Richtige Unterstützung: Ein Blick auf Blackmers Between

Mar 29, 2023

Mehrere Stützpunkte halten die Durchbiegung in Schach

Von Michael Coburn – Produktmanager für Blackmer® Gear

Wellendurchbiegung Pumpen sind ein wesentlicher Bestandteil der mechanischen Technologie, der für die Funktion vieler Branchen von entscheidender Bedeutung ist. Die Notwendigkeit, Flüssigkeiten zu transportieren, reicht bis ins Jahr 6000 v. Chr. in Ägypten und Mesopotamien zurück, als frühe Zivilisationen Kanäle gruben, um Hochwasser zur Bewässerung zu den Feldern zu leiten. Der früheste Nachweis einer Pumpe stammt aus dem Jahr 2000 v. Chr., während moderne Verdrängerpumpen wie Flügelzellen- und Innenzahnradpumpen Ende des 19. Jahrhunderts auf den Markt kamen. Im Laufe der Menschheitsgeschichte waren Pumpen und die Bewegung von Flüssigkeiten entscheidend für das Überleben und den Fortschritt.

Obwohl die Pumpentechnologie auf Langlebigkeit ausgelegt ist, gibt es häufig Probleme, die sie außer Betrieb setzen und sogar zu einem katastrophalen Ausfall führen können. Eines dieser Probleme ist die Durchbiegung von Komponenten in und um die Pumpkammer. Eine Durchbiegung tritt auf, wenn die Wirkung von Pumpkräften auf den Rotor dazu führt, dass sich die Welle verbiegt.

Pumpen sind so konzipiert, dass sie während der Drehung ein gewisses Maß an Durchbiegung verkraften, diese kann jedoch schwerwiegend oder katastrophal werden, wenn die Welle nicht ausreichend abgestützt ist. Wenn eine Wellendurchbiegung nicht behoben wird, kann sie zu größeren Problemen wie Lagerschäden und -ausfällen, Undichtigkeiten und Ausfällen von Gleitringdichtungen, übermäßigen Vibrationen, vorzeitigem und übermäßigem Verschleiß und Ausfall von Komponenten und sogar gebrochenen Wellen führen.

Eine Wellendurchbiegung muss jedoch kein katastrophales Problem darstellen, solange die Pumpenvorrichtung für eine ordnungsgemäße Unterstützung der Welle sorgt. Dieses Whitepaper befasst sich mit dem patentierten Zwischenlager-Stützsystem der E-Serie von Blackmer als Teil ihrer dichtungslosen Innenzahnradpumpe mit Magnetantrieb und insbesondere damit, wie es die Durchbiegung minimiert, um die Pumpe und ihre kritischen Komponenten länger laufen zu lassen.

Starkes Unterstützungssystem Blackmers Stützsystem zwischen den Lagern verwendet eine exzentrische Spindel, die an drei entscheidenden Punkten gestützt wird – dem Kopf, der halbmondförmigen Position und der Rückseite des Sicherheitsbehälters. Zusätzlich zu den drei Hauptkontaktpunkten umfasst das Spindelsystem zwei Radialbuchsen und eine Druckbuchse. Sobald es installiert ist, sitzt es stationär in der Pumpe, während sich der Rotor um es dreht.

Anstatt das Design der Innenzahnradpumpen der Mitbewerber widerzuspiegeln, die standardmäßig über eine längere Welle und Querlast verfügen, verfügt die Exzenterspindel über eine kürzere Welle, einen größeren Durchmesser und drei Buchsen. Diese Elemente sorgen dafür, dass hydraulische Kräfte über die gesamte Spindel verteilt werden und nicht auf die schwächsten Punkte konzentriert werden. Zusammengenommen ist dieses Spindelsystem so konzipiert, dass es die Durchbiegungsprobleme, die bei herkömmlichen freitragenden Lastkonstruktionen typisch sind, praktisch eliminiert.

Die traditionelle Cantilever-Konstruktion bei Innenzahnradpumpen weist Mängel bei der Stützung der gesamten Welle auf. Die typische Platzierung der Buchse erfolgt in der Nähe des Rotors, mit einem einzelnen Lager am anderen Ende der Welle. Dies führt dazu, dass die verbleibenden Segmente der Welle schlecht abgestützt werden, was dazu führt, dass diese Bereiche während des Betriebs oder unter Störbedingungen verbogen werden, was zu vorzeitigem Verschleiß und Ausfall der Komponenten führt.

Mit dem Zwischenlager-Stützsystem von Blackmer, das bei den dichtungslosen Innenzahnradpumpen der E-Serie mit Magnetantrieb eine wichtige Rolle spielt, stützen verlängerte Radialbuchsen die gesamte Länge des rotierenden Elements verteilt auf drei Stellen, was die Durchbiegung minimiert und die Lebensdauer maximiert die Buchsen.

Mit diesem Stützsystem und dem 2 Zoll (50,8 mm) Spindeldesign (bei unserer 3"-Pumpe der Größe 69) ist die Durchbiegung minimal und beträgt nur 0,005 Zoll (0,13 mm). Vergleichsweise beträgt die Durchbiegung bei Verwendung derselben Pumpengröße nur ca Eine Welle mit 0,44 Zoll (11,1 mm) biegt sich um 0,056 Zoll (1,4 mm) durch. Dieses Ausmaß an Durchbiegung im herkömmlichen Aufbau kann zu Rotor- und Gehäuseverschleiß/-kontakt, Kopfverschleiß und vorzeitigem Ausfall der Wellendichtung führen. Vorzeitiger Verschleiß der Zwischenräume -Das Lagerstützsystem ist nicht vorhanden.

Abschluss Pumpen sind eine effektive Technologie, aber sie sind nur so effektiv wie ihr Design und die daraus resultierende Leistung. Ohne ordnungsgemäße Wellenunterstützung kommt es bei Innenzahnradpumpen zwangsläufig zu Durchbiegung und allen daraus resultierenden Problemen, einschließlich Rotor- oder Wellenausfall. Diese Probleme, insbesondere wenn sie sich im Laufe der Zeit wiederholen, führen zu unnötigen Ausfallzeiten und kostspieligen Reparaturen sowie zu Umsatzeinbußen.

Mit dem dichtungslosen Magnetantrieb-Innenzahnradpumpensystem der Blackmer E-Serie zwischen den Lagern müssen sich Betreiber um eine häufige Pumpenfalle weniger kümmern und können sich darauf konzentrieren, ihre industriellen Prozesse über längere Zeiträume optimal funktionieren zu lassen.