CN104755769B - 泵装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是提供一种具有从混入有异物的工作流体分离异物的功能并且能够应对工作流体的大流量化的泵装置。因此，根据本发明具有：第一泵（3）；第二泵（8），具有与第一泵（3）的旋转轴（10）同心的旋转轴，并且设置在比第一泵（3）的吸入口（30i）靠下方的位置；至少一个旋风分离器（6），设置在比第二泵（8）靠上方且比第一泵（3）的吸入口（30i）靠下方的区域中，具有从工作流体分离异物的功能；和工作流体的放出口（46o），该工作流体包含由旋风分离器（6）分离的异物。

Description

泵装置

技术领域

本发明涉及将液体吸入并放出的泵，更详细地讲，涉及具有从混入有异物的工作流体（例如机床的润滑油、冷却剂等液体）将异物（例如切屑）分离的功能的泵装置。

背景技术

作为这样的泵装置，提出了以下这样的泵装置：是不需要定期性的维护且轻量而小型的泵装置，设置有容积型泵、非容积型泵、一次旋风分离器及二次旋风分离器，一次旋风分离器及二次旋风分离器设置有将分离的异物（切屑等）排出的机构（排出口），非容积型泵的放出流量设定为大于上述容积型泵的放出流量，上述容积型泵、上述旋风过滤器和上述非容积型泵在垂直方向上以直线状连结而配置（参照专利文献1）。

这样的泵装置（专利文献1）是有用的。

但是，近来存在大量地处理机床中的冷却剂的要求（所谓的“大流量化的要求”）。

对于这样的大流量化的要求，在上述泵装置中，由于利用所谓的“次摆线泵”（齿轮泵）那样的容积型泵处理工作流体，所以工作流体的处理流量较少，难以应对冷却剂处理的大流量化的要求。

专利文献1：国际公开第2012/053231号。

发明内容

本发明是鉴于上述现有技术的问题而提出的，目的是提供一种具有从混入有异物的工作流体（例如，机床的润滑油、冷却剂等液体）分离异物（例如切屑）的功能并且能够应对工作流体的大流量化的要求的泵装置。

本发明的泵装置的特征在于，具有：第一泵（例如具有叶轮的离心泵3），设置在比工作流体（例如冷却剂）贮存部（例如冷却剂箱）靠上方的位置；第二泵（例如叶轮泵那样的离心泵8），具有与第一泵（3）的旋转轴（10）同心的旋转轴，并且设置在比第一泵（3）的吸入口（30i）靠下方（上游侧）的位置；至少一个旋风分离器（6），设置在比第二泵（8）靠上方且比第一泵（3）的吸入口（30i）靠下方的区域中，具有从工作流体分离异物的功能；和工作流体的放出口（46o），所述工作流体包含由旋风分离器（6）分离的异物，该放出口（46o）设置在比工作流体贮存部（例如冷却剂箱）靠上方的位置，并具有从上述旋风分离器（6）的放出口（6o）的高度连通到上述放出口（46o）的配管（11）。

在本发明中优选的是，在上述第二泵（例如叶轮泵那样的离心泵8）的上方的区域并且是第二泵（8）的半径方向外侧的区域中设置有导向部件（7），该导向部件（7）沿第一泵（3）和第二泵（8）的旋转轴（10）的方向延伸。

这里优选的是，上述导向部件（7）的泵旋转轴方向尺寸较长（最大是上述导向上端到达与旋风分离器（6）的流入口（6ai）相同高度的程度）。这是因为对于生成回转流很合适。

此外，在本发明中优选的是，旋风分离器（6）的流入口（6i）与沿圆周方向延伸的流入通路（49）连通，该流入通路（49）相对于沿着上述导向部件（7）的回转流开口。

进而，在本发明中优选的是，在旋风分离器（6）的下端部设置节流部件（圆锥形状的部件：圆锥状部件13）。

除此以外，为了降低泵旋转轴（10）的磨损，在本发明中优选的是第一泵（3）和第二泵（8）的旋转轴（10）由机械密封件（MS）轴支承。

此外优选的是，作为排放部，设置有使从该机械密封件（MS）（向上方）漏出的油返回箱内的排放回路（Ld），构成为使得从机械密封件（MS）漏出的油不会流出到工作流体贮存部（例如冷却剂箱）外部。

根据具备上述结构的本发明，由于能够由非容积型泵（例如具有叶轮的离心泵）构成第一泵（3），所以对于大流量（例如150升/分或其以上的流量）也能够对应。因此，能够应对机床的冷却剂的处理量增大（大流量化的要求）。

这里，非容积型泵（例如具有叶轮的离心泵3）由于缺乏自吸性能，所以在设置在比工作流体贮存部（例如冷却剂箱）靠上方的情况下，难以将该贮存部内的工作流体吸起。但是，本发明具有第二泵（8），利用该泵（8）将贮存部内的工作流体向上方（第一泵3的吸入口30i侧）推入，即使是第一非容积型泵（3），也能够进行所需要的处理。

进而，根据本发明，利用旋风分离器（6），能够从工作流体中分离切屑等异物。

在本发明中，如果由非容积型泵（例如具有叶轮的离心泵）构成第一泵（3），则不需要在第一泵放出口（30i）设置溢流阀。

在由容积型泵构成第一泵的情况下，如果工作流体的流动在其放出口的下游侧停止，则该放出口附近的工作流体压力变得过大，所以溢流阀和工作流体的逸散路径是必不可少的。

与此相对，如果第一泵是非容积型泵，例如具有叶轮的离心泵（3），则即使工作流体的流动在该泵放出口（3o）的下游侧停止，由于叶轮（31b、32b、33b、34b、35b）只是空转，放出口（3o）附近的工作流体压力也不会变得过大。因此，不需要在放出口（3o）附近形成溢流阀和工作流体的逸散路径，相应地节省在制造中要花费的成本。此外，不需要溢流阀和工作流体的逸散路径的维护，运行成本也降低。

这里，在现有技术中，由于做成了设置有两级旋风分离器（一次旋风分离器和二次旋风分离器）的结构，所以对于所谓的“大流量化的要求”难以应对，难以将大流量的工作流体充分地固液分离。

与此相对，根据本发明，由于旋风分离器仅设置有一级，所以即使在工作流体大流量化的情况下，也能够将工作流体充分地固液分离。

进而，根据本发明，由于具有从旋风分离器（6）的放出口（下端部6o）的高度连通到上述放出口（46o）的配管（11），所以从旋风分离器放出口（6o）排出的包含异物的工作流体经由该配管（11），排出到比工作流体贮存部（例如冷却剂箱）靠上方的该放出口（46o）。

因而，通过在工作流体贮存部的上方配置从上述放出口（46o）连通到异物处理设备（例如过滤器等：未图示）的配管，能够将由旋风分离器（6）分离后的包含异物的工作流体容易地供给到该异物处理设备。

换言之，在不具有这样的配管（11）的现有技术中，由于被旋风分离器（6）分离的包含异物的工作流体排出到工作流体贮存部，所以为了将包含异物的工作流体供给到上述异物处理设备，必须在工作流体贮存部中另外设置用来将异物送出到异物处理设备的机构或配管。

与此相对，根据本发明，由于不需要在工作流体贮存部中另外设置用来将异物送出到异物处理设备的机构或配管，所以相应地能够降低制造成本。

在本发明中，被第二泵（8）吸入并向半径方向外侧放出的工作流体一边形成沿圆周方向流动的回转流并在泵装置内上升，一边向旋风分离器（6）内流入。

但是，在不存在上述导向部件（7）的情况下，通过泵装置内的旋风分离器（6）对回转流产生阻力，有可能不能产生良好的回转流。

在上述第二泵（例如，如叶轮泵那样的离心泵8）上方的区域并且是第二泵8的半径方向外侧的区域中设置有导向部件（7），该导向部件（7）沿第一泵（3）和第二泵（8）的旋转轴（10）的方向延伸，所以被该导向部件（7）引导，沿着该导向部件（7）形成沿圆周方向流动的良好的回转流，被第二泵（8）吸入的工作流体高效地在泵装置内上升并流入旋风分离器（6）内。

并且，在本发明中，如果旋风分离器（6）的流入口（6ai）与沿圆周方向延伸的流入通路（49）连通，并且该流入通路（49）相对于沿着上述导向部件（7）的回转流开口，则被第二泵（8）吸入的工作流体容易进入到旋风分离器（6）内部，通过旋风分离器（6）中的离心分离作用，将工作流体中包含的异物从工作流体高效地分离。

进而，在本发明中，如果在旋风分离器（6）的下端部（6o）设置节流部件（圆锥形状的部件：圆锥状部件13），则利用该节流部件（13），能够减小（缩小）旋风分离器下端部的流出口（6o）的截面积。

并且，由于利用节流部件（13）缩小（减小）旋风分离器下端部的流出口（6o）的截面积，所以流出口（6o）处的工作流体的流速增加。即，即使缩短旋风分离器（6）的轴向方向的长度，也能够调节所需要的流量。因而，根据本发明，能够在不增大旋风分离器（6）的泵旋转轴方向（上下方向）长度的情况下减小比第一泵（3）靠下方的区域的尺寸，从而能够使泵装置整体紧凑化。

附图说明

图1是表示本发明的第1实施方式的剖视图。

图2是表示第1实施方式中的旋风分离器流入口的形状的平面剖视图。

图3是第1实施方式中的泵驱动轴的侧视图。

图4是说明第1实施方式中的第一泵的局部剖视图。

图5是用于说明第1实施方式中的旋风分离器的局部剖视图。

图6是用于说明第1实施方式中的第二泵的局部剖视图。

图7是第二泵的壳体的剖视图。

图8是第二泵的叶轮的剖视图。

图9是将第二泵的叶轮间接地固定到泵驱动轴上的固定部件的剖视图。

图10是异物排出用泵的壳体的剖视图。

图11是异物排出用泵的叶轮的剖视图。

图12是旋风分离器侧的区域和异物排出用泵侧的区域的分隔板的剖视图。

图13是将异物排出用叶轮固定到泵驱动轴上的固定部件的剖视图。

图14是表示本发明的第2实施方式中的旋风分离器流入口的形状的平面剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

首先，参照图1～图12，对本发明的第1实施方式的泵装置进行说明。另外，在图1中表示的截面是图2中的X－X线向视截面。

本发明的第1实施方式的泵装置在图1中将整体用附图标记100表示。并且，泵装置100包括电动马达1、第一外壳2、第一泵3、第二外壳4、圆筒状壳体5、多个（在图示中是4个）旋风分离器6、圆筒状导向部件7、第二泵8、异物排出泵9、罩部件Cb和泵驱动轴10。

在图示的实施方式中，第一泵3是将具有叶轮的泵单元（31～35）在上下方向上层叠了5级的非容积型的离心泵（参照图4）。这里，关于第一泵3，可以应用公知的市售的非容积型离心泵。

第二泵8在图1中配置在最下方的区域中。

第一外壳2具有在图1的上方开口的圆筒状中空部21，形成有轴贯通孔22。轴贯通孔22从圆筒状中空部21的下方中心21c贯通至外壳下端面2e的中心。

在轴贯通孔22中形成有密封件容纳室23，在密封件容纳室23中夹装着机械密封件MS。机械密封件MS将泵驱动轴10轴支承为旋转自如，并且防止工作流体经由轴贯通孔22从第一泵3漏出到圆筒状中空部21内。

如图4所示，机械密封件MS保持在容纳室23内。

在图1中，在第一外壳2的下方区域中形成有流路24。

在第一外壳2中的外壳外周2f上形成有凸台部25，凸台部25相对于外壳的中心轴Lh正交，并且向远离中心轴Lh的方向突出。

在凸台部25上开设有放出口26，放出口26与流路24连通。由第一泵3升压后的工作流体从放出口26放出。

流路24连通到第一泵3的放出侧3o（参照图4）。

另外，在放出口26的内周面上形成有管用锥形阴螺纹。

如图1所示，在外壳2的圆筒状中空部21中，联轴器CP将电动马达1的轴1S与泵驱动轴10的上端部（联轴器卡合部10a）连接。

在图3中，泵驱动轴10具有联轴器卡合部10a、机械密封件卡合部10b、第一外壳卡合部10c、边缘部10d、第一泵卡合部10e、第二外壳卡合部10f、前端轴部10g。

在前端轴部10g的端面（图3的下端面）10h上形成有设置有阴螺纹的螺孔10i。

如上所述，泵驱动轴10的联轴器卡合部10a卡合在联轴器CP的卡合孔（未图示）中。

在图4中，泵驱动轴10中的第一外壳卡合部10c能够相对于轴承用套筒SL1滑动，轴承用套筒SL1固定在形成于第一外壳2的中心的贯通孔22中。

在图4中，泵驱动轴10中的边缘部10d的下方端面10db与第一泵3的最上级泵单元35中的叶轮35b的上端面抵接，下方端面10db和叶轮35b的上端面不滑动。边缘部10d起到作为第一泵3的（上方侧的）定位部件的功能。

在泵驱动轴10的第一泵卡合部10e下方的区域（与第二外壳卡合部10f的边界附近）形成有阳螺纹10j。

在图1和图4中，第一泵3层叠有吸入侧连接部件30和第一泵单元31（最下级的单元）～第5泵单元35（最上级的单元）。

在图4中，第一泵单元31具有圆环状的泵外壳31a、叶轮31b、作为密封部件的O形环31c和分隔板31d。第二泵单元32～第5泵单元35也是同样的结构。

在图4中，在将泵单元31～35层叠而组装的状态下，使泵驱动轴10贯穿插入到泵单元31～35的各套筒的内周中，使锁定螺母LN与泵驱动轴10的阳螺纹10j旋合而拧入。

由此，第一泵3固定在泵驱动轴10上，各泵单元31～35的叶轮能够与泵驱动轴10一体地旋转。

或者，优选的是不使用锁定螺母LN，而将泵驱动轴10的第一泵卡合部10e构成为花键。

接着，参照图1和图4，对第二外壳4进行说明。

在图1和图4中，第二外壳4包括泵轴孔41、防尘密封件容纳孔42（参照图4）、安装凸缘43、旋风分离器上方腔室44、凸台部45（参照图1：在图4中没有图示）、流路46（参照图1：在图4中没有图示）和垂直流路48（参照图1：在图4中没有图示）。

如图4所示，在安装凸缘43上形成有多个安装用的螺栓孔40h（在第1实施方式中是4处：参照图2）。

在图1中，在垂直流路48中嵌合着异物排出管11的上端部11t。异物排出管11的下端部11b连接在异物排出泵9（上方盖部件93的嵌合孔931：参照图12）上。由此，异物排出泵9和垂直流路48经由异物排出管11连通。

如图4所示，防尘密封件容纳孔42形成在泵轴孔41的上方。

防尘密封件容纳孔42包括大径孔42a和小径孔42b，大径孔42a在第二外壳4的上端面开口，在小径孔42b中收纳有防尘密封件DS。

在大径孔42a中安装有脱落防止板15，防止防尘密封件DS从防尘密封件容纳孔42脱离。

在图4中，在旋风分离器上方腔室44的下方形成有旋风分离器上端嵌合孔44a，在旋风分离器上端嵌合孔44a中连接着旋风分离器6的上端（旋风分离器流入口）6ai。

在旋风分离器上方腔室44的顶盖部形成有放出口（贯通口）460和旋风分离器放出管安装孔462。这里，工作流体经由放出口（贯通孔）460向第一泵3侧放出。此外，旋风分离器放出管60的上端部60b嵌合在旋风分离器放出管安装孔462中。

这里，旋风分离器放出管安装孔462与放出口460同心地配置，旋风分离器放出管安装孔462的内径与旋风分离器放出管60的上端部60b的外径大致相等地设定。此外，放出口（旋风分离器出口）460的内径尺寸与旋风分离器放出管60的内径尺寸大致相等。

如图2所示，在第1实施方式中，形成有4个旋风分离器上方腔室44，在各个旋风分离器上方腔室44中，在腔室44的半径方向外侧连通着向大致切线方向弯曲地延伸的流入流路（所谓的旋风分离器端口）49，该流入流路49和腔室44的平面形状作为整体成为所谓的“月牙形玉石”那样的形状。

当工作流体流入到旋风分离器6中时，流入流路49容易发生回转流，所以在腔室44的半径方向外侧为向大致切线方向弯曲地延伸的形状。图2中的流入流路49的示意性截面表示流入流路49的沿着中心轴的截面。根据该截面可知，为了工作流体容易流入而形成为，越是流入流路49的远离旋风分离器上方腔室44的区域越浅。

另外，图2中的附图标记4m是与4根旋风分离器组装用贯穿螺栓B2（参照图1）旋合的阴螺孔。

接着，参照图5和图6，对旋风分离器6和第二泵8进行说明。

图5说明旋风分离器6，图6说明第二泵8。

这里，图5和图6表示相同的局部截面，但由于要参照说明的部件（结构）不同，所以引出线的位置及其附图标记不同。

在图1和图5中，旋风分离器6具有上方区域中的直管部6a和下方区域中的锥形部6b。旋风分离器6设置在圆筒状导向部件7的半径方向内侧的区域中，如图2所示，在相对于泵驱动轴10点对称的位置配置有4个。

并且，旋风分离器6安装在第二外壳4（参照图1）中的旋风分离器上端嵌合孔44a（参照图4）与圆筒状导向部件7（图5）中的旋风分离器下端嵌合孔75（参照图5）之间的区域中。

图5中的附图标记6i表示旋风分离器6的内周面。工作流体中含有的比重大的异物一边通过回转流回转，一边沿着该内周面6i下降。

在图5中，圆筒状导向部件7具有上方直管部71、下方锥形部72、底部73和下端外缘突出部74。下方锥形部72的外周面和下端外缘突出部74的外周面构成连续的锥形面。

底部73的平面形状虽然没有明确地图示，但是为大致圆形，在其中心形成有泵驱动轴贯穿插入孔73c。

在底部73，在相对于中心点（泵驱动轴贯穿插入孔73c的中心点）点对称的4处位置形成有旋风分离器下端嵌合孔75。旋风分离器下端嵌合孔75的位置为第二外壳4中的旋风分离器上端嵌合孔44a（参照图4）的投影位置。

在图5中，在旋风分离器下端嵌合孔75的下方，在旋风分离器下端嵌合孔75的半径方向内侧的区域中形成有贯通孔76。贯通孔76的内径尺寸设定为与旋风分离器6的下端6c的内径尺寸相等。

旋风分离器下端嵌合孔75的内径尺寸比旋风分离器6下端部的外径尺寸大，在旋风分离器下端嵌合孔75与旋风分离器6下端的外周面之间的圆环状的间隙中夹装着O形环或密封材料OS。

在旋风分离器6的半径方向内侧，在旋风分离器6的下端6c附近配置有节流部件（以下称为“圆锥状部件”）13。

在图5中，圆锥状部件13具有圆锥状头部（圆锥形头部）131、圆盘部132、圆柱部133和埋入部134。圆盘部132的直径与圆锥状头部131的下端直径相同，圆柱部133的直径比圆盘部132的直径细。埋入部134的直径设定得比圆盘部132的直径细，与图6所示的异物排出泵9中的上方盖部件93的贯通孔93ah相等。并且，如在图5和图6中所示，圆锥状部件13（图5）的埋入部134（图5）嵌合在形成于异物排出泵9中的上方盖部件93（图6）的上表面93a（图6）的贯通孔93ah（图6）中。

如图5所示，圆锥状头部131与圆盘部132的边界设定为与旋风分离器6的下端6c一致。

通过将圆锥状部件13设置在旋风分离器下端的流出口6o（参照图6），使得旋风分离器下端部的流出口6o的开口面积减小，流出口6o处的工作流体的流速增加。为了适当地发挥旋风分离器6的固液分离性能，需要减小旋风分离器下端的流出口6o（参照图6）的截面积来节流。

这里，例如根据旋风分离器6的锥形部6b的锥形，如果不增大旋风分离器6的上下方向尺寸，则存在不能将上述流出口6o充分缩小的情况。但是，旋风分离器6的上下方向尺寸必须尽可能小。

在图示的第1实施方式中，通过将圆锥状部件13设置在旋风分离器下端部的流出口6o（参照图6），使得即使不增大旋风分离器6的上下方向尺寸，旋风分离器下端的流出口6o（参照图6）的截面积也充分地减小而能够节流。其结果为，能够在不使旋风分离器6的固液分离性能劣化的情况下减小旋风分离器6的上下方向尺寸。

接着，参照图6～图13，说明第二泵8和异物排出泵9。

在图6中，第二泵8具有壳体81、91。另外，在本说明书中，有时将壳体81、91统称为“泵壳体”。

这里，壳体91由第二泵8和异物排出泵9共用。

第二泵8中的壳体81的整体形状在图7中表示。

在图7中，壳体81具有凸缘部81a、圆筒部81b和底部81c。

凸缘部81a在圆筒部81b上端向半径方向外侧突出。并且，在圆筒部81b与底部81c的连接部位处形成有锥形部81d。锥形部81d是为了减小在壳体81内流动的工作流体的流路阻力而形成的。这里，也可以代替锥形而形成R形。

在底部81c的半径方向中心形成有将内径尺寸用附图标记D81i表示的贯通孔81i。

在凸缘部81a的上表面侧形成有将外周的直径用附图标记D81o表示的圆环状突出部81t。如图5所示，圆环状突出部81t的外周直径D81o与形成在圆筒状壳体5的下端的内周侧的台阶部5d（图5）的内径尺寸D5i（图5）大致相等，圆环状突出部81t的外周81to与圆筒状壳体5下端的台阶部5d的内径嵌合。

第二泵8中的叶轮82的整体形状在图8中表示。

在图8中，叶轮82具有上方圆盘部件82a、多个叶片82b和下方圆盘状部件82c。

下方圆盘状部件82c的圆盘部821c和圆筒部822c一体地成形，圆筒部822c的外径尺寸用附图标记D82表示。

在上方圆盘部件82a的中心形成有贯通孔82ai，贯通孔82ai的内径尺寸用附图标记d82表示。

圆筒部822c的外径尺寸D82设定得比形成在壳体81的底部81c的贯通孔81i的直径D81i（参照图7）小。并且，在壳体81的贯通孔81i中插入有叶轮82的圆筒部822c。

图9表示用于将叶轮82固定到泵驱动轴10上的固定部件（第2固定部件）15。

在图9中，第2固定部件15连续地形成有内径的孔15a（大径孔）、15b（小径孔），通过孔15a、15b形成带台阶的贯通孔。

在大径孔15a的内径尺寸Da15嵌合有第1固定部件12（参照图13）中的突出部12b的外径尺寸Dd12。并且，小径孔15b的内径尺寸Db15设定得比泵叶轮固定螺栓14的轴部142（参照图6）稍大。

在图6中，异物排出泵9包括壳体91、叶轮92和上方盖部件93。如上所述，壳体91由异物排出泵9和第二泵8共用。

在图10中表示壳体91的整体形状，具有圆筒部91a、底部91b和突出圆筒部91c。

在图10中，突出圆筒部91c形成在底部91b的半径方向中央的下方，在突出圆筒部91c的内周面91bi中夹装着轴承用的套筒SL3。

套筒SL3的内径尺寸用附图标记d91表示，圆筒部91a的内径尺寸用附图标记D91表示。套筒SL3的内径尺寸d91与固定部件12的外径尺寸D12（参照图13）可滑动地嵌合。

图11表示异物排出泵9的叶轮92的整体形状。

在图11中，叶轮92具有下方圆盘部件92a、多个叶片92b和上方圆盘状部件92c。上方圆盘状部件92c的圆盘部921c和外径尺寸D92的圆筒部922c一体地成形。

并且，在下方圆盘部件92a的半径方向中央形成有内径尺寸d92的贯通孔92ai。

贯通孔92ai的内径尺寸d92设定为与第1固定部件12的突出部12b的外径尺寸Dd12（参照图13）大致相等。此外，圆筒部922c的外径尺寸D92设定为比图12所示的上方盖部件93的中心贯通孔93bi稍小。

在图11中，叶轮92的圆筒部922c插入到上方盖部件93的中心贯通孔93bi（参照图12）中，叶轮92（圆筒部922c）能够在贯通孔93bi内旋转。

图12表示异物排出泵9的上方盖部件93的整体形状。

在图12中，上方盖部件93整体构成为大致圆盘状，具有外侧部（以下称为“上表面”）93a、圆形的下方突出部93b和中央下沉部93c。中央下沉部93c的内径尺寸比下方突出部93b的外径尺寸小。

在将上表面93a的圆周方向4等分的位置处形成有4个贯通孔93ah。并且，在上表面93a的外缘附近，在4个部位形成有嵌合孔931，异物排出管11的下端11b嵌合到嵌合孔931中。

在图12中，为了方便而示出了贯通孔93ah和嵌合孔931。

在中央下沉部93c的半径方向中央形成有贯通孔93bi，贯通孔93bi的内径尺寸用附图标记D93表示。

在上方盖部件93的上表面93a中的外缘部93e，在上表面侧遍及圆周方向整个区域形成有台阶状缺口93et，在下表面侧遍及圆周方向整个区域形成有台阶状缺口93eb。

在上表面侧的台阶状缺口93et中，垂直面的外径尺寸D93t设定得比图5所示的圆筒状导向部件7中的下端外缘突出部74的内径尺寸稍小，所以在图5和图6中，上方盖部件93与圆筒状导向部件7的下端外缘突出部74嵌合。

图12中的台阶状缺口93eb中的垂直面的外径尺寸D93b相对于壳体91中的圆筒部91a的内径尺寸D91（参照图10）设定得稍小，所以在图5和图6中，上方盖部件93与壳体91中的圆筒部91a的上端嵌合。

换言之，如图5和图6所示，上方盖部件93的外缘部93e（图12）与圆筒状导向部件7中的下端外缘突出部74和壳体91中的圆筒部91a的上端嵌合。

图13表示用于将异物排出泵9的叶轮92安装到泵驱动轴10的前端上的固定部件（第1固定部件）12。

在图13中，固定部件12具有外径尺寸D12的圆柱状的轴部12a和外径尺寸Dd12的圆柱状的小径突出部12b。这里，圆柱状的小径突出部12b的外径尺寸Dd12是比圆柱状的轴部12a的外径尺寸D12小的值。

圆筒状的轴部12a和圆柱状的小径突出部12b是同心的，形成有内径尺寸d12的贯通孔12c。

圆柱状的小径突出部12b的外径Dd12设定得比叶轮82中的上方圆盘部件82a的贯通孔82ai的内径d82（参照图8）稍小。

说明用于将第二泵8的叶轮82和异物排出泵9的叶轮92固定到泵驱动轴10的前端侧的次序。

首先，如图6所示，以固定用双头螺栓（固定螺栓）14的螺栓头141位于下方的方式配置，从第2固定部件15的小径孔15b（图9）将固定螺栓14的前端（在图6中是上端）贯穿插入。此时，使固定部件15的开设有小径孔15b的面（在图9中是下侧的面）抵接在螺栓头141的背面侧141a。

接着，在图6中，以第二泵8的叶轮82中的圆筒部822c（图8）为下侧的状态，从贯通孔82ai将螺栓14贯穿插入。

此时，叶轮82的圆盘状部件82a的背面（在图8中是下侧的面：叶片82b侧的面）中的半径方向内侧的区域以与第2固定部件15中的大径孔15a的开口侧的端面抵接的方式配置。

如果将第二泵8的叶轮82向螺栓14贯穿插入，则在图6中，从第1固定部件12（参照图13）的小径突出部12b侧向螺栓14贯穿插入。

当使第1固定部件12贯穿插入在螺栓14上时，将第1固定部件12的小径突出部12b与第二泵8的叶轮82中的上方圆盘状部件82a的贯通孔82ai（参照图8）嵌合，并且与第2固定部件15的大径孔15a（参照图9）嵌合。

在使第1固定部件12贯穿插入到螺栓14上之后，将异物排出泵9的壳体91从突出圆筒部91c侧向螺栓14贯穿插入。此时，如图6所示，以将壳体91推下的方式向螺栓14贯穿插入，直到第1固定部件12的轴部12a（参照图13）的上端突出到壳体91中的底部91b的上方。

在将壳体91贯穿插入在螺栓14上的状态下，将异物排出泵9的叶轮92从下方圆盘部件92a的贯通孔92ai（参照图11）向螺栓14贯穿插入。当将叶轮92向螺栓14贯穿插入时，如图6所示，使下方圆盘部件92a（参照图11）的下表面与第1固定部件12的上端抵接。

如果以第2固定部件15、第二泵8的叶轮82、第1固定部件12、异物排出泵9的壳体91、异物排出泵9中的叶轮92的顺序贯穿插入到固定螺栓14上，则如图6所示，使螺栓14的阳螺纹143与形成在泵驱动轴10的前端上的阴螺纹10i旋合，并利用预定的工具紧固。

由此，将第二泵8的叶轮82及异物排出泵9的叶轮92固定到泵驱动轴10前端上。

如图1和图5所示，泵装置100的最下方被罩部件Cb覆盖。

罩部件Cb通过将第二泵8的吸入侧覆盖，来防止比较大的异物被吸引到泵装置100内部。

在图5中，罩部件Cb具有圆筒部Cba和底部Cbb。并且，罩部件Cb在从底部Cbb直到圆筒部Cba的垂直方向中间的区域由开设有例如许多圆孔的冲切金属构成。虽然没有图示，但罩部件Cb整个区域浸渍在工作流体中。

虽然没有明确图示，但在底部Cbb的外缘附近，为了将罩部件Cb安装到第二外壳4（参照图1）上，而形成有安装螺栓B2用的螺栓贯穿插入孔。

进而，在壳体81上也形成有安装螺栓B2用的螺栓贯穿插入孔（在图7中省略图示）。

在图1、图5中，安装螺栓B2贯通形成在罩部件Cb及泵壳体81上的螺栓贯穿插入孔，螺栓B2前端的阳螺纹与形成在第二外壳4的下端面上的阴螺纹4m（参照图2）旋合。

由于安装螺栓B2的螺栓头的背面抵接在罩部件Cb的底部Cbb的外缘附近，所以安装螺栓B2的轴力被传递给罩部件Cb。

在图5中，螺栓B1是用来将壳体91安装到第二外壳4侧的螺栓。

在图6中，在异物排出泵9的壳体91上，在底部91b的半径方向外缘部附近的4个部位形成有用于使螺栓B1贯穿插入的贯穿插入孔（省略图示）。

在图5和图6中，在异物排出泵9中的上方盖部件93（图6）和圆筒状导向部件7中的底部73（图5）上，也分别形成有螺栓B1的贯穿插入孔（未图示）。

安装螺栓B1贯通形成在壳体91、上方盖部件93、圆筒状导向部件7上的螺栓贯穿插入孔。在图1中，螺栓B1前端的阳螺纹（未图示）与形成在第二外壳4的下端面上的阴螺纹4p（参照图2）旋合。

如图6所示，由于安装螺栓B1的头的背面抵接在壳体9中的底部91b的半径方向外缘部附近，所以安装螺栓B1的轴力被传递给壳体91。

接着，参照图1、图4～图6，对工作流体的流动进行说明。

更详细地讲，说明从混入有异物的工作流体分离异物并将清洁化的工作流体和包含异物的流体分别从放出口26、46o排出的过程。

为了防止图示的复杂，在图1中省略了工作流体的流动中的F6～F10。

第1实施方式的泵装置100例如安设在贮存有工作流体的未图示的箱的盖体的上方。即，泵装置100中的第一外壳的凸缘43通过未图示的固定螺栓被载置固定在未图示的箱的盖上。

并且，泵装置100下端的罩部件Cb浸渍在未图示的箱内的工作流体中。

在图1中，当使泵装置100中的未图示的动作开关成为“ON”的状态时，电动马达1开始旋转。与电动马达1的旋转一起，泵驱动轴10旋转，安装在泵驱动轴10的前端侧的第二泵8的叶轮82旋转。此外，直接固定在泵驱动轴10的前端上的异物排出泵9的叶轮92也旋转。

在图5和图6中，未图示的箱中的工作流体被第二泵8的叶轮82吸起（图5和图6的箭头F1的流动），流过第二泵8的壳体81与异物排出泵9的壳体91之间的环状间隙（箭头F2的流动），向图4中的旋风分离器上方腔室44流入（图4的箭头F3的流动）。

虽然省略图示，但可以在圆筒状壳体5的半径方向内侧和圆筒状导向部件7的半径方向外侧设置螺旋状的引导部件，从而增大由箭头F3表示的回转流的回转分量。

在图4中，在从旋风分离器上方腔室44经由旋风分离器流入口6ai流入到旋风分离器6内的工作流体中，将不包含切屑等比重大的异物的清洁的工作流体用箭头F4、F5表示。

该清洁的工作流体被从旋风分离器放出管60的下端部60a向第一泵3侧（上方）吸入，在旋风分离器放出管60中上升。接着，流入吸入侧连接部件30的中空部30i，并流入第一泵3（箭头F6的流动）。

流入到吸入侧连接部件30的中空部30i中的工作流体通过第一泵单元31的叶轮31b的离心力被附加扬程而流速增加（箭头F7），并向叶轮31b的半径方向外侧放出。

向叶轮31b的半径方向外侧放出的工作流体在泵外壳31a的内壁面上折回（箭头F8），向下段的泵单元32流入。

接下来，在各级的泵单元32～35中升压（箭头F8、箭头F9），从泵放出口3o流过第一外壳2的流路24和放出口26（F10），经由未图示的连接器及配管例如被输送至未图示的机床。

在流入到旋风分离器6内的工作流体中，比重大的异物被回转流F4的离心力向旋风分离器内周面6i侧推压，沿着旋风分离器内周面6i下降（箭头Fd1的流动）。

如图5和图6所示，含有在内周面6i下降的异物的工作流体在旋风分离器流出口6o被作为节流部件的圆锥部件13节流，增加流速，向异物排出泵的叶轮92流入（箭头Fd2）。并且，如图1、图5和图6所示，包含异物的流体通过叶轮92的旋转而扬程增加并增速，从叶轮92放出（箭头Fd3）。

如图1所示，从叶轮92放出的工作流体（箭头Fd3：包含异物的工作流体）在异物排出管11中流动（箭头Fd4），经由流路46（箭头Fd5）从放出口46o放出（Fd6）。

接着，经由未图示的配管输送至未图示的异物处理设备。关于该异物处理设备，可以应用公知技术的设备，不特别存在限定条件。

如图1所示，从第一外壳2经由第二外壳4形成有返回流路Ld。

返回流路Ld作为泄漏至机械密封件MS上方的工作流体的排放流路发挥功能，从第一外壳2的圆筒状中空部21的底部角部（角落），经由外壳下端面2e的半径方向外缘部，在第一泵3的外壳的半径方向外缘附近沿垂直方向延伸，连通到第二外壳4的下端面上的半径方向外缘附近的开口部Lde。

在第1实施方式的泵装置100中，抑制了工作流体向比机械密封件MS靠上方的区域的泄漏。即使工作流体泄漏到比机械密封件MS靠上方的区域，该泄漏的工作流体也经由返回流路Ld返回到开口部Lde。

开口部Lde的位置设置在相对于形成在安装凸缘43上的安装用的螺栓孔40h为半径方向内侧的位置。

如上所述，泵装置100安设在贮存工作流体的未图示的箱的上方，在未图示的箱的盖上例如形成贯通孔，将安装凸缘43的半径方向内侧的台阶部通过套筒接合安装到该未图示的贯通孔中。安装凸缘43的半径方向内侧的台阶部由附图标记Tm（图4）表示，台阶部Tm的外径尺寸等于未图示的箱的盖的贯通口的内径。

在图1中，上述泄漏的工作流体经由返回流路Ld、开口部Lde和该贯通孔返回到未图示的贮存箱内。

根据参照图1～图13以上描述的第1实施方式的泵装置100，由于第一泵3由具有叶轮的离心泵构成，所以关于大流量（例如，150升/分或其以上的流量）也能够应对。因此，能够应对机床的冷却剂处理的大流量化。

这里，由于具有叶轮的离心泵缺乏自吸性能，所以在将第一泵3设置在比工作流体贮存部（例如冷却剂箱）靠上方的位置的情况下，难以将该贮存部内的工作流体吸起。但是，由于第1实施方式的泵装置100具有第二泵8，能够利用该第二泵8将贮存部内的工作流体向第一泵3的吸入口30i侧推入，所以能够利用缺乏自吸性能的第一泵3（非容积型泵）进行所需要的处理。

进而，根据泵装置100，能够利用旋风分离器6从工作流体分离切屑等异物。

在第1实施方式的泵装置100中，由于作为第一泵3由具有叶轮的离心泵构成，所以不需要在第一泵放出口30i设置溢流阀。

在将第一泵用容积型泵构成的情况下，如果工作流体的流动在容积型泵的放出口的下游侧停止，则放出口附近的工作流体压力变得过大，容积型泵有可能损坏。因此，在使用容积型泵的情况下，溢流阀和工作流体溢流流路是不可缺少的。

与此相对，在第1实施方式的泵装置100中，由于第一泵3是具有叶轮的离心泵3，所以即使工作流体的流动在泵放出口3o的下游侧（未图示）堵塞（停止），第一泵3的叶轮也只是空转，放出口3o附近的工作流体压力不会变得过大。因此，在第1实施方式的泵装置100中，不需要在放出口3o附近形成溢流阀和工作流体溢流流路，节省了溢流阀和工作流体溢流流路部分的制造成本，不再需要溢流阀和工作流体溢流流路的维护。

在现有技术中，在做成设置有二级旋风分离器（一次旋风分离器和二次旋风分离器）的结构的情况下，在工作流体大流量化的情况下，不能利用二级旋风分离器将工作流体充分地固液分离。

与此相对，根据第1实施方式的泵装置100，由于旋风分离器6仅设置有一级，所以即使是工作流体大流量化的情况，也能够将工作流体充分地固液分离。但是，也不是不能设置多级旋风分离器6。

进而，根据图示的第1实施方式，具有从旋风分离器6的放出口（下端部）6o连通到放出口46o的异物排出管11。因此，从旋风分离器放出口6o排出的包含异物的工作流体经由异物排出管11，排出到比工作流体贮存部（例如未图示的冷却剂箱）靠上方的该放出口46o。

如果在工作流体贮存部（未图示）的上方配置从上述放出口46o连通到异物处理设备（例如过滤器等：未图示）的配管，则能够容易地将包含异物的工作流体供给到该异物处理设备。

换言之，在不具有异物排出管11的现有技术中，由于包含异物的工作流体也被排出到工作流体贮存部内，所以为了将包含异物的工作流体供给到上述异物处理设备，必须在工作流体贮存部中另外设置用来将异物送出到异物处理设备的机构或配管。如果是第1实施方式的泵装置100，则不需要在工作流体贮存部中另外设置用来将异物送出到异物处理设备的机构或配管，相应地能够降低制造成本。

在图示的第1实施方式中，被第二泵8吸入并向半径方向外侧放出的工作流体一边形成沿圆周方向流动的回转流而在圆筒状壳体5中上升，一边向旋风分离器6内流入。这里，通过泵装置100内的旋风分离器6及其他部件，关于回转流的回转方向产生阻力，有可能没有产生良好的回转流而不能向旋风分离器6内流入。

与此相对，在第1实施方式的泵装置100中，在第二泵8上方的区域并且是第二泵8的半径方向外侧的区域中，设置有沿第一泵3和第二泵8的旋转轴10的方向延伸的圆筒状导向部件7。因此，在圆筒状导向部件7的半径方向外侧不存在突起等，工作流体被圆筒状导向部件7引导，而沿着该导向部件7在圆周方向上顺畅地流动，从而形成良好的回转流。并且，被第二泵8吸入的工作流体能够高效地在泵装置100内上升而流入旋风分离器6内。

在第1实施方式的泵装置100中，旋风分离器6的流入口6ai与沿圆周方向延伸的流入流路49连通，流入通路49相对于沿着圆筒状导向部件7的回转流开口。

因此，被第二泵8吸入的工作流体容易进入到旋风分离器6内部，通过旋风分离器6中的离心分离作用，将工作流体中包含的异物从工作流体高效地分离。

进而，在第1实施方式的泵装置100中，在旋风分离器6的下端部6c设置有节流部件（圆锥状部件）13，通过该节流部件13，来减小旋风分离器下端部的流出口6o的截面积（缩小）。

并且，由于通过节流部件13来缩小（减小）旋风分离器下端部的流出口6o的截面积，所以能够调节流出口6o处的工作流体的流量。其结果为，即使将旋风分离器6的轴向方向的长度缩短，也能够调节工作流体的流量。

即，根据第1实施方式的泵装置100，能够在不增大旋风分离器6的泵旋转轴方向（上下方向）尺寸的情况下减小比第一泵3靠下方的区域的尺寸，从而使泵装置整体紧凑化。

接着，参照图14对本发明的第2实施方式进行说明。

在第1实施方式中，如图2所示设置有4个旋风分离器，但是在图3的第2实施方式中设置有3个旋风分离器。

图14是从第2实施方式中的外壳4A的下方观察第二外壳4A的图。

在图14中，在相对于外壳中心Pc点对称的3个位置形成有旋风分离器上方腔室44A，在3个旋风分离器上方腔室44A各自的半径方向外侧形成有流入流路（旋风分离器端口）49A，流入流路49A沿半径方向外侧的切线方向大致延伸，并朝向旋风分离器上方腔室44A连接。旋风分离器上方腔室44A和旋风分离器端口49A为大致“月牙形玉石”那样的平面形状。关于流入流路49A的形状，与第1实施方式中的流入流路49（参照图2）是同样的。

图14中的附图标记4Am是阴螺孔，该阴螺孔与未图示的3根旋风分离器组装用贯穿螺栓的阳螺纹旋合。

此外，附图标记44Ao表示旋风分离器的出口。

关于第2实施方式的其他结构及作用效果，与图1～图13的第1实施方式是同样的。

图示的实施方式到底是例示，附注其并不是限定本发明的技术范围的主旨的记述。

例如，在图示的实施方式中，旋风分离器设置有4个（参照图2）或3个（参照图14），但也可以将旋风分离器设置5个以上，也可以将旋风分离器仅设置1个。

此外，在图示的实施方式中，第一泵是非容积型泵（例如具有叶轮的离心泵），但也可以将第一泵由容积型泵（例如，齿轮泵或所谓的“次摆线泵”）构成。

进而，在图示的实施方式中对将冷却剂（冷却油）汲起的情况进行了说明，但关于除此以外的用途也能够应用本发明。

除此以外，也可以从图示的实施方式中将异物排出泵9省略。

附图标记说明

1 电动马达

2 第一外壳

3 第一泵

4 第二外壳

5 圆筒状壳体

6 旋风分离器

7 圆筒状导向部件

8 第二泵

9 异物排出泵

10 泵驱动轴

11 异物排出管。

Claims (3)

1.一种泵装置，其特征在于，

具有：

第一泵（3），设置在比工作流体贮存部靠上方的位置，该第一泵是非容积型泵；

第二泵（8），具有与第一泵（3）的旋转轴同心的旋转轴，并且设置在比第一泵的吸入口靠下方的位置；

圆筒状壳体（5）；

至少一个旋风分离器（6），设置在比第二泵（8）靠上方且比第一泵（3）的吸入口（30i）靠下方的区域中，具有从工作流体分离异物的功能；和

工作流体的放出口（46o），所述工作流体包含由旋风分离器（6）分离的异物，该放出口（46o）设置在比工作流体贮存部靠上方的位置，并

具有从上述旋风分离器（6）的放出口（6o）的高度连通到上述放出口（46o）的配管（11），

在上述第二泵（8）上方的区域并且是第二泵（8）的半径方向外侧的区域中设置有导向部件（7），该导向部件（7）沿第一泵（3）和第二泵（8）的旋转轴的方向延伸，回转流（F3）在上述导向部件（7）的半径方向外侧和上述圆筒状壳体（5）的半径方向内侧的空间中流动，并流入旋风分离器（6）中。

2.如权利要求1所述的泵装置，其特征在于，

上述旋风分离器的流入口与沿圆周方向延伸的流入通路连通，该流入通路相对于沿着上述导向部件的回转流开口。

3.如权利要求1或2所述的泵装置，其特征在于，

在旋风分离器的下端部设置有节流部件。