NL1016252C2 - Baggerpomp. - Google Patents

Description

Baggerpomp

De uitvinding heeft betrekking op een baggerpomp voor het transporteren van een vaste stof-watermengsel met 5 - een pompbehuizing met een zuigzijde en een lagerzijde, een asuiteinde, dat aan de lagerzijde in de pompbehuizing insteekt, een op het asuiteinde geplaatste waaier aan de binnenzijde van de pompbehuizing, die een centrale opening voor een coaxiale verbinding met een met het asuiteinde verbonden opname-element toont en waarbij aan de 10 waaierbladen aan de zuigzijde en aan de lagerzijde axiaal uitstekende vleugelbladen geplaatst zijn, - en een ringvormige kamer aan de lagerzijde om het asuiteinde met een toe-voerleiding voor het toevoeren van sperwater tussen de zijwand aan de lagerzijde en de waaier, 15 en een werkwijze voor het vervaardigen van de waaier van een dergelijke baggerpomp.

JP-A-61.011.496 toont een pomp volgens de aanhef van conclusie 1. Een dergelijke pomp omvat een behuizing met twee vlakke buitenwanden en een holcilindrisch omtreksdeel alsmede een om een as draaibare aangedreven waaier. Aan de aanzuigzijde van de baggerpomp is een zuigleiding respectievelijk een aanzuigbuis 20 aangesloten met behulp van een coaxiaal aan de pompas geplaatst verbindingsstuk. De pompuitlaat is over het algemeen - ten opzichte van de pompas - tangentiaal naar boven gericht. Aan deze pompuitlaat is de pers- respectievelijk transportleiding aangesloten. Aan de tegenover de aanzuigzijde liggende zijde, de zogenaamde lagerzijde, steekt de asstomp van een aandrijfas uit naar de binnenzijde van de pompbehuizing, waarbij op 25 de asstomp een waaier bevestigd is, die in hoofdzaak twee loodrecht ten opzichte van de as of de pompas gerichte waaierbladen met daartussen geplaatste pompbladen omvat.

Bij tot nu toe gemaakte baggerpompen uit de stand van de techniek is de waaier doorgaans als een gietstaaldeel uitgevoerd. Deze is voorzien van een coaxiale 30 binnenschroefdraad of een spieprofiel en daarmee verbonden op een asuiteinde met een overeenkomstige tap respectievelijk spievertanding en is tegen het onverhoopt losraken beveiligd. Aan de buitenzijde van het waaierblad aan de aanzuigzijde kunnen pompvleugeltjes aangegoten zijn. De buitenzijde van het waaierblad aan de 1016252 2 afzettingszijde is vlak en in de behuizingwand aan de afzettingszijde bevindt zich een ringvormige kamer om de asstomp, waardoorheen het sperwater naar de binnenzijde van de pompbehuizing gedrukt wordt, om vaste stofdeeltjes van het getransporteerde vaste stof-watermengsel van de afzettingszijde en daarmee ook van de pakking af te 5 houden en om daarmee een slijtage van de pakking en het waaierblad aan de lagerzijde alsmede de behuizingswand aan de afzettingszijde tegen te gaan. Om het uittreden van sperwater naar buiten te verhinderen, is wederom een omslachtige afdichting aan de lagerzijde nodig. Wanneer de waaier in de loop der tijd versleten is, moet deze vervangen worden door een nieuwe. Het is een nadeel van de bekende baggeipompen, 10 dat het vervaardigen van een nieuw gietstalen deel en het aansluitend mechanisch bewerken van het gietdeel in het kader van het verschaffen van een reserveonderdeel, met aanzienlijke levertijden kan zijn verbonden en dat daardoor een ongewild langere bedrijfsonderbreking van de zuigbaggermachine kan ontstaan. Bovendien is gebleken, dat ook de druk van het sperwater niet verhindert, dat vaste stofdeeltjes in de spleet 15 tussen het waaierblad aan de lagerzijde en de behuizingswand aan de lagerzijde geraken en dat in de loop der tijd door de "verzanding" in combinatie met de onderlinge beweging tussen de waaier en de behuizingswand aan de afzettingszijde een slijtage aan zowel het waaierblad alsook aan de behuizingswand ontstaat. Om de behuizingswand aan de lagerzijde veilig tegen uittredend sperwater en een eventueel 20 vaste stof-watermengsel af te dichten is bij bekende baggerpompen een vervaardi-gingstechnisch gecompliceerde afdichtingsinrichting nodig, die op grond van de hoge bedrijfsbelasting vaak gewisseld respectievelijk gerepareerd moet worden.

De uitvinding heeft tot doel, de genoemde nadelen te vermijden en een bagger-pomp volgens de stand van de techniek op zodanige wijze te veranderen, dat de slijta-25 gegevoeligheid van de pompdelen vermindert en de noodzaak tot het uitwisselen van in het bijzonder de waaier in de tijd uitgesteld kan worden, hetgeen betekent dat de be-drijfsduur aanzienlijk wordt verlengd en de inspanning om een nieuwe waaier te vervaardigen en overeenkomstig af te leveren overeenkomstig verkleind kan worden.

Dit doel wordt bereikt, doordat de waaier als gelaste plaatconstructie uitgevoerd 30 is en de vleugelbladen door uitsteeksels van de pompschoepen gevormd worden, die door sleuven in de waaierbladen heengestoken zijn.

Voor het vervaardigen van een waaier in een gelaste plaatconstructie worden de individuele delen, zoals de waaierbladen en de pompbladen, uit een plaat uitgesneden, 1016252 3 in elkaar gezet en aan elkaar gelast Dit kan in naar verhouding korte tijd ook door werkplaatsen met een eenvoudige uitrusting met korte levertijden vervaardigd worden. De plaatsing van de uitstekende vleugelbladen aan de afzettingszijde van de waaierbla-den heeft tot doel, dat het vanaf de lagerzijde in de pompbehuizing gedrukte sperwater 5 uit de omgeving tussen de behuizingswand aan de afzettingszijde en de waaier naar buiten getransporteerd wordt en dat daarmee een "verzanden" van deze omgeving op werkzame wijze tegengegaan wordt. Bovendien kan de voor het toevoeren van het sperwater noodzakelijke druk door het op actieve wijze wegpompen van het sperwater verminderd worden.

10 Verder is voorzien, dat de waaier een centrale opening voor een coaxiale verbinding met een met het asuiteinde verbonden opname-element omvat, en dat de waaier door middel van een opname-element aan het asuiteinde bevestigd is. Hierdoor hoeft slechts het gemakkelijk slijtende deel van de waaier vervangen te worden, terwijl het opname-element voor de opname van meerdere nieuwe waaiers op het uiteinde van 15 de as kan blijven. Dit leidt tot een verdere vereenvoudiging in het geval van reparatie en daarmee tot een vermindering van de inspanning van een reparatie en van de repara-tieduur, daar een cilindrische opnameboring in de waaier eenvoudiger vervaardigd kan worden dan een binnenschroefdraad. Op doelmatige wijze zijn ook aan de waaierbladen aan de zuigzijde uitstekende vleugelbladen geplaatst. De vervaardiging 20 van een gelaste waaier is te vereenvoudigen, doordat de aan de waaierbladen geplaatste vleugelbladen door uitsteeksels van de pompbladen gevormd zijn, die door sleuven van de waaierbladen gestoken zijn.

Voor een onberispelijk rondlopen van de waaier omvat het opname-element een cilindrisch oppervlak en de waaier een overeenkomstig holcilindrisch opnameopper-25 vlak. Een bedrijfszekere draaimomentsoverbrenging wordt door zowel de aan het opname-element alsook aan de waaier voorziene vormsluitingselementen bewerkstelligd. Hierbij kan de holcilindrische opnameopening van de waaier in hoofdzaak door een vast aan waaierblad aan de afzettingszijde verbonden naaf gevormd zijn. Om een versleten waaier ook na langere bedrijfsduur veilig van het opname-element te kunnen 30 afaemen, is in de verdere uitvoering van de uitvinding voorzien, dat het oppervlak van het opname-element gevormd wordt door een huls uit tegen zeewater bestendig materiaal, in het bijzonder brons.

Achter de kamer voor het toevoeren van sperwater zijn in een verdere uitvoe- 1 01 ÖHb "έ 4 ringsvorm van de uitvinding aan de lagerzijde verdere kamers geplaatst die steeds door een scheidingswand van elkaar gescheiden worden. Hierbij zijn de scheidingswanden aan de de as omsluitende centrale opening op voordelige wijze voorzien van een af-schermkap, waarbij de binnendiameter van de afschermkappen toeneemt met de toe-5 nemende afstand vanaf de pompbehuizing. Hierdoor kan de druk van het sperwater ten opzichte van het afdichtende lageruiteinde stapsgewijs gereduceerd worden en daarmee kunnen de afdichtingsproblemen verminderd worden.

Aanvullend kan ten minste de verst van de pompbehuizing verwijderde kamer voorzien zijn van een afvoerleiding voor het sperwater, waardoor de druk in de laatste 10 kamer met een regelafsluiter op gepaste wijze nauwkeurig geregeld kan worden en waardoor de afdichtingsproblemen verder verminderd kunnen worden. Op voordelige wijze wordt het wegvloeiende sperwater in een kringloop opnieuw aan de pompbehuizing toegevoerd.

Het vervaardigen van een waaier van een baggerpomp vindt voordeligerwijs 15 plaats in de volgende stappen: a) uitbranden van waaierbladen uit plaatmateriaal inclusief het uitbranden van sleuven voor de uitsteeksels van de gebogen pompbladen, b) uitbranden van de pompbladen met zijdelingse uitsteeksels uit plaat en buigen in 20 de door de constructie bepaalde vorm, c) doorschuiven van de uitsteeksels van de pompbladen door de telkens overeenkomstige sleuven van de waaierbladen voor het voormonteren van de waaier, d) vastlassen van de waaierbladen en de pompbladen inclusief de uitsteeksels daarvan tot een eendelige waaier en 25 e) mechanisch bewerken van de gelaste waaier.

Een uitvoeringsvoorbeeld van de uitvinding wordt vervolgens aan de hand van op verregaande wijze schematische getoonde tekening nader verklaard. Hierin toont 30 Fig. 1 een baggerpomp in een dwarsdoorsnede door de lager-as,

Fig. 2 een opname-element voor de waaier in een achteraanzicht, en

Fig. 3 de waaierwand aan de lagerzijde van de waaier in een vooraanzicht in de richting van de zuigzijde.

1016252 5

De baggerpomp 1 toont een pompbehuizing 2 (in het vervolg ook kort aangeduid als behuizing), die een eerste zijwand 3, een tweede zijwand 4 en een omtreksdeel 5 omvat. De eerste zijwand 3 is samen met een aslager 6 door middel van een lageras A 5 via een draagconstructie 7 op een (niet afgebeeld) scheepslichaam afgesteund en daarmee vast met deze verbonden. De naar het aslager 6 toegekeerde zijde van de pompbehuizing 2 wordt ook de lagerzijde genoemd. Aan de tegenoverliggende zijde is de tweede zijwand 4 coaxiaal ten opzichte van de lageras A met een zuigbuis respectievelijk een zuigleiding 8 vast verbonden. De in fig. 1 rechterzijde met de zuigleiding 8 10 wordt ook als zuigzijde aangeduid. Het omtreksdeel 5 omvat een naar boven wijzende, tangentiaal met betrekking tot de draai- of lageras A verlopende drukaansluiting 9, die verbonden is met een daaraan aansluitende (niet getoonde) drukbuis respectievelijk een transportleiding naar de opslagruimte van een zuigbaggermachine. Aan de binnenzijde van de behuizing is de eerste, aan de afzettingszijde gelegen behuizingswand 3 met een 15 slijtplaat (verslijtplaat) 3a voorzien.

In het aslager 6 is over meerdere individuele wentellagers een aandrijfas 10 gelagerd, waarvan een zwevend gelagerd asuiteinde 11 door de eerste zijwand 3 aan de afzettingszijde uitsteekt naar de binnenzijde van de behuizing 2. Het asuiteinde 11 omvat aan het vrije uiteinde daarvan een tap 12 met schroefdraad, waarop een opname-20 element 13 met overeenkomstig schroefdraad 14 (vergelijk figuur 2) geschroefd is. Het opname-element 13 omvat een cilindrisch oppervlak 13a en aan de aan het asuiteinde 11 grenzende voorzijde - zoals uit fig. 2 duidelijk blijkt - radiale uitsteeksels 15 ter vorming van een vormsluiting. Ter beveiliging van het opname-element 13 tegen onbedoeld losraken van de tap 12 met schroefdraad is een beide delen omvattend beveili-25 gingselement 16 in de vorm van een splitpen of iets dergelijks voorzien.

Op het opname-element 13 wordt - bij een verwijderde tweede zijwand 4- een waaier 17 opgeschoven en in dit geval ook op de bekende wijze axiaal tegen wegschuiven beveiligd. Om een vastlopen van de waaier 17 op het opname-element 13 tegen te gaan, wordt het oppervlak 13a op voordelige wijze door een opgekrimpte huls of bus 30 13b uit zeewater bestendig brons gevormd. De waaier 17 omvat telkens een ringvormig afeettingszijdig en zuigzijdig waaierblad 18 respectievelijk 19. Beide waaierbladen zijn door middel van meerdere pompbladen (schoepbladen) 20 uit plaatwerk (vervolgens nog slechts als schoepen aangeduid) verbonden. Daartoe zijn de schoepen 20 met af- 1016252 6 zettings- en zuigzijdige uitsteeksels 21, 22 voorzien, die in de vorm van de reeds gebogen schoepen in de waaierbladen 18, 19 ingebrande sleuven 23 ingestoken worden, waarbij de waaierbladen 18, 19 en de schoepen 20 met hun uitsteeksels na het in elkaar zetten respectievelijk in elkaar steken ter vorming van een eendelige waaier 17 aan el-5 kaar gelast worden.

Zoals uit fig. 1 blijkt, omvatten de uitsteeksels 21, 22 een lengte, die groter is dan de dikte van de waaierbladen 18, 19, zodat de uitsteeksels buiten de waaierbladen nog werkzame vleugelbladen vormen, die in staat zijn, in de ruimte 25 en 26 tussen de zijwand 3 aan de afzettingszijde en het waaierblad 18 respectievelijk tussen de zijwand 4 10 aan de zuigzijde en het waaierblad 19 indringende vaste stofdeeltjes naar buiten te werken en de slijtage aan de genoemde zijwanden en waaierbladen overeenkomstig te verminderen.

Ter opname van de waaier 17 op het opname-element 13 is het waaierblad 18 aan de lagerzijde vast verbonden met een hulsvormige naaf 27. De naaf 27 omvat een op-15 nameboring 27a, waarvan de binnendiameter in principe gelijk is aan de buitendiameter van het cilindrische opnameoppervlak 13a van het opname-element 13.

Voor het overdragen van het draaimoment van de as 10 op de waaier 17 omvat het ringvormige waaierblad 18 aan de afzettingszijde uitsteeksels 28, die vanaf een naast de centrale opening 18a geplaatste cilindrische uitsparing 18b met grotere dia-20 meter radiaal naar de as A wijzen en voor het aangrijpen tussen de uitsteeksels 15 van het opname-element 13 voorzien zijn, om samen met de uitsteeksels 15 een vormslui-tende binding te vormen voor de draaimomentoverdracht tussen het opname-element 13 en de waaier 17. Op alternatieve wijze kan ook een krachtgesloten draaimomentoverdracht bijvoorbeeld door middel van klemringen voorzien worden.

25 Aan de zijwand 3 aan de lagerzijde sluiten om het uiteinde 11 geplaatste ring vormige kamers 29, 30, 31, 32, die telkens door scheidingswanden 33, 34, 35 van elkaar gescheiden zijn. Aan het uiteinde van de aan de buitenzijde geplaatste kamer 32 is slechts een enkele dichting 36 in de vorm van een lip geplaatst.

Naar de eerste kamer 29 voert een toevoerleiding 37. Door deze wordt sperwater 30 naar de kamer 29 en vanuit deze door een ringvormige spleet 38 tussen de zijwand 3 aan de afzettingszijde en het asuiteinde 11 in de ruimte 25 tussen de zijwand en het waaierblad 18 gedrukt.

De kamers 31, 32 zijn verbonden met lek- respectievelijk afvoerleidingen 39,40 101 6252 7 met telkens een regelafsluiter 41,42.

Voor het eigenlijke pompbedrijf wordt sperwater met een gereduceerde druk van bijvoorbeeld 6 bar door de leiding 37, de kamer 29 en de ringvormige spleet 38 naar het binnenste van de behuizing 2 van de pomp gedrukt. Voor het eigenlijke pompbedrijf 5 wordt de druk voor de sperwatertoevoer verhoogd tot bijvoorbeeld 12 bar. Met behulp van de regelas 41,42 kan de hoeveelheid van het door de leidingen 39, 40 afvloeiende sperwater ingesteld respectievelijk geregeld worden en in combinatie met de afmetingen van de kappen 43,44,45 ontstaat in de richting van het lager 6 een reductie van de druk in kamer 32 tot een voor de afdichting 36, in het bijzonder een lipvormige afdich-10 ting, toelaatbare druk. Hierbij is voorzien, het door de leidingen 39, 40 afvloeiende sperwater door de toevoerleiding 37 van de baggerpomp onder druk opnieuw toe te voeren.

Gedurende het baggerbedrijf, dat wil zeggen gedurende het continu zuigen en transporteren van een vaste stof-watermengsel door de roterende waaier 17 overeen-15 komstig de pijlen B, wordt het in de ruimte tussen de zijwand 3 en het waaierblad 18 gedrukte sperwater door de roterende pompschoepvleugels, die door de uitsteeksels 21 van de schoepen 20 gevormd worden, overeenkomstig de pijlen C radiaal naar buiten gepompt, hetgeen een indringen van vaste stofdeeltjes in deze ruimte aanzienlijk bemoeilijkt. Hierdoor wordt ook een door vaste stofdeeltjes in combinatie met de rela-20 tieve beweging van het waaierblad 18 en de zijwand 3 veroorzaakte slijtage significant verminderd.

1016252 δ

Venvijzmgscijferlijst 1 baggerpomp 2 pompbehuizing, behuizing 5 3 eerste, afzettingszijdige zijwand 3a slijtplaat (verslijtplaat) 4 tweede, zuigzijdige zijwand 5 omtreksdeel van de pompbehuizing 2 6 aslager 10 7 draagconstructie 8 zuigleiding, zuigbuis 9 drukaansluiting 10 aandrijfas 11 asuiteinde van 10 15 12 tap met schroefdraad aan 11 13 opname-element 13a cilindrisch oppervlak 13b huls, bus 14 binnenschroefdraad in 13 20 15 uitsteeksel aan 13 16 beveiligingselement 17 waaier van een pomp 18 waaierblad aan de afzettingszij de 18a centrale opening van 18 25 18b cilindrische uitsparing in 18 19 waaierblad aan de zuigzijde 20 pompschoepen, schoepen 21 uitsteeksel aan 20 aan de afzettingszij de 22 uitsteeksel aan 20 aan de zuigzijde 30 23 sleuf in 18,19 voor 21,22 25 ruimte tussen 3 en 18 26 ruimte tussen 19 en 4 27 naaf, bus 1016252 9 27a opnameboring 28 uitsteeksel aan 18 29 ringvormige kamer 30 ringvormige kamer 5 31 ringvormige kamer 32 ringvormige kamer 33 scheidingswand 34 scheidingswand 35 scheidingswand 10 36 afdichting 37 toevoerleiding voor sperwater 38 ringvormige spleet tussen 11 en 3,3a 39 lekleiding, afvoerleiding 40 lekleiding, afvoerleiding 15 41 regelafsluiter in 39 42 regelafsluiter in 40 43 afschermkap in 33 44 afschermkap in 34 45 afschermkap in 35 20 A lageras, draaias 1 01 6252

Claims (11)

1. Baggerpomp voor het transporteren van een vaste stof-watermengsel met een pompbehuizing met een zuigzijde en een lagerzijde, 5. een asuiteinde, dat aan de lagerzijde in de pompbehuizing insteekt, een op het asuiteinde geplaatste waaier aan de binnenzijde van de pompbehuizing die een centrale opening voor een coaxiale verbinding met een met het asuiteinde verbonden opname-element omvat en waarbij aan de waaierbladen, gelegen aan de lagerzijde en de zuigzijde, axiaal uitstekende 10 vleugelbladen zijn voorzien, en een ringvormige kamer aan de lagerzijde rond het asuiteinde met een toevoerleiding voor het toevoeren van sperwater tussen de zijwand aan de lagerzijde en de waaier, met het kenmerk, dat de waaier (17) als gelaste plaatconstructie uitgevoerd is en de 15 vleugelbladen (21) door uitsteeksels van de pompschoepen (20) gevormd worden, die door sleuven (23) in de waaierbladen (18,19) heengestoken zijn.

2. Baggerpomp volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het opname-element (13) een deel met een cilindrische oppervlakte (13a) en een deel met ten minste een 20 vormsluitelement (15) omvat en de centrale opening (18a, 27a) van de waaier (17) een overeenkomstig holcilindrisch deel (27a) en een deel met ten minste een vormsluitelement (28) voor ineengrijping met het vormsluitelement (15) van het opname-element (13) omvat

3. Baggerpomp volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de centrale opening (18a, 27a) in hoofdzaak door een vast met het waaierblad (18) aan de lagerzijde verbonden naaf (27) gevormd is.

4. Baggerpomp volgens een van de conclusies 1 t/m 3, met het kenmerk, dat het 30 opname-element (13) aan het cilindrische oppervlak (13a) daarvan een huls (13b) uit zeewater bestendig materiaal omvat.

5. Baggerpomp volgens een van de conclusies 1 t/m 4, met het kenmerk, dat aan 1016252 de kamer (29) voor het toevoeren van sperwater aan de lagerzijde verdere kamers (30, 31, 32) bijgeplaatst zijn, die telkens door een scheidingswand (33, 34, 35) van elkaar gescheiden zijn.

6. Baggerpomp volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de scheidingswanden (33, 34, 35) aan de het asuiteinde (11) omsluitende centrale opening elk een afdich-tingsbeschermkap (43,44,45) omvatten.

7. Baggerpomp volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de binnendiameter 10 van de afschermkappen (43, 44, 45) bij toenemende afstand vanaf de pompbehuizing (2) groter wordt.

8. Baggerpomp volgens conclusie 5, 6 of 7, met het kenmerk, dat ten minste de verst van de pompbehuizing (2) verwijderde kamer (31, 32) is. voorzien van een 15 afvoerleiding (39,40) voor het sperwater.

9. Baggerpomp volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de afvoerleiding (39, 40) voorzien is van een afsluiter (41,42).

10. Baggerpomp volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat de afsluiter (41,42) uitgevoerd is als regelbare afsluiter.

11. Werkwijze voor het vervaardigen van een waaier van een baggerpomp volgens de conclusies 1 t/m 10, gekenmerkt door de volgende stappen: 25 a) uitbranden van de waaierbladen (18, 19) uit plaatmateriaal inclusief het uitbranden van sleuven (23) voor de uitsteeksels (21, 22) van de gebogen pompbladen (20), b) uitbranden van de pompbladen (20) met zijdelingse uitsteeksels (21, 22) uit plaat 30 en het buigen in de door de constructie bepaalde vorm, c) doorschuiven van de uitsteeksels (21, 22) van de pompbladen (20) door de telkens overeenkomstige sleuven (23) van de waaierbladen (18, 19) voor het voormonteren van de waaier (17), 1 01 6252 d) vastlassen van de waaierbladen (18, 19) en de pompbladen (20) inclusief de uitsteeksels (21,22) daarvan tot een eendelige waaier (17) en e) mechanisch bewerken van de gelaste waaier. $ # * # * * # % 1016252