ES2254375T3 - Bomba centrifuga. - Google Patents

Abstract

Una bomba centrífuga, comprendiendo un cuerpo cilíndrico (10) que contiene una pluralidad de etapas con difusores (15) que están rígidamente acoplados a dicho cuerpo cilíndrico y rodetes (16) que están rígidamente acoplados a un eje motorizado (17), y una cabeza de entrada (11) que está dispuesta opuesta a una cabeza de entrega (12), caracterizada por el hecho de que dicho cuerpo cilíndrico (10) está formado por un segmento de tubo metálico, dichos difusores (15) y rodetes (16) se obtienen mediante el troquelado, estampado y soldado de una plancha metálica, y dichas cabezas (11, 12) se obtienen mediante moldeo de precisión, el acoplamiento ocurriendo mediante inserciones (27) que actúan entre dicho cuerpo cilíndrico (10) y al menos una de las cabezas (11, 12) y están dispuestas en orificios ciegos (28) en las cabezas (11, 12) y en orificios de paso (29) en el cuerpo cilíndrico (10), dichas inserciones (27) estando retenidas en asientos por tornillos (31) que pasan a través de las inserciones (27) y enganchan las cabezas (12).

Description

Bomba centrífuga.

Campo técnico

La presente invención hace referencia a una bomba centrífuga, particularmente del tipo multietapas (por ejemplo US-A-2 753 807).

Estado de la técnica

Las bombas centrífugas, particularmente las de multietapas, están constituidas por un cuerpo cilíndrico con dos cabezas, es decir, una cabeza de entrada y una de entrega.

El cuerpo cilíndrico contiene una pluralidad de etapas constituidas por un rodete y un difusor que contiene el rodete; el difusor está acoplado rígidamente al cuerpo cilíndrico y el rodete está acoplado rígidamente a un eje central motorizado.

Para estas bombas, particularmente aquellas con varias etapas, el difusor y el rodete se obtienen mediante el troquelado y estirado o estampado de una plancha de acero inoxidable, y las partes individuales están unidas mediante soldadura.

Esta tecnología de fabricación permite contener los costes, pero provoca varios problemas relacionados, en particular, con el poco espesor de la plancha metálica que se utiliza, que no permite el roscado u otro mecanizado para el acoplamiento de una pluralidad de etapas.

Por estas razones, las etapas, después de insertarse en el cuerpo cilíndrico, se apilan mediante elementos de tensión que conectan las dos cabezas y la carga es ajustada mediante cabrestantes de par durante la fijación.

La carga de almacenamiento está diseñada para posicionar correctamente los difusores de modo que puedan asumir una posición exacta respecto de los correspondientes rodetes y también está diseñada para impedir que los difusores se giren por el flujo de agua generado por los rodetes o, más simplemente, que se muevan y provoquen ruido en la bomba.

En la práctica, la fijación de los elementos de tracción determina la geometría de la bomba, y esto es un problema grave para obtener un producto estandarizado y uniforme.

Para una carga igual, es decir, para una carga de tensionado de elementos de tracción igual, de hecho no existe la seguridad de que la posición geométrica asumida por los difusores sea siempre la misma, ya que las tolerancias del proceso relacionadas con el troquelado y el dibujado de la plancha metálica pueden ser un factor decisivo.

Una solución a este problema podría ser proveer a los difusores de las varias etapas mediante moldeo de precisión complementado por mecanizado, por esto conllevaría, particularmente para bombas producidas en masa, unos costes excesivamente elevados que harían que el producto no fuera comerciable.

Explicación a la invención

El objetivo de la presente invención es proveer una bomba en la que los componentes utilizados para el cuerpo cilíndrico, los difusores y las cabezas, así como los rodetes, tengan un coste bajo sin penalizar la calidad de la bomba.

Un objeto principal consiguiente de la invención es reducir al mínimo los componentes fabricados con tecnologías caras tales como moldeo de precisión.

Otro objeto es proveer una bomba en la que la geometría de la disposición de los elementos internos, y particularmente de los difusores, no esté relacionada con la tensión de los elementos de tracción o prisioneros con roscas.

Otro objeto es proveer una bomba en la que sea posible desmontar y volver a montar el pack interno de etapas sin perder la correcta geometría de montaje.

Otro objeto es proveer una bomba que tenga un coste bajo tanto para producciones pequeñas como para grandes.

Este objetivo y estos y otros objetos que resultarán aparentes de mejor modo a continuación se consiguen mediante una bomba centrífuga, comprendiendo un cuerpo cilíndrico que contiene una pluralidad de etapas con difusores que están rígidamente acoplados a dicho cuerpo cilíndrico y rodetes que están rígidamente acoplados a un eje motorizado, y una cabeza de entrada que está dispuesta opuesta a una cabeza de entrega, caracterizada por el hecho de que dicho cuerpo cilíndrico está formado por un segmento de un tubo de metal, dichos difusores y rodetes se obtienen mediante troquelado y estampado de una plancha metálica, y dichas cabezas se obtienen mediante moldeo de precisión, el acoplamiento ocurre mediante inserciones que actúan entre dicho cuerpo cilíndrico y al menos una de las cabezas y están dispuestas en orificios ciegos en las cabezas y en orificios de paso en el cuerpo cilíndrico, dichas inserciones siendo retenidas en asientos por tornillos que pasan a través de las inserciones y enganchan las cabezas.

Breve descripción de los dibujos

Otras características y ventajas de la presente invención resultarán aparentes de mejor modo a partir de la siguiente descripción detallada de un ejemplo de realización preferido, ofrecido mediante ejemplo no limitador e ilustrado en los dibujos que acompañan, en los que:

La figura 1 es una vista general de una bomba según la invención en la condición montada;

La figura 2 es una vista de la bomba de la figura 1, desmontada en sus componentes;

La figura 3 es una vista de sección de la cabeza de entrega y de parte del cuerpo de la bomba;

La figura 4 es una vista de sección de los medios para conectar la cabeza de entrega al cuerpo cilíndrico de contención.

Formas de realizar la invención

Con referencia a las figuras, la bomba según la invención está compuesta de un cuerpo cilíndrico 10, preferiblemente obtenido mediante un segmento de un tubo de acero inoxidable, que está asociado con dos cabezas, respectivamente una cabeza de entrada 11 y una cabeza de entrega 12, obtenidas por moldeo de precisión de acero inoxidable.

En la bomba mostrada en las figuras, la cabeza de entrada 11 está asociada con el cuerpo cilíndrico 10 mediante una soldadura 13, mientras que la cabeza de entrega 12 está asociada con el cuerpo cilíndrico 10 mediante dispositivos de inserción, generalmente designados por el número de referencia 14 en la figura 1, que están descritos en detalle a continuación.

Tal y como se muestra con más claridad en la figura 3, las varias etapas de la bomba están acomodadas dentro del cuerpo cilíndrico 10; cada etapa está constituida por un difusor 15 estando rígidamente acoplado al cuerpo cilíndrico 10 y por un rodete 16 estando rígidamente acoplado a un eje motorizado 17 dispuesto axialmente dentro del cuerpo 10.

La cabeza de entrega 12, obtenida tal y como se menciona mediante moldeo de precisión, está compuesta de dos partes 12a y 12b que están mutuamente acopladas enroscando la parte 12a en la parte 12b utilizando una región roscada 17.

Insertando la cabeza 12 en el cuerpo cilíndrico 10 a la profundidad pretendida, la parte 12a, que está provista de un cojinete 18, actúa también como un elemento de guiado y centrado para el extremo 19 del eje 17.

En la parte 12a de la cabeza 12 hay conductos de transporte 20 que transportan el agua a una cámara de transporte 21 estando directamente conectada al puerto de entrada 22, sobre el que un conducto, no mostrado, está enroscado subsiguientemente.

Una válvula de retención está contenida en la cámara de transporte 21 y está constituida por un elemento de control de flujo 23 que tiene una porción cilíndrica 24 que permite el deslizamiento axial guiado dentro de la cámara 21.

El elemento de control de flujo 23 forma un sello con una junta tórica 25 que está acomodada en una ranura anular 26 provista en la parte 12a de la cabeza 12.

El acoplamiento entre la cabeza 12 y el cuerpo cilíndrico 10 ocurre mediante los dispositivos de inserción 14, que están constituidos por una inserción cilíndrica 27 estando acomodada en un orificio ciego 28 formado en la parte 12b de la cabeza 12 y por un orificio de paso 29 provisto en el cuerpo cilíndrico 10 en una región exactamente correspondiente.

La inserción 27, tal y como se muestra más claramente en la figura 4, tiene un orificio central 30 cuyo diámetro es mayor que el diámetro del vástago de un tornillo 31 que se enrosca en un orificio roscado 32 provisto en la cabeza 12.

El orificio 30 está internamente roscado de modo que sea posible insertar en él, después de extraer el tornillo 31, un cuerpo roscado que continuando la acción de enroscado actúa como un extractor para la inserción 27.

Con el fin de proveer el acoplamiento entre la cabeza 12 y el cuerpo cilíndrico 10, la cabeza es empujada de modo que cause el apilado correcto de todos los difusores de las varias etapas y determine su posicionamiento exacto cuando el orificio 29 provisto en el cuerpo cilíndrico 10 esté perfectamente alineado con el orificio 28 provisto en la cabeza 12, de modo que la inserción 27 pueda ser insertada y cerrada con el tornillo 31.

Este dispositivo de acoplamiento es particularmente ventajoso, puesto que el posicionamiento correcto ya no se determina por la fuerza aplicada entre la cabeza 12 y el cuerpo cilíndrico 10 sino por la alineación de los orificios en los que la inserción es insertada.

Todos los problemas relacionados con el montaje se eliminan de este modo, tanto en el caso de un primer montaje como en el caso de remontajes después de desmontar la bomba.

Las ventajas de las mejorías introducidas son considerables.

La bomba se produce generalmente mediante procesos de troquelado y estampado que son particularmente ventajosos.

Estos procesos, que de por sí no ofrecen una precisión extremadamente elevada, no producen problemas debido a que las tolerancias del mecanizado se compensan por el método para acoplar la cabeza al cuerpo cilíndrico.

Debería señalarse también que la estructura de la cabeza, provista en dos partes que se enroscan, permite contener el martillo de agua de modo que las fuerzas mecánicas transitorias que produce no se propaguen de forma posiblemente destructiva a las etapas hidráulicas subyacentes.

A partir de la descripción y de las ilustraciones resulta evidente que el objetivo y todos los objetos pretendidos se han conseguido, proveyendo una bomba que es simple y barata desde el punto de vista de fabricación pero que tiene características mecánicas e hidráulicas considerables.

Claims (11)

1. Una bomba centrífuga, comprendiendo un cuerpo cilíndrico (10) que contiene una pluralidad de etapas con difusores (15) que están rígidamente acoplados a dicho cuerpo cilíndrico y rodetes (16) que están rígidamente acoplados a un eje motorizado (17), y una cabeza de entrada (11) que está dispuesta opuesta a una cabeza de entrega (12), caracterizada por el hecho de que dicho cuerpo cilíndrico (10) está formado por un segmento de tubo metálico, dichos difusores (15) y rodetes (16) se obtienen mediante el troquelado, estampado y soldado de una plancha metálica, y dichas cabezas (11, 12) se obtienen mediante moldeo de precisión, el acoplamiento ocurriendo mediante inserciones (27) que actúan entre dicho cuerpo cilíndrico (10) y al menos una de las cabezas (11, 12) y están dispuestas en orificios ciegos (28) en las cabezas (11, 12) y en orificios de paso (29) en el cuerpo cilíndrico (10), dichas inserciones (27) estando retenidas en asientos por tornillos (31) que pasan a través de las inserciones (27) y enganchan las cabezas (12).

2. La bomba centrífuga según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que dicha plancha metálica de la que dichos difusores y dichos rodetes están formados es una plancha de acero inoxidable.

3. La bomba centrífuga según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que dichas cabezas de entrada y de entrega están provistas mediante moldeo de precisión, utilizando acero inoxidable, con el mecanizado de acabado subsiguiente.

4. La bomba según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que al menos dicha cabeza de entrega está cerrada en dicho cuerpo cilíndrico por la acción de inserciones que pasan a través de orificios calibrados provistos en una pared de dicho cuerpo cilíndrico en orificios ciegos que tienen la misma sección transversal y que están previstos en dicha cabeza de entrega, la inserción de dichas inserciones ocurriendo cuando dicha cabeza de entrega es empujada hacia la cabeza de entrada con el fin de obtener la alineación de los orificios formados en el cuerpo cilíndrico y en las cabezas con la carga simultánea de los difusores de las etapas individuales.

5. La bomba según la reivindicación 4, caracterizada por el hecho de que dichas inserciones se mantienen en posición mediante un tornillo que pasa a través de un orificio provisto en la inserción y engancha un orificio roscado provisto en la cabeza.

6. La bomba según la reivindicación 5, caracterizada por el hecho de que el orificio de paso provisto en la inserción tiene un diámetro mayor que el vástago del tornillo, con el que no interactúa, dicho orificio en la inserción teniendo una rosca interna.

7. La bomba según la reivindicación 5, caracterizada por el hecho de que, con el fin de desmontar la cabeza, un tornillo es insertado en dicho orificio roscado de la inserción, el enroscado de dicho tornillo provocando la extracción de la inserción del orificio ciego de la cabeza en la que está acomodada.

8. La bomba según la reivindicación 1, caracterizada por el hecho de que una cámara de transporte para el fluido bombeado está provista en dicha cabeza de entrega y está conectada al difusor de la última etapa de la bomba.

9. La bomba según la reivindicación 8, caracterizada por el hecho de que dicha cámara de transporte contiene una válvula de retención, teniendo un elemento de control de flujo que forma un sello en un asiento anular provisto en dicha cabeza mediante acabado después del moldeo de precisión, dicho asiento conteniendo una junta tórica.

10. La bomba según la reivindicación 9, caracterizada por el hecho de que dicho elemento de control de flujo de la válvula de retención está provisto mediante troquelado y estampado de una plancha metálica.

11. La bomba según la reivindicación 9, caracterizada por el hecho de que dicho elemento de control de flujo tiene la forma de una cúpula que comprende una porción cilíndrica que puede deslizarse axialmente y está guiada por protuberancias que se proveen en una parte interna de dicha cámara de transporte.