CN1299015C

CN1299015C - 泵设备

Info

Publication number: CN1299015C
Application number: CNB018214819A
Authority: CN
Inventors: 宫崎义晶; 打田博; 梶原研一; 森喜久一; 森田千年
Original assignee: Ebara Corp
Current assignee: Ebara Corp
Priority date: 2000-12-28
Filing date: 2001-12-28
Publication date: 2007-02-07
Anticipated expiration: 2021-12-28
Also published as: DK1354142T3; JP2002195233A; US20040047729A1; EP1354142B1; DE60113456T2; WO2002053925A3; DE60113456D1; CN1527909A; WO2002053925A2; EP1354142A2; US6872051B2

Abstract

本发明涉及一种泵设备，其包括：具有板状元件的泵外壳，具有一主体和从该主体中突出的一薄壁部分的锁紧螺帽通过将所述薄壁部分插入所述板状元件的一通孔中并凿压所述薄壁部分的方式被固定到所述板状元件上；具有一法兰的马达，通过将所述马达的法兰放置在所述板状元件上并将一个螺栓拧入所述锁紧螺帽中以将所述法兰和所述板状元件连接在一起的方式，所述泵外壳被安装在所述马达上。本发明的泵设备可以通过消除一部分焊接操作而大大提高工作效率，且具有结构简单、制造成本低等优点。

Description

泵设备

技术领域

本发明涉及一种紧固件和一种用于紧固两个或多个元件的紧固方法，尤其是涉及一种紧固件和一种用于将包括至少一个复杂形状的板的两个或多个元件连接在一起的紧固方法，例如，用于连接一通过压制成形方法制造而成的泵外壳的元件和一泵设备中的马达的法兰。本发明还涉及采用该紧固件和紧固方法的泵设备。

背景技术

在泵设备中，为了使泵设备重量轻并且降低泵设备的制造成本，实践中已经通过下述方式形成泵外壳，即装配通过金属板(如不锈钢板)的压制成形制造而成的压制产品，然后将这种泵外壳安装到马达的法兰上。

传统地，在这种泵设备中，如图7中所示，预备一个由压制产品制成的泵外壳(压制的泵外壳)10，而且在后侧板12的周边部分的圆周上的预定位置处，螺栓14通过焊接等方式被固定到泵外壳10的后侧板12上，因此螺栓14的杆部分从后侧板12向后突出。接着，螺栓14的杆部分穿过形成于马达法兰16中的通孔16a，而且后侧板12在后侧板12的周边部分与法兰16接触，然后螺母18被拧到螺栓14上，以将后侧板12和法兰16紧固到一起，从而将泵外壳10安装到马达上。这种紧固方法也用于将另一元件固定到具有复杂形状的板上。

但是，通过焊接等将螺栓固定到具有复杂形状的板上的工作是低效率的，而且是引起制造成本增加的主要因素。特别是，在由通过金属板如不锈钢板的压制成形而制造的压制产品组成的泵外壳(压制的泵外壳)中，许多焊接操作和许多元件是必需的，因此工作效率特别低。尽管已经对压制的泵外壳提出了一些降低生产成本的建议，但由于上述原因，这种压制的泵仍然导致生产成本的增加。

发明内容

本发明基于上述问题而产生，因此本发明的一个目的是提供一种紧固件和一种紧固方法，其能有效并廉价地将一板状元件和另一个元件连接在一起，其中所述板状元件具有复杂的形状，例如为一构成泵外壳等的压制元件。

本发明的另一个目的是提供一种泵设备，该泵设备包括通过所述紧固件连接在一起的马达和泵外壳。

根据本发明的一个方面，提供了一种泵设备，其包括：具有板状元件的泵外壳，具有一主体和从该主体中突出的薄壁部分的锁紧螺帽通过将该薄壁部分插入板状元件的一通孔中并凿压薄壁部分的方式固定到该板状元件上；具有一法兰的马达，通过将马达的法兰放置在板状元件上并将一个螺栓拧入锁紧螺帽中的方式使法兰和板状元件连接在一起，从而将该泵外壳安装在马达上。

有利的是，该泵外壳通过压制成形制造而成，该锁紧螺帽在所述泵外壳的一流体通道侧固定到所述板状元件上。

有利的是，所述板状元件在所述通孔的至少一部分内圆周表面处具有突起和凹槽。

根据本发明，锁紧螺帽通过凿压被固定到一泵外壳的板状元件上，而且形成在锁紧螺帽上的圆筒状薄壁部分的一部分被插入一个通孔的凹槽中，以防止锁紧螺帽转动。因此，马达的法兰可以被固定到该板状元件上，而不需要进行低效率的焊接操作。特别是，通过使用本发明的紧固件来紧固马达和泵外壳(压制的泵外壳)，可以通过消除一部分焊接操作提高工作效率，而且可以通过提供一个密封元件使泵外壳的内部保持气密或水密，其中该泵外壳由通过金属板(如不锈钢板)的压制成形制造而成的压制产品组成，并需要许多焊接操作和许多元件。

附图说明

图1是将根据本发明的一实施例的紧固件应用到其上的泵外壳(压制的泵外壳)的剖面图；

图2是锁紧螺帽的放大剖面图；

图3是一个前视图，其中显示出采用了根据本发明的实施例的紧固件的一泵设备的局部剖开部分；

图4A-4D是表示通过凿压将一个锁紧螺帽固定到一板状元件上的过程的一个例子；

图5A-5D是表示通过凿压将一个锁紧螺帽固定到一板状元件上的过程的另一个例子；

图6是表示铸造泵外壳组件的剖面图；

图7是传统的泵外壳(压制的泵外壳)的剖面图。

具体实施方式

下面将参照图1至6描述根据本发明实施例的紧固件和紧固方法。

图1和2示出了根据本发明的一实施例的紧固件应用到其上的泵外壳(压制的泵外壳)，所述泵外壳由通过金属板(如不锈钢板)的压制成形制造而成的压制产品组成。如图1所示，紧固件包括一个固定到后侧板12上的大致圆筒状的锁紧螺帽(或盖帽式螺帽)20和一个拧入锁紧螺帽20中的螺栓30，后侧板12为泵外壳(压制的泵外壳)的一个元件。后侧板12是通过压制成形制造而成的板状元件，并具有复杂的形状。

如图2中所示，锁紧螺帽20具有一个在一端开口的孔22，并在其内圆周中具有阴螺纹。锁紧螺帽20具有一个圆筒状的主体和一个圆筒状薄壁部分24，薄壁部分24在孔22的开口端从圆筒状主体中突出，并具有例如约1.5mm的厚度。一个环形槽26形成在锁紧螺帽20中，以便围绕圆筒状薄壁部分24，而且由弹性材料构成的一环形密封元件40被安装到环形槽26中，如果需要的话。

如图1所示，圆筒状薄壁部分24以这样一种状态被插入形成在后侧板12中的通孔12a内，以便密封元件40被安装到环形槽26中，而且然后圆筒状薄壁部分24被凿压，从而锁紧螺帽20在一流体通道侧被牢牢地固定到泵外壳10的后侧板12上。作为马达的一元件的法兰16以这样一种状态与泵外壳10的后侧板12接触，以便形成在法兰16中的通孔16a与锁紧螺帽20的孔22对准，然后将一个螺栓30拧入通过凿压固定到后侧板12上的锁紧螺帽20中，从而泵外壳10被安装到马达上。

后侧板12的通孔12a具有不平整性(不规则性)，至少在其内圆周表面的一部分上包括有小突起和凹槽。因此，当锁紧螺帽20的圆筒状薄壁部分24被凿压并径向向外膨胀时，一部分圆筒状薄壁部分24变形，以便与突起和凹槽接合，因此可防止锁紧螺帽20转动。另外，通过这种凿压，环形密封元件40受压并变形，因此使泵外壳10的内部保持气密或水密。在图1中，尽管只有一个固定到后侧板12上的锁紧螺帽20被示出，但若干锁紧螺帽20可以被固定在后侧板12的周边部分中的圆周上的预定位置处。因此，还可使用多个被拧入锁紧螺帽20中的螺栓30。

在这种方式中，锁紧螺帽20通过凿压被固定到后侧板12上，而且锁紧螺帽20的一部分圆筒状薄壁部分24插入通孔12a的凹槽中，用以防止锁紧螺帽20转动。因此，马达的法兰16可以被固定到后侧板12上，而不需进行低效率的焊接操作。特别地，通过使用本发明的固定件来固定马达和泵外壳(压制的泵外壳)10，可以通过消除一部分焊接操作提高工作效率，而且可以通过提供环形密封元件40使泵外壳的内部保持气密或水密，其中泵外壳由通过金属板(如不锈钢板)的压制成形制造而成的压制产品组成，并需要许多焊接操作和许多元件。

图3示出一个通过将一个泵外壳固定到马达法兰上装配而成的泵设备。如图3中所示，马达M具有连接到一马达框架上并用作一马达支架的法兰16和一个可转动的主轴42，主轴42由上、下轴承44(图3中仅示出下轴承)可转动地支撑。

如上所述，若干锁紧螺帽20在后侧板12的周边部分中的圆周上的预定位置处通过凿压被固定到泵外壳10的后侧板12上，而且螺栓30被拧入锁紧螺帽20中，以将法兰16和后侧板12固定，因此泵外壳10被安装在马达M的法兰16上。

在该例子中，泵外壳10具有一个外壳罩17，而且一个机械密封件46被设置在主轴42穿过外壳罩17的位置处，从而密封外壳罩17和主轴42之间的间隙。包括一个O-形环的环形密封元件40被安装在环形槽26中，以使泵外壳10的内部保持气密或水密。

泵外壳10具有一个由后侧板12和外壳罩17限定的泵室10a和一个与泵室10a连通的一个吸入口10b及一个排出口10c。如上所述，当泵外壳10被安装在马达M的法兰16上时，主轴42的前端部分位于泵室10a中。一个叶轮48通过螺母49固定到主轴42的前端部分上。

在具有上述结构的泵设备中，主轴42和叶轮48通过激励马达M一体转动，而且流体(液体)通过吸入口10b被吸入泵室10a中并由叶轮48压缩，然后通过排出口10c排出到外部。

图4A-4D示意地示出将锁紧螺帽20固定到板50上的过程的一个例子。板50对应于图1至3中所示的后侧板12。在该例子中，锁紧螺帽20的圆筒状薄壁部分24的高度基本上与板50的厚度相等。首先，如图4A所示，通过冲压、钻孔等在板50的预定位置处形成一个孔52。接着，如图4B所示，形成一个通孔56，以便通过预备孔52的锯齿形切口操作在其前表面中形成锯齿54。然后，如图4C所示，锁紧螺帽20的圆筒状薄壁部分24从板50的后侧插入通孔56中，然后圆筒状薄壁部分24被凿压，即通过抵靠着圆筒状薄壁部分24压下冲头58而使该部分受压膨胀。因此，锁紧螺帽20通过凿压被固定到板50上，如图4D所示。此时，圆筒状薄壁部分24的一部分插入形成在通孔56表面中的锯齿54的凹槽中，从而防止锁紧螺帽20转动。

图5A-5D示意地示出将锁紧螺帽20固定到板50上的过程的另一个例子。在该例中，锁紧螺帽20的圆筒状薄壁部分24的高度比板50的厚度大。首先，如图5A所示，通过冲压、钻孔等在板50的预定位置处形成一个孔52。接着，如图5B所示，形成一个通孔56以便通过预备孔52的穿孔操作在其内周表面中形成突起和凹槽。然后，如图5C所示，锁紧螺帽20的圆筒状薄壁部分24从板50的后侧插入通孔56中，然后圆筒状薄壁部分24被凿压，即通过抵靠着圆筒状薄壁部分24压下冲头而使该部分受压膨胀。因此，锁紧螺帽20通过凿压被固定到板50上，如图5D所示。此时，圆筒状薄壁部分24的一部分变形，以便沿着突起和凹槽插入形成在通孔56内圆周表面中的凹槽中，从而防止锁紧螺帽20转动。

在根据本发明的紧固件和紧固方法被应用到泵外壳(压制的泵外壳)上时，压制的泵外壳和铸造的泵外壳可以通过普通装配线装配以提高工作效率，其中泵外壳由通过金属板(如不锈钢板)的压制成形制造而成的压制产品组成。

具体地说，在铸造的泵外壳中，如图6所示，在铸造的泵外壳60的后侧表面的预定位置处形成螺纹孔60a。马达的凸缘(未示出)与铸造的泵外壳60接触，而且螺栓62被拧入螺纹孔60a中。因此，铸造的泵外壳60被安装到马达上。因此螺栓可以从相同方向被固定在压制的泵外壳和铸造的泵外壳中，而且因此在压制的泵外壳和铸造的泵外壳中可以使用相同的装配线。

如上所述，根据本发明，锁紧螺帽通过凿压被固定到板状元件上，而且锁紧螺帽的柱状薄壁部分的一部分被插入板状元件的通孔的不平整(突起和凹槽)处。因此，另一个元件可以被固定到板状元件上，而不需要进行低效率的焊接操作。

工业实用性

本发明涉及一种紧固件和一种用于将包括至少一个复杂形状的板的两个或多个元件连接在一起的紧固方法。本发明可以用来连接由压制成形制造而成的泵外壳的元件和泵设备中的马达的法兰。

Claims

1.一种泵设备，包括：

一个具有一板状元件的泵外壳，一个具有一主体和从该主体中突出的一薄壁部分的锁紧螺帽通过将所述薄壁部分插入所述板状元件的一通孔中并凿压所述薄壁部分的方式被固定到所述板状元件上；和

一个具有一法兰的马达，通过将所述马达的法兰放置在所述板状元件上并将一个螺栓拧入所述锁紧螺帽中以将所述法兰和所述板状元件连接在一起的方式，所述泵外壳被安装在所述马达上。

2.根据权利要求1所述的泵设备，其特征在于，还包括一个插入在所述泵外壳的所述板状元件和所述锁紧螺帽之间的密封元件。

3.根据权利要求1所述的泵设备，其特征在于，

该泵外壳通过压制成形制造而成；

该锁紧螺帽在所述泵外壳的一流体通道侧固定到所述板状元件上。

4.根据权利要求1所述的泵设备，其特征在于，所述板状元件在所述通孔的至少一部分内圆周表面处具有突起和凹槽。