IT9052829U1

IT9052829U1 - Girante di pompa

Info

Publication number: IT9052829U1
Application number: IT052829U
Authority: IT
Original assignee: Ebara Corp
Priority date: 1989-01-19
Filing date: 1990-01-19
Publication date: 1990-07-20
Also published as: EP0379197A2; IT9067034A0; ATE98341T1; KR900011995A; DE9000532U1; US4986736A; EP0379197B1; IT9052829V0; EP0379197A3; IT223986Z2; IT1239538B; DK0379197T3; IT9067034A1; DE69004975T2; DE4001379C2; ES2048868T3; KR970010513B1; DE4001379A1; DE69004975D1; JPH02277998A

Description

Descrizione del Modello Industriale d'Utilità avente per titolo; "Girante di pompa"

Riassunto

E' descritta una girante di pompa, prodotta mediante formatura a pressa di una piastra d'acciaio e comprendente un mozzo formato con un foro centrale per collegare il mozzo ad un albero principale della pompa tramite una chiavetta e relativo impegno a chiavetta, e un disco principale fissato al mozzo. La girante è caratterizzata dal fatto che il mozzo è formato con una parte poligonale sulla periferia del mozzo e il disco principale è formato nella sua parte centrale con un recesso poligonale che alloggia nella parte poligonale del mozzo. Una piastra di fermo è montata sul mozzo nella sua parte terminale opposta alla parte terminale con la quale il diBco principale è fissato al mozzo ed è collegata a mezzo saldatura al disco principale. Quindi, poiché la potenza viene trasmessa dal mozzo al disco principale tramite superfici poligonali, non si verificano sostanziali concentrazioni di tensioni nell'area che trasmette la potenza.

Descrizione

La presente invenzione si riferisce ad una girante di pompa prodotta mediante formatura a pressa di una piastra d'acciaio, che è vantaggiosamente usata come girante di una pompa centrifuga costituita da una piastra d'acciaio.

Le giranti convenzionali di pompe prodotte mediante formatura a pressa eono generalmente classificate in due gruppi rispetto alla loro struttura, essenzialmente, (a) tipo a due piani d'impegno, e (b) tipo con saldatura al mozzo.

Le figure 6(a} e 6(b) sono una vista frontale e una vista laterale in sezione, rispettivamente, di un disco (o tamburo) principale di una girante secondo il tipo (a) a due piani di impegno. In questo tipo, una piastra di fermo 2 è fissata alla parte centrale del disco principale 1 della girante. Il disco principale 1 e la piastra di fermo 2 sono entrambi formati con fori circolari 3 ed hanno due piani paralleli di impegno per l'accoppiamento con un albero principale (non indicato) avente la stessa forma in sezione trasversale, e collegati fra loro in una direzione assiale per mezzo di viti. Nelle figure, con 4 è indicata una piastra laterale, e con 5 una paletta della girante.

Le figure 7(a) e 7(b) sono una vista frontale e una vista in sezione, rispettivamente, di un disco principale di una girante secondo il tipo (b) con saldatura al mozzo. In queste figure, gli stessi numeri come in figure 6(a) e 6(b) indicano le stesse parti o le parti simili. In questo tipo, mediante lavorazione, viene formato un mozzo 6, con una svasatura ο superficie conica 6a sul lato anteriore (lato aspirazione) della girante, una parte a gradino 6b sull'estremità posteriore della superficie conica 6a, e una superficie cilindrica 6c di diametro inferiore adiacente alla parte a gradino 6b. Il disco principale 1A della girante è formato con un'apertura centrale. Il disco principale è fissato al mozzo con la Bua apertura centrale che poggia sulla superficie cilindrica 6c e con la sua parte centrale che fa spallamento sulla parte a gradino 6b, quindi il disco principale e il mozzo sono collegati fra loro a mezzo saldatura 7 fra la parte posteriore della superficie conica 6a e la parte spallamento del disco principale 1A.

Nella girante del tipo a due piani di impegno della tecnica precedente indicata in Figg. 6(a) e 6(b), tuttavia, il disco principale 1 della girante e l'albero principale sono impegnati fra loro tramite i due fori circolari 3 aventi due piani di impegno. In questo caso, pertanto, un momento (coppia) per la girante è supportato soltanto da una piccola area che si estende sullo spessore del dieco principale 1 e della piastra di fermo 2. Di conseguenza, la girante di questo tipo può non essere usata quando la potenza rischiesta o il momento (coppia) è elevata, ed inoltre la girante di questo tipo è facilmente affetta da vibrazioni dovute ad una tale spinta o forza radiale. Inoltre, l'albero deve avere una speciale configurazione in sezione trasversale, e cosi è necessaria una lavorazione un po' complicata.

Nella girante del tipo con saldatura al mozzo della tecnica precedente indicata in Figg. 7(a) e 7(b), il disco principale 1A della girante e il mozzo 6 sono montati e saldati fra loro. In questo caso, tuttavia, poiché è richiesta una saldatura ad arco attorno alla periferia del mozzo per assicurare una resistenza sufficiente, si provoca una grande deformazione termica in loco, e, pertanto, il foro centrale del mozzo deve essere rilavorato dopo saldatura. D'altra parte, se il mozzo e il disco principale sono saldati fra loro saldando sporgenze in diverse posizioni come indicato in Fig. 7(a), la lavorazione (successiva) può non essere necessaria, ma la girante non può resistere ad un elevato momento (coppia) o ad un'elevata potenza a causa della resistenza insufficiente nei punti saldati.

Inoltre, in ambo i casi di saldatura sovramenzionati, c'è il problema che non ci si può aspettare un'elevata affidabilità, poiché la parte saldata è posizionata nelle zone dove si verificano concentrazioni di sollecitazioni.

Pertanto, uno scopo della presente invenzione è il provvedere una girante di pompa nella quale la parte saldata della girante non sia sottoposta ad un concentrazione significativa di sollecitazioni e pertanto sia possibile l'adozione di semplici procedimenti di saldatura.

Un altro scopo della presente invenzione è il provvedere una girante nella quale la trasmissione della potenza dal mozzo al disco principale della girante eia effettuata attraverso un'area relativamente ampia e pertanto sia evitata una concentrazione di eforzi (sollecitazioni) nell'area di trasmissione .

Ancora un altro scopo della presente invenzione è il provvedere una girante nella quale il mozzo non subisca deformazioni termiche a seguito saldatura e non sia richiesta alcuna lavorazione addizionale per il mozzo dopo saldatura.

Un ulteriore scopo della presente invenzione è il provvedere una girante nella quale non sia richiesta una speciale configurazione in sezione trasversale per l'albero principale della girante.

Per raggiungere gli scopi sovramenzionati, la presente invenzione è caratterizzata dal fatto che la girante della pompa comprende un mozzo formato con una parte poligonale sulla periferia del mozzo e con un foro nella parte centrale del mozzo per collegare il mozzo con un albero principale, un disco principale formato con un recesso poligonale accoppiantesi a detta parte poligonale, e una piastra di fermo montata su una posizione terminale del mozzo opposta alla parte terminale sulla quale è montato il disco principale sul mozzo e la piastra di fermo è collegata con il disco principale mediante saldatura.

Inoltre, è desiderabile che il mozzo sia formato con un gradino radiale su detta parte poligonale alla sua estremità posteriore, che il disco principale sia formato con una parte bordo estendentesi radialmente vereo 1'interno da un'estremità di detto recesso, e che la parte bordo faccia spallamento e si impegni con il gradino radiale. Quando il disco principale è montato sul mozzo dalla sua estremità anteriore, tuttavia, una parte radialmente interna di detta piastra di fermo può fare spallamento con detto gradino radiale.

Nelle realizzazioni sovramenzionate della presente invenzione, per il montaggio della girante, la parte poligonale formata sulla periferia del mozzo è alloggiata sul recesso poligonale del disco principale della girante, e la piastra di fermo, che è montata sul mozzo dal lato opposto al lato di montaggio del disco principale, è saldata al disco principale. Cosi, il disco principale è fissato in modo sicuro al mozzo, che, a sua volta, è fissato all'albero principale per mezzo di un impegno a chiavetta.

Nel funzionamento della pompa, il momento viene trasmesso dall'albero principale al mozzo attraverso tale chiavetta, e quindi al disco principale attraverso le superfici della parte poligonale del mozzo e le superfici corrispondenti del recesso poligonale del disco principale, facendo uscire cosi l'acqua dalla girante.

Come sovramenzionato, poiché il momento è trasmesso dall'albero principale al mozzo attraverso le superfici della parte poligonale del mozzo e le euperfici corrispondenti del recesso del disco principale, non c'è alcuna severa concentrazione di sollecitazioni in questa parte che trasmette il momento, e quindi alcuna sollecitazione significativa nella parte saldata.

Il suddetto ed altri scopi, caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno più evidenti dalla descrizione che segue presa unitamente ai disegni allegati nei quali sono raffigurate forme preferite di realizzazione della presente invenzione mediante esempi illustrativi.

Fig. 1 è una vista di una sezione longitudinale di una pompa centrifuga ottenuta da una piastra d'acciaio e provvista di una girante secondo una forma di realizzazione della presente invenzione.

Fig. 2(a) è una vista frontale del mozzo.

Fig. 2(b) è una sezione eseguita secondo la linea II-II della Fig. 2(a).

Fig. 3(a) è una vista frontale della piastra di fermo. Fig. 3(b) è una sezione eseguita secondo la linea III-III di Fig. 3(a).

Fig. 4(a) è una vista frontale del disco principale. Fig. 4(b) è una sezione eseguita secondo la linea IV-IV di Fig. 4(a).

Fig. 5(a) è una vista di una sezione longitudinale di una girante secondo un'altra forma di realizzazione della presente invenzione.

Fig. 5(b) è una vista di una sezione longitudinale di una parte di una girante secondo un'ulteriore forma di realizzazione dell'invenzione.

Fig. 6(a) è una vieta frontale di una parte principale di una girante convenzionale.

Fig. 6(b) è una vista laterale di una sezione della girante convenzionale.

Fig. 7(a) è una vista frontale di una parte principale di un'altra girante convenzionale, e

Fig. 7(b) è una vista laterale di una sezione di questa altra girante convenzionale.

Verranno ora descritte forme di realizzazione della presente invenzione facendo riferimento ai disegni.

La figura 1 è una vista di una sezione longitudinale di una pompa centrifuga avente una girante costituita da una piastra d'acciaio eecondo una forma di realizzazione della presente invenzione.

In figura, è previsto un mozzo 13 per montare un disco principale 11 di girante su un albero principale 12. Come indicato in Figg. 2(a) e 2(b), il mozzo 13 e formato nella sua parte centrale (lato circonferenza interna) con un foro 13a che è atto ad essere alloggiato sull'albero principale 12, e su una parte del foro con un sistema a chiavetta 13b per la -trasmissione della potenza. Il mozzo è ulteriormente formato con una parte poligonale 13c (esagonale in figura) sulla periferia del mozzo nella parte mediana assialmente dello stesso, la parte poligonale essendo atta ad alloggiare sul disco principale 11 della girante come verrà spiegato qui di seguito. Dal lato di montaggio del disco principale (lato destro in figura) la parte poligonale 13c è formata con un gradino radiale 13d, adiacente al quale è formata una superficie cilindrica 13e di diametro più piccolo, il gradino radiale 13d e la superficie cilindrica l3e determinano la posizione assiale del disco principale.

Sul lato opposto al lato di montaggio del disco principale, vale a dire sul lato aspirazione (lato sinistro in figura), è formata una svasatura o superficie conica 13f che è lavorata in modo da avere una forma rastremata che converge nella direzione anteriore, ed atta ad alloggiare in una piastra di fermo 14 sagomata in modo corrispondente. Una parte terminale frontale 14a della piastra di fermo 14, (vedi Figg. 3(a) e 3(b)), dopo il montaggio di una girante, è serrata fra un dado 12a per l'albero principale e la superficie frontale del mozzo 13, mentre una parte terminale posteriore 14b fa spallamento sul disco principale 11. La parte mediana della piastra di fermo ha una forma rastremata corrispondente alla superficie svasata 13f del mozzo 13. Questa forma rastremata della piastra di fermo permette un flusso d'aspirazione liscio dell'acqua pompata nella girante e quindi aumenta le prestazioni della pompa.

Dall'altra parte, come indicato in Figg. 4(a) e 4(b), il disco principale 11 della girante è formato mediante una formatura a pressa nella sua parte centrale con un recesso tubolare poligonale Ila (esagonale in figura) che ha la stessa forma della parte poligonale 13c formata sulla periferia del mozzo. Una parte bordo llb estendentesi radialmente verso l'interno da un'estremità del recesso Ila è formata con un'apertura circolare Ile per essere montata sulla superficie cilindrica 13e del mozzo 13, e detta parte bordo fa spallamento sul gradino 13d del mozzo 13.

Dopo il montaggio di una girante, come sovramenzionato, la parte poligonale 13c formata sulla periferia del mozzo e il recesso poligonale Ila formato nel disco principale 11 si accoppiano fra loro, e il gradino 13d formato sulla periferia del mozzo e la parte bordo llb estendentesi radialmente verso l'interno del disco principale 11 fanno spallamento fra loro. Di conseguenza, il disco principale 11 è montato sul mozzo 13. Dall'altra parte, la piastra di fermo 14 è montata sul mozzo dal lato opposto al lato di montaggio del disco principale, e l'estremità posteriore o parte 14b radialmente esterna della piastra di fermo 14 è fissata fortemente al disco principale 11 mediante una saldatura di sporgenze o una saldatura a punti 15.

Incidentalmente, la lama 5 della girante e il disco frontale 4 sono fissati al disco principale 11, a mezzo saldatura, similarmente a come indicato nella tecnica precedente in Figg. 6 e 7. Nelle figure, il numero 16 indica un corpo di involucro ottenuto da una piastra d'acciaio mediante formatura a pressa, il numero 16a una parte espanea di coclea, il numero 16b una flangia di involucro, il numero 16c una parte frontale dell'involucro, il numero 16d una parte della bocca d'aspirazione, il numero 17 un ugello collegante la parte massima della coclea con una bocca di scarico 20, il numero 18 un coperchio d'involucro, e il numero 19 una bocca d'aspirazione.

Grazie alla realizzazione sovramenzionata, quando la pompa viene azionata, il momento viene trasmesso dall'albero principale 12 attraverso la chiavetta e l'impegno a chiavetta al mozzo 13, e quindi al disco principale 11 attraverso la parte poligonale formata Bulla periferia del mozzo e il recesso poligonale del disco principale, erogando così l'acqua sotto la funzione della girante. Poiché il momento trasmesso dall'albero principale 12 al mozzo 13 è anche trasmesso al disco principale 11, come si è detto prima, la trasmissione del momento è condotta attraverso superfici poligonali. Ne consegue che non si può verificare alcuna sostanziale concentrazione di sollecitazioni nella parte che trasmette il momento, e nella parte di saldatura 15 non viene prodotto alcuno sforzo significativo agente in direzione rotazionale.

Inoltre, grazie alla rotazione della girante, viene generata una spinta assiale diretta dal lato posteriore della girante verso la bocca d'aspirazione 19. Tuttavia, questa spinta assiale è supportata dall'impegno fra la parte bordo llb, estendentesi radialmente verso l'interno, del disco principale 11 e la parte a gradino 13d del mozzo 13, e quindi trasmessa attraverso l'albero principale 12 e supportata da un cuscinetto reggispinta non indicato. Di conseguenza, la parte di saldatura 15 non patisce alcuno sforzo significativo in una qualsiasi direzione assiale.

Sebbene nella forma di realizzazione sovramenzionata la sezione trasversale della parte poligonale 13c formata sulla periferia del mozzo sia esagonale, sarà valida qualsiasi forma poligonale diversa da esagono.

La figura 5(a) è una vista di una sezione longitudinale di una girante formata tipo anello a doppia parete secondo un'altra forma di realizzazione della presente invenzione. Gli stessi numeri in figura come in figura 1 indicano gli stessi elementi o parti. In questa realizzaizione, la direzione del recesso Ila’ del dieco principale 11· è contraria se paragonata a quella della realizzazione indicata in figura 1, e la parte bordo llb' estendentesi radialmente verso 1'interno fa spallamento sulla superficie terminale frontale del mozzo 13. Con questa disposizione, una parte 14a' terminale radialmente interna della piastra di fermo 14' si impegna con la parte a gradino 13d del mozzo 13, e una parte terminale 14b' radialmente esterna si estende assialmente per formare una parte cilindrica, cioè un anello di parete 14c. Inoltre, il disco principale 11' e la piastra di fermo 14' sono formate vicino alla loro parte centrale con una pluralità di fori 10 (fori di bilanciamento), che hanno lo scopo di bilanciare la pressione nella zona (B) radialmente all'interno dell'anello di parete 14c con quella nella zona (A) del lato aspirazione. Anche con questa forma di realizzazione può essere ottenuta una funzione simile a quella della realizzazione sovradescritta.

La figura 5(b) è un'ulteriore realizzazione di una girante tipo anello a doppia parete secondo l'invenzione. In questa realizzazione, un disco principale 11" ed una piastra di fermo 14" sono simili a quelli indicati in figura 1, ma un anello 24 separato di parete è previsto sulla superficie posteriore della girante per formare una girante tipo anello a doppia parete.

Secondo la presente invenzione si ottengono i seguenti vantaggi.

(1) Poiché la parte saldata non soffre di alcuna sollecitazione significativa, possono essere adottati procedimenti di saldatura più semplici e l'affidabilità della parte saldata è migliorata.

(2) Poiché la potenza è trasmessa dal mozzo al disco principale attraverso le superfici poligonali, non si verifica alcuna sostanziale concentrazione di sollecitazioni nell'area di trasmissione della potenza.

(3) Poiché la parte saldata è distante dalle zone dove è richiesta una precisa lavorazione come il foro centrale del mozzo, e non subisce alcuna deformazione termica, non è richiesta alcuna lavorazione addizionale dopo il montaggio. (4) Poiché non è richiesta alcuna forma speciale di sezione trasversale dell'albero diversamente dalla tecnica precedente tipo due piani di impegno, esiste un'intercambiabilità fra una girante della presente invenzione e una girante prodotta per fusione o eimili, in cui fra l’albero e il mozzo può solamente eseere adottata una chiavetta o un impegno a chiavetta.

(5) Per le ragioni sovramenzionate, una girante atta a trattare un carico notevole può essere fabbricata mediante una formatura a pressa.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Girante di pompa prodotta mediante formatura a pressa di una piastra d'acciaio e comprendente un mozzo formato con un foro centrale per collegare detto mozzo all'albero principale di detta pompa tramite una chiavetta ed.impegno a chiavetta, ed un dieco principale fissato a detto mozzo, girante caratterizzata dal fatto che detto mozzo è formato con una parte poligonale sulla periferia di detto mozzo, che detto disco principale è formato nella sua parte centrale con un receeao poligonale accoppiantesi a detta parte poligonale di detto mozzo, che una piastra di fermo è montata su detto mozzo in una sua parte terminale opposta alla parte terminale sulla quale detto disco principale è accoppiato a detto mozzo, e che detta piastra di fermo e collegata a mezzo saldatura a detto disco principale.
2. Girante di pompa secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto disco principale è accoppiato a detto mozzo alla sua estremità posteriore, e che detta piastra di fermo è montata sull'estremità frontale di detto mozzo.
3. Girante di pompa secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che detto disco principale è accoppiato a detto mozzo alla sua estremità frontale, e che detta piastra di fermo è montata sulla parte terminale posteriore di detto mozzo.
4. Girante di pompa secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che detto mozzo è forma.to con un gradino radiale su detta parte poligonale nella sua estremità posteriore, che detto dieco principale è formato con una parte bordo estendentesi radialmente verso l'interno da un'estremità di detto recesso poligonale, e che detta parte bordo fa spallamento contro detta parte gradino.
5. Girante di pompa secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che detto mozzo è formato con un gradino radiale su detta parte poligonale nella sua estremità posteriore, e che una parte radialmente interna di detta piastra di fermo fa epallamento contro detta parte gradino.
6. Girante di pompa secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 5, caratterizzata dal fatto che detto mozzo è formato con una superficie svasata su un suo lato terminale frontale.
7 . Girante di pompa secondo le rivendicazioni 1 e 2, caratterizzata dal fatto che detto mozzo è formato con una superficie svasata su un suo lato terminale frontale, e che detta piastra di fermo comprende nella sua parte mediana una parte rastremata corrispondente a detta superficie svasata di detto mozzo.
8. Girante di pompa secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 7, caratterizzata dal fatto che detta piastra di fermo è saldata a detto disco principale in una sua parte radialmente esterna.
9. Girante di pompa secondo la rivendicazione 3, caratterizzata dal fatto che detta piastra di fermo comprende un anello di parete estendenteei assialmente in una.sua parte terminale radialmente esterna, e che una pluralità di fori di bilanciamento è formata passante attraverso detto disco principale e la piastra di fermo per formare così una girante del tipo ad anello a doppia parete.
10. Girante di pompa secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che un anello di parete estendentesi assialmente è previsto sulla superficie posteriore di detto disco principale, e che una pluralità di fori di bilanciamento è formata passante attraverso detto disco principale per formare così una girante del tipo ad anello a doppia parete.