EP1953390A1 - Method and device for axial thrust compensation - Google Patents
Method and device for axial thrust compensation Download PDFInfo
- Publication number
- EP1953390A1 EP1953390A1 EP07002435A EP07002435A EP1953390A1 EP 1953390 A1 EP1953390 A1 EP 1953390A1 EP 07002435 A EP07002435 A EP 07002435A EP 07002435 A EP07002435 A EP 07002435A EP 1953390 A1 EP1953390 A1 EP 1953390A1
- Authority
- EP
- European Patent Office
- Prior art keywords
- pump
- pressure
- shaft
- piston
- unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/04—Shafts or bearings, or assemblies thereof
- F04D29/041—Axial thrust balancing
- F04D29/0416—Axial thrust balancing balancing pistons
Definitions
- the invention relates to a pump, in particular a vertical pump, according to claim 1, a method for compensating the axial thrust in a pump according to claim 18, and a method for retrofitting an axial thrust compensation to a pump according to claim 19 and a retrofit module according to claim 22.
- the pumps considered here have at least one impeller which is driven by a shaft of at least one drive unit, wherein in operation acts on the shaft of the impeller corresponding to the pump pressure axial thrust.
- a vertical pump is understood here to mean a pump in which the pump shaft is aligned substantially vertically in use.
- DD 231829 is a method for Axialschubaus protest described in centrifugal pumps, in which also a compensating piston is provided at which a pressure difference is generated by the pump pressure and a supplied via a discharge water return line lower pressure.
- a speed measuring device and pressure measuring points which are arranged in front of and behind the balance piston, pass the measured data to a computer, which determines the resulting axial thrust according to the speed.
- a valve mounted in the relief water return passage is controlled so as to set a relief pressure at which the difference disappears.
- Another object of the invention is to provide a method for retrofitting an axial thrust balance on an existing pump, in particular vertical pump, so that even existing pumps can use the axial thrust compensation invention or the inventive method for Axialschubaus protest is used.
- another object of the invention is to provide a retrofit module for a self-regulated axial thrust balance on a pump.
- the pump according to the invention has at least one centrifugal pump unit with at least one impeller which can be driven by at least one drive unit, wherein an axial thrust arising during operation of the pump acts on the shaft of the impeller. Furthermore, a self-adjusting the axial thrust at least partially supporting compensating piston is provided, which is non-positively connected in the axial direction of the shaft with the shaft.
- the essence of the invention is to provide a compensation device for acting on the shaft of the pump in operation axial thrust, a force-locking in the axial direction of the shaft connected to the shaft and guided in a compensating cylinder compensating piston for generating a self-regulating dependent on the axial thrust of the pump and this provided on the shaft of the drive unit opposite acting compensation force.
- the self-regulating compensation force is generated from a differential pressure between the pump pressure occurring during operation of the pump and any lower pressure than the pump pressure.
- a compensating piston which at least partially supports the axial thrust is connected in a non-positive manner to the shaft in the axial direction of the shaft.
- the balance piston can be mounted substantially anywhere on the shaft. When mounted between the pump unit and the drive unit, a very compact construction, in particular with a vertical pump, becomes possible. In addition, this allows a particularly favorable supply of the respective pressure to the corresponding piston side.
- the function of the balance piston is self-regulating, which can be dispensed with in comparison to solutions in the prior art to additional measuring and control devices. This leads to a significant reduction in manufacturing and cost.
- the thus less loaded thrust bearing can be made smaller and made simpler, which also leads to a reduction in manufacturing costs and minimizes costs. Furthermore, the service life and operational safety of the thrust bearings increase.
- the arrangement of balancing piston and compensating cylinder, in particular the effective piston surface is tuned to the rated power of the drive unit.
- the size of the piston surface on the production side can be chosen so that at maximum pump power or rated power, the relief force generated is so large that the resulting axial thrust is at most compensated. If the vote is made in relation to the maximum power, also a reversal of the axial thrust is reliably prevented, for example, in a large-sized piston surface.
- the cylinder is fastened to the side of the engine facing the pump.
- the compact design is additionally supported. Furthermore, so construction, installation and maintenance effort is minimized because, for example, a mounting plane to the drive unit already exists and in contrast to the pump side does not have to be generated first.
- the arrangement of compensating piston and compensating cylinder is provided in the conveying direction in front of the centrifugal pump unit.
- balance piston and balance cylinder can act as a hydraulic additional bearing, which contributes to a considerable relief of the axial bearing, which in turn can be significantly smaller and simpler structure.
- the additional hydraulic bearing runs almost wear-free and has a much lower frictional resistance than conventional thrust bearings.
- the suction pressure of the centrifugal pump unit as the lower pressure because a direct fluidic connection from the suction side of the centrifugal pump unit to the corresponding side of the balance piston, namely the piston side facing the centrifugal pump unit, can be made very easily.
- the ambient pressure, or any other predetermined lower pressure than the pump pressure via a corresponding compensation line can be supplied.
- the ambient pressure is used as the lower pressure, a retrofitting of the device according to the invention on conventional vertical pumps without structural changes to the pump is possible.
- the side of the compensating piston, at which the higher pressure is to rest is in direct fluid communication with the pressure side of the pump. In such a constructive simple design of the pump pressure acts directly and lossless on the balance piston.
- the lower pressure In order to be able to counteract the axial thrust, the lower pressure must be supplied to the side of the compensating piston, which points in the direction of the resulting unloading force. In a structurally simple embodiment, this is done via a compensation line that can be easily adapted to the circumstances of existing drive and / or pump units.
- the compensation line is provided as an axial bore in the shaft of the drive unit and / or the centrifugal pump unit in an advantageous development of the invention.
- the drive unit is arranged above the centrifugal pump unit.
- the ambient pressure can be guided over an axial bore as a compensation line in the current through the drive unit shaft to the corresponding side of the balance piston in an advantageous manner.
- the suction pressure can be passed through a corresponding axial bore as a compensation line through the current through the centrifugal pump unit shaft to the corresponding side of the balance piston.
- the vertical pump may have a single shaft as drive and pump shaft, but embodiments with an articulated shaft arrangement are also possible, in particular if the individual functional units are of modular design and thus the pump is scalable.
- the drive unit can also be located below the centrifugal pump unit, then change the above statements accordingly.
- the Ausreteskolben- / cylinder assembly is designed as a retrofit module.
- a retrofit module may for example be equipped with corresponding flanges that it can be easily attached between the drive unit and the pump unit at the flanges.
- a stationary cylinder is then integrated, in which a piston is movably provided, which can be suitably fixedly connected to the shaft of the pump impeller or the drive unit.
- the retrofit module can be mounted as a piston / cylinder set in an existing or to be created space between the drive unit and the pump unit directly on the shaft of the pump impeller or the drive unit.
- the cylinder can for example be attached to the housing of the drive unit, so that the piston is slidably held therein.
- the above-described supply of the predetermined low pressure via equalization line which is realized as a bore in a shaft of the vertical pump, is suitable, as doing the retrofitting such a pressure line or equalization line essentially consists in the exchange of the shaft and structural interventions in the pump housing accounts for the most part.
- the required holes in the shaft can be particularly easily realized in modular vertical pumps, where the application-related pump dimensioning on the number of installed centrifugal pump modules or drive modules (scaling) takes place.
- the required shaft holes due to their relatively short length dimension can be produced technically simple.
- Fig. 1 shows an embodiment of a vertical pump according to the invention.
- the vertical pump in the simplest case is understood as meaning the combination of a drive unit with a centrifugal pump unit which are arranged substantially vertically one above the other.
- a vertical pump here refers to a pump in which the pump shaft is aligned substantially vertically in use.
- "down" in the vertical pump is defined by the suction side of the pump unit, and "vertical" in the vertical pump corresponds to the pressure side of the pump unit.
- the vertical pump of Fig. 1 consists of a drive unit 1, which may be, for example, an electric motor and a centrifugal pump unit 2, which is fixed by means of a flange on the drive unit 1.
- a drive shaft or shaft 4 of the drive unit 1 is aligned vertically. It protrudes with its lower end out of the housing of the drive unit 1.
- an impeller 5 of the centrifugal pump unit 2 is fixed and secured, for example by means of a tongue and groove connection 6 against rotation and by a nut 7 at the shaft end against slipping off or sliding down.
- Around the impeller 5 around a pump housing 8 is arranged, which is flanged with its upper end to the drive unit 1 by means of a flange connection 3.
- the lower end forms the suction port 9 of the pump second
- a piston / cylinder arrangement for axial thrust compensation. It consists of a compensating piston 10 which is rotatably and axially not slidably mounted on the shaft 4, and a cylinder 14. Both exist preferably made of corrosion-resistant steel (eg stainless steel, duplex, NiResist or cast bronze).
- the cylinder 14 is fixedly connected to the underside of the drive unit 1 and aligned coaxially with the shaft 4 of the drive unit 1. It separates the top and bottom 11, 12 of the piston 10 substantially fluid-tight, but not mandatory fluid-tight, against each other. It has been found that a gap dimension in the sense of fluid-tight is sufficient, in which the influence of frictional forces in the piston-cylinder arrangement according to the invention is reduced.
- a discharge space 15 In the unloaded state, accordingly Fig. 1
- the bottom 10 of the piston 10 is in direct fluid communication with the high pressure side of the centrifugal pump unit 2.
- flange 3 Above the flange 3 are compensating lines 18 from the outside horizontally through the Housing the drive unit 1 out, which open into the discharge chamber 15. About this compensation lines 18 is fed through not shown further channels or differently shaped lines of the piston top 11 a selected or predetermined low pressure, which may be, for example, the suction pressure or the ambient pressure. It is noted that “lower pressure” here means any predetermined pressure that is lower than the pump pressure currently in operation of the pump.
- the compensation lines 18 for supplying a selected or predetermined lower pressure can be avoided if, as mentioned above, an axial bore, not shown in the figures is provided by the shaft 4 of the drive unit 1, which opens into the discharge chamber 15.
- the axial bore accordingly Fig. 1 be guided from above into the region of the balance piston 10 when the ambient pressure is to be supplied as a predetermined low pressure. Accordingly, the axial through hole is guided from below into the region of the balance piston 10 when the suction pressure is to be supplied as a predetermined low pressure.
- Fig. 2 schematically shows another embodiment of the piston / cylinder arrangement for Axialschubaus protest.
- the operating principle is basically the same as in the arrangement of Fig. 1 ,
- the balance piston 10 is again arranged. It is guided in the cylinder 14, which separates the piston bottom 12 from the top 11 substantially fluid-tight, for example, as described above by a small gap.
- the relief chamber 15 enclosed by cylinder 14 and piston 10 is connected to the high-pressure side of the centrifugal pump unit 2, which thus acts on the piston underside 12.
- the upper side 11 is subjected to a lower pressure.
- the arrangement of Fig. 2 additionally forms a hydrostatic additional bearing, the advantages of which will be described below.
- Fig. 3 shows a further embodiment of the device according to the invention.
- the piston / cylinder arrangement according to the invention is arranged above the vertical pump above the housing of the drive unit 1.
- the shaft 4 of the drive unit 1 is extended so far that it projects beyond the upper end of the drive unit.
- At this end of the balance piston 10 is attached. He is from the cylinder 14 laterally and additionally enclosed above and below.
- 10 chambers 15, 16 are formed on both sides of the piston.
- the cylinder is attached to the housing of the drive unit 1, so that the piston 10 is guided therein displaceable vertically.
- the overlying the piston 10 chamber 15 is connected via a compensation line with the environment in connection, that is, in the chamber 15 there is ambient pressure, the chamber 16 located underneath it is supplied with the pump pressure.
- the pump pressure from above means an axial bore in the shaft 4 of the drive unit 1 of the chamber 16 supply.
- a fluid to be delivered for example groundwater or mine water
- a fluid to be delivered is conveyed through the suction opening 9 essentially in the axial direction upward through the centrifugal pump unit 2, ie in the conveying direction, in which it is guided past the drive unit by means of corresponding channels 20 in the housing.
- the axial thrust generated by the delivery thrust and directed counter to it acts on the impeller 5 and presses it over the pump shaft 4 counter to the conveying direction of the pump 2 downwards.
- the resulting from the pressure difference at a constant piston area on the piston 10 relief force depends on the pump pressure and the selected lower Pressure off.
- the unloading force acting against the axial thrust increases.
- a self-adjusting adaptation of the axial thrust relief to the axial thrust takes place.
- the axial thrust decreases. Due to the sinking delivery pressure but also the pressure difference at the balance piston 10, which also reduces the resulting discharge force drops. Even when the delivery pressure decreases, an adjustment of the unloading force to the axial thrust takes place in a self-regulating manner.
- the relief force is proportional to the piston surface at a constant pressure difference, this can be designed so that in the region of the maximum axial thrust, a desired reduction of the maximum axial thrust is at maximum pumping pressure, ie at maximum delivery pressure Force acting on the thrust bearing is such that the thrust bearing always runs in the area for which it was specified.
- a force reversal by the unloading force is avoided, which would additionally burden the normally much weaker designed axial counter bearing.
- FIG. 2 An embodiment of the piston / cylinder arrangement for Axialschubaus Panda accordingly Fig. 2 forms as already mentioned an additional hydrostatic bearing.
- discharge chamber 15 there is delivery pressure.
- a balance between the axial thrust and the unloading force adjusts itself in accordance with the pressure difference prevailing on the compensating piston 10 and the size of the piston surface.
- This arrangement thus forms a hydraulic bearing. That is, the balance piston is not supported against a second tread, but on a fluid cushion, which is formed by the delivery pressure in the cylinder 14.
- the bearing runs almost wear-free and has a much lower frictional resistance.
- a passage of the shaft 4 through the bottom of the cylinder 14, as in Fig. 2 shown is not necessary in this embodiment.
- the pump pressure must be supplied to the discharge chamber 15 via a compensation line, not shown.
- the invention is not limited to the embodiments of FIGS. 1 to 3 limited.
- the pump and drive unit have separate shafts, it is possible to accommodate the balance piston / cylinder assembly only in the pump or only in the drive unit.
- the device according to the invention with two pistons, wherein the pistons are each acted upon on one side by the higher or lower pressure and the corresponding other sides of the pistons communicate with one another, so that the pressure difference can additionally be influenced in the case of different piston surfaces.
- a compensation of the axial thrust in a pump, in particular a vertical pump, with at least one drive unit and at least one centrifugal pump unit is proposed.
- in operation of the pump acts on a balance piston which is axially non-displaceably connected to the shaft of the impeller of the centrifugal pump unit, resulting from the pump pressure and a lower pressure pressure difference from the axial thrust directed opposite and on the shaft of the impeller attacking force is generated.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Non-Positive-Displacement Pumps (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Pumpe, insbesondere eine Vertikal-Pumpe, gemäß Anspruch 1, ein Verfahren zur Kompensation des Axialschubs in einer Pumpe gemäß Anspruch 18, sowie ein Verfahren zur Nachrüstung einer Axialschubkompensation an einer Pumpe gemäß Anspruch 19 und ein Nachrüstmodul gemäß Anspruch 22.The invention relates to a pump, in particular a vertical pump, according to
Die hier betrachteten Pumpen besitzen wenigstens ein Laufrad, das über eine Welle von mindestens einer Antriebseinheit angetrieben wird, wobei im Betrieb auf die Welle des Laufrades ein zum Pumpendruck korrespondierender Axialschub wirkt. Unter einer Vertikal-Pumpe wird hier eine Pumpe verstanden, bei der im Einsatz die Pumpenwelle im Wesentlichen vertikal ausgerichtet ist.The pumps considered here have at least one impeller which is driven by a shaft of at least one drive unit, wherein in operation acts on the shaft of the impeller corresponding to the pump pressure axial thrust. A vertical pump is understood here to mean a pump in which the pump shaft is aligned substantially vertically in use.
Wie oben erwähnt, tritt an der Welle der Pumpe im Betrieb eine als Axialschub bezeichnete in axialer Richtung wirkende Kraft auf. Diese resultiert aus der Belastung des oder der Pumpenlaufräder durch das zu fördernde Fluid und ist der Förderrichtung der Pumpe entgegengesetzt. Durch diese axiale Kraft tritt vor allem bei den vorstehend genannten Vertikal-Pumpen an der Pumpenwelle eine deutlich erhöhte Belastung der Axiallager auf, die diese Kraft aufnehmen müssen. Bei Vertikal-Pumpen der eingangs genannten Art wirkt sich der Axialschub auch auf die Welle der Antriebseinheit aus. Der Axialschub erhöht durch die Belastung der Axiallager deren Verschleiß und verkürzt damit die Lebensdauer der Lager. Weiterhin wird der Wirkungsgrad der Pumpe beeinträchtigt. Um dem entgegenzuwirken werden bei modernen leistungsstarken Pumpen Axialschubausgleichsvorrichtungen vorgesehen.As mentioned above, occurs in the operation of the shaft of the pump in operation referred to as an axial thrust acting in the axial direction. This results from the load of the pump impeller or wheels by the fluid to be delivered and is opposite to the conveying direction of the pump. Due to this axial force, especially in the abovementioned vertical pumps on the pump shaft, a significantly increased load of the axial bearings occurs, which must absorb this force. In vertical pumps of the type mentioned above, the axial thrust also affects the shaft of the drive unit. The axial thrust increased by the Load of the thrust bearing whose wear and shortening the life of the bearing. Furthermore, the efficiency of the pump is impaired. To counteract this, axial thrust balancing devices are provided in modern high-performance pumps.
Ein Beispiel für eine Vorrichtung zum Ausgleich des Schubes bei mehrstufigen Kreiselpumpen ist in der Auslegeschrift der
In der Patentschrift
Das vorgenannte Verfahren sowie die Vorrichtung weisen Nachteile auf. So werden zusätzliche Einrichtungen, wie ein Ventil und dessen Antrieb oder verschiedene Kraft- und Drehzahlmesseinrichtungen sowie eine Rechnereinheit, um den Pumpendruck und den Entlastungsdruck aufeinander abzustimmen, benötigt. Dies bedeutet einen erheblichen Fertigungs- und Betriebsaufwand. Weiterhin stellt jede zusätzliche Einrichtung auch immer einen mögliche Fehler- und Ausfallquelle dar, was zusätzliche Kosten durch Reparatur und Wartung verursacht.The aforementioned method as well as the device have disadvantages. Thus, additional facilities, such as a valve and its drive or various force and speed measuring devices and a computer unit to match the pump pressure and the relief pressure, needed. This means a considerable manufacturing and operating costs. Farther Any additional device will always be a potential source of failure and failure, causing additional costs through repair and maintenance.
Diese Nachteile sollen durch die vorliegende Erfindung überwunden werden. Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Pumpe bereitzustellen, an der mit möglichst geringem technischem Aufwand der im Betrieb auftretende Axialschub kompensiert bzw. reduziert ist. Es ist weiterhin eine Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zum Axialschubausgleich an Pumpen bereitzustellen, das bei der vorliegenden Erfindung zur Anwendung kommt.These disadvantages are to be overcome by the present invention. It is therefore an object of the invention to provide a pump on which the axial thrust occurring during operation is compensated or reduced with the least possible technical outlay. It is a further object of the invention to provide a method of axial thrust balance on pumps used in the present invention.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Nachrüsten eines Axialschubausgleichs an einer bestehenden Pumpe, insbesondere Vertikal-Pumpe, bereitzustellen, sodass auch bereits vorhandene Pumpen den erfindungsgemäßen Axialschubausgleich nutzen können bzw. das erfindungsgemäße Verfahren zum Axialschubausgleich zur Anwendung kommt. In diesem Zusammenhang ist eine weitere Aufgabe der Erfindung ein Nachrüstmodul für einen selbst regulierten Axialschubausgleich an einer Pumpe bereitzustellen.Another object of the invention is to provide a method for retrofitting an axial thrust balance on an existing pump, in particular vertical pump, so that even existing pumps can use the axial thrust compensation invention or the inventive method for Axialschubausgleich is used. In this context, another object of the invention is to provide a retrofit module for a self-regulated axial thrust balance on a pump.
Die vorstehende Aufgabe der Bereitstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Das erfindungsgemäße Axialschubausgleichverfahren wird durch die Merkmale des Anspruchs 18, das erfindungsgemäße Nachrüstverfahren bzw. Nachrüstmodul durch die Merkmale des Anspruchs 19 bzw. 22 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen und Weiterentwicklungen der Erfindung finden sich in den jeweiligen Unteransprüchen.The above object of providing the device according to the invention is solved by the features of
Die erfindungsgemäße Pumpe besitzt wenigstens eine Kreiselpumpeneinheit mit mindestens einem von wenigstens einer Antriebseinheit antreibbaren Laufrad, wobei auf die Welle des Laufrades ein im Betrieb der Pumpe entstehender Axialschub wirkt. Weiterhin ist ein den Axialschub selbstregulierend zumindest teilweise abstützender Ausgleichskolben vorgesehen, der in axialer Richtung der Welle kraftschlüssig mit der Welle verbunden ist.The pump according to the invention has at least one centrifugal pump unit with at least one impeller which can be driven by at least one drive unit, wherein an axial thrust arising during operation of the pump acts on the shaft of the impeller. Furthermore, a self-adjusting the axial thrust at least partially supporting compensating piston is provided, which is non-positively connected in the axial direction of the shaft with the shaft.
Der Kerngedanke der Erfindung liegt im Vorsehen einer Kompensationsvorrichtung für den auf die Welle der Pumpe im Betrieb wirkenden Axialschub, wobei ein in axialer Richtung der Welle kraftschlüssig mit der Welle verbundener und in einem Ausgleichszylinder geführter Ausgleichskolben zur Erzeugung einer selbstregulierend vom Axialschub der Pumpe abhängigen und diesem an der Welle der Antriebseinheit entgegengesetzt wirkenden Kompensationskraft vorgesehen ist. Die selbstregulierende Kompensationskraft wird dabei aus einem Differenzdruck zwischen dem im Betrieb der Pumpe auftretenden Pumpendruck und einem beliebigen niedrigeren Druck als dem Pumpendruck erzeugt.The essence of the invention is to provide a compensation device for acting on the shaft of the pump in operation axial thrust, a force-locking in the axial direction of the shaft connected to the shaft and guided in a compensating cylinder compensating piston for generating a self-regulating dependent on the axial thrust of the pump and this provided on the shaft of the drive unit opposite acting compensation force. The self-regulating compensation force is generated from a differential pressure between the pump pressure occurring during operation of the pump and any lower pressure than the pump pressure.
In einem Ausführungsbeispiel ist zur Reduktion der Belastung der Axiallager ein den Axialschub zumindest teilweise abstützender Ausgleichskolben in axiale Richtung der Welle kraftschlüssig mit der Welle verbunden. Damit ist eine sehr kompakte Bauweise der Pumpen-/Antriebseinheit möglich, bei der im Betrieb der Pumpe die dem Axialschub entgegenwirkende Ausgleichskraft direkt und verlustfrei auf die Welle der Antriebseinheit übertragen wird.In one embodiment, in order to reduce the load on the axial bearings, a compensating piston which at least partially supports the axial thrust is connected in a non-positive manner to the shaft in the axial direction of the shaft. For a very compact design of the pump / drive unit is possible in which the axial thrust counteracting compensating force is transmitted directly and without loss to the shaft of the drive unit during operation of the pump.
Der Ausgleichskolben kann im Wesentlichen an jeder beliebigen Stelle der Welle angebracht werden. Wenn er zwischen der Pumpeneinheit und der Antriebseinheit angebracht ist, wird eine sehr kompakte Bauweise, insbesondere bei einer Vertikalpumpe, möglich. Zusätzlich ermöglicht dies eine besonders günstige Zuleitung des jeweiligen Drucks zur entsprechenden Kolbenseite.The balance piston can be mounted substantially anywhere on the shaft. When mounted between the pump unit and the drive unit, a very compact construction, in particular with a vertical pump, becomes possible. In addition, this allows a particularly favorable supply of the respective pressure to the corresponding piston side.
Insbesondere ist die Funktion des Ausgleichskolbens selbstregulierend, wodurch im Vergleich zu Lösungen im Stand der Technik auf zusätzliche Mess- und Regeleinrichtungen verzichtet werden kann. Dies führt zu einer erheblichen Senkung des Fertigungs- und Kostenaufwandes.In particular, the function of the balance piston is self-regulating, which can be dispensed with in comparison to solutions in the prior art to additional measuring and control devices. This leads to a significant reduction in manufacturing and cost.
Das dadurch weniger belastete Axiallager kann kleiner dimensioniert und einfacher gestaltet werden, was ebenfalls zu einer Senkung des Fertigungsaufwandes führt und Kosten minimiert. Des Weiteren erhöhen sich die Lebensdauer und die Betriebssicherheit der Axiallager.The thus less loaded thrust bearing can be made smaller and made simpler, which also leads to a reduction in manufacturing costs and minimizes costs. Furthermore, the service life and operational safety of the thrust bearings increase.
Um eine gewünschte Entlastung der Axiallager zu erreichen ist es vorteilhaft, wenn die Anordnung aus Ausgleichskolben und Ausgleichszylinder, insbesondere die effektive Kolbenfläche auf die Nennleistung der Antriebseinheit abgestimmt ist. Dabei kann beispielsweise die Größe der Kolbenfläche produktionsseitig so gewählt werden, dass bei maximaler Pumpenleistung oder der Nennleistung, die erzeugte Entlastungskraft so groß ist, dass der entstehende Axialschub höchstens kompensiert wird. Wird die Abstimmung in Bezug auf die Maximalleistung vorgenommen, wird außerdem zuverlässig eine Umkehrung des Axialschubes, beispielsweise bei einer zu groß ausgelegte Kolbenfläche, verhindert.In order to achieve a desired relief of the thrust bearing, it is advantageous if the arrangement of balancing piston and compensating cylinder, in particular the effective piston surface is tuned to the rated power of the drive unit. In this case, for example, the size of the piston surface on the production side can be chosen so that at maximum pump power or rated power, the relief force generated is so large that the resulting axial thrust is at most compensated. If the vote is made in relation to the maximum power, also a reversal of the axial thrust is reliably prevented, for example, in a large-sized piston surface.
Um die an der Kolbenoberseite und -unterseite unter verschiedenen Drücken stehenden Medien voneinander getrennt zu halten und das Entstehen einer Druckdifferenz am Kolben zu ermöglichen wird der Ausgleichskolben einer Ausführung in einem Zylinder geführt.In order to keep separated from each other at the piston top and bottom pressures under different pressures and to allow the emergence of a pressure difference on the piston, the balance piston of an embodiment in a cylinder out.
Da der mit der Welle fest verbundene Ausgleichskolben gegen den Zylinder verschiebbar sein muss, ist in einer Ausführung der Zylinder an der zur Pumpe weisenden Seite des Motors befestigt. Die kompakte Bauweise wird hierdurch zusätzlich unterstützt. Weiterhin wird so Konstruktions-, Montage- und Wartungsaufwand minimiert, da beispielsweise eine Befestigungsebene an der Antriebseinheit bereits vorhanden ist und im Gegensatz zur Pumpeseite nicht erst erzeugt werden muss.Since the balance piston fixedly connected to the shaft must be displaceable against the cylinder, in one embodiment the cylinder is fastened to the side of the engine facing the pump. The compact design is additionally supported. Furthermore, so construction, installation and maintenance effort is minimized because, for example, a mounting plane to the drive unit already exists and in contrast to the pump side does not have to be generated first.
In einer alternativen Ausführung ist die Anordnung aus Ausgleichskolben und Ausgleichszylinder in Förderrichtung vor der Kreiselpumpeneinheit vorgesehen. Bei einer solchen Anordnung können Ausgleichskolben und Ausgleichszylinder als ein hydraulisches Zusatzlager wirken, das zu einer erheblichen Entlastung des Axialhauptlagers beiträgt, wodurch dieses wiederum bedeutend kleiner und einfacher aufgebaut sein kann. Das hydraulische Zusatzlager läuft annähernd verschleißfrei und hat einen deutlich geringeren Reibungswiderstand als herkömmliche Axiallager.In an alternative embodiment, the arrangement of compensating piston and compensating cylinder is provided in the conveying direction in front of the centrifugal pump unit. In such an arrangement, balance piston and balance cylinder can act as a hydraulic additional bearing, which contributes to a considerable relief of the axial bearing, which in turn can be significantly smaller and simpler structure. The additional hydraulic bearing runs almost wear-free and has a much lower frictional resistance than conventional thrust bearings.
In der vorgenannten Ausführung ist es vorteilhaft als den niedrigeren Druck den Saugdruck der Kreiselpumpeneinheit zu verwenden, da eine direkte fluidische Verbindung von der Saugseite der Kreiselpumpeneinheit zur entsprechenden Seite des Ausgleichskolbens, nämlich der der Kreiselpumpeneinheit zugewandten Kolbenseite, sehr einfach hergestellt werden kann. Selbstverständlich kann alternativ auch der Umgebungsdruck, oder ein beliebiger anderer vorherbestimmter niedrigerer Druck als der Pumpendruck über eine entsprechende Ausgleichsleitung zugeführt werden.In the aforementioned embodiment, it is advantageous to use the suction pressure of the centrifugal pump unit as the lower pressure because a direct fluidic connection from the suction side of the centrifugal pump unit to the corresponding side of the balance piston, namely the piston side facing the centrifugal pump unit, can be made very easily. Of course, alternatively, the ambient pressure, or any other predetermined lower pressure than the pump pressure via a corresponding compensation line can be supplied.
In der Ausführung mit dem Saugdruck der Pumpe als der beliebige niedrigere Druck findet bei sich verändernder Pumpenleistung eine automatische Anpassung von Axialschub und Ausgleichsschub statt.In the version with the suction pressure of the pump as the arbitrary lower pressure takes place with changing pump performance, an automatic adjustment of axial thrust and compensation thrust.
Wird der Umgebungsdruck als der niedrigere Druck verwendet, ist eine Nachrüstung der erfindungsgemäßen Vorrichtung an herkömmlichen Vertikalpumpen ohne konstruktive Änderungen an der Pumpe möglich.If the ambient pressure is used as the lower pressure, a retrofitting of the device according to the invention on conventional vertical pumps without structural changes to the pump is possible.
Es ist vorteilhaft, wenn die Seite des Ausgleichskolbens, an der der höhere Druck anliegen soll, in direkter fluidischer Verbindung mit der Druckseite der Pumpe steht. In einer solchen konstruktive einfachen Ausführung wirkt der Pumpendruck direkt und verlustfrei auf den Ausgleichskolben.It is advantageous if the side of the compensating piston, at which the higher pressure is to rest, is in direct fluid communication with the pressure side of the pump. In such a constructive simple design of the pump pressure acts directly and lossless on the balance piston.
Um dem Axialschub entgegen wirken zu können, muss der niedrigere Druck der Seite des Ausgleichskolbens zugeführt werden, die in die der Richtung der entstehenden Entlastungskraft zeigt. In einer konstruktiv einfachen Ausführung geschieht dies über eine Ausgleichsleitung, die den Gegebenheiten von vorhandenen Antriebs- und/oder Pumpeneinheiten leicht angepasst werden kann.In order to be able to counteract the axial thrust, the lower pressure must be supplied to the side of the compensating piston, which points in the direction of the resulting unloading force. In a structurally simple embodiment, this is done via a compensation line that can be easily adapted to the circumstances of existing drive and / or pump units.
Um das Anbringen zusätzlicher Bauteile, wie Leitungen und Befestigungselemente hierfür zu vermeiden, ist in einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung die Ausgleichsleitung als axiale Bohrung in der Welle der Antriebseinheit und/oder der Kreiselpumpeneinheit vorgesehen.In order to avoid the attachment of additional components, such as lines and fasteners for this purpose, the compensation line is provided as an axial bore in the shaft of the drive unit and / or the centrifugal pump unit in an advantageous development of the invention.
Im Folgenden sei angenommen, dass bei der Vertikal pumpe die Antriebseinheit über der Kreiselpumpeneinheit angeordnet ist. Hier kann in vorteilhafter Weise der Umgebungsdruck über eine axiale Bohrung als Ausgleichsleitung in der durch die Antriebseinheit laufenden Welle zur entsprechenden Seite des Ausgleichskolbens geführt werden. Für den Fall, dass der Saugdruckes als der vorherbestimmte niedrigere Druck verwendet wird bzw. werden soll, kann der Saugdruck durch eine entsprechende axiale Bohrung als Ausgleichsleitung durch die durch die Kreiselpumpeneinheit laufende Welle zur entsprechenden Seite des Ausgleichskolbens geführt werden. Dabei kann prinzipiell die Vertikalpumpe eine einzige Welle als Antriebs- und Pumpenwelle besitzen, aber es sind auch Ausführungen mit einer gegliederten Wellenanordnung möglich, insbesondere wenn die einzelnen Funktionseinheiten modular ausgeführt sind und damit die Pumpe skalierbar ist. Schließlich ist noch anzumerken, dass sich die Antriebseinheit auch unter der Kreiselpumpeneinheit befinden kann, wobei sich dann die obigen Ausführungen entsprechend ändern.In the following it is assumed that in the vertical pump, the drive unit is arranged above the centrifugal pump unit. Here, the ambient pressure can be guided over an axial bore as a compensation line in the current through the drive unit shaft to the corresponding side of the balance piston in an advantageous manner. In the event that the suction pressure is or is to be used as the predetermined lower pressure, the suction pressure can be passed through a corresponding axial bore as a compensation line through the current through the centrifugal pump unit shaft to the corresponding side of the balance piston. In principle, the vertical pump may have a single shaft as drive and pump shaft, but embodiments with an articulated shaft arrangement are also possible, in particular if the individual functional units are of modular design and thus the pump is scalable. Finally, it should also be noted that the drive unit can also be located below the centrifugal pump unit, then change the above statements accordingly.
Als weitere vorteilhafte Ausführung ist die Ausgleichskolben-/Zylinderanordnung als Nachrüstmodul gestaltet. Ein solches Nachrüstmodul kann beispielsweise so mit entsprechenden Flanschen ausgestattet sein, dass es einfach zwischen der Antriebseinheit und der Pumpeneinheit an deren Flansche befestigt werden kann. Im Inneren dieses Moduls ist dann ein ortsfester Zylinder integriert, in dem ein Kolben bewegbar vorgesehen ist, der in geeigneter Weise fest mit der Welle des Pumpenlaufrades oder der Antriebseinheit verbunden werden kann.As a further advantageous embodiment, the Ausgleichskolben- / cylinder assembly is designed as a retrofit module. Such a retrofit module may for example be equipped with corresponding flanges that it can be easily attached between the drive unit and the pump unit at the flanges. Inside this module, a stationary cylinder is then integrated, in which a piston is movably provided, which can be suitably fixedly connected to the shaft of the pump impeller or the drive unit.
In einer anderen Ausführung kann das Nachrüstmodul als Kolben-/Zylindersatz in einem vorhandenen oder zu schaffenden Bauraum zwischen der Antriebseinheit und der Pumpeneinheit direkt auf der Welle des Pumpenlaufrades oder der Antriebseinheit befestigt werden. Der Zylinder kann beispielsweise am Gehäuse der Antriebseinheit befestigt werden, sodass der Kolben darin verschiebbar gehalten ist.In another embodiment, the retrofit module can be mounted as a piston / cylinder set in an existing or to be created space between the drive unit and the pump unit directly on the shaft of the pump impeller or the drive unit. The cylinder can for example be attached to the housing of the drive unit, so that the piston is slidably held therein.
Damit ist es möglich, in herkömmlichen Vertikalpumpen mit geringem Aufwand die erfindungsgemäße Axialschubausgleichvorrichtung nachzurüsten, um so deren Betriebssicherheit und Lebensdauer weiter zu steigern.This makes it possible to retrofit the axial thrust balancing device according to the invention in conventional vertical pumps with little effort so as to further increase their operational reliability and service life.
In diesem Zusammenhang ist noch zu erwähnen, dass insbesondere zur Nachrüstung bestehender Pumpen mit der erfindungsgemäßem Axialschubausgleichsvorrichtung die oben beschriebene Zuführung des vorbestimmten niedrigen Drucks über Ausgleichsleitung, die als eine Bohrung in einer Welle der Vertikal-Pumpe realisiert ist, geeignet ist, da dabei die Nachrüstung einer solchen Druckleitung bzw. Ausgleichsleitung im Wesentlichen im Austausch der Welle besteht und strukturelle Eingriffe in das Pumpengehäuse weitestgehend entfallen. Dabei kann die benötigten Bohrungen in der Welle besonders einfach bei modular aufgebauten Vertikal-Pumpen realisiert werden, bei denen die anwendungsbezogene Pumpendimensionierung über die Anzahl der verbauten Kreiselpumpenmodule bzw. Antriebsmodule (Skalierung) erfolgt. Dabei lassen sich die benötigten Wellenbohrungen aufgrund deren relativ kurzen Längendimension technisch einfach herstellen.In this context, it should also be mentioned that, in particular for retrofitting existing pumps with the axial thrust compensation device according to the invention, the above-described supply of the predetermined low pressure via equalization line, which is realized as a bore in a shaft of the vertical pump, is suitable, as doing the retrofitting such a pressure line or equalization line essentially consists in the exchange of the shaft and structural interventions in the pump housing accounts for the most part. In this case, the required holes in the shaft can be particularly easily realized in modular vertical pumps, where the application-related pump dimensioning on the number of installed centrifugal pump modules or drive modules (scaling) takes place. In this case, the required shaft holes due to their relatively short length dimension can be produced technically simple.
Hinsichtlich des Verfahrens zur Kompensation des Axialschubs bei einer Pumpe, insbesondere einer Vertikal-Pumpe, entsprechend der Merkmale des Anspruchs 18 ist zu bemerken, dass dieses Verfahren die gleichen Vorteile realisiert, wie die vorgenannten Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Das Verfahren zur Nachrüstung einer Vorrichtung zur Kompensation des Axialschubs entsprechend der Merkmale des Anspruchs 19 ermöglicht es, herkömmliche Pumpen mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung auszustatten, sodass für diese Pumpen ebenfalls die vorgenannten Vorteile nutzbar sind. Gleiches trifft für das Nachrüstmodul entsprechend der Merkmale des Anspruchs 22 zu.With regard to the method for compensation of the axial thrust in a pump, in particular a vertical pump, according to the features of
Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungsfiguren beschrieben. Die bei der Beschreibung des Ausführungsbeispiels verwendeten Begriffe "oben", "unten", "links" und "rechts" beziehen sich auf die Zeichnungsfiguren in einer Ausrichtung mit normal lesbaren Bezugszeichen und Figurenbezeichnungen, in denen
- Fig. 1
- ein Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Pumpe zeigt;
- Fig. 2
- eine erfindungsgemäße Ausgleichskolben-/Zylinderanordnung zeigt; und
- Fig. 3
- eine weitere Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zeigt.
- Fig. 1
- a longitudinal section through a pump according to the invention;
- Fig. 2
- shows a balancing piston / cylinder arrangement according to the invention; and
- Fig. 3
- shows a further embodiment of the device according to the invention.
Die Vertikalpumpe der
Zwischen der Antriebseinheit 1 und der Kreiselpumpeneinheit 2 befindet sich eine erfindungsgemäße Kolben-/Zylinderanordnung zum Axialschubausgleich. Sie besteht aus einem Ausgleichskolben 10, der drehfest und axial nicht verschiebbar auf der Welle 4 befestigt ist, und einem Zylinder 14. Beide bestehen vorzugsweise aus korrosionsbeständigem Stahl (z.B. Nirostahl, Duplex, NiResist oder Gussbronze).Between the
Der Zylinder 14 ist fest mit der Unterseite der Antriebseinheit 1 verbunden und koaxial zur Welle 4 der Antriebseinheit 1 ausgerichtet. Er trennt die Ober- und Unterseite 11, 12 des Kolbens 10 im Wesentlichen fluiddicht, aber nicht zwingend fluiddicht, gegeneinander ab. Es wurde festgestellt, dass ein Spaltmaß im Sinne von fluiddicht ausreichend ist, bei dem der Einfluss von Reibungskräften in der erfindungsgemäßen Kolben-Zylinder-Anordnung reduziert ist. Im Zylinder 14 befindet sich so zwischen der Kolbenoberseite 11 und dem Gehäuse der Antriebseinheit 1 ein Entlastungsraum 15. Im unbelasteten Zustand, entsprechend
Die Ausgleichsleitungen 18 zur Zuführung eines ausgewählten bzw. vorbestimmten niedrigeren Druckes lassen sich vermeiden, wenn wie eingangs erwähnt, eine in den Figuren nicht dargestellte axiale Bohrung durch die Welle 4 der Antriebseinheit 1 vorgesehen ist, die in den Entlastungsraum 15 mündet. Dabei kann die axiale Bohrung entsprechend
Bei dem Ausführungsbeispiel der
Im Betrieb der Vertikalpumpe der
Da das Laufrad 5 der Kreiselpumpeneinheit 2 entsprechend der Ausführung in
Der durch den Betrieb der Kreiselpumpeneinheit 2 entstehende Pumpendruck greift aber auch direkt auf die Unterseite 12 des Ausgleichskolbens 10 an. An der Oberseite 11 des Kolbens 10 liegt ein definierter niedrigerer Druck an. Dadurch entsteht in der Anordnung aus Ausgleichkolben 10 und Zylinder 14 ein Differenzdruck als Druckdifferenz aus Pumpendruck und definiertem niedrigeren Druck. Aus dem Differenzdruck wird über die vorbestimmte Kolbenfläche eine am Ausgleichskolben 10 angreifende Kraft erzeugt. Da der Druck auf der Unterseite 12 des Kolbens 10 größer ist als auf dessen Oberseite 11 ist diese aus dem Differenzdruck erzeugte Kompensationskraft nach oben (in Richtung der Antriebseinheit bzw. In Förderrichtung) gerichtet. Die Kompensationskraft wirkt dem Axialschub entgegen und bewirkt, dass der Kolben 10 nach oben in den Zylinder 14 bewegt wird. Da der Zylinder 14 an der Welle 4 befestigt ist, wirkt die Kompensationskraft an der Welle 4 entsprechend und entlastet so das Axiallager der Antriebseinheit 1.The resulting by the operation of the centrifugal pump unit 2 pump pressure but also attacks directly on the bottom 12 of the
Die durch die Druckdifferenz bei konstanter Kolbenfläche am Kolben 10 entstehende Entlastungskraft hängt vom Pumpendruck und vom gewählten niedrigeren Druck ab. Mit steigendem Pumpendruck und konstantem oder abnehmendem Saugdruck steigt die dem Axialschub entgegen wirkende Entlastungskraft. Da mit steigendem Förderdruckdruck auch der Axialschub steigt findet so eine selbstregulierende Anpassung der Axialschubentlastung an den Axialschub statt. Bei abnehmendem Förderdruck sinkt der Axialschub. Durch den sinkenden Förderdruck fällt aber auch die Druckdifferenz am Ausgleichskolben 10, wodurch auch die entstehende Entlastungskraft sinkt. Auch bei abnehmendem Förderdruck findet so selbstregulierend eine Anpassung der Entlastungskraft an den Axialschub statt.The resulting from the pressure difference at a constant piston area on the
Bei maximaler Pumpenleistung, also bei maximalem Förderdruck, entsteht sowohl der größte Axialschub als auch die größte Entlastungskraft am Ausgleichskolben 10. Da die Entlastungskraft bei konstanter Druckdifferenz zur Kolbenfläche proportional ist, kann diese so ausgelegt werden, dass im Bereich des maximalen Axialschubes eine gewünschte Verringerung der auf das Axiallager wirkenden Kraft so erfolgt, dass das Axiallager immer in dem Bereich läuft, für den es spezifiziert wurde. Außerdem wird damit eine Kraftumkehr durch die Entlastungskraft vermieden, die das normalerweise viel schwächer ausgelegte Axialgegenlager zusätzlich belasten würde.Since the relief force is proportional to the piston surface at a constant pressure difference, this can be designed so that in the region of the maximum axial thrust, a desired reduction of the maximum axial thrust is at maximum pumping pressure, ie at maximum delivery pressure Force acting on the thrust bearing is such that the thrust bearing always runs in the area for which it was specified. In addition, a force reversal by the unloading force is avoided, which would additionally burden the normally much weaker designed axial counter bearing.
Eine Ausführung der Kolben-/Zylinderanordnung zum Axialschubausgleich entsprechend
Die Erfindung ist nicht auf die Ausführungen der
Zusammenfassend ist festzustellen, dass eine Kompensation des Axialschubs bei einer Pumpe, insbesondere einer Vertikal-Pumpe, mit wenigstens einer Antriebseinheit und mindestens einer Kreiselpumpeneinheit vorgeschlagen wird. In einer Ausführung wirkt im Betrieb der Pumpe auf einen Ausgleichskolben, der mit der Welle des Laufrades der Kreiselpumpeneinheit axial nicht verschiebbar verbunden ist, eine aus dem Pumpendruck und einem niedrigeren Druck resultierende Druckdifferenz, aus der eine dem Axialschub entgegengesetzt gerichtete und an der Welle des Laufrades angreifende Kraft erzeugt wird. Weiter wird ein Verfahren zum Axialschubausgleich sowie ein Verfahren zum Nachrüsten einer Vorrichtung zum Axialschubausgleich an einer Pumpe, insbesondere einer Vertikal-Pumpe vorgeschlagen sowie ein Nachrüstmodul.In summary, it should be noted that a compensation of the axial thrust in a pump, in particular a vertical pump, with at least one drive unit and at least one centrifugal pump unit is proposed. In one embodiment, in operation of the pump acts on a balance piston which is axially non-displaceably connected to the shaft of the impeller of the centrifugal pump unit, resulting from the pump pressure and a lower pressure pressure difference from the axial thrust directed opposite and on the shaft of the impeller attacking force is generated. Further, a method for Axialschubausgleich and a method for retrofitting a device for Axialschubausgleich to a pump, in particular a vertical pump proposed and a retrofit module.
Claims (22)
dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung einer den Axialschub zumindest teilweise entlastenden Kompensationskraft selbstregulierend mittels einer Druckdifferenz aus dem Pumpendruck und einem vorbestimmten niedrigeren Druck ein Ausgleichskolben (10) vorgesehen ist, der in axiale Richtung der Welle (4) kraftschlüssig mit der Welle (4) verbunden und in einem ortsfesten Ausgleichszylinder (14) bewegbar geführt ist.Pump having at least one centrifugal pump unit (2) with at least one impeller (5) driven by at least one drive unit (1), wherein a thrust corresponding to the pump pressure acts on a shaft (4) of the impeller (5) during operation of the pump.
characterized in that for generating a the axial thrust at least partially relieving compensation force self-regulating means of a pressure difference from the pump pressure and a predetermined lower pressure, a compensating piston (10) is provided which in the axial direction of the shaft (4) non-positively connected to the shaft (4) and in a stationary compensating cylinder (14) is movably guided.
wobei die Anordnung aus dem Ausgleichskolben (10) und dem Ausgleichszylinder (14), insbesondere die effektive Kolbenfläche, auf die Nennleistung der Antriebseinheit (1) abgestimmt ist.Pump according to claim 1,
wherein the arrangement of the balance piston (10) and the compensating cylinder (14), in particular the effective piston area, is tuned to the rated power of the drive unit (1).
wobei die Pumpe eine Vertikal-Pumpe ist.Pump according to claim 1 or 2,
the pump being a vertical pump.
wobei sich die Anordnung aus dem Ausgleichskolben (10) und dem Ausgleichszylinder (14) zwischen der Antriebseinheit (1) und der Kreiselpumpeneinheit (2) befindet.Pump according to one of the preceding claims,
wherein the arrangement of the balance piston (10) and the compensating cylinder (14) between the drive unit (1) and the centrifugal pump unit (2) is located.
wobei der Ausgleichszylinder (14) an der in Richtung der Pumpe weisenden Seite der Antriebseinheit (1) befestigt ist.Pump according to one of the preceding claims,
wherein the compensating cylinder (14) is fixed to the side of the drive unit (1) pointing in the direction of the pump.
wobei der Pumpendruck der Kreiselpumpeneinheit (2) mittels einer direkten fluidischen Verbindung der der Kreiselpumpeneinheit (2) zugewandte Seite des Ausgleichskolbens (10) zugeführt ist.Pump according to one of the preceding claims,
wherein the pump pressure of the centrifugal pump unit (2) by means of a direct fluidic connection of the centrifugal pump unit (2) facing side of the balance piston (10) is supplied.
wobei im Betrieb der Pumpe der vorbestimmte niedrigere Druck über eine Ausgleichsleitung (18) an der der Kreiselpumpeneinheit (2) abgewandten Seite des Ausgleichskolbens (10) zugeführt ist.Pump according to one of the preceding claims,
wherein during operation of the pump, the predetermined lower pressure via a compensation line (18) on the centrifugal pump unit (2) facing away from the compensating piston (10) is supplied.
wobei die Anordnung aus dem Ausgleichskolben (10) und dem Ausgleichszylinder (14) in Förderrichtung vor der Kreiselpumpeneinheit (2) befestigt ist.Pump according to one of the preceding claims 1 to 3,
wherein the arrangement of the balance piston (10) and the compensating cylinder (14) in the conveying direction in front of the centrifugal pump unit (2) is fixed.
wobei die Anordnung aus dem Ausgleichskolben (10) und dem Ausgleichszylinder (14) zusätzlich im Betrieb die Funktion eines hydraulischen Lagers hat.Pump according to claim 8,
wherein the arrangement of the balance piston (10) and the compensation cylinder (14) additionally in operation has the function of a hydraulic bearing.
wobei der Pumpendruck der Kreiselpumpeneinheit (2) über eine Ausgleichsleitung der der Kreiselpumpeneinheit (2) abgewandte Seite des Ausgleichskolbens (10) zugeführt ist.Pump according to one of the preceding claims 8 or 9,
wherein the pump pressure of the centrifugal pump unit (2) via a compensation line of the centrifugal pump unit (2) facing away from the compensating piston (10) is supplied.
wobei der vorbestimmte niedrigere Druck der im Betrieb der Pumpe erzeugte Saugdruck der Pumpe (2) ist.Pump according to one of the preceding claims,
wherein the predetermined lower pressure is the suction pressure of the pump (2) generated during operation of the pump.
wobei der vorbestimmte niedrigere Druck der am Betriebsort vorhandene Umgebungsdruck ist.Pump according to one of the preceding claims,
wherein the predetermined lower pressure is the ambient pressure present at the operating location.
wobei die Ausgleichsleitung eine im Wesentlichen axiale Bohrung in der Welle ist.Pump according to claim 7,
wherein the compensation line is a substantially axial bore in the shaft.
wobei die axiale Bohrung im in der Kreiselpumpe verlaufenden Teil der Welle ist.Pump according to claim 13, claims,
wherein the axial bore is in the part of the shaft extending in the centrifugal pump.
wobei die axiale Bohrung im in der Antriebseinheit verlaufenden Teil der Welle ist.Pump according to claim 13,
wherein the axial bore is in the part of the shaft extending in the drive unit.
wobei die Anordnung aus dem Ausgleichskolben (10) und dem Ausgleichszylinder (14) als Modul ausgeführt ist, das zwischen der Pumpe (2) und der Antriebseinheit (1) anordnet ist.Pump according to one of the preceding claims,
wherein the assembly of the balance piston (10) and the balance cylinder (14) is designed as a module which is arranged between the pump (2) and the drive unit (1).
wobei das Modul ein Nachrüstmodul zum Nachrüsten an einer vorhandenen Pumpe ist.Pump according to claim 16,
wherein the module is a retrofit module for retrofitting to an existing pump.
dadurch gekennzeichnet, dass
characterized in that
dadurch gekennzeichnet, dass
characterized in that
wobei die Anordnung aus Ausgleichszylinder (14) und Ausgleichskolben (10) auf die Leistung der Antriebseinheit (1) der Pumpe (2) abgestimmt wird, sodass zu jeder Zeit eine Umkehrung des Axialschubs ausgeschlossen werden kann.Method according to claim 19,
wherein the arrangement of balancing cylinder (14) and balance piston (10) on the performance of the drive unit (1) of the pump (2) is tuned, so that at any time a reversal of the axial thrust can be excluded.
wobei ein Teil oder die gesamte Welle der Pumpe gegen eine Welle mit einer axialen Bohrung in dem durch die Antriebseinheit und/oder in dem durch die Kreiselpumpeneinheit verlaufenden Teil der Welle vorgesehen ist, um eine Zuführung des im Betrieb erzeugten Pumpendrucks oder eines vorbestimmten niedrigeren Drucks als dem Pumpendruck zur entsprechenden Seite des Kolbens zu ermöglichen.Method according to claim 19 or 20,
wherein a part or the entire shaft of the pump is provided against a shaft having an axial bore in the part of the shaft passing through the drive unit and / or in the part of the shaft passing through the centrifugal pump unit to supply the pump pressure generated in operation or a predetermined lower pressure than to allow the pump pressure to the corresponding side of the piston.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP07002435A EP1953390A1 (en) | 2007-02-05 | 2007-02-05 | Method and device for axial thrust compensation |
US12/025,844 US20080187434A1 (en) | 2007-02-05 | 2008-02-05 | Device and procedure for axial thrust compensation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP07002435A EP1953390A1 (en) | 2007-02-05 | 2007-02-05 | Method and device for axial thrust compensation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP1953390A1 true EP1953390A1 (en) | 2008-08-06 |
Family
ID=38222283
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP07002435A Withdrawn EP1953390A1 (en) | 2007-02-05 | 2007-02-05 | Method and device for axial thrust compensation |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20080187434A1 (en) |
EP (1) | EP1953390A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110985551A (en) * | 2019-11-08 | 2020-04-10 | 西安泵阀总厂有限公司 | Long-distance vertical floating support shafting structure |
CN112814918A (en) * | 2020-12-30 | 2021-05-18 | 东方电气集团东方汽轮机有限公司 | Coaxial integrated rotor structure of vertical turbine water-feeding pump |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
IT1393311B1 (en) * | 2009-03-19 | 2012-04-20 | Turboden Srl | TURBINE FOR GAS / STEAM EXPANSION WITH MEANS OF CONTRAST OF THE AXIAL PUSH ON THE OUTPUT SHAFT |
EP2565419A1 (en) * | 2011-08-30 | 2013-03-06 | Siemens Aktiengesellschaft | Flow machine cooling |
US10844701B2 (en) * | 2019-02-05 | 2020-11-24 | Saudi Arabian Oil Company | Balancing axial thrust in submersible well pumps |
US11326607B2 (en) | 2019-02-05 | 2022-05-10 | Saudi Arabian Oil Company | Balancing axial thrust in submersible well pumps |
US11371326B2 (en) | 2020-06-01 | 2022-06-28 | Saudi Arabian Oil Company | Downhole pump with switched reluctance motor |
US11499563B2 (en) | 2020-08-24 | 2022-11-15 | Saudi Arabian Oil Company | Self-balancing thrust disk |
US11920469B2 (en) | 2020-09-08 | 2024-03-05 | Saudi Arabian Oil Company | Determining fluid parameters |
US11644351B2 (en) | 2021-03-19 | 2023-05-09 | Saudi Arabian Oil Company | Multiphase flow and salinity meter with dual opposite handed helical resonators |
US11591899B2 (en) | 2021-04-05 | 2023-02-28 | Saudi Arabian Oil Company | Wellbore density meter using a rotor and diffuser |
US11913464B2 (en) | 2021-04-15 | 2024-02-27 | Saudi Arabian Oil Company | Lubricating an electric submersible pump |
US11994016B2 (en) | 2021-12-09 | 2024-05-28 | Saudi Arabian Oil Company | Downhole phase separation in deviated wells |
US12012550B2 (en) | 2021-12-13 | 2024-06-18 | Saudi Arabian Oil Company | Attenuated acid formulations for acid stimulation |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE178665C (en) * | ||||
DE280678C (en) * | 1906-05-21 | |||
FR1133318A (en) * | 1955-01-04 | 1957-03-26 | Rateau Soc | axial balance of turbo-machine wheels suitable in particular for vertical or inclined axis turbomachines |
DE1528717A1 (en) * | 1965-06-30 | 1969-10-30 | Halbergerhuette Gmbh | Device to compensate for the axial thrust in multistage centrifugal pumps |
NL7712699A (en) * | 1977-11-17 | 1979-05-21 | Stork Koninklijke Maschf | Centrifugal pump with thrust load counteraction - has component on shaft between high and low-pressure chambers |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3225698A (en) * | 1963-11-29 | 1965-12-28 | Buffalo Forge Co | Hermetic motor-pump construction |
US4234293A (en) * | 1979-03-27 | 1980-11-18 | Dresser Industries, Inc. | Axial balancing system for motor driven pumps |
US4472107A (en) * | 1982-08-03 | 1984-09-18 | Union Carbide Corporation | Rotary fluid handling machine having reduced fluid leakage |
US6309174B1 (en) * | 1997-02-28 | 2001-10-30 | Fluid Equipment Development Company, Llc | Thrust bearing for multistage centrifugal pumps |
-
2007
- 2007-02-05 EP EP07002435A patent/EP1953390A1/en not_active Withdrawn
-
2008
- 2008-02-05 US US12/025,844 patent/US20080187434A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE178665C (en) * | ||||
DE280678C (en) * | 1906-05-21 | |||
FR1133318A (en) * | 1955-01-04 | 1957-03-26 | Rateau Soc | axial balance of turbo-machine wheels suitable in particular for vertical or inclined axis turbomachines |
DE1528717A1 (en) * | 1965-06-30 | 1969-10-30 | Halbergerhuette Gmbh | Device to compensate for the axial thrust in multistage centrifugal pumps |
NL7712699A (en) * | 1977-11-17 | 1979-05-21 | Stork Koninklijke Maschf | Centrifugal pump with thrust load counteraction - has component on shaft between high and low-pressure chambers |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110985551A (en) * | 2019-11-08 | 2020-04-10 | 西安泵阀总厂有限公司 | Long-distance vertical floating support shafting structure |
CN110985551B (en) * | 2019-11-08 | 2021-08-06 | 西安泵阀总厂有限公司 | Long-distance vertical floating support shafting structure |
CN112814918A (en) * | 2020-12-30 | 2021-05-18 | 东方电气集团东方汽轮机有限公司 | Coaxial integrated rotor structure of vertical turbine water-feeding pump |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20080187434A1 (en) | 2008-08-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1953390A1 (en) | Method and device for axial thrust compensation | |
EP2307726B1 (en) | Adjustable pump | |
WO2018019622A1 (en) | Electro-hydrostatic drive system | |
DE102006035378A1 (en) | Vehicle e.g. four wheeled vehicle, brake device, has pump body with cylindrical housing for accommodating set of rotary pumps, and another housing arranged coaxial to former housing, and curved washer between housings | |
EP3003807B1 (en) | Electrohydraulic brake release device and brake system | |
EP1985853B1 (en) | Radial piston pump, in particular for Common Rail (CR) injection systems | |
EP1461533B1 (en) | Pump | |
DE2208172B2 (en) | Device for damping the load-related pressure increase with hydrostatic motors | |
DE3313390A1 (en) | OIL PUMP ARRANGEMENT | |
DE1924417A1 (en) | Lift control for hydraulic pumps | |
EP1654136A1 (en) | Hydrostatic drive system with pump-sided division of the amount of hydraulic fluid for two hydraulic circuits | |
DE102020109134A1 (en) | Axial piston machine | |
EP3003808B1 (en) | Functional unit and electrohydraulic brake release device comprising such a functional unit | |
DE19654781A1 (en) | Auxiliary unit to provide redundancy for power supply of flying controls actuator | |
DE4208925C1 (en) | ||
EP2441967B1 (en) | Control device for a hydraulic consumer | |
DE60104096T2 (en) | FEEDING DEVICE FOR LEAK OIL OF A HYDRAULIC MOTOR | |
DE102007051185A1 (en) | Hydrostatic drive for use in vehicle, has valve units connected with control lines arranged downstream of motor and connected with operating control, where valve units control operating control based on operating condition of drive | |
WO2022156949A1 (en) | Screw pump | |
DE102005043252B4 (en) | Displacement pump with variable displacement | |
DE102011053148B4 (en) | Radial piston pump | |
DE19855899A1 (en) | Axial piston machine esp. self-priming pump has additional unit on cylinder drum to generate torque around drum bearing to compensate for tilting momentum of control surface | |
DE4342487B4 (en) | Hydrostatic drive system with after-suction valve | |
DE102014202411A1 (en) | Electrically controlled pressure control valve for an adjustable hydrostatic pump and an adjustable hydrostatic pump with a pressure control valve | |
WO2009095011A2 (en) | Pressure switching configuration for oil pumps |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PUAI | Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase |
Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012 |
|
AK | Designated contracting states |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC NL PL PT RO SE SI SK TR |
|
AX | Request for extension of the european patent |
Extension state: AL BA HR MK RS |
|
AKX | Designation fees paid | ||
STAA | Information on the status of an ep patent application or granted ep patent |
Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN |
|
18D | Application deemed to be withdrawn |
Effective date: 20090207 |
|
REG | Reference to a national code |
Ref country code: DE Ref legal event code: 8566 |