FR2524079A1

FR2524079A1 - MOTOR-PUMP GROUP FOR HEATING AND INDUSTRIAL WATER INSTALLATIONS

Info

Publication number: FR2524079A1
Application number: FR8304554A
Authority: FR
Inventors: Niels Due Jensen; Kurt Frank Nielsen
Original assignee: Grundfos AS
Current assignee: Grundfos AS
Priority date: 1982-03-24
Filing date: 1983-03-21
Publication date: 1983-09-30
Also published as: GB2121240A; JPS58174196A; DE3210762A1; GB8307647D0

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN GROUPE MOTO-POMPE POUR DES INSTALLATIONS DE CHAUFFAGE ET D'EAU INDUSTRIELLE COMPOSE D'UNE POMPE CENTRIFUGE AVEC UN MOTEUR A INDUIT HUMIDE DONT LES DEUX CARTERS REALISES, PAR EXEMPLE, EN TOLE EMBOUTIE PRESENTENT DES BRIDES ORIENTEES RADIALEMENT VERS L'EXTERIEUR ET RELIEES ENTRE ELLES, ENTRE LESQUELLES S'ETENDENT RADIALEMENT, A LA MANIERE DE BRIDES, DES BORDS CIRCONFERENTIELS D'UNE CLOISON SEPARANT LE COMPARTIMENT DE POMPAGE DU COMPARTIMENT MOTEUR ET D'UNE GAINE DE MOTEUR SEPARANT L'INDUIT DU STATOR DU MOTEUR. DES BRIDES ET DES BORDS MENTIONNES, AU MOINS LA BRIDE DU CARTER DE POMPE ET LE BORD DE LA GAINE DU MOTEUR SONT RELIES METALLIQUEMENT DE MANIERE ETANCHE, A SAVOIR PAR SOUDAGE OU BRASAGE.THE INVENTION CONCERNS A MOTOR-PUMP UNIT FOR HEATING AND INDUSTRIAL WATER SYSTEMS COMPOSED OF A CENTRIFUGAL PUMP WITH A WET ARMOR MOTOR OF WHICH THE TWO CASINGS MADE, FOR EXAMPLE, IN SHAPED SHEET HAVE FLANGES ORIENTED RADIALLY TOWARDS L 'EXTERIOR AND CONNECTED BETWEEN THEM, BETWEEN WHICH EXTEND RADIALLY, LIKE FLANGES, CIRCUMFERENTIAL EDGES OF A BULKHEAD SEPARATING THE PUMPING COMPARTMENT FROM THE ENGINE COMPARTMENT AND OF AN ENGINE SHEATH SEPARATING THE ARMOR FROM THE MOTOR STATOR . OF THE MENTIONED FLANGES AND EDGES, AT LEAST THE PUMP HOUSING FLANGE AND THE ENGINE SHEATH EDGE, ARE METALLICALLY CONNECTED IN A WATERTIGHT MANNER, THAT IS BY WELDING OR BRAZING.

Description

Groupe moto-pompe pour des installations de chauffage et d'eauMotor-pump unit for heating and water installations

industrielle L'invention concerne un groupe moto-pompe pour des installations de chauffage et d'eau industrielle composé d'une pompe centrifuge avec un moteur à induit humide dont les carters présentent des brides orientées radialement vers l'extérieur et reliées entre elles, entre lesquelles s'éten- The invention relates to a motor-pump unit for industrial heating and water installations composed of a centrifugal pump with a wet armature motor, the casings of which have flanges oriented radially outwards and connected to each other, between which extend

dent radialement, à la manière de brides, des bords circon- tooth radially, like flanges, circumferential edges

férentiels d'une cloison séparant le compartiment de pompage du compartiment moteur et d'une gaine de moteur séparant specifications of a partition separating the pumping compartment from the engine compartment and of a separating motor sheath

l'induit du stator du moteur.the armature of the stator of the motor.

Indépendamment du fait que les carters de pompe et de moteur sont réalisés en fonte ou en t 6 les, de tels groupes moto-pompes présentent quelques défauts en ce qui concerne la liaison entre les deux carters Cette liaison se fait par vissage des deux brides de carters appuyées l'une contre l'autre, un serrage différents des boulons pouvant avoir pour effet une déformation des éléments intérieurs du groupe Regardless of the fact that the pump and motor casings are made of cast iron or t 6 them, such motor-pump units have some faults with regard to the connection between the two casings. This connection is made by screwing the two flanges of casings pressed one against the other, different tightening of the bolts can have the effect of deformation of the interior elements of the group

et, par conséquent, un coincement de l'arbre dans les pa- and, consequently, a jamming of the tree in the pa-

liers à la suite d'un gauchissement, par exemple. tie after warping, for example.

En plus des boulons en tant qu'éléments de fixa- In addition to the bolts as fasteners

tion proprement dits, il faut encore prévoir plusieurs joints entre les brides de carters à assembler voire entre les bords de la cloison et de la gaine du moteur, à savoir normalement trois joints qui représentent régulièrement un un certain risque parce qu'avec le temps ils deviennent inefficaces à la suite d'un tassement et d'une fragilisation de sorte qu'ils ne peuvent plus assurer l'étanchéité Par ailleurs, il est compréhensible que le nombre relativement élevé des pièces nécessaires pour un assemblage étanche au -2- moyen de boulons implique une dépense correspondante en tion proper, it is also necessary to provide several seals between the crankcase flanges to be assembled or even between the edges of the partition and of the motor sheath, namely normally three seals which regularly represent a certain risk because over time they become ineffective as a result of compaction and embrittlement so that they can no longer ensure leaktightness. Furthermore, it is understandable that the relatively high number of parts necessary for a leaktight assembly by means of bolts involves a corresponding expense in

frais et en temps de montage.costs and assembly time.

La présente invention à pour objet de créer une liaison simple entre le carter de pompe et le carter de moteur qui peut être réalisée de façon à assurer une étan- chéité permanente sans recourir à des éléments d'étanchéité particuliers et aussi sans risque pour les autres éléments The object of the present invention is to create a simple connection between the pump casing and the motor casing which can be produced so as to ensure permanent sealing without resorting to particular sealing elements and also without risk for others. elements

de construction du groupe.group building.

Selon l'invention, ce but est atteint par le fait que, dans le groupe moto-pompe du genre précité, des deux brides des carters de la pompe et du moteur et des deux bords de la cloison de séparation et de la gaine du moteur au moins la bride du carter de pompe et le bord de la gaine du moteur sont réliés métalliquement De préférence, cette According to the invention, this object is achieved by the fact that, in the motor-pump unit of the aforementioned kind, of the two flanges of the casings of the pump and of the motor and of the two edges of the partition and of the motor sheath at least the pump housing flange and the edge of the motor sheath are metallically bonded Preferably, this

liaison se fait par soudage ou brasage. connection is made by welding or soldering.

Une liaison étanche et solide précisément de ces deux éléments est importante en particulier parce que le carter de pompe et la gaine du moteur doivent assurer une séparation étanche et à l'épreuve de la pression entre les compartiments intérieurs du groupe rempli d'eau en tant que A tight and solid connection precisely of these two elements is important in particular because the pump casing and the motor sheath must ensure a sealed and pressure-proof separation between the interior compartments of the group filled with water as than

fluide refoulé et l'espace environnant. pumped fluid and the surrounding space.

Si la liaison métallique n'affecte que la bride du carter de pompe et le bord extérieur de la gaine du moteur, le bord de la cloison de séparation peut, certes, être maintenu librement mais coincé par ailleurs de manière étanche entre ces deux éléments reliés entre eux Mais il est également possible de relier en une seule opération le bord de la cloison de séparation et/ou, le cas échéant, aussi la bride du carter du moteur aux autres éléments précités par un seul joint soudé ou brasé qui entoure la If the metal connection only affects the flange of the pump housing and the outer edge of the motor sheath, the edge of the partition wall can, of course, be kept free but otherwise wedged tightly between these two connected elements between them But it is also possible to connect in a single operation the edge of the partition and / or, if necessary, also the flange of the motor housing to the other aforementioned elements by a single welded or brazed joint which surrounds the

séparation entre les deux carters.separation between the two housings.

Toutefois, si le carter du moteur ne doit pas être compris dans la soudure, il peut être relié mécaniquement au carter de la pompe en recouvrant, dans la zone de jonction, le joint soudé voire brasé et en passant derrière la bride However, if the motor housing is not to be included in the weld, it can be mechanically connected to the pump housing by covering, in the junction area, the welded or even brazed joint and passing behind the flange

du carter de la pompe.of the pump housing.

Comme il a déjà été indiqué, l'un des avantages essentiels de cette solution réside dans le fait qu'une -.3- liaison parfaite et étanche est réalisée entre le carter de la pompe et la gaine du moteur en tant que séparation à l'épreuve de la pression entre le groupe moto-pompe et l'espace extérieur Une défaillance du groupe par tassement ou fragilisation des joints est supprimée du fait que des As already indicated, one of the essential advantages of this solution lies in the fact that a perfect and sealed connection is made between the pump casing and the motor sheath as separation from the pressure test between the pump-motor unit and the external space A failure of the group by packing or weakening of the seals is eliminated because

joints d'étanchéité particuliers ne sont plus nécessaires. special seals are no longer required.

C'est également pour cette même raison que le risque d'un gauchissement de l'arbre et des paliers est exclu dans une It is also for this same reason that the risk of warping of the shaft and bearings is excluded in a

très large mesure.very large measure.

Par ailleurs, on supprime non seulement les joints Besides, we not only remove the seals

d'étanchéité mais aussi des éléments de fixation particu- sealing but also specific fastening elements

liers tels que des boulons et des éléments analogues, ce qui permet de réduire considérablement le nombre des pièces du groupe moto-pompe selon le type de construction Il convient de signaler également le fait qu'un groupe moto-pompe selon l'invention est beaucoup plus simple à construire sur une chaîne de production automatique qu'un groupe dont les carters de pompe et de moteur doivent être assemblés par liers such as bolts and the like, which makes it possible to considerably reduce the number of parts of the motor-pump unit depending on the type of construction. It should also be pointed out that a motor-pump unit according to the invention is much easier to build on an automatic production line than a group whose pump and motor casings must be assembled by

vissage L'assemblage des pièces à réunir et aussi le rac- screwing The assembly of the parts to be joined and also the connection

cordement lui-même peuvent être réalisés facilement sur des cord itself can be easily performed on

machines automatiques adéquates.suitable automatic machines.

La description qui va suivre, en regard des des- The following description, with reference to the

sins annexés à titre d'exemples non limitatifs, permettra de mieux comprendre comment l'invention peut être mise en sins appended as nonlimiting examples, will allow a better understanding of how the invention can be implemented.

pratique.convenient.

La figure 1 présente une coupe longitudinale d'un groupe moto-pompe selon l'invention et FIG. 1 shows a longitudinal section of a motor-pump unit according to the invention and

les figures 2 et 3 présentent des coupes longitu- Figures 2 and 3 show longitu-

dinales du détail encerclé d'un groupe moto-pompe selon la fig 1, avec différentes réalisations de la soudure par dinales of the circled detail of a motor-pump unit according to fig 1, with different embodiments of welding by

rapport à la fig 1.compared to fig 1.

Le groupe moto-pompe représenté à la fig 1 et pouvant servir, par exemple, à la mise en circulation de The motor-pump unit represented in FIG. 1 and which can serve, for example, for the circulation of

l'eau dans des installations de chauffage et d'eau indus- water in heating and industrial water installations

trielle se compose d'une pompe centrifuge avec le carter 1 et du moteur électrique à induit humide avec le carter 2 dont l'induit voire le rotor 3 tourne dans le compartiment trielle consists of a centrifugal pump with the casing 1 and the wet armature electric motor with the casing 2 whose armature or even the rotor 3 rotates in the compartment

de rotor 4 rempli d'eau.rotor 4 filled with water.

L'arbre 5 est porté par deux paliers radiaux 7 disposés de part et d'autre de l'empilage de t 8 les 6 m Gnté sur ledit arbre Sur l'extrémité de l'arbre 5 qui dépasse dans le compartiment de pompage 8 est fixée la roue mobile 9 de la pompe. La cloison 10 sépare le compartiment de pompage 8 du compartiment de rotor 4 lequel est à son tour rendu étanche par rapport au compartiment de stator 11 sec au moyen de la gaine du moteur 12 Dans le compartiment de stator 11 se trouvent l'empilage de tôles de stator 13 fixé sur le carter 2 et les enroulements 14 du moteur D'après ce The shaft 5 is carried by two radial bearings 7 arranged on either side of the stack of t 8 6 m Gnté on said shaft On the end of the shaft 5 which protrudes into the pumping compartment 8 is fixed the moving wheel 9 of the pump. The partition 10 separates the pumping compartment 8 from the rotor compartment 4 which is in turn sealed against the stator compartment 11 dry by means of the motor sheath 12 In the stator compartment 11 are the stacking of sheets of stator 13 fixed on the casing 2 and the windings 14 of the motor According to this

mode de construction, il s'agit donc ici d'un moteur asyn- construction method, so this is an asyn-

chrone à cage d'écureuil.squirrel cage chrone.

Par ailleurs, la construction et le fonctionnement des groupes motopompes de ce genre sont généralement connus In addition, the construction and operation of such pump units are generally known.

de telle façon qu'une description plus détaillée n'est pas in such a way that a more detailed description is not

nécessaire Il suffira donc de signaler les groupes moto- necessary It will therefore suffice to report the moto-

pompes analogues bien connus tels qu'ils sont exposés et décrits, par exemple, dans les brevets allemands 25 16 575, similar well-known pumps as described and described, for example, in German patents 25 16 575,

25 29 399 et 26 39 540.25 29 399 and 26 39 540.

Les deux carter 1, 2, la cloison de séparation 10 The two casings 1, 2, the partition 10

et aussi la gaine du moteur 12 sont réalisés en tôle embou- and also the motor sheath 12 are made of pressed sheet metal.

tie Les deux carters présentent, à leur jonction, des brides la, 2 a orientées radialement, tandis que la cloison de séparation 10 et la gaine du moteur 12 comportent des bords circonférentiels 10 a, 12 a qui s'étendent, eux aussi, tie The two housings have, at their junction, flanges 1a, 2a oriented radially, while the partition wall 10 and the motor sheath 12 have circumferential edges 10a, 12a which also extend,

radialement, à la manière de brides. radially, like flanges.

Dans l'exemple de réalisation suivant la fig 1, la bride la et le bord 12 a sont reliés par le joint soudé 15, le bord 10 a de la cloison de séparation étant coincé de manière étanche entre les éléments la et 12 a sans être In the exemplary embodiment according to FIG. 1, the flange 1a and the edge 12 a are connected by the welded joint 15, the edge 10 a of the partition wall being wedged in leaktight manner between the elements la and 12 a without being

directement rattaché à ces éléments. directly attached to these elements.

Par ailleurs, les carters 1 et 2 sont reliés mécaniquement de telle façon que, dans la zone de jonction, le carter du moteur 2 recouvre le joint soudé 15 avec la bride 2 a qui s'engage derrière la bride 1 a Cette liaison peut être réalisée de telle façon que, à l'aide d'un outil, la bride du carter 2 a est simplement rabattue et pressée sur -5- les éléments la, i O a qui dépassent radialement et qui ont Furthermore, the casings 1 and 2 are mechanically connected so that, in the junction zone, the motor casing 2 covers the welded joint 15 with the flange 2 a which engages behind the flange 1 a This connection can be produced in such a way that, using a tool, the casing flange 2a is simply folded down and pressed on the elements la, i O a which protrude radially and which have

été soudés préalablement.been previously welded.

La fig 2 montre une liaison qui concorde essen- Fig 2 shows a connection that essentially matches

tiellement avec la liaison représentée à la fig 1 de la- tiement with the link shown in fig 1 of the-

quelle elle ne diffère qu'en ce sens que le joint soudé 15 which it differs only in the sense that the welded joint 15

affecte également le bord l Ga de la cloison de séparation 10. also affects the edge l Ga of the partition 10.

Enfin, selon la fig 3 il existe encore la possibilité de réunir uniformément et de manière étanche toutes les brides la, 2 a et tous les bords 10 a, 12 a par un seul joint soudé Finally, according to FIG. 3, there is still the possibility of uniting all the flanges 1a, 2a and all of the edges 10a, 12a uniformly and sealingly by a single welded joint.

circonférentiel 15.circumferential 15.

Les avantages essentiels de ce mode de construc- The essential advantages of this method of construction

tion ont déjà été exposés Un avantage supplémentaire réside dans le fait qu'il est également relativement facile de défaire la soudure au cas o le groupe doit être soumis à une vérification en vue de détecter des défauts éventuels et An additional advantage is that it is also relatively easy to undo the weld in case the group has to be checked in order to detect possible faults and

réparé le cas échéant.repaired if necessary.

Pour cela, il suffit, dans le cas de la liaison suivant les fig 1 et 2, d'écarter l'élément 2 b rabattu For this, it suffices, in the case of the connection according to FIGS 1 and 2, to move aside the element 2 b folded down

voire pressé pour pouvoir retirer le carter 2 avec les élé- or even pressed to be able to remove the casing 2 with the ele-

ments de stator 13, 14 de la gaine du moteur 12 Ensuite, le joint soudé 15 est entièrement enlevé au tour de façon à défaire la liaison entre le carter 1 et la gaine du moteur 12 (fig 1) voire la liaison entre le carter 1, la cloison de séparation 10 et la gaine du moteur 12 (fig 2) Dans le mode de réalisation suivant la fig 3, la liaison entre les quatre pièces la, 2 a, l Qa et 12 a peut être défaite en une stator elements 13, 14 of the motor sheath 12 Then, the welded joint 15 is entirely removed in the turn so as to undo the connection between the casing 1 and the motor sheath 12 (fig 1) or even the connection between the casing 1 , the partition 10 and the motor sheath 12 (fig 2) In the embodiment according to fig 3, the connection between the four parts la, 2 a, l Qa and 12 a can be undone in one

seule opération par enlèvement au tour du joint soudé 15. single operation by removing around the welded joint 15.

L'enlèvement au tour du joint soudé 15 peut se faire, par exemple, en fixant le groupe moto-pompe avec le carter 2 sur un tour et en ajustant l'outil sur le joint soudé 15 Afin que l'outil puisse accéder librement au joint soudé; il convient que celui-ci s'étende, conformément aux dessins, le long des extrémité extérieures libres des brides Removal around the welded joint 15 can be done, for example, by fixing the motor-pump unit with the casing 2 on a lathe and adjusting the tool on the welded joint 15 So that the tool can freely access the welded joint; it should extend, in accordance with the drawings, along the free outer ends of the flanges

la, 2 a voire des bords 1 Oa, 12 a et à une plus grande dis- la, 2 a or even edges 1 Oa, 12 a and at a greater distance

tance radiale par rapport à l'axe longitudinal 16 que les régions voisines parallèles à l'axe voire cylindriques du radial radial with respect to the longitudinal axis 16 that the neighboring regions parallel to the axis or even cylindrical of the

carter de pompe 1 et du carter de moteur 2. pump housing 1 and motor housing 2.

2524079.2524079.

-6- Par ailleurs, les mêmes conditions et avantages mentionnés restent naturellement conservés si les éléments considérés sont réunis par un joint brasé à la place du -6- In addition, the same conditions and advantages mentioned remain naturally preserved if the elements considered are joined by a brazed joint in place of the

joint soudé 15.welded joint 15.

Pour terminer, il convient de signaler encore le fait que des carters de pompe et de moteur réalisés en tôle emboutie permettent une construction simple et relativement bon marché du groupe Dans ce cas, il n'y a pas non plus de problèmes en ce qui concerne la liaison à réaliser par soudage ou brasage Toutefois, il est également possible de réaliser, par exemple, le carter de moteur par moulage par injection et le carter de pompe en tale Dans ce cas, la bride du carter de pompe, par exemple, pourrait être soudée avec le bord de la gaine du moteur, tandis que les brides des deux carters pourraient être réunies par des éléments particuliers, par exemple à l'aide d'agrafes, si la liaison par soudage ou brasage d'un carter en tôle d'acier et d'un Finally, it should also be pointed out that pump and motor housings made of pressed sheet metal allow a simple and relatively inexpensive construction of the group. In this case, there are also no problems as regards the connection to be made by welding or brazing However, it is also possible to produce, for example, the motor housing by injection molding and the pump housing in tale In this case, the flange of the pump housing, for example, could be welded with the edge of the motor sheath, while the flanges of the two casings could be joined by specific elements, for example using staples, if the connection by welding or brazing of a sheet metal casing d steel and a

carter en fonte devait s'avérer problématique. cast iron housing was to prove problematic.

2524079.2524079.

-7- R e v e N d i c a t ion s 1 Groupe moto-pompe pour des installations de -7- R e v e N d i c a t ion s 1 Motor-pump group for installation of

chauffage et d'eau industrielle composé d'une pompe centri- heating and industrial water composed of a central pump

fuge avec un moteur à induit humide dont les carters ( 1, 2) présentent des brides (la, 2 a) orientées radialement vers l'extérieur et reliées entre ellesentre lesquelles s'éten- fuge with a wet armature motor whose casings (1, 2) have flanges (la, 2 a) oriented radially outward and interconnected between which extend

férentiels ( 10 a, 12 a) d'une cloison ( 10)séparant le compar- differentials (10 a, 12 a) of a partition (10) separating the compar-

timent de pompage ( 8) du compartiment moteur ( 4, 11) et d'une gaine de moteur ( 12) séparant le compartiment d'induit pumping lining (8) of the engine compartment (4, 11) and of a motor sheath (12) separating the armature compartment

( 4) du compartiment de stator ( 11) du moteur, c a r a c t é - (4) of the stator compartment (11) of the engine, c a r a c t e -

ri S é p a r l e f a i t que des brides (la, 2 a) et des bords ( 10 a, 12 a) mentionnés au moins la bride (la) du carter de pompe ( 1) et le bord ( 12 a) de la gaine du moteur ( 12) laughed out only flanges (la, 2 a) and edges (10 a, 12 a) mentioned at least the flange (la) of the pump housing (1) and the edge (12 a) of the motor sheath (12)

sont reliés métalliquement.are connected metallically.

2 Groupe moto-pompe selon la revendication 1, 2 motor-pump unit according to claim 1,

caractérisé par le fait que la liaison métallique est réali- characterized by the fact that the metal connection is made

sée par soudage ou brasage.welded or soldered.

3 -Groupe moto-pompe selon les revendications 1 3 -Pump motor group according to claims 1

et 2, caractérisé par le fait que le joint soudé voire brasé ( 15) s'étend le long des extrémités extérieures libres des brides (la, 2 a) voire des bords ( 10 a, 12 a) dont il assure la liaison et à une plus grande distance radiale par rapport à l'axe longitudinal ( 16) du groupe que les régions voisines and 2, characterized in that the welded or even brazed joint (15) extends along the free outer ends of the flanges (la, 2 a) or even the edges (10 a, 12 a) which it ensures the connection and a greater radial distance from the longitudinal axis (16) of the group than the neighboring regions

du carter de pompe ( 1) et du carter de moteur ( 2). the pump housing (1) and the motor housing (2).

Groupe moto-pompe selon l'une des revendications 1 Motor-pump unit according to one of claims 1

à 3, caractérisé par le fait que le carter de moteur ( 2) est relié mécaniquement au carter de pompe ( 1) de telle façon que, dans la zone de jonction, le carter de moteur ( 2) to 3, characterized in that the motor housing (2) is mechanically connected to the pump housing (1) in such a way that, in the connection area, the motor housing (2)

recouvre le joint soudé voire brasé ( 15) et s'engage der- covers the welded or even brazed joint (15) and engages behind

rière la bride (la) du carter de pompe ( 1). the flange (la) of the pump housing (1).