CN108799190A - 轴封装置罩及泵 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种轴封装置罩及泵，用于解决以下问题：以往必须根据泵的机型来准备贯穿孔的位置不同的轴封装置罩，难以将轴封装置罩共通化。本发明的轴封装置罩用于在主轴上安装轴封装置，轴封装置罩具有：设有用于供主轴通过的中心孔的罩主体部；和从罩主体部延伸的至少一个臂部，该臂部向中心孔的半径方向外侧延伸，在至少一个臂部上设有长度方向为中心孔的半径方向的长孔及沿中心孔的半径方向排列地配置的多个贯穿孔中的至少一方。

Description

轴封装置罩及泵

技术领域

本申请涉及轴封装置罩及泵。

背景技术

以往，公知一种使设在壳体内的叶轮旋转来移送或搬送流体等的泵。通常，该叶轮与主轴(main shaft)连接，主轴进一步与马达连接。马达的旋转经由主轴传递到叶轮，由此叶轮旋转。

为了使主轴顺畅地旋转，需要在主轴与其他零部件(例如壳体)之间设置某种程度的间隙。通过在泵上安装轴封装置，而能够防止要移送的流体从该间隙流出。

作为通常使用的轴封装置，存在机械密封件和压盖填料(gland packing)。无论使用哪一种方式的轴封装置，均存在需要用于安装轴封装置的罩部件的情况。以下，参照图1及图2来说明具有机械密封件的泵及以往例的机械密封件罩。

图1是示意地表示具有机械密封件120的泵100的侧剖视图。图1的泵100具有主轴101、支承主轴的轴承102、和用于轴承102的轴承壳体103。图1的泵100还具有与主轴101的一端连接的叶轮110。叶轮110内置于叶轮壳体111及叶轮壳体罩112。图1的泵100还具有作为轴封装置的机械密封件120。机械密封件120具有旋转环121和固定环122。旋转环121经由套筒130而安装在主轴101上。旋转环121也可以直接安装在主轴101上，在该情况下无需设置套筒130。

图1的泵100具有通过螺栓125而相对于叶轮壳体罩112固定的机械密封件罩124。机械密封件120的固定环122通过安装于机械密封件罩124而组入在泵100中。在图1的例子中，机械密封件罩124内置于由叶轮壳体罩112和轴承壳体103划定的空间。

图2是表示以往例的机械密封件罩124的图，图2A是从正面侧观察到的立体图，图2B是主视图。其中，将泵100的轴承102侧(图1的右侧)作为正面。机械密封件罩124是具有密封罩中心轴201的大致圆柱状的形状。但是，机械密封件罩124的形状并不限定于圆柱状，也可以为其他形状(例如圆台状)。机械密封件罩124具有以密封罩中心轴201为中心的用于供主轴101通过的中心孔202。机械密封件罩124还在从中心孔202向半径方向外侧分开的位置具有用于供螺栓125通过的贯穿孔203。通常，在以密封罩中心轴201为中心的同心圆上设有多个贯穿孔203。在图2的例子中，设有四个贯穿孔203。将螺栓125从贯穿孔203通过而螺入到设于叶轮壳体罩112的内螺纹孔中，由此将机械密封件罩124相对于叶轮壳体罩112固定。但是，机械密封件罩124的固定方法并不限于基于螺栓125和内螺纹孔的方法，可以为使螺栓125和螺母组合的固定方法，可以为基于铆钉的固定方法，也可以为其他周知的固定方法。还可以在螺栓125与机械密封件罩124之间夹入板垫圈或弹簧垫圈。

发明内容

在图2的机械密封件罩124中贯穿孔203的位置是固定的，因此供螺栓125插入的位置大致固定。另一方面，叶轮壳体罩112中的内螺纹孔的大小、位置及个数等根据泵的机型而变化。因此，在泵的机型不同的情况下，必须使用贯穿孔203的位置不同的机械密封件罩124。即，难以在不同机型的泵之间将机械密封件罩124共通化。该课题并不限于机械密封件罩124，在压盖填料用的罩中也存在。

因此本申请的目的之一在于在各种泵之间将轴封装置罩共通化。

本申请作为一个实施方式公开了一种轴封装置罩，用于在主轴上安装轴封装置，轴封装置罩具有：设有用于供主轴通过的中心孔的罩主体部；和从罩主体部延伸的至少一个臂部，该臂部向中心孔的半径方向外侧延伸，在至少一个臂部上设有长度方向为中心孔的半径方向的长孔及沿中心孔的半径方向排列地配置的多个贯穿孔中的至少一方。

附图说明

图1是具有机械密封件的泵的侧剖视图。

图2A是以往例的机械密封件罩的正面侧立体图。

图2B是以往例的机械密封件罩的主视图。

图3A是在臂部上设有U字孔的机械密封件罩的正面侧立体图。

图3B是在臂部上设有U字孔的机械密封件罩的正面剖视图。

图3C是在臂部上设有U字孔的机械密封件罩的背面侧立体图。

图4是具有图3所示的机械密封件罩的泵的侧剖视图，是表示机械密封件罩的周边的局部图。

图5是设有U字孔的圆柱形状的机械密封件罩的主视图。

图6是设有U字孔的四棱柱形状的机械密封件罩的主视图。

图7是表示具有两个臂部的机械密封件罩的正面剖视图。

图8是表示形状与图7的例子不同的、具有两个臂部的机械密封件罩的正面剖视图。

图9是具有三个臂部的机械密封件罩的正面剖视图。

图10是具有六个臂部的机械密封件罩的正面剖视图。

图11是具有长圆孔的机械密封件罩的臂部附近的局部主视图。

图12是具有多个贯穿孔的机械密封件罩的臂部附近的局部主视图。

图13是具有V字孔的机械密封件罩的臂部附近的局部主视图。

图14是具有阶梯状的孔的机械密封件罩的臂部附近的局部主视图。

图15是将多个贯穿孔1201中的外侧的贯穿孔的直径扩大的机械密封件罩的臂部附近的局部主视图。

图16是具有锪孔部的机械密封件罩的臂部附近的局部主视图。

附图标记说明

100…泵

101…主轴

102…轴承

103…轴承壳体

110…叶轮

111…叶轮壳体

112…叶轮壳体罩

120…机械密封件

121…旋转环

122…固定环

124…机械密封件罩

125…螺栓

130…套筒

201…密封罩中心轴

202…中心孔

203…贯穿孔

301…急冷流体导入口

302…急冷流体排出口

303…冲洗流体排出口

304…冲洗流体导入口

305…密封件罩主体部

306…臂部

307…U字孔

1101…长圆孔

1201…贯穿孔

1301…V字孔

1401…阶梯状的孔

1601…锪孔部

具体实施方式

＜第1实施方式＞

图3是表示第1实施方式的机械密封件罩124的图，图3A是正面侧立体图，图3B是正面剖视图，图3C是背面侧立体图。图3的机械密封件罩124能够在几乎不改变其他零部件的结构的情况下适用于图1的泵100。在该情况下，图3的机械密封件罩124与图2所示的以往的机械密封件罩124置换。

本实施方式的机械密封件罩124具有以密封罩中心轴201为中心的、用于供主轴101通过的中心孔202。中心孔202为圆形的孔。本实施方式的机械密封件罩124还任意选择地具有急冷流体(quenching fluid)导入口301、急冷流体排出口302、冲洗流体(flushingfluid)排出口303及冲洗流体导入口304。

本实施方式的机械密封件罩124具有密封件罩主体部305。密封件罩主体部305的形状为以密封罩中心轴201为中心的大致圆筒形状。但是，机械密封件罩主体部305的形状并不限于圆筒形状。机械密封件罩124具有从密封件罩主体部305延伸的至少一个臂部306。通常设有多个臂部306。在图3的例子中，设有四个臂部306。臂部306向中心孔202的半径方向外侧延伸。在臂部306上代替以往的贯穿孔203而形成有U字孔307。U字孔307中的U字的底部朝向靠近中心孔202的一侧，U字的上部朝向远离中心孔202的一侧。这也能够表现为U字孔307的非开口部朝向中心孔202的半径方向内侧、开口部朝向中心孔202的半径方向外侧。

在将本实施方式的机械密封件罩124相对于叶轮壳体罩112固定时，将螺栓125插入到U字孔307中。螺栓125的向中心孔202的圆周方向的移动被U字孔307限制。另一方面，螺栓125的向中心孔202的半径方向的移动能够进行。通过该构造，即使设在叶轮壳体罩112上的内螺纹孔的配置直径(节圆直径、PCD)不同，也能够将机械密封件罩124相对于叶轮壳体罩112固定。

U字孔307的长度越长，则越能够应对各种内螺纹孔的位置。假设不是在臂部306上而是在密封件罩主体部305上设置U字孔307的情况下，若要向中心孔202的半径方向外侧延长U字孔307，则必须增大密封件罩主体部305的直径。在轴承壳体103的大小较小的泵的情况下，若密封件罩主体部305大径化，则机械密封件罩124有可能会与轴承壳体103发生干涉。因此本实施方式的机械密封件罩124通过将U字孔307设在臂部306上而实现了密封件罩主体部305的小径化。即本实施方式的机械密封件罩124通过仅使形成U字孔307所需的部分(臂部306)从密封件罩主体部305突出，来防止密封件罩主体部305的直径变大。

通过密封件罩主体部305的小径化，在轴承壳体103大小较小的泵中也容易安装机械密封件罩124。另外，通过小径化，所需的材料量减少，因此本实施方式的机械密封件罩124与以往的机械密封件罩相比在材料成本的方面能够是有利的。另外，机械密封件罩124的小径化实现了机械密封件罩124进而泵100的轻量化。轻量化使组装性及输送性等提高。

图4是表示具有第1实施方式的机械密封件罩124的泵100的侧剖视图，是表示机械密封件罩124的周边的局部图。设在机械密封件罩124上的急冷流体导入口301、急冷流体排出口302、冲洗流体排出口303及冲洗流体导入口304与中心孔202连通。急冷流体导入口301是用于向机械密封件120的“大气侧”、即泵100移送的流体不应该存在的部分导入急冷流体而设置的。急冷流体从急冷流体排出口302排出。冲洗流体导入口304是用于向机械密封件120的“流体侧”或“叶轮侧”、即泵100移送的流体所存在的部分导入冲洗流体而设置的。冲洗流体从冲洗流体排出口303排出。冲洗/急冷流体的导入/排出口设在不会与臂部306发生干涉的位置。不会与臂部306发生干涉的位置是指，在设置了两个以上的臂部306的情况下，一个臂部306与其他臂部306之间的位置。冲洗/急冷流体能够对机械密封件120进行冷却及/或清洗。由于冲洗流体被导入到机械密封件120的“流体侧”，所以有可能与泵100移送的流体变得混浊。因此，优选的是冲洗流体为不会对泵100移送的流体造成坏影响的流体。

根据以上所述的本实施方式的机械密封件罩124，即使设在叶轮壳体罩112上的内螺纹孔的配置直径(PCD)不同，也能够将机械密封件罩124相对于叶轮壳体罩112固定。另外，根据本实施方式的机械密封件罩124，容易向轴承壳体103的大小较小的泵安装。其结果为，本实施方式的机械密封件罩124能够作为在各种泵之间共通的零部件而使用。

＜第2实施方式＞

在第2实施方式中，说明不具有臂部306的机械密封件罩124。图5是第2实施方式的机械密封件罩124的主视图。图5的机械密封件罩124除将贯穿孔203置换成U字孔307的方面以外，与图2所示的机械密封件罩124相同。

图5的机械密封件罩124不具有臂部306，因此不会起到基于臂部306实现的效果。另一方面，图5的机械密封件罩124与图3的机械密封件罩124相比能够容易进行加工。尤其是在通过切削加工制作机械密封件罩124的情况下，图5的机械密封件罩124与图3的机械密封件罩相比切削量少。因此，图5的机械密封件罩124在加工成本方面能够是有利的。

也能够使用棱柱形状的机械密封件罩124。图6是表示四棱柱形状的机械密封件罩124的图。图6的机械密封件罩124除了其外形形状以外与图5的机械密封件罩124相同。通过使外形形状为棱柱形状，具有容易基于与其他零部件面接触而实现机械密封件罩124的固定这一效果。另外，与圆柱形状的机械密封件罩相比，具有能够减少所需的材料量这一效果。机械密封件罩124的形状除了圆柱及四棱柱以外，也可以为三棱柱、五棱柱、六棱柱等其他任意的棱柱形状。机械密封件罩124并不限于“柱”形状，例如也可以为圆台形状或棱台形状等。

＜第3实施方式＞

在第3实施方式中，说明U字孔307的个数不同的机械密封件罩124。在第3实施方式中，以如第1实施方式那样具有臂部306的机械密封件罩124为例进行说明。也能够向如第2实施方式那样不具有臂部306的机械密封件罩124适用第3实施方式中说明的思想。

图7是具有两个臂部306及两个U字孔307的机械密封件罩124的正面剖视图。图7的机械密封件罩124与第1实施方式的机械密封件罩124相比U字孔307的个数从四个减少到两个。因此，用于固定的螺栓最多为两根，与第1实施方式相比叶轮壳体罩112与机械密封件罩124之间的固定强度有可能降低。另一方面，图7中的臂部306之间的配置间隔比第1实施方式长，因此能够提高急冷/冲洗流体的导入/排出口的配置及大小的自由度。

图8是在与图7不同的位置上具有两个臂部306及两个U字孔307的机械密封件罩124的正面剖视图。如在图7及图8中示出了一个例子那样，臂部306能够设在机械密封件罩124的任意位置。因此，能够根据设在叶轮壳体罩112上的内螺纹孔的位置来设计臂部306的位置。

图9是具有三个臂部306及三个U字孔307的机械密封件罩124的正面剖视图。图10是具有六个臂部306及六个U字孔307的机械密封件罩124的正面剖视图。臂部306及U字孔307的个数越增加则叶轮壳体罩112与机械密封件罩124之间的固定强度越提高。如在图7～图10中示出了一个例子那样，臂部306及U字孔307能够设置任意个数。

此外，在设置了多个臂部306的情况下，并不需要在所有的臂部306上设置U字孔。在设置了多个臂部306的情况下，并不需要在所有的U字孔307中通入螺栓125。例如在具有六个臂部306的机械密封件罩124中，也可以仅在四个臂部306上设置U字孔307，且仅在相对的两个U字孔307中通入螺栓125来使用。

＜第4实施方式＞

在第4实施方式中，说明将U字孔307变更成其他形状的机械密封件罩124。在第4实施方式中，以如第1实施方式那样具有臂部306的机械密封件罩为例进行说明。也能够向如第2实施方式那样不具有臂部306的机械密封件罩124适用第4实施方式中说明的思想。

图11是在臂部306上设置了长圆孔1101的机械密封件罩124的臂部306附近的局部主视图。长圆孔1101的长度方向为中心孔202的半径方向。在U字孔307中，在组装泵100时螺栓125有可能从U字的上部(开口部)落下。通过将U字孔307变更成长圆孔1101，能够起到与U字孔307所起的效果类似的效果且防止螺栓125的落下。

图12是在臂部306上设置了多个贯穿孔1201的机械密封件罩124的臂部306附近的局部主视图。多个贯穿孔1201沿中心孔202的半径方向排列地配置。通过与设在叶轮壳体罩112上的内螺纹孔的位置相匹配地选择多个贯穿孔1201中的供螺栓125插入的孔，能够起到与U字孔307所起的效果类似的效果。螺栓125的插入位置在U字孔307中能够连续地调整，与此相对，在多个贯穿孔1201中离散性地进行选择。多个贯穿孔1201在应该插入螺栓125的位置被按照数量限定的情况下优选。

图13是在臂部306上设置了V字孔1301的机械密封件罩124的臂部306附近的局部主视图。V字孔1301成为朝向中心孔202的半径方向外侧而宽度扩大的构造。通常，优选的是螺栓的安装直径(PCD)越大则螺栓其自身的直径也越大。通过V字孔1301，而能够使用各种直径的螺栓。V字孔1301的最外侧的部分可以如图3所示的U字孔307那样成为开口，也可以如图11所示的长圆孔1101那样关闭。还可以代替宽度平滑地变化的V字孔1301而使用宽度逐级(离散性地或阶梯状地)变化的孔。也可以增大图12所示的多个贯穿孔1201中的外侧的贯穿孔的直径。在图14中示出宽度逐级变化的阶梯状的孔1401的例子，在图15中示出将多个贯穿孔1201中的外侧的贯穿孔的直径扩大的例子。

图16是在U字孔307的周围设置了锪孔部1601的机械密封件罩124的臂部306附近的局部主视图。通过设置锪孔部1601，能够防止螺栓的头部从机械密封件罩124突出。在图11～图15所示的例子中，也可以在各个孔的周围设置锪孔部1601。

除了图3所示的U字孔307、图11所示的长圆孔1101、图12所示的多个贯穿孔1201及图13所示的V字孔1301以外，只要为能够调整或选择螺栓125的插入位置的构造，则能够采用任意的构造。作为能够采用的构造，例如能够列举长度方向为中心孔202的半径方向的方孔等。U字孔307、长圆孔1101及V字孔1301等能够总称为长度方向为中心孔202的半径方向的长孔。

以上说明了几个本发明的实施方式，但上述发明的实施方式是为了使本发明易于理解的实施方式，并不限定本发明。本发明能够不脱离其主旨地进行变更、改进，并且在本发明中当然包含其等价物。另外，在能够解决至少一部分上述课题的范围、或起到至少一部分效果的范围内，能够进行权利要求书及说明书所记载的各结构要素的任意组合或省略。

例如在各实施方式中U字孔307按相等间距(例如按每90°)设置，但U字孔307无需以相等间距设置。在各实施方式中以机械密封件罩124为例进行了说明，但也能够针对压盖填料用的罩适用各实施方式中说明的思想。即，本说明书中的“机械密封件罩124”能够推广为“轴封装置罩”。

关于通过泵100移送的流体，代表性地是水，但例如也可以为油、化学液、海水等任意流体。泵100的方式为卧式泵，但也可以为立式泵。泵100作为离心泵而进行了图示，但例如可以为斜流泵或轴流泵，也可以为其他形式的泵。机械密封件120作为旋转式而进行了图示，但例如也可以为静止式。除此以外，也可以为平衡式/不平衡式、内部式/外部式、单式/双式等的各种形式的机械密封件。

以叶轮壳体111的外部为“大气侧”进行了说明，但叶轮壳体111的外侧也可以为大气以外的气体或液体。

说明了作为轴封装置罩的机械密封件罩124固定在叶轮壳体罩112上，但也可以固定在叶轮壳体111或轴承壳体103等上。

也可以根据需要对每个臂部306实施不同的加工。即，能够在一个臂部306上设置U字孔307，在其他臂部306上设置V字孔1301。

本申请作为一个实施方式公开了一种轴封装置罩，用于在主轴上安装轴封装置，该轴封装置罩具有：设有用于供主轴通过的中心孔的罩主体部；和从罩主体部延伸的至少一个臂部，该臂部向中心孔的半径方向外侧延伸，在至少一个臂部上设有长度方向为中心孔的半径方向的长孔及沿中心孔的半径方向排列地配置的多个贯穿孔中的至少一方。

作为一个例子,该轴封装置罩起到能够作为在各种泵之间作为共通的零部件使用这一效果。

而且本申请作为一个实施方式公开了设有两个、三个、四个或六个臂部的轴封装置罩。而且本申请作为一个实施方式公开了在不会与臂部发生干涉的位置设有流体的导入口及排出口的轴封装置罩。而且本申请作为一个实施方式公开了在设于至少一个臂部上的长孔或多个贯穿孔的周围设有锪孔部的轴封装置罩。而且本申请作为一个实施方式公开了具有上述的某一个轴封装置罩的泵。

在这些实施方式中，详细叙述了轴封装置罩及泵的结构。

Claims (5)

1.一种轴封装置罩，用于在主轴上安装轴封装置，所述轴封装置罩的特征在于，

所述轴封装置罩具有：

设有用于供所述主轴通过的中心孔的罩主体部；和

从所述罩主体部延伸的至少一个臂部，所述臂部向所述中心孔的半径方向外侧延伸，

在至少一个所述臂部上设有以下两者中的至少一方：

(a)长度方向为所述中心孔的半径方向的长孔；

(b)沿所述中心孔的半径方向排列地配置的多个贯穿孔。

2.如权利要求1所述的轴封装置罩，其特征在于，

所述臂部设有两个、三个、四个或六个。

3.如权利要求1或2所述的轴封装置罩，其特征在于，

在不会与所述臂部发生干涉的位置设有流体的导入口及排出口。

4.如权利要求1至3中任一项所述的轴封装置罩，其特征在于，

在设于至少一个所述臂部的长孔或多个贯穿孔的周围设有锪孔部。

5.一种泵，其特征在于，

具有权利要求1至4中任一项所述的轴封装置罩。