FI74780B - Axiellt instaellbart pumphjul vid centrifugalpump. - Google Patents

Description

Il 1 74780

Keskipakopumpun aksiaalisesti säädettävä juoksupyörä

Keksinnön kohteena on keskipakopumpun aksiaalisesti säädettävä juoksupyörä, joka sijaitsee kiinteässä pumpun pe-5 sässä juoksupyörän siipien etureunojen ollessa tällöin pumpun pesän ensimmäisen säteisseinämän vieressä, ja joka juoksupyörä on kiinnitetty pyörivään akseliin, jonka juoksupyö-rää vastapäätä oleva pää on pyörivästi tuettu akselituella, jolloin säädettävä kiinnityslaite kytkee akselituen tiettyyn 10 kiinteään osaan juoksupyörän, akselin ja akselituen samanaikaista säätöä varten ja joka käsittää ainakin kaksi ruuvipult-tia, jotka ulkonevat kiinteästä osasta pumpun akselin pituus-akselin kanssa yhdensuuntaisesti ja säätömutterit akselituen asennon määräämiseksi pulteissa.

15 Keskipakopumpuissa on yleensä juoksupyörä, joka voidaan säätää aksiaalisesti, mutta siinä ei ole laitteita, joilla voitaisiin tarkasti säätää sen asento. Tällainen tarkka asennon säätäminen ei ole ollut tarpeellinen, sillä esimerkiksi siirrettävää juoksupyörää esittävässä US-patenttijulkaisussa 20 3 167 021 tarkoituksena on vain pumpattavan aineen aiheuttamien tukkeutumien välttäminen. Kun pumpattava aine on pitkäkui-tuista, juoksupyörä siirretään sisääntuloaukosta poispäin. Näin ollen keksinnön mukaiselle juoksupyörälle onkin tunnusomaista, että säätömuttereissa on säännöllisin kulmavälein mer-25 kit ja akselituessa on ainakin yksi säätömerkki kunkin säätö-mutterin kohdalla, jolloin säätömerkit yhteistoiminnassa säätömuttereissa olevien merkkien kanssa ilmaisevat pyörän aksiaalisen asennon pumpun pesään nähden.

Lisäksi on edullista, että juoksupyörässä on säteen 30 suuntainen pinta vastakkaisella puolella siipien etureunoja ja että pumpun pesä käsittää lisäksi toisen säteen suuntaisen seinämän pinnan vieressä, ja että renkaan muotoinen tiiviste on sijoitettu tämän pinnan ja toisen seinämän väliin, niin että se tiivistyy seinämään, kun juoksupyörä siirtyy ensimmäi-35 sesta seinämästä toiseen seinämään. Tiiviste on kiinnitetty juoksupyörän pintaan ja kaksi pulttia on sijoitettu akselin vastakkaisille puolille tietylle etäisyydelle toisistaan.

2 74780

Juoksupyörän siivet voidaan sijoittaa tarkasti pumpun pesään nähden, jolloin pumpulle saadaan maksimiteho. Juoksupyörä voidaan sijoittaa uuteen paikkaan siipien kulumisen perusteella ja säätömuttereita voidaan käyttää 5 siipien kokonaiskulumisen mitoittamiseksi , niin että juoksu-pyörän vaihtamisajankohta saadaan selville. Rengastiivis-teellä tiivistyskotelo tiivistetään erilleen pumpun pesässä olevasta nesteestä, kun juoksupyörä vedetään ulos, jolloin asennustyö on helppo suorittaa tiivistyskotelossa.

10 Keksintöä kuvataan seuraavassa eräiden suoritus- esimerkkien muodossa viitaten piirustukseen, jossa kuvio 1 esittää sivukuvana pumppuyksikköä, kuvio 2 on suurennettu leikkaus kuvion 1 pumppuyk-siköstä moottorin ja sen adapterin ollessa poistettu sekä 15 havainnollistaa yhtä tiivistyskotelotyyppiä, kuvio 3 on piiretty kuvion 2 linjaa 3-3 pitkin, kuvio 4 on piirretty kuvion 2 linjaa 4-4 pitkin, kuvio 5 on tasokuva, osittain leikkauksena ja osittain katkaistuna, tiivistyskotelosta ja pumpun pesästä.

20 kuvio 6 on piirretty kuvion 5 linjaa 6-6 pitkin, kuvio 7 on isometrinen esitys osiin puretusta tiivistyskotelosta, jonka kanteen on kiinnitetty vuorottai-set käämitykset, kuvio 8 on kuviota 5 vastaava leikkaus ja esittää 25 tiivisteellä varustettua vaihtoehtoista tiivistyskoteloa, ja kuvio 9 on osittain katkaistu leikkaus kuvion 8 linjaa 9-9 pitkin.

Kuvion 1 pumppuyksikön 10 pumpun pesä 11 rajaa juoksupyöräkammion (kuva 2), jossa juoksupyörä 14 pyörii 30 ja pumppaa nestettä pumpun sisääntulosta 16 sen ulostuloon 18. Juoksupyörä 14 on kiinnitetty akselin 20 toiseen päähän akselin toisen pään ollessa taas yhdistetty suoraan asennetun moottoriadapterin 22 avulla moottorin 24 akseliin. Pumpun pesän 11 takana akseli on sijoitettu 35 irrotettavalla tiivistyskotelolla 26, joka on kiinnitetty pulteilla pumpun pesän 11 takalevyyn 28. Pesään 11 on kiinnitetty pulteilla myös laakerirungon adapterin 32

II

3 74780 toinen pää ja sen toinen pää on kiinnitetty pulteilla laakeripesään 34, joka toimii akselin tukena vastapäätä juoksupyörää olevaa akselin päätä varten, niin että akseli 20, pumpun pesä 11 ja laakeripesä 34 saadaan aksiaalisesti samaan linjaan. Laakeripesän 34 taakse on 5 sijoitettu säädettävä kiinnityslaite juoksupyörän 14 aksiaalisen asennon säätämiseksi. Takajalka 29 ja kotelo-jalka 31 tukevat pumppuyksikköä. Jalka 29 ulottuu yksikön painopisteen molemmille puolille, kun se on irti juoksu-pyörästä.

10 Kuviossa 2, joka esittää pumppua 10 yksityiskohtai semmin, akseli 20 on tuettu pyöriväksi rakenteeksi laakeri-pesässä 34 olevilla laakereilla 42 ja 44. Takalaakeri 42 on kiinnitetty akselin suunnassa akseliin 20 nähden syvennetyllä akselipinnalla 46 laakerin 42 etupäässä sekä 15 välilevyllä 48 ja kierremutterilla 50 takapäässä. Lisäksi laakeri 42 on kiinnitetty laakerihylsyyn 62 kiinnitys-pinnan 64 ja -renkaan 66 avulla, joka on kiinnitetty pulteilla laakerihylsyyn. Vastaavasti etulaakerin 44 sijainti akselissa 20 on määrätty (takapäässä) syvennetyl-20 lä akselipinnalla 52. Jousella varustettu rengas 54, joka on akselin 20 urassa 21, ja pidin 56 puristavat yhdessä öljytiivisteen 58 ja kytkentärenkaan 60 laakerin 44 etupäähän, niin että tiiviste 58 puristuu hyvin paikalleen.

Akseliyksikkö, joka käsittää akselin 20, laakerit 25 42 ja 44, laakerihylsyn 62 ja juoksupyörän (kiinnitetty ruuveilla akselin 20 kierteillä varustettuun etupäähän), voi liikkua vapaasti aksiaalisesti, koska laakerihylsyn 62 lieriömäinen ulkopinta pääsee liukumaan esteettä laakeri-pesän lieriömäisessä ulkopinnassa, johon se on sijoitettu, 30 ja koska lieriölaakerin 44 lieriön muotoinen ulkopinta pääsee liikkumaan vapaasti laakeripesän 70 reiässä, johon se on sijoitettu, ja edelleen, koska öljytiivisteen 58 lieriön muotoinen ulkopinta voi liikkua esteettä lieriön muotoisessa laakerirungon adapterin reiässä 72, johon se 35 on sijoitettu, ja koska akseli 20 voi liikkua vapaasti tiivisteen 76 kiinteässä osassa 74. Akseliyksikön aksiaali- 4 74780 nen liike on rajoitettu toiseen suuntaan pumpun pesän 11 säteisseinämällä 78, joka on juoksupyörän 14 etureunan 80 kohdalla, ja toiseen suu· * aan takalevyn 28 säteispin-nalla 82, joka on juoksupyörän 14 takareunan 84 kohdalla.

5 Akseliyksikön aksiaalinen sijainti määrätään sää dettävällä kiinnityslaitteella 36, jossa on kaksi pulttia 100 (esim. 12,7-508 tai 12,/-330), jotka menevät laakeri-hylsyn 62 reikien 102 läpi i i jotka on kierretty laakeri-pesän 32 takaosaan, sekä snVÖmutterilla 104 ja lukko-10 mutterilla 106, jotka on ki :retty kumpaankin puitiin 100, laakerihylsyn jäädessä säilöin niiden väliin, niin että ne voidaan kiristää si sen alaspäin sen aksiaalisen sijainnin säätämiseksi.

Jokaisessa säätömutterissa (kuva 3) on kehäosa 108, 15 jossa on säännöllisin välein (esim. 22,5°) merkit 110, jotka tuetaan laakeripesässä 34 oleviin merkkeihin 112 liittyen.

Pumppua käytettäessä juoksupyörän aksiaalinen sijainti säädetään niin, että :ennän 80 ja seinämän 78 vä-20 linen aukko saa aikaan optimaalisen pumppaustehon. Aukko on esim. 0,38 mm ja se saadaan aikaan löysäämällä säätö-muttereita 104 pumppausyksikön etupään suuntaan ja kiristämällä lukkomuttereita 106 samoin pumpun etupään suuntaan niin paljon, että akseliyksikkö tulee sellaiseen aksiaali-25 seen asentoon, jossa juoksupyörän etureuna koskettaa pum pun pesän seinämään 78. Säätömutterien asento niiden viite-merkkiin 112 nähden merkitään muistiin. Lukkomuttereita löysätään ja säätömutterit kierretään sitten takaisin pump-puyksikön takaosan suuntaan merkkien 110 sen numeron ver-30 ran, joka vastaa haluttua juoksupyörän aukkoa, joka on määrätty merkkien ja pulttien 100 kierteiden nousun välisellä kulmavälillä. Kun juoksupyörän siivet kuluvat, akseliyksikköä voidaan siirtää eteenpäin tarkalleen määrätyn etäisyyden verran, jolloin juoksupyörä saadaan uuteen 35 paikkaan vastaavasti säätömuttereilla 110. Kun tällaisen kulumisen vuoksi suoritettujen säätöjen kokonaismäärä 11 5 74780 merkitään muistiin, on juoksupyörän vaihtoajankohta helppo määrätä. Säädettävä kiinnityslaite 36 tekee myös mahdollisesti akseliyksikön siirtämisen siihen kohtaan, jossa juoksupyörän takapinta 84 koskettaa pumpun pesän 5 seinämään 82, jolloin juoksupyörän takaseinämässä oleva O-rengastiiviste 114 eristää tiivistyskotelon 26 juoksu-pyörän kammiossa 12 olevasta nesteestä, niin että säätö voidaan suorittaa tyhjässä tiiviste kotelossa, jota ei tarvitse enää tyhjentää nesteestä.

10 Kuvioissa 2 ja 4 esitetty keskipakovoitelulaite 40, joka on metallia tai muovia, on sijoitettu laakeri-pesään 34 laakerien 42 ja 44 voitelemista varten. Voitelu-laite 40 on kiinnitetty akseliin 20 asetusruuvilla 120 ja siinä (40) on rengas 121. Renkaassa on pyöreä sisä-15 putki 122, jonka sisäseinämän akselin 20 pinta rajaa.

Renkaan 121 ulkoseinämän läpi menevä pyöreä kanava rajaa tuloaukon 124, joka on tangentiaalinen putkeen nähden. Kanavan sivussa on tietyllä etäisyydellä toisistaan poisto-aukkoja 126 säteen suunnassa akselista 20 ja ne menevät 20 renkaan ulkokehän läpi. Verkko 128 (esim. nailonia, silmä-väli 50-300 mikronia) on sijoitettu putken sisäseinämän ympärille peittämään poistoaukot.

Laakeripesän 34 sisäpinta on muotoiltu niin, että se rajaa öljysäiliön 130, jossa on niin paljon öljyä 132, 25 että sitä pääsee tuloaukkoon 124 akselissa 20 olevan voitelulaitteen 40 jokaisella pyörähdyksellä. Putkeen 122 tullut öljy leviää keskipakoisesti poistoaukkojen 126 kautta. Ensin se menee kuitenkin suodattimen 128 läpi, joka erottaa siitä hiilen ja muut epäpuhtaudet. Laakeri-30 pesän vastakkaisissa päissä olevat öljytiivisteet 58 ja 130 sekä laakerihylsyn 62 ulkopinnassa oleva öljytiiviste 132 estävät öljyn vuotamisen laakeripesästä.

Kuvioissa 2 ja 5 näkyvä tiivistyskotelo 26 käsittää mekaanisen tiivisteen 76 (esim. malli 880, valmistaja 35 A. W. Chesterton Co., Stoneham, Massachusetts). Siinä on pyörivä osa 140, joka on kiinnitetty asetusruuvilla 142 6 74780 akseliin 20, ja vastaava kiinteä osa 74, joka pysyy paikallaan tiivistyskoteloon niteillä 146 kiinnitetyn laipan 144 avulla. Tiivistyskotelo on kiinnitetty pulteilla 147 irrotettavana rakenteena takalevyyn 28. Pyörivä osa 5 ja kiinteä osa koskettavat toisiinsa tiivistyspinnassa 148. Tiiviste 76 estää nesteen vuotamisen pumpun ulkopuolelle. Nestettä ei pumpata pumpun ulostuloon, vaan se siirtyy juoksupyörän takana olevaa nesterataa ja syvennystä 150 pitkin tiivistyskoteloon. Nesteen vuotaminen 10 tiivistyskotelosta estetään myös kiinteällä tiivisteellä 152 (esim. O-renkaalla), joka on kannen 30 ja kotelon 26 välissä, tiivisteellä 154, joka on tiivistelaipan ja tiivisteen kiinteän osan välissä, tiivisteellä 156, joka on tiivistyskotelon ja pumpun pesän takalevyn välissä sekä 15 tiivisteellä 158, joka on juoksupyörän ja akselin välissä.

Kun kansi 30 irrotetaan, tiiviste 76 ja akseli 20, jotka ovat tiivistyskotelossa 26, tulevat näkyviin, jolloin ne voidaan tarvittaessa korjata. Ennen kannen 30 avaamista juoksupyörä siirretään pintaan 82, jolloin se eristää 20 kammion 12 tiivistyskotelosta 26. Kotelossa 26 voi olla myös jäähdytyskierukka, joka käsittää putkikierukan 170 (esim. 6,4 mm tai 9,53 mm halkaisija), joka on sijoitettu keskelle akselia tiivisteen 76 ympärille. Tällöin akselin 20 ulkopinnan ja tiivistyskotelon 26 sisäpinnan välissä 25 on tavallista suurempi tila (n. 25 mm), johon voidaan si joittaa myös elektroniset paineen ja lämpötilan muutti-met. Putken 170 päät menevät kannen 30 läpi ja pysyvät paikallaan sen avulla. Putken 170 päät muodostavat tuloja poistoaukot 172 ja 174 (kuvio 6) kannen 30 ulkopuolel-30 la. Jäähdytysneste voidaan pumpata jäähdytyskierukan läpi tiivisteen jäähdyttämistä varten.

Kuviossa 7 nähdään vaihtoehtoisesti huuhtelukieruk-ka 176, joka voidaan kiinnittää kanteen 30 ja joka vastaa kooltaan ja muodoltaan jäähdytyskierukkaa. Huuhtelukieru-35 kassa on paljon reikiä 178, joiden kautta siihen pumpattu huuhteluneste suihkutetaan tiivistyskoteloon, jonka se huuhtelee pumpun käydessä.

Il 7 74780

Tiivistyskotelon huuhtelu voi tapahtua vaihtoehtoisesti huuhtelulaitteella, jossa on huuhteluputki 180 (kuviot 5-7). Putkessa 180 on tiivistyskotelon ulkopuolella tulopää 182 ja poistopää 184, joka menee tiivistyskote-5 lon sivuseinämän läpi ja on järjestetty niin, että se kohdistaa huuhtelunesteen tiivistyskotelossa sellaisessa suunnassa, jonka yksi komponentti on tangentiaalinen kotelon sivuseinämän sisäpuolen kanssa ja kohtisuorassa pumpun akseliin nähden. Huuhteluputki menee tiivistyskoteloon 10 tämän takapäässä lähellä tiivistyslaippaa, jolloin koko tiivistyskotelo tulee perusteellisesti huuhdelluksi. Tan-gentiaalisen suunnan ansiosta nesterata noudattaa sisä-seinämän luonnollista kaarevuutta, jolloin se ei pääse kohdistumaan suoraan tiivisteeseen. Tämä vähentää tärinää 15 ja kulumista sekä takaa tehokkaan tiivistystoiminnon huuh telun aikana.

Koska tiivistyskotelo 26 käsittää irrotettavan liitännän, sen tilalle voidaan panna helposti mikä tahansa haluttua tyyppiä oleva kotelo. Esimerkiksi (kuviot 8 ja 9) 20 tiivistyskotelo voidaan korvata irrotettavalla tiivistys- kotelolla (irrotettava tiiviste) 200, joka on kiinnitetty pulteilla takalevyyn 28. Tällaisessa tiivisteessä on porrastettu sisäpinta 202. Tiivisteen takapää on suljettu tiivistyslaipalla 204, joka on kiinnitetty paikalleen sää-25 dettävänä rakenteena pulteilla 206. Laipan 204 keskellä on reikä 205, jonka läpi akseli 20 menee, sekä säteittäin tiivistysseinämä 208 juoksupyörää vastapäätä. Akseliin 20 kiinnitetyssä lieriön muotoisessa pyörivässä osassa 209 on vastaava säteen suuntainen tiivistysseinämä 210, jossa 30 on akselin kohdalla sisälaippa 212 ja tietyllä etäisyy dellä akselista ulkolaippa 214, niin että tiivistysseinämä 210 ja laipat 212 ja 214 muodostavat syvennyksen, johon köysitiiviste 216 (0 esim. 9,53 mm tai 7,94 mm) ja pituus 560 mm) voidaan kiertää spiraaliksi. Molempien 35 laippojen säteen suuntainen väli on ainakin kaksi kertaa tiivisteen vahvuus. Laippojen aksiaalinen väli on pienempi

Claims (3)

1. 74780 kuin tiivisteen vahvuus, niin että kiristettäessä laippa 204 alaspäin pulteilla 206 tiiviste puristuu aksiaalisesta tiivistysseinämien 208 ja 210 väliin. Tiiviste 216 koskettaa akseliin 20 ja estää sen kulumisen. Tiiviste 216 5 on kiinnitetty pyörivään osaan 209, joten tiivistyspinta on seinämän 208 ja tiivisteen 216 välissä. Vaihtoehtoisesti laipat voivat olla osa tiivistyslaippaa, ja tiiviste voidaan kiinnittää tiivistyslaippaan sekä tiivistys-pinta rajata tiivistysseinämän 210 ja tiivisteen väliin.
2. 10 Tiivistyskotelossa oleva tila tiivistetään vuotojen estä miseksi kiinteilläO-rengastiivisteillä 218 (tiivistyslai-pan 204 ja tiivistyskotelon 200 välissä), 220 (tiivistys-kotelon 200 ulomman etuseinän ja takalevyn 28 välissä) sekä tiivisteellä 222, joka on juoksupyörän takapään 15 pinnan ja pyörivän osan 209 säteittäisesti sisäänpäin suuntautuvan takapinnan 226 välissä. Pyörivä osa 209 suuntautuu akselia 20 pitkin tiivistyslaipasta 204 juok-supyörään 14 ja on takalevyn 28 kohdalla olevasta päästään varustettu sokkelotiivisteellä 230, jossa on kier-20 teet ja joka on lähellä tiivistyskotelon sisäpintaa 232 (esim. 0,13 mm päässä siitä). Kierteet käsittävä sokkelo-tiiviste 230 pumppaa nesteen hydrodynaamisesti ulos tii-vistyskotelosta akselin pyöriessä ja alentaa kotelon nestepainetta.
3. 25 Kuvioissa 2 ja 3 havainnollistetulla tavalla akseli 20 voidaan lukita korjausta suoritettaesa pyörimättömäksi irroitettavalla akselilukolla 240 (esitetty katkoviivoilla) . Sen keskellä on reikä, jossa oleva kiila 242 menee akseliin 20 tehtyyn kiilauraan 244. Akselilukon ulkokehäs-30 sä on kaksi reikää 246, jotka vastaavat laakerihylsyn takapinnassa olevia kierrereikiä, niin että akselilukko voidaan kiinnittää paikalleen estämään akseliyksikön pyöriminen. II