas sobresalientes que pueden formar nidos para la acumulación de suciedad, por lo que el equipo completo puede limpiarse con mayor facilidad. Otra ventaja consiste en que se suprime el montaje de tubos de unión colocados por separado, ya que forman una parte integrada de la carcasa del rodete. Por ejemplo, es posible moldearlos en el proceso de fabricación directamente durante la colada. Las placas laterales pueden abridarse sencillamente en la superficie frontal correspondiente de la carcasa del rodete mediante tornillos pasantes. La sección transversal de la carcasa del rodete es casi cuadrada, las superficies laterales están ligeramente curvadas hacia fuera con una transición redondeada en las zonas de los bordes laterales. Los canales de unión se encuentran en las enjutas formadas por la sección transversal aproximadamente cuadrada de la carcasa del rodete y el espacio de trabajo circular, donde este espacio circular se encuentra aproximadamente en el centro de la carcasa del rodete. Aproximadamente significa que el eje del espacio de trabajo coincide exactamente con el de la carcasa del rodete, o es excéntrico en unos milímetros con respecto a la carcasa del rodete. Por ejemplo, el eje del espacio de trabajo es excéntrico en 5 mm en dirección hacia la posición de las 12 horas de las agujas del reloj frente al eje de la carcasa del rodete. Independientemente de la excentricidad, que está relacionada con el comportamiento dinámico en servicio de la bomba, es posible disponer el taladro en la carcasa del rodete de forma desplazada con respecto al contorno exterior, preferentemente en dirección a la posición de las 6 horas de las agujas del reloj. Como resultado, la geometría de los canales de aspiración y presión, situados en la parte superior, puede diseñarse con dimensiones mayores que la de los canales para el líquido de servicio y las partículas de suciedad, situados en la parte inferior. La ventaja consiste en que a través de esta medida pueden adaptarse las secciones transversales a los caudales volumétricos requeridos y a las velocidades de flujo resultantes.

De forma conocida, una de las aberturas de conexión, situadas en la parte inferior, está prevista para el suministro del líquido de servicio. La segunda abertura de conexión está configurada de acuerdo con la invención como canal de extracción de partículas de suciedad, provisto de canales de unión que se extienden radialmente al espacio de trabajo. De esta manera se logra que las partículas de suciedad arrastradas se proyecten hacia fuera en el espacio de trabajo, debido al efecto de la fuerza centrífuga, y la fuerza centrífuga las presiona a través de las aberturas en la pared del espacio de trabajo hacia dentro del canal de extracción, que discurre en dirección longitudinal. En determinados intervalos es posible eliminar las partículas de suciedad acumuladas en el canal de extracción.

A fin de lograr un máximo de flexibilidad en el montaje de las tuberías de conexión, en función de las condiciones de montaje, se propone como variante achaflanar la zona de la superficie frontal de la placa lateral, opuesta a la carcasa del rodete, que comprende la abertura de entrada y la abertura de salida. Preferentemente, el achaflanado tiene un ángulo de 45º. Esto tiene la ventaja de que la tubería de entrada puede montarse tanto hacia arriba como hacia delante, de modo que ocupa poco espacio. De la misma manera están previstas aberturas de entrada y de salida, configuradas de forma idéntica en ambas placas laterales, que pueden ser cerradas alternativamente, por lo que es posible realizar la conexión de la tubería de entrada o de salida opcionalmente desde uno u otro lado de la bomba hidrorrotativa. El principio de entrada opcional en uno u otro lado es válido también con respecto al líquido de servicio. La distribución a los lugares requeridos se lleva a cabo a través del canal de unión integrado en la carcasa del rodete. En el sentido de evitar acumulaciones de partículas de suciedad, y para lograr un tipo de construcción compacto, en ambas placas laterales están integrados de acuerdo con la invención tanto la obturación como el apoyo del eje del rodete. Preferentemente, la obturación está ubicada en una carcasa de obturación y el apoyo en una carcasa de cojinete por separado. Ambas carcasas están atornilladas entre sí de forma obturada. La ventaja de esta configuración reside en que la unidad, es decir, las carcasas de obturación y de cojinete, puede desmontarse completamente retirando la misma del eje del rotor. El eje del rotor se apoya en este caso en dos levas integradas en el disco de control correspondiente. De esta manera es posible cambiar los retenes desgastados del eje sin tener que desmontar la máquina del vehículo y sin necesidad de desarmarla completamente.

En el dibujo se explica con más detalle un ejemplo de realización de la bomba hidrorrotativa de flujos múltiples, configurada de acuerdo con la invención. En las figuras se muestra:

Fig. 1 Vista en perspectiva de una bomba hidrorrotativa de flujos múltiples, configurada de acuerdo con la invención.

Fig. 2 Vista frontal de una placa lateral en estado colado

Fig. 3 Vista según la línea de corte A - A en la figura 4

Fig. 4 Vista según la línea de corte B - B en la figura 2

Fig. 5 Vista según la línea de corte D - D en la figura 4

Fig. 6 Vista según la línea de corte E - E en la figura 5

Fig. 7 Vista según la línea de corte C - C en la figura 2

Fig. 8 Vista en corte longitudinal a través de la bomba hidrorrotativa de flujos múltiples, configurada de acuerdo con la invención.

Fig. 9 Vista según la línea de corte F - F en la figura 8

En la figura 1 se muestra una vista en perspectiva de una bomba hidrorrotativa 1 de flujos múltiples, configurada de acuerdo con la invención. Se compone de una carcasa 2 del rodete y de dos placas laterales 3, 4 fijadas en la misma. La placa lateral 3, delantera en esta figura, corresponde al lado de accionamiento, con el eje 5 del rotor que acciona la bomba. En esta figura se puede apreciar claramente que las placas laterales 3, 4 terminan a ras con el contorno exterior de la carcasa 2 del rodete. Cada placa lateral dispone en ambas superficies laterales de entalladuras 6 para alojar los tornillos pasantes de fijación de las placas laterales 3, 4 en el lado frontal correspondiente de la carcasa 2 del rodete. En la zona superior están previstas aberturas 7, 8, donde la abertura 7 izquierda de la placa lateral 3 delantera es, en este ejemplo de realización, la abertura de entrada en el lado de aspiración, y la abertura 8 a la derecha es la abertura de salida en el lado de presión. La placa lateral 4 posterior dispone también de aberturas 9, 10 idénticas. De acuerdo con la invención, cada placa lateral 3, 4 está provista en la zona inferior de por lo menos una abertura de conexión 12, 14, preferentemente para la conexión del líquido de servicio. No obstante, puede estar prevista una abertura de conexión 11, 13 adicional, por ejemplo como canal de extracción de partículas de suciedad. En esta figura no se pueden ver tanto las aberturas 9, 10 como las aberturas de conexión 13, 14 en la placa lateral 4 posterior.

En las siguientes figuras 2 a 7 se explican los detalles de la placa lateral 3 ó 4, respectivamente, configurada de acuerdo con la invención. En la figura 2 se muestra la placa lateral 3, situada en la figura 1 en la parte delantera, en estado colado. Como se puede apreciar, las aberturas de entrada y de salida 7, 8 se moldean durante la colada, mientras que las aberturas de conexión 11, 12 inferiores (figura 1) aún están por taladrar.

En las figuras 3 a 7 se muestra en vistas en corte o en corte parcial, respectivamente, la conducción de los canales en la placa lateral 3 seleccionada. Debido a que se trata de una máquina de dos flujos (véase la figura 8), a través de la placa lateral 3, 4 se lleva a cabo por un lado la distribución del gas a suministrar o a expulsar a la cámara derecha en la figura 8 y, por otro lado, a través de los canales 15, 16, ubicados en la carcasa 2 del rodete, a la cámara situada a la izquierda en la figura 8. Lo mismo se encuentra en vigor tanto para el lado de aspiración 17 como para el lado de presión 18.

Cada placa lateral 3, 4 dispone en el centro de un taladro 19 escalonado para alojar la obturación y el cojinete del eje 5 del rotor (figura 8). En el lado frontal 20 interior se fija la placa de control 21, 22 (figura 8) correspondiente mediante tornillos 47 (figura 8). En este lado frontal 20 está previsto también un escalón de centrado 23, que se extiende hacia fuera, en el cual se coloca de forma centrada la carcasa 2 del rodete. El suministro del líquido de servicio se lleva a cabo a través de la abertura de conexión 12 y el canal 24, que discurre en la placa lateral 3, y un taladro 25 a la zona 19 del espacio de apoyo. El líquido de servicio fluye de allí por la abertura 26, 27 en el disco de control 21, 22 correspondiente al espacio de trabajo de la cámara correspondiente de la máquina. Como refuerzo de la placa lateral 3, 4 correspondiente están previstos los nervios 28 de refuerzo según la figura 6.

Las relaciones globales se muestran otra vez en una vista en corte longitudinal en la figura 8 y, en la figura 9, en una vista en corte a lo largo de la línea de corte F - F en la figura 8. En la figura 9 se marca el sentido de giro seleccionado del eje 5 del rotor y de la bomba mediante una flecha de giro 29. Naturalmente, el sentido de giro puede seleccionarse también en sentido de las agujas del reloj, por lo que estarían intercambiados el lado de aspiración 17 y el lado de presión 18. En esta vista en corte pueden apreciarse claramente los canales 15, 16, situados en la parte superior, que unen entre sí las aberturas de entrada y de salida 7, 9 y 8, 10, respectivamente, en las dos placas laterales 3, 4. Asimismo, en las enjutas inferiores están previstos otros canales 30, 31, preferentemente para la conducción del líquido de servicio, pero también como canal de extracción de partículas de suciedad. El contorno exterior de la carcasa 2 del rodete es en lo esencial cuadrado con superficies laterales abombadas. Las superficies laterales están provistas de nervios 32.

En la vista en corte longitudinal según la figura 8 puede apreciarse el sistema de dos cámaras, con el nervio central 33 que separa las dos cámaras. En sentido estricto, las aberturas de entrada 7, 9, que se pueden apreciar en las placas laterales 3, 4, no se encuentran en el plano de este corte longitudinal, no obstante, se han trasladado al plano del dibujo por motivos de comprensión. Según la representación en la figura 4, las cámaras deberían estar cerradas en esta vista en corte longitudinal.

A diferencia del estado conocido de la técnica, tanto la obturación como el apoyo del eje 5 del rotor están integrados en las dos placas laterales 3, 4. La obturación se compone en este ejemplo de realización de una empaquetadura 34 para prensaestopas y de tres retenes 35 a 37, dispuestos uno al lado de otro, donde los labios de los retenes 35, 36 interiores están inclinados a la izquierda, y el labio del retén 37, situado más hacia fuera, está inclinado a la derecha. Entre los dos retenes 35, 36, mencionados en primer lugar, está prevista una obturación de grasa que se introduce a través de un taladro 38. La descarga se efectúa a través de otro taladro 39. De forma alternativa a la configuración de retenes 35 a 37 también es posible utilizar una obturación mediante anillos deslizantes. El cojinete 40, en este caso en forma de un rodamiento oscilante de rodillos, está ubicado en un asiento del cojinete en el eje 5 del rotor. El cojinete 40 está fijado en dirección axial a través de una tuerca 41 enroscable en el eje. La terminación lateral la forma una tapa 42 o una caperuza 43 con un orificio obturado para el paso del vástago del eje 5 del rotor. La obturación correspondiente está alojada en una carcasa 48 de obturación, el apoyo correspondiente se encuentra en una carcasa 49 de cojinete. Ambas carcasas 48, 49 están atornilladas entre sí, entre las superficies de contacto de ambas carcasas 48, 49 está dispuesta una junta 50.

Para poder evacuar el líquido de servicio, siempre que sea necesario, están previstos tapones 43, 44 en la parte inferior de la placa lateral correspondiente 3, 4, de modo que el líquido de servicio se puede purgar tanto desde el lado derecho como desde el lado izquierdo. Asimismo, en una parte en corte parcial, situada abajo a la derecha, puede apreciarse la disposición de dos tapones 45, 46, de modo que el suministro del líquido de servicio puede efectuarse también opcionalmente desde el lado frontal de la placa lateral 3 o desde el lado inferior. Para completar la información se desea mencionar que es posible cerrar opcionalmente la abertura de entrada 7, 9 y la abertura de salida 8, 10 en las dos placas laterales, de modo que las tuberías pueden conectarse opcionalmente también en la placa lateral 3, 4 derecha o izquierda. Todas las opciones mencionadas se han tenido en cuenta en el diseño, a fin de lograr una elevada flexibilidad con respecto a las posibilidades de conexión. Esto tiene la ventaja de que cada usuario puede decidir desde qué lado le resulta más favorable conectar las tuberías.

Claims (9)

1. Bomba hidrorrotativa (1) de flujos múltiples

a)

con una carcasa (2) del rodete, que encierra un rodete ubicado en un espacio de trabajo y dispone de dos lados fronta- les,

b)

con placas laterales (3, 4) dispuestas en ambos lados frontales,

i)

donde cada placa lateral (3, 4) dispone, en el lado dirigido hacia la otra placa lateral (3, 4), de una abertura de entrada (7, 9) y de una abertura de salida (8, 10) unidas entre sí,

ii)

y está prevista una abertura de aspiración para una tubería de entrada y una abertura de presión para una tubería de salida

iii)

y cada placa lateral dispone de por lo menos una abertura de conexión (11, 12, 13, 14) adicional,

c)

donde la superficie lateral exterior de cada placa lateral (3, 4) termina a ras con la superficie lateral exterior de la carcasa (2) del rodete y

d)

la unión de la abertura de entrada (7, 9) y de la abertura de salida (8, 10), así como de la abertura de conexión (11, 12, 13, 14) se lleva a cabo a través de canales (15, 16, 30, 31) ubicados en la carcasa (2) del rodete, caracterizada porque

e)

la carcasa (2) del rodete tiene una sección transversal mayoritariamente cuadrada,

f)

el espacio de trabajo tiene una sección transversal circular y está dispuesto en lo esencial de forma centrada con respecto a la carcasa (2) del rodete y

g)

los canales (15, 16, 30, 31) están dispuestos en las enjutas que resultan del espacio de trabajo circular en la carcasa (2) del rodete.

2. Bomba hidrorrotativa (1) de acuerdo con la reivindicación 1 caracterizada porque la carcasa (2) del rodete tiene mayoritariamente una sección transversal cuadrada, donde las superficies laterales están ligeramente curvadas hacia fuera y pasan a forma redondeada en la zona de los bordes laterales.

3. Bomba hidrorrotativa (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 ó 2 caracterizada porque una placa lateral (3, 4), o ambas placas laterales (3, 4), así como la carcasa (2) del rodete disponen en una de las dos enjutas inferiores sólo de una abertura de conexión (11, 12, 13, 14), así como de un canal de unión (30, 31) para el suministro del líquido de servicio.

4. Bomba hidrorrotativa (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 ó 2 caracterizada porque una placa lateral (3, 4), o ambas placas laterales (3, 4), así como la carcasa (2) del rodete disponen en ambas enjutas inferiores de una abertura de conexión (11, 12), así como de un canal de unión (30, 31), donde uno de los dos canales de unión (30, 31) está configurado como canal de extracción de partículas de suciedad, con canales de unión que se extienden radialmente al espacio de trabajo.

5. Bomba hidrorrotativa (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4 caracterizada porque la zona de las superficies frontales de la placa lateral, opuesta a la carcasa (2) del rodete, que comprende la abertura de entrada (7, 9) y la abertura de salida (8, 10), está achaflanada.

6. Bomba hidrorrotativa (1) de acuerdo con la reivindicación 5 caracterizada porque el achaflanado es de 45º.

7. Bomba hidrorrotativa (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6 caracterizada porque las aberturas de entrada (7, 9) y las aberturas de salida (8, 10), ubicadas en las placas laterales (3, 4) y configuradas de forma idéntica, pueden cerrarse alternativamente.

8. Bomba hidrorrotativa (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7 caracterizada porque en ambas placas laterales (3, 4) están integrados tanto la obturación como el apoyo del eje (5) del rodete.

9. Bomba hidrorrotativa (1) de acuerdo con la reivindicación 8 caracterizada porque la obturación está dispuesta en una carcasa (48) de obturación y el apoyo en una carcasa (49) de cojinete y ambas carcasas (48, 49) están atornilladas entre sí de forma obturada (50).