SE523740C2

SE523740C2 - Centrifugal pumping device

Info

Publication number: SE523740C2
Application number: SE0102839A
Authority: SE
Inventors: Erik Ehlin
Original assignee: Aerodyn Ab
Priority date: 2001-08-27
Filing date: 2001-08-27
Publication date: 2004-05-11
Also published as: SE0102839D0; SE0102839L; WO2003019013A1

Abstract

A pump device of centrifugal type comprising a pump housing (1) with an axial inlet opening (10) and a tangential outlet opening (11) and also an impeller (2) arranged rotatable about an axis of rotation (27), the impeller comprising blades (33, 45) for transporting a fluid from the inlet opening to the outlet opening, and also a drive means (3) connected to the impeller for driving the impeller. In accordance with the invention the impeller comprises a plurality of adjacent pairs of blades (51) defining between them channels (14) with adjustable flow openings (52) for the fluid, each comprising a main blade (33) arranged on a main blade wheel (28) rotatable about the axis of rotation, and also a regulating blade (45) arranged on a regulating-blade wheel (29) and rotatable together with the main blade wheel and pivotable in relation to the main blade wheel, the pump device comprising a control device (13) connected to the regulating-blade wheel which, by turning of the regulating-blade wheel in relation to the main blade wheel, is arranged to regulate the flow openings.

Description

o u an: o n u: o ra u v» un: u n -. o a o a e en e u: s = n q ø v c v v a n = ; u :a o I ~ -.. ..~ n. | n u n. u; no n n n o f ø an . q n n n a n . . _ . .. ... 1- ~u ...o u Pumpanordningen enligt uppfinningen kännetecknas av - att pumphjulet omfattar ett flertal angränsande skovel- par, som mellan sig definierar kanaler med reglerbara flödesöppningar för fluiden och som vardera omfattar 5 dels en huvudskovel anordnad på ett kring rotations- axeln roterbart huvudskovelhjul, dels en reglerskovel anordnad på ett kring rotationsaxeln och tillsammans med huvudskovelhjulet roterbart och relativt huvud- skovelhjulet vridbart reglerskovelhjul, och 10 - att pumpanordningen omfattar en till reglerskovelhjulet kopplad regleranordning, som genom vridning av regler- skovelhjulet relativt huvudskovelhjulet är anordnad att reglera flödesöppningarna. 15 Genom att reglerskovlarna är vridbara relativt huvud- skovlarna kan således under pågående pumpning flödet genom pumpen lätt regleras utan varvtalsreglering, och en öppning eller minskning av nämnda flödesöppning möjlig- görs utan att pumphjulsdimensionerna ändras. Eftersom den 20 reglerbara flödesöppningen är anordnad i pumphuset sker flödesregleringen under i huvudsak konstant tryck. o u an: o n u: o ra u v »un: u n -. o a o a e en e u: s = n q ø v c v v a n =; u: a o I ~ - .. .. ~ n. | n u n. u; no n n n o f ø an. q n n n a n. . _. The pump device according to the invention is characterized in that the impeller comprises a plurality of adjacent pairs of vanes, which between them define channels with adjustable flow openings for the fluid and which each comprise a main vane arranged on a rotary impeller rotatable about the axis of rotation, and a control vane arranged on a control impeller rotatable about the axis of rotation and rotatable relative to the main impeller wheel, and - that the pump device comprises a control device coupled to the control impeller, which is arranged to regulate the flow openings. Because the control vanes are rotatable relative to the main vanes, the flow through the pump can thus be easily regulated during speed pumping without speed control, and an opening or reduction of said flow opening is made possible without changing the impeller dimensions. Since the controllable flow opening is arranged in the pump housing, the flow control takes place under substantially constant pressure.

Om fluiden exempelvis är en vätska, kan, om föroreningar under en begränsad tidsperiod förväntas uppträda i väts- 25 kan, flödesöppningen tillfälligt maximeras för att för- hindra igensättning av pumpanordningen. Alternativt kan reglerskovlarna innan start av pumpanordningen vridas sà att önskad initial flödesöppning erhålles. Exempelvis kan det vara önskvärt att inför start av pumpanordningen Å* 30 stänga eller minimera flödesöppningen för att erhålla ett så litet startmoment som möjligt. -fi Reglerskovlarna är vridbara relativt huvudskovlarna sàväl ' under drift som då ingen fluid strömmar genom pumpanord- 35 ningen. sann; 10 15 20 25 30 35 523 740 Uppfinningen kommer i det följande att beskrivas närmare med hänvisning till ritningarna, där figur 1 visar ett axiellt snitt genom en centrifugalpump med en hydraulisk regleranordning, figur 2 visar en horisontalvy av ett huvudskovelhjul, figur 3 visar en horisontalvy av ett reglerskovelhjul, figur 4 visar ett pumphjul med huvudskovelhjul och reglerskovelhjul i öppet läge, figur 5 visar ett pumphjul med huvudskovelhjul och reglerskovelhjul i strypt läge, figurerna 6-7 visar delvyer över ett matningssystem till en hydraulisk regleringsanordning, figur 8 visar ett axiellt snitt genom en centrifugalpump med en elektrisk regleranordning i form av en stegmotor, och figur 9 visar en alternativ utföringsform av ett pump- hjul.For example, if the fluid is a liquid, if contaminants are expected to occur in the liquid for a limited period of time, the flow opening may be temporarily maximized to prevent clogging of the pump device. Alternatively, the control vanes can be turned before starting the pump device so that the desired initial flow opening is obtained. For example, before starting the pumping device Å * 30, it may be desirable to close or minimize the flow opening in order to obtain as small a starting torque as possible. The control vanes are rotatable relative to the main vanes both during operation and when no fluid is flowing through the pump device. TRUE; The invention will be described in more detail below with reference to the drawings, in which Figure 1 shows an axial section through a centrifugal pump with a hydraulic control device, Figure 2 shows a horizontal view of a main impeller, Figure 3 shows a horizontal view of a control impeller, figure 4 shows a impeller with main impeller and control impeller in open position, figure 5 shows a impeller with main impeller and control impeller in throttled position, figures 6-7 show partial views of a feed system for a hydraulic control device, figure 8 shows an axial section through a centrifugal pump with an electric control device in the form of a stepper motor, and Figure 9 shows an alternative embodiment of a pump wheel.

Figur 1 visar ett axiellt snitt genom en pump av centri- fugaltyp för pumpning av en vätska. Pumpen omfattar ett pumphus 1, ett i pumphuset 1 anordnat pumphjul 2 och en till pumphjulet 2 kopplad drivanordning 3. Pumphuset 1 omfattar första 4, andra 5, tredje 6, fjärde 7, femte 8 och sjätte 9 konstruktionselement, vilka i nämnda ordning genom skruvförband är anordnade vid varandra såsom fram- går av fig. 1. Det femte konstruktionselementet 8 är snäckformat och har för vätskan dels en axiell inlopps- öppning 10, dels en tangentiell utloppsöppning 11. Det sjätte konstruktionselementet 9 omsluter pumphjulet 2, 525 740 šﬁ?üfï3í@E$>ïf“=” som är anordnat att driva vätskan från inloppsöppningen 10 till utloppsöppningen 11. Drivanordningen 3 omfattar en ej visad pumpmotor och en pumpaxel 12. Pumpaxeln 12 omfattar en första, övre axeldel 15 och en andra, nedre 5 axeldel 16, vilka är axiellt sammankopplade genom en kopplingsanordning 17. Den första axeldelen 15 är homogen och löper genom en öppning 18 i det första konstruktions- elementet 4 in i det andra konstruktionselementet 5 och vidare in i det tredje konstruktionselementet 6, där den 10 första axeldelen 15 genom nämnda kopplingsanordning 17 är ansluten till den andra axeldelens 16 ena, övre ände 19.Figure 1 shows an axial section through a centrifugal type pump for pumping a liquid. The pump comprises a pump housing 1, a impeller 2 arranged in the pump housing 1 and a drive device 3 connected to the impeller 2. The pump housing 1 comprises first 4, second 5, third 6, fourth 7, fifth 8 and sixth 9 structural elements, which in said order are arranged next to each other as shown in Fig. 1. The fifth construction element 8 is screw-shaped and has for the liquid both an axial inlet opening 10 and a tangential outlet opening 11. The sixth construction element 9 encloses the impeller 2, 525 740 š ﬁ? üfï3í @ E $> ïf “=” which is arranged to drive the liquid from the inlet opening 10 to the outlet opening 11. The drive device 3 comprises a pump motor (not shown) and a pump shaft 12. The pump shaft 12 comprises a first, upper shaft part 15 and a second, lower shaft part 16 , which are axially connected by a coupling device 17. The first shaft part 15 is homogeneous and runs through an opening 18 in the first construction element 4 into the second construction element 5 and at are into the third construction element 6, where the first shaft part 15 is connected by said coupling device 17 to one, the upper end 19 of the second shaft part 16.

Den första axeldelen 15 är genom kullager 20 roterbart lagrad i det andra konstruktionselementet 5 för anslut- ning till pumpmotorn, som företrädesvis är en elektrisk 15 motor. Den andra axeldelen 16 är ihålig och löper genom det tredje konstruktionselementet 6 in i det fjärde konstruktionselementet 7 och vidare in i det sjätte konstruktionselementet 9 genom en öppning 21 i detsamma.The first shaft part 15 is rotatably mounted by ball bearings 20 in the second construction element 5 for connection to the pump motor, which is preferably an electric motor. The second shaft part 16 is hollow and runs through the third construction element 6 into the fourth construction element 7 and further into the sixth construction element 9 through an opening 21 therein.

Den andra axeldelen 16 är vid sitt mittparti 22 genom 20 kullager 23 roterbart lagrad i det sjätte konstruktions- elementet 9. I anslutning till kullagret 23 omsluter det fjärde konstruktionselementet 7 en oljefylld kammare 24 för kylning av kullagret 23. I det sjätte konstruktions- elementet 9 är den andra axeldelen 16 i sin andra, nedre 25 ände 25 ansluten till pumphjulet 2 genom ett kilförband 26. Pumphjulet 2 âr således roterbart kring en rotations- axel 27, som sammanfaller med pumpaxelns 12 rotations- _,,_ axel. Riktningsangivelser är i det följande gjorda rela- 'z tivt denna rotationsaxel 27 om inget annat anges. 30 Enligt uppfinningen omfattar pumphjulet 2 dels ett huvud- skovelhjul 28 (se fig. 2), dels ett reglerskovelhjul 29 (se fig. 3), vilka skovelhjul 28, 29 företrädesvis består _ _ av metall. Fig. 2 och 3 visar huvud- respektive regler- ;x; 35 skovelhjulet längs det i fig. 1 med II-II markerade “HE snittet. 523 740 "'“ Huvudskovelhjulet 28 omfattar ett i huvudsak rotations- symmetriskt konstruktionselement 30, som i huvudsak har formen av en stympad kon och uppvisar ett genomgående centrumhål 31 för mottagande av pumpaxeln 12. Centrum- 5 hàlets 31 centrumaxel sammanfaller således med huvud- skovelhjulets 28 rotationsaxel. Centrumhàlet 31 uppvisar ett kilspâr 32, som utgör en del av nämnda kilförband 26 mellan pumphjulet 2 och pumpaxeln 12. Huvudskovelhjulet 28 omfattar vidare tre likadana huvudskovlar 33, som i 10 axiell riktning uppskjuter från konstruktionselementet 30, varvid konstruktionselementet 30 uppvisar dels ett inre ytparti 40, som är fritt från huvudskovlar 33, dels ett yttre ytparti 41, där huvudskovlarna 33 uppskjuter från konstruktionselementet 30. Huvudskovlarna 33 är i 15 detta fall dubbelkrökta, dvs. de uppvisar en krökning i såväl axiell led som i rotationsled. Huvudskovlarna 33 kan alternativt vara enkelkrökta, dvs. uppvisa en krök- ning endast i rotationsled. Varje huvudskovel 33 har dels en inloppsànde 34, som är belägen pà ett förutbestämt 20 avstånd från centrumhàlet 31, dels en utloppsànde 35, som är belägen vid konstruktionselementets 30 yttre kant 36.The second shaft part 16 is rotatably mounted at its central portion 22 through ball bearings 23 in the sixth structural element 9. In connection with the ball bearing 23, the fourth structural element 7 encloses an oil-filled chamber 24 for cooling the ball bearing 23. In the sixth structural element 9 the second shaft part 16 at its second, lower end 25 is connected to the impeller 2 by a wedge joint 26. The impeller 2 is thus rotatable about an axis of rotation 27, which coincides with the axis of rotation of the pump shaft 12. Directional indications are made in the following relative to this axis of rotation 27 unless otherwise stated. According to the invention, the impeller 2 comprises partly a main impeller 28 (see Fig. 2) and a control impeller 29 (see Fig. 3), which impellers 28, 29 preferably consist of metal. Figs. 2 and 3 show main and control; x; The impeller along the “HE section marked in Fig. 1 with II-II. The main impeller 28 comprises a substantially rotationally symmetrical structural member 30, which is substantially in the shape of a truncated cone and has a through center hole 31 for receiving the pump shaft 12. The center axis of the center hole 31 thus coincides with that of the main impeller. The center hole 31 has a keyway 32 which forms part of said key joint 26 between the impeller 2 and the pump shaft 12. The main impeller 28 further comprises three identical main vanes 33 projecting in the axial direction from the structural member 30, the structural member 30 having a inner surface portion 40, which is free of main vanes 33, and an outer surface portion 41, where the main vanes 33 project from the construction element 30. The main vanes 33 are in this case double curved, i.e. they have a curvature in both axial and rotational directions. may alternatively be single curved, ie show a curvature only in the direction of rotation vane 33 has on the one hand an inlet end 34, which is located at a predetermined distance from the center hole 31, and on the other hand an outlet end 35, which is located at the outer edge 36 of the construction element 30.

Mellan inloppsänden 34 och utloppsànden 35 sträcker sig varje huvudskovel 33 längs en krökt linje sà att varje huvudskovel 33 har en konkav sugsida 37 och en konvex 25 trycksida 38. På sugsidan 37 har varje huvudskovel 33 vid sin inloppsände 34 ett ytparti 39, som är vridsymmetriskt kring huvudskovelhjulets 28 rotationsaxel.Between the inlet end 34 and the outlet end 35, each main vane 33 extends along a curved line so that each main vane 33 has a concave suction side 37 and a convex pressure side 38. On the suction side 37, each main vane 33 has at its inlet end 34 a surface portion 39 which is rotationally symmetrical about the axis of rotation of the main impeller 28.

Reglerskovelhjulet 29 omfattar ett konstruktionselement 30 42, som i huvudsak har formen av en rotationssymmetrisk stympad kon 63, från vars yttre kant 44 tre spiralarms- É'f liknande fästarmar 64 utskjuter. Konen 63 uppvisar ett " genomgående centrumhál 43, och reglerskovelhjulets 29 rotationsaxel sammanfaller med detta hàls 43 centrumaxel. 35 Reglerskovelhjulet 29 omfattar vidare tre likadana, från -pd fästarmarna 64 och i reglerskovelhjulets 29 axialriktning uppskjutande reglerskovlar 45. Varje reglerskovel 45 har 523 740 šj=šff§ i huvudsak samma form som huvudskovelhjulets 28 huvud- skovlar 33, dvs. varje reglerskovel 45 är dubbelkrökt och har en inloppsände 46 och en utloppsände 47, mellan vilka reglerskoveln 45 sträcker sig längs en krökt linje så att 5 varje reglerskovel 45 har en konkav sugsida 48 och en konvex trycksida 49. På trycksidan 49 har varje regler- skovel 45 vid sin inloppsände 46 ett ytparti 50 som år vridsymmetriskt kring reglerskovelhjulets 29 rotations- axel. 10 Reglerskovelhjulet 29 är avsett att i pumphuset 1 vara placerat vid huvudskovelhjulet 28 så att skovelhjulens 28, 29 rotationsaxlar sammanfaller med pumpaxelns 12 rotationsaxel, dvs. med pumphjulets 2 rotationsaxel 27, 15 och så att den i fig. 3 ej synliga baksidan pà regler- skovelhjulets 29 konstruktionselement 42 anligger mot det inre ytpartiet 40 hos huvudskovelhjulets 28 konstruk- tionselement 30. Fig. 4 och 5 visar huvud- och regler- skovelhjulen 28, 29 arrangerade pà detta sätt. Varje 20 huvudskovel 33 bildar tillsammans med en reglerskovel 45 ett skovelpar 51, där huvudskoveln 33 och reglerskoveln 45 vid sina inloppsändar 34, 46 är i nära anslutning till varandra så att endast ett mycket litet flöde, företrä- desvis inget flöde alls, kan passera mellan inlopps- 25 ändarna 34, 46. Företrädesvis är följaktligen skovlarnas 33, 45 inloppsändar 34, 46 i tät men glidbar kontakt med varandra, såsom visas i fig. 4 och 5, så att i huvudsak all vätska är förvisad att strömma i en kanal 14 mellan angränsande skovelpar 51. 30 b Enligt uppfinningen är reglerskovelhjulet 29 relativt huvudskovelhjulet 28 vridbart kring den gemensamma rota- tionsaxeln 27 för att kunna intaga ett godtyckligt läge mellan ett första läge och ett andra läge. I det första 35 läget, som illustreras i fig. 4, uppvisar kanalen 14 en «y§ största flödesöppning 52 som har en relativt stor area. I det andra läget, som illustreras i fig. 5, uppvisar kana- 523 740 len 14 en minsta flödesöppning 52 som har en relativt liten area. Hos varje skovelpar 51 anligger i det öppna läget skovlarnas 33, 45 nämnda vridsymmetriska ytpartier 39, 50 mot varandra, vilket framgår av fig. 4. För att 5 utifrån det första läget erhålla det andra läget i fig. 5, bringas reglerskovelhjulet 29 att vrida sig relativt huvudskovelhjulet 28, varvid hos varje skovelpar 51 reglerskovelns 45 vridsymmetriska ytparti 50 bringas att glida längs huvudskovelns 33 vridsymmetriska ytparti 39 10 till dess att det andra läget erhålles efter en förut- bestämd vinkelåndring mellan regler- och huvudskovel- hjulen 29, 28. Det inses här att en förutsättning för att förflyttningen från det första till det andra läget skall kunna ske med bibehållen tät kontakt mellan huvud- och 15 reglerskovlarna 33, 45 i varje skovelpar 51, är att ytpartierna 39 och 50 är vridsymmetriska kring rotations- axeln 27.The control impeller 29 comprises a structural element 42, which is substantially in the form of a rotationally symmetrically truncated cone 63, from the outer edge 44 of which three helical arm-like mounting arms 64 project. The cone 63 has a "continuous center hole 43", and the axis of rotation of the control impeller 29 coincides with the center axis of this hole 43. The control impeller 29 further comprises three identical control vanes 45 from the fixing arm arms 64 and 45 šff§ essentially the same shape as the main vanes 33 of the main impeller 28, i.e. each control vane 45 is double curved and has an inlet end 46 and an outlet end 47, between which the control vane 45 extends along a curved line so that each control vane 45 has a concave suction side 48 and a convex pressure side 49. On the pressure side 49, each control vane 45 has at its inlet end 46 a surface portion 50 which is rotationally symmetrical about the axis of rotation of the control vane wheel 29. The control vane wheel 29 is intended to be located at the impeller housing 28 the axes of rotation of the impellers 28, 29 coincide with the axis of rotation of the impeller 12, i.e. with the rotation of the impeller 2 shaft 27, 15 and so that the rear side of the control impeller 29 not visible in Fig. 3 abuts against the inner surface portion 40 of the construction element 30 of the main impeller 28. Figs. 4 and 5 show the main and control impellers 28, 29 arranged in this way. Each main vane 33 together with a control vane 45 forms a pair of vanes 51, where the main vane 33 and the control vane 45 at their inlet ends 34, 46 are in close contact with each other so that only a very small flow, preferably no flow at all, can pass between Accordingly, the inlet ends 34, 46 of the vanes 33, 45 are in close but slidable contact with each other, as shown in Figs. 4 and 5, so that substantially all of the liquid is directed to flow in a channel 14. between adjacent paddle pairs 51. 30 b According to the invention, the control paddle wheel 29 relative to the main paddle wheel 28 is rotatable about the common axis of rotation 27 in order to be able to assume an arbitrary position between a first position and a second position. In the first position, illustrated in Fig. 4, the channel 14 has a largest flow opening 52 which has a relatively large area. In the second position, illustrated in Fig. 5, the channel 14 has a smallest flow opening 52 which has a relatively small area. In the open position, each pair of vanes 51 abuts the rotationally symmetrical surface portions 39, 50 of the vanes 33, 45 against each other, as can be seen from Fig. 4. In order to obtain the second position in Fig. 5 from the first position, the control impeller 29 is caused to rotate relative to the main impeller 28, wherein in each pair of vanes 51 the rotationally symmetrical surface portion 50 of the control vane 45 is caused to slide along the rotationally symmetrical surface portion 39 of the main vane 33 until the second position is obtained after a predetermined angular change between the control and main impellers 29, 28. it is understood here that a precondition for the movement from the first to the second position to take place with maintained close contact between the main and control vanes 33, 45 in each pair of vanes 51, is that the surface portions 39 and 50 are rotationally symmetrical about the axis of rotation 27.

Det inses att det andra läget kan vara ett helt stängt 20 läge, i vilket reglerskoveln 45 i ett skovelpar 51 är i kontakt med huvudskoveln 33 i angränsande skovelpar 51 och kanalen 14 är helt stängd. Det inses också att huvud- och reglerskovlarna 33, 45 skall vara utformade så att kanalen 14 i varje läge mellan nämnda första och andra 25 läge har rätt form ur strömningsteknisk synpunkt. Bland annat skall kanter och utsprång undvikas, i vilka förore- ningar kan fastna. Såsom framgår av fig. 1 är skovlarna 33, 45 utformade med sin största skovelhöjd närmast pump- lf" hjulets 2 nav och med sin minsta skovelhöjd vid pump- , 30 hjulets 2 periferi. Vid rotation av pumphjulet 2 kring rotationsaxeln 27 är avståndet mellan skovlarna 33, 45 och det sjätte konstruktionselementet 9 konstant och ïjß likaså vid vridning av reglerskovelhjulet 29 relativt huvudskovelhjulet 28. Med andra ord är pumphjulets 2 35 yttre dimensioner oförändrade vid en flödesreglerande ,¿¿ vridning av reglerskovelhjulet 29. 523 740 1... .It will be appreciated that the second position may be a fully closed position, in which the control vane 45 in a pair of vanes 51 is in contact with the main vane 33 in adjacent vane pairs 51 and the channel 14 is completely closed. It is also understood that the main and control vanes 33, 45 must be designed so that the channel 14 in each position between said first and second positions has the correct shape from a flow technical point of view. Among other things, edges and protrusions must be avoided, in which contaminants can get stuck. As can be seen from Fig. 1, the vanes 33, 45 are formed with their largest vane height closest to the hub of the pump wheel 2 and with its smallest vane height at the periphery of the pump wheel 2. When rotating the impeller 2 about the axis of rotation 27, the distance between the vanes is 33, 45 and the sixth structural element 9 are constant and likewise when rotating the control impeller 29 relative to the main impeller 28. In other words, the external dimensions of the impeller 2 are unchanged at a flow regulating, ¿¿rotation of the control impeller 29. 523 740 1 ....

Figur 9 visar en alternativ utföringsform av ett pumphjul 2, som omfattar ett reglerskovelhjul 29 och ett huvud- skovelhjul 28, där varje huvudskovel 33 endast består av den i fig. 2 visade inloppsänden 34, vilket är tillräck- 5 ligt för att flödesregleringen enligt uppfinningen skall fungera.Figure 9 shows an alternative embodiment of a impeller 2, which comprises a control impeller 29 and a main impeller 28, each main impeller 33 consisting only of the inlet end 34 shown in Fig. 2, which is sufficient for the flow control according to the invention should work.

För vridning av reglerskovelhjulet 29 relativt huvud- skovelhjulet 28 omfattar centrifugalpumpen en regler- 10 anordning 13. I den utföringsform som visas i fig. 1 är regleranordningen 13 hydrauliskt manövrerad och anordnad inuti pumpaxelns 12 andra, ihåliga axeldel 16. Regler- anordningen 13 omfattar dels en axiellt placerad och i axiell riktning manövrerbar hydraulkolv 53, dels en 15 axiellt placerad och kring rotationsaxeln 27 vridbar regleraxel 54. En snäckväxel 55 vid regleraxelns 54 första, övre ände 56 överför hydraulkolvens 53 axiella rörelse till en vridrörelse hos regleraxeln 54. Hydraul- kolven 53 manövreras av hydraulolja, som genom två 20 hydraulledningar 57, 58 leds till och fràn hydraulkolven 53. Fig. 6 och 7 visar förstorade delvyer över hydraul- ledningarna 57, 58, från vilka det framgår hur hydraul- oljan på konventionellt sätt överförs mellan det statio- nära pumphuset 1 och den roterbara pumpaxeln 12. Vid 25 regleraxelns 54 andra, nedre ände 59 är reglerskovel- hjulet 29 med ett skruvförband fäst vid regleraxeln 54 genom en bult 60, som går genom reglerskovelhjulets 29 centrumhàl 43. É 30 I en alternativ utföringsform av en centrifugalpump 'ïiï enligt uppfinningen, som visas i fig. 8, omfattar regler- ;':1 anordningen 13 istället för en hydraulkolv en elektrisk .fïz motor 61, företrädesvis en stegmotor, som på samma sätt som den tidigare beskrivna hydraulkolven är anordnad 35 inuti pumpaxelns 12 nedre, ihåliga axeldel 16. Den .Uk elektriska motorns 61 axel (ej visad) är kopplad till regleraxeln 54, företrädesvis genom en planetväxel. Den >.;|| 10 15 20 25 30 35 . ' Å o n ' > n a 523 740 a elektriska motorns 61 strömkälla kan vara en làgspän- ningsströmkälla, exempelvis 24 volt DV, som genom en släpkontakt 62 omfattande släpringar och borstar matar den vid drift inuti pumpaxeln 12 roterande motorn 61.For rotating the control impeller 29 relative to the main impeller 28, the centrifugal pump comprises a control device 13. In the embodiment shown in Fig. 1, the control device 13 is hydraulically operated and arranged inside the second, hollow shaft part 16 of the pump shaft 12. The control device 13 comprises an axially located and axially manoeuvrable hydraulic piston 53, and an axially located control shaft 54 rotatable about the axis of rotation 27. 53 is operated by hydraulic oil, which is led through two hydraulic lines 57, 58 to and from the hydraulic piston 53. Figs. 6 and 7 show enlarged partial views of the hydraulic lines 57, 58, from which it can be seen how the hydraulic oil is transferred in a conventional manner between the near the pump housing 1 and the rotatable pump shaft 12. At the second, lower end 59 of the control shaft 54, the control impeller A 29 with a screw connection attached to the control shaft 54 through a bolt 60 passing through the center hole 43 of the control impeller 29. In an alternative embodiment of a centrifugal pump according to the invention, shown in Fig. 8, the control shaft comprises: the device 13 instead of a hydraulic piston is an electric motor 61, preferably a stepper motor, which in the same way as the previously described hydraulic piston is arranged inside the lower, hollow shaft part 16 of the pump shaft 12. The shaft of the electric motor 61 (not shown) is coupled to the control shaft 54, preferably by a planetary gear. The> .; || 10 15 20 25 30 35. The power source of the electric motor 61 may be a low voltage power source, for example 24 volt DV, which through a slip contact 62 comprising slip rings and brushes supplies the motor 61 rotating the motor 61 during operation inside the pump shaft 12.

Företrädesvis överföres kontrollsignaler till motorn 61 pà samma sätt.Preferably, control signals are transmitted to the motor 61 in the same manner.

Enligt uppfinningen är således reglerskovelhjulet 29 vid drift vridbart relativt huvudskovelhjulet 28 för att under pågående pumpning möjliggöra en öppning eller minskning av nämnda flödesöppning 52. Pà detta sätt kan under pågående pumpning flödet genom pumpen lätt regle- ras. Exempelvis kan, om stora partiklar under en begrän- sad tidsperiod förväntas uppträda i vätskan, flödesöpp- ningen 52 tillfälligt maximeras för att förhindra igen- sättning av pumpen. Alternativt kan reglerskovelhjulet 29 innan start av pumpen vridas relativt huvudskovelhjulet 28 så att önskad initial flödesöppning 52 erhålles. Exem- pelvis kan det vara önskvärt att inför start av pumpen stänga eller minimera flödesöppningen 52 för att erhålla ett så litet startmoment som möjligt.According to the invention, the control impeller 29 is thus rotatable during operation relative to the main impeller 28 to enable during opening pumping an opening or reduction of said flow opening 52. In this way the flow through the pump can be easily regulated during pumping. For example, if large particles are expected to appear in the liquid for a limited period of time, the flow port 52 may be temporarily maximized to prevent clogging of the pump. Alternatively, before starting the pump, the control impeller 29 can be rotated relative to the main impeller 28 so that the desired initial flow opening 52 is obtained. For example, prior to starting the pump, it may be desirable to close or minimize the flow port 52 to obtain as little starting torque as possible.

Uppfinningen har ovan beskrivits utifrân en centrifugal- pump för en vätska. Det inses emellertid att uppfinningen är lika tillämplig vid en centrifugalfläkt för en gas. 010822 P1545SE TOlThe invention has been described above from a centrifugal pump for a liquid. It will be appreciated, however, that the invention is equally applicable to a centrifugal fan for a gas. 010822 P1545SE TOl

Claims

10 15 20 25 30 35 523 740 10 P A T E N T K R A V

A centrifugal-type pump device comprising - a pump housing (1) comprising a worm-shaped structural element (8) having an axial inlet opening (10) and a tangential outlet opening (11), - a rotor in the pump housing (1) about an axis of rotation (27) impeller (2) comprising vanes (33, 45) for transporting a fluid from the inlet opening (10) to the outlet opening (11), and - a drive device (3) coupled to the impeller (2) for driving the impeller (2) , characterized in that the impeller (2) comprises a plurality of adjacent vane pairs (51), which define between them channels (14) with adjustable flow openings (52) for the fluid and which (33) are arranged on a main impeller rotatable about the axis of rotation (27), each comprises partly a main vane (28), partly a control vane (45) arranged on a control vane wheel (29) rotatable with the main vane wheel (28) and rotatable relative to the main vane wheel (28), and - that the pump device comprises a control device (13) coupled to the control impeller (29), which by rotating the control impeller (29) relative to the main impeller (28) is arranged to regulate the flow openings (52).

Pump device according to Claim 1, characterized in that the main and control vanes (33, 45) in each pair of vanes (51) are in slidable contact with one another.

Pump device according to claim 2, characterized in that the main vane (33) in each pair of vanes (51) has an inlet end (34) at which the main vane (33) has a concave surface portion (39) rotationally symmetrical about the axis of rotation (27), and the control vane (45) in each vane pair (51) has an inlet end (46) at which the control vane (45) has a rotationally symmetrical, convex surface portion (50) rotating about the axis of rotation (27), which is in said slidable contact with the concave surface portion (39) of the main vane (33).

Pump device according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the control device (13) is arranged inside the pump shaft (12).

Pump device according to Claim 4, characterized in that the control device (13) comprises, on the one hand, a hydraulic piston (53) axially located in the pump shaft (12) and actuatable in the axial direction, and on the other hand axially rotatable in the pump shaft (12) control shaft (54), which at its one end (56) is connected to a worm gear (55) for transmitting the axial movement of the hydraulic piston (53) to a rotational movement of the control shaft (54), and at its other end (59) is connected to the control impeller (29).

Pump device according to claim 4, characterized in that the control device (13) comprises partly an electric motor (61) placed axially in the pump shaft (12), preferably a stepper motor, and partly axially placed in the pump shaft (12) and rotatable about the axis of rotation (27) control shaft (54), which at its one end (56) is connected to a planetary gear for transmitting the movement of the motor (61) to a rotational movement of the control shaft (54), and at its other end (59) is connected to the control impeller ( 29).

Pump device according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the external dimensions of the impeller (2) are unchanged when the control impeller (29) is rotated relative to the main impeller (28). Pl545SE NK3 030903