NL1004983C1

NL1004983C1 - Drive assembly for pump rotor

Info

Publication number: NL1004983C1
Application number: NL1004983A
Authority: NL
Inventors: Lucien Josephus Maria Claassen
Original assignee: Ihc Holland Nv
Priority date: 1996-10-25
Filing date: 1997-01-13
Publication date: 1998-04-28

Abstract

The pump rotor (2) is in a radial housing (21) which is separate from the motor housing (20) and gearbox housing (18). The pump rotor drive shaft (3) runs in bearings (6,7,8) and carries a large gear wheel (9) on its lower end, below the motors. A number of identical electric motors (11) are fastened between the pump housing and the gearbox housing. The motors have rotor shafts (14) which carry small pinion gears (17). The pinion gears mesh with the periphery of the large gear (9). Seals (15,7) are used to seal the gearbox from the motor housings (20) and from the pump housing.

Description

ii

Aandrijf-samenstel voor het aandrijven van de waaier van een pomp, in het bijzonder in de zuigbuis van een zuigbag-gervaartuig.Drive assembly for driving the impeller of a pump, in particular in the suction tube of a suction dredger vessel.

De uitvinding heeft betrekking op een aandrijf-samen-5 stel voor het aandrijven van de waaier van een pomp, in het bijzonder in de zuigbuis van een zuigbaggervaartuig.The invention relates to a drive assembly for driving the impeller of a pump, in particular in the suction tube of a suction dredger vessel.

Bij bekende inrichtingen wordt de waaier van de pomp aangedreven doordat de as van de waaier direct gekoppeld is met de as van een elektromotor. Het aandrijf-samenstel moet 10 daarbij dienst kunnen doen onder het wateroppervlak.In known devices, the impeller of the pump is driven because the shaft of the impeller is directly coupled to the shaft of an electric motor. The drive assembly must be able to serve under the water surface.

Daar de waaier met een laag toerental moet draaien is daarvoor een relatief grote elektromotor noodzakelijk die speciaal voor het betreffende doel moet worden vervaardigd door een daarin gespecialiseerd bedrijf. Het zal duidelijk 15 zijn dat een dergelijke motor relatief duur en zwaar is terwijl ook niet altijd direkt een vervangende motor beschikbaar is wanneer een motor uitvalt.Since the impeller has to run at a low speed, a relatively large electric motor is required, which must be manufactured specially for the purpose in question by a company specialized in it. It will be clear that such an engine is relatively expensive and heavy, while a replacement engine is not always immediately available if an engine fails.

De uitvinding beoogt nu dit bezwaar op te heffen en voorziet er daartoe in, dat het aandrijf-samenstel een 20 eerste steunplaat omvat die haaks op de as van de waaier staat en deze as draaibaar ondersteunt onder toepassing van een afdichting, welke steunplaat tevens dient voor het draaibaar ondersteunen van de as van ten minste één elektromotor welke as zich op enige radiale afstand van de 25 waaieras bevindt en evenwijdig daaraan loopt, waarbij zich op afstand van de eerste steunplaat een tweede, er evenwijdig aan lopende, steunplaat bevindt die eveneens dient voor het draaibaar ondersteunen van de as van de waaier en de as van de elektromotor, waarbij op de as van de waaier een 30 tandwiel is aangebracht en op de motoras een rondsel dat in aangrijping is met het tandwiel, waarbij het tandwiel en het rondsel zich in een afgesloten ruimte nabij tenminste één der steunplaten bevinden.The object of the invention is now to eliminate this drawback and to that end provides that the drive assembly comprises a first support plate which is perpendicular to the shaft of the impeller and which supports this shaft rotatably using a seal, which support plate also serves for rotatably supporting the shaft of at least one electric motor, which shaft is located at some radial distance from the impeller shaft and runs parallel thereto, wherein a second support plate, which runs parallel to it, also serves for spacing from the first support plate rotatably supporting the shaft of the impeller and the shaft of the electric motor, a gear wheel being mounted on the shaft of the impeller and a pinion engaging the gear wheel on the motor shaft, the gear wheel and pinion being in a closed space near at least one of the support plates.

Doordat het met de waaieras verbonden tandwiel een re-35 latief grote diameter kan bezitten en het rondsel een kleinere diameter, kan de elektromotor met een hoog toerental draaien zodat een elektromotor kan worden toegepast, die relatief goedkoop en licht is en waarbij van standaard 1004983 2 componenten gebruik kan worden gemaakt.Because the gear connected to the impeller shaft can have a relatively large diameter and the pinion has a smaller diameter, the electric motor can rotate at a high speed so that an electric motor can be used, which is relatively cheap and light and of standard 1004983 2 components can be used.

In het bijzonder kan er in worden voorzien dat één of meer elektromotoren worden toegepast waarbij, bij toepassing van meer elektromotoren, deze regelmatig verdeeld over 5 de omtrek van het met de waaieras verbonden tandwiel zijn geplaatst. Hierdoor kunnen de op de waaieras uitgeoefende dwarsbelastingen beperkt worden gehouden. Dit zal in het bijzonder het geval zijn wanneer twee of meer elektromotoren worden toegepast. Ook kan daarbij met kleinere motoren 10 worden volstaan zodat de omvang van het samenstel beperkter kan zijn.In particular, provision can be made for the use of one or more electric motors, which, when using more electric motors, are regularly distributed over the circumference of the gear wheel connected to the impeller shaft. As a result, the transverse loads exerted on the impeller shaft can be kept limited. This will be especially the case when two or more electric motors are used. Smaller motors 10 will also suffice, so that the size of the assembly can be more limited.

De ruimte waarin zich het tandwiel en het rondsel bevinden kan geheel of gedeeltelijk zijn gevuld met olie voor de smering van tandwiel, rondsel en een lagering van 15 waaieras en motoras dan wel motorassen.The space in which the gear and the pinion is located can be wholly or partly filled with oil for the lubrication of the gear, pinion and bearing of impeller shaft and motor shaft or motor shafts.

Volgens een eerste uitvoeringsvorm bevinden het, op de waaieras aangebrachte, tandwiel en het rondsel zich tussen de eerste en de tweede steunplaat in en vormen de steunpla-ten tezamen met een daarop aansluitende mantel de gesloten 20 ruimte waarin zich het tandwiel en het rondsel bevinden en bevindt de motor zich buiten de steunplaten en wel aan de andere zijde als waar zich de waaier bevindt.According to a first embodiment, the gear wheel mounted on the impeller shaft and the pinion are located between the first and the second support plate and the support plates together with an adjoining jacket form the closed space in which the gear wheel and the pinion are located and the motor is located outside the support plates on the opposite side from where the impeller is located.

Er is dan slechts een afdichting nodig tussen de eerste steunplaat en de waaieras en tussen de tweede steun-25 plaat en de motoras dan wel assen. Daarbij zal de elektromotor in het bijzonder worden aangebracht in een huis dat afdichtend aansluit op met de mantel en de tweede steunplaat verbonden delen.Only a seal is then required between the first support plate and the impeller shaft and between the second support plate and the motor shaft or shafts. The electric motor will in particular be arranged in a housing which sealingly connects to parts connected to the jacket and the second support plate.

Volgens een andere uitvoeringsvorm is de elektromotor 30 aangebracht tussen de twee steunplaten in en bevinden het tandwiel en het rondsel zich bij de, van de eerste steunplaat afgekeerde, zijde van de tweede steunplaat, met welke steunplaat een kap is verbonden die de ruimte afsluit waarin zich het tandwiel en het rondsel bevinden.According to another embodiment, the electric motor 30 is arranged between the two support plates and the gear and pinion are located on the side of the second support plate remote from the first support plate, to which support plate a cap is connected which closes off the space in which the gear and pinion.

35 Hierdoor kan de as van de waaier op twee verder uit elkaar liggende plaatsen worden ondersteund, waardoor op de lagers daarvan minder grote krachten optreden. Ook zal de as van elke elektromotor zowel door de eerste als de tweede steunplaat, dus stabieler, worden ondersteund.As a result, the shaft of the impeller can be supported in two more widely spaced places, so that less great forces are exerted on its bearings. Also, the shaft of each electric motor will be supported by both the first and the second support plate, so more stable.

1004983 31004983 3

Bij voorkeur zal daarbij elke elektromotor zijn aangebracht in een huis dat afdichtend op de eerste en de tweede steunplaat aansluit.Preferably, each electric motor will be arranged in a housing which connects sealingly to the first and the second support plate.

De uitvinding wordt toegelicht aan de hand van twee 5 uitvoerings-voorbeelden, getoond in de tekening, waarin:The invention is elucidated on the basis of two exemplary embodiments, shown in the drawing, in which:

Fig. 1 schematisch een langsdoorsnede toont over een eerste uitvoeringsvorm van een aandrijf-samenstel volgens de uitvinding;Fig. 1 schematically shows a longitudinal section of a first embodiment of a drive assembly according to the invention;

Fig. 2 schematisch een langsdoorsnede toont over een 10 andere uitvoeringsvorm van een aandrijf-samenstel volgens de uitvinding volgens de lijn II-II van fig. 3; enFig. 2 schematically shows a longitudinal section through another embodiment of a drive assembly according to the invention along the line II-II of fig. 3; and

Fig. 3 schematisch een dwarsdoorsnede toont over de uitvoeringsvorm van fig. 2.Fig. 3 schematically shows a cross-section of the embodiment of fig. 2.

Het in fig. 1 getoonde aandrijf-samenstel dient voor 15 het aandrijven van de waaier 2 van de pomp 1 welke waaier 2 is verbonden met de waaieras 3. De waaieras 3 wordt ondersteund door een eerste steunplaat 4 en een tweede steunplaat 5. Daartoe draagt de eerste steunplaat 4 een samenstel van lagers 6 en een afdichting 7, terwijl de tweede 20 steunplaat 5 slechts van een lager 8 is voorzien daar een afdichting overbodig is. Op de waaieras 3 is het tandwiel 9 aangebracht.The drive assembly shown in fig. 1 serves to drive the impeller 2 of the pump 1, which impeller 2 is connected to the impeller shaft 3. The impeller shaft 3 is supported by a first support plate 4 and a second support plate 5. For this purpose the first support plate 4 is an assembly of bearings 6 and a seal 7, while the second support plate 5 is only provided with a bearing 8 since a seal is unnecessary. The gear wheel 9 is mounted on the impeller shaft 3.

De tweede steunplaat 5 omvat kegelvormige platen 10 voor het ondersteunen van de assen van twee elektromotoren 25 11, elk bestaande uit een rotor 12 en een stator 13. De mo- toras 14 van elke elektromotor 11 wordt door een combinatie van lager en afdichting 15 door de plaat 10 en dus door de tweede steunplaat 5 heen gevoerd en wordt verder ondersteund door een lagering 16 in de eerste steunplaat 4 waar 30 geen afdichting noodzakelijk is. De rotor 12 bevindt zich dus op een vrijdragend einde van de motoras 14. Op de mo-toras 14 bevindt zich een rondsel 17 dat in aangrijping zal zijn met het tandwiel 9 op de waaieras 3.The second support plate 5 comprises conical plates 10 for supporting the shafts of two electric motors 11, each consisting of a rotor 12 and a stator 13. The motor shaft 14 of each electric motor 11 is driven by a combination of bearing and seal 15 by the plate 10 and thus passed through the second support plate 5 and is further supported by a bearing 16 in the first support plate 4 where no sealing is required. Thus, the rotor 12 is located on a cantilevered end of the motor shaft 14. On the motor shaft 14 there is a pinion 17 which will engage the gear 9 on the impeller shaft 3.

De ruimte 18 waarin zich het tandwiel 9 en het rondsel 35 17 bevinden is afgesloten doordat een mantel 19 met de beide steunplaten 4 en 5 is verbonden. De ruimte 18 kan geheel of gedeeltelijk zijn gevuld met olie voor smering van de tandwiel overbrenging en lagers. Ook de ruimte rondom de rotor 12 en de stator 13 van elke elektromotor 11 kan zijn 1004983 4 afgesloten door een huis 20 dat af dichtend op met de mantel 19 en de steunplaat 5 verbonden delen aan kan sluiten. Binnen het huis 20 kan lucht circuleren voor afvoer van warmte. Daartoe kan de stator bijvoorbeeld zijn voorzien van 5 sleuven of gaten, die evenwijdig lopen aan de motoras. Verder kan zonodig worden voorzien in middelen voor het extra afkoelen van de circulerende lucht.The space 18 in which the gear wheel 9 and the pinion 35 17 are located is closed off by the fact that a jacket 19 is connected to the two support plates 4 and 5. The space 18 may be filled in whole or in part with oil for lubrication of the gear transmission and bearings. The space around the rotor 12 and the stator 13 of each electric motor 11 can also be closed off by a housing 20 which can connect sealingly to parts connected to the jacket 19 and the support plate 5. Air can circulate within the housing 20 to dissipate heat. To this end, the stator may, for example, be provided with 5 slots or holes which run parallel to the motor shaft. Furthermore, if necessary, means can be provided for additional cooling of the circulating air.

Terwijl in de tekening twee elektromotoren 11 zijn getoond, zal duidelijk zijn, dat ook één, drie of zelfs meer 10 elektromotoren kunnen worden toegepast. Hoe meer elektromotoren worden toegepast des te kleiner kunnen de motoren zijn zodat de uitwendige afmetingen van de steunplaten 4 en 5 ook kleiner kunnen worden gehouden.While two electric motors 11 are shown in the drawing, it will be clear that one, three or even more electric motors can also be used. The more electric motors are used, the smaller the motors can be, so that the external dimensions of the support plates 4 and 5 can also be kept smaller.

Zoals blijkt uit de tekening omvat de pomp 1, buiten 15 de waaier 2, een pomphuis 21 met een inlaat 22 en een uitlaat 23. Een dergelijke pomp 1 kan worden opgenomen in een niet nader aangegeven zuigbuis van een zuigbaggervaartuig. Uiteraard zijn ook andere toepassingen van een dergelijke pomp mogelijk. De eerste steunplaat 4 kan met het pomphuis 20 21 zijn verbonden door middel van het deel 24.As can be seen from the drawing, the pump 1, outside the impeller 2, comprises a pump housing 21 with an inlet 22 and an outlet 23. Such a pump 1 can be accommodated in a suction pipe of a suction dredger vessel, not further specified. Of course, other applications of such a pump are also possible. The first support plate 4 can be connected to the pump housing 21 by means of the part 24.

Bij de uitvoeringsvorm volgens de figuren 2 en 3 zijn overeenkomstige onderdelen met dezelfde verwijzingscijfers aangeduid als bij de uitvoeringsvorm volgens fig. 1.In the embodiment according to Figures 2 and 3, corresponding parts are designated with the same reference numerals as in the embodiment according to Figure 1.

Het aandrijf-samenstel, voor het aandrijven van de 25 waaier 2 van de pomp 1 omvat weer de met de waaier 2 verbonden as 3 die wordt ondersteund door de eerste steunplaat 4 en de tweede steunplaat 5. De steunplaat 4 is voorzien van een samenstel van lagers 6 en een afdichting 7, terwijl de steunplaat 5 is voorzien van een lager 8 met daarbij een 30 afdichting 32. De steunplaten 4 en 5 zijn met elkaar verbonden door een bus 25 waarin tevens delen zijn opgenomen voor het ondersteunen van een axiaallager 26. De lagers kunnen op hun plaats worden gebracht en gehouden door niet nader aangeduide kegelvormig in elkaar passende, klemdelen. 35 Tussen de steunplaten 4 en 5 bevinden zich nu vier elektromotoren 11, elk bestaande uit een rotor 12 en een stator 13. De motoras 14, waarop zich de rotor 12 bevindt, wordt in de steunplaat 4 ondersteund door een lager 16 en in de steunplaat 5 door een combinatie van een lager met 1004983 5 afdichting 15. Op de motoras 14 is een rondsel 17 aanwezig, dat in aangrijping is met het tandwiel 9 op de waaieras 3.The drive assembly, for driving the impeller 2 of the pump 1, again comprises the shaft 3 connected to the impeller 2, which is supported by the first support plate 4 and the second support plate 5. The support plate 4 is provided with an assembly of bearings 6 and a seal 7, while the support plate 5 is provided with a bearing 8 with a seal 32 thereon. The support plates 4 and 5 are connected to each other by a sleeve 25, which also includes parts for supporting an axial bearing 26. The bearings can be placed and held in place by conical clamping parts which do not have a further designation. Between the support plates 4 and 5 there are now four electric motors 11, each consisting of a rotor 12 and a stator 13. The motor shaft 14, on which the rotor 12 is located, is supported in the support plate 4 by a bearing 16 and in the support plate 5 by a combination of a bearing with 1004983 5 seal 15. A pinion 17 is present on the motor shaft 14, which meshes with the gear 9 on the impeller shaft 3.

De ruimte 18 waarin zich het tandwiel 9 en het rondsel 17 bevinden wordt enerzijds begrensd door de steunplaat 5 5 en anderzijds door een kap 27.The space 18 in which the gear wheel 9 and the pinion 17 are located is delimited on the one hand by the support plate 5 and on the other hand by a cap 27.

Elke elektromotor 11 is opgenomen in een huis 20 dat ten opzichte van de steunplaten 4 en 5 is af gedicht. Zoals getoond kan het huis 20 zijn voorzien van koelribben 28. Bij het gebruik van het samenstel kan het water vrij tussen 10 de huizen 20 doorstromen voor het koelen van de elektromotoren .Each electric motor 11 is housed in a housing 20 which is sealed from the support plates 4 and 5. As shown, the housing 20 can be provided with cooling ribs 28. When using the assembly, the water can flow freely between the houses 20 for cooling the electric motors.

Tussen de platen 4 en 5 kan nog een reservoir 29 zijn aangebracht voor het daarin opnemen van olie waarmee de ruimte 18 geheel of gedeeltelijk kan zijn gevuld. De olie 15 kan worden gecirculeerd door de op de motoras 14 aangebrachte pomp 30 en verder niet aangegeven leidingen.Between the plates 4 and 5 a further reservoir 29 can be arranged for receiving oil therein, with which the space 18 can be wholly or partly filled. The oil 15 can be circulated through the pump 30 mounted on the motor shaft 14 and pipes not otherwise indicated.

De ruimte 31 waarin zich de lagers 6, 8 en 26 bevinden kan zijn gevuld met olie. De ruimte 31 kan daartoe bijvoorbeeld, op niet nader aangegeven wijze, door een leiding in 20 verbinding staan met een zich op afstand daar boven bevindend reservoir.The space 31 in which the bearings 6, 8 and 26 are located can be filled with oil. For this purpose, space 31 may, for example, in a manner not further specified, be in communication with a reservoir located above it by means of a pipe.

Het zal duidelijk zijn, dat slechts enkele mogelijke uitvoeringsvormen van een aandrijf-samenstel volgens de uitvinding in de tekening zijn weergegeven en hierboven be-25 schreven en dat vele wijzigingen kunnen worden aangebracht zonder buiten de uitvindings-gedachte te vallen, zoals deze in bijgaande conclusies is aangegeven.It will be clear that only a few possible embodiments of a drive assembly according to the invention are shown in the drawing and described above and that many modifications can be made without departing from the inventive idea, such as those in the appended claims is indicated.

conclusies 1004983claims 1004983

Claims

Drive assembly for driving the impeller (2) of a pump (1), in particular in the suction tube of a suction dredger vessel, characterized in that the drive assembly comprises a first support plate (4) which is perpendicular on the shaft (3) of the impeller (2) and this shaft rotatably supports using a seal, which support plate (4) also serves for rotatably supporting the shaft (14) of at least one electric motor (11) which shaft 10 is at some radial distance from the impeller shaft (3) and runs parallel thereto, at a distance from the first support plate a second support plate (5) running parallel to it, which also serves for rotatably supporting the shaft (3) of the impeller (2) and shaft 15 (14) of the electric motor (11), with a gear (9) mounted on the shaft (3) of the impeller (2) and on the motor shaft (14 ) a pinion (17) engaging the gear, the gear (9) and the pinion (14) being in a closed space (18) located near at least one of the support plates (4,5).

Drive assembly according to claim 1, characterized in that one or more electric motors (11) are used, where, when using more electric motors, these are regularly distributed over the circumference of the gear wheel (9) connected to the impeller shaft (9). ) are placed.

Drive assembly according to claim 1 or 2, characterized in that the space (18) in which the gear (9) and the pinion (17) are located is completely or partly filled with oil for the lubrication of gear (9). , pinion (17) and 30 a bearing (6,8,15,16) of impeller shaft (3) and motor shaft or motor shafts (14).

Drive assembly according to claim 1 or 2, characterized in that the gear (9) mounted on the impeller shaft (3) and the pinion (17) are located between the first support plate (4) and the second support plate (5 ) and the 1004983 support plates together with an adjoining jacket (19) form the closed space (18) in which the gear (9) and the pinion (17) are located and the electric motor (11) is located outside the support plates (4, 5) on the other side as 5 where the impeller (2) is located.

Drive assembly according to claim 4, characterized in that the electric motor (11) is arranged in a housing (20) which sealingly connects to parts connected to the jacket (19) and the second support plate (5).

Drive assembly according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the electric motor (11) is arranged between the two support plates (4,5) and the gear wheel (9) and the pinion (17) are located at the side of the second support plate (5) facing away from the first support plate (4), with which support plate (5) a hood (27) is connected, which closes off the space (18) in which the gear wheel (9) and the pinion (17).

Drive assembly according to claim 6, characterized in that each electric motor is arranged in a housing (20) 20 which sealingly connects to the first support plate (4) and the second support plate (5). 1004983