ES2710526T3 - Carcasa de bomba con revestimiento lateral ajustable - Google Patents

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ES2710526T3 ES14200748T ES14200748T ES2710526T3 ES 2710526 T3 ES2710526 T3 ES 2710526T3 ES 14200748 T ES14200748 T ES 14200748T ES 14200748 T ES14200748 T ES 14200748T ES 2710526 T3 ES2710526 T3 ES 2710526T3
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Kevin Edward Burgess
Michael Christopher Foreman
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Abstract

Una carcasa de bomba con un conjunto de ajuste para una bomba, incluyendo la bomba un alojamiento externo (280) que encapsula la carcasa de bomba, incluyendo la carcasa de bomba: una parte principal (34, 291), y una parte lateral (38, 289) que tiene un eje principal y una sección de pared lateral (286, 380) que se extiende lateralmente con relación al eje principal, donde el conjunto de ajuste es accionable para provocar un desplazamiento relativo entre la parte lateral (38, 289) y la parte principal (34, 291) de la carcasa de bomba, incluyendo el conjunto de ajuste: un dispositivo de accionamiento (284) y un accionador (302, 406) que se puede activar exteriormente del alojamiento externo (280) del dicho dispositivo de accionamiento que es accionable para provocar dicho desplazamiento relativo de la parte lateral (38, 289) en respuesta a la activación de dicho accionador caracterizado por que dicho desplazamiento relativo es capaz de ser movimiento de rotación que se efectúa en una etapa operacional, y movimiento axial que se efectúa en otra etapa operacional.

Description

DESCRIPCION
Carcasa de bomba con revestimiento lateral ajustable
Campo tecnico
La presente descripcion se refiere en general a bombas y mas en concreto, aunque no exclusivamente, a bombas para lodo centnfugas que son adecuadas para bombear los lodos.
Antecedentes de la tecnica
Las bombas para lodo centnfugas generalmente incluyen un alojamiento de bomba que comprende una parte principal de la carcasa y una o mas partes laterales. La bomba tambien puede comprender una carcasa externa que encierra la carcasa de bomba. En esta disposicion particular la carcasa de bomba proporciona un revestimiento de bomba que tipicamente esta formado a partir de metales duros o elastomeros. Se monta un impulsor para su rotacion dentro de la carcasa alrededor de un eje de rotacion. La parte principal de la carcasa tiene una seccion de pared periferica externa con una superficie interna que puede tener forma de voluta, una salida de descarga y una entrada que esta a un lado de la carcasa y es coaxial con el eje de rotacion del impulsor.
El impulsor tipicamente incluye uno o mas anillos de refuerzo que pueden tener unos alabes expulsores o de bombeo que normalmente estan en una cara externa del anillo de refuerzo o en cada uno de estos. El impulsor tipicamente incluye un anillo de refuerzo frontal, la cara externa del cual se desplaza cerca de la parte lateral de la carcasa con un hueco entre las mismas. Los alabes anteriormente mencionados se disenan para crear un campo de presiones que ayude a contrarrestar la presion alta en la voluta de la bomba y por tanto a reducir el flujo en el espacio o hueco entre la cara frontal del anillo de refuerzo y la parte lateral de la carcasa. Los alabes ayudan a este respecto, aunque tambien pueden iniciar o acelerar el desgaste en la parte del impulsor o la carcasa debido a flujos de tipo con vortices o con eddy en el flujo local que se forman debido a los alabes en movimiento.
El ajuste del impulsor mientras una bomba para lodo esta funcionando no es practico debido a las fuerzas y complejidad del mecanismo de ajuste requerido. No obstante, el ajuste de la posicion de la parte lateral de la carcasa es practico y menos complejo, y el ajuste se puede realizar en cualquier momento con la bomba en funcionamiento o parada. El documento GB 2203491 A describe una carcasa de bomba con un conjunto de ajuste de acuerdo con el preambulo de la reivindicacion 1, en donde la parte lateral de la carcasa se mueve solo axialmente.
El flujo en el interior de una bomba para lodo centnfuga es complejo debido a la diferencia en las trayectorias de las partfculas de lodo con respecto al flujo de agua debido a su masa y momento. Las partfculas mas pequenas seguiran el flujo de agua, mientras que las partfculas mas grandes tenderan a seguir su propia trayectoria. Se producen mas complicaciones debido a los flujos de tipo con vortices o de recirculacion dentro de la bomba, que se pueden hacer mas fuertes con flujos menores.
La distribucion de presiones en la voluta no es siempre uniforme debido a que el flujo en la voluta no siempre coincide exactamente con el flujo que sale de la descarga de la bomba. Parte del flujo puede estar circulando en la voluta y en la zona de separacion del flujo de la voluta, que normalmente causa perturbaciones en el flujo que resultan en una distribucion de presiones no uniforme alrededor de la voluta. El flujo de tipo con vortices y de eddy tambien se puede formar debido a la perturbacion en el separador de flujo respecto del patron de flujo, y este tipo de flujo acelerara el desgaste, lo cual tambien puede ser evidente en el desgaste en la periferia de la parte lateral de la carcasa que esta mas cercana a la zona de separacion del flujo.
Resumen de la descripcion
A lo largo de la memoria descriptiva, la palabra "realizacion" simplemente significa "ejemplo" y no implica que el ejemplo sea parte de la invencion. Ademas, el uso de la palabra "aspecto" para introducir (o referirse) a algun tema de estudio no implica que este tema de estudio sea parte de la invencion. Cuando las palabras "realizacion" y/o "aspecto" se utilizan para referirse a la invencion, esto se indicara explfcitamente. Ademas, la invencion se define unicamente por las reivindicaciones adjuntas.
En un primer aspecto y de acuerdo con la invencion, se describen realizaciones de un conjunto de ajuste y una carcasa de bomba de una bomba, incluyendo la carcasa de bomba una parte principal y una parte lateral que tiene un eje principal y una seccion de pared lateral que se extiende lateralmente con relacion al eje principal, donde el conjunto de ajuste es accionable para provocar un desplazamiento relativo entre la parte lateral y la parte principal de la carcasa de bomba, incluyendo el conjunto de ajuste: un dispositivo de accionamiento y un accionador que se puede activar exteriormente de la bomba, donde dicho dispositivo de accionamiento es accionable para provocar dicho desplazamiento relativo de la parte lateral en respuesta a la activacion de dicho accionador y donde dicho desplazamiento relativo puede ser
- un movimiento rotacional que se efectue en una etapa operacional, y
- un movimiento axial que se efectue en otra etapa operacional.
En algunas realizaciones la bomba incluye una carcasa externa que encapsula la carcasa de bomba. En algunas realizaciones, el conjunto de ajuste puede incluir ademas un mecanismo de transmision que es accionable para transmitir potencia desde el accionador hasta el dispositivo de accionamiento.
En algunas realizaciones, que no forman parte de la invencion, el dispositivo de accionamiento incluye un elemento en forma de anillo conectado funcionalmente a la parte lateral, teniendo el elemento en forma de anillo y la carcasa externa unas partes roscadas configuradas de forma complementaria de modo que la rotacion del elemento con forma de anillo cause la rotacion y el desplazamiento axial de la parte lateral. En algunas realizaciones, el mecanismo de transmision incluye un anillo dentado en el elemento en forma de anillo y un pinon engranado con este, donde el pinon esta conectado funcionalmente al accionador.
En algunas realizaciones, el dispositivo de accionamiento incluye un anillo anular interno conectado funcionalmente a la parte lateral y un anillo anular externo coaxial con el anillo anular interno y superpuesto sobre este, teniendo cada anillo unas secciones roscadas que cooperan de modo que la rotacion del anillo anular externo provoca el desplazamiento axial del anillo anular interno. En algunas realizaciones, se proporciona un dispositivo de bloqueo que es accionable para bloquear los anillos interno y externo entre sf, de modo que cuando estan bloqueados entre sf los dos anillos, se hace que roten conjuntamente.
En algunas realizaciones, el dispositivo de accionamiento comprende un anillo de acoplamiento que esta conectado funcionalmente a la parte lateral, teniendo el anillo de acoplamiento una parte roscada en una superficie interna de este, un anillo de soporte montado funcionalmente en el alojamiento externo de la bomba, teniendo dicho anillo de soporte una parte roscada en una superficie externa de este que es complementaria y recibe a la parte roscada del anillo de acoplamiento de modo que la rotacion relativa entre estos provoque un movimiento axial tanto del anillo de acoplamiento como de la parte lateral con relacion al alojamiento externo. En algunas realizaciones, el mecanismo de transmision comprende un anillo dentado montado en el anillo de acoplamiento para su rotacion con este y un pinon que gira mediante el accionador y esta engranado con el anillo dentado. En algunas realizaciones, el anillo dentado se superpone al anillo de acoplamiento y se fija a este, de modo que roten conjuntamente durante su uso. En algunas realizaciones, el anillo dentado esta fijo en el anillo de acoplamiento mediante una chaveta y un chavetero.
En algunas realizaciones, el mecanismo de transmision incluye un engranaje de tornillo sin fin y una corona helicoidal.
En un segundo aspecto, se dan a conocer realizaciones de un conjunto de ajuste para la carcasa de bomba de una bomba, incluyendo la carcasa de bomba una parte principal y una parte lateral que tiene un eje principal y una seccion de pared lateral que se extiende lateralmente con relacion al eje principal, donde el conjunto de ajuste es accionable para provocar un desplazamiento relativo entre la parte lateral y la parte principal de la carcasa de bomba, incluyendo el conjunto de ajuste: un dispositivo de accionamiento y un accionador que se puede activar exteriormente de la bomba, donde dicho dispositivo de accionamiento es accionable para provocar dicho desplazamiento relativo de la parte lateral en respuesta a la activacion de dicho accionador, y donde dicho desplazamiento relativo puede ser un movimiento rotacional.
De acuerdo con la invencion, el movimiento rotacional se efectua en un paso funcional, y en otro paso funcional el desplazamiento relativo es un movimiento axial. En algunas realizaciones de este aspecto, la bomba incluye una carcasa externa que encapsula la carcasa de bomba. En algunas realizaciones de este aspecto, el conjunto de ajuste incluye ademas un mecanismo de transmision que es accionable para transmitir la potencia desde el accionador a dicho dispositivo de accionamiento. En algunas realizaciones, el mecanismo de transmision incluye un anillo dentado en dicho elemento con forma de anillo y un pinon engranado con este, estando dicho pinon conectado funcionalmente a dicho accionador. En algunas realizaciones, el mecanismo de transmision incluye un engranaje de tornillo sin fin y una rueda helicoidal asociada.
En algunas realizaciones, para el segundo paso funcional al que se hace referencia anteriormente, el desplazamiento relativo se efectua mediante un dispositivo de accionamiento que comprende un elemento movil linealmente el cual, durante su uso, se puede mover axialmente y esta adaptado para actuar en la parte lateral. En un tercer aspecto, se dan a conocer realizaciones de un conjunto de ajuste para una carcasa de bomba de una bomba, incluyendo la carcasa de bomba una parte principal y una parte lateral que tiene un eje principal y una seccion de pared lateral que se extiende lateralmente con relacion al eje principal, donde el conjunto de ajuste es accionable para provocar un desplazamiento relativo entre la parte lateral y la parte principal de la carcasa de bomba, incluyendo el conjunto de ajuste: un dispositivo de accionamiento y un accionador, donde dicho dispositivo de accionamiento es accionable para provocar dicho desplazamiento relativo de la parte lateral en respuesta a la activacion de dicho accionador, pudiendo ser dicho desplazamiento relativo una combinacion de movimientos axial y rotacional operados en diferentes etapas, donde la rotacion del accionador en una direccion provoca el desplazamiento relativo.
En algunas realizaciones de este tercer aspecto, el conjunto es diferente a lo descrito anteriormente para los aspectos primero o segundo.
En algunas realizaciones, se proporciona un dispositivo de bloqueo asociado con el dispositivo de accionamiento y es accionable de manera que en un modo el desplazamiento relativo sea unicamente rotacional, y en otro modo el desplazamiento relativo sea axial.
En un cuarto aspecto, que no forma parte de la invencion, se dan a conocer realizaciones de un conjunto de ajuste para una carcasa de bomba de una bomba, incluyendo la carcasa de bomba una parte principal y una parte lateral que tiene un eje principal y una seccion de pared lateral que se extiende lateralmente con relacion al eje principal, donde el conjunto de ajuste es accionable para provocar un desplazamiento relativo entre la parte lateral y la parte principal de la carcasa de bomba, incluyendo el conjunto de ajuste: un dispositivo de accionamiento y un accionador, donde dicho dispositivo de accionamiento es accionable para provocar dicho desplazamiento relativo de la parte lateral en respuesta a la activacion de dicho accionador, siendo dicho desplazamiento relativo una consecuencia tanto de un movimiento axial como de uno rotacional simultaneos.
En algunas realizaciones de este cuarto aspecto, el conjunto es diferente a lo descrito anteriormente para los aspectos primero o segundo.
En algunas realizaciones de cualquiera de los aspectos, el desplazamiento se puede efectuar mientras la bomba esta funcionando.
En un quinto aspecto, que no forma parte de la invencion, se dan a conocer realizaciones de una parte lateral de la bomba para una bomba, incluyendo la bomba un alojamiento externo que encapsula una carcasa de bomba, incluyendo la carcasa de bomba una parte principal y la parte lateral, incluyendo ademas la bomba un conjunto de ajuste para la parte lateral, estando el conjunto de ajuste de acuerdo con los aspectos anteriormente descritos, comprendiendo la parte lateral de la bomba una seccion de pared lateral que tiene un eje central, una cara frontal, una cara posterior y un borde periferico, una seccion de entrada de menor diametro que la seccion de pared lateral, siendo la seccion de entrada coaxial con la cara frontal de la seccion de pared lateral y extendiendose desde esta y terminando en un extremo libre, una superficie de centrado o alineacion en el extremo libre de la seccion de entrada y una superficie de centrado o alineacion adicional en dicho borde, durante su uso la superficie de alineacion en el extremo libre se apoya en una superficie de alineacion cooperante en dicho alojamiento externo y la superficie de alineacion en el borde se apoya en una superficie de alineacion cooperante en la parte principal para permitir dicho desplazamiento relativo.
En un sexto aspecto, que no forma parte de la invencion, se dan a conocer realizaciones de una parte lateral de una bomba que comprende: una seccion de pared lateral que tiene un eje central, una cara frontal, una cara posterior y un borde periferico; una seccion de entrada de menor diametro que la seccion de la pared lateral, siendo la seccion de entrada coaxial con la cara frontal de la seccion de la pared lateral, extendiendose desde esta y terminando en un extremo libre, una superficie de centrado o alineacion en el extremo libre de la seccion de entrada y una superficie de centrado o alineacion mas en dicho borde, donde las superficies de centrado o alineacion son paralelas entre sf y al eje central.
En algunas realizaciones, la parte lateral de la bomba incluye ademas un borde circunferencial que se extiende desde la cara frontal de la seccion de la pared lateral y entre la seccion de entrada y el borde periferico de la seccion de la pared lateral.
En algunas realizaciones, la parte lateral de la bomba incluye ademas un indicador de posicion para indicar la posicion de la parte lateral. En algunas realizaciones, el indicador de posicion comprende una marca en la superficie externa de la seccion de entrada.
En algunas realizaciones, la parte lateral de la bomba es adecuada para su uso en una bomba que comprende un alojamiento externo y una carcasa de bomba que incluye la parte principal y una parte lateral, donde una de las superficies de centrado coincide con una superficie cooperante del alojamiento externo y la otra de las superficies de centrado coincide con una superficie cooperante de la parte principal, donde dichas superficies, en uso, estan dispuestas para que se apoyen durante un movimiento de deslizamiento entre las mismas.
En algunas realizaciones, la parte lateral esta montada para un desplazamiento axial con relacion al alojamiento externo y a la parte principal. En algunas realizaciones, que no forman parte de la invencion, el desplazamiento axial se efectua mediante rotacion de la parte lateral con relacion al alojamiento externo y a la parte principal. En algunas realizaciones, la disposicion es tal que el ajuste se puede efectuar durante el funcionamiento de la bomba.
En un septimo aspecto, que no forma parte de la invencion, se dan a conocer realizaciones de un metodo para fabricar una parte lateral de una bomba, comprendiendo el metodo los pasos de colar un componente que incluye una seccion de pared lateral que tiene un eje central, una cara frontal, una cara posterior y un borde periferico y una seccion de entrada que se extiende desde la cara frontal y que termina en un extremo libre, seguido de un mecanizado de las superficies de centrado o alineacion en el extremo libre de la seccion de entrada y en el borde, de modo que sean paralelas con el eje central.
En un octavo aspecto, que no forma parte de la invencion, se dan a conocer realizaciones de un metodo para encajar una parte lateral de una bomba en una bomba, que incluyen el paso de montar funcionalmente el componente en un dispositivo de accionamiento de un conjunto de ajuste, de modo que el accionamiento del dispositivo de accionamiento provoque el desplazamiento de la parte lateral en uso.
En un noveno aspecto, que no forma parte de la invencion, se dan a conocer realizaciones de un metodo para ajustar las posiciones relativas de una parte lateral y una parte principal de una carcasa de bomba, comprendiendo el metodo el paso de provocar la rotacion de la parte lateral para efectuar el desplazamiento axial de esta.
En un decimo aspecto, que no forma parte de la invencion, se dan a conocer realizaciones de un metodo para ajustar las posiciones relativas de una parte lateral y una parte principal de una carcasa de bomba, comprendiendo el metodo los pasos de provocar uno de entre una rotacion o un desplazamiento axial de la parte lateral, y despues provocar el otro de entre una rotacion o un desplazamiento axial.
En un decimoprimer aspecto, que no forma parte de la invencion, se dan a conocer realizaciones de una bomba que comprende un alojamiento externo, una carcasa de bomba que incluye una parte principal y una parte lateral, tal como se ha descrito anteriormente, y un conjunto de ajuste, tal como se ha descrito anteriormente.
Breve descripcion de los dibujos
La invencion que se ilustra unicamente en las figuras 45 y 46 describira, algunos aspectos de una bomba para lodos, la mayona de ellos no relacionados con la invencion, ahora a modo de ejemplo y con referencia a los dibujos que se acompanan en los que:
La figura 1 es una ilustracion en perspectiva de ejemplo de un conjunto de bomba que comprende un alojamiento de bomba y un soporte de alojamiento de bomba de acuerdo con una realizacion;
La figura 2 ilustra una vista lateral en alzado del conjunto de bomba mostrado en la figura 1;
La figura 3 ilustra una vista en perspectiva despiezada del alojamiento de bomba y una vista en perspectiva del soporte de alojamiento de bomba del conjunto de bomba mostrado en la figura 1;
La figura 4 ilustra otra vista despiezada en perspectiva de una parte del alojamiento de bomba mostrado en la figura 1;
La figura 5 ilustra otra vista despiezada en perspectiva del soporte del alojamiento de bomba mostrado en la figura 1; La figura 6 ilustra una vista en perspectiva del soporte de alojamiento de bomba mostrado en la figura 1;
La figura 7 ilustra una vista en alzado del extremo de union del soporte de alojamiento de bomba de la figura 6; La figura 8 ilustra una vista lateral en alzado del soporte de alojamiento de bomba mostrado en la figura 7, girado 90° a la derecha;
La figura 9 ilustra una vista lateral en alzado del soporte de alojamiento de bomba mostrado en la figura 7, girado 90° a la izquierda;
La figura 10 ilustra una vista en alzado del soporte de alojamiento de bomba mostrado en la figura 7, girado 180° a la izquierda para mostrar el extremo de accionamiento;
La figura 11 ilustra una vista en perspectiva del extremo de accionamiento y de la parte posterior del soporte de alojamiento de bomba mostrado en la figura 10;
La figura 12 ilustra una vista en perspectiva, en seccion transversal, del soporte de alojamiento de bomba mostrado en la figura 11, con el pedestal girado 90° a la izquierda;
La figura 13 ilustra una vista lateral en alzado transversal del pedestal mostrado en la figura 11;
La figura 14 ilustra una vista en perspectiva de un elemento de barrera mostrado en las figuras 12 y 13;
La figura 15 ilustra una vista lateral en alzado del elemento de barrera mostrado en la figura 14;
La figura 16 ilustra una vista en seccion transversal del conjunto de bomba mostrado en las figuras 1 y 2;
La figura 16A es una vista ampliada de una parte de la figura 16 que ilustra una vista en seccion detallada de la union del alojamiento de bomba con el soporte de alojamiento de bomba;
La figura 16B es una vista ampliada de una parte de la figura 16 que ilustra una vista en seccion detallada de la union del revestimiento interno del alojamiento de bomba con el soporte de alojamiento de bomba;
La figura 16C es una vista ampliada de una parte de la figura 16 que ilustra una vista en seccion detallada de la union del alojamiento de bomba con un revestimiento interno de alojamiento de bomba;
La figura 17 es una vista ampliada de una parte de la figura 16 que ilustra una vista en seccion detallada de la union del revestimiento interno de alojamiento de bomba con el soporte de alojamiento de bomba;
La figura 18 ilustra una vista frontal en perspectiva de un pasador de acoplamiento, como se muestra anteriormente en las figuras 16, 16B, 16C y 17, cuando se emplea como parte de la union del revestimiento interno de alojamiento de bomba con el soporte de alojamiento de bomba;
La figura 19 ilustra una vista lateral en alzado del pasador de acoplamiento mostrado en la figura 18;
La figura 20 ilustra una vista lateral en alzado del pasador de acoplamiento mostrado en la figura 19, girado 180°; La figura 21 ilustra una vista lateral en alzado del pasador de acoplamiento mostrado en la figura 20, girado 45° a la derecha;
La figura 22 ilustra una vista extrema inferior del pasador de acoplamiento de las figuras 18 a 21;
La figura 23 ilustra una vista esquematica en seccion transversal radial de un alojamiento de conjunto de estanqueidad como el mostrado anteriormente en las figuras 3 y 16, cuando esta en posicion alrededor de un arbol de bomba que se extiende desde el soporte de alojamiento de bomba hasta el alojamiento de bomba;
La figura 24 ilustra una vista esquematica en seccion transversal radial de un alojamiento de conjunto de estanqueidad de acuerdo con una realizacion alternativa cuando esta en posicion alrededor un arbol de bomba; La figura 25 ilustra una vista en perspectiva del alojamiento de conjunto de estanqueidad que representa el lado posterior (o en uso el 'lado de accionamiento') del alojamiento dispuesto en uso para estar los mas cerca posible del soporte de alojamiento de bomba;
La figura 26 ilustra una vista lateral en alzado del alojamiento de conjunto de estanqueidad mostrado en la figura 25; La figura 27 ilustra una vista lateral en alzado del alojamiento de conjunto de estanqueidad mostrado en la figura 26, girado 180° y que representa el primer lado del alojamiento que esta orientado hacia la camara de bombeo de una bomba;
La figura 28 ilustra una vista lateral en alzado del alojamiento de conjunto de estanqueidad mostrado en la figura 27, girado 90°;
La figura 29 ilustra una vista en perspectiva de un dispositivo de elevacion de acuerdo con una realizacion, mostrado en casi completo acoplamiento con el alojamiento de conjunto de estanqueidad;
La figura 30 ilustra una vista lateral en alzado del dispositivo de elevacion mostrado en la figura 29, girado 45° a la izquierda;
La figura 31 ilustra una vista en planta del dispositivo de elevacion y del alojamiento de conjunto de estanqueidad mostrados en la figura 29, tomada por la lmea 31-31 en la figura 29;
La figura 32 ilustra una vista en perspectiva del alojamiento de conjunto de estanqueidad que muestra la union de los brazos de elevacion del dispositivo de elevacion, habiendose eliminado las partes restantes del dispositivo de elevacion para facilitar la ilustracion;
La figura 33 ilustra una vista frontal en alzado del alojamiento de conjunto de estanqueidad y los brazos de elevacion mostrados en la figura 32;
La figura 34 ilustra una vista lateral en alzado del alojamiento de conjunto de estanqueidad y los brazos de elevacion mostrados en la figura 32, tomada por la lmea A-A en la figura 33;
La figura 35 ilustra una vista en perspectiva del alojamiento de bomba del conjunto de bomba mostrado en la figura 1 y la figura 2;
La figura 36 ilustra una vista en perspectiva despiezada del alojamiento de bomba mostrado en la figura 35, con dos mitades del alojamiento separadas entre sf para mostrar el interior del alojamiento de bomba;
La figura 37 ilustra una vista en alzado de la primera mitad de un alojamiento de la bomba;
La figura 38 ilustra una vista en alzado de la segunda mitad de un alojamiento de la bomba;
La figura 39 ilustra una vista ampliada de un reborde que representa el montaje del alojamiento de bomba cuando se unen las dos mitades del alojamiento;
La figura 40A y la figura 40B son vistas ampliadas del reborde mostrado en la figura 39 en el que se separan las mitades del alojamiento de bomba para mostrar los elementos de alineacion del aparato de posicionamiento;
La figura 41 es una vista ejemplar en perspectiva, en seccion transversal parcial, que ilustra un alojamiento de bomba que tiene un conjunto de ajuste de parte lateral de acuerdo con una realizacion, en el que la parte lateral esta dispuesta en una primera posicion;
La figura 42 ilustra una vista del alojamiento de bomba y el conjunto de ajuste de parte lateral similar a la mostrada en la figura 41, con la parte lateral dispuesta en una segunda posicion;
La figura 43 es una vista ejemplar en perspectiva, en seccion transversal parcial, que ilustra un alojamiento de bomba que tiene un conjunto de ajuste de parte lateral de acuerdo con otra realizacion;
La figura 44 es una vista ejemplar en perspectiva, en seccion transversal parcial, que ilustra un alojamiento de bomba que tiene un conjunto de ajuste de parte lateral de acuerdo con otra realizacion;
La figura 45 es una vista ejemplar en perspectiva, en seccion transversal parcial, que ilustra un alojamiento de bomba que tiene un conjunto de ajuste de parte lateral de acuerdo con una realizacion de la invencion, en el que la parte lateral esta dispuesta en una primera posicion;
La figura 46 ilustra una vista del alojamiento de bomba y el conjunto de ajuste de parte lateral similar a la mostrada en la figura 45, con la parte lateral dispuesta en una segunda posicion;
La figura 47 ilustra una vista isometrica parcialmente en corte de una realizacion de un conjunto de ajuste;
La figura 48 ilustra una vista en seccion de otra realizacion de un conjunto de ajuste;
La figura 49 ilustra una vista en seccion parcial de otra realizacion de un conjunto de ajuste;
La figura 50 ilustra una vista en perspectiva despiezada de una parte del alojamiento de bomba mostrado en la figura 4, cuando se ve desde un lado opuesto del alojamiento, que muestra el conjunto de ajuste para la parte lateral;
La figura 51 ilustra una vista frontal en perspectiva, en seccion transversal parcial, del alojamiento de bomba mostrado en las figuras 4 y 50;
La figura 52 ilustra una vista lateral en perspectiva, en seccion transversal parcial, del alojamiento de bomba mostrado en las figuras 4, 50 y 51;
La figura 53 ilustra una vista lateral en alzado de la parte lateral mostrada en las figuras 41 a 46 y en las figuras 50 a
52;
La figura 54 ilustra una vista en perspectiva posterior de la parte lateral mostrada en la figura 53;
La figura 55 ilustra una vista superior en perspectiva de una parte principal del revestimiento de bomba mostrado en la figuras 3, 16, 17, 50, 51 y 52;
La figura 56 ilustra una vista lateral en alzado de la parte principal del revestimiento de bomba mostrado en la figura
55;
La figura 57 ilustra una vista en perspectiva despiezada del alojamiento de bomba y una vista en perspectiva del soporte de alojamiento de bomba del conjunto de bomba mostrado en las figuras 1 y 2;
La figura 58 ilustra otra vista en perspectiva despiezada del alojamiento de bomba y una vista en perspectiva del soporte de alojamiento de bomba del conjunto de bomba mostrado en las figuras 1 y 2.
La figura 59 ilustra algunos resultados experimentales obtenidos con el conjunto de bomba mostrado en las figuras 1 y 2 cuando se utiliza para bombear un fluido.
Descripcion detallada de realizaciones espedficas
Con referencia a los dibujos, las figuras 1 y 2 representan generalmente una bomba 8 que tiene un soporte de alojamiento de bomba en forma de pedestal o base 10 al que esta unido un alojamiento de bomba 20. Los pedestales a veces se denominan tambien en la industria de bombas bastidores. El alojamiento de bomba 20 generalmente comprende una carcasa externa 22 que esta formada por dos partes de carcasa laterales o mitades 24, 26 (a veces tambien conocidas como placa de bastidor y placa de cubierta) que estan unidas entre sf alrededor de la periferia de las dos partes de carcasa laterales 24, 26. El alojamiento de bomba 20 esta formado con un orificio de entrada 28 y un orificio de salida de descarga 30 y, cuando esta en uso en una planta de procesamiento, la bomba se conecta mediante tubenas al orificio de entrada 28 y al orificio de salida 30, por ejemplo para facilitar el bombeo de lodo mineral.
El alojamiento de bomba 20 comprende ademas un revestimiento interno de alojamiento de bomba 32 dispuesto dentro de la carcasa externa 22 y que incluye un revestimiento principal (o voluta) 34 y dos revestimientos laterales 36, 38. El revestimiento lateral (o revestimiento posterior) 36 se encuentra mas cerca del extremo posterior del alojamiento de bomba 20 (es decir, mas cercano al pedestal o base 10), y el otro revestimiento lateral (o revestimiento frontal) 38 se encuentra mas cerca del extremo frontal del alojamiento de bomba 20.
Como se muestra en las figuras 1 y 2, las dos partes de carcasa laterales 24, 26 de la carcasa externa 22 se unen entre sf mediante pernos 46 situados alrededor de la periferia de las partes de carcasa 24, 26, cuando la bomba esta montada para su uso. Ademas, y como se muestra en las figuras 36 a 40B, las dos mitades laterales de carcasa 24, 26 se aseguran entre sf con una disposicion de junta de lengueta y ranura, de manera que cuando se ensamblan, los dos mitades de carcasa 24, 26 quedan alineadas concentricamente. En algunas realizaciones, el revestimiento principal (o voluta) tambien puede estar compuesto de dos mitades separadas (hechas de un material tal como caucho o elastomero) que se ensamblan dentro de cada una de las partes laterales de carcasa 24, 26 y se juntan para formar un solo revestimiento principal, aunque en el ejemplo mostrado en las figuras 3 y 4, el revestimiento principal (o voluta) 34 esta hecho en una sola pieza de manera similar a un neumatico de coche (y hecho de material metalico).
Cuando se monta la bomba 8, las aberturas laterales en la voluta 34 se llenan con los dos revestimientos laterales 36, 38 para formar una camara con revestimiento continuo dispuesta dentro de la carcasa externa de bomba 22. Un alojamiento de camara de estanqueidad encierra el revestimiento lateral (o revestimiento posterior) 36 y esta dispuesta para cerrar hermeticamente el espacio entre el arbol 42 y el pedestal o base 10 para evitar fugas desde la zona posterior de la carcasa externa 22. El alojamiento de camara de estanqueidad adopta la forma de un disco circular con un orificio central y se conoce en una disposicion como carcasa prensaestopas 70. La carcasa prensaestopas 70 esta dispuesta adyacente al revestimiento lateral 36 y se extiende entre el pedestal 10 y el manguito de arbol y la empaquetadura que rodea el arbol 42.
Un impulsor 40 esta situado dentro de la voluta 34 y montado en el arbol motor 42 que tiene un eje de rotacion. Un motor de accionamiento (no mostrado) normalmente esta unido mediante poleas al extremo expuesto 44 del arbol 42, en la zona detras del pedestal o base 10. La rotacion del impulsor 40 hace que el fluido (o mezcla solido-lfquida) sea bombeado para pasar desde la tubena que esta conectada con el orificio de entrada 28, a traves de la camara que esta definida por la voluta 34 y los revestimientos laterales 36, 38, y luego fuera de la bomba 8 a traves del orificio de salida 30.
Con referencia a las figuras 6 a 10 y a las figuras 16 y 17, ahora se describen los detalles de la disposicion de montaje del alojamiento de bomba 20 en el pedestal o base 10. Las figuras 6 a 10 ilustran el pedestal o base 10 de la bomba con el alojamiento de bomba 20 retirado para proporcionar una mejor vista de los elementos de la base 10. Como se muestra en la figura 3, el pedestal o base 10 comprende una placa de base 46 que tiene patas separadas 48, 50 que soportan un cuerpo principal 52. El cuerpo principal 52 incluye una parte de montaje de conjunto de cojinete para recibir al menos un conjunto de cojinete para el arbol motor de bomba 42, que se extiende a traves del mismo. El cuerpo principal 52 tiene una serie de orificios 55 que se extienden a traves del mismo para recibir el arbol motor 42. En un extremo 54 del cuerpo principal 52 esta formado un elemento de montaje de alojamiento de bomba para montar y asegurar allf el alojamiento de bomba 20. El elemento de montaje se ilustra teniendo una parte de cuerpo en forma de anillo 56 que esta colada o formada mtegramente con el cuerpo principal 52 de modo que el soporte de alojamiento de bomba es un componente integrante en una sola pieza. Sin embargo, en otras realizaciones el cuerpo en forma de anillo y el cuerpo principal pueden colarse o formarse de manera separada o asegurarse entre sf con cualquier medio adecuado.
El cuerpo en forma de anillo 56 comprende una brida de montaje que se extiende radialmente 58 y un collar anular de posicionamiento (o espiga) 60 que se extiende radialmente desde el mismo, sirviendo la brida de montaje 58 y la espiga 60 para colocar y asegurar varios elementos del alojamiento de bomba 20 al pedestal o base 10, como se describe con mas detalle a continuacion. Aunque la brida de montaje 58 y el collar anular de posicionamiento o espiga 60 se muestran en los dibujos como elementos en forma de anillo continuos, en otras realizaciones el elemento de montaje no siempre tiene que incluir un cuerpo en forma de anillo 56 con forma de anillo continuo, solido que esta unido a, o formado mtegramente con el cuerpo principal 52, y de hecho la brida 58 y/o la espiga 60 se pueden formar con forma de anillo quebrado o no continuo.
El pedestal 10 incluye cuatro aberturas 62 formadas a traves de la brida de montaje 58 y separadas entre s^ para recibir pasadores de posicionamiento y fijacion de revestimiento 63 a fin de colocar el revestimiento principal o voluta 34 y la carcasa externa de bomba 22 uno con respecto a la otra. Hay cuatro de esas aberturas 62 dispuestas circunferencialmente alrededor del cuerpo en forma de anillo 56 y colocadas entre la pluralidad de aberturas de recepcion de perno 64, que tambien estan colocadas a traves de la brida de montaje 58. Las aberturas de recepcion de perno 64 estan dispuestas para recibir los elementos de fijacion para fijar la parte de carcasa lateral 24 de la carcasa de bomba 22 a la brida de montaje 58 del pedestal l0. Las aberturas de recepcion de perno 64 cooperan con aberturas roscadas situadas en la parte lateral de carcasa 24 de la carcasa de bomba 22 para recibir tornillos de montaje.
El collar anular de posicionamiento o espiga 60 esta formado con una segunda superficie de posicionamiento 66 que corresponde a la circunferencia externa del collar anular de posicionamiento 60 y a una primera superficie de posicionamiento 68 que corresponde a la circunferencia interna del collar anular de posicionamiento 60, orientado hacia dentro, hacia el eje de rotacion del arbol 42. Estas superficies de posicionamiento interna y externa correspondientes 66, 68 son paralelas entre sf y paralelas al eje de rotacion del arbol motor 42. Esta caractenstica se aprecia mejor en la figura 16. Con referencia a las figuras 16 y 17, una parte del revestimiento principal 34 se apoya en la superficie externa de posicionamiento 66, y partes del revestimiento lateral 36 y la carcasa prensaestopas 70 se apoyan en la superficie interna de posicionamiento 68 cuando la bomba 8 esta en una posicion montada. Las superficies de posicionamiento 66 y 68 se pueden mecanizar al mismo tiempo que se mecaniza el orificio 55 que se extiende a traves del cuerpo principal 52, con la parte establecida en la maquina en una operacion establecida. Tal tecnica para terminar la fabricacion del producto puede asegurar superficies sustancialmente paralelas 66, 68 y la alineacion con el orificio 55 para el arbol motor.
Se hace referencia a las figuras 16 y 17 que ilustran como funciona el pedestal de bomba 10 para alinear y fijar varios elementos de la bomba y del alojamiento de bomba 20 al pedestal de bomba 10 durante el montaje de la bomba. El alojamiento de bomba 20 que se muestra en la figura 16 comprende dos carcasas laterales 24, 26 como se ha descrito previamente. Las dos carcasas laterales 24, 26 estan unidas por sus periferias y aseguradas con una pluralidad de dispositivos de fijacion, tales como pernos 46. La parte de carcasa lateral 26 esta en el lado de succion de la bomba 8 y esta provista del orificio de entrada 28. La parte de carcasa lateral 24 esta en el lado de accionamiento (o motor) de la bomba 8 y esta unida de manera segura a la brida de montaje 58 del soporte de alojamiento de bomba 10 mediante tornillos o pernos de montaje roscados colocados a traves de las aberturas de recepcion de tornillo o roscadas 64 formadas en la brida de montaje 58.
La carcasa de bomba 22 esta provista de un revestimiento interno principal 34, que puede ser de una sola pieza (tfpico de los revestimientos metalicos) como se muestra en las figuras 3 y 16 o de dos piezas (tfpico de los revestimientos elastomericos). El revestimiento interno principal 34 define ademas una camara de bomba 72 en la que el impulsor 40 esta colocado para su rotacion. El impulsor 40 esta unido a un arbol motor 42 que se extiende a traves del pedestal o base 10 y esta soportado por un primer conjunto de cojinete 75 y un segundo conjunto de cojinete 77 alojado en el primer espacio anular 73 y el segundo espacio anular 79, respectivamente, del pedestal 10. La carcasa prensaestopas 70 se muestra en las figuras 23 a 28 y esta colocada alrededor del arbol motor 42 y proporciona un conjunto de estanqueidad de arbol alrededor del arbol motor 42. El revestimiento interno principal 34, la carcasa prensaestopas 70 y el revestimiento lateral de carcasa 36 estan todos correctamente alineados por el contacto con una de las superficies de posicionamiento 66, 68 del collar anular de posicionamiento o espiga 60, como se ilustra mejor en la figura 17.
Las figuras 16A y 17 representan una seccion ampliada del conjunto de bomba que se muestra en la figura 16. En particular, una parte del elemento de montaje 56 del pedestal de bomba o base 10 se ilustra representando la fijacion de elementos de la bomba. Segun se muestra, la parte de carcasa lateral 24 esta formada con una brida anular 74 que se extiende axialmente, dimensionada en diametro para encajar alrededor de la segunda superficie de posicionamiento 66 orientada hacia fuera del collar anular de posicionamiento o espiga 60 del pedestal de bomba 10. La brida anular 74 de la parte de carcasa lateral 24 tambien coincide con la brida de montaje 58 y se estructura con aberturas 76 que estan colocadas para alinearse con los orificios 64 en la brida de montaje 58 de la base de bomba 10. La brida anular 74 de la parte de carcasa lateral 24 tambien se forma con orificios que se alinean con las aberturas 62 de la brida de montaje 58 para colocar dispositivos de fijacion a traves de la misma, como se ha descrito anteriormente.
La carcasa prensaestopas 70 tiene una parte 78 que se extiende radialmente y coincide con un resalte interno 80 del collar de posicionamiento o espiga 60 del pedestal 10 y con la primera superficie de posicionamiento 68 de la espiga 60. El revestimiento lateral de carcasa (o revestimiento posterior) 36 tambien esta estructurado con una parte que se extiende radialmente 82 que esta situada adyacente a la parte que se extiende 78 de la carcasa prensaestopas 70 y coincide con la primera superficie de posicionamiento 68 del collar o espiga 50. El revestimiento interno principal 34 tiene una parte anular que se extiende radialmente hacia dentro 84 que coincide con la parte que se extiende 82 del revestimiento lateral de carcasa 36 y esta, en consecuencia, alineado en su lugar. Por lo tanto, una parte del revestimiento lateral de carcasa 36 esta dispuesta entre la carcasa prensaestopas 70 y el revestimiento interno principal 34. En el caso de partes metalicas, se utilizan juntas de estanqueidad o juntas toricas 86 para cerrar hermeticamente los espacios entre las partes correspondientes.
El revestimiento interno principal 34 esta configurado con una brida anular o seguidor que se extiende axialmente 88 que esta dimensionada en su diametro para ser recibida alrededor de la circunferencia externa o segunda superficie de posicionamiento 66 del collar anular de posicionamiento o brida 60. El seguidor anular 88 tambien esta dimensionado en circunferencia para ser recibido dentro de un espacio anular 90 formado en la brida anular 74 de la parte de carcasa lateral 24. El seguidor 88 esta formado con un labio que se extiende radialmente 92 que tiene una cara 94 que esta orientada en direccion opuesta a la brida de montaje 58 de la base de bomba 10. La cara 94 del labio 92 esta inclinada desde un plano que es perpendicular al eje de rotacion de la bomba 8.
Un pasador de posicionamiento y fijacion de revestimiento 63 es recibido a traves del orificio 62 en la brida de montaje 58 y en la abertura 96 de la parte de carcasa lateral 24 para acoplar el labio 92 del revestimiento interno principal 34. Una cabeza 98 del pasador de fijacion 63 puede estar configurada para acoplar el labio 92 del seguidor 88. La cabeza 98 del pasador de fijacion 63 tambien puede estar formada con una seccion de posicionamiento de extremo terminal 168 que se asienta contra la parte de carcasa lateral 24 en una cavidad de extremo ciego 100, de manera que la rotacion del pasador de fijacion 63 ejerce una fuerza de empuje que proporciona movimiento al revestimiento interno principal 34 con respecto a la parte de carcasa lateral 24 y bloquea el pasador de fijacion 63 en su lugar.
La disposicion del pedestal de bomba 10 y de los elementos de bomba es tal que el elemento de montaje 56 y su brida de montaje asociada 58 y collar o brida de posicionamiento anular 60, que tienen la primera superficie de posicionamiento 68 y la segunda superficie de posicionamiento 66, proporcionan una alineacion correcta de la parte de carcasa de bomba 24, el revestimiento interno principal 34, el revestimiento lateral de carcasa 36 y la carcasa prensaestopas 70. La disposicion tambien alinea correctamente el arbol motor 42 y el impulsor 40 con respecto al alojamiento de bomba 20. Estas partes interajustadas llegan a alinearse concentricamente de manera correcta cuando al menos uno de los componentes esta en contacto con una de la primera superficie de posicionamiento 68 y la segunda superficie de posicionamiento 66 correspondiente. Por ejemplo, es de importancia primordial la alineacion del seguidor anular 88 del revestimiento interno principal 34 con la segunda superficie de posicionamiento 66 (para colocar el revestimiento principal en alineacion concentrica con respecto al pedestal 10), asf como la alineacion de la carcasa prensaestopas 70 con la primera superficie de posicionamiento 68 (para proporcionar una buena alineacion concentrica del orificio de carcasa prensaestopas con el arbol 42). Muchas de las ventajas de alineacion del aparato de bomba se pueden lograr si estos dos componentes se encuentran situados en las respectivas superficies de posicionamiento de la espiga o collar 60. En otras realizaciones, si hay al menos un componente colocado en cualquier lado del collar anular de posicionamiento o brida 60, entonces se preve que se pueden desarrollar otras formas y disposiciones de las partes componentes para interajustarse entre sf y mantener las ventajas de concentricidad ofrecidas por la disposicion mostrada en la realizacion mostrada en los dibujos.
El uso del collar anular de posicionamiento o brida 60 permite que la carcasa de bomba 22 y el revestimiento lateral de carcasa 36 queden alineados con precision con la carcasa prensaestopas 70 y el arbol motor 42. En consecuencia, el impulsor 40 puede girar con precision dentro de la camara de bomba 72 y el revestimiento interno principal 34 para permitir de ese modo tolerancias de funcionamiento mucho mas estrechas entre el interior del revestimiento interno principal 34 y el impulsor 40, especialmente en el lado frontal de la bomba 8, como se describira en breve.
Ademas, la disposicion es una mejora con respecto a disposiciones de alojamiento de bomba convencionales debido a que tanto la carcasa prensaestopas 70 como el revestimiento de bomba 34 estan situados directamente con respecto al pedestal de bomba 10, mejorando asf la concentricidad de la bomba en funcionamiento. En las disposiciones de la tecnica anterior, el arbol gira en una carcasa de arbol que esta a su vez unida a un soporte de alojamiento de bomba. El soporte de alojamiento de bomba esta asociado con la carcasa de la bomba. Finalmente, la carcasa prensaestopas esta unida a la carcasa de bomba. Por lo tanto, la union entre el alojamiento de arbol y la carcasa prensaestopas en disposiciones de la tecnica anterior es indirecta, lo que deriva en un apilamiento de tolerancias que a menudo son una fuente de problemas tales como fugas, lo que exige el uso de empaquetaduras complicadas y demas.
En resumen, sin limitacion, la realizacion del pedestal o base de bomba 10 descrita en el presente documento tiene por lo menos las siguientes ventajas:
1. una sola espiga para unir y alinear la carcasa de bomba, los revestimientos de bomba y la carcasa prensaestopas con el eje de arbol de bomba sin depender de la alineacion de estos a traves de una serie de partes asociadas, que invariablemente causan desalineacion debido al apilamiento normal de tolerancias.
2. una espiga que se puede mecanizar en la misma operacion con el establecimiento de las partes en la maquina en el funcionamiento, ya que el orificio para el arbol y otros tienen diametros externo e interno sustancialmente paralelos.
3. un pedestal o base de bomba unitaria (de una sola pieza), que es mas facil de colar y de terminar a maquina. 4. una bomba con una mejor concentricidad general, si se utiliza un revestimiento de metal, este a su vez alinea el revestimiento de entrada frontal de bomba 38 (cojinete de garganta) con el arbol de bomba. Es decir, el arbol 42 se alinea concentricamente con el pedestal 10 y con la brida 58 y la espiga 60, lo que a su vez significa que la carcasa 24 y el revestimiento principal 34 se alinean directamente con el arbol 42, lo que a su vez significa que la carcasa frontal 28 y el revestimiento principal 34 se alinean con el arbol 42, de modo que el revestimiento frontal 38 y el arbol 42 (y el impulsor 40) estan en una mejor alineacion. Como resultado, el hueco entre el impulsor de bomba 40 y el revestimiento frontal 38 en la entrada de la bomba, se puede mantener por tanto concentrico y paralelo, es decir, la pared interna del revestimiento del lado frontal es paralela a la cara frontal giratoria del impulsor, lo que se traduce en una mejora de rendimiento de la bomba y en una reduccion de la incidencia de desgaste erosivo. La mejora de la concentricidad, por tanto, se extiende a toda la bomba.
5. en la disposicion mostrada, el arbol 42 esta fijado en posicion (es decir, para evitar el deslizamiento hacia o desde el alojamiento de bomba 20). La norma de la industria de bombas para lodos proporciona convencionalmente una posicion de arbol que se puede ajustar de manera deslizante en una direccion axial para ajustar la holgura de la bomba (entre el impulsor y el revestimiento frontal), sin embargo este metodo incrementa el numero de partes y el impulsor no se puede ajustar mientras la bomba esta funcionando. Ademas, en la practica de la industria, el ajuste de la posicion del arbol afecta a la alineacion del accionador, que tambien debe ser realineado, aunque rara vez se realinea debido al tiempo de mantenimiento adicional que se requiere para realizar los ajustes. La configuracion que se muestra en el presente documento proporciona un arbol no deslizante, ofrece menos partes y menos mantenimiento. Ademas, los cojinetes utilizados pueden soportar empuje en cualquier direccion dependiendo de la aplicacion de bomba y no se necesitan cojinetes con empuje especial.
Durante el montaje de una bomba por primera vez, la carcasa prensaestopas 70 y luego el revestimiento lateral de carcasa 36 se colocan sobre la primera superficie de posicionamiento 68 y en contacto entre sf y el montaje de la carcasa externa 24 mediante atornillado a la brida de montaje 58 puede ocurrir antes, entre medias o despues de esos dos pasos. A partir de entonces el revestimiento principal 34 se puede colocar por deslizamiento a lo largo de la segunda superficie de posicionamiento 66 hacia el pedestal 10 hasta que la parte anular extendida 84 del revestimiento interno principal (que esta dispuesto detras del extremo libre del collar anular de posicionamiento 60) coincida con la parte extendida 82 del revestimiento lateral de carcasa 36 y se alinee en su lugar en consecuencia, de modo que el revestimiento lateral de carcasa 36 quede en relacion mtima de interajuste entre la carcasa prensaestopas 70 y el revestimiento interno principal 34. Este mismo procedimiento se puede seguir a la inversa durante el mantenimiento o adaptacion de nuevos componentes de bomba sobre el pedestal o base 10.
Con referencia a las figuras 11a 15, se describira ahora los detalles de las caractensticas del pedestal o base de bomba 10. Las figuras 11a 15 ilustran el pedestal o base de bomba 10 con el alojamiento de bomba 20 retirado para proporcionar una mejor vista de los elementos de la base 10. Como ya se ha descrito en relacion a la figura 3, el pedestal o base 10 comprende un cuerpo principal 52 que incluye una parte de montaje de conjunto de cojinete para recibir al menos un conjunto de cojinete para el arbol motor de bomba 42, que se extiende a traves del mismo. El cuerpo principal 52 tiene una serie de orificios 55 que se extienden a traves del mismo para recibir el arbol motor 42. Como se ve mejor en la figura 12, el cuerpo principal 52 del pedestal o base de bomba 10 es hueco, teniendo una primera abertura 55 orientada hacia el primer extremo 54 de la base de bomba 10 y una segunda abertura 102 en el segundo extremo 103 de la base de bomba 10. Una brida posterior 122 esta provista en el segundo extremo 103. La brida posterior 122 proporciona medios para la fijacion de una tapa extrema de un conjunto de cojinete 124, como se muestra en la figura 5, como se conoce en la tecnica. Una camara en forma de tambor 104 que tiene una pared interna generalmente cilmdrica 116 esta formada entre la primera abertura 55 y la segunda abertura 102. El arbol motor (no mostrado) de la bomba 8 se extiende a traves de la segunda abertura 102, a traves de la camara 104 y a traves de la primera abertura 55, como se describe mas adelante. Un primer espacio anular 73 se forma en el cuerpo principal 52 hacia el primer extremo 54 de la base de bomba 10 y un segundo espacio anular 79 se forma hacia el segundo extremo 102 de la base de bomba 10. El primer espacio anular 73 y el segundo espacio anular 79 estan estructurados como zonas de recepcion para que cada una reciba un conjunto de cojinete de bolas o rodillos correspondiente (primer conjunto de cojinete 75 y un segundo conjunto de cojinete 77) alojados en su interior y a traves del cual se extiende el arbol motor. Los conjuntos de cojinete 75, 77 incluyen el arbol motor 42.
La camara 104 del cuerpo principal 52 esta dispuesta para proporcionar un elemento de retencion para un lubricante que lubrique los conjuntos de cojinete 75, 77. Un carter 106 esta provisto en el fondo de la camara 104. Como se ve mejor en las figuras 12 y 13, el cuerpo principal 52 puede estar formado con un puerto de ventilacion 108 a traves del cual puede introducirse un lubricante en la camara 104, o a traves del cual puede ventilarse la presion en la camara 104. El cuerpo principal 52 tambien puede estar estructurado con un puerto de drenaje 110 para drenar lubricante desde el cuerpo principal 52. Ademas, el cuerpo principal 52 puede estar estructurado con una ventana 112 o un dispositivo similar para comprobar o determinar el nivel de lubricante en la camara 104.
El pedestal o base de bomba 10 puede estar adaptado para retener diferentes tipos de lubricantes. Es decir, la camara 104 y el carter 106 pueden adaptarse al uso de lubricantes fluidos, tales como aceite. Alternativamente, pueden utilizarse lubricantes mas viscosos tales como grasa para lubricar los cojinetes y, con este fin, pueden colocarse dispositivos de retencion de lubricante 114 dentro del cuerpo principal 52, adyacentes al primer espacio anular 73 y al segundo espacio anular 79 para asegurar un contacto adecuado entre un lubricante mas viscoso y los conjuntos de cojinete 75, 77 alojados dentro de los respectivos espacios anulares 73, 79, formando una barrera parcial entre los conjuntos de cojinete 75, 77 situados en los respectivos espacios anulares 73, 79 y el carter 106, como se describe a continuacion.
El primer espacio anular 73 esta demarcado desde la camara 104 mediante una primera parte de resalte de pared 118 que se extiende desde la pared interna 116 hacia la lmea central axial de la base del alojamiento 10. El segundo espacio anular 79 esta demarcado desde la camara 104 mediante una segunda parte de resalte de pared 120 que se extiende tambien desde la pared interna 116 hacia la lmea central de la base del alojamiento 10.
Cada dispositivo de retencion de lubricante comprende una pared de barrera anular en forma de parte de anillo 126, como se muestra mejor en las figuras 14 y 15, que tiene un borde circunferencial externo 128. Como se muestra en la figura 13, el borde circunferencial externo 128 del dispositivo de retencion de lubricante 114 esta dimensionado para ser recibido dentro de una ranura 130, 132 formada, respectivamente, en la primera parte de pared 118 y la segunda parte de pared 120. El dispositivo de retencion de lubricante 114 esta hecho de un material que imparte una rigidez sustancial a la parte de anillo 126. En una realizacion particularmente adecuada, el dispositivo de retencion de lubricante 114 esta hecho de un material que, aunque suficientemente ngido, tiene un modulo de elasticidad suficiente para hacer que la parte de anillo 126 sea suficientemente flexible, de modo que el borde circunferencial 128 puede colocarse y retirarse de su posicion dentro de la ranura 130, 132.
Cada dispositivo de retencion de lubricante 114 tambien se forma con una brida basal 134 que se extiende lateralmente desde la parte de anillo 126 y que, como se ilustra mejor en las figuras 12 y 13, cuando esta en uso esta dimensionada para extenderse (o superponerse) sobre un primer canal 136 y un segundo canal 138 correspondiente adyacente al carter 106 para regular el movimiento del lubricante que sale por una primera ranura de drenaje 140 (en la base del primer espacio anular 73) y por una segunda ranura de drenaje 142 (en la base del segundo espacio anular 79) que conduce hacia el carter 106. En uso, un borde externo libre de la brida basal 134 se apoya en los respectivos conjuntos de cojinete 75, 77.
En funcionamiento, es deseable que un material lubricante relativamente mas viscoso tal como grasa se mantenga en circulacion en la zona de los conjuntos de cojinete 75, 77 y no se acumule en el carter 106 o en la base o pedestal 10. El lubricante que esta en contacto con el conjunto de cojinete 75 alojado dentro del primer espacio anular 73 se desplaza normalmente, por gravedad, hacia la primera ranura de drenaje 140 y luego se desplaza por un primer canal 136 que esta en comunicacion fluida con el carter 106. Asimismo, el lubricante que esta en contacto con el conjunto de cojinete alojado dentro del segundo espacio anular 79 se desplaza normalmente, por gravedad, hacia la segunda ranura de drenaje 142 y luego se desplaza por un segundo canal 138 que esta en comunicacion fluida con el carter 106. Cuando estan en posicion, los dispositivos de retencion de lubricante 114 estan disenados para retener lubricante en contacto con los respectivos conjuntos de cojinete 75, 77 en los espacios anulares primero y segundo 73, 79. Es decir, la parte de anillo 126 de los dispositivos de retencion de lubricante 114 actua para retener grasa en contacto con el conjunto de cojinete de modo que la grasa no se desplace hacia el carter 106. La brida basal 134 restringe el flujo de fluido que entra en los canales primero 136 o segundo 138. En consecuencia, los cojinetes se lubrican adecuadamente al asegurar suficiente tiempo de contacto y retencion entre el conjunto de cojinete y la grasa (o sustancia similar a la grasa).
Alternativamente, si un fluido que fluye, tal como aceite, se utiliza como el lubricante, los dispositivos de retencion de lubricante 114 se desmontan por completo para permitir que el fluido que fluye, tal como aceite, sea usado como el lubricante para lubricar los conjuntos de cojinete 75, 77. Esto permite que el aceite u otro lubricante que fluye este en contacto libre con los conjuntos de cojinete 75, 77, lo que puede ser adecuado y deseable en ciertas aplicaciones. La presente disposicion de dispositivos de retencion de lubricante desmontables 114 significa que los mismos cojinetes pueden ser lubricados con grasa o bien con aceite. Con el fin de lograr esto, ya que el volumen interno del bastidor es normalmente grande y la lubricacion con grasa se perdena demasiado facilmente desde los cojinetes (lo que podna derivar en la reduccion de la vida util del cojinete), los dispositivos de retencion de lubricante de encaje a presion 114 (tambien conocidos como dispositivos de retencion de grasa) se colocan para contener la grasa en las proximidades de los respectivos conjuntos de cojinete 75, 77. Por otra parte, el aceite requiere espacio para fluir y para formar un bano que sumerja parcialmente un cojinete en uso. En tales casos, los dispositivos de retencion de grasa 114 no son necesarios en absoluto y, si estan presentes, podnan hacer que el aceite se deposite en la zona del cojinete, produciendo asf un exceso de agitacion y calentamiento. Ambas condiciones reducinan la vida util del cojinete.
Con referencia a los dibujos, a continuacion se describen mas detalles de las caractensticas del revestimiento interno principal de bomba 34 y los detalles del pasador de fijacion 63. Las figuras 18 a 22 ilustran el pasador de fijacion 63, y las figuras 16 y 17 ilustran la posicion del pasador de fijacion 63 en uso con el conjunto de bomba. Las figuras 3, 16, 17, 55 y 56 ilustran el revestimiento principal de bomba 34. Las figuras 57 y 58 ilustran una vista en perspectiva despiezada del alojamiento de bomba que muestra dos posibles configuraciones de la colocacion del revestimiento interno principal 34 durante el mantenimiento de la bomba.
Como se ha descrito anteriormente, para colocar el revestimiento interno principal 34 con respecto al pedestal 10, asf como a la parte de carcasa lateral 24, se proporcionan cuatro pasadores de posicionamiento y de fijacion independientes 63. En otras realizaciones se preve que pueden utilizarse mas o menos de cuatro pasadores de fijacion 63. Como se muestra en los dibujos, el revestimiento interno principal 34 se coloca dentro de la carcasa de bomba 22 y, en general reviste la camara central de la bomba 8 en la que esta colocado un impulsor 40 para su rotacion, como se conoce en la tecnica. El revestimiento interno principal 34 puede estar hecho de varios materiales diferentes que imparten resistencia al desgaste. Un material especialmente utilizado comunmente es un material elastomerico.
Como ya se ha descrito, el seguidor anular 88 esta formado con un labio que se extiende radialmente 92 y que tiene una cara 94 orientada en direccion opuesta a brida de montaje 58 del pedestal 10. La cara 94 del labio 92 esta inclinada desde un plano que es perpendicular al eje de rotacion de la bomba 8. Como se muestra en la figura 17, un pasador de acoplamiento y fijacion 63 se coloca a traves del orificio 62 en la brida de montaje 58 del pedestal 10 y en la abertura 96 de la parte de carcasa lateral 24 para acoplar el labio 92 del revestimiento interno principal 34.
La configuracion estructural del pasador de fijacion 63 se muestra en las figuras 18 a 22. El pasador de fijacion 63 incluye un vastago 144 que tiene una cabeza 98 en un extremo 148 y un elemento operable con herramienta 150 en el otro extremo 152. El vastago 144 incluye una seccion de cuello 154 y la cabeza 98 incluye una superficie de leva 156 sobre la misma. La superficie de leva 156 incluye un borde delantero 158, una primera seccion 160 y una segunda seccion 162 que termina en un resalte 164. La cabeza 98 tiene una seccion de superficie plana 166 adyacente al borde delantero 158 de la superficie de leva 156 y tambien adyacente al resalte 164. Como puede verse en los dibujos, la primera seccion 160 de la superficie de leva 156 tiene mayor inclinacion en comparacion con la segunda seccion 162. La superficie de leva 156 es generalmente en espiral, en forma de tornillo o helicoidal en una direccion opuesta a un extremo 148. La cabeza 98 incluye ademas un extremo libre posicionador perfilado 168 en el otro extremo 152.
Como se muestra en las figuras 16 y 17 el pasador de fijacion 63 es recibido dentro de la abertura u orificio 96 en la parte de carcasa lateral 24, teniendo la abertura 96 una cavidad extrema terminal configurada (o extremo ciego) 100 con una seccion perfilada que coopera con la seccion de extremo libre perfilada o de posicionamiento de extremo terminal 168 de la cabeza 98 del pasador de fijacion 63. La superficie de leva esta adaptada para acoplarse con la parte de seguidor 88 del revestimiento interno principal 34. El seguidor 88 adopta la forma de una brida anular que se extiende axialmente desde el lado del revestimiento interno principal 34 y que comprende una ranura circunferencial anular 170 definida por el labio que se extiende radialmente 92, donde la cara 94 del labio 92 esta inclinada desde un plano que es perpendicular al eje de rotacion de la bomba.
Cuando esta desplegado en uso, el pasador de fijacion 63 se inserta a traves de la abertura 62 de la brida de montaje 58 y la seccion de superficie plana 166 esta dimensionada para permitir que la cabeza 98 pase sobre el borde externo del labio que se extiende radialmente 92 en el lado del revestimiento interno principal 34 cuando el pasador de fijacion 63 esta en la orientacion correcta. El pasador de fijacion 63 tiene un extremo libre de posicionamiento, perfilado 168 con forma conica que corresponde a la parte inferior conica del extremo ciego 100 de la abertura 92. Cuando se inserta el pasador de fijacion 63, su extremo terminal 168 coincide con y se asienta en la parte inferior del extremo ciego 100, y el pasador de fijacion 63 puede entonces girarse con una llave inglesa o herramienta similar. El contacto entre el extremo libre 168 del pasador de fijacion 63 y el extremo ciego 100 asegura la colocacion correcta de la superficie de leva 156 con respecto al labio 92 del revestimiento interno principal 34, y proporciona un dispositivo de posicionamiento para el pasador de fijacion 63.
A medida que el pasador de fijacion 63 es girado, la superficie de leva helicoidal 156 se acopla con el extremo externo de la ranura 170 en la brida lateral del revestimiento interno principal 34. Debido a que la ranura 170 tiene una cara interna inclinada 94, a medida que el pasador de fijacion 63 es girado, la superficie de leva helicoidal 156 comienza a hacer contacto con y se apoya en el revestimiento interno principal 34 provocando un movimiento correspondiente a la parte de carcasa lateral 24 (para acercar el revestimiento interno principal 34 mas hacia la parte de carcasa lateral 24 en un desplazamiento axial). El empuje resultante tambien fuerza el extremo del pasador de fijacion 63 para que se ponga en contacto con la parte inferior del extremo ciego 100 en la abertura 92 de la parte de carcasa de bomba 24 y para que gire. En consecuencia, el pasador de fijacion 63 se bloquea en su sitio a medida que el resalte 164 de la cabeza 98 hace contacto con el labio 92 para detener su rotacion. La ranura 170 y el extremo de cabeza 98 del pasador de fijacion 63 estan dimensionados de manera que el pasador de fijacion 63 se bloquea, despues de solo alrededor de 180 grados de rotacion. El paso mas lento en la parte extrema 162 de la superficie de leva 156 ayuda a bloquear el pasador de fijacion 63 y tambien evita que se afloje.
El pasador de fijacion 63 es autoblocante y no se afloja hasta que sea liberado por la rotacion contraria del pasador de fijacion 63 mediante el uso de una herramienta. A fin de que gire el pasador de fijacion 63, el extremo de recepcion de herramienta 66 puede estar configurado para recibir una herramienta, y como se ilustra, el extremo de recepcion de herramienta 66 se puede formar con una cabeza hexagonal para recibir una llave inglesa u otra llave. El extremo de recepcion de herramienta 66 puede estar configurado con cualquier otra forma o dimension o dispositivo adecuado para recibir una herramienta que pueda hacer girar el pasador de fijacion 63.
Una pluralidad de agujeros 62 estan formados alrededor de la brida de montaje 58 del pedestal 10, y una pluralidad de aberturas 96 estan formadas en la parte de carcasa lateral de bomba 24 para recibir una pluralidad de pasadores de fijacion 63 en posicion a su traves para asegurar el revestimiento interno principal 34 en su sitio, como se ha descrito. Aunque el pasador de fijacion 63 se describe e ilustra aqrn en lo que se refiere a asegurar el revestimiento interno principal 34 en el lado de accionamiento de la parte de carcasa de bomba 24, el pasador de fijacion 63 y los elementos cooperantes estan tambien adaptados para asegurar el lado opuesto del revestimiento interno principal 34 a la parte de carcasa de bomba 26, como se muestra en las figuras 16, 16C y 58. Esto es porque el revestimiento 34 tiene una disposicion similar de seguidor 88 y ranura 170 en su lado opuesto, como se describira a continuacion. El revestimiento interno principal 34 que se muestra en la figura 3 esta dispuesto con aberturas 31 y 32 en lados opuestos del mismo, una de las cuales 31 proporciona una abertura de entrada para la introduccion de un flujo de material en la camara de bombeo principal 34. La otra abertura 32 proporciona la introduccion del arbol motor 42 usado para accionar de forma giratoria el impulsor 40 que esta dispuesto dentro del revestimiento interno principal 34. El revestimiento interno principal 34 tiene forma de voluta con un orificio de salida de descarga 30 y un cuerpo principal que tiene en general forma de neumatico de coche.
Cada una de las aberturas laterales 31 y 32 del revestimiento interno principal 34 esta rodeada por bridas continuas circunferenciales similares que sobresalen hacia fuera teniendo cada una un labio que se extiende radialmente 92 y una ranura 170 definida por el labio 92. Las ranuras 170 tienen una cara lateral inclinada 94 que puede actuar como un seguidor 88 y la cara lateral inclinada esta adaptada para cooperar con un pasador de fijacion 63, como se ilustra en la figura 17, que se utiliza para encajar el revestimiento principal 34 en otro componente del conjunto de bomba. Es la cara inclinada 94 del labio 92 la que permite el acoplamiento del revestimiento interno principal 34 con otros componentes.
Las figuras 57 y 58 ilustran una vista en perspectiva despiezada del alojamiento de bomba que muestra dos posibles configuraciones para asegurar el revestimiento interno principal 34 durante el mantenimiento de la bomba. Las bridas continuas circunferenciales que sobresalen hacia fuera, teniendo cada una de ellas un labio que se extiende radialmente 92 y una ranura 170, se muestran en ambos lados del revestimiento de voluta 34 - en la figura 57, el revestimiento de voluta 34 es mantenido por los pasadores de fijacion 63 en la parte lateral de carcasa 24 (placa de bastidor), y en la figura 58 el revestimiento de voluta 34 es mantenido por los pasadores de fijacion 63 en la parte lateral de carcasa 26 (placa de cubierta). En ambos casos es el acoplamiento del pasador de fijacion 63 con el labio que se extiende radialmente 92 el que permite estas configuraciones, con la ventaja durante el mantenimiento de poder acceder al revestimiento frontal 38, como se muestra en la figura 57 y de poder acceder libremente al impulsor 40 y al revestimiento posterior 36, en la configuracion mostrada en la figura 58, sin la necesidad de desmontar toda la bomba. El revestimiento de voluta 34 se puede liberar y extraer facilmente de una de las partes laterales 24, 26 y mantenerse o retenerse en una u otra de las respectivas partes laterales 24, 26
Como se muestra en las figuras 3, 50, 51, 52 y 57, hay otra ranura periferica 172 que se extiende alrededor de la superficie circunferencial interna de las bridas laterales de la voluta que sobresale hacia fuera, en el lado de las bridas opuesto al lado que tiene el labio 92 y la ranura 170. Esta ranura 172 esta adaptada para recibir una junta de estanqueidad, como se ilustra en las figuras y como se describe aqrn.
Con referencia a los dibujos, a continuacion se describen mas detalles de las caractensticas del alojamiento de camara de estanqueidad de bomba. En este sentido, las figuras 23 a 34 ilustran la carcasa prensaestopas 70 que esta colocada en uso alrededor del arbol motor 42 y proporciona un conjunto de estanqueidad de arbol alrededor del arbol motor 42. La carcasa prensaestopas tambien se muestra en la figura 3.
La figura 23 ilustra un conjunto de estanqueidad que comprende una carcasa prensaestopas 70 que tiene una seccion central 174 y una seccion de pared que se extiende en general radialmente 176. La seccion de pared 176 tiene un primer lado 178, que esta orientado generalmente hacia la camara de bombeo de la bomba cuando la bomba esta montada, y un segundo lado 180, que esta orientado generalmente hacia el lado de accionamiento de la bomba cuando la bomba esta montada.
Un orificio centralizado 182 se extiende a traves de la seccion central 174 de la carcasa prensaestopas 70 y tiene una superficie interna que se extiende axialmente 184 (tambien se muestra en la figura 24). El orificio 182 esta adaptado para recibir un arbol motor 42 a traves del mismo. Un manguito de arbol 186 puede opcionalmente colocarse alrededor del arbol motor 42, como se muestra en las figuras 1 y 2.
Se proporciona un espacio anular 188 entre la superficie externa 190 del manguito de arbol 186 y la superficie interna 184 del orificio 182. El espacio anular 188 esta adaptado para recibir material de empaquetadura, que se muestra aqu como anillos de empaquetadura 192 solo a modo de un ejemplo de material de empaquetadura. Un anillo de cierre hidraulico 194 tambien esta colocado en el espacio anular 188. Al menos un canal de fluido 196 esta formado en la carcasa prensaestopas 70, que tiene una abertura externa 198 colocada cerca de la seccion central 174, como se ilustra mejor en las figuras 25 y 26, y una abertura interna 200 que termina en alineacion con el anillo de cierre hidraulico 194. Esta disposicion facilita la inyeccion de agua a traves del canal de fluido 196 en la zona de los anillos de empaquetadura 192.
La figura 23 representa una primera realizacion de la carcasa prensaestopas 70 en la que el anillo de cierre hidraulico 194 esta colocado hacia el un extremo del espacio anular 188. La figura 24 representa una segunda realizacion del alojamiento de estanqueidad en el que el anillo de cierre hidraulico 194 esta colocado entre medias de los anillos de empaquetadura 192. Esta disposicion puede proporcionar capacidades de vaciado de fluido que son mas adecuadas para algunas aplicaciones.
Un prensaestopas 202 esta dispuesto en el extremo externo del orificio 182 y esta adaptado para ponerse en contacto con el material de empaquetadura 192 para comprimir el material de empaquetadura dentro del espacio anular 188. El prensaestopas 202 esta asegurado en su sitio con respecto al espacio anular 188 y al material de empaquetadura 192 mediante pernos ajustables 204, que enganchan el prensaestopas 202 y lo unen con abrazaderas de montura 206 que estan formadas en la seccion central 174 de la carcasa prensaestopas 70, como se ve mejor en las figuras 25 y 26. La posicion axial del prensaestopas 202 se puede ajustar de manera selectiva mediante el ajuste de los pernos 204.
La carcasa prensaestopas 70 esta configurada con medios para elevarla y transportarla a su posicion alrededor del arbol motor 42 cuando la bomba 8 se esta montado o desmontado. La carcasa prensaestopas 70 esta estructurada con un elemento de retencion 208 que rodea el orificio centralizado 182, como se muestra en las figuras 27 y 28. El elemento de retencion 208 es generalmente una formacion de anillo 210 que puede estar mtegramente formada con la carcasa prensaestopas 70, tal como por colada o moldeo, o puede ser una pieza individual que se fija a la carcasa prensaestopas 70 de cualquier manera adecuada, alrededor del orificio centralizado 182.
Como se muestra en la figura 23, la formacion de anillo 210 esta configurada con un labio inclinado y que se extiende hacia fuera que se ensancha en direccion opuesta al orificio 182. El labio proporciona una superficie de apoyo 212 o cara de apoyo inclinada en la que podna colocarse un elemento de elevacion para asir la carcasa prensaestopas 70, como se explica de manera mas completa a continuacion. El labio se extiende hacia fuera desde una pared que se extiende axialmente 214 del orificio 182. La pared 214 forma un anillo 216 cuyo diametro esta dimensionado para ponerse en contacto con el arbol motor 42 o manguito de eje 186, como se representa en la figura 23.
Se observa ademas en las figuras 23 y 24, que un resalte que se extiende radialmente 218 esta situado adyacente a la pared que se extiende axialmente 214 y forma un extremo interior del espacio anular 188. El resalte 218 y la pared 214 forman un limitador o casquillo de estrangulamiento 220 para el espacio anular 188, de manera que el fluido introducido en el espacio anular 188 a traves del canal de fluido 196 y el anillo de cierre hidraulico 194 tiene limitada su entrada en la camara de bombeo. Debido a la mejora de la concentricidad de los componentes de la bomba realizados por las diferentes disposiciones interajustadas ya descritas para reducir la incidencia de apilamiento de tolerancias, el casquillo de estrangulamiento 220 puede colocarse en una relacion estrecha de orientacion con el exterior del arbol motor 42 o manguito de arbol 186, para limitar el agua que entra en la camara de bombeo.
Se preve que el mismo tipo de elemento de retencion que rodea el orificio centralizado en una formacion general de anillo tambien se puede aplicar a otras formas de alojamiento de estanqueidad, por ejemplo, en un anillo expulsor y tambien se puede aplicar para facilitar la elevacion y el desplazamiento del revestimiento posterior 36.
Las figuras 29 a 34 ilustran un dispositivo de elevacion 222 que esta disenado para conectarlo al conjunto de estanqueidad mediante la formacion del elemento de retencion 208 para elevar, transportar y alinear el conjunto de estanqueidad. El dispositivo de elevacion 222 comprende dos vigas en angulo 224 que se fijan entre sf en una disposicion separada que forma una parte de cuerpo principal alargada 226 del dispositivo de elevacion 222. Un primer brazo de montaje 228 y un segundo brazo de montaje 230 se fijan al cuerpo principal 226 y proporcionan medios con los cuales el dispositivo de elevacion 222 puede unirse a una grua u otro aparato adecuado para facilitar el desplazamiento y la colocacion del mismo. Las dos vigas en angulo 224 pueden, mas adecuadamente, fijarse a los brazos de montaje 228, 230, con medios tales como soldadura, pernos, remaches u otros medios adecuados. Tres brazos o mordazas de sujecion 232, 234, 236 estan montados funcionalmente en el cuerpo principal 226 y se extienden hacia fuera desde el mismo. La mordazas de sujecion mas bajas 234 y 236 estan aseguradas de manera fija a las respectivas vigas en angulo 224 del cuerpo principal 226, como se muestra en la figura 31, y la mordaza de sujecion superior 232 se puede ajustar con respecto al largo longitudinal del cuerpo principal 226. El ajuste de la mordaza de sujecion 232 se consigue con un aparato de ajuste 238 en el dispositivo de elevacion 222 que comprende una abrazadera fija 240 fijada al cuerpo principal 226 con pernos 242, y una abrazadera deslizable 244 que esta situada entre las dos vigas en angulo 224 y se puede desplazar entre las mismas. La abrazadera deslizable 244 esta conectada a la abrazadera fija 240 mediante una varilla roscada 246 que se extiende tanto a traves de la abrazadera deslizable 244 como de la abrazadera fija 240, como se muestra en las figuras 29 y 30. La abrazadera deslizable 244 se desplaza con respecto a la abrazadera fija 240 haciendo girar las tuercas 248 y 250 en una direccion adecuada para efectuar el desplazamiento de la abrazadera deslizable 244, y por tanto de la mordaza de sujecion 232.
Se puede ver en las figuras 29, 32 y 34 que cada una de las mordazas de sujecion 232, 234, 236 esta estructurada con un extremo en forma de gancho 252 que esta configurado para enganchar el labio de la formacion de anillo 210 del elemento de retencion 208 en el alojamiento de estanqueidad. En particular, las figuras 32 a 34 muestran solo las mordazas de sujecion 232, 234, 236 en posicion con respecto al elemento de retencion 208, habiendose retirado los otros componentes del dispositivo de elevacion 222 para facilitar la vista y la explicacion. En particular, se puede ver que el extremo de tipo gancho 252 de cada elemento de retencion 232, 234, 236 esta estructurado para ponerse en contacto con la superficie de apoyo 212 del labio.
Puede observarse ademas en las figuras 29, 32 y 33 que las mordazas de sujecion 232, 234 y 236 generalmente estan dispuestas para enganchar el elemento de retencion 208 por tres puntos alrededor de la circunferencia del elemento de retencion 208 para asegurar la fijacion estable del dispositivo de elevacion 222. La carcasa prensaestopas 70 se fija al dispositivo de elevacion 222 con el primer brazo de sujecion 232, mediante la operacion de la abrazadera deslizable 244, para ser separada de las otras dos mordazas de sujecion 234 y 236. El elemento de retencion 208 es entonces enganchado por los extremos en forma de gancho de las mordazas de sujecion 234 y 236. Mientras la carcasa prensaestopas 70 se mantiene en alineacion paralela con el cuerpo principal 226 del dispositivo de elevacion 222, la mordaza de sujecion 232 se desplaza de manera deslizante gracias a la abrazadera deslizable 244 para efectuar el enganche de su extremo de tipo gancho con el labio del elemento de retencion 208. El enganche seguro del elemento de retencion 208 mediante las mordazas de sujecion 232, 234, 236 se asegura apretando las tuercas 248, 250. La carcasa prensaestopas 70 puede entonces desplazarse a la posicion que rodea el arbol motor 42 y fijarse en su sitio con respecto a los otros componentes de la carcasa de bomba 22, como se conoce en la tecnica. El desenganche del dispositivo de elevacion 222 del elemento de retencion 208 se efectua mediante la inversion de las etapas citadas.
Con referencia a los dibujos, a continuacion se describen otras caractensticas de la carcasa externa de bomba 22. En este sentido, las figuras 35 a 39 y 40A y 40B ilustran un alojamiento de bomba 20 que generalmente comprende una carcasa externa 22 formada por dos partes laterales de carcasa o mitades 24, 26 (a veces tambien conocidas como la placa de bastidor y la placa de cubierta), que se unen entre sf alrededor de la periferia de las dos partes laterales de carcasa 24, 26.
Como se ha mencionado anteriormente con respecto a las figuras 1 y 2, las dos partes laterales de carcasa 24, 26 de la carcasa externa 22 se unen entre sf mediante pernos 46 situados alrededor de la periferia de las partes de carcasa 24, 26 cuando la bomba esta montada para su uso. Ademas, y como se muestra en las figuras 36 a 40A y 40B, las dos mitades laterales de carcasa 24, 26 se aseguran entre sf con una disposicion de junta de lengueta y ranura, de manera que cuando se ensamblan, las dos mitades de carcasa 24, 26 quedan alineadas concentricamente.
La primera carcasa lateral 24 esta configurada con un borde periferico externo 254 que tiene una cara radial 256, y la segunda carcasa lateral 26 tambien esta configurada con un borde periferico externo 258 que tiene una cara radial 260. Cuando se unen la primera carcasa lateral 24 y la segunda carcasa lateral 26, los respectivos bordes perifericos 254, 258 se aproximan y eso hace que se alineen y queden en contacto las respectivas caras 256, 258. Como se muestra en las figuras 35 a 38, cada una de las carcasas laterales 24, 26 esta formada alrededor del borde periferico 254, 258 con una pluralidad de rebordes 262 que se extienden radialmente hacia fuera desde el borde periferico 254, 258 de la respectiva carcasa lateral 24, 26. Cada uno de los rebordes 262 esta formado con una abertura 264 a traves de la cual se coloca un perno 46 en uso, para retener firmemente las dos carcasas laterales 24, 26 juntas en el montaje de la carcasa de bomba 22, como se representa en la figura 35. Una vista ampliada de los rebordes cooperantes unidos se muestra en la figura 39, con el perno 46 retirado de la abertura 264.
Las carcasas laterales 24, 26 estan estructuradas ademas con un aparato de posicionamiento 266, como se ve mejor en las figuras 37 y 38. El aparato de posicionamiento 266 esta situado generalmente proximo al borde periferico 254, 258 de cada carcasa lateral 24, 26. El aparato de posicionamiento 266 puede, en una realizacion particularmente adecuada, estar colocado en los rebordes 262 para facilitar la alineacion de las dos carcasas laterales 24, 26 y para asegurar que las carcasas laterales 24, 26 no se desplacen radialmente una con respecto a otra mientras se conectan entre sf durante el montaje o desmontaje de la carcasa de bomba 22.
El aparato de posicionamiento 266 puede comprender cualquier forma, diseno, configuracion o elemento que limite el desplazamiento radial de las dos carcasas laterales 24, 26 una con respecto a la otra. A modo de ejemplo, y en una realizacion particularmente adecuada como se muestra, el aparato de posicionamiento 266 comprende una pluralidad de elementos de alineacion 268 que se colocan en varios de los rebordes 262, cerca de la abertura 264 de ese reborde 262. Cada reborde 262 puede estar provisto de un elemento de alineacion 268, o, como se ilustra, menos de la totalidad de los rebordes pueden tener asociado un elemento de alineacion 268.
Cada elemento de alineacion 268 esta configurado con un borde de contacto 270 que esta orientado en alineacion generalmente paralela a la circunferencia 272 del borde periferico 254, 258 de tal manera que cuando el borde de contacto 270 de los elementos de alineacion cooperantes 268 coinciden entre sf en el montaje de la carcasa de bomba, las dos carcasas laterales 24, 26 no se pueden desplazar en un plano radial una con respecto a otra (es decir, en un plano perpendicular al eje central 35-35 de la carcasa de bomba 10, que se muestra en la figura 35). Cabe senalar que los bordes de contacto 270 pueden ser lineales como se muestra, o pueden tener una curvatura de radio seleccionado.
Como se ve mejor en las figuras 40A y 40B, en una realizacion ejemplar, los elementos de alineacion 268 pueden estar configurados como un campo en saliente 274 que se extiende axialmente hacia fuera desde la cara radial 256 del borde periferico 254. El campo en saliente 274 esta estructurado con un borde de contacto 270 que esta orientado hacia el eje central de la carcasa de bomba 22. El campo en saliente 274 se representa como formado en la carcasa de placa de bastidor 24 en la figura 40A. Un nervio en saliente 276 que se extiende axialmente hacia fuera desde la cara radial 254 de la carcasa de placa de cubierta 26 se muestra en la figura 40B y se estructura con un borde de contacto 270 que esta orientado en direccion opuesta al eje central de la bomba. Este borde de contacto 270 coincide con el borde de contacto 270 del campo en saliente 274 en la carcasa de placa de bastidor 24, cuando las dos carcasas laterales 24, 26 se juntan en el montaje. En particular, los campos en saliente 274 y los nervios en saliente 276 pueden estar situados en cualquiera de las dos carcasas laterales y no se limitan a estar situados en la primera carcasa lateral 24 y la segunda carcasa lateral 26 como se representa.
Ademas, se puede ver en las figuras 36 y 37 que la forma, el tamano, la dimension y la orientacion de cada uno de los campos en saliente 274 situados en la primera carcasa lateral 24 pueden variar. Es decir, algunos de los campos en saliente 274 generalmente pueden estar formados como formas triangulares, mientras que otros de los campos en saliente 274 pueden estar formados como rectangulos alargados de material que sobresale. La variacion en la forma, tamano, dimension y orientacion de cada uno de los campos en saliente 274 esta impuesta por el proceso de mecanizado que forma los campos en saliente 274. Debido a la forma de voluta de las carcasas laterales de bomba, la operacion de corte a maquina (que tiene su centro de radio en el eje central del alojamiento de bomba) corta una ranura circular que forma salientes en algunos de los rebordes, teniendo los salientes formas diferentes entre sf debido al modo de fabricacion. Las variaciones entre las formas de los campos en saliente 274 pueden facilitar la correcta alineacion de las dos carcasas laterales 24, 26 en el montaje y aseguran un desplazamiento delimitado entre sf.
La provision de los salientes y recesos cooperantes permite la facil alineacion de las dos carcasas laterales 24, 26 y de las aberturas de montaje 264 que reciben los pernos 46. Esto simplifica el montaje de la carcasa de bomba 22. Ademas, la correcta alineacion de las dos partes de carcasa 24, 26 tambien puede asegurar que la entrada de la bomba este alineada con el acceso al arbol de bomba. La alineacion de la entrada de bomba con el acceso al arbol asegura que la tolerancia entre el revestimiento frontal 38 y el impulsor de bomba 40 se mantenga sustancialmente concentrica y paralela dando asf como resultado un buen rendimiento y desgaste.
Se preven otras realizaciones de salientes y rebajes interajustados o cooperantes en las caras internas de las carcasas laterales que pueden funcionar para facilitar la alineacion correcta de las dos carcasas laterales 24, 26. Es particularmente util cuando el alojamiento de bomba incluye revestimientos elastomericos debido a que el material elastomerico no tiene resistencia suficiente para alinear las dos partes laterales (a diferencia de la situacion en la que se utiliza un revestimiento de voluta de metal en una sola pieza). Los salientes y rebajes que cooperan tambien pueden mejorar la resistencia de la carcasa externa 22 mediante la transferencia de fuerzas, choques o vibraciones que pueden ocurrir durante el uso de la bomba directamente de vuelta al pedestal de montaje o base 10 en el que esta montado el alojamiento de bomba 22.
Con referencia a los dibujos, se describen a continuacion otras caractensticas del ajuste de revestimiento de bomba. En este sentido, las figuras 41 a 52 ilustran varios conjuntos de ajuste para ajustar revestimientos frontales de bomba con respecto a las carcasas de bomba.
En la realizacion mostrada en las figuras 41 y 42, se muestra un conjunto de ajuste 278 que comprende un alojamiento 280 que forma parte de la mitad externa de carcasa de bomba 282. El conjunto de ajuste 278 incluye ademas un dispositivo de accionamiento que tiene un cuerpo principal con forma de elemento en forma de anillo 284 que tiene un borde 287 y una brida de montaje 288. Se proporciona una serie de rebordes 290 para recibir esparragos de montaje que aseguran el elemento en forma de anillo 284 en la cara frontal de la seccion de pared lateral 286 del revestimiento lateral 289. Un revestimiento principal de voluta 291 tambien se muestra colocado dentro de las mitades externas de carcasa de bomba, y que junto con los revestimientos laterales 289 forma una camara en la que gira un impulsor.
El conjunto de ajuste 278 incluye ademas secciones roscadas complementarias 292 y 294 en el elemento en forma de anillo 284 y en el alojamiento 280. La disposicion es tal que la rotacion del elemento en forma de anillo 284 causara el desplazamiento axial del mismo como resultado de la rotacion correspondiente entre las dos secciones roscadas 292 y 294. Se hace, por tanto, que el revestimiento lateral 289 (que esta unido a la brida de montaje 288 en el elemento en forma de anillo 284) se desplace axialmente, asf como de forma giratoria con respecto a la parte principal de carcasa 282.
El conjunto de ajuste 278 incluye ademas un mecanismo de transmision que comprende una rueda dentada 296 en el elemento en forma de anillo 284 del dispositivo de accionamiento y un pinon 298 montado de manera giratoria en un eje de pinon. Un cojinete 300 dentro del alojamiento 280 soporta el eje de pinon. Un accionador en forma de un mando de accionamiento manual 302 esta montado para girar en la cubierta extrema 304 del alojamiento 280, y esta dispuesto de manera que su rotacion cause la rotacion del eje de pinon y con ello la rotacion del dispositivo de accionamiento a traves de la rueda dentada 296. El mando 302 incluye una abertura 304 para recibir una herramienta tal como una herramienta de tipo llave de allen o similar para ayudar en la rotacion del pinon 298. La figura 41 muestra el revestimiento lateral 289 en una primera posicion con respecto a la parte principal de carcasa 282. La rotacion del mando accionador 302 causa la rotacion del pinon 298 que a su vez causa la rotacion de la rueda dentada 296. Se hace, por tanto, que el elemento en forma de anillo 284 gire y, como resultado, las partes roscadas 292 y 294 experimentan una rotacion correspondiente. El elemento en forma de anillo 284, por tanto, se desplaza axialmente junto con el revestimiento lateral 289 de la carcasa.
La figura 42 ilustra el mismo revestimiento lateral 289 en una posicion axialmente desplazada en comparacion con la posicion mostrada en la figura 41. Como se muestra en la figura 42, el desplazamiento axial del revestimiento lateral 289 produce un escalon 306 entre la pared periferica externa del revestimiento lateral 289 y el revestimiento principal de voluta 291. Tambien se crea un hueco 308 entre la seccion de entrada del revestimiento lateral 289 y la parte delantera del alojamiento 282. Una junta de estanqueidad elastomerica adecuada 310, que puede anclarse entre las partes puede estar prevista para estirar y cerrar de manera estanca entre medias para permitirle el movimiento axial y rotacional sin fugas desde el interior de la camara de bomba. Esta junta de estanqueidad circunferencial, continua se encuentra en una ranura en la superficie interna de las bridas laterales que se extienden lateralmente del revestimiento principal de voluta 291. La figura 43 es similar a la disposicion mostrada en las figuras 41 y 42, excepto que no hay brida 288 y los rebordes 290 estan asegurados en o forman parte integrante del lado inferior del borde 286.
Otras realizaciones ejemplares se describen mas adelante y en cada caso se han utilizado los mismos numeros de referencia para identificar las mismas partes descritas con referencia a las figuras 41 a 43. La figura 44 es una modificacion de la que se muestra en las figuras 41 a 43. En esta realizacion, existe una disposicion que proporciona un aumento de la relacion de reduccion a traves del mecanismo de transmision. En esta realizacion ejemplar, el eje de pinon esta extendido hacia fuera desde la carcasa 282 y tiene un campo excentrico 312 formado cerca de su extremo externo que esta descentrado de su principal eje de rotacion del arbol. En el campo excentrico 312 se coloca una rueda de tipo engranaje 314 que tiene un diametro externo formado con una serie de lobulos 316 de perfil ondulado adecuado que cooperan con lobulos en la cubierta extrema 318. A medida que se hace girar el eje de pinon, el diametro externo de los lobulos 316 se mueve de manera eficaz hacia el interior y hacia el exterior dependiendo de la posicion del campo excentrico 312 con respecto a la cubierta extrema 318. Solo los lobulos de la rueda de tipo engranaje que estan mas lejos de la lmea central del arbol se acoplan con los lobulos de la cubierta extrema 318. A medida que gira el arbol, este hace que la rueda de tipo engranaje gire y se deslice en la cubierta extrema fija 318. Dependiendo del diseno, una rotacion del arbol podna mover la rueda de tipo engranaje, proporcionando asf un solo lobulo, una alta relacion de reduccion. La rueda dentada esta unida al pinon. La rotacion del eje reducira la velocidad del pinon aunque tambien amplificara el par de torsion permitiendo de ese modo mayor control del proceso de ajuste.
Las figuras 45 y 46 ilustran una realizacion de la invencion. En esta realizacion, el dispositivo de accionamiento 320 comprende dos componentes 322 y 324 acoplados entre sf por rosca a traves de secciones roscadas 326 y 328. El componente de dispositivo de accionamiento 322 esta fijado a la parte de revestimiento lateral 289. El mecanismo de transmision incluye un engranaje de tornillo sin fin 330 montado en el alojamiento 280 y una corona helicoidal 332 en el lado externo del componente de dispositivo de accionamiento 324. La transmision de tornillo sin fin puede proporcionar una alta relacion de reduccion. A medida que se hace girar el engranaje de tornillo sin fin, el hace girar el componente externo 324 que a su vez hace que el componente interno 322 se mueva axialmente a traves de la rosca dispuesta entre medias de los componentes interno y externo. A medida que se hace girar el componente 324, este provoca un movimiento axial del componente interno 322, moviendo asf la parte de revestimiento lateral 289, ya sea hacia dentro o hacia fuera, cambiando asf el hueco entre el impulsor y la parte de revestimiento lateral 289.
Este mecanismo tambien puede incluir una disposicion para bloquear entre sf las partes interna y externa del dispositivo de accionamiento, de manera que no puedan moverse una respecto a otra. Segun se muestra, una palanca 334 con un pasador 336 configurado de manera que cuando se gira 180 grados permite que la fuerza de una placa de resorte empuje una placa de pasador, empuja los pasadores para que se acoplen de manera que el componente interno quede bloqueado con respecto al componente externo. Al girar el engranaje de tornillo sinfm con los componentes interno y externo bloqueados entre sf, se hace que gire tanto el componente interno como el externo, causando asf solo desplazamiento rotacional.
Otra realizacion ejemplar, que no forma parte de la invencion, se ilustra en la figura 47. En esta realizacion, el dispositivo de accionamiento comprende un piston con forma anular 338 dispuesto dentro de una cavidad 340 en el alojamiento. El piston 338 es generalmente rectangular en seccion transversal y tiene juntas toricas 342 en sus lados opuestos. La cavidad 340 puede llenarse con agua u otro fluido hidraulico adecuado o medio transmisor de presion. Un dispositivo de presurizacion se puede conectar a un puerto 344 para crear presion en la cavidad 340, proporcionando de este modo fuerza en el piston 338. La fuerza del piston 338 se transfiere directamente a la parte lateral de carcasa 289.
Para realizar el ajuste mas controlado, una pluralidad de rebordes elevados 346 y esparragos 348 estan unidos a la parte lateral de carcasa con tuercas 350 y un collar 352. Para efectuar el ajuste en este caso, las tuercas 350 se aflojan en la misma proporcion, la presion del fluido se aplica a traves del puerto 344, empujando asf la parte de revestimiento lateral de carcasa 289 dentro la bomba, en la misma cantidad fijada hasta que las tuercas 350 se apoyen en la superficie externa del alojamiento. Los esparragos de desplazamiento 348 senan entonces atornillados hacia fuera de manera que el collar 352 se apoye en la superficie interna del alojamiento y se vuelvan a apretar las tuercas 348. La presion de fluido podna entonces liberarse. La disposicion descrita anteriormente proporciona ajuste axial solo de la parte de revestimiento lateral 289.
Otra realizacion ejemplar se ilustra en la figura 48, que proporciona solo ajuste axial. En esta realizacion, un esparrago 354 esta adaptado para ser atornillado en y fijado en 356 a la parte lateral de carcasa y tiene un orificio central 358 y una valvula de no retorno adecuada 360 en su extremo externo. En el espacio que hay entre la parte lateral de carcasa y el alojamiento, hay una cavidad en la que se coloca un dispositivo de piston hidraulico 356 con partes internas y externas deslizandose una dentro de la otra y cerradas hermeticamente con medios adecuados tales como juntas toricas entre las partes externas e internas y entre el esparrago 354 y su orificio central. El fluido presurizado se aplica con medios adecuados a la valvula 360, que pasa por el orificio central 358 y presuriza la cavidad 362. La presion en la cavidad 362 aplica una carga axial para forzar la parte lateral de carcasa 289 hacia dentro, hacia el impulsor.
Normalmente habna una pluralidad de esparragos 354 y de camaras de presion asociadas 362 separadas generalmente de manera uniforme alrededor de la parte lateral de carcasa. Todas las camaras pueden ser presurizadas de manera uniforme al mismo tiempo mediante la interconexion de los esparragos 354 con tubenas de presion conectadas en su sitio de las valvulas individuales 360. Las camaras y la presion se disenanan para superar las cargas de presion interna dentro de la bomba cuando se ejecuten. La cantidad de desplazamiento se establecena presurizando toda la camara 362 por igual, aflojando parejamente las tuercas 364 una cantidad fija, luego aplicando mas presion para mover la parte lateral de carcasa 289 hacia dentro, una cantidad establecida. Otras disposiciones tambien senan posibles para fijar mecanicamente la parte lateral de carcasa en su posicion y no dependiendo del fluido y la presion en las camaras durante largos periodos de funcionamiento sin ajuste.
Otro ejemplo de realizacion se ilustra en la figura 49 que proporciona solo ajuste axial. En esta realizacion, el alojamiento externo 282 se monta de forma ajustable en la seccion de pared lateral de la parte lateral de carcasa 289 mediante una pluralidad conjuntos de ajuste 366. Cada conjunto 366 incluye un esparrago 368 fijado a rosca o de otra manera a la seccion de pared lateral 286 de la parte lateral 289. Cada esparrago 366 tiene un manguito 370 fijado en posicion axial sobre el mismo mediante una arandela 372 y una tuerca hexagonal 374. Una parte del manguito 370 tiene una rosca sobre el mismo.
El conjunto incluye ademas un segundo tubo o manguito 372 que tiene una base interna roscada y que esta dispuesta sobre el manguito 370. Un pinon de cadena 376 esta fijado a un extremo interno del manguito 372, estando dicho pinon de cadena 376 montado dentro de una camara en el alojamiento 282. Una funda protectora de caucho 378 esta dispuesta en el extremo externo del conjunto. La rotacion del manguito externo 372 causara la rotacion del manguito interno 370 que a su vez provoca el desplazamiento axial del esparrago 368 y, como tal, de la parte lateral de carcasa 289. Es deseable que una pluralidad de conjuntos esten provistos de los pinones de cadena 376 que estan siendo accionados por una cadena de transmision comun, asegurando el desplazamiento constante de cada uno de los esparragos.
Es concebible que cualquiera de estos mecanismos de desplazamiento axial tambien podna aplicarse secuencialmente con un mecanismo para desplazamiento rotacional del revestimiento lateral 289 con respecto al resto de la carcasa de bomba y del alojamiento externo. Es decir, el metodo para desplazamiento rotacional y axial de la parte de revestimiento lateral se puede lograr en un modo paso a paso, usando un procedimiento y un aparato que combina las dos fases o modos de (a) desplazamiento axial, seguido de (b) desplazamiento rotacional para lograr el resultado deseado de cerrar el hueco entre la parte delantera del revestimiento lateral y el impulsor. Por supuesto, el procedimiento paso a paso inverso tambien puede venir seguido de (a) desplazamiento rotacional del revestimiento lateral, seguido de (b) desplazamiento axial, para lograr el mismo resultado global deseado. Las realizaciones del aparato ya descrito en las figuras 41 a 46 ofrecen un desplazamiento combinado rotacional y axial con una accion de 'una vuelta' mediante un operario o un sistema de control en la bomba. Es decir, para las realizaciones descritas en las figuras 41 a 46, el desplazamiento rotacional y axial se produce de forma simultanea y, el acto de causar un desplazamiento rotacional del revestimiento frontal mediante algun mecanismo tambien dara como resultado el desplazamiento axial del revestimiento frontal, mientras que la bomba esta funcionando o cuando no lo esta. La accion de 'una vuelta' puede, en algunas realizaciones, lograrse mediante un operario que gire un accionador en un punto para obtener el resultado deseado.
Con referencia a las figuras 50 a 52, se ilustra otra forma de un conjunto de ajuste de un tipo similar al mostrado en las figuras 41 a 46. En las figuras 50 a 52, solo se muestra la mitad del alojamiento externo 12 de la bomba 10. Cuando se ensambla con otra mitad, se proporciona un alojamiento externo como se ha descrito con referencia a las figuras 1 a 4.
La carcasa de bomba 20 tiene una disposicion de revestimiento que incluye una parte de revestimiento principal (o voluta) 34 y una parte de revestimiento lateral (revestimiento frontal) 38. La parte lateral 38 que tiene la forma que se muestra es un componente de entrada de la bomba frontal e incluye una seccion de pared lateral en forma de disco 380 y una seccion de entrada o conducto 382. Se proporciona una junta de estanqueidad 384 en una ranura 386, en una brida 388 del revestimiento principal de voluta 34.
En esta realizacion, el conjunto de ajuste comprende un dispositivo de accionamiento que incluye un elemento de acoplamiento en forma de anillo 390 que se puede asegurar a la parte lateral 38. El elemento de acoplamiento 390 esta adaptado para cooperar con el anillo de soporte 392 que esta montado en el alojamiento de carcasa frontal externa 26. El anillo de soporte 392 tiene una rosca (no mostrada) en su superficie de borde externa 394 que coopera con una rosca (no mostrada) en la superficie interna 396 del elemento de acoplamiento 390. La disposicion es tal que la rotacion del elemento 390 causara el desplazamiento axial del mismo como resultado de la rotacion correspondiente entre las dos secciones roscadas. Por consiguiente, la parte lateral de carcasa 38 es obligada a desplazarse axialmente, asf como de forma giratoria con respecto al alojamiento de la carcasa frontal 26.
El conjunto de ajuste incluye ademas una rueda dentada 398 que esta enchavetada al elemento en forma de anillo 390 del dispositivo de accionamiento a traves de la chaveta 400 y la ranura de chaveta 402 y un pinon 404 montado de manera giratoria en un eje de pinon. Un accionador en forma de mando accionable manualmente 406 montado para girar esta dispuesto de manera que la rotacion del mismo cause la rotacion del pinon 404 y con ello, la rotacion del dispositivo de accionamiento a traves de la rueda dentada 398.
Con referencia a las figuras 53 y 54, se muestra la parte de revestimiento lateral 38 (como tambien se muestra en las figuras 50 a 52) que incluye una seccion de pared lateral en forma de disco 380 que tiene una cara frontal 408 y una cara posterior 410. Una seccion de entrada o conducto 382 que es coaxial a la seccion 380 se extiende desde la cara frontal 408, terminando en una parte de extremo libre 412. La seccion de pared lateral en forma de disco 380 tiene un borde periferico 414. El borde 414 se extiende hacia delante de la cara frontal 408. La parte de extremo libre 412 y el borde 414 tienen superficies correspondientes mecanizadas 416, 418 que son paralelas al eje central con el fin de permitir tanto el movimiento de deslizamiento axial como el rotacional de la parte de revestimiento lateral 38 durante su ajuste operacional. Una nervadura de posicionamiento 420 se proporciona en la cara frontal 408.
La parte revestimiento lateral 38 se muestra en una posicion ajustada en las realizaciones particulares ilustradas en las figuras 51 y 52. En estas realizaciones particulares, la posicion de la parte lateral 38 se puede ajustar con respecto a la carcasa de bomba o el revestimiento principal interno 32. Segun se muestra, la parte lateral 38 incluye una lmea marcadora 422 en la seccion de entrada o conducto 382. La posicion de esta lmea 422 se puede ver a traves de un puerto de visualizacion. Como la parte lateral 38 se desgasta durante el funcionamiento de la bomba, su posicion se puede ajustar de manera que la parte quede mas cerca del impulsor. Cuando la lmea llega a una posicion particular, el operario sabra que la parte lateral 38 esta totalmente desgastada.
La figura 59 ilustra algunos resultados experimentales obtenidos con el conjunto de bomba mostrado en las figuras 1 y 2 cuando se usa para bombear un fluido. Un rendimiento de bomba centnfuga se representa normalmente con la altura (es decir, presion), la eficiencia o la altura de succion neta positiva NPSH (una caractenstica de la bomba) en el eje vertical y el flujo en el eje horizontal. Este grafico muestra curvas para cada uno de altura, eficiencia y NPSH, todo representado en un solo grafico.
Para bombas centnfugas a cualquier velocidad fija, la altura normalmente disminuye con el flujo. Mostrado en el grafico esta el rendimiento de una bomba de la tecnica anterior (mostrado en lmea discontinua), asf como de una de las nuevas bombas del tipo descrito en la presente descripcion (mostrado en lmea continua). La velocidad de la bomba de la tecnica anterior y de la nueva bomba esta representada de modo que sus curvas de altura frente a las curvas de flujo son casi coincidentes.
En el mismo grafico esta representada la curva de eficiencia de una bomba de la tecnica anterior y de la nueva bomba. En cada caso, la curva de eficiencia aumenta hasta un maximo y luego cae de manera concava. Con ambas bombas produciendo aproximadamente la misma ene^a de presion a cualquier flujo, la eficiencia de la nueva bomba es mayor que la de la tecnica anterior. La eficiencia es una medida de la potencia de salida (en terminos de altura y flujo) dividida por la potencia de entrada y es siempre menor de 100%. La nueva bomba es mas eficiente y puede producir la misma salida que la bomba de la tecnica anterior pero con menos potencia de entrada.
La cavitacion en una bomba se produce cuando la presion de entrada se reduce hasta el punto de ebullicion del fluido. El fluido hirviendo puede afectar drasticamente al rendimiento de las bombas a cualquier flujo. En el peor de los casos, el rendimiento puede caer. La nueva bomba es capaz de seguir funcionando con una presion de entrada mas baja que la misma capacidad de una bomba de la tecnica anterior, lo que significa que se puede aplicar a una gama mas amplia de aplicaciones, altitud sobre el nivel del mar y temperaturas del fluido antes de que su rendimiento se vea afectado por la cavitacion.
El conjunto de bomba y sus diferentes partes componentes y disposiciones, como se describe con referencia a las realizaciones espedficas ilustradas en los dibujos, ofrecen muchas ventajas con respecto a los conjuntos de bomba convencionales. Se ha descubierto que el conjunto de bomba proporciona una mejora de la eficiencia general, lo que puede derivar en una reduccion del consumo de potencia y en una reduccion en el desgaste de algunos de los componentes en comparacion con los conjuntos de bomba convencionales. Ademas el conjunto ofrece un facil mantenimiento y a intervalos mas largos de mantenimiento.
Volviendo ahora a los diferentes componentes y disposiciones, el soporte de alojamiento de bomba y la forma de union del conjunto de bomba y sus diferentes componentes a la misma, asegura que las partes esten dispuestas concentricamente, unas con respecto a otras y asegura que el arbol de bomba y el impulsor sean coaxiales con la parte lateral del revestimiento frontal. Los conjuntos de bomba convencionales son propensos a la desalineacion de estos componentes.
Ademas el conjunto de cojinete de la bomba y los dispositivos de retencion de lubricante asociados a la misma que se fijan a, o forman parte integrante del soporte de alojamiento de bomba, proporcionan una versatilidad que permite el uso opcional de lubricantes de viscosidades relativamente altas y bajas.
Las disposiciones convencionales ofrecen normalmente un solo tipo de lubricacion, ya que el diseno del alojamiento de cojinete depende en cierta medida de la si el lubricante es muy viscoso, por ejemplo grasa, o tiene baja viscosidad, por ejemplo aceite. Para cambiar de un tipo de lubricante a otro, normalmente se requiere un reemplazo total de alojamiento de cojinete, arbol y juntas de estanqueidad. La nueva disposicion permite usar ambos tipos de lubricantes en el mismo alojamiento de cojinete, sin ninguna necesidad de cambiar el alojamiento, arbol o juntas de estanqueidad. Solo uno de los componentes requiere ser cambiado y es el dispositivo de retencion de lubricante. Cuando los cojinetes se lubrican con aceite, normalmente hay un carter y los cojinetes se sumergen y son lubricados con el aceite. El aceite tambien se arroja alrededor del alojamiento generalmente para ayudar a la lubricacion. Se necesita un canal de retorno o similar para el aceite, ya que el aceite normalmente quedara atrapado entre el cojinete, la cubierta extrema del alojamiento de cojinete y la junta de estanqueidad de la cubierta extrema y necesita una trayectoria para que pueda volver al carter. Si el aceite no vuelve al carter, la presion puede acumularse y entonces el aceite puede obturar la junta de estanqueidad.
La lubricacion con grasa es diferente en que debe mantenerse muy cerca del cojinete para ser efectiva. Si se lanza fuera del cojinete y dentro del centro vacfo del alojamiento de cojinete, se pierde y el cojinete podna fallar debido a la falta de lubricacion. Por tanto, es importante proporcionar paredes laterales alrededor del cojinete para mantener la grasa muy cerca del cojinete. Esto se logra en la nueva disposicion con los dispositivos de retencion de lubricante en el lado interno del cojinete para impedir que la grasa escape al vacfo de la camara central. La grasa es retenida en el lado opuesto a los elementos de retencion de lubricante mediante las cubiertas extremas del alojamiento de cojinete y las juntas de estanqueidad del alojamiento. El dispositivo de retencion de lubricante, ademas de proporcionar una barrera para la grasa que puede escapar desde el lado del cojinete, tambien bloquea el canal de aceite y evita la perdida de grasa en esa zona.
Los dispositivos de retencion se pueden montar cuando se usa grasa y luego retirar si se necesita lubricante de aceite. Este es el unico cambio para permitir usar ambos tipos de lubricantes en el mismo conjunto de cojinete. Ademas, la nueva disposicion por la que un revestimiento interno de bomba se asegura en el alojamiento de bomba, como se describe en el presente documento, ofrece ventajas significativas con respecto a las tecnicas convencionales.
El lodo causa desgaste en bombas para lodo y es normal revestir el alojamiento de bomba con revestimientos de metal duro o elastomericos que puedan ser reemplazados despues de un penodo de uso. Los revestimientos desgastados afectan al rendimiento y a la vida util de las bombas, aunque si se reemplazan los revestimientos de bomba a intervalos regulares, el rendimiento de la bomba vuelve a una nueva condicion. Durante el montaje, es necesario fijar los revestimientos de bomba a la carcasa externa para proporcionar tanto ubicacion como fijacion, de manera que las partes queden retenidas de forma segura. Las disposiciones convencionales utilizan esparragos o pernos que se atornillan en los revestimientos y el esparrago pasa a traves de la carcasa de bomba y se utiliza una tuerca para fijarlo en el exterior de la carcasa. Los esparragos y pernos unidos al revestimiento tienen la desventaja de que reducen el espesor de desgaste de los revestimientos. Los insertos en revestimientos para orificios roscados tambien pueden crear dificultades de colada. Ademas las roscas de esparragos y los pernos pueden llegar a bloquearse o romperse en uso y son diffciles de mantener.
La nueva disposicion tal como la descrita, utiliza un pasador de acoplamiento que no reduce el espesor de desgaste del revestimiento y tambien evita los problemas relacionados con el mantenimiento de las roscas. El pasador de acoplamiento es mas facil de usar para fijar y colocar los revestimientos de bomba y es aplicable para su uso en algunos o en todos los revestimientos de cualquier material de desgaste.
Ademas, la disposicion del conjunto de alojamiento de junta de estanqueidad de bomba y del dispositivo de elevacion para su uso allf, tambien influye en la naturaleza ventajosa del conjunto de bomba.
Los conjuntos de junta de estanqueidad para bombas para lodo deben hacerse de materiales resistentes al desgaste y/o a la corrosion. Los conjuntos de junta de estanqueidad tambien deben ser lo suficientemente resistentes como para soportar la presion interna de la bomba y generalmente requieren una forma interna y contorno lisos para evitar el desgaste. El desgaste reducira la capacidad de soportar presion de los conjuntos de junta de estanqueidad. Los conjuntos de junta de estanqueidad normalmente se instalan y se retiran con una herramienta de elevacion y durante la elevacion, los conjuntos de junta estanqueidad deben asegurarse firmemente a la herramienta de elevacion. La tecnica anterior proporcionaba un inserto y/o un orificio roscado para permitir que el conjunto de junta de estanqueidad se atornillara a la herramienta de elevacion para asegurarlo. Sin embargo, el orificio roscado es un debilitamiento para la presion nominal y tambien es un punto de corrosion y desgaste.
La nueva disposicion proporciona un soporte que puede estar positivamente situado y bloqueado dentro de las mordazas ajustables de un dispositivo de elevacion. Este soporte puede ser liso para no afectar al desgaste o a la capacidad de presion del conjunto de junta de estanqueidad.
Ademas, el nuevo alojamiento de bomba y la forma de conexion de las dos partes de la misma ofrecen ventajas significativas con respecto a las disposiciones convencionales.
Las disposiciones convencionales tfpicamente tienen una junta lisa en las dos caras verticales de las mitades de la carcasa de bomba. Por tanto, la unica alineacion es a traves de pernos de carcasa y con la holgura entre los pernos de la carcasa y sus respectivos orificios es probable que la mitad frontal de la carcasa pueda desplazarse con respecto a la mitad posterior de la carcasa. La desalineacion de las dos mitades de la carcasa hace que el eje de entrada de la bomba se desplace fuera del centro con respecto a la mitad posterior de la carcasa. La entrada descentrada dara como resultado que el revestimiento de la parte delantera o el revestimiento del lado de entrada quede excentrico al centro de rotacion del impulsor. Un revestimiento excentrico afectara al hueco que hay entre el impulsor y el revestimiento frontal causando un aumento de recirculacion y perdidas internas mas altas que las normales.
La desalineacion de las dos mitades de la carcasa tambien afectara a la coincidencia de las juntas internas del revestimiento entre dos revestimientos elastomericos, de manera que habra un escalon creado entre los dos revestimientos, que de otro modo sena liso. Los escalones en las juntas de revestimiento causaran turbulencia extra y mayor desgaste que si la lmea de union fuera lisa, sin escalones. La desalineacion de las dos mitades de la carcasa tambien causara un escalon en la brida de descarga, lo que puede afectar a la alineacion de componentes internos dentro de la carcasa, asf como a cualquiera de los componentes de sellado en el lado de descarga.
Si se colocan las mitades de la carcasa con secciones de alineacion mecanizadas con precision, se alivian los problemas debidos a la falta de alineacion cuando se utilizan pernos de carcasa con ajuste holgado.
Finalmente, los nuevos dispositivos de ajuste, como los descritos, ofrecen ventajas significativas con respecto a las disposiciones convencionales.
El rendimiento y la vida util de bombas se relaciona directamente con el hueco que existe entre el impulsor giratorio y el revestimiento del lado frontal. Cuanto mayor sea el hueco, mayor sera el flujo de recirculacion desde la zona de alta presion en la carcasa de bomba a la entrada de la bomba. Este flujo de recirculacion reduce la eficiencia de la bomba y tambien aumenta la tasa de desgaste en el impulsor de la bomba y el revestimiento del lado frontal. Con el tiempo, a medida que el hueco se ensancha, mayor es la reduccion de rendimiento y mas alta la tasa de desgaste. Algunos revestimientos laterales convencionales se pueden ajustar axialmente, pero si el desgaste esta localizado, esto no ayuda mucho. Bolsillos desgaste localizado se haran mas grandes.
Las nuevas disposiciones permiten tanto el movimiento axial como el rotacional del revestimiento frontal de las bombas. El movimiento axial minimiza la anchura del hueco y la rotacion distribuye de manera mas uniforme el desgaste en el revestimiento frontal. Una consecuencia es que se puede mantener la geometna mmima del hueco durante un tiempo mas largo causando mucho menos disminucion de rendimiento y menos desgaste. El movimiento axial y/o movimiento de rotacion se pueden ajustar para adaptarse mejor a la aplicacion de las bombas, asf como a los materiales de construccion para minimizar el desgaste local. De manera ideal, el ajuste de revestimiento lateral debe realizarse mientras la bomba esta funcionando para evitar la perdida de produccion.
El aparato mencionado en este documento puede hacerse de cualquier material adecuado para conformarlo, formarlo o montarlo como se ha descrito, tal como material elastomerico; o metales duros con alto contenido en cromo o metales que han sido tratados (por ejemplo, templados) de manera que incluyan una microestructura de metal endurecido; o un material ceramico resistente al desgaste, que pueden proporcionar caractensticas de resistencia al desgaste adecuadas cuando se exponen a un flujo de materiales partfculados. Por ejemplo, la carcasa externa 22 puede formarse a partir de hierro fundido o ductil. Se proporciona una junta de estanqueidad 28 que puede tener forma de junta torica de caucho entre el borde periferico de los paneles laterales 36, 38 y el revestimiento principal 34. El revestimiento principal 34 y los revestimientos laterales 36, 38 pueden hacerse de material de aleacion alto en cromo.
En la descripcion anterior de las realizaciones preferidas, se ha recurrido a terminologfa espedfica por motivos de claridad. Sin embargo, no se pretende limitar la invencion a los terminos espedficos seleccionados de este modo, y se debe entender que cada termino espedfico incluye todos los equivalentes tecnicos que operan de una manera similar para lograr un proposito tecnico similar. Terminos tales como "delantero" y "trasero", "arriba" y “abajo” y similares se utilizan como palabras convenientes para proporcionar puntos de referencia y no se deben interpretar como terminos limitativos.
La invencion se define mediante las reivindicaciones adjuntas.

Claims (10)

REIVINDICACIONES
1. Una carcasa de bomba con un conjunto de ajuste para una bomba, incluyendo la bomba
un alojamiento externo (280) que encapsula la carcasa de bomba,
incluyendo la carcasa de bomba:
una parte principal (34, 291), y una parte lateral (38, 289) que tiene un eje principal y una seccion de pared lateral (286, 380) que se extiende lateralmente con relacion al eje principal, donde el conjunto de ajuste es accionable para provocar un desplazamiento relativo entre la parte lateral (38, 289) y la parte principal (34, 291) de la carcasa de bomba, incluyendo el conjunto de ajuste:
un dispositivo de accionamiento (284) y un accionador (302, 406) que se puede activar exteriormente del alojamiento externo (280) del dicho dispositivo de accionamiento que es accionable para provocar dicho desplazamiento relativo de la parte lateral (38, 289) en respuesta a la activacion de dicho accionador caracterizado por que dicho desplazamiento relativo es capaz de ser movimiento de rotacion que se efectua en una etapa operacional, y movimiento axial que se efectua en otra etapa operacional.
2. La carcasa de bomba con el conjunto de ajuste de acuerdo con la reivindicacion 1, en donde el dispositivo de accionamiento incluye un anillo anular interno (284, 390) conectado operativamente a la parte lateral, y un anillo anular externo (294, 394) coaxial con y superpuesto al anillo anular interno, teniendo cada anillo secciones roscadas cooperantes dispuestas de tal manera que, en otra etapa operativa, la rotacion del anillo anular externo provoca el desplazamiento axial del anillo anular interno.
3. La carcasa de bomba con conjunto de ajuste de acuerdo con la reivindicacion 2 que incluye un dispositivo de bloqueo operable para bloquear los anillos interno y externo juntos de modo que, en la primera etapa operacional, cuando estan bloqueados entre sf, se hace que los dos anillos giren juntos.
4. La carcasa de bomba con conjunto de ajuste de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, que incluye ademas un mecanismo de transmision operable para transmitir energfa desde el accionador a dicho dispositivo de accionamiento.
5. La carcasa de bomba con conjunto de ajuste de acuerdo con la reivindicacion 4, donde dicho mecanismo de transmision incluye un engranaje anular (296,398) en un elemento con forma de anillo y un pinon (298, 304) en acoplamiento engranado con el mismo, estando conectado operativamente dicho pinon a dicho accionador.
6. La carcasa de bomba con conjunto de ajuste de acuerdo con la reivindicacion 4, donde el mecanismo de transmision incluye un engranaje de tornillo sin fin y una rueda helicoidal asociada.
7. La carcasa de bomba con conjunto de ajuste de acuerdo con la reivindicacion 1, donde para la otra etapa operacional dicho desplazamiento relativo es efectuado por un dispositivo de accionamiento que comprende un elemento que se puede mover linealmente que en uso se puede mover axialmente y esta adaptado para actuar en la parte lateral.
8. La carcasa de la bomba con conjunto de ajuste de acuerdo con cualquier reivindicacion precedente, donde dicho desplazamiento relativo se puede efectuar mientras la bomba esta funcionando.
9. Una carcasa de bomba con conjunto de ajuste de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 4 o 5, donde el mecanismo de transmision comprende un pinon conectado operativamente al accionador y una rueda dentada conectada operativamente al dispositivo de accionamiento.
10. Una carcasa de bomba con conjunto de ajuste de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 4 o 6, donde el mecanismo de transmision comprende un engranaje de tornillo sin fin conectado operativamente al accionador y una rueda helicoidal conectada operativamente al dispositivo de accionamiento.
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