Tauchmotorpumpe. Gegenstand vorliegender Erfindung bildet eine Tauchmotorpumpe mit unterhalb der Pumpe angeordnetem Elektromotor, dessen Ständerwicklung gegen den im Wasser sich drehenden Läufer abgedichtet ist.
Bei solchen Pumpen werden bisher zur Aufnahme des Achsialdruckes (Gewicht des Rotors und Achsschübe) fettgeschmierte Ku gellager angewendet, wobei im Laufe der Zeit eine Vermischung des Fettes mit dem für Kugellager schädlichen Förderwasser schwer zu verhindern war.
Erfindungsgemäss ist zwecks Vermeidung dieses Übelstandes zur Aufnahme des Achsial- druckes ein Ringspurlager vorgesehen, dessen oberer Ring durch den Förderwasserdruck gehoben wird. Dadurch können die beiden Ringe des Spurlagers fast. reibungslos aufein ander gleiten.
Vorteilhaft besteht der obere Ring des Spurlagers aus rostfreiem Hartstahl und der untere Ring aus Gummi, wodurch eine grosse Betriebssicherheit und eine lange Lebensdauer des Spurlagers erreicht wird.
Zweckmässigerweise besitzen die Gleit lager des Motors schraubenlinienförmige Nuten, um einen Wasserdurchfluss durch den Läufer des Motors zu erzielen, zwecks Abführung der durch die Reibungsverluste und die elek trischen Verluste des Läufers erzeugten Wärme.
Auf der beiliegenden Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegen standes dargestellt.
Fig. 1 zeigt eine Tauchmotorpumpe zur Hälfte in Ansicht und zur Hälfte im Längs schnitt und Fig. 2 eine Ansicht mit teilweisem Längs schnitt einer abgeänderten Ausführungsform einer Tauchmotorpumpe.
Es bezeichnet 1 den Elektromotor und 2 die oberhalb des Motors 1 angeordnete Pumpe. Der Läufer 3 des Motors 1 ist als Kurz schlussanker ausgebildet, derart, dass er im Wasser arbeiten kann. Die unter voller Span nung stehende Ständerwicklung 4 darf da- gegen mit dem Wasser nicht in Berührung kommen. Es ist daher zum Schutze der Ständerwicklung 4 in den Spalt zwischen Ständer und Läufer ein dünnes Rohr 5 ans einer rostfreien, elektromagnetisch günstigen Sonderlegierung eingesetzt, das beiderends mit den Lagergehäusen 6 dicht verbunden ist (sog. Spaltrohr). Zwischen den Lagerge häusen 6 und dem Gehäusemantel 7 sind Dichtungen 8 vorgesehen.
Die Läuferwelle 9 ist in zwei durch Wasser geschmierten, in den Lagergehäusen 6 angeordneten Gleitlagern 10 gelagert, welche aus Gummi bestehen und schraubenlinienförmige Nuten 11 aufweisen, durch welche beim Drehen der Welle 9 eine schwache Wasserförderung von unten nach oben stattfindet. Das durch dieses Lager 10 zu fördernde Wasser tritt unten durch ein Filter 12 ein und gelangt oben durch die Spalte in den Saugkanal 13 der Pumpe.
Zu folge dieser Wasserförderung durch den Läufer 3 des Motors 1 hindurch wird in einfacher Weise eine Abführung<I>der</I> in Reibungswärme umgesetzten Wasserreibung an der Läufer oberfläche, sowie der elektrischen Verlust wärme des Läufers erreicht, während bei bis her bekannten Bauarten, bei welchen der Motor unten ganz geschlossen ist, entweder überhaupt kein Kühlmitteiumlauf oder darin nur mittels komplizierter Vorrichtungen unter Zuhilfenahme von kraftverbrauchenden Pum penlaufrädern möglich war.
Der Saugkanal 13 der Pumpe 2 befindet sich etwa in der Mitte des ganzen Aggre gates und er ist mit einem Sieb 14 versehen, durch welches das Wasser eintritt. Vom Saug kanal 13 tritt das Wasser in ein erstes Lauf rad 15 über, aus welchem es in ein Leitrad 16 strömt, an das sich ein Überströmkanal 17 anschliesst. Von diesem Kanal 17 strömt das Wasser durch ein zweites Laufrad 18 und ein Leitrad 19 in einen Druckstutzen 20, der mit dem Druckrohr 21 in Verbindung steht, an welchem die ganze Pumpe aufgehängt ist. Die beiden Laufräder 15 und 18 weisen Dich tungsspalte 22, 23 und eine Druckausgleichs öffnung 24 auf, wodurch abwärts gerichtete Achsschübe vermieden sind.
Vom Laufrad 18 führt ein Spalt 25 zu dem Ringspurlager 26, 27, dessen oberer Ring 26 aus rostfreiem Hartstahl und dessen unterer Ring 27 aus einem besonderen U unrmi besteht. Von diesem Spurlager führt eine Öffnung 28 ins Freie. Der Innerrdurchrnesser@ D des Spurlagers ist so bemessen, da1J) der Druck der durch den Spalt 25 hindurchtretenden Förderflüssigkeit das Gewicht des ganzen Läufers zu lieben vermag.
Dabei wird der obere Ring 26 des Spurlagers ganz wenig vom untern Ring 27 abgehoben und es strömt etwas Wasser durch das Spurlager, welches durch die Öffnung 28 austritt. Durch den hierbei auftretenden Druck abfall senkt sieh der Ring 27 wieder etwas und es stellt sich im Betrieb eine Mittellage des Ringes 27 ein, in welcher nur wenig Wasser durch das Spurlager austritt und trotzdem ein nahezu reibungsloser Lauf des Spurlagers erreicht wird. Durch die besondere Ausbildung der Ringe des Spurlagers wird ferner eine grosse Betriebssicherheit und lange Lebensdauer desselben erreicht.
Bei der abgeänderten Ausführungsform der Pumpe nach Fig. 2 ist nur auf der untern Seite der Laufräder 15, 18 ein Dichtungsspalt 22 vorgesehen, d. b. es fehlen hier die in Fig. 1 vorhandenen Dichtungsspalte 23 und die Aus- gleichsöffnungen 24.
Dadurch wird hier auf die Laufräder 15, 18 ein zusätzlicher, nach abwärts gerichteter Achsschub ausgeübt, wes halb in diesem Falle der Innendurchmesser D des Spurlagers etwas grösser bemessen werden muss, damit im Betrieb der obere Ring 26 des Spurlagers trotzdem etwas an gehoben wird.
Die Pumpe 2 könnte statt wie gezeigt zweistufig, auch nur einstufig oder auch mehr als zweistufig sein.
Submersible motor pump. The subject of the present invention is a submersible motor pump with an electric motor arranged below the pump, the stator winding of which is sealed against the rotor rotating in the water.
In such pumps so far to absorb the axial pressure (weight of the rotor and axial thrusts) grease-lubricated Ku gel bearings are used, and in the course of time it was difficult to prevent the grease from mixing with the feed water that is harmful to ball bearings.
According to the invention, in order to avoid this inconvenience for absorbing the axial pressure, an annular track bearing is provided, the upper ring of which is lifted by the delivery water pressure. As a result, the two rings of the thrust bearing can almost. slide smoothly on top of each other.
The upper ring of the thrust bearing is advantageously made of high-carbon steel and the lower ring of rubber, which means that the thrust bearing is extremely reliable and has a long service life.
The sliding bearings of the motor expediently have helical grooves in order to achieve a flow of water through the rotor of the motor in order to dissipate the heat generated by the friction losses and the electrical losses of the rotor.
In the accompanying drawings, two embodiments of the subject invention are shown.
Fig. 1 shows a submersible motor pump half in view and half in longitudinal section and Fig. 2 is a view with partial longitudinal section of a modified embodiment of a submersible motor pump.
It denotes 1 the electric motor and 2 the pump arranged above the motor 1. The rotor 3 of the motor 1 is designed as a short-circuit armature in such a way that it can work in water. The stator winding 4, which is under full voltage, must not come into contact with the water. Therefore, to protect the stator winding 4, a thin tube 5 is inserted into the gap between the stator and rotor on a rustproof, electromagnetically favorable special alloy, which is tightly connected to the bearing housings 6 at both ends (so-called split tube). Seals 8 are provided between the Lagerge housings 6 and the housing jacket 7.
The rotor shaft 9 is mounted in two water-lubricated slide bearings 10 arranged in the bearing housings 6, which are made of rubber and have helical grooves 11 through which a weak water pumping from bottom to top takes place when the shaft 9 rotates. The water to be pumped through this bearing 10 enters the bottom through a filter 12 and passes through the gap at the top into the suction channel 13 of the pump.
As a result of this water pumping through the rotor 3 of the motor 1, a dissipation of the water friction converted into frictional heat on the rotor surface, as well as the electrical heat loss of the rotor, is achieved in a simple manner, while with previously known designs , in which the engine is completely closed at the bottom, either no cooling medium flow at all or it was only possible in it by means of complicated devices with the aid of power-consuming Pum penlaufwheels.
The suction channel 13 of the pump 2 is located approximately in the middle of the whole aggregate gate and it is provided with a sieve 14 through which the water enters. From the suction channel 13, the water passes into a first runner wheel 15, from which it flows into a stator 16 to which an overflow channel 17 is connected. From this channel 17 the water flows through a second impeller 18 and a stator 19 into a pressure port 20 which is connected to the pressure pipe 21 on which the entire pump is suspended. The two impellers 15 and 18 have you device gaps 22, 23 and a pressure equalization opening 24, whereby downward thrusts are avoided.
A gap 25 leads from the impeller 18 to the ring track bearing 26, 27, the upper ring 26 of which is made of high-carbon steel and the lower ring 27 of which is made of a special U unrmi. An opening 28 leads from this track bearing into the open air. The inner diameter @ D of the thrust bearing is dimensioned such that the pressure of the conveying liquid passing through the gap 25 can love the weight of the entire rotor.
The upper ring 26 of the thrust bearing is lifted very little from the lower ring 27 and some water flows through the thrust bearing, which exits through the opening 28. Due to the resulting drop in pressure, the ring 27 lowers again and a central position of the ring 27 is established during operation in which only a little water escapes through the thrust bearing and an almost smooth running of the thrust bearing is still achieved. The special design of the rings of the thrust bearing also achieves great operational reliability and a long service life.
In the modified embodiment of the pump according to FIG. 2, a sealing gap 22 is provided only on the lower side of the impellers 15, 18; b. The sealing gaps 23 and the compensating openings 24 present in FIG. 1 are missing here.
As a result, an additional, downward axial thrust is exerted here on the wheels 15, 18, Wes half in this case the inner diameter D of the thrust bearing must be made slightly larger so that the upper ring 26 of the thrust bearing is still slightly lifted during operation.
The pump 2 could, instead of being two-stage as shown, also be only one-stage or also more than two-stage.