(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
メインラインの水平の単一ステージのダブルボリュートポンプと、電気駆動モータと、ポンプシャフトとモータシャフトを接続するカップリングと、前記ポンプおよび前記モータを上に設置するための共通のまたは分離されたフレームとを備える、メインライン電動ポンプ組立体であって、
前記ポンプが、
２つのセミボリュートの入口と、ダブルボリュートの出口とを備えるハウジングと、カバーと、
ポンプシャフト、および、前記ハウジングと前記カバーとの間に設置されるインペラで構成されるポンプロータであって、前記インペラがテーパスリーブおよびねじを有する両側のコレット型クランプデバイスによって前記ポンプシャフト上に着座するポンプロータと、
テーパスリーブおよびねじを有する片側のコレット型クランプデバイスによって前記ポンプシャフト上に着座したポンプロータの機械的シールであって、前記片側のコレット型クランプデバイスが、前記ポンプシャフトをクランプするためにクランプねじを使用して前記ポンプシャフトの軸に沿って互いに摺動可能であるリングを備えるテーパ型の動作表面を備える２つの同軸リングの組み合わせである前記ポンプロータの機械的シールとを備え、
前記ポンプロータが、前記ポンプシャフトの軸方向荷重を受ける複列の球面のローラ軸受と、浮動型のトロイダルローラ軸受との、２種類のローラ軸受の前記ハウジングのコンソール支持体に対して内側に設置され、両方の軸受が軸方向区間でテーパ型のアダプタスリーブ上の前記ポンプシャフトに設置され、前記ハウジングと前記カバーとのすべての接続部が、ねじ切りされる端部を備える取り外し可能なテーパピンを含む対として締結されていることを特徴とするメインライン電動ポンプ組立体。
【請求項２】
前記ポンプおよび前記電動モータが、前記共通のまたは分離されたフレーム上の設置支持体を介してポンプ脚部及びモータ脚部により実質的にバックラッシュがない形で設置され、前記ポンプおよび前記モータを共通のまたは分離されたフレームに固定することが、高精度で高さ調整可能でありかつ角度自己補正の設置支持体を使用してなされ、前記ポンプ脚部の設置表面が前記ポンプの吸引ノズルおよび排出ノズルの共通の中心軸の高さまで上昇され、また、フレキシブルディスクを有する補償用のデュアルディスクカップリングが使用され、前記設置支持体が３つのガスケットで構成され、２つの下側ガスケットが、前記設置支持体の高さ変更を可能にするねじ山によって接続され、中間および上側のガスケットが等しい曲率半径を有するインターフェース球面表面を有し、
前記ガスケットのすべてが、共通の貫通孔を介するボルトおよびナットによりポンプ脚部及びモータ脚部を前記フレームに最終的にクランプするために設置用のボルトおよびナットのための共通の軸方向孔を有し、２つの下側ガスケットが、前記設置支持体の高さを調整するときにてこを利用するのを可能にするための閉じた径方向孔を有する
ことを特徴とする請求項１に記載のポンプ組立体。
【請求項３】
前記ポンプシャフトおよび前記モータシャフトを接続する前記カップリングが補償用のデュアルディスクカップリングであり、中間シャフトによって接続された２つの同一のカップリングの組み合わせで構成され、各カップリングが、その２つのハーフカップリングの間に設置された硬化鋼のフレキシブルディスクまたはディスクのセットを有し、前記カップリング内でディスクを解放するために、球面の複列のローラ軸受の形態のローラジョイントが設置され、前記２つのカップリングの各々がディスクのセットの等しい偶数個のクランプ固定具を有し、前記固定具の反対方向を向くスリーブが、カップリングおよび前記ポンプシャフト及び前記モータシャフトの共通の回転中心軸から等しい径方向距離で一様に１つおきにハーフカップリングのフランジ上に配置され、両方のカップリングのフレキシブルディスクの前記反対方向を向くクランプ固定具が同軸である
ことを特徴とする請求項１に記載のポンプ組立体。
【請求項４】
請求項１に記載のポンプ組立体を組み立てる方法であって、最初にポンプを組み立てるステップを含み、特に、
前記ポンプを組み立てる前に、鋳造ハウジングおよび鋳造カバー内で、前記ハウジングのポンプ脚部の着座表面、ならびに、前記ハウジングおよび前記カバーの共通の水平平面とポンプシャフト孔周りの垂直の嵌合平面とである、分離平面が、軸受組立体ハウジングを設置するために基本的に研磨され、
前記ハウジングのポンプロータのリングの軸方向クリアランスを調整するための孔と、インペラの間隙シール孔と、前記軸受組立体ハウジング内で、前記ハウジングと前記カバーとの間にあって空の前記軸受組立体ハウジングを通過する軸受孔とを、一度のセットアップオペレーションで穿孔機械によって穿孔するために、調整されたオーバーハング型の穿孔ツールを備える穿孔バーが予め備え付けられ、前記ハウジングおよび前記カバーが、ピンと、それらの分離箇所の水平平面上にあるねじ切りされる端部を有する２つの取り外し可能なテーパピンとによって結合され、前記空の軸受組立体ハウジングが、ねじと、垂直の分離平面上にあるねじ切りされる端部を有する対の取り外し可能なテーパピンとにより、前記ハウジングおよび前記カバーに結合され、
一度のセットアップで前記孔を穿孔した後、すべての取り外し可能なテーパピンを取り外すことにより、前記ハウジング及び前記カバーが切り離され、
一度のセットアップの穿孔オペレーションとは関係なく、前記ポンプロータが、テーパスリーブおよびねじを備える両側のコレット型クランプデバイスを使用し、かつ前記ポンプシャフト上で前記インペラを正確に位置決めするために正確な寸法の長さのチューブの形態のツールを使用して、ポンプの流れ領域の形成に関連する、前記ポンプシャフトと、前記インペラと、前記ポンプシャフト上の２つの成形されたスリーブとに組み付けられ、次いで、前記両側のコレット型クランプデバイスの両側の成形されたスリーブが設置および固定され、
次いで、ポンプロータが、カバーを備えない前記ハウジング内でそのポンプシャフト上に予備的に設置された軸方向クリアランススペーサリングに設置され、前記ハウジングに対して軸方向においてポンプシャフトがロックされた状態で前記インペラと前記リングとの間の間隙が例えば一時的なスペーサによって位置合わせされ、
前記ハウジング内に設置される前記ポンプロータに関係なく、複列の球面のローラ軸受と、浮動型であるトロイダルローラ軸受とを備える２つの軸受組立体が別々に組み付けられ、
次いで組み立ての調整が行われ、次いで、前記ポンプシャフト上および前記ハウジング上の複列の球面のローラ軸受を備える前記軸受組立体が切り離され、それにより、軸受組立体ベースと前記ハウジングとの対合表面間のバックラッシュが実質的にゼロとなり、それに対応して補償用のリングの厚さが縮小し、
ピンおよびテーパピンを用いて前記ハウジングに対して前記カバーを最終的に設置する前に、一時的なスペーサが、前記ハウジングに対するポンプシャフト軸方向間隙から取り外され、
前記ハウジングに対して前記カバーを設置した後、前記ポンプシャフトと組み立てられたハウジングとの間に機械的シールが組み付けられ、機械的シールが前記ハウジング上に例えばピンを用いて固定され、テーパスリーブおよびねじを備えるバックラッシュがゼロの単一の端部のクランプデバイスを用いてポンプシャフト上に固定され、
前記ポンプの組み立ての最後に、前記軸受と前記ポンプシャフトとの間にあるテーパ型のクランプスリーブを使用することにより、軸受組立体が組み立てられたハウジング上に最終的に備え付けられ、間隙シールを含めた、前記インペラと前記ハウジングとの間の径方向のクリアランスが、前記軸受組立体のベースと前記ハウジングとの間の取り外し可能なテーパピンを再び使用することにより設定され、
次いで、前記ポンプおよび前記電動モータを基盤上の共通のまたは分離されたフレームに設置することと、前記ポンプの吸引ノズルおよび排出ノズルのフランジにパイプを接続することと、前記ポンプシャフトおよび前記モータシャフトのアライメントを調整することと、最後に前記カップリングを介して前記ポンプシャフトおよび前記モータシャフトを結合することとを含めた、前記電動ポンプ組立体の組み立てが行われる
ことを特徴とする方法。
【請求項５】
前記カバーおよび前記ハウジングを最終的に接続するときに、嫌気性シール剤である液体モノマーガスケットが使用され、空気がない状態で圧力下で前記シール剤が最終的に完全に重合化することを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記フレームに対する締め具を用いて前記ポンプおよび前記電動モータを共通のまたは分離されたフレームに設置することが、調整可能な高精度の設置支持体を使用して実行され、これには、
共通のフレームまたは個別のフレームを基盤に設置して、支持表面の水平方向の高さを２つの高さに合わせ、最後に前記フレームを前記基盤に設置する、ステップと、
前記ポンプおよび／または前記電動モータを前記設置支持体上の前記共通のフレームまたは個別のフレームに嵌合設置するステップと、
前記設置支持体と、ポンプ脚部及びモータ脚部と、前記フレームの対応する設置表面とに一般的な貫通孔を形成して、形成された貫通孔に設置用ボルトを予め備え付けて、前記ポンプの吸引ノズルおよび排出ノズルをパイプラインに溶接、またはフランジ接続するステップと、
レーザを使用して前記ポンプシャフトおよび前記モータシャフトを正確に位置合わせしながら、同時に、前記ポンプおよび前記電動モータの下方の前記設置支持体を調整、最終的に設置するステップと、
前記設置支持体の前記設置用ボルトを最終的に締結するステップと、
補償用のデュアルディスクカップリングを中間シャフトに設置することにより、同軸に位置合わせされて互いに離間されて配置される前記ポンプシャフトおよび前記モータシャフトを接続するステップとの一連の技術が含まれる
ことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本メインライン電動オイルポンプ組立体は、メインオイルパイプラインでオイルを圧送するための組立体の分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポンプ組立体の衝撃吸収ベースフレーム（特許文献１参照）が知られており、これは、自己補正の調整可能な設置手段（または、より正確な用語では設置支持体）を備える。しかし、特許文献１は、単一ステージのダブルボリュートの遠心ポンプと、カップリングによって結合されるシャフトを備える電気駆動モータと、ポンプおよび／またはモータの脚部の下方に設置される支持体を有するベースフレーム（または、設置フレーム）とを備える電動ポンプ組立体全体ではなく、ポンプ組立体のベースフレームについて記載しており、この組立体の主要構成要素のすべての相互作用のいくつかの特徴は考察されなかった。
【０００３】
共通の基本ベース上に設置されてカップリングによって結合されるポンプおよびモータを備える遠心電動ポンプ組立体が知られている（特許文献２参照）。軸受の摩耗、モータの過熱、騒音および振動を低減するための技術的効果が論じられている。
【０００４】
しかし、この組立体は原子力産業に関し、したがって、メインライン電動オイルポンプ組立体の特性を考慮していない。また、この特許はポンプとモータシャフトとの間のフレキシブルカップリング（ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ｃｏｕｐｌｉｎｇ）の設計を改善する特定の課題に焦点を当てている。遠心ポンプユニットのためのフレキシブルカップリングは特許文献３で具体的に説明されているが、このカップリングの欠点には、ゴム可撓性要素の比較的低い動作信頼性、老化および熱老化が含まれ、大きな温度変動下、特にメインライン遠心オイルポンプでカップリングを使用するときオイル蒸気が存在しオイルと接触する可能性がある際に、ゴムの弾性係数が変化する。
【０００５】
メインライン電動オイルポンプ組立体の最も重量で課題の多い構成要素であるポンプに関しては、ＪＳＣ  Ｓｕｍｓｋｏｙプラント「Ｎａｓｏｓｅｎｅｒｇｏｍａｓｈ」（特許文献４参照）の、オイルを圧送するためのダブルボリュートの遠心ポンプが知られている。このポンプは中にロータが設置されるハウジングを備え、ロータのシャフト軸受上には、ハウジングの入口ボリュートおよび膨張するボリュートと共に流れ領域を構成する機械的シールおよびインペラが固定される。ハウジングには、機械的シールの内部空洞の潤滑および冷却の循環システムがさらに設置され、シャフトに設置されるインペラが２つの半体に分けられる。インペラが２つの半体として存在することにより、ロータのシャフトにインペラのこれらの半体を、一方の半体が他方に対してロータの軸周りでブレード間の半分の角度で回転する状態で設置することで、ポンプの振動特性を二倍低減することが可能となる。半体を回転させることは、キー溝を適切に配置することによって可能となる。このポンプの欠点はキーおよびキー溝が存在することであり、これらのキーおよびキー溝はロータのシャフトの強度を低下させ、応力集中部分となり、キー接続部には本質的にバックラッシュが存在することから、シャフト上にキー溝が存在することで、ポンプロータの振動を励起させることが促進される。
【０００６】
また、同じ特許権者であるＪＳＣ  Ｓｕｍｓｋｏｙプラント”Ｎａｓｏｓｅｎｅｒｇｏｍａｓｈ”（ＪＳＣ  ”ＶＮＩＩＡＥＮ”（Ｓｕｍｙ、ウクライナ）と共同）（特許文献５参照）の、オイルを圧送するためのほぼ同様のダブルボリュートの遠心ポンプが知られている。このポンプの欠点は軸受摺動支持体に間隙があることであり、これにより間隙内で動的なビート（ｄｙｎａｍｉｃ  ｂｅａｔ）が発生し、これはポンプの振動および騒音が増大する一因となる。
【０００７】
高効率の組み立て、鋳造、機械加工、および研磨（または、研削）によりフレーム設置型のポンプ組立体を組み立てるための類似の方法に関して、電動ポンプ組立体の一部分として高効率の３ステージの水平の遠心ポンプを組み立てる方法のための、公開されている（特許文献６参照）が知られている。しかし、やはりこの方法もメインライン電動オイルポンプ組立体を組み立てるようには設計されておらず、したがって、このような組立体の設計フィーチャの多くを考慮していない。
【０００８】
また、特許文献７で説明される水平の受け台設置型（ベースフレームに類似する）のポンプ組立体の製造方法が知られており、これは、一度のセットアップ中に、後続の非常に重量な接続部のための複数のポンプ表面の機械加工を利用する。しかし、説明されているポンプはメインラインオイルポンプではなく、したがって、この製造方法はメインライン電動オイルポンプ組立体を組み立てるようには設計されておらず、このような組立体の設計フィーチャの多くの考慮していない。
【０００９】
高効率のフレーム設置方式の組み立てための方法の類似の方法として、水平方向に配向されるターボコンプレッサユニット（特許文献８参照）を組み立てるための方法が知られており、これは、ターボコンプレッサグループ（機能がポンプに類似する）、チャージャ（機能がモータに類似する）、および支持表面を備えるそれらのフレーム（設置フレーム、移送フレームおよび技術的フレーム）から構成される。
【００１０】
この方法の欠点には、ユニットをフレームに組み付ける、およびユニットをフレーム上に設置するための複雑で時間のかかる方法を使用すること、ならびに使用するのに多数の重要な制限があるスペーサシム（または計測された厚さを有するプレート）を使用することが含まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】ＲＵ  Ｐａｔｅｎｔ  １０３５８４，ＩＰＣ  Ｆ０４Ｄ２９／００，ｐｕｂｌ．２０．０４．２０１１，ｔｈｅ  ｐａｔｅｎｔ  ｏｗｎｅｒ  −  ０００”ＮＫＭＺ”
【特許文献２】ＲＵ  Ｐａｔｅｎｔ  ９５０４３，ＩＰＣ  Ｆ０４Ｄ１／００，Ｆ１６Ｄ３／５０，ｐｕｂｌ．１０．０６．２０１０
【特許文献３】ＲＵ  Ｐａｔｅｎｔ  ２２４６０４７（ＩＰＣ  Ｆ０４Ｄ２９／６２，  ｐｕｂｌ．１０．０２．２００５）
【特許文献４】Ｐａｔｅｎｔ  ｏｆ  Ｕｋｒａｉｎｅ  ２２４０３，ＩＰＣ  Ｆ０４Ｄ  １／００，ｐｕｂｌ．２４．０４．２００７
【特許文献５】ＲＵ  Ｐａｔｅｎｔ  １０６６８０，ＩＰＣ  Ｆ０４Ｄ１／００，  Ｆ０４Ｄ２９／００，ｐｕｂｌ．２０．０７．２０１１
【特許文献６】ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  ＰＣＴ  ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  ＷＯ２０１００３０８０２（ＩＰＣ  Ｆ０４Ｄ  １７／０２，ｐｕｂｌ．１８．０３．２０１０）
【特許文献７】ＵＫ  Ｐａｔｅｎｔ  １２５５１６９（ＩＰＣ  Ｆ０４Ｃ１９／００，ｐｕｂｌ．０１．１２．１９７１）
【特許文献８】ＲＵ  Ｐａｔｅｎｔ  ２２６３２４７，ＩＰＣ  Ｆ１６Ｍ５／００，Ｆ１６Ｍ９／００，Ｆ０１Ｄ２５／２８，ｐｕｂｌ．２７．１０．２００５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の全体の主目的は、単一の発明概念によって統合される組立体のすべてのコア構成要素において、一連の設計および技術の改善により、改善された技術的特性および経済的特性、詳細には、低減された騒音および振動、向上した信頼性、耐用年数、および性能を有する、メインライン電動オイルポンプ組立体を作り出すことである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この組立体の改善される構成の技術的効果は、１つの本発明の概念によって統合される基本構成要素の改善の一部分によって達成され、ここでは、メインライン電動ポンプ組立体が、メインラインの水平の単一ステージのダブルボリュートポンプと、電気駆動モータと、それらのシャフトを接続するカップリングと、ポンプおよびモータを上に設置するための共通のまたは分離されたフレームとを備え、上記のポンプが、２つのセミボリュートの入口、およびダブルボリュートの出口ならびにハウジングカバーを備えるハウジングと、シャフト、および、ハウジングとカバーとの間に設置されるインペラで構成され、上記のインペラがテーパスリーブおよびねじを有する両側のコレット型クランプデバイスによってシャフト上に着座するロータと、テーパスリーブおよびねじを有する片側のコレット型クランプデバイスによってシャフト上に着座し、上記のコレット型クランプデバイスが、シャフトをクランプするためにクランプねじを使用してシャフトの軸に沿って互いに摺動可能であるリングを備えるテーパ型の動作表面を備える２つの同軸のリングの組み合わせであるロータの機械的シールとを備える。ポンプロータが、ポンプシャフトの軸方向荷重を受ける複列の球面のローラ軸受と、浮動型のトロイダルローラ軸受との、２種類のローラ軸受のポンプハウジングのコンソール支持体に対して外側に設置され、両方の軸受が軸方向区間でテーパ型のアダプタスリーブのシャフトに設置され、ハウジングのすべての接続部が、ねじ切りされる端部を備える取り外し可能なテーパピンを含む対として締結される。軸受組立体を安全に密閉するために、ねじシールが使用され得る。さらに、軸受の応力集中を低減するために、端部付近の領域のクランプデバイスの内側リングの内側円筒形表面の母線が、高強度鋼の合金テーパスリーブの端面上で二次的に曲線とされ、コレット型クランプデバイスおよびクランピングスリーブの、それらの端部がミクロン精度（ｍｉｃｒｏｎ−ａｃｃｕｒａｔｅ）で滑らかである。
【００１４】
ポンプハウジングが、入口と、ボリュートと、インペラ内の流れ入口の前方にあるコンフューザ領域とをから構成されるポンプのダブルボリュートの側方の２つのセミボリュートの入口を有し、入口ボリュート部分の基準および中間の断面と、入口ボリュート部分の接触角度と、ボリュート部分および入口を通過する液体流れを分離するボリュートの凸縁の存在とを特徴とする。改善される入口は、流れ効率を１５〜２０％低減させるボリュート部分の基準および中間の断面と、最大で２００°〜２１０°まで増大する入口ボリュート部分の接触角度と、周囲部分から中心に向かって徐々にテーパされた修正された形状の凸縁とを有する。
【００１５】
電動ポンプ組立体のポンプおよびモータが、共通のまたは分離されたフレーム上の設置支持体を介してそれらの脚部により実質的にバックラッシュがない形で設置され、ポンプおよびモータを共通のまたは分離されたフレームに固定することが、高精度で高さ調整可能でありかつ角度自己補正の設置支持体を使用してなされ、ポンプ脚部の設置表面がポンプの吸引ノズルおよび排出ノズルの共通の中心軸の高さまで上昇され、また、フレキシブルディスク（ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ｄｉｓｃ）を有する補償用のデュアルカップリングが使用され、上記の高精度設置支持体が３つのガスケットで構成され、２つの下側ガスケットが設置される支持体の高さ変更を可能にするねじ山によって接続され、中間および上側のガスケットが等しい曲率半径を有するインターフェース球面表面を有し、上記のガスケットのすべてが、共通の貫通孔を介するボルトおよびナットにより脚部をフレームに最終的にクランプするために設置用のボルトおよびナットのための共通の軸方向孔を有し、２つの下側のガスケットが、支持体の高さを調整するときにてこを利用するのを可能にするための閉じた径方向孔を有する。
【００１６】
モータおよびポンプシャフトを接続するカップリングは補償用のデュアルディスクカップリングであり、中間中空シャフトによって接続された２つの同一のカップリングの組み合わせで構成され、各カップリングが、その２つのハーフカップリングの間に設置された硬化鋼のフレキシブルディスク（または、ディスクのセット（パック））を有し、カップリング内でディスクを解放するために、球面の複列のローラ軸受の形態のローラジョイントが設置され、これらの２つのカップリングの各々がディスクのセットの等しい偶数個のクランプ固定具を有し、これらの固定具の反対方向を向くスリーブが、カップリングおよびシャフトの共通の回転中心軸から等しい軸方向距離で一様に１つおきにハーフカップリングのフランジ上に配置され、両方のカップリングのフレキシブルディスクのこれらの反対方向を向くクランプ固定具が同軸である。
【００１７】
ポンプ組立体を組み立てるための方法の技術的効果は、以下の一連の技術からなる、ベース構成要素を使用する高精度でバックラッシュが実質的にないテクノロジの組み立てプロセスによって得られる：最初に、ポンプを組み立て、次いで、ポンプ組立体全体を組み立てる。ポンプを組み立てる前に、鋳造ポンプハウジングおよび鋳造ハウジングカバー内で、ポンプハウジングの脚部の着座表面、ならびに、ハウジングおよびカバーの共通の水平平面とロータシャフト孔周りの垂直の嵌合平面とである、分離平面が、軸受組立体のハウジングを設置するために基本的に研磨される。ハウジングのロータのリングの軸方向クリアランスを調整するための孔と、インペラの間隙シール孔と、軸受組立体ハウジング内で、ポンプハウジングとポンプカバーとの間にあって空の軸受組立体ハウジングを通過する軸受孔とを、一度のセットアップオペレーションで穿孔機械によって穿孔するために、調整されたオーバーハング型の穿孔ツールを備える穿孔バーが予め備え付けられ、ポンプハウジングおよびカバーが、ピンと、それらの分離箇所の水平平面上にあるねじ切りされる端部を有する２つの取り外し可能なテーパピンとによって結合され、空の軸受組立体ハウジングが、ねじと、垂直の分離平面上にあるねじ切りされる端部を有する対の取り外し可能なテーパピンとにより、ポンプハウジングおよびハウジングカバーに結合される。一度のセットアップで孔を穿孔した後、すべての取り外し可能なテーパピンを取り外すことにより、すべてのベースおよびカバーが切り離される。一度のセットアップの穿孔オペレーションとは関係なく、ポンプロータが、テーパスリーブおよびねじを備える両側のコレット型クランプデバイスを使用し、かつシャフト上でインペラを正確に位置決めするために正確な寸法の長さのチューブの形態のツールを使用して、ポンプの流れ領域の形成に関連する、シャフトと、インペラと、シャフト上の２つの成形されたスリーブとに組み付けられ、次いで、コレット型クランプデバイスの両側の成形されたスリーブが設置および固定される。次いで、ロータが、カバーを備えないポンプハウジング内でシャフト上の予備的に設置された軸方向クリアランススペーサリングに設置され、ポンプハウジングに対して軸方向においてシャフトがロックされた状態でインペラとリングとの間の間隙が例えば一時的なスペーサによって位置合わせされる。ポンプハウジング内に設置されるロータに関係なく、軸方向荷重を受ける複列の球面のローラ軸受と、浮動型でありしたがって軸方向荷重を受けないトロイダルローラ軸受とを備える２つの軸受組立体が別々に組み付けられる。次いで組み立ての調整が行われ、次いで、ロータシャフト上およびポンプハウジング上の複列の球面のローラ軸受を備える軸受組立体が切り離され、それにより、軸受組立体ベースとポンプハウジングとの嵌合平面の間のバックラッシュが実質的にゼロになり、それに対応して補償用のリングの厚さが縮小する。ピンおよびテーパピンを用いてポンプハウジングに対してポンプカバーを最終的に設置する前に、一時的なスペーサが、ハウジングに対するシャフト軸方向間隙から取り外される。ポンプハウジングに対してポンプカバーを設置した後、ロータシャフトと組み立てられたポンプハウジングとの間に機械的シールが組み付けられ、機械的シールがハウジング上に例えばピンが用いて固定され、テーパスリーブおよびねじを備えるバックラッシュがゼロの単一の端部のコレット型のクランプデバイスを用いてシャフト上に固定される。ポンプの組み立ての最後に、軸受とシャフトの間にあるテーパ型のクランプスリーブを使用することにより、軸受組立体が組み立てられたポンプハウジング上に最終的に備え付けられ、間隙シールを含めた、インペラとポンプハウジングとの間の径方向のクリアランスが、軸受組立体のベースとポンプハウジングとの間の取り外し可能なテーパピンを再び使用することにより設定される。
【００１８】
ポンプカバーとポンプハウジングとの接続は堅固であることが好ましく、バックラッシュがゼロとなるように圧縮または液体ガスケット（嫌気性シール剤）で気密密閉され、シール材は最終的には硬化する。シール材は、締めつけるピンの圧縮力によりバックラッシュがゼロの金属表面の間で空気がない状態で硬化する。空気を用いずに圧縮力により、供給される液体モノマーが１日〜２日でポリマーシール剤へと変化し、高圧力差の運転条件でジョイントシールをしっかり保持する。
【００１９】
次いで、ポンプおよび電動モータを基盤上の共通のまたは分離されたフレームに設置することと、ポンプノズルのフランジにパイプを接続することと（通常は溶接する）、ポンプおよび電動モータシャフトのアライメントを調整することと、最後にカップリングを介してポンプおよび電動モータシャフトを結合することとを含めた、電動ポンプ組立体の組み立てが行われる。フレームに対する締め具を用いてポンプおよび電動モータを共通のまたは分離されたフレームに設置することは、調整可能な高精度の設置支持体を使用して実行されることが好ましく、これには、通常は以下の一連の技術が含まれる：共通または個別のフレームを基盤に設置して、支持表面の水平方向の高さを２つの高さに合わせ、最後にフレームを基盤に設置することと；ポンプおよび／または電動モータを設置支持体上のフレームまたは個別のフレームに嵌合することと；支持体と、脚部と、フレームの対応する設置表面とに一般的な貫通孔を形成して、形成された貫通孔に設置用ボルトを予め備え付けて、ポンプノズルをパイプラインに溶接またはフランジ接続することと；レーザを使用してポンプおよび電動モータシャフトを正確に位置合わせしながら、同時に、ポンプおよび電動モータの下方のすべての設置支持体を調整、最終的に設置することと；支持体の設置用ボルトを最終的に締結することと；補償用のデュアルディスクカップリングを中間シャフトに設置することにより、同軸に位置合わせされて互いに離間されて配置されるポンプおよび電動モータシャフトを接続すること。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】電動ポンプ組立体の全体図である。
【図２】パイプラインに接続されたポンプを示す図である。
【図３】改良されたメインラインオイルポンプを示す斜視図である。
【図４】ポンプを示す全体側断面図である。
【図５】インペラをシャフトに設置するための間隙のない両側のクランプデバイスを示す図である。
【図６】シャフトの２つの機械的シールのうちの１つの間隙のない片側のクランプデバイスを示す図である。
【図７】トロイダルローラ軸受を備えるポンプロータの軸受支持体（組立体）を示す図である。
【図８】複列の球面のローラ軸受を備えるポンプロータの軸受支持体（組立体）を示す図である。
【図９】ポンプ脚部および電動駆動モータの下方にある設置支持体を示す拡大側断面図である。
【図１０】ポンプシャフトと電気駆動モータとの間にある補償用のデュアルディスクカップリングを示す全体的な長手方向断面図である。
【図１１】修正されたセミボリュートのポンプ入口を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
これらのすべての図では、拡大される以下の重要な構成要素および部品に参照符号が付される。電動ポンプ組立体の最も重要な構成要素および部品は、水平の単一ステージのダブルボリュートポンプ１、電気駆動モータ２、フレーム３、ポンプおよびモータの脚部５の下方にある設置支持体４、およびカップリング６である。ポンプの最も重要な構成要素および部品は、２つのセミボリュートの入口およびダブルボリュートの出口を備える鋳造ハウジング７ならびにポンプハウジングの鋳造カバー８（ポンプロータのための孔の共通の中心対称表面上に分離箇所の共通の水平平面を備える）、機械加工され釣り合いのとれたシャフト９およびインペラ１０で構成されるポンプロータ、シャフト上にあるインペラの両側のコレット型クランプデバイス１１、ポンプの流れ部分を形成するための２つの成形されたスリーブ１２、機械的シール１３、シャフト上にある片側のコレット型クランプデバイス１４、複列の球面のローラ軸受１５およびトロイダルローラ軸受１６である２つの異なるローラ軸受と、軸受１９、２０のためのテーパ型の締結スリーブ１７、１８、チューブタイプ軸受ハウジング（コンソール支持体）、軸受潤滑および密閉システム、固定具のセット（ねじ、ボルト、ナット、ピン、ねじ切りされる端部を備える取り外し可能なテーパピン）である。
【００２２】
インペラおよびシャフトをバックラッシュがない形でしっかり接続するために、３つの主要部品で構成されるクランプ要素が使用され、ここでは、ねじの締結する力により同一のサイドリングが中央リングの中に引き込まれ、リングのテーパ表面がリングのテーパ表面に対して押圧される。中央リングおよびサイドリングはテーパ表面によって接触する。接続部は回転軸に対してセルフセンタリングし、これは容易に接続される圧力接続である。この接続部は大きいトルクおよび軸方向力を伝達する。
【００２３】
ハウジングを確実に接続するために、取り外し可能なテーパピンのテーパ比は小さく、通常は１：５０とする。ピンを取り外すときには、そのねじ切りされる端部が使用される。
【００２４】
軸受のテーパ型のクランプスリーブが、スリーブボディの融通性を向上させるために軸方向区間を装備する。
【００２５】
組立体のフレームはチャンネルとして製造されることが好ましく、工学的経験で推奨されるチャンネルサイズはフレーム全体の最大のサイズの約０．１である。
【００２６】
従来技術の組立体の特性に影響するファクタ、その振動および騒音の主要パラメータは以下のものである：
−  機械的：ロータの不均衡；ロータのシャフト長さ、キー溝および間隙を有するキー溝接続部を有するその形状；軸受支持体；ポンプシャフトと駆動モータとのずれ；組立体がフレームに固定されるときの非剛性の程度；
−  流体力学的：ブレードの振動、および、ポンプのオフデザイン（ｏｆｆ−ｄｅｓｉｇｎ）（定格外）の運転。
【００２７】
ポンプ組立体の言及した特性の性能を向上させてまず第一にポンプ振動および騒音を低減させる主な技術的設計解決策は：
−  バックラッシュがない状態で非スプライン式に滑らかなシャフト上に着座するインペラを使用すること、
−  バックラッシュがない状態で非スプライン式に滑らかなシャフト上に着座する個別製作されるローラ軸受を使用すること、
−  バックラッシュがない状態で非スプライン式に滑らかなシャフト上に着座する機械的シールを使用すること、
−  ポンプおよびモータの脚部の下方で、自己補正の高さ調整可能な球面設置支持体を使用すること、
であり、
主要な技術的解決策は、ポンプの組み立てプロセス中に、一度のセットアップオペレーションで、ロータのためにポンプハウジングの着座表面を穿孔することである。
【００２８】
テーパスリーブおよびねじを備えるコレット型クランプデバイスを使用することの主な利点は、スプライン接続を完全に置き換えることであり、それによりロータシャフトの危険な応力集中部の原因を除去し、それにより、振動活動の減少に確実に影響を及ぼし、ポンプロータおよびポンプ組立体の全体のリソースが向上する。コレット型クランプデバイスはバックラッシュを有さず、シャフトおよびハブの表面を損傷させることがなく、クランプ接続部を容易に取り付けられ、容易に取り外される。
【００２９】
シャフトが曲がることなく（トロイダルローラ軸受）かつ熱変形により容易に認識されるシャフトの長さの変化がなく（複列の球面のローラ軸受）、ロータシャフトを浮動させることを可能にする個別製作されるローラ軸受を使用することの主な利点は、高い剛性を有する軸受によりシャフトの長さが大幅に縮小する（１５〜２０％）可能性があり、それに対応して振動活動が低減することである。さらに、着脱自在のセミチューブ軸受ハウジングの代わりにチューブ軸受ハウジングを用いることにより、ポンプの剛性も向上する。
【００３０】
（ポンプの詳細な組み立て）
ポンプを組み立てる前に、一度のセットアップオペレーションで、穿孔機械の穿孔バーでハウジングに孔を穿孔する（上記の孔を穿孔する際、空の軸受ハウジングがねじによりポンプハウジング上で留められ、一対の取り外し可能なテーパピンによって固定されなければならない）。
【００３１】
次いで、テーパスリーブおよびねじを備える両側のコレット型クランプ接続部によってロータシャフトおよびインペラを接続する。端部にディスクとねじ孔を有する正確に測定した長さのチューブの形態のツールを介してシャフトに対してインペラの位置を固定する。インペラを設置するとき、シャフトの端部でディスクが止まるまでチューブをシャフトの上に配置し、ディスクの孔を介してねじによりそれをシャフトの端部に取り付ける。３つのバイパス締付けトルク（ｂｙｐａｓｓ  ｔｉｇｈｔｅｎｉｎｇ  ｔｏｒｑｕｅ）０．３Ｔ、０．７ＴおよびＴでコレット型接続部のねじを締める。
【００３２】
成形されたスリーブとインペラを接続するためにコレット型接続部の主ねじの反対側にダミーねじを設置する。
【００３３】
インペラの両側に成形されたスリーブを設置し、ナットおよびロックナットを用いてそれらを固定する。
【００３４】
予め設置されたリング（センタリングリング）を用いてシャフトをポンプハウジング内まで降下させ、リングをハウジングの溝に設置する。
【００３５】
軸に沿ってシャフトを変位させることによりインペラとリングとの間で均等な間隙が得られ、ポンプハウジングに対して軸方向においてシャフトを固定するためにこれらの間隙に一時的なスペーサ（ゲージ）を挿入する。
【００３６】
別途、テーブルを設置するときに、２つの軸受組立体を組み立てる。複列の球面のローラ軸受を有する軸受組立体を組み立てるとき、軸受を軸受ハウジング内に挿入してダミーキャップによって固定する。同様に、トロイダルローラ軸受を有する別の軸受組立体を組み立てる。
【００３７】
ロータシャフトの両側に、機械シール、ブラスシールスリーブ（ねじを用いて密閉されてよい）、および補償用のリング（図示せず）を設置する。
【００３８】
軸受組立体をシャフトに設置し、テーパスリーブを軸受内に挿入して（軸受キットから）、ナットを用いて固定する。軸受ハウジングをポンプハウジングに接続するためのねじを設置する。上記のねじを手動で締めて、設置用ガスケットを使用して、軸受ハウジングとポンプの嵌合平面が確実に平行であるようにする。軸受ハウジングの嵌合平面とポンプハウジングとの間のクリアランスをゲージを用いて測定する。軸受組立体を分解し、リングを取り外してクリアランスの量だけその厚さを縮小させ、それにより、最終的な組み立てにおいて、軸受ハウジングとポンプハウジングとの嵌合平面の間の、ゼロに近い修正したクリアランスを提供することが可能となる。
【００３９】
軸方向（側方）間隙から一時的なスペーサを取り外す。
【００４０】
ポンプハウジングにポンプカバーを設置する。これを行うために、液体ガスケット（嫌気性シール剤モノマー）を用いて接触表面を潤滑させ、ポンプのカバーをポンプハウジング上まで緩やかに降下させ、ハウジングに対してピンを設置して固定し、ナットを数回回転させる。蓋を降下させるときに、それに合わせて、リングの突起部がポンプカバーの溝と合うようにする。シール剤が重合化するのに十分な時間だけ構造物を放置する。
【００４１】
機械的シールを組み立てて、機械的シールを洗浄するための開口部のうちの１つがポンプカバーの上側開口部の方向に寄せられるように、それらを設置する。機械的ハウジングシールをピンによりポンプハウジングに固定し、片側のコレット型クランプデバイスによりシャフトに軸方向に固定する。機械的シールのばねクリップを取り外す。
【００４２】
軸受組立体をシャフトに設置し、リング、スリーブ、および補償用のリング（図示せず）を予め備え付ける。軸受とシャフトとの間にテーパ型のクランプスリーブを設置し、標準化されたトルクでナットを締めてそれをロックする。ねじを手動で締めて、設置ねじを使用して、軸受ハウジングのピン孔をポンプハウジングの対合する孔に位置合わせする。テーパピンを設置し、ねじを締めてロックする。
【００４３】
ダミーカバーを取り外し、その場所にカバーを設置する。そのボディに対して軸受の軸方向のクリアランスがなくなるようにガスケットの厚さを調整する。
【００４４】
トロイダルローラ軸受を有する支持体を設置する場合、軸受ハウジングおよびポンプのフランジを嵌合させることは、ローラ軸受リングが軸方向に移動することによってなされることになる。しかし、運転条件を最適化するためには、内側リングの端面平面および外側リングの端面平面を一致させる必要があり、これは、補償用のリング（図示せず）の厚さを調整することによって確実に行われる。これを行うために、ねじを手動で締めることにより軸受組立体をポンプハウジングに設置および固定し、テーパ型のクランピングスリーブを軸受内に備え付けてナットを締める。外側軸受リングと内側軸受リングとの相対変位を測定し、その変位に対して補償用のリングの厚さを調整する。次いで、最後に、軸受組立体を設置および固定する。
【００４５】
組み立てられたポンプの回転自由度を点検する。
【００４６】
ポンプの組み立ては以上である。必要に応じて、カバーおよびポンプハウジングを切り離すことなく軸受およびロータシャフトの機械的シールが交換されてよい。
【００４７】
さらに、以下の一連の技術で、ポンプ組立体の組み立てプロセスを説明する：共通のフレームまたは個別のフレームを基盤に設置し、それらの支持表面の水平方向の高さを２つの高さに合わせ、ポンプおよび／または電動モータを設置支持体のフレームまたは個別のフレームに対して嵌合設置し；支持体、脚部、およびフレームの対応する設置表面に一般的な貫通孔を形成して、形成された貫通孔に設置用ボルトを予め用意し、ポンプノズルをパイプラインに溶接またはフランジ接続し；レーザを使用してポンプおよび電動モータシャフトを正確に位置合わせしながら、同時に、ポンプおよび電動モータの下方ですべての設置支持体を調整して最終的に設置し；支持体の設置用ボルトを最終的に締結し；補償用のデュアルディスクカップリングを中間シャフトに設置することにより、同軸に位置合わせされて互いに離間されて配置されるポンプおよび電動モータシャフトを接続する。
【００４８】
ポンプ組立体の組み立ては以上である。必要に応じて、ポンプまたは電動モータを移動させることなく、シャフトの間のスリーブが取り外されてよい。
【００４９】
ポンプ組立体を組み立てるための方法の利点を評価するための実施例
ポンプ組立体のプロトタイプの予備試験および専門家評価により、別紙の表に示される、主にポンプ組立体の振動を低減するために提案された技術的解決策の影響の、以下の相対値が示された。
【００５０】
したがって、ポンプ組立体の本発明の提案されるすべての改善（その振動活動および騒音が低減され、リソースが向上する）の結果として、その性能が大きく向上し、それにより本発明の主目的が達成される。
【００５１】
【表１】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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