FR3057626A1 - Motopompe a rotor noye, et procede de fabrication d'une telle motopompe - Google Patents
Motopompe a rotor noye, et procede de fabrication d'une telle motopompe Download PDFInfo
- Publication number
- FR3057626A1 FR3057626A1 FR1660150A FR1660150A FR3057626A1 FR 3057626 A1 FR3057626 A1 FR 3057626A1 FR 1660150 A FR1660150 A FR 1660150A FR 1660150 A FR1660150 A FR 1660150A FR 3057626 A1 FR3057626 A1 FR 3057626A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- shaft
- motor pump
- wheel
- motor
- rotor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 14
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 15
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 12
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 12
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 9
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 9
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 4
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 3
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 claims description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 3
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims description 3
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 3
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 3
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D13/00—Pumping installations or systems
- F04D13/02—Units comprising pumps and their driving means
- F04D13/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
- F04D13/0606—Canned motor pumps
- F04D13/0633—Details of the bearings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D13/00—Pumping installations or systems
- F04D13/02—Units comprising pumps and their driving means
- F04D13/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
- F04D13/0606—Canned motor pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D13/00—Pumping installations or systems
- F04D13/02—Units comprising pumps and their driving means
- F04D13/06—Units comprising pumps and their driving means the pump being electrically driven
- F04D13/0606—Canned motor pumps
- F04D13/064—Details of the magnetic circuit
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/18—Rotors
- F04D29/22—Rotors specially for centrifugal pumps
- F04D29/2261—Rotors specially for centrifugal pumps with special measures
- F04D29/2277—Rotors specially for centrifugal pumps with special measures for increasing NPSH or dealing with liquids near boiling-point
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/04—Shafts or bearings, or assemblies thereof
- F04D29/043—Shafts
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/04—Shafts or bearings, or assemblies thereof
- F04D29/046—Bearings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/18—Rotors
- F04D29/22—Rotors specially for centrifugal pumps
- F04D29/2205—Conventional flow pattern
- F04D29/2222—Construction and assembly
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2230/00—Manufacture
- F05D2230/20—Manufacture essentially without removing material
- F05D2230/21—Manufacture essentially without removing material by casting
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2230/00—Manufacture
- F05D2230/20—Manufacture essentially without removing material
- F05D2230/21—Manufacture essentially without removing material by casting
- F05D2230/211—Manufacture essentially without removing material by casting by precision casting, e.g. microfusing or investment casting
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2230/00—Manufacture
- F05D2230/50—Building or constructing in particular ways
- F05D2230/53—Building or constructing in particular ways by integrally manufacturing a component, e.g. by milling from a billet or one piece construction
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2240/00—Components
- F05D2240/60—Shafts
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2300/00—Materials; Properties thereof
- F05D2300/10—Metals, alloys or intermetallic compounds
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Abstract
La présente invention concerne une motopompe (P1) à rotor noyé, comprenant : un carter (10) incluant un corps (11) et une enveloppe moteur (12) ; un moteur électrique (20) incluant un stator (30) et un rotor (40) disposés dans l'enveloppe moteur (12) ; un arbre (50) qui s'étend suivant un axe central (X1), qui est solidaire du rotor (40) en rotation autour de l'axe central (X1), et qui comporte une extrémité avant (52) située hors de l'enveloppe moteur (12), dans le corps (11) du carter (10) ; et une roue (60) qui est située à l'extrémité avant (52) de l'arbre (50), qui est solidaire de l'arbre (50) en rotation autour de l'axe central (X1), et qui présente un profil hydraulique adapté au déplacement d'un fluide (F) dans le corps (11). Le rotor (40), l'arbre (50) et la roue (60) forment un ensemble rotatif (ER1). Au sein de l'ensemble rotatif (ER1), seul l'arbre (50) est supporté par un ou plusieurs paliers (80), assurant ainsi le guidage en rotation de l'ensemble rotatif (ER1). La motopompe (P1) est caractérisée en ce que l'arbre (50) et la roue (60) constituent au moins en partie une pièce monobloc (70). L'invention concerne également un procédé de fabrication d'une telle motopompe (P1).
Description
© N° de publication : 3 057 626 (à n’utiliser que pour les commandes de reproduction)
©) N° d’enregistrement national : 16 60150 ® RÉPUBLIQUE FRANÇAISE
INSTITUT NATIONAL DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLE
COURBEVOIE
©) Int Cl8 : F 04 D 25/06 (2017.01), F 04 D 29/28
DEMANDE DE BREVET D'INVENTION A1
©) Date de dépôt : 19.10.16. | © Demandeur(s) : SAINT JEAN INDUSTRIES Société |
(30) Priorité : | par actions simplifiée — FR. |
©) Inventeur(s) : Dl SERIO EMILE THOMAS et DE | |
BENGY XAVIER. | |
(43) Date de mise à la disposition du public de la | |
demande : 20.04.18 Bulletin 18/16. | |
(56) Liste des documents cités dans le rapport de | |
recherche préliminaire : Se reporter à la fin du | |
présent fascicule | |
(© Références à d’autres documents nationaux | ©) Titulaire(s) : SAINT JEAN INDUSTRIES Société par |
apparentés : | actions simplifiée. |
©) Demande(s) d’extension : | @) Mandataire(s) : CABINET LAURENT ET CHARRAS. |
104) MOTOPOMPE a ROTOR NOYE, ET PROCEDE DE FABRICATION D'UNE TELLE MOTOPOMPE.
FR 3 057 626 - A1
La présente invention concerne une motopompe (P1 ) à rotor noyé, comprenant: un carter (10) incluant un corps (11) et une enveloppe moteur (12); un moteur électrique (20) incluant un stator (30) et un rotor (40) disposés dans l'enveloppe moteur (12); un arbre (50) qui s'étend suivant un axe central (X1 ), qui est solidaire du rotor (40) en rotation autour de l'axe central (X1), et qui comporte une extrémité avant (52) située hors de l'enveloppe moteur (12), dans le corps (11) du carter (10); et une roue (60) qui est située à l'extrémité avant (52) de l'arbre (50), qui est solidaire de l'arbre (50) en rotation autour de l'axe central (X1), et qui présente un profil hydraulique adapté au déplacement d'un fluide (F) dans le corps (11). Le rotor (40), l'arbre (50) et la roue (60) forment un ensemble rotatif (ER1 ). Au sein de l'ensemble rotatif (ER1 ), seul l'arbre (50) est supporté par un ou plusieurs paliers (80), assurant ainsi le guidage en rotation de l'ensemble rotatif (ER1 ). La motopompe (P1) est caractérisée en ce que l'arbre (50) et la roue (60) constituent au moins en partie une pièce monobloc (70). L'invention concerne également un procédé de fabrication d'une telle motopompe (P1).
P1 30
ι
Motopompe à rotor noyé, et procédé de fabrication d’une telle motopompe
La présente invention concerne une motopompe à rotor noyé. L’invention concerne également un procédé de fabrication d’une telle motopompe.
Par définition, une motopompe à rotor noyé comprend à la fois une pompe et un moteur, agencés dans un carter hermétiquement étanche. La motopompe comprend une ouverture d’entrée et une ouverture de sortie de fluide. Lorsque la motopompe est intégrée à une installation industrielle, l’étanchéité est également assurée au niveau des ouvertures d’entrée et de sortie.
Différentes constructions de motopompes à rotor noyé sont connues par exemple des documents EP2607709A1, JP2007127135A, US6010319A et WO200123763A1.
Ces motopompes comprennent un carter, un moteur électrique, un arbre central et une roue. Le carter comprend une enveloppe moteur. Le moteur électrique comprend un stator et un rotor disposés dans l’enveloppe moteur. L’arbre, le rotor et la roue forme un ensemble rotatif. L’arbre central est supporté par deux paliers. La roue est fixée à l’extrémité avant de l’arbre, située hors de l’enveloppe moteur.
Le but de la présente invention est de proposer une motopompe améliorée.
A cet effet, l’invention a pour objet une motopompe à rotor noyé, comprenant : un carter incluant un corps et une enveloppe moteur ; un moteur électrique incluant un stator et un rotor disposés dans l’enveloppe moteur ; un arbre qui s’étend suivant un axe central, qui est solidaire du rotor en rotation autour de l’axe central, et qui comporte une extrémité avant située hors de l’enveloppe moteur, dans le corps du carter ; et une roue qui est située à l’extrémité avant de l’arbre, qui est solidaire de l’arbre en rotation autour de l’axe central, et qui présente un profil hydraulique adapté au déplacement d’un fluide dans le corps. Le rotor, l’arbre et la roue forment un ensemble rotatif. Au sein de l’ensemble rotatif, seul l’arbre est supporté par un ou plusieurs paliers, assurant ainsi le guidage en rotation de l’ensemble rotatif. La motopompe est caractérisée en ce que l’arbre et la roue constituent au moins en partie une pièce monobloc.
Ainsi, la motopompe selon l’invention offre de nombreux avantages. Grâce au rotor noyé, la motopompe présente une étanchéité absolue, une grande fiabilité, et demande peu d’entretien. La pièce monobloc formée par l’arbre et la roue peut être fabriquée selon différentes techniques, notamment par fabrication additive de la pièce ou du moule dans laquelle cette pièce est coulée. Cela offre réactivité et liberté pour la conception des formes géométriques pour améliorer le rendement de la motopompe. En particulier, une grande liberté de conception est offerte au niveau de la partie centrale de la roue. Cela permet aussi d’améliorer le NPSH caractérisant la performance d’aspiration de la motopompe. Associé au moteur synchrone, plus court et conservant son très haut rendement énergétique même avec un entrefer important, la conception est simplifiée en étant plus compact et avec moins de composants. L’entrefer important permet d’envisager de nouvelles solutions d’étanchéité pour le stator, améliorant le rendement du moteur et donc de la motopompe.
En outre, la motopompe selon l’invention présente une grande polyvalence. Cette motopompe peut être mise en œuvre dans le cadre de nombreuses applications, industrielles ou domestiques : agroalimentaire, chimie, pharmacie, hydrocarbures, engrais phosphoriques, métallurgie, marine, chaufferie, dessalement, évaporation, etc.
Selon d’autres caractéristiques avantageuses de la motopompe selon l’invention, prises isolément ou en combinaison :
- L’arbre et la roue constituent intégralement une unique pièce monobloc.
- La roue comporte une partie centrale, qui est située sur l’axe central, appartient à la pièce monobloc, et est dépourvue de système de fixation.
- La partie centrale forme une hélice de gavage.
- La partie centrale inclut une prolongation des aubes de la roue.
- La motopompe comprend un unique palier qui supporte l’arbre radialement à l’axe central pour guider en rotation l’ensemble rotatif, et qui est situé entre le rotor et la roue suivant l’axe central.
- La motopompe comprend un palier avant et un palier arrière qui supportent l’arbre radialement à l’axe central pour guider en rotation l’ensemble rotatif, le palier avant étant situé entre le rotor et la roue suivant l’axe central.
- Le moteur électrique est construit selon la technologie de moteur synchrone avec aimants au rotor.
- Le stator, comprenant un noyau électromagnétique et un bobinage, présente une surface interne entièrement enveloppée dans un matériau non-métallique, en regard du rotor et au contact du fluide circulant dans l’enveloppe moteur.
- Le stator est noyé dans un enrobage de résine étanche, au moins le long de la surface interne.
- La motopompe est une pompe centrifuge, le profil hydraulique de la roue étant adapté à la transmission d’énergie par centrifugation du fluide.
L’invention a également pour objet un procédé de fabrication d’une motopompe telle que mentionnée ci-dessus. Selon ce procédé, l’arbre et la roue sont au moins en partie fabriqués sous forme d’une pièce monobloc, par exemple selon une technique de moulage en sable, en moule métallique ou à cire perdue, frittage, soudage, fabrication additive, ou une combinaison de plusieurs techniques.
Selon un premier mode particulier, le procédé comprend une opération de fabrication additive de la pièce monobloc.
Selon un deuxième mode particulier, le procédé comprend une opération de fabrication additive d’au moins une partie d’un moule incluant une empreinte correspondant à la pièce monobloc, puis une opération de fabrication de la pièce monobloc dans ce moule. L’opération de fabrication additive peut consister à fabriquer le moule dans son intégralité, ou seulement une partie de ce moule, notamment au niveau de la jonction entre l’arbre et la roue.
De préférence, l’arbre et la roue sont intégralement fabriqués sous forme d’une unique pièce monobloc.
Le procédé peut également comporter d’autres opérations sans sortir du cadre de l’invention. Par exemple, le procédé peut comporter des opérations d’usinage, de traitement thermique, de revêtement, etc.
L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif et faite en référence aux dessins schématiques annexés sur lesquels :
la figure 1 est une coupe longitudinale d’une motopompe selon l’état de la technique ;
la figure 2 est une vue à plus grande échelle du détail II à la figure 1 ;
la figure 3 est une coupe longitudinale analogue à la figure 1, montrant une motopompe conforme à un premier mode de réalisation de l’invention ;
la figure 4 est une vue à plus grande échelle du détail IV à la figure 3 ;
la figure 5 est une coupe longitudinale analogue à la figure 1, montrant une motopompe conforme à un second mode de réalisation de l’invention ; et la figure 6 est une coupe longitudinale analogue à la figure 1, montrant une variante d’arbre conçu pour équiper une motopompe conforme à l’invention.
Sur les figures 1 et 2 est représenté un exemple de motopompe centrifuge PO à rotor noyé connue de l’état de la technique.
La motopompe PO comprend un carter 1, un moteur électrique 2, un arbre 5, une roue 6, une vis 7 et des paliers 8 et 9. Le moteur électrique 2 inclut un stator 3 et un rotor 4 centré sur un axe central X1. Le rotor 4 est solidaire de l’arbre 5, lui-même solidaire de la roue 6. La vis 7 permet de fixer la roue 6 à l’extrémité de l’arbre 5. Le rotor 4, l’arbre 5 et la roue 6 forment un ensemble rotatif, mobile en rotation autour de l’axe central X1.
Le carter 1 est partiellement représenté dans un but de simplification. Le carter 1 inclut un corps 1a partiellement représenté par des traits en pointillés, une enveloppe moteur 1b et un couvercle 1c. Le stator 3 et le rotor 4 sont disposés dans l’enveloppe moteur 1b. Le couvercle 1c ferme l’enveloppe moteur 1b au niveau du palier arrière 9.
Le stator 3 comprend un noyau électromagnétique 3a, un bobinage 3b, un enrobage de résine 3c et une chemise métallique 3d. Le bobinage 3b s’étend de part et d’autre du cœur 3a suivant l’axe X1 et est noyé dans l’enrobage 3c. La chemise 3d s’étend tout le long du stator 3, au niveau de l’entrefer formé avec le rotor 4, pour assurer l’étanchéité du stator 3. La chemise 3d est en contact à la fois avec le noyau 3a et l’enrobage 3c. Cette configuration est source de pertes par courants de Foucault dans la chemise 3d.
Sur les figures 3 et 4 est représentée une motopompe centrifuge P1 à rotor noyé conforme à un premier mode de réalisation de l’invention.
La motopompe P1 comprend un carter 10, un moteur électrique 20 incluant un stator 30 et un rotor 40, un arbre 50, une roue 60 et un palier 80. Le moteur électrique 20 inclut un stator 30 et un rotor 40 centré sur un axe central X1. Le rotor 40 est solidaire de l’arbre 50, lui-même solidaire de la roue 60, comme détaillé ci-après.
Le carter 10 inclut un corps 11 disposé du côté avant et une enveloppe moteur 12 disposé du côté arrière de la motopompe P1. Le corps 11 est partiellement représenté par des traits en pointillés dans un but de simplification. L’enveloppe 12 comprend différentes parois 14, 15, 16 et 18 solidaires entre elles. La paroi externe 14 présente un profil cylindrique. La paroi avant 15 présente une forme annulaire plane, entourant la paroi 18.
La paroi arrière 16 présente une forme de disque plan. La paroi avant 18 présente une forme cylindrique et constitue un support de palier.
Le stator 30 comprend un noyau électromagnétique 31 et un bobinage 32, qui s’étend de part et d’autre du noyau 31 suivant l’axe X1. Le noyau 31 et le bobinage 32 sont noyés dans un enrobage de résine 33, assurant ainsi l’étanchéité du stator 3. L’enrobage 33 s’étend tout le long du stator 30, au niveau de l’entrefer formé avec le rotor 40. Le stator 30 est dépourvu de chemise métallique. Grâce à l’utilisation de l’enrobage 33 en remplacement de la chemise métallique du stator 30, les pertes par courants de Foucault sont supprimées.
Selon l’invention, l’arbre 50 et la roue 60 constituent au moins en partie une pièce monobloc 70. Autrement dit, la pièce 70 comprend au moins une partie de l’arbre 50 et au moins une partie de la roue 60. Une ou plusieurs autres parties de l’arbre 50 et/ou de la roue 60 peuvent être formées par une ou des pièces différentes de la pièce 70.
Selon un mode de réalisation préféré, représenté sur les figures, l’arbre 50 et la roue 60 constituent intégralement une unique pièce monobloc 70. Autrement dit, la pièce 70 matérialise l’intégralité de l’arbre 50 et de la roue 60. Ceux-ci ne sont formés d’aucune autre pièce que la pièce 70.
A titre d’exemples non limitatifs, la pièce 70 peut être fabriquée selon différentes techniques de moulage en sable, en moule métallique ou à cire perdue, frittage, soudage, fabrication additive de la pièce 70, fabrication additive du moule, ou une combinaison de plusieurs techniques.
De manière avantageuse, la pièce 70 peut être fabriquée entièrement par fabrication additive. Selon une alternative également avantageuse, cette pièce 70 peut être coulée dans un moule, lui-même obtenu au moins en partie par fabrication additive.
Le rotor 40 et la pièce 70 forme un ensemble rotatif ER1, mobile en rotation autour de l’axe X1, au sein de la motopompe P1.
L’arbre 50 s’étend suivant l’axe X1, avec une partie courante 51 reliant une extrémité avant 52 et une extrémité arrière 53. Le rotor 40 est solidarisé à l’arbre 50 dans sa partie courante 51, par tout moyen connu. La partie courante 51 et l’extrémité arrière 53 sont situées dans l’enveloppe moteur 12. L’extrémité avant 52 est située hors de l’enveloppe moteur 12, dans le corps 11 du carter 10.
La roue 60 comprend une partie centrale 61, des aubes 62, une ouverture d’entrée 63, des canaux internes 64 et des orifices de sortie 65. La roue 60 est située hors de l’enveloppe moteur 12, dans le corps 11 du carter 10. La roue 60 présente un profil hydraulique adapté au déplacement d’un fluide F dans le corps 11. Plus précisément la motopompe P1 est une pompe centrifuge, c’est-à-dire que le profil hydraulique de la roue 60 est adapté à la transmission d’énergie par centrifugation du fluide F dans la motopompe P1. Le fluide F pénètre dans l’ouverture 63, puis traverse les canaux 64 ménagés dans la roue 60, jusqu’aux orifices de sortie 65.
La partie centrale 61 est située sur l’axe X1 et solidaire de l’extrémité avant 52 de l’arbre 50. Comme l’arbre 50 et la roue 60 constituent la pièce 70, la partie centrale 61 peut être dépourvue de système de fixation, par exemple du type vis 7, prévu dans l’état de la technique. Cela offre une plus grande liberté de conception au niveau de cette partie centrale 61.
Sur l’exemple de la figure 3, la partie centrale 61 présente une forme concave, formée en saillie du côté avant, de manière à guider le fluide F pénétrant dans l’ouverture 63 puis les canaux 64.
En alternative, la partie centrale 61 peut être conformée en hélice de gavage. Selon une autre alternative, la partie centrale 61 peut inclure une prolongation des aubes 62 de la roue 60. Ces deux alternatives peuvent être combinées.
Au sein de l’ensemble rotatif ER1, seul l’arbre 50 est supporté par le palier 80. Autrement dit, seul l’arbre 50 assure le guidage en rotation de l’ensemble rotatif ER1, conjointement avec le palier 80.
Le palier 80 est situé entre le rotor 40 et la roue 60, suivant l’axe X1. Le palier 80 peut donc être qualifié de palier central, par rapport à l’ensemble rotatif ER1. Le palier 80 est constitué par la paroi 18 et deux éléments 81 et 82, qui sont logés dans l’alésage délimité par la paroi 18. Les éléments 81 et 82 sont légèrement espacés, et supportent la partie courante 51 de l’arbre 50 radialement à l’axe X1. Les éléments 81 et 82 sont par exemple des bagues lisses ou des roulements.
Cette conception avec palier central 80 est rendue possible par l’utilisation d’un moteur 20 avec une longueur relativement courte suivant l’axe X1. Ainsi, le rotor 40 peut être monté en porte-à-faux du côté de l’extrémité arrière 53 de l’arbre 50. Cette solution est permise par l’utilisation de la technologie du moteur synchrone avec aimants au rotor 40. Un tel moteur offre un rendement optimal sur toute la plage de vitesse, ainsi qu’un poids et un encombrement réduits.
Sur la figure 5 est représentée une motopompe centrifuge P2 à rotor noyé conforme à un second mode de réalisation de l’invention. Certains éléments constitutifs de la motopompe P2 sont comparables à ceux de la motopompe P1 décrite plus haut et, dans un but de simplification, portent les mêmes références numériques.
La motopompe P2 comporte deux paliers 8 et 9 disposés de part et d’autre du rotor 40. Le palier 8 supporte la partie courante 51 de l’arbre 50 entre le rotor 40 et la roue 60, tandis que le palier 9 supporte l’extrémité arrière 53 de l’arbre 50. Chaque palier 8 et 9 comprend un unique élément, respectivement 81 et 91, supportant l’arbre 50. Par exemple, les éléments 81 et 91 peuvent être des bagues lisses ou roulements. Chaque palier 8 et 9 comprend une paroi cylindrique, respectivement 18 et 19, du carter 10. Chacun des éléments 81 et 91 est monté dans l’alésage défini par l’une des parois 18 et 19. Le carter 10 comprend un couvercle 13 permettant d’obturer l’enveloppe 12 au niveau du palier 9.
Sur la figure 6 est représentée une variante de roue 60, conçue pour équiper une pompe P1 ou P2 conforme à l’invention.
La partie centrale 61 de la roue 60 est conformée comme une hélice de gavage, également appelée inducteur, prévue pour améliorer la capacité d’aspiration du fluide F par la roue 60.
En complément, la partie centrale 61 inclut une prolongation des aubes 62 de la roue 60, permettant aussi d’améliorer la capacité d’aspiration du fluide F par la roue 60.
En pratique, la motopompe P1 / P2 peut être conformée différemment des figures 3 à 6 sans sortir du cadre de l’invention. Par ailleurs, les caractéristiques techniques des différents modes de réalisation et variantes mentionnés ci-dessus peuvent être, en totalité ou pour certaines d’entre elles, combinées entre elles. Ainsi, la pompe P1 / P2 peut être adaptée en termes de coût, de fonctionnalités et de performance.
Claims (14)
- REVENDICATIONS1. Motopompe (P1 ; P2) à rotor noyé, comprenant :un carter (10) incluant un corps (11) et une enveloppe moteur (12) ; un moteur électrique (20) incluant un stator (30) et un rotor (40) disposés dans l’enveloppe moteur (12) ;un arbre (50) qui s’étend suivant un axe central (X1), qui est solidaire du rotor (40) en rotation autour de l’axe central (X1), et qui comporte une extrémité avant (52) située hors de l’enveloppe moteur (12), dans le corps (11) du carter (10) ; et une roue (60) qui est située à l’extrémité avant (52) de l’arbre (50), qui est solidaire de l’arbre (50) en rotation autour de l’axe central (X1), et qui présente un profil hydraulique adapté au déplacement d’un fluide (F) dans le corps (11) ;dans laquelle le rotor (40), l’arbre (50) et la roue (60) forment un ensemble rotatif (ER1 ; ER2) ;et dans laquelle au sein de l’ensemble rotatif (ER1 ; ER2), seul l’arbre (50) est supporté par un ou plusieurs paliers (80 ; 8, 9), assurant ainsi le guidage en rotation de l’ensemble rotatif (ER1 ; ER2) ;caractérisée en ce que l’arbre (50) et la roue (60) constituent au moins en partie une pièce monobloc (70).
- 2. Motopompe (P1 ; P2) selon la revendication 1, caractérisée en ce que l’arbre (50) et la roue (60) constituent intégralement une unique pièce monobloc (70).
- 3. Motopompe (P1 ; P2) selon l’une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que la roue (60) comporte une partie centrale (61), qui est située sur l’axe central (X1), appartient à la pièce monobloc (70), et est dépourvue de système de fixation.
- 4. Motopompe (P1 ; P2) selon la revendication 3, caractérisée en ce que la partie centrale (61) forme une hélice de gavage.
- 5. Motopompe (P1 ; P2) selon l’une des revendications 3 ou 4, caractérisée en ce que la partie centrale (61) inclut une prolongation des aubes (62) de la roue (60).
- 6. Motopompe (P1) selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu’elle comprend un unique palier (80) qui supporte l’arbre (50) radialement à l’axe central (X1) pour guider en rotation l’ensemble rotatif (ER1), et qui est situé entre le rotor (40) et la roue (60) suivant l’axe central (X1).
- 7. Motopompe (P2) selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu’elle comprend un palier avant (8) et un palier arrière (9) qui supportent l’arbre (50) radialement à l’axe central (X1) pour guider en rotation l’ensemble rotatif (ER2), le palier avant (8) étant situé entre le rotor (40) et la roue (60) suivant l’axe central (X1).
- 8. Motopompe (P1 ; P2) selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le moteur électrique (20) est construit selon la technologie de moteur synchrone avec aimants au rotor (40).
- 9. Motopompe (P1 ; P2) selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le stator (30), comprenant un noyau électromagnétique (31) et un bobinage (32), présente une surface interne entièrement enveloppée dans un matériau nonmétallique, en regard du rotor (40) et au contact du fluide (F) circulant dans l’enveloppe moteur (12).
- 10. Motopompe (P1 ; P2) selon la revendication 9, caractérisée en ce que le stator (30) est noyé dans un enrobage de résine étanche (33), au moins le long de la surface interne.
- 11. Motopompe (P1 ; P2) selon l’une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la motopompe (P1 ; P2) est une pompe centrifuge, le profil hydraulique de la roue (60) étant adapté à la transmission d’énergie par centrifugation du fluide (F).
- 12. Procédé de fabrication d’une motopompe (P1 ; P2) selon l’une des revendications 1 à 11, caractérisée en ce que l’arbre (50) et la roue (60) sont au moins en partie fabriqués sous forme d’une pièce monobloc (70), par exemple selon une technique de moulage en sable, en moule métallique ou à cire perdue, frittage, soudage, fabrication additive, ou une combinaison de plusieurs techniques.ίο
- 13. Procédé de fabrication d’une motopompe (P1 ; P2) selon la revendication 12, caractérisé en ce qu’il comprend une opération de fabrication additive de la pièce monobloc (70).
- 14. Procédé de fabrication d’une motopompe (P1 ; P2) selon la revendication 12,5 caractérisé en ce qu’il comprend une opération de fabrication additive d’au moins une partie d’un moule incluant une empreinte correspondant à la pièce monobloc (70), puis une opération de fabrication de la pièce monobloc (70) dans ce moule.1/5
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR1660150A FR3057626A1 (fr) | 2016-10-19 | 2016-10-19 | Motopompe a rotor noye, et procede de fabrication d'une telle motopompe |
MA046556A MA46556A (fr) | 2016-10-19 | 2017-10-05 | Motopompe a rotor noye, et procede de fabrication d'une telle motopompe |
EP17787509.3A EP3529494A1 (fr) | 2016-10-19 | 2017-10-05 | Motopompe a rotor noye, et procede de fabrication d'une telle motopompe |
PCT/FR2017/052741 WO2018073508A1 (fr) | 2016-10-19 | 2017-10-05 | Motopompe a rotor noye, et procede de fabrication d'une telle motopompe |
CN201780073452.4A CN110036205A (zh) | 2016-10-19 | 2017-10-05 | 罐封马达泵以及用于制造这种马达泵的方法 |
US16/342,990 US20200056616A1 (en) | 2016-10-19 | 2017-10-05 | Canned motor pump and method for manufacturing such a motor pump |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR1660150A FR3057626A1 (fr) | 2016-10-19 | 2016-10-19 | Motopompe a rotor noye, et procede de fabrication d'une telle motopompe |
FR1660150 | 2016-10-19 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FR3057626A1 true FR3057626A1 (fr) | 2018-04-20 |
Family
ID=57590665
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FR1660150A Pending FR3057626A1 (fr) | 2016-10-19 | 2016-10-19 | Motopompe a rotor noye, et procede de fabrication d'une telle motopompe |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20200056616A1 (fr) |
EP (1) | EP3529494A1 (fr) |
CN (1) | CN110036205A (fr) |
FR (1) | FR3057626A1 (fr) |
MA (1) | MA46556A (fr) |
WO (1) | WO2018073508A1 (fr) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10527216B2 (en) | 2016-10-24 | 2020-01-07 | Lorax Systems Inc. | Fluid delivery line assembly with shut-off valve assembly |
WO2022059709A1 (fr) * | 2020-09-16 | 2022-03-24 | 三相電機株式会社 | Électropompe à stator chemisé |
CN113958524A (zh) * | 2021-09-18 | 2022-01-21 | 广东永丰智威电气有限公司 | 一种带照明灯具的内转子式电机工业大风扇 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2160201A5 (fr) * | 1971-11-11 | 1973-06-22 | Skf Ind Trading & Dev | |
GB1461901A (en) * | 1975-06-23 | 1977-01-19 | Skf Uk Ltd | Water pumps for internal combustion engines |
FR2760795A1 (fr) * | 1997-02-14 | 1998-09-18 | Andritz Patentverwaltung | Arbre de pompe avec roue motrice pour pompes a refrigerant principal |
US6010319A (en) * | 1996-11-29 | 2000-01-04 | Daewoo Electronics Co., Ltd. | Canned motor pump |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH292898A (fr) * | 1951-08-13 | 1953-08-31 | Charmilles Sa Ateliers | Groupe moto-pompe hydraulique. |
FR1527993A (fr) * | 1967-04-21 | 1968-06-07 | Pompe d'accélération, sans presse-étoupe, pour installations de chauffage central à eau chaude | |
US3522997A (en) * | 1968-07-01 | 1970-08-04 | Rylewski Eugeniusz | Inducer |
DE19946849B4 (de) | 1999-09-30 | 2010-09-16 | Ksb Ag | Spaltrohrmotorpumpe |
CN101113741B (zh) * | 2006-07-26 | 2011-03-16 | 上海新沪电机厂有限公司 | 一种屏蔽泵轴向力的自动平衡装置 |
CN1958706A (zh) * | 2006-10-16 | 2007-05-09 | 中山大学 | 交流永磁潜水电机塑封材料及其塑封工艺与应用 |
JP4531780B2 (ja) | 2007-02-21 | 2010-08-25 | 株式会社荏原製作所 | キャンドモータポンプにおけるポンプ取扱液の循環方法 |
CN201090458Y (zh) * | 2007-09-25 | 2008-07-23 | 杰克陈 | 内置控制电路的无刷液体泵 |
PL2607709T3 (pl) | 2011-12-23 | 2016-06-30 | Grundfos Holding As | Silnik elektryczny |
CN105545797A (zh) * | 2015-12-29 | 2016-05-04 | 西安航天动力研究所 | 高抗汽蚀性能一体化叶轮 |
-
2016
- 2016-10-19 FR FR1660150A patent/FR3057626A1/fr active Pending
-
2017
- 2017-10-05 MA MA046556A patent/MA46556A/fr unknown
- 2017-10-05 WO PCT/FR2017/052741 patent/WO2018073508A1/fr unknown
- 2017-10-05 CN CN201780073452.4A patent/CN110036205A/zh active Pending
- 2017-10-05 EP EP17787509.3A patent/EP3529494A1/fr not_active Withdrawn
- 2017-10-05 US US16/342,990 patent/US20200056616A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2160201A5 (fr) * | 1971-11-11 | 1973-06-22 | Skf Ind Trading & Dev | |
GB1461901A (en) * | 1975-06-23 | 1977-01-19 | Skf Uk Ltd | Water pumps for internal combustion engines |
US6010319A (en) * | 1996-11-29 | 2000-01-04 | Daewoo Electronics Co., Ltd. | Canned motor pump |
FR2760795A1 (fr) * | 1997-02-14 | 1998-09-18 | Andritz Patentverwaltung | Arbre de pompe avec roue motrice pour pompes a refrigerant principal |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2018073508A1 (fr) | 2018-04-26 |
CN110036205A (zh) | 2019-07-19 |
US20200056616A1 (en) | 2020-02-20 |
MA46556A (fr) | 2019-08-28 |
EP3529494A1 (fr) | 2019-08-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10823188B2 (en) | Electric centrifugal pump with containment shell grooves | |
FR2787147A1 (fr) | Pompe de regeneration a plage de fonctionnement etendue | |
EP3353879B1 (fr) | Machine electrique tournante comportant un rotor et un stator pour le passage d'un fluide | |
EP0989658A1 (fr) | Machine électrique asynchrone refroidie par liquide | |
FR3057626A1 (fr) | Motopompe a rotor noye, et procede de fabrication d'une telle motopompe | |
FR2789737A1 (fr) | Pompe a carburant du type turbine | |
FR2685937A1 (fr) | Pompe a carburant a ailettes de turbine et a moteur electrique. | |
FR2739148A1 (fr) | Pompe entrainee magnetiquement | |
KR101519206B1 (ko) | 캔드 모터 펌프 | |
JP2008531909A (ja) | ホルウェック型真空ポンプ | |
US10119544B2 (en) | Automotive electric liquid pump | |
FR2660123A1 (fr) | Alternateur avec rotor a aimants permanents notamment pour vehicule automobile. | |
EP1611357B1 (fr) | Dispositif de ventilation | |
FR2830904A1 (fr) | Machine a palettes | |
WO2011042646A1 (fr) | Pompe électrique double pour l'entretien des piscines | |
FR3065496A1 (fr) | Motopompe a rotor noye | |
EP2620650A1 (fr) | Rétention de paliers par liaison de forme dans une pompe à moteur à gaine | |
EP2469093B1 (fr) | Pompe de circulation de fluide et son utilisation | |
EP1012479B1 (fr) | Pompe turbine a rendement ameliore notamment pour reservoir de carburant de vehicule automobile | |
EP3942678B1 (fr) | Arbre creux de rotor divise longitudinalement comportant au moins une ailette forgee s'etendant a l'interieur | |
FR2653833A1 (fr) | Pompe a canaux lateraux. | |
FR2797170A1 (fr) | Ensemble d'aspiration | |
FR3132809A1 (fr) | Rotor pour une machine électrique tournante | |
FR2768191A1 (fr) | Pompe turbine notamment pour reservoir de carburant de vehicule automobile | |
FR2988783A3 (fr) | Dispositif de reduction de fuites internes de pompes a roue fermee |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 2 |
|
PLSC | Publication of the preliminary search report |
Effective date: 20180420 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 3 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 4 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 5 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 6 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 7 |
|
PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 8 |