DE2616774A1 - Kreiselpumpe - Google Patents

Description

Vsesciuzny Fiiuchno-Is.sledovatelsky i Proektno-Konstruktorsky Institut dobycbi uglya gidravlieheskim sposobom

KREISELPUMPE

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Kreiselpumpen .

Die in der vorliegenden Erfindung vorgeschlagene Verbesserung kann am wirtschaftlichsten in zweistufigen Kreiselpumpen angewandt werden, die im Bergbau, in der Hüttenindu öbrie, in der chemischen Industrie und in der Bauindustrie zum umpumpen von -triusaigkeiten mit schwebenden Schleift eilchen, also Pulpen, eingesetzt werden.

Weitgehend bekannt sind zweistufige Kreiselpumpen, bei denen auf einer Welle zwischen den Stufen zwecks Verminderung von Leckage schlitzförmige Abdichtungen benutzt werden, die in Form eines zwischen dem Gehäuse und der Welle der Pumpe gebildeten Ringspiels ausgeführt sind.

Solche Kreiselpumpen finden beim Umpumpen von homogenen Flüssigkeiten eine breite .Anwendung und sind zum Umpumpen von

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Flüssigkeiten mit Schleifteilchen praktisch ungeeignet, da die letzteren, indem sie in das Ringspiel geraten und die Oberfläche von Gehäuse und Welle mechanisch zerstören, zu einem schnellen Vergrößern des Spiels und somit auch zur Erhöhung der Leckage führen. Dies führt seinerseits zur Umverteilung des Drucks, der auf die Laufräder einwirkt, und zur Erhöhung einer nichtausgeglichenen Achsialkraft, die auf die Stützlager der Pumpe einwirkt. Dadurch kommt es zum Ausfall von Lagern und zur Verminderung der Lebensdauer der Pumpe.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Beseitigung der genannten Nachteile.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Kreiselpumpe zu schaffen, bei der die Abdichtung zwischen den Stufen der Pumpe derart ausgebildet ist, daß die Lebensdauer d^..- Pumpe erhöht wird, was beim Einsatz der Pumpe zum Umpumpen von Pulpen mit Schleifteilchen besonders wichtig ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei der Kreiselpumpe, bei der die Abdichtung zwischen den Niederdruck- und Hochdruckstufen ein zwischen dem Pumpengehäuse und der Welle gebildetes Ringspiel darstellt, erfindungsgemäß am Gehäuse, dort, wo sich die Niederdruckstufe befindet, ein Eingansatz ausgeführt ist, welcher das Eingspiel zum Teil überdeckt, und auf der Welle im Ringspiel sind zumindest zwei Ringe schwimmend aufgesetzt, die beim Bebrieb der Pumpe mit ihren

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Stirnseiten hintereinander aneinander und an dem Ringaneaji*./ am Pumpengehäuse anliegen.

Es ist zweckmäßig, daß die Stirnseitenflächen und die Innenflächen eines jeden Ringes mit je einer durch Hartlegie rung verfestigten Schicht versehen sind.

Eine solche Verfestigung gestattet es, den Verschleiß der Ringe zu vermindern und dadurch deren Lebensdauer zu erhöhen.

Die gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführte Kreiselpumpe besitzt eine hohe Zuverlässigkeit und eine längere Lebensdauer gegenüber den bekannten Kreiselpumpen, wodurch es möglich ist, sie in hydraulischen Transportsjretemen im Bergbau zum Umpumpen von Pulpe einzusetzen·

Nachstehend soll die vorliegende Erfindung an Hand eines konkreten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigt Fig.1 eine zweistufige Kreiselpumpe gemäß der Erfindung,

Gesamtansicht mit einem Teilausschnitt bis zur Symmetrieachse;

Fig.2 die Baugruppe "A" in Fig.1 im vergrößerten Masstab.

Die zweistufige Kreiselpumpe enthält ein Gehäuse 1 (ffig.1), das aus einem Oberteil 2 und einem Unterteil 3 besteht. Diese Teile sind mittels der Zusammenziehelemente 4 miteinander verbunden. Im Gehäuse 1 ist der Rotor 6 auf den

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Lagern 5 angeordnet. Der Rotor 6 enthält die Welle 7 und die darauf befestigten Laufräder 8, 9 für die iiiederdruck- bzw. Hochdruckstufen. Das Laufrad 8 ist in der Kammer 10 und das Laufrad 9 in der Kammer 11 angeordnet.

Die Laufräder sind auf der Welle 7 so befestigt, daß deren Eingangskanäle 12 und 1J entgegengesetzt gerichtet sind. Auf der Welle 7 zwischen den Laufrädern 8 und 9 ist die Hülse 14 aufgestellt, die die Welle 7 vor der Einwirkung der durch die Abdichtung hindurchtretenden Schleifteilchen schützt, Zwischen der Hülse 14 und der Innenwand 15 des Pumpengehäuses 1, die die Kammern 10 und 11 voneinander trennt, ist ein Ringspiel gebildet, in dem auf der Hülse 14 der Welle 7 die Ringe 16 schwimmend angeordnet sind. Auf der Wand 15 des Gehäuses 1, dort wo sich die Mederdruckstufe befindet, ist ein Ringansatz 17 ausgeführt. Dieser Ringansatz überdeckt zum Teil das Ringspiel und an ihm stützt sich beim Pumpenbetrieb einer der Ringe 16 mit seinem Stirnseitenrand 18, der auf seiner äußeren zylindrischen Fläche angeordnet ist, und jeder nachfolgende Ring stützt sich mit seiner Stirnfläche an dem vorhergehenden Ring ab, indem insgesamt eine Abdichtung der Welle 7 gebildet wird.

Zur Erhöhung der Verschleißfestigkeit der Ringe 16 sind die Stirnflächen dieser Ringe und die innere zylindrische Fläche mit den Schichten 19, 20 (Fig.2) versehen, die aus

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einer Hartlegierung aus Wolfram, Titan und anderen für diese

Werkstoffen
Ziele geeigneten ν ausgeführt sind.

Die Oberfläche des Ringansatzes 17 und der Hülse 14 sind ebenfalls mit Schichten 21, 22 aus der genannten Hartlegierung verfestigt.

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Die zweistufige Kreiselpumpe arbeitet wie folgt.

Bei Drehung des Rotors 6 wird in den Kammern 10, 11 der Pumpe der statische Druck erzeugt. Dabei entwickelt sich in der Kammer 11 ein doppelt so heher Druck wie in der Kammer 10 dadurch, daß in sie durch einen Kanal (nicht dargestellt) der umzupumpende Flüssigkeitsstrom gelangt, der bereits die ITiederdruckstufe passiert hat.

Unter dem Einfluß des Druckgefälles zwischen den beiden Stufen werden die Hinge aneinander und an den Ringansatz 17 angedrückt.

Die Ji'lussigkeitsleckage aus der Hochdruckstufe in die Niederdruckstufe ergibt sich aus der Durchsatzleistung des Ringspiels zwischen den Eingen 16 und der Hülse 14 unter der Wirkung des Druckgefälles.

!alls die Hartteilohen in das Ringspiel geraten, kann es zum Festkeilen zwischen der Innenfläche des Ringes 16 und der Hülse 14 kommen, dann wird sich der Ring 16 zusammen mit der Welle 7 zu drehen beginnen. Dadurch wird vermieden oder vermindert die mechanische Beschädigung der oberflächen von Welle und Hülse. Die übrigen Ringe 16, die sich zwischen dem

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rotierenden. Ring 16 und dem Ringansatz 17 des Gehäuses 1 befinden, werden bei ihrer Durchdrehung die relative Rutschgeschwindigkeit der sich reibenden Stirnflächen der benachbarten I^inge vermindern.

Dadurch wird der Gesamtverschleiß der Ringe 16 und der Welle 7 vermindert, da der Verschleiß unter den Bedingungen der Schleifreibung bekanntlich der Rutschgeschwindigkeit der sich reibenden Körper überproportional ist.

Ein gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführt es Versuchsmuster der zweistufigen Kreiselpumpe wurde in einem Kohlenschacht z\xv hydraulischen Förderung der. gewonnenen Kohle aufgestellt. Die Maschinenzeit betrug bis zur Rotorauswechslung· rund 1000 Stunden. Die bekannten Kreiselpumpen hatten eine Lebensdauer von höchstens 300 Stunden Maschinenzeit, und mussten danach ausgewechselt werden.

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Claims (2)

PATENTANSERÜCHE

1. Kreiselpumpe, bei der die Abdichtung der Welle zwischen den ffiederdruck- und Hochdruckstufen ein zwischen der Welle und dem Gehäuse gebildetes ßingspiel darstellt, dadurch gekennzeichnet, daß am Gehäuse (1) dort, wo sich die Niederdruckstufe befindet, ein Kingansatz (17) ausgebildet ist, welcher das iiingspiel zum Teil überdeckt, und auf der Welle (7) im Eingspiel zumindest zwei Hinge (16) schwimmend aufgesetzt sind, die beim Betrieb der Pumpe mit ihren Stirnseiten aufeinanderfolgend aneinander und an dem Eingansatz (17) am Pumpengehause (1) anliegen.

2. Kreiselpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Stirnflächen und die Innenfläche eines jeden Ringes (I5) mit je einer durch Hartlegierung verfestigten Schicht (19» 20) versehen sind.

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ORIGINAL IKSPEOTED