【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于引导电机轴并支撑立式涡轮泵的轴向力和/或径向力的轴承装置，该轴承装置包括轴承和油槽，该轴承包括内环和外环，该内环能够不可旋转地连接到电机轴，该油槽填充有油，并且该轴承被布置在油槽内，至少部分地浸没在油中。本专利技术还涉及立式涡轮泵，该立式涡轮泵包括沿着轴线延伸的立管、设置在立管中的电机轴、设置在上立管端部并且驱动电机轴的电机、设置在相对的下立管端部并且由电机轴驱动以将流体输送到立管中的叶轮，以及引导电机轴的轴承装置。
技术介绍
1、立式涡轮泵，也称为立式涡轮、半轴泵或钻孔泵，是用于例如从河流、井和钻孔中抽取水的立式泵，并且尤其用于供水和工业应用中。例如，40米至250米的输送扬程可以通过串联若干叶轮来实现。
2、立式涡轮泵通常包括安装在某种托座或电机支座上的电机。电机轴可以直接附接到电机或与电机耦合，并且通过柱形安装件或立式管道装置(也称为立管)向下延伸到叶轮。叶轮包含多个叶轮叶片，这些叶轮叶片随电机和电机轴旋转，从而将流体向下输送到立管中。
3、在已知的立式涡轮泵中，电机轴通常通过滚柱轴承支撑在电机下方的立管处。为了避免滚柱轴承过热(过热会大大缩短使用寿命)，大多数轴承都由外部辅助系统冷却。辅助系统通过冷却线圈冷却滚柱轴承的轴承油，冷却线圈布置在轴承油中，冷却液流过冷却线圈。冷却的油又反过来冷却滚柱轴承。
4、然而，这种用于冷却的外部辅助系统是昂贵的，并且在运行期间需要定期维护，这使得这种外部辅助系统的运行成本昂贵。虽然没有外部冷却的应用已经在试点项目中进行了测试，但是
技术实现思路
1、基于这种情况，本专利技术的目的是提供一种用于引导电机轴并支撑立式涡轮泵的轴向力和/或径向力的轴承装置，这确保了轴承装置的轴承在无需外部冷却系统的情况下的可靠冷却。
2、本专利技术的目的通过一种轴承装置及包含所述轴承装置的立式涡轮泵的特征来实现。具体实施方式中提供了有利的实施例。
3、因此，该目的通过用于引导立式涡轮泵的电机轴的轴承装置来实现，该轴承装置包括：
4、轴承，其包括内环和外环，内环能够不可旋转地连接到电机轴；
5、油槽，其填充有油，并且轴承被布置在油槽中，至少部分地浸没在油中，以及
6、内部油偏转器，其不可旋转地连接到内环，并且将由于轴承的旋转而在内环与外环之间输送的油偏转回油槽中。
7、所提出的解决方案的关键特征是轴承的被动冷却，因此不需要通常昂贵的外部辅助系统来冷却轴承。这样，可以降低立式涡轮泵的运行成本。此外，所提出的内部油偏转器可使轴承温度均匀，从而优化轴承和冷却用油的使用寿命。因此，所提出的解决方案降低了故障的风险，从而增加了立式涡轮泵的运行稳定性。此外，实验表明，与其它现有技术的被动冷却设计相比，在所提出的解决方案中，不会出现油流的中断，这实现了更好的热传递，从而冷却轴承。换句话说，现有技术中已知的具有被动冷却的设计根本不能可靠地工作。
8、立式涡轮泵通常被称为可以用于井或钻孔的立式泵。这种立式涡轮泵通常包括立管，电机轴设置在该立管中，并且轴承可以保持在该立管处。立管可以有若干米长，因此立式涡轮泵沿着立管或电机轴的轴向长度通常远大于其径向宽度。立管通常基本上在基板下方延伸，立式涡轮泵可以安装在基板上。立管优选地设计成金属和/或包括圆形或类圆形横截面。
9、内环可以直接或间接地(例如通过垫片)连接到电机轴上，尤其是以形状配合或压力配合的方式。同样，外环可以直接或间接地(例如通过垫片)连接到轴承装置的下述外壁、立管和/或下述歧管壳体，尤其是以形状配合和/或压力配合的方式。如轴向平面视图所示，油槽优选地围绕电机轴圆周环绕延伸，和/或如轴向侧视图所示，被布置成在内环和/或外环下方垂直间隔开。在本申请的上下文中提到轴向和/或径向时，这些术语尤其指的是电机轴或其沿着轴线的轴向延伸部。
10、油槽优选地轴向向下封闭并且轴向向上打开，尤其是部分地打开，使得一方面油可以进入内环与外环之间，并且另一方面由内部油偏转器偏转，可以回到油槽中。优选地，轴承完全浸没在油中。现有技术中已知的任何油都可以用来冷却轴承。油作为冷却剂的优点是它是电绝缘的，具有良好的润滑效果，并且对金属有腐蚀抑制作用。通过旋转轴承，就好像由于电机轴的旋转，内环相对于外环旋转，离心力作用在位于内环与外环之间的油上，从而通过轴承从油槽中像泵一样抽取油。
11、内部油偏转器优选地轴向设置在内环和/或外环上方，尤其是在由设置在内环与外环之间的滚柱元件限定的轴承轴线的轴向延伸部中。如此限定的轴承轴线可以平行于电机轴的轴线延伸。优选地，如以下所描述，轴承被设计为具有倾斜滚柱元件的锥形滚柱轴承，使得以这种方式限定的轴承轴线相对于电机轴的轴线倾斜，尤其是远离电机轴径向向上延伸。由轴承输送的油优选地由相对于立式涡轮泵向下定向的内部油偏转器的内表面偏转，因此尤其是不会流过向上定向的内部油偏转器的外表面。这样，防止了空气混入偏转的油中，这将对冷却效果产生负面影响。
12、内部油偏转器的设计有多种选择。根据优选实施例，内部油偏转器从内环径向向外延伸，和/或如轴向平面视图所示，环形地围绕内环。具体地，内部油偏转器径向远离电机轴延伸。优选地，内部油偏转器被配置为盘形，尤其是以垫圈的方式，该垫圈的尺寸适合于立式涡轮泵。优选地，内部油偏转器设计成金属，尤其是贵金属。
13、根据另一优选实施例，如轴向侧视图所示，内部油偏转器被布置在油槽上方，尤其是在轴承上方，并且以伞状、弧形和/或轴向倾斜的方式从内环向下并且径向远离油槽的方向延伸。在这方面，如轴向侧视图所示，内部油偏转器可以最初径向远离电机轴延伸，并且随后在油槽的方向上向下弯曲，尤其是弯曲成圆弧。特别优选地，内部油偏转器的切线大致垂直于由设置在内环与外环之间的滚柱元件限定的轴承轴线的轴向延伸部，使得由轴承输送的油大致垂直于切线，并且因此由内部油偏转器偏转。
14、根据另一优选实施例，提供了外壁，该外壁径向限定油槽，并且在该外壁的外侧形成有多个冷却翅片。外壁优选地同样构成轴承装置的外壁。冷却翅片优选地在轴向方向上延伸，并且彼此间隔一定距离布置。优选地，冷却翅片围绕外壁径向周向设置。冷却翅片允许由内部油偏转器偏转并且随后流回油槽(尤其是沿着外壁)的油被有效地冷却，不需要现有技术中已知的外部冷却设备。
15、如以上所描述，内部油偏转器不可旋转地设置在内环上，使得内部油偏转器随着电机轴的旋转而旋转。根据另一优选实施例，附加地提供了外部油偏转器，该外部油偏转器不可旋转地连接到外环，并且相对于油槽轴向地布置在内部油偏转器上方。根据另一优选实施例，外部油偏转器尤其是从外壁径向向内延伸，和/或如轴向平面视图所示，围绕内环环形延伸。该另一外部油偏转器优选地布置在距布置在其下方的内部油偏转器一定距离处，但与其相邻。外本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于引导电机轴(6)和/或用于支撑立式涡轮泵(1)的轴向力和/或径向力的轴承装置(17)，包括：
2.根据权利要求1所述的轴承装置(17)，其中，所述内部油偏转器(22)从所述内环(19)径向向外延伸，和/或在轴向平面视图中，环形地围绕所述内环(19)。
3.根据权利要求1或2所述的轴承装置(17)，其中，在轴向侧视图中，所述内部油偏转器(22)布置在所述油槽(21)上方，并且以伞状方式和/或轴向倾斜向下且径向远离所述油槽(21)的方向从所述内环(19)延伸。
4.根据权利要求1或2所述的轴承装置(17)，包括外壁(25)，所述外壁(25)径向界定所述油槽(21)，并且在所述外壁(25)的外侧形成有多个冷却翅片(28)。
5.根据权利要求1或2所述的轴承装置(17)，包括外部油偏转器(27)，所述外部油偏转器(27)不可旋转地连接至所述外环(20)，并且相对于所述油槽(21)轴向布置在所述内部油偏转器(22)上方。
6.根据权利要求5所述的轴承装置(17)，其中，所述外部油偏转器(27)尤其是从根据上述权利要求4
7.根据权利要求1或2所述的轴承装置(17)，包括外壁(25)，所述外壁(25)径向限定所述油槽(21)并且所述外壁(25)设置有外环(20)，其中，在所述外壁(25)与所述外环(20)之间设置有收集盘(24)，所述收集盘(24)用于收集由所述内部油偏转器(22)偏转的所述油，在轴向平面视图中，所述内部油偏转器(22)围绕所述外环(20)延伸。
8.根据权利要求7所述的轴承装置(17)，其中，在所述收集盘(24)与所述油槽(21)之间设置有多个间隔开的轴向延伸的连接开口(26)，用于将收集在所述收集盘(24)中的油排到所述油槽(21)中。
9.根据权利要求1或2所述的轴承装置(17)，其中，所述轴承(18)被设计为径向轴承、轴向轴承和/或角接触球轴承。
10.一种立式涡轮泵(1)，包括：
11.根据权利要求10所述的立式涡轮泵(1)，包括压力侧歧管(3)，所述压力侧歧管(3)在面向所述叶轮(8)的第一歧管端部(14)处连接到所述立管(5)，并且包括连续远离所述轴线(4)的曲率和在相对的第二歧管端部(15)处的用于所述输送流体的出口(16)，其中，作为所述歧管(3)的高度的径向直径从所述第一歧管端部(14)向所述第二歧管端部(15)首先减小，并且随后增大。
12.根据权利要求11所述的立式涡轮泵(1)，其中，径向直径首先稳步减小，并且然后稳步增大。
13.根据权利要求11或12所述的立式涡轮泵(1)，其中，作为所述歧管(3)的宽度的轴向直径从所述第一歧管端部(14)向所述第二歧管端部(15)首先增大，并且然后减小。
14.根据权利要求11或12所述的立式涡轮泵(1)，其中，在所述第一歧管端部(14)与所述第二歧管端部(15)之间的路线中，所述歧管(3)的横截面总是相同的。
15.根据权利要求11或12所述的立式涡轮泵(1)，包括设置在所述电机(12)与所述歧管(3)之间的驱动灯笼(11)，并且所述驱动灯笼(11)包括设置在所述电机(12)与所述电机轴(6)之间的联轴器(13)，其中，所述驱动灯笼(11)和所述歧管(3)、包括优选地包括歧管(3)的歧管壳体(2)，被设计成一个或多个部分，尤其是两个部分。
...【技术特征摘要】
1.一种用于引导电机轴(6)和/或用于支撑立式涡轮泵(1)的轴向力和/或径向力的轴承装置(17)，包括：
2.根据权利要求1所述的轴承装置(17)，其中，所述内部油偏转器(22)从所述内环(19)径向向外延伸，和/或在轴向平面视图中，环形地围绕所述内环(19)。
3.根据权利要求1或2所述的轴承装置(17)，其中，在轴向侧视图中，所述内部油偏转器(22)布置在所述油槽(21)上方，并且以伞状方式和/或轴向倾斜向下且径向远离所述油槽(21)的方向从所述内环(19)延伸。
4.根据权利要求1或2所述的轴承装置(17)，包括外壁(25)，所述外壁(25)径向界定所述油槽(21)，并且在所述外壁(25)的外侧形成有多个冷却翅片(28)。
5.根据权利要求1或2所述的轴承装置(17)，包括外部油偏转器(27)，所述外部油偏转器(27)不可旋转地连接至所述外环(20)，并且相对于所述油槽(21)轴向布置在所述内部油偏转器(22)上方。
6.根据权利要求5所述的轴承装置(17)，其中，所述外部油偏转器(27)尤其是从根据上述权利要求4所述的外壁(25)径向向内延伸，和/或在轴向平面视图中，围绕所述内环(19)环形延伸。
7.根据权利要求1或2所述的轴承装置(17)，包括外壁(25)，所述外壁(25)径向限定所述油槽(21)并且所述外壁(25)设置有外环(20)，其中，在所述外壁(25)与所述外环(20)之间设置有收集盘(24)，所述收集盘(24)用于收集由所述内部油偏转器(22)偏转的所述油，在轴向平面视图中，所述内部油偏转器(22)围绕所述外环(20)延伸。
8.根据权利要求7所述的轴承装置(17)，其中，在所述收...
【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼尔·阿尔伯斯，马克西姆·基尔波，沙尚克·帕瓦尔，
申请(专利权)人：威乐欧洲股份公司，
类型：发明
国别省市：
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