DE1653781A1

DE1653781A1 - Rotierende Elektropumpe mit ebenem Luftspalt

Info

Publication number: DE1653781A1
Application number: DE19671653781
Authority: DE
Inventors: Edmond Bertrant
Original assignee: Unelec SA
Current assignee: Alstom SA
Priority date: 1966-03-10
Filing date: 1967-03-08
Publication date: 1970-02-12
Also published as: GB1184420A; NL6703625A; DE1728406A1; CH471327A; GB1185300A; DE1728407A1; ES337828A1; FR91540E; DE1728405A1; DE1788107A1

Description

Rotierende Elektropumpe mit ebenem Luftspalt Die Erfindung betrifft rotierende Elektropumpen mi t ebenem luftspalt.
Der Motor mit ebenem Zuftspalt besitzt bekanntlich besonders vorteilhafte Eigenschaften für den Antrieb von Pumpen zur Förderung heisser-Flüssigkeiten. Ein solcher Motor gestattet die Herstellung eines-FJ-ektropumpensatzes mit stark verringerten Abmessungen in kubischer Gesamtbauweise.
Ausser diesem Vorteil läset sich dadurch ein erhöhtes JLnlaufdrehmoment erzielen,ein Merkmal, das der Elektropumpe eine sehr grosse Betriebsicherheit verleiht.
Die Entwicklung von Elektropumpen dieser Art stiess bisher auf Schwierigkeiten bei der Herstellung des rotierenden-Teils; insbesondere bestehen Unregelmässigkeiten hinsichtlich der Grösse des luftspalts, und während des Betriebe entetehe'n Vevfo=ungen auf der luftspaltseite. Andererseits ist der Zusammenbau von Teilen aus verschiedenen Werkstoffen, wie laufradg lAtzter und Lager, schwer durchzuführeil.

Der Magnetkräis 5 des Läufers besteht aus gewickeltem, zuvor ausgesta.nztem Blech oder aus gegossenem oder agglomeriertem, magnetischem Werkstoff, Die Käfigankerwicklung 6 ist aus einem unter Druck gegossenem Metall, Wie Aluminium. Eine-in der Zeiähnung gezeigte Spezialanordnung der Stäbe gewährleistet in allen Frequehzbereichen einen besonders geräuschlosen Lauf. Zur Vermeidung jeglicher Korrosion ist der Läufer von einem dichten Mantel 7 aus Kupferlegierung, wie Messing und Kupfer, umgeben.
Eine besondere Verbesserung besteht darin, den beschriebenen Läufer im Vakuum zu imprägnieren. Bei diesem Verfahren wird der Mantel am Läufer befestigt, und es entsteht ein kompakter, -sich nicht verformender Block, der kein Betriebsgeräusch erzeugt. Das einzige Lager 8 dreht sichum die am-Gehäuse 10 aus Guselegierung befestigte Achse 9.
Das'eich.um die feststehende Achse drehende einzige Lager 8 kann aus einem Material hergestellt werden, das die Schmierung durch die umlaufende Flüssigkeit gestattet, z.B. aus Graphit, .Keramik oder jedem anderen, die gleichen Merkmale aufweisenden Werkstoff.
Die Anordnung des Läufers im Verhältnis zum Ständer wird durch die Ringe 11 und 12 aus einem dem Lager angepassten Metall gewährleistet, damit die Axialkräfte unter allen Anwendungebe-ReibungsdrÜcke erzeugen, Die Läufer 5 und 7'sowie das Laufrad 13 sind auf dem Lager 8 mittels eines federnden, nicht oxydierbaren, gewellten Metallstreifens angeordnet, so dass#die Befestigung durch Dehnungs-' unterschiede.der verwendeten Werkstoffe, wie Graphit, Kupfer oder Polyamid,-deren Temperaturen unterschiedlich sind, kaum betroffen-wird. Des weiteren gestattet diese Anordnung die Wiederverwendung von Teilen, falls eines geändert werden muss. Das Pumpengehätise 14 besteht aus einem der gesamten Anlage angepasstem Werkstöff, entweder aus einer gepressten Kupfer--legierung oder einem gegossenen Kunststoffp wie glasfaserverstärktem Rilsan.
Die elektrischen Kennwerte gewährleisten einen hohen Wirkungsgrad bei sehr-breitem Luftspalt, wodurch. das Geräusch und die -auf den Anschlag wirkenden Kräfte verringert werden.
Aus der Figur ersieht man, dass der als Anschlag ausgebildete Ring bei der Drehbewegung hinter dem Laufrad angeordnet ist. Der Druck auf den Anschlag wird dabei durch Gegendruck der Pumpe ausgeglichen.
Die in den Fig. 2 bis 4 gezeigten Vorrichtungen dienen zur -Durchsatzregelung, zur Freigabe des läufers:nach längerem -Stillstand sowie zur Gewährleistung des Betriebes, wenn die FlÜssigkeit Verunreinigungen, wie Sand oder Eisenoxyd, enthält. Die in Fig. 2 dargestellte Elektropumpe besitzt eine Reglerscheibe 15, die in ihren beiden äussersten Axialstellungen gezeigt ist. Fig. 3 stellt eine AnordnungIdar, bei der die gewählte Reglerstellung beibehalten werden kann, wenn der Regler zur Freigabe des Läufers betätigt wird.
In Fig. 2 ist die-Elektropumpe mit einem Gehäuse 14 gezeigtp in das die Flüssigkeit -durch die untere Offnung 16 eintritt und durch die obere Offnung 17 austritt,-Die Regelvorrichtung sitzt auf einer sich in der Hohlachse 9 frei drehenden Welle 18-- die Dichtigkeitwird durch-die Dichtung 19 gewährleistet.
Did Regelung erfolgt durch axiale Verschiebung d'er Scheibe-15. Die im unteren Halbschnitt der Fig. 2 gezeigte Stellung entspricht der maximalen Durchsatzleistung.
Bei Heranführung-der Scheibe 15 an das Laufrad 1-3 öffnet sich ein Durchlass zwischen der RÜcklaufleitung des laufrades und der Einlassöffnung der Pumpe, wodurch eine Änderung der Förderleistung und des Drucks nach dem bekannten Prinzip der Bypassregelung bei Zentrifugalpumpen erfolgt.
Die Steuerung der Regeleinrichtung erfolgt durch die fest mit der Achse 9 verbundene Scheibe 20. Sie gestdttet die Verschiebung der Scheibe 15 mittels des Stiftes 27 und des ausgesparten Teils 21 auf einer Ebene,'die im Verhältnis zur senkrecht zur Drehachse stehenden Ebene geneigt ist. Die Feder 22 hält den Stift 27 auf den Ausaparungen des Teils 21. Nach erfolgter Regelung wird die Zunge 23 in den eigens zu diesem Zweck an Gehäuse 10 vorge.sehenen Einschnitt 26 umgelegt.
Die Freigabe des Läufers kann dadifrch erfolgen, dass die Scheibe 20 möglichst vom Gehäuse 10 weggeführt wird. Über die Offnungen in der Scheibe 15, in die die Vorsprünge 25 eingreifen, erfolgt der Antrieb des Laufrades 13. Danach braucht nur-die Zunge 23 in den Einschnitt 26 des Gehäuses 10 zurückgebracht zu werden, um die ursprüngliche Regelstellung wiederherzustellen.
Fig. 4 zeigt eine Ausführungsart..der Vorrichtung, die den Läufer vor Beschädigungen durch in der geförderten Flüssigkeit enthaltene Verunreinigungen schützt.
Diese Vorrichtung besteht aus zwei Teilerr, von denen eines das Lager auf der Ansaugseite und das andere den luftspalt auf der Rücklauf seite schützt.
Die Vorrichtung auf der Ansaugseite dient im wesentlichen dazu, das Lager 8 von der angesaugten Flüssigkeit zu.isolieren. Die am Laufrad 13 befestigte-Wanne 28 ist so ausgebildetl dass der Abfluss der Flüssigkeit erleichtert wird.
Die Vorrichtung auf der Rücklaufseite besteht aus den Teilen 29 und 30.
Die sich mit dem Läufer mitdrehende Ablenk-vorrichtung-29 drückt die Verunreinigungen in Richtung auf das Pumpengebäuse 14. Das Teil 30 verhindert das Eindringen von Verunreiniguneen in den Luftepalt.

Claims

Patentansprüche Rotierende Elektropumpe mit einem durch einen Asynchronmotor mit ebenem Luftspalt angetriebenen laufrad, dadurch gekennzeichnet, dass die rotierenden Teile-(5, 6t 7 und 13) in einem einzigen Lager (8) aus einem Werkstoff laufen, dessen Schmierung durch die umlauf ende Flüssigkeit erfolgt jund bei dem es sich beispielsweise um Graphit oder Keramik handelt.
2. Elektropumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daso der Läufer (6) aus Gussmetall besteht und eine Ummantelung (7) aus Kupferlegierung aufweist. 3. Elektropumpe nach Anspr#Lch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Laufrad (13) aus glasfase:i#verstärktem Kunststoff, wie Rilsan, besteht. 4. Elektropumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet" dass die Läufer (5, 6) im Vakuum J rägniert sind. imp 5. Elektropumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daso die Läufer (5, 6) und die Turbine (13) auf dem Lager (8) mittels eines vorzugsweise nichtoxydierbaren, gewellten Blechstreif ens angeorchet sind. 6. Elektropumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dieStänderwicklungen. (2) mit einem isolierenden und schalltÖtenden WerIkstoff , wie geschmeidigem Kunstharzp befestigt sind 71 Blektropumpe nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daäs die Durchsatzregel:ung durch Verschieben einer Seheibe-(15) erfolgt, die zwischen Rücklauf- (17) und Ansaugleitung (161 der J>umpe eine regelbare -IXirchflu'asöffnung (Bypass) freigibt. 8. Elektropampe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnett dass' die Durchsatzregelung durch Verstellen'eines Stiftes (27) auf einem Aussparun en aufweisenden Teil 21 erfolgt" das 9 sich in einer Ebene befindet, die im Verhältnis-zu einer zur Achse senkrecht stehenden Ebene geneigt-ist, 9. Blektropumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daso die Regelstellung durch ümlegen einer Zunge (23) gekennzeichnet ist, die eine im Verhältnis zum feststehenden Teil sich drehende.Scheibe (20) festlegt. 10. Blektropumpe nach Anspruch 1, dadu:üch gekennzeichnet" daso die Regelvorrichtung den Rotor durch eine Drehbewegung der Scheibe (20) entsperrt und diese so weit wie mÖglich vom Motor wegfährt. 11. Blektropumpe nach Anspruch 1" dadurch gekennzeichnet, dass der Läufer eine'sich drehende AMenkvorrichtung (29) aufweist, -die Fremdkörper vom Läufer fernhält.