JPS58211595A - Thrust balancing apparatus for submergible pump - Google Patents
Thrust balancing apparatus for submergible pumpInfo
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- JPS58211595A JPS58211595A JP57094820A JP9482082A JPS58211595A JP S58211595 A JPS58211595 A JP S58211595A JP 57094820 A JP57094820 A JP 57094820A JP 9482082 A JP9482082 A JP 9482082A JP S58211595 A JPS58211595 A JP S58211595A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/04—Shafts or bearings, or assemblies thereof
- F04D29/041—Axial thrust balancing
- F04D29/0416—Axial thrust balancing balancing pistons
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Control Of Non-Positive-Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明Ｆｉサブマージプルポンプ、特に主インペラ部に
スラストバランス装置ｎ取付けることが困嫉なサブマー
ジプルポンプのスラストバランス装置に関するものであ
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a submerged pull pump, particularly a thrust balance device for a submerged pull pump in which it is difficult to attach a thrust balance device to the main impeller.
従来のサブマージプルポンプでは、主インペラに生ずる
水力的スラスト荷重の全部をモータ室内Ｖこ設にアたス
ラスト軸受により支持するか、または主インベア付近の
ポンプ室内に設けたスラスト低減装置により低減さぞ、
残余のスラスＢＪ？ｔ’！ｒモータ室内に設けたスラス
ト軸受により補助的に支持していた。In conventional submerged pull pumps, all of the hydraulic thrust load generated on the main impeller is reduced by supporting it with a thrust bearing installed in the motor chamber V, or by using a thrust reduction device installed in the pump chamber near the main inveyor.
Remaining Slus BJ? T'! Supplementary support was provided by a thrust bearing installed inside the r motor chamber.
□ Ｆ記主インペラの水力的スラスト荷重の全部を支持
するスラスト軸受は大型で高価となり、かつ非常に苛酷
な荷重条件で使用されるため、長寿命を期待できない欠
点がめった。そこで一般のサブマージプルポンプでは、
前記ポンプ室内に設けたスラスト低減装置１１用する方
法が採用されていた。□ The thrust bearing that supports all of the hydraulic thrust load of the main impeller is large and expensive, and is used under very severe load conditions, so it often has the disadvantage that it cannot be expected to have a long life. Therefore, in general submerged pull pumps,
A method of using a thrust reduction device 11 provided inside the pump chamber has been adopted.
ところが構造上の見地から上記スラスト低減装置を設け
るスペースがポンプ室内にないサブマージプルポンプで
は、止む得ずモータ室内にスラスト軸受を設ける方法が
採用されていた。また主インペラの取扱液が清浄でない
場合も、ポンプ室内に設けたスラスト低減装置のａ師部
の摩耗が著しいので、その低減装置は長期間にわたって
正常な作動を行うことができないから、止む得ずモータ
室内にスラスト軸受ｔ−設ける方法を採用していた。However, in submerged pull pumps where there is no space in the pump chamber to install the above-mentioned thrust reduction device from a structural standpoint, a method of providing a thrust bearing in the motor chamber has been unavoidably adopted. Furthermore, if the fluid handled by the main impeller is not clean, the a phloem of the thrust reduction device installed in the pump chamber will be severely worn, and the reduction device will not be able to operate normally for a long period of time. A method was adopted in which a thrust bearing was installed inside the motor chamber.
本発明は上−己にかんがみモータ室内のスラスト軸受に
作用するスラスト荷重を低減し、スラスト軸受の長寿命
化ｔｆ′ｉａ＞ることｔ目的とするもので、モータ室内
のシャフトにモータ冷却水用補助インペラおよびスラス
ト軸受の両機能を有するスラストディスクを装着し、こ
のスラストディスクの外側に半径方向の隙間を一定に保
つ固定オリフィスを、内側板軸方向の隙間がスラストデ
スクに作用する荷重に応じて変化する可変オリフィスを
それぞれ形成し、前記両オリフィス間Ｖｃｎ圧室を設け
たこと？’￥ｆ徴とするものである。In view of the above, it is an object of the present invention to reduce the thrust load acting on the thrust bearing in the motor chamber and extend the life of the thrust bearing. A thrust disk that functions as both an auxiliary impeller and a thrust bearing is installed, and a fixed orifice is installed on the outside of this thrust disk to maintain a constant radial clearance, and the axial clearance of the inner plate is adjusted according to the load acting on the thrust disk. Forming variable orifices that change, and providing a Vcn pressure chamber between the two orifices? 'The fee shall be ￥f.
以下本発明の一実施例を図面について説明する。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第１図はポンプ部とモータ部からなるサブマージプルポ
ンプで、前者のポンプＦＡハ圧力容器１３およびこの圧
力容器１３内に設けたシュラウドサポートプレート１４
間に形成されたポンプ室Ａ内に、圧力容器１３に設けら
れたボス部１４を貫通するシャフト５の先端に取付けた
主インペラ１１デイフユーザ２およびこのディフューザ
２を支持するスリーブ３など全収納した構造からなる。FIG. 1 shows a submerged pull pump consisting of a pump part and a motor part. The former pump FA has a pressure vessel 13 and a shroud support plate 14 provided inside this pressure vessel 13
A main impeller 11 attached to the tip of a shaft 5 passing through a boss 14 provided in a pressure vessel 13, a diffuser 2, a sleeve 3 supporting this diffuser 2, etc. are all housed in a pump chamber A formed between the two. Consisting of
一方、後者のモータ部は、前記ボス部１４に取付けられ
たモータケーシング４のモータ室Ｂ内に、ラジアル軸受
ｇａ、８ｂおよび一ヒ、下スラスト軸受９ａ、９ｂによ
り支持したシャフト４に取付けられたロータ６、モータ
ケーシング４の内Ｉｉ＆１付けられたステータ７、モー
タ冷却水の循壇用補助インペラを業務するスラストディ
スク１０およびこのスラストディスク１０に対向するよ
うに設けられた内、外側リング１２．１１などを収納し
ｆｃ＋、＜Ｉ造からなる。On the other hand, the latter motor section is attached to the shaft 4 supported by radial bearings ga, 8b and 1hi and lower thrust bearings 9a and 9b in the motor chamber B of the motor casing 4 attached to the boss section 14. The rotor 6, the stator 7 attached to the motor casing 4, the thrust disk 10 serving as an auxiliary impeller for circulating motor cooling water, and inner and outer rings 12 and 11 provided to face the thrust disk 10. etc., and consists of fc+ and <I construction.
上記スラストディスク（補助インペラ）１０Ｒその吸込
口が主インペラｌの吸込口と反Ｎ？向くようにシャフト
５に取付けられている。まｆ’−ＯｔＪ ５外側リング
１１とスラストディスクｌＯの外周面と９間には、第２
図に示すように一定の隙間ケ有する固定オリフィスＸが
軸方向に形成されている９゜また内側リング１２とスラ
イドディスク１０の内側下面との間には、スラスト軸受
９ ａ、 ９ ｂニ作用する荷重に応じて変化する隙間
ｆ有する呵責オリフィスＹが半径方向に形成されている
。前記両オリフィスＸ、Ｙ、スラストディスクｌＯおよ
びポンプケーシング４とにより調圧室りが形成されてい
る。Is the suction port of the above thrust disk (auxiliary impeller) 10R opposite to the suction port of the main impeller L? It is attached to the shaft 5 so that it faces the direction shown in FIG. Between the outer ring 11 and the outer peripheral surface of the thrust disk lO, there is a second
As shown in the figure, a fixed orifice X having a certain gap is formed in the axial direction at 9°. Also, thrust bearings 9a and 9b act between the inner ring 12 and the inner lower surface of the slide disk 10. A pricking orifice Y is formed in the radial direction with a gap f that changes depending on the load. A pressure regulating chamber is formed by the orifices X, Y, the thrust disk IO, and the pump casing 4.
次に上記のような構成からなる本実施例の作用について
説明する。Next, the operation of this embodiment configured as described above will be explained.
ポンプが運転されている場合には、第２図に示すように
１スラストデイスク１０に設けられた流通路１０１によ
りスラストディスク吸込口重Ｅ内の水は揚水され、その
大部分の水は上スラスト軸受９８に設けられた半径方向
溝およびラジアル軸受８ｂに設けられた軸方向溝（図示
せず）を経て上流側に流出し、ロータ６およびステータ
７を冷却した後に外部の熱交換器内ｆ流通してスラスト
ディスク吸込口室ＥＫ流入する。When the pump is in operation, as shown in FIG. It flows out to the upstream side through the radial groove provided in the bearing 98 and the axial groove (not shown) provided in the radial bearing 8b, cools the rotor 6 and the stator 7, and then flows into the external heat exchanger f. Then, it flows into the thrust disk suction port chamber EK.
一方、揚水された水の一部はリング１１とスラストディ
スク１０との間に形成された固？オリフィスＸｔ流曲し
、ついで下スラスト軸受９ｂＫ設けられた半径方向溝９
ｂ、（第３図参照）を流通した代、リング１２とスラス
トディスク１０との１ｉｉ３に形成された可変スラスト
Ｙｆｂ’ｌ’１Ｍしてスラストディスク吸込口°￥ＥＫ
流入する。On the other hand, some of the pumped water flows through the solids formed between the ring 11 and the thrust disk 10. The radial groove 9 is bent through the orifice Xt and then provided with the lower thrust bearing 9bK.
b, (see Fig. 3), the variable thrust Yfb'l'1M formed in 1ii3 of the ring 12 and the thrust disk 10 and the thrust disk suction port °\EK
Inflow.
上記下スラスト軸受９ｂの半径方向溝９ｂ、の流路抵抗
は、固定オリフィスＸの流路抵抗に比べて著しく小さく
設定されているので、調圧室りの圧力はスラストディス
ク出口室Ｃ０の圧力に比べてかなり小さく、筐たｄ」変
オリフィスＹの絞りがある程度広いときには、スラスト
ディスク吸込口室Ｅの圧力に近似している。The flow path resistance of the radial groove 9b of the lower thrust bearing 9b is set to be significantly smaller than the flow path resistance of the fixed orifice X, so the pressure in the pressure regulating chamber is equal to the pressure in the thrust disk outlet chamber C0. When the orifice Y has a certain degree of width, the pressure is close to the pressure in the thrust disk suction chamber E.
上スラスト軸受９ａの半径方向溝の流路抵抗をま熱交換
器の流路抵抗に比べて著しく小さく設定されているので
、スラストディスク吐出口室Ｃ１とＣ！の圧力はほく等
しくなっている。したがってスラストディスクｌＯの上
、下面にはスラストディスク１０の発生圧力にほり等し
い圧力差（ｒ′＋じ、スラストディスクｌＯには大きな
軸方向スラストが、主インペラ１の下向軸方向スラスト
力と曵対方向に発生する。Since the flow path resistance of the radial groove of the upper thrust bearing 9a is set to be significantly smaller than the flow path resistance of the heat exchanger, the thrust disk discharge port chambers C1 and C! The pressures are almost equal. Therefore, there is a pressure difference (r'+) between the upper and lower surfaces of the thrust disk 10 that is equal to the pressure generated by the thrust disk 10. Occurs in the opposite direction.
ところが主インペラ１の上回軸方向スラスト力およびス
ラストディスク１の下向軸方向スラスト力の大きさは、
前記両者１．１０の発生圧力の大きさおよび両者１．１
０の構造の相違により、固定オリフィスＸのみでは同一
にすることはできない。しかし可変オリフィスＹを介し
て調土室［）の圧カケ微調整することにより、主インペ
ラ１およびスラストディスク１０の荷重ｋ ／Ｚランス
させて、上スラスト軸受９ａ−ｆた下スラスｌ−１１８
受９ｂに作用する荷重ｆ微少にすることができる。However, the magnitudes of the upper axial thrust force of the main impeller 1 and the downward axial thrust force of the thrust disk 1 are as follows.
The magnitude of the generated pressure in both 1.10 and 1.1 above.
Due to the difference in the structure of the fixed orifice X alone, it is not possible to make the fixed orifice X the same. However, by finely adjusting the pressure in the soil preparation chamber [) through the variable orifice Y, the load k/Z of the main impeller 1 and the thrust disk 10 can be adjusted to lower the upper thrust bearings 9a-f and the lower thrust l-118.
The load f acting on the receiver 9b can be made very small.
すなわちスラストディスク１０の下向軸方向スラスト力
が大きめときには、可変オリフィスＹの絞りは狭くなる
ため、調圧室りの圧力は増加するからスラストディスク
１０は上昇する。これに反シ主インペラｌの上向スラス
ト力が大きいときには、可変オリフィスＹの絞りは広く
なるため、調圧室りの圧力は減少するからスラストディ
スク１０は下降する。このようにしてスラストディスク
ｌＯを常に中立位置に保持することができる。That is, when the downward axial thrust force of the thrust disk 10 is large, the throttle of the variable orifice Y becomes narrower, and the pressure in the pressure regulating chamber increases, so that the thrust disk 10 rises. On the other hand, when the upward thrust force of the main impeller l is large, the orifice of the variable orifice Y becomes wider, the pressure in the pressure regulating chamber decreases, and the thrust disk 10 descends. In this way, the thrust disk IO can always be held in the neutral position.
上述した本実施例によれば、主インペラ１の吐出口室Ａ
ｔ およびスラストディスクｌＯの吐出口室Ｃ１は、シ
ャフト５とスリーブ３との１田の隙間２よびポンプ室Ｂ
？介して連匈されているので、前記両室、Ａ１ｗＣ＋の
圧力ははＶ等しく、筐た主イア／＜う１およびスラスト
ディスク１０の両発生圧力はほり等しい。このため主イ
ンペラ１の吸込［１室Ａ１およびスラストディスク１０
の吸込口室Ｅの両圧力が等しい用台には、ポンプ側ある
いはモータ側から極・瑞に大きな軸方向力がスラスト軸
受９ｇ、９ｂに加わる恐れはないので、主インペラ１の
広範囲の吐出流量域でスラストカｔｔｔｙ完全にバラン
スさせることが可能である。According to the present embodiment described above, the discharge port chamber A of the main impeller 1
t and the discharge port chamber C1 of the thrust disk IO is connected to the gap 2 between the shaft 5 and the sleeve 3 and the pump chamber B.
? Since the two chambers A1wC+ are in communication with each other, the pressures in the two chambers A1wC+ are equal to V, and the pressures generated in the main chamber A1 and the thrust disk 10 are approximately equal. Therefore, the suction of the main impeller 1 [chamber A1 and thrust disk 10]
Since there is no risk of a large axial force being applied to the thrust bearings 9g and 9b from the pump side or the motor side, the discharge flow rate of the main impeller 1 can be adjusted over a wide range. It is possible to perfectly balance the thrust cutty in the range.
μ上説明したように本発明によれば、スラスト軸受に作
用するスラスト荷重を低減し、スラスト軸受の寿命を延
長させることができる。As described above, according to the present invention, the thrust load acting on the thrust bearing can be reduced and the life of the thrust bearing can be extended.
第１図は本発明のスラストバランス装置の一実施例を備
えるサブマージプルポンプの縦断面図、第２図は第１図
のＷ部の拡大詳細図、第３図ｔま同実施例の下スラスト
軸受部の平面図である。
１・・・主インペラ、５・・・シャフト、９３．９ｂ・
・・スラスト軸受、１０・・・スラストディスク、１１
・・・外側リング、１２・・・内側リング、Ａ・・・ポ
ンプ室、１（・・・モータ室、１）・・・ＡＦＩＥ室、
Ｘ・・・ｊ＾１定オリフィス、Ｙ・・・ｏ７変オリフィ
ス。
代理人 弁理士 傳田＋リヤ
第 １ 図Fig. 1 is a vertical cross-sectional view of a submerged pull pump equipped with an embodiment of the thrust balance device of the present invention, Fig. 2 is an enlarged detailed view of the W section in Fig. 1, and Fig. 3 is a lower thrust of the same embodiment. It is a top view of a bearing part. 1... Main impeller, 5... Shaft, 93.9b.
...Thrust bearing, 10...Thrust disk, 11
...Outer ring, 12...Inner ring, A...Pump chamber, 1 (...Motor room, 1)...AFIE chamber,
X...j^1 constant orifice, Y...o7 variable orifice. Agent Patent Attorney Denda + Riya Figure 1
Claims (1)
プにおいて、そのモータ室内のシャフトに補助インペラ
兼用スラストディスクを装着し、このスラストディスク
の外周面と、この外周面に対設した外側リングとＫより
固定オリフィスを形成すると共に１スラストデイスクの
内側下面と、この内側下面に対設した内側リングとＫよ
り可変オリフィスを形成し、かつこれらの両オリフィス
間に調圧室を設けたこと１特徴とするサブマージプルポ
ンプのスラストバランス装置。 ２、上記固定オリフィスを軸方向に可変オリフイ、スを
半径方向にそれぞれ形成し、この可変オリフィスをスラ
スト軸受に作用する荷重に応じ工変化するようにしたこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のサブマージ
プルポンプのスラストバランス装置。 ３、スラストディスク（補助インペラ）を、そ９吸込Ｏ
が主インペラの吸込口と咬対會同〈ようにシャフトに装
着したことを特徴とする特許請求の範囲第１項またＦｉ
第２項記載のサブマージプルポンプのスラストバランス
装＋Ｌ[Claims] 1. In a submerged pull pump consisting of a motor section and a pump section, a thrust disk that also serves as an auxiliary impeller is attached to the shaft in the motor chamber, and the outer circumferential surface of the thrust disk and the outer circumferential surface of the thrust disk are arranged opposite to each other. A fixed orifice is formed by the outer ring and K, and a variable orifice is formed by the inner lower surface of one thrust disk and the inner ring and K, which are opposed to this inner lower surface, and a pressure regulating chamber is provided between these two orifices. One feature is the thrust balance device of the submerged pull pump. 2. A variable orifice is formed in the fixed orifice in the axial direction, and a variable orifice is formed in the radial direction, and the construction of the variable orifice is changed according to the load acting on the thrust bearing. Thrust balance device for the submerged pull pump described in Section 1. 3. Install the thrust disk (auxiliary impeller) into the suction O
Claim 1 is characterized in that Fi is mounted on the shaft in the same manner as the suction port of the main impeller.
Thrust balance device for submerged pull pump described in Section 2 +L
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57094820A JPS58211595A (en) | 1982-06-04 | 1982-06-04 | Thrust balancing apparatus for submergible pump |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57094820A JPS58211595A (en) | 1982-06-04 | 1982-06-04 | Thrust balancing apparatus for submergible pump |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58211595A true JPS58211595A (en) | 1983-12-09 |
Family
ID=14120689
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57094820A Pending JPS58211595A (en) | 1982-06-04 | 1982-06-04 | Thrust balancing apparatus for submergible pump |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58211595A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5493591A (en) * | 1994-10-24 | 1996-02-20 | Hitachi, Ltd. | Internal pump for nuclear reactors |
| US7722311B2 (en) | 2006-01-11 | 2010-05-25 | Borgwarner Inc. | Pressure and current reducing impeller |
| WO2020160478A1 (en) * | 2019-01-31 | 2020-08-06 | Itt Manufacturing Enterprises Llc | Vertical pump having self-compensating thrust balance device |
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| JPS51138902A (en) * | 1975-05-27 | 1976-11-30 | Nikkiso Co Ltd | Method of and arrangement for balancing axial thrust in canned motor-d riven pump |
| JPS5788288A (en) * | 1980-11-21 | 1982-06-02 | Hitachi Ltd | Internal pump |
-
1982
- 1982-06-04 JP JP57094820A patent/JPS58211595A/en active Pending
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| CN113710898A (en) * | 2019-01-31 | 2021-11-26 | Itt制造企业有限责任公司 | Vertical pump with self-compensating thrust-counteracting device |
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