KR102079801B1

KR102079801B1 - 평 베어링 장치를 포함하는 펌프 장치

Info

Publication number: KR102079801B1
Application number: KR1020157033779A
Authority: KR
Inventors: 파트리크 드레흐셀; 마르쿠스 라이
Original assignee: 케이에스비 에스이 앤드 코. 카게아아
Priority date: 2013-05-08
Filing date: 2014-04-29
Publication date: 2020-04-14
Also published as: MX365066B; HUE034943T2; SG11201508891XA; KR20160006714A; RU2015148037A; EP2994644B1; JP2016519244A; RU2015148037A3; MX2015015295A; WO2014180705A1; CN105308327B; JP6409053B2; RU2672353C2; US20160084258A1; AU2014264822B2; ES2642268T3; US10253783B2; EP2994644A1; BR112015028053A2; BR112015028053B1

Abstract

본 발명은 펌프 장치, 더 구체적으로는 자기 클러치 펌프 장치에 관한 것인바, 상기 펌프 장치(1)는: 상기 펌프 장치의 펌프 케이싱(2)에 의해 형성되는 내부 공간(11); 에워싸인 체임버(12)를 상기 펌프 케이싱에 의해 형성된 상기 내부 공간(11)에 대하여 기밀식으로 밀봉하는 격납 캔(10); 평 베어링 장치(19)에 의하여 장착되고 회전축(A)을 중심으로 회전 구동될 수 있는 임펠러 샤프트(13); 상기 임펠러 샤프트(13)의 일 단부 상에 배치된 임펠러(16); 상기 임펠러 샤프트(13)에 회전되게 결합 연결된 제1 베어링 슬리브(26); 상기 임펠러 샤프트(13)에 회전되게 결합 연결된 제2 베어링 슬리브(38); 반경 방향 베어링 표면을 거쳐 상기 제1 베어링 슬리브(26)와 상호작용하는 제1 베어링 부싱(27)으로서, 상기 펌프 케이싱(2)에, 또는 상기 펌프 케이싱(2)에 고정된 부품(41)에 회전되게 결합 연결된 제1 베어링 부싱; 반경 방향 베어링 표면을 거쳐 상기 제2 베어링 슬리브(38)와 상호작용하는 제2 베어링 부싱(39)으로서, 상기 펌프 케이싱(2)에, 또는 상기 펌프 케이싱(2)에 고정된 부품(41)에 회전되게 결합 연결된 제2 베어링 부싱; 및 상기 제1 베어링 슬리브와 상기 제2 베어링 슬리브 사이에 배치된 유지 링(31)을 포함한다. 본 발명에 따르면 상기 유지 링(31) 안에서 상기 제1 베어링 부싱(27)을 향하는 단부 표면에, 제1 축 베어링 링(33)을 수용하는 제1 링 홈(32)이 형성되고, 상기 유지 링(31) 안에서 상기 제2 베어링 부싱(39)을 향하는 단부 표면에, 제2 축 베어링 링(35)을 수용하는 제2 링 홈(34)이 형성된다.

Description

평 베어링 장치를 포함하는 펌프 장치{Pump arrangement comprising a plain bearing arrangement}

본 발명은 펌프 장치, 특히 자기 클러치 펌프 장치에 관한 것인바, 상기 펌프 장치는, 상기 펌프 장치의 펌프 케이싱에 의해 형성되는 내부 공간을 구비하며, 격납 캔(containment can)으로서, 상기 격납 캔에 의해 둘러싸인 체임버를 상기 펌프 케이싱에 의해 형성된 상기 내부 공간에 대하여 기밀식으로 밀봉하는 격납 캔을 구비하며, 평 베어링 장치에 의하여 장착되고 회전축을 중심으로 회전 구동될 수 있는 임펠러 샤프트(impeller shaft)를 구비하며, 상기 임펠러 샤프트의 일 단부 상에 배치된 임펠러(impeller)를 구비하며, 상기 임펠러 샤프트에 회전되게 결합 연결(connected rotationally conjointly)된 제1 베어링 슬리브를 구비하며, 상기 임펠러 샤프트에 회전되게 결합 연결된 제2 베어링 슬리브를 구비하며, 반경 방향 베어링 표면을 거쳐 상기 제1 베어링 슬리브와 상호작용하는 제1 베어링 부싱으로서, 상기 펌프 케이싱에, 또는 상기 펌프 케이싱에 고정된 부품(component)에 회전되게 결합 연결된 제1 베어링 부싱을 구비하며, 반경 방향 베어링 표면을 거쳐 상기 제2 베어링 슬리브와 상호작용하는 제2 베어링 부싱으로서, 상기 펌프 케이싱에, 또는 상기 펌프 케이싱에 고정된 부품에 회전되게 결합 연결된 제2 베어링 부싱을 구비하고, 상기 제1 베어링 부싱과 상기 제2 베어링 부싱 사이에 배치된 유지 링을 구비한다.

유럽 특허출원 공보 EP 0 771 956 A1호에는 평 베어링 장치를 구비한 상기한 유형의 자기 클러치 펌프가 개시되었는바, 이 경우에 정적인 베어링 부분들(static bearing parts)이 외측 케이싱(outer casing)이라고 불리는 베어링 링 지지부 안에 수용되고, 회전축을 중심으로 회전하는 베어링 부분들은 샤프트 상에 위치된다. 여기에서 축 베어링(axial bearing)들은 외측으로부터 정적인 베어링 부분에 각각 대응된다. 이는 상기 임펠러에 가장 가까이 배치되는 베어링 부싱과 임펠러가 상대적으로 큰 정도로 이격됨으로써 상기 베어링 부싱과 상기 임펠러에서 발생되는 반경 방향 힘 사이에 상대적으로 큰 이격이 있게 된다는 단점을 가진다. 게다가 상기 정적인 베어링 부분들의 교환은 특별한 공구들을 이용하여 큰 경비를 지출하는 때에만 가능하다.

본 발명의 목적은 축 베어링의 윤활이 더 향상되어 주어진 부하하에서 반경 방향 지탱력(radial bearing forces)이 감소되고 서비스의 용이성이 증가되도록 범용의(generic) 펌프 장치를 더 발전시키는 것이다.

본 발명의 목적은 상기 유지 링 안에서 상기 제1 베어링 부싱을 향하여 바라보는 정면(face side)에, 제1 축 베어링 링을 수용하는 제1 링 홈이 형성되고, 상기 유지 링 안에서 상기 제2 베어링 부싱을 향하여 바라보는 정면에, 제2 축 베어링 링을 수용하는 제2 링 홈이 형성되는 점으로써 달성된다.

상기 제1 베어링 부싱과 상기 제2 베어링 부싱 사이의 상기 축 베어링 링들의 위치선정 덕분에, 그렇게 형성된 축 베어링 장치의 윤활 및 냉각이 선행 기술에 비하여 최적화된다. 이에 따라 마찬가지로, 그 2개의 축 베어링 장치들이 최소의 샤프트 굴곡(shaft bending)을 가지는 위치에 놓임으로써 축 베어링 기울어짐(tilting)이 선행 기술에 비하여 감소되고 접촉비(contact ratio)가 증가된다.

유리한 일 개량례(refinement)에서 상기 제1 베어링 슬리브 및 상기 제1 베어링 부싱은 케이싱 커버의 개구 안에 배치된다.

이 방식으로 상기 제1 베어링 슬리브 및 제1 베어링 부싱이 상기 임펠러에 더 인접하게 위치되는 것이 가능함으로써, 베어링에서의 반경 방향 힘이 감소될 수 있으며, 반경 방향 추력에 관하여 대단히 중요한(critical) 작동 지점들(operating points)에서의 베어링 실패(bearing failure)의 가능성이 더 낮아짐이 실현된다.

상기 축 베어링 링들의 고정 안착(secure seating)을 이루기 위하여 본 발명의 바람직한 일 개량례에 규정되는 바로서, 상기 제1 축 베어링 링은 파동형상 와셔(undular washer)에 의해 상기 제1 링 홈 안에 클램핑되고, 상기 제2 축 베어링 링은 파동형상 와셔에 의해 상기 제2 링 홈 안에 클램핑된다.

본 발명의 바람직한 일 개량례에서 상기 평 베어링 장치의 최적의 윤활 및 냉각을 위하여 규정되는 바로서, 상기 유지 링 안에 적어도 하나의 보어가 형성되며, 상기 적어도 하나의 보어는 상기 임펠러 샤프트를 향하여 바라보는 영역에서 상기 유지 링 안에 형성된 다른 링 홈에 상기 제1 링 홈을 연결한다.

동일한 이유로, 본 발명에 따르면, 상기 유지 링 안에 적어도 하나의 보어가 형성되며, 상기 적어도 하나의 보어는 상기 임펠러 샤프트를 향하여 바라보는 영역에서 상기 유지 링 안에 형성된 상기 링 홈에 상기 제2 링 홈을 연결한다.

단순하고 값싼 조립을 위하여 본 발명의 유리한 일 개량례에서 상기 펌프 케이싱의 케이싱 커버 안의 개구는 증가되는 직경의 개구 영역을 가지며, 상기 개구 영역 안에는 공차 링(tolerance ring)을 수용하는 포위 홈이 형성되며, 상기 개구 영역 안에 상기 제1 베어링 부싱이 위치되어 상기 제1 베어링 부싱이 상기 공차 링에 의해 상기 케이싱 커버에 회전되게 결합 연결된다.

게다가 편의상의 경우로서, 베어링 링 지지부 안의 개구는 증가되는 직경의 개구 영역를 가지며, 상기 개구 영역 내에는 공차 링을 수용하는 포위 홈이 형성되고, 상기 개구 영역 내에 상기 제2 베어링 부싱이 수용되어 상기 제2 베어링 부싱이 상기 공차 링에 의해 상기 베어링 링 지지부에 회전되게 결합 연결된다.

상기 케이싱 커버 안의 상기 제1 베어링 부싱의 배치 및 상기 베어링 링 지지부 안의 상기 제2 베어링 부싱의 배치는 상기 평 베어링 장치 또는 그 평 베어링 장치의 부분들이 서비스에 있어서 특별한 공구들을 이용하지 않고서도 용이한 방식으로 교환될 수 있다는 장점을 가진다.

예시적 실시례들이 도면들에 도시되었으며 아래에 더 상세하게 설명될 것이다. 도면들 중에서,
도 1에는 본 발명에 따른 평 베어링 장치를 구비한 자기 클러치 펌프 장치의 길이방향 단면이 도시되고,
도 2에는 도 1에 대항되는 평 베어링 장치가 확대된 도면으로 도시된다.

도 1에는 자기 클러치 펌프 장치의 형태로 된 펌프 장치(1)가 도시되어 있다. 상기 펌프 장치(1)는 원심 펌프의 다중부품 펌프 케이싱(multi-part pump casing; 2)을 구비하는바, 그 펌프 케이싱은 스파이럴 케이싱(spiral casing)의 형태로 된 수력 케이싱(hydraulics casing; 3), 케이싱 커버(casing cover; 4), 베어링 지지 케이지(bearing carrier cage; 5), 베어링 지지부(bearing carrier; 6) 및 베어링 커버(bearing cover; 7)를 포함한다.

상기 수력 케이싱(3)은 이송 매체(delivery medium)의 흡입을 위한 유입 개구(8)를 가지며, 상기 이송 매체의 방출을 위한 유출 개구(9)를 가진다. 상기 케이싱 커버(4)는 상기 수력 케이싱(3)의, 상기 유입 개구(8)에 대향되게 놓인 측에 배치된다. 상기 베어링 지지 케이지(5)는 상기 케이싱 커버(4)의, 상기 수력 케이싱(3)으로부터 벗어난 측에 고정된다. 상기 베어링 지지부(6)는 상기 베어링 지지 케이지(5)의, 상기 케이싱 커버(4)에 대향되게 놓인 측에 장착된다. 그 다음, 상기 베어링 커버(7)는 상기 베어링 지지부(6)의, 상기 베어링 지지 케이지(5)로부터 벗어난 측에 고정된다.

격납 캔(10)은 상기 케이싱 커버(4)의, 상기 수력 케이싱(3)으로부터 벗어난 측에 고정되며, 상기 격납 캔은 상기 펌프 케이싱(2)에 의해 경계 지어지는 내부 공간(11)을 통하여 적어도 부분적으로 연장되는바, 그 내부 공간(11)은 특히 상기 케이싱 커버(4), 상기 베어링 지지 케이지(5) 및 상기 베어링 지지부(6)에 의해 경계 지어진다. 상기 격납 캔(10)은 상기 격납 캔에 의해 둘러싸인 체임버(12)를 상기 내부 공간(11)에 대하여 기밀식으로 밀봉(hermetically seal off)한다.

회전축(A)을 중심으로 회전 가능한 임펠러 샤프트(13)는 상기 수력 케이싱(3) 및 상기 케이싱 커버(4)에 의해 경계 지어지는 유동 체임버(14)로부터 상기 케이싱 커버(4) 안에 제공되는 개구(15)를 통하여 상기 체임버(12) 안으로 연장된다.

임펠러(impeller; 16)는 상기 임펠러 샤프트(13)의, 상기 유동 체임버(14) 안에 놓인 샤프트 단부에 고정되며, 상기 체임버(12) 안에 배치된 내측 로터(17)는 대향되는 샤프트 단부 상에 배치되는바, 그 대향되는 샤프트 단부는 2개의 샤프트 섹션(shaft sections; 13a, 13b)을 구비하는바, 각각 더 커지는 직경들을 가진다. 상기 내측 로터(17)에는 다수의 자석들(18)이 구비되는바, 그 다수의 자석들은 상기 내측 로터(17)의, 상기 격납 캔(10)을 향하여 바라보는 측에 배치된다.

상기 임펠러(16)와 상기 내측 로터(17) 사이에는 상기 임펠러 샤프트(13)에 작동되게 연결되는 평 베어링 장치(plain bearing arrangement; 19)가 배치되는바, 이는 상기 회전축(A)을 중심으로 회전 구동(driven in rotation)될 수 있다.

도시되지 않은 구동 모터, 바람직하게는 전기 모터는 구동 샤프트(20)을 구동시킨다. 상기 회전축(A)을 중심으로 구동될 수 있는 상기 구동 샤프트(20)는 상기 임펠러 샤프트(13)와 실질적으로 동축 상에 배치된다. 상기 구동 샤프트(20)는 상기 베어링 커버(7) 및 상기 베어링 지지부(6)를 통하여 연장되며 상기 베어링 지지부(6) 안에 수용된 2개의 볼 베어링들(21, 22) 안에 장착된다. 상기 구동 샤프트(20)의 자유 단부 상에는 다수의 자석들(23)을 지탱하는 외측 로터(24)가 배치된다. 상기 자석들(23)은 상기 외측 로터(24)의, 상기 격납 캔(10)을 향하여 바라보는 측에 배치된다. 상기 외측 로터(24)는 상기 격납 캔(10)에 걸쳐 적어도 부분적으로 연장되어 상기 내측 로터(17)와 상호작용함으로써 그 회전하는 외측 로터(24)가 자기력에 의하여 상기 내측 로터(17)를 회전하게, 그리고 이에 따라 상기 임펠러 샤프트(13)와 상기 임펠러(16)도 마찬가지로 회전하게 한다.

도 2에 더 큰 축척으로 도시된 상기 평 베어링 장치(19)는 제1 유지 링(first retaining ring; 25)을 포함하는바, 그 제1 유지 링은 상기 임펠러 샤프트(13) 상에 배치되고 일 측부에 의해 상기 임펠러(16)에 맞서 지탱한다. 마찬가지로 상기 임펠러 샤프트(13) 상으로 눌러졌던 제1 베어링 슬리브(first bearing sleeve; 26)는 상기 유지 링(25)의, 상기 임펠러(16)에 대향되게 놓인 측에 맞서 지탱한다. 상기 제1 베어링 슬리브(26)는 상기 케이싱 커버(4)에 회전되게 결합 연결(connected rotationally conjointly)된 제1 베어링 부싱(first bearing bushing; 27)에 의해 둘러싸인다. 상기 임펠러(13)에 인접하게 놓인 상기 제1 베어링 슬리브(26), 및 상기 임펠러(13)에 인접하게 놓인 상기 제1 베어링 부싱(27)은 이 경우에 상기 케이싱 커버(4)의 개구(15) 안에 완전히나 적어도 부분적으로 또는 대부분 배치된다. 상기 케이싱 커버(4)의 개구(15)는 증가된 직경의 개구 영역(opening region; 28)을 가지며, 그 개구 영역 내에는 공차 링(tolerance ring; 29)을 수용하는 포위 홈(encircling groove; 30)이 형성되어 있는바, 상기 개구 영역(28) 안에 위치된 상기 베어링 부싱(27)은 상기 공차 링(29)에 의해 고정식(secure manner)으로 상기 케이싱 커버(4)에 회전되게 결합 연결된다.

상기 임펠러 샤프트(13) 상으로 눌러졌던 제2 유지 링(second retaining ring; 31)은 상기 베어링 슬리브(26)의, 상기 유지 링(25)에 대향되게 놓인 측에 맞서 지탱한다. 상기 유지 링(31) 안에는 상기 제1 베어링 부싱(27)을 향하는 제1 링 홈(first ring groove; 32)이 형성되어 있는바, 그 제1 링 홈 안에 제1 축 베어링 링(first axial bearing ring; 33)이 배치된다. 상기 제1 베어링 부싱(27)과 제1 축 베어링 링(33)은 실질적으로 서로 대향되게 놓이도록 구성된다. 상기 제1 링 홈(32)에 대향되게 놓인 측에 상기 유지 링(31)은 제2 링 홈(34)을 가지는바, 그 제2 링 홈 안에 제2 축 베어링 링(35)이 수용된다. 도시된 실시례에서 상기 유지 링(31)은 단일 부분 형태(single-part form)이다. 대안적인 일 실시례에서 상기 유지 링(31)은 2개 부분들로 형성될 수 있는바, 여기에서 그 두 유지 링 부분들 모두는 각기 하나만의 링 홈(32 및 34)을 개별적으로 구비한다. 상기 제1 축 베어링 링(33)은 파동형상 와셔(undular washer; 36)에 의해 상기 제1 링 홈(32) 안에 클램핑(clamped)된다. 동일한 방식으로 상기 제2 축 베어링 링(35)은 다른 파동형상 와셔(37)에 의해 상기 제2 링 홈(34) 안에 클램핑된다.

상기 임펠러 샤프트(13) 상에 배치된 제2 베어링 슬리브(38)는 상기 유지 링(31)의, 상기 제1 베어링 슬리브(26)에 대향되게 배치된 측에 맞서 지탱하고, 상기 제2 베어링 슬리브는 제2 베어링 부싱에 의해 둘러싸인다. 상기 제2 베어링 부싱(39)과 제2 축 베어링 링(35)은 실질적으로 서로 마주보도록 구성된다. 상기 임펠러 샤프트(13) 상으로 눌러졌던 제3 유지 링(40)은 상기 유지 링(31)으로부터 멀어지게 바라보는 측에서 상기 제2 베어링 슬리브(38)에 맞서 지탱한다.

도 1 및 2로부터 이해할 수 있는 바와 같이, 플레이트 스프링 팩(plate spring pack; 41)이 상기 유지 링(40)과 상기 샤프트 섹션(13a) 사이에 배치되고 그 플레이트 스프링 팩(41)은 임펠러(16), 상기 임펠러(16)를 디스크(disk; 42)를 통하여 상기 임펠러 샤프트(13)에 고정시키는 임펠러 너트(43), 유지 링(25), 제1 베어링 슬리브(26), 유지 링(31), 제2 베어링 슬리브(38), 유지 링(40) 및 내측 로터(17)로 구성되는 클램핑 조립체(clamped assembly) 상에 스프링 힘을 가함으로써 상기 클램핑 조립체는 어느 정도의 탄성을 가진 채로 맞닿음 표면(abutment surface; 44)에 맞서, 특히 상기 내측 로터(17)에 의해 맞닿게 유지되는바, 그 맞닿음 표면은 상기 샤프트 섹션들(13a 및 13b)의 상이한 직경으로 인하여 생기며, 여기에서 상기 샤프트 섹션(13b)의 직경은 상기 샤프트 섹션(13a)의 직경보다 크며, 상기 샤프트 섹션(13a)의 직경은 상기 임펠러 샤프트(13)의, 상기 샤프트 섹션(13b)으로부터 멀어지게 바라보는 측에서 상기 샤프트 섹션(13a)에 접해 있는 부분의 직경보다 크다. 상기 클램핑 조립체는 상기 회전축(A)을 중심으로 상기 임펠러 샤프트(13)와 함께 회전하는 부품들을 실질적으로 포함한다.

상기 펌프 장치(1)의 작동 중에 상이하게 작용하는 축방향 추력 때문에 어느 하나의 상기 제1 축 베어링 링(33)이 상기 제1 베어링 부싱(27)에 대하여 맞닿는바, 제1 축 베어링 링(33) 및 제1 베어링 부싱(27)이 제1 축 베어링 장치(first axial bearing arrangement; 45)를 형성하거나 상기 제2 축 베어링 링(35)이 상기 제2 베어링 부싱(39)에 대하여 맞닿고, 제2 축 베어링 링(35) 및 제2 베어링 부싱(39)이 제2 축 베어링 장치(46)를 형성한다.

베어링 링 지지부(bearing ring carrier; 47)는 나사 연결부(screw connection)(미도시)에 의하여 플랜지 형태 영역(flange-like region; 48)을 거쳐 상기 회전축(A)에 대하여 동축 상에 상기 케이싱 커버(4)에 고정되고, 상기 베어링 링 지지부는 상기 체임버(12) 안으로 연장된다. 여기에서 상기 베어링 링 지지부는 상기 축 베어링 링들(33, 35)과 함께 하는 상기 유지 링(31), 상기 제2 베어링 슬리브(38), 상기 제2 베어링 부싱(39)을, 그리고 적어도 부분적으로 상기 유지 링(40)을 실질적으로 둘러싼다. 상기 플랜지 형태 영역(48)으로부터 그것의 자유 단부(49)까지 상기 베어링 링 지지부(47)의 외측 직경은 단면상으로 감소된다. 상기 베어링 링 지지부(47)는 내부 영역(50)을 가지며, 그 내부 영역 내에 상기 유지 링(31)이 배치된다. 상기 자유 단부(49) 상에 상기 베어링 링 지지부(47)는 개구(51)를 구비하고, 그 개구를 통하여 상기 임펠러 샤프트(13)가 연장되며, 상기 개구는 상기 내부 영역(50)에 인접하게 놓이는 증가된 직경의 개구 영역(52)을 가지며, 그 개구 영역 안에는 공차 링(53)을 수용하는 포위 홈(54)이 형성되어 있다. 상기 개구 영역(52) 안에 수용되는 상기 제2 베어링 부싱(39)은 상기 공차 링(53)에 의해 고정식으로 상기 베어링 링 지지부(47)에 회전되게 결합 연결된다.

맞닿음 표면(55)은 상기 개구(15)로부터 상기 개구 영역(28)으로의 증가되는 직경의 전이(transition)으로 인하여 나타나며, 맞닿음 표면(56)은 상기 개구(51)로부터 상기 개구 영역(52)으로의 증가되는 직경을 가지는 전이로 인하여 나타나는바, 그 맞닿음 표면들은 의도된 위치에 상기 평 베어링 장치(19)를 유지시킨다.

통과 개구들(57, 58)이 상기 케이싱 커버(4) 안에 제공되며, 통과 개구들(59, 60)이 상기 베어링 링 지지부(47) 안에 제공된다. 상기 통과 개구들(57, 58)은 상기 유동 체임버(14)를 상기 체임버(12)에 연결하는바, 그 체임버는 상기 격납 캔(10) 및 상기 케이싱 커버(4)에 의해 실질적으로 둘러싸이고, 상기 통과 개구들(59, 60)은 상기 체임버(12)를 상기 베어링 링 지지부(47)의 상기 내부 영역(50)에 연결한다. 상기 유지 링(31) 안에 적어도 하나의 보어(61)가 형성되어 있는바, 그 적어도 하나의 보어는, 상기 임펠러 샤프트(13)를 향하여 바라보는 영역에서 상기 유지 링(31) 안에 형성된 다른 링 홈(62)에 상기 제1 링 홈(32)을 연결한다. 적어도 하나의 보어(63)는 마찬가지로 상기 제2 링 홈(34)을 상기 링 홈(62)에 연결한다. 더욱이, 회전축에 평행하게 이어지는 적어도 하나의 축방향 홈(axial groove; 64)이, 상기 제1 베어링 슬리브(26)와 상호작용하는 반경 방향 베어링 표면(radial bearing surface) 상의 상기 제1 베어링 부싱(27) 안에 놓이고, 축방향 홈(65)은 상기 제2 베어링 슬리브(38)와 상호작용하는 반경 방향 베어링 표면 상의 상기 제2 베어링 부싱(39) 안에 놓인다.

이에 따라, 상기 평 베어링 장치(19)의 냉각 및 윤활을 위하여, 이송 매체가 상기 유동 체임버(14)로부터 추출되어 상기 통과 개구들(57, 58, 59, 60)를 거쳐 상기 축 베어링 링들(33, 35)에, 그리고 상기 베어링 부싱들(27, 39)과 상기 베어링 슬리브들(26, 38)의 상호대응되는 표면들(mutually assigned surfaces)에 공급될 수 있다. 상기 보어들(61, 63)을 거쳐 상기 이송 매체는 상기 링 홈(62) 안으로 전달된다. 상기 임펠러 샤프트(13) 안에 형성된 적어도 하나의 반경 방향 보어(66)를 거쳐 상기 이송 매체가 축방향 도관(axial duct)(미도시) 안으로 전달되는바, 그 축방향 도관은 전체 임펠러 샤프트(13)를 통하여 일 단부로부터 다른 단부로 그리고 다시 상기 유동 체임버(14) 안으로 연장된다. 요구된다면 상기 유지 링(40) 또는 디스크 스프링 팩(41)에 인접한 상기 임펠러 샤프트 안에 적어도 하나의 다른 반경 방향 보어(67)가 형성되는바, 그 적어도 하나의 다른 반경 방향 보어는 마찬가지로 상기 임펠러 샤프트(13)를 통하여 연장되는 상기 축방향 도관에 연결된다. 상기 유지 링(40) 안의(도면들에 도시되지 않은) 적어도 하나의 반경 방향 보어를 거쳐, 상기 이송 매체가 상기 베어링 링 지지부(48)의 상기 내부 영역(50)으로부터 상기 적어도 하나의 반경 방향 보어(67)에 전달된다. 상기 반경 방향 보어들(66, 67)이 상기 임펠러(16)로부터 상대적으로 멀리 배치되어 있다는 사실로 덕분에 상기 임펠러 샤프트(13)의 더 큰 피로 강도가 실현된다.

1 펌프 장치
2 펌프 케이싱
3 수력 케이싱
4 케이싱 커버
5 베어링 지지 케이지
6 베어링 지지부
7 베어링 커버
8 유입 개구
9 유출 개구
10 격납 캔
11 내부 공간
12 체임버
13 임펠러 샤프트
13a 샤프트 섹션
13b 샤프트 섹션
14 유동 체임버
15 개구
16 임펠러
17 내측 로터
18 자석
19 평 베어링 장치
20 구동 샤프트
21 볼 베어링
22 볼 베어링
23 자석
24 외측 로터
25 유지 링
26 제1 베어링 슬리브
27 제1 베어링 부싱
28 개구 영역
29 공차 링
30 홈
31 유지 링
32 제1 링 홈
33 제1 축 베어링 링
34 제2 링 홈
35 제2 축 베어링 링
36 파동형상 와셔
37 파동형상 와셔
38 제2 베어링 슬리브
39 제2 베어링 부싱
40 유지 링
41 플레이트 스프링 팩
42 디스크
43 임펠러 너트
44 맞닿음 표면
45 제1 축 베어링
46 제2 축 베어링
47 베어링 링 지지부
48 플랜지 형태 영역
49 자유 단부
50 내부 영역
51 개구
52 개구 영역
53 공차 링
54 홈
55 맞닿음 표면
56 맞닿음 표면
57 통과 개구
58 통과 개구
59 통과 개구
60 통과 개구
61 보어
62 링 홈
63 보어
64 축방향 홈
65 축방향 홈
66 반경 방향 보어
67 반경 방향 보어
A 회전축

Claims

펌프 장치로서, 상기 펌프 장치는:
상기 펌프 장치의 펌프 케이싱(pump casing; 2)에 의해 형성되는 내부 공간을 구비하며;
격납 캔(containment can)으로서, 상기 격납 캔에 의해 둘러싸인 체임버를 상기 펌프 케이싱에 의해 형성된 상기 내부 공간에 대하여 기밀식으로 밀봉하는 격납 캔을 구비하며;
평 베어링 장치에 의하여 장착되고 회전축을 중심으로 회전 구동될 수 있는 임펠러 샤프트(impeller shaft; 13)를 구비하며;
상기 임펠러 샤프트의 일 단부 상에 배치된 임펠러(impeller)를 구비하며;
상기 임펠러 샤프트에 회전되게 결합 연결(connected rotationally conjointly)된 제1 베어링 슬리브를 구비하며;
상기 임펠러 샤프트에 회전되게 결합 연결된 제2 베어링 슬리브를 구비하며;
반경 방향 베어링 표면을 거쳐 상기 제1 베어링 슬리브와 상호작용하는 제1 베어링 부싱으로서, 상기 펌프 케이싱에, 또는 상기 펌프 케이싱에 고정된 부품에 회전되게 결합 연결된 제1 베어링 부싱을 구비하며;
반경 방향 베어링 표면을 거쳐 상기 제2 베어링 슬리브와 상호작용하는 제2 베어링 부싱으로서, 상기 펌프 케이싱에, 또는 상기 펌프 케이싱에 고정된 부품에 회전되게 결합 연결된 제2 베어링 부싱을 구비하고;
상기 제1 베어링 부싱과 상기 제2 베어링 부싱 사이에 배치된 유지 링(31)을 구비하며,
상기 유지 링(31) 안에서 상기 제1 베어링 부싱(27)을 향하여 바라보는 정면(face side)에, 제1 축 베어링 링(33)을 수용하는 제1 링 홈(32)이 형성되고, 상기 유지 링(31) 안에서 상기 제2 베어링 부싱(39)을 향하여 바라보는 정면에, 제2 축 베어링 링(35)을 수용하는 제2 링 홈(34)이 형성되고,
상기 유지 링(31) 안에 적어도 하나의 보어(61)가 형성되며, 상기 적어도 하나의 보어(61)는 상기 임펠러 샤프트(13)를 향하여 바라보는 영역에서 상기 유지 링(31) 안에 형성된 다른 링 홈(62)에 상기 제1 링 홈(32)을 연결하고,
상기 유지 링(31) 안에 적어도 하나의 보어(63)가 형성되며, 상기 적어도 하나의 보어(63)는 상기 임펠러 샤프트(13)를 향하여 바라보는 영역에서 상기 유지 링(31) 안에 형성된 다른 링 홈(62)에 상기 제 2 링 홈(34)을 연결하는 것을 특징으로 하는, 펌프 장치.
펌프 장치로서, 상기 펌프 장치는:
상기 펌프 장치의 펌프 케이싱(pump casing; 2)에 의해 형성되는 내부 공간을 구비하며;
격납 캔(containment can)으로서, 상기 격납 캔에 의해 둘러싸인 체임버를 상기 펌프 케이싱에 의해 형성된 상기 내부 공간에 대하여 기밀식으로 밀봉하는 격납 캔을 구비하며;
평 베어링 장치에 의하여 장착되고 회전축을 중심으로 회전 구동될 수 있는 임펠러 샤프트(impeller shaft; 13)를 구비하며;
상기 임펠러 샤프트의 일 단부 상에 배치된 임펠러(impeller)를 구비하며;
상기 임펠러 샤프트에 회전되게 결합 연결(connected rotationally conjointly)된 제1 베어링 슬리브를 구비하며;
상기 임펠러 샤프트에 회전되게 결합 연결된 제2 베어링 슬리브를 구비하며;
반경 방향 베어링 표면을 거쳐 상기 제1 베어링 슬리브와 상호작용하는 제1 베어링 부싱으로서, 상기 펌프 케이싱에, 또는 상기 펌프 케이싱에 고정된 부품에 회전되게 결합 연결된 제1 베어링 부싱을 구비하며;
반경 방향 베어링 표면을 거쳐 상기 제2 베어링 슬리브와 상호작용하는 제2 베어링 부싱으로서, 상기 펌프 케이싱에, 또는 상기 펌프 케이싱에 고정된 부품에 회전되게 결합 연결된 제2 베어링 부싱을 구비하고;
상기 제1 베어링 부싱과 상기 제2 베어링 부싱 사이에 배치된 유지 링(31)을 구비하며,
상기 유지 링(31) 안에서 상기 제1 베어링 부싱(27)을 향하여 바라보는 정면(face side)에, 제1 축 베어링 링(33)을 수용하는 제1 링 홈(32)이 형성되고, 상기 유지 링(31) 안에서 상기 제2 베어링 부싱(39)을 향하여 바라보는 정면에, 제2 축 베어링 링(35)을 수용하는 제2 링 홈(34)이 형성되고,
상기 유지 링(31) 안에 적어도 하나의 보어(61)가 형성되며, 상기 적어도 하나의 보어(61)는 상기 임펠러 샤프트(13)를 향하여 바라보는 영역에서 상기 유지 링(31) 안에 형성된 다른 링 홈(62)에 상기 제1 링 홈(32)을 연결하거나, 또는,
상기 유지 링(31) 안에 적어도 하나의 보어(63)가 형성되며, 상기 적어도 하나의 보어(63)는 상기 임펠러 샤프트(13)를 향하여 바라보는 영역에서 상기 유지 링(31) 안에 형성된 다른 링 홈(62)에 상기 제 2 링 홈(34)을 연결하는 것을 특징으로 하는, 펌프 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 베어링 슬리브(26) 및 상기 제1 베어링 부싱(27)은 케이싱 커버(4)의 개구 안에 배치되는 것을 특징으로 하는, 펌프 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 축 베어링 링(33)은 파동형상 와셔(undular washer; 36)에 의해 상기 제1 링 홈(32) 안에 클램핑되고, 상기 제2 축 베어링 링(35)은 파동형상 와셔(37)에 의해 상기 제2 링 홈(34) 안에 클램핑되는 것을 특징으로 하는, 펌프 장치.
제3항에 있어서, 상기 펌프 케이싱(2)의 케이싱 커버(4) 안의 개구(15)는 증가되는 직경의 개구 영역(28)을 가지며, 상기 개구 영역 안에는 공차 링(tolerance ring; 29)을 수용하는 포위 홈(30)이 형성되며, 상기 개구 영역 안에 상기 제1 베어링 부싱(27)이 위치되어 상기 제1 베어링 부싱(27)이 상기 공차 링(29)에 의해 상기 케이싱 커버(4)에 회전되게 결합 연결되는 것을 특징으로 하는, 펌프 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 베어링 링 지지부(47) 안의 개구(51)는 증가되는 직경의 개구 영역(52)를 가지며, 상기 개구 영역 내에는 공차 링(53)을 수용하는 포위 홈(54)이 형성되고, 상기 개구 영역 내에 상기 제2 베어링 부싱(39)이 수용되어 상기 제2 베어링 부싱(39)이 상기 공차 링(53)에 의해 상기 베어링 링 지지부(47)에 회전되게 결합 연결되는 것을 특징으로 하는, 펌프 장치.
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