HU182111B

HU182111B - Device for cooling and flushing the axial packing of fan wheel of water pumps

Info

Publication number: HU182111B
Application number: HU80607A
Authority: HU
Inventors: Werner Schmidt; Helmut Melde-Tuczai
Original assignee: Maschf Augsburg Nuernberg Ag
Priority date: 1979-03-14
Filing date: 1980-03-14
Publication date: 1983-12-28
Also published as: GB2046372B; ATA115680A; SE8001992L; AT365746B; GB2046372A; IT1129746B; BR8001590A; FR2451481A1; JPS55125392A; DE2909933A1; DD149687A1; IT8020568A0

Abstract

Waehrend das Ziel der Erfindung in der Bereitstellung einer verschleiszfesteren Einrichtung zum Kuehlen und Spuelen der Axialdichtung fuer ein Fluegelrad von Wasserpumpen, insbesondere von Wasserpumpen fuer Brennkraftmaschinen liegt, besteht die Aufgabe darin, eine solche Kuehlung der Axialdichtung zu erreichen, dasz die unerwuenschten Dampf- und Gasblasen laufend aus dem gefaehrdeten Bereich ausgespuelt werden. Als Loesung hierzu wird nunmehr vorgeschlagen, dasz die Nabe des Fluegelrades wenigstens eine von der Druckseite zur Saugseite fuehrende, im Bereich des Auszendurchmessers des Gegenlaufringes austretende und in Richtung zum Gleitring und zur balgaehnlichen Dichtung verlaufende Kuehlbohrung aufweist.While the object of the invention is to provide a more wear-resistant means for cooling and purging the axial seal for a impeller of water pumps, especially water pumps for internal combustion engines, the object is to achieve such cooling of the axial seal that the undesirable vapor and gas bubbles be continuously flushed out of the endangered area. As a solution to this it is now proposed that the hub of the impeller has at least one of the pressure side leading to the suction side, in the region of the Auszendurchmessers of the mating ring exiting and extending in the direction of the sliding ring and the balgaehnlichen seal cooling hole.

Description

A találmány berendezés vizpumpák szárnykéreke axiáltömltésének hűtésére és öblítésére, különösen robbanómotor vizpumpáinál. amely berendezés a szárnykerék szivóoldalán van elrendezve es legalább egy a szárnykér ékre rögzített ellencsuézógyüfcrüből és rugóerővel erre az ellencsuszógyürüre szorított, tómitőházban elrendezett osuszógyürüből és a rugó és a pumpa tengelye között elhelyezett tömítésből áll.The invention relates to an apparatus for cooling and rinsing the axial stuffing of water pumps, in particular for water pumps of an explosive engine. the device being arranged on the suction side of the impeller and at least one counter-ring mounted on the wing wing and a spring-loaded oscillating ring mounted on the wing and a seal between the spring and the pump shaft.

A bevezetőben említett típusu vlzpumpáknál annak érdekében, hogy a szivócsatorna kedvező alakú legyen éa, hogy a szárnykor ékhez áramlás technikailag kedvező átmenetet érjenek el a szivóoldali pumpaházrész és a szárnykerék, agya között egy szűk hézag van, amely sugár irányban a numpatengely felé az βχίáltömités révén le van zárva. Ebben a “hézagban és a tömitőházbán lévő víz gyakorlatilag egyáltalán nem vagy csak kis mértékében vesz részt az áramlásban, aminek az az eredménye, hogy a csuszógyürü és az ellencsuszögyürü közötti súrlódás hője nem kerül megfelelően elvezetésre, sőt a tömitőházban is feltorlódik mégpedig abban, amelyben a rugó és a tömítés el van rendezve. Az említett alkatrészek ezáltal nagymértékben felmelegszenek és gőz és gázbuborékok keletkeznek, amelyek nem kerülnek kiöblítésre. Ily módon a csuszógyürü kopása következik be, valamint a tömítés felkeményedése. Ami a gőz és gázbuborékok kiöblítését illeti még az a körülmény is közrejátszik, hogy a viszonylag nehéz tiszta viz a centrifugális erő hatosára kifelé szorul, mig a levegőtartalmu viz közéjén helyezkedik el, azaz a pumpatengely irányában, azaz az axlaltömités irányába kényszerül.In the case of the type of pump mentioned in the introduction, in order to have a favorable suction duct and to achieve a technically favorable transition to the sash wedge, there is a narrow gap between the suction pump housing and the impeller hub radially to is closed. The water in this gap and in the stuffing box practically has little or no involvement in the flow, which results in the heat of friction between the slide ring and the collar ring not being properly discharged, and even in the stuffing box spring and seal are arranged. The aforesaid components thus become very hot and steam and gas bubbles are formed which are not rinsed. This causes wear on the slide ring and hardening of the seal. As far as the flushing of steam and gas bubbles is concerned, the fact that relatively heavy clean water is pushed outward by a centrifugal force is forced into the middle of the air containing water, i.e. in the direction of the pump shaft, ie in the direction of the axal seal.

A találmány feladata a bevezetőben említett axiáltömitéfi felsorolt hiányosságainak kiküszöbölése, illetve megfelelő hűtésének biztosítása, valamint a nem kívánatos gőz és gázburorékok folyamatos kiöblítése.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to overcome the shortcomings listed above in the introduction to the axial sealer and to provide adequate cooling and continuous flushing of unwanted steam and gas bubbles.

A találmány szerint a kitűzött feladatot azáltal oldjuk meg, hogy a szárnykér ék agyában legalább egy a nyomóoldalrol a szivóoldalra vezető és az ellenes uszógyürü külső átmérődének tartományában kilépő és a csuszógyürü, valamint a tömítés irányába futó hütőfurat van elrendezve.According to the present invention, the object is achieved by providing at least one cooling bore in the wing hub which extends from the pressure side to the suction side and extends in the area of the outer diameter of the anti-slip ring and runs in the direction of the slide.

Ez a berendezés azon az elven működik, hogy a nyomóoldal és a szivóoldal között nyomáskülönbség van, amely ily módon kihasználásra kerül. A hütöfuratok, illetve hütőfurat a találmány szerint,mint fúvókák működnek és egy irányított vizsugarat 1déznek elő. éppen a veszélyeztetett tartományban és ezáltal aa ellenes us zogyurü a csuszógyürü és a tömítés intenzív hűtést kap, és az esetleges gőz és gázbuborékok folyamatosan kiöblítésre kerülnek.This apparatus operates on the principle that there is a pressure difference between the discharge side and the suction side, which is thus utilized. The cooling holes or cooling holes according to the invention act as nozzles and provide a directed test hole. the sliding ring and the seal are intensively cooled in the vulnerable zone and thus the anti-slip ring, and any steam and gas bubbles are continuously flushed.

A találmány további változata szerint a hütőfurat, illetve hütöfuratok legalább részben az ellencsuszógyürü homlokfelületének tartományába fekszenek és az ellenesuszógyürü külső átmérőjénél bővülettel rendelkeznek. Ezen intézkedés révén az összes alkatrésze, de különösen az ellenesuszógyürü Jobb hűtése érhető el·According to a further embodiment of the invention, the cooling hole or cooling holes are at least partially located in the region of the front face of the counter-ring and have an extension at the outer diameter of the counter-ring. Through this measure Better cooling of all its components, especially the anti-sore ring, is achieved ·

A szárnykerék kiegyensúlyozatlanságának kiküszöbölésére célszerű ha a szárnykeréken két azonos egymással szembenfekvően elrendezett hütőfurat van kialakítva· Természetesen a kerületen egyenletesen elosztva három vagy négy hütőfurat is elhelyezhető.To eliminate impeller imbalance, it is advisable to have two opposite cooling holes on the wing wheel. · Of course, three or four cooling holes may be evenly distributed in the circumference.

A találmányt részletesen kiviteli példa kapcsán á rajzDETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The invention is illustrated in detail by way of example

-2182.111 alapján ismertetjük, amely a találmány szerinti berendezést szemlélteti vizpumpaban elhelyezve, hosszmetszetben.-2182.111, which illustrates the device of the present invention arranged in a water pump in longitudinal section.

Az 1 pumpaház szivóoldalában ismert és csak részben ábrázolt 2 pumpatengely van fórgathatóan ágyazva, amelyen 4 szárhykerék van rögzítve. Az 1 pumpaházban továbbá 5 szívócsatorna helyezkedik el, amelyből a vizet a 4 szárnykerék 6 nyíl irányába egy nyomócsatornába, illetve 7 nyomóspirálba juttatja. A 4 szárnykerék 4a agya és az 1 pumpanáz között tengely irányú tömítés van elhelyezve, amely az 1 pumpaházba helyezett, lényedében U-alaku gyűrűként kialakított 8 tömitésházból, 9 rugóból es harmónlkaszerü 10 tömítésből, 11 csuszógyürüből es egy a 4á agyba helyezett 12 ellencsuszógyürüből áll. A 9 rugó a 8 tömltésházra támaszkodik és a 11 csus ;ó gyűrűt tengely irányban a 12 ellencsuszógyürü homlokfelületére szorítja. A 10 tömítés követi a 9 rugó mozgását és megakadályozza a víznek az 5 szívócsatornából a 3 pumpatengelyhez jutását. Végül a 12 ellencsuszógyürü és 3 pumpatengely között 13 radiáltömités van elhelyezve. A 4 szárnykerék 4a agyába nyonóoldalon 14 hütőfurat van bemunkálva, amely a szlvóoldalon a 12 ellencsuszógyürü külső kerületének tartományába torkollik ki. Tekintettel arra, hogy a 14 hütőfurat legalább részben a 12 ellencsuszógyürü homlokfelületének tartományában végződik, 15 bővülettel van ellátva, amely az axiáltömités irányába fut.The pump shaft 2, which is known on the suction side of the pump housing 1 and is only partially depicted, is rotatably mounted on which the rotor 4 is mounted. The pump housing 1 further comprises a suction channel 5, from which water is directed into a discharge channel 7 and a pressure spiral 7 in the direction of arrow 6 of the impeller 4. An axial seal is disposed between the hub 4a of the impeller 4 and the pump nose 1 consisting of a sealing housing 8 formed as a substantially U-ring, a spring 9 and a harmonic seal 10, a sliding ring 11 and an opposing lance 12 placed in the hub 4a. The spring 9 rests on the stuffing box 8 and clamps the sliding ring 11 axially to the end face of the counter-ring 12. The seal 10 follows the movement of the spring 9 and prevents water from the suction passage 5 to the pump shaft 3. Finally, a radial seal 13 is disposed between the counter-ring 12 and the pump shaft 3. A cooling bore 14 is inserted into the hub 4a of the wing wheel 4 on the cut-out, which protrudes on the slug side into the region of the outer circumference of the opposed ring 12. Given that the cooling bore 14 terminates at least in part in the region of the face surface of the opposing collar 12, it is provided with an extension 15 which runs in the direction of the axial seal.

Tekintettel arra, hogy az 5 szivócsatornában vákuum uralkodik a viz a nyomóoldalról· mintegy fuvókán keresztül áramlik a 16 nyíl irányában a 14 hütőfura tón keresztül részben a 12 ellencsuszógyürü homlokfelülete fele, majd annak külső felülete mentén és hüti a 11 csuszógyürüt és a 10 tömítést. Tekintettel arra, hogy a sugár közvetlenül U-alaku 8 tömitésházba irányul nem csak folyamatos hűtés következik be, hanem az egész tömítési tartomány egyidejű öblítése. így sem gőz, sem gázbuborékok nem tudnak összegyűlni. Végül a teljesség kedvéért megjegyezzük, hogy az axiáltömitéa és a 2 pumpatengely csapágy között az 1 pumpaházban a 17 furat van a lé^telenit^s céljára, illetve az esetleges szivárgások elvezetésére.Because of the vacuum in the suction duct 5, water flows from the discharge side through a jet 16 in the direction of arrow 16 through the bore 14, partly along the front face of the counter-ring 12 and then cools the slide 11 and seal 10. Given that the beam is directed directly to the U-shaped sealing housing 8, not only continuous cooling occurs, but simultaneous rinsing of the entire sealing region. so neither steam nor gas bubbles can collect. Finally, for the sake of completeness, it should be noted that there is a bore 17 in the pump housing 1 between the axial seal and the pump shaft bearing 2 for the purpose of flattening and leakage.

Claims

Patent is okay

1. Apparatus for water pumps wheel wing axiáltömitésének cooling and rinsing, particularly water pumps for internal combustion engine which device is arranged on the vane suction side and lega- least ^one requesting one of the wing clamped against this spring force and uszógyürüre ellenesuszógyürüből fixed or tömltoházban out. comprising a sliding ring and a seal in the · - * position between the spring and the pump shaft, characterized in that the impeller r / 4 / in the hub / 4a / is at least one from the noni side to the suction side ^; a cooling bore (14) extending in the region of the outer diameter of the guide ring (12) and extending in the direction of the slide ring (11) and in the direction of the seal (10).

An embodiment of the apparatus according to claim 1, characterized in that the cooling bore (14) or cooling bore (s) are / are located at least partially in the region of the face surface of the opposed ring (12) and have an outer diameter (15).

-3182.111

An embodiment of the device according to claim 1, characterized in that there are at least two identical cooling discs (14) disposed opposite to each other in the circumference of the wing wheel (4).