JP2006226280A - Uniaxial eccentric screw-pump - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、一軸偏心ねじポンプにおいて、主として金属製のフレキシブルロッドとロータまたは駆動装置のドライブシャフトとを接続する構造に関するもので、詳しくは、断面長円形の2条雄ねじ形ロータおよびこのロータが嵌挿される開口断面略正三角形の3条雌ねじ孔を有するステータとを有するポンプ本体と、駆動装置のドライブシャフトと前記ロータとを接続するフレキシブルロッドとを備えた一軸偏心ねじポンプに関する。 The present invention relates to a structure in which a metal flexible rod and a rotor or a drive shaft of a drive device are connected mainly in a single-shaft eccentric screw pump. The present invention relates to a single-shaft eccentric screw pump including a pump body having a stator having a three-thread female screw hole having an approximately equilateral triangular opening cross section, and a flexible rod that connects a drive shaft of a driving device and the rotor.
一軸偏心ねじポンプは、通常、長手方向にねじ状に連続する断面長円形孔を備えた2条雌ねじ型ステータと、このステータの雌ねじ孔内に摺動回転自在に嵌挿され断面真円形でねじのピッチがねじ孔の1/2からなる1条雄ねじ型ロータとを有するポンプ本体を備えており、ロータが一方向へ自転しながら逆方向に公転してステータ内で回転中心軸線を中心に偏心回転することによりポンピング作用を発揮する。このため、駆動装置のドライブシャフトとロータとを接続するカップリングロッドとの間に自在継手を介在させたり、カップリングロッドにフレキシブルで比較的長尺なものを使用したりしてロータの偏心回転を許容する手段が一般に採用されている。 A uniaxial eccentric screw pump is usually a two-thread female screw type stator having a cross-sectionally oblong hole that is continuous in a screw shape in the longitudinal direction, and is fitted into the female screw hole of this stator so as to be slidably rotatable. The pump body has a single-thread male screw type rotor whose pitch is 1/2 of the screw hole, and the rotor revolves in the opposite direction while rotating in one direction and is eccentric about the rotation center axis in the stator. The pumping action is demonstrated by rotating. For this reason, a universal joint is interposed between the drive shaft of the drive unit and the coupling rod that connects the rotor, or the rotor is eccentrically rotated by using a flexible and relatively long coupling rod. Generally, a means for allowing the above is adopted.
また、カップリングロッドに金属製フレキシブルロッドを使用する場合、ポンプロータやドライブシャフトとフレキシブルロッドとの接続は、フレキシブルロッドの端部を先端に向け口径を漸次縮小したテーパ状に形成し、外周に鍔部を突設した接続用ケーシングに前記テーパ状端部に対応するテーパ孔を設け、このテーパ孔にフレキシブルロッドのテーパ状端部を嵌め込み、前記接続用ケーシングの端部から貫通したボルトをフレキシブルロッド端部のねじ部に螺合して締め付けることによって、フレキシブルロッドと接続用ケーシングを一体に結合する。そして、接続用ケーシングの鍔部にジョイントケースの先端側に設けた内向きのフランジを係止し、この基端側のタイトニングリングをロータ端部あるいはドライブシャフト端部に形成された段差部に嵌合させて支持し締め付けることによって一体的に接続する、いわゆるフランジ方式(図4のフレキシブルロッド6とドライブシャフト42側の接続構造を参照)が提案もしくは採用されている。
When a metal flexible rod is used for the coupling rod, the connection between the pump rotor and drive shaft and the flexible rod is formed in a tapered shape with the diameter of the flexible rod gradually reduced with the end of the flexible rod facing the tip. A taper hole corresponding to the taper end is provided in the connecting casing having a flange projecting, and the taper end of the flexible rod is fitted into the taper hole, and a bolt penetrating from the end of the connection casing is flexibly provided. The flexible rod and the connecting casing are integrally coupled by screwing and tightening the threaded portion of the rod end. Then, an inward flange provided on the distal end side of the joint case is locked to the flange portion of the connection casing, and the tightening ring on the proximal end side is connected to the step portion formed on the rotor end portion or the drive shaft end portion. A so-called flange method (refer to the connection structure on the
エンジニアリングプラスチック製のフレキシブルロッドを用いてロータとドライブシャフトを接続した一軸偏心ねじポンプに関する先行技術として、フレキシブルロッドとドライブシャフトを接続する際に、フレキシブルロッドの端部をテーパ状に形成し、ドライブシャフト端部に設けたテーパ状孔に挿入して接着剤で接着したり、両者間にキーとキー溝を設けたりすることが示されている(例えば、特許文献1参照)。
上記した従来の一軸偏心ねじポンプにおけるロータあるいはドライブシャフトとフレキシブルロッドとの接続にフランジ方式を用いたものでは、以下のような課題がある。 In the conventional uniaxial eccentric screw pump described above, the flange or the drive shaft connected to the flexible rod has the following problems.
1.鍔付き接続用ケーシングとフランジ付きジョイントケースとを使用するので、部品点数が多く、構造が複雑になる。 1. Since the connection casing with flange and the joint case with flange are used, the number of parts is large and the structure is complicated.
2.メカニカルシールなどの点検および交換に際して軸受けケーシング内の軸受けを外
す必要があるなど、分解、組立が複雑である。
2. Disassembling and assembling are complicated because it is necessary to remove the bearing in the bearing casing when inspecting and replacing the mechanical seal and the like.
3.フランジがあるので、装置全体が長くなる。 3. Due to the flange, the entire device is lengthened.
4.フレキシブルロッドとロータとの接続を、ロータの他端部よりテンションボルトを貫通し、フレキシブルロッドのテーパ状端部をロータの端部に設けたテーパ孔に嵌挿してテンションボルトの先端ねじ部をフレキシブルロッドのテーパ端部にねじ込んで締結する方法が考えられるが、この場合、上記した一般的な1/2条型一軸偏心ねじポンプでは、ロータの長さが長く、偏心量が大きなうえに、ロータに穿設可能なテンションボルト用の貫通孔の口径が小さく制限されるため、フレキシブルロッドとの接続に必要なねじ強度を十分に確保することができず、実施が困難である。 4). To connect the flexible rod to the rotor, the tension bolt penetrates from the other end of the rotor, and the taper end of the flexible rod is inserted into the taper hole provided at the end of the rotor to flex the tip threaded portion of the tension bolt. A method of screwing and fastening to the taper end of the rod is conceivable. In this case, in the above-described general 1/2 strip type single-shaft eccentric screw pump, the rotor is long and the eccentric amount is large. Since the diameter of the through hole for the tension bolt that can be drilled in is limited to be small, the screw strength necessary for connection with the flexible rod cannot be sufficiently ensured, which is difficult to implement.
また、上記公報に記載の接続構造では、金属製のフレキシブルロッドを使用する場合に接着やキー係合等の連結手段を用いても、十分な接続強度が得られない。 In addition, in the connection structure described in the above publication, sufficient connection strength cannot be obtained even when a connecting means such as adhesion or key engagement is used when a metal flexible rod is used.
この発明は上述の点に鑑みなされたもので、上記した一般的な一軸偏心ねじポンプに代えて、ステータが3条の雌ねじでロータが2条の雄ねじからなる2/3条型一軸偏心ねじポンプを採用することにより、耐圧性が向上するためにロータの長さを短縮でき、また偏心量も小さくなるために、ロータに穿設可能なテンションボルト用の貫通孔の口径を大きくすることができ、テンションボルトで締結するねじ強度を十分に確保することができる。さらに、フランジ方式の接続構造に比べてロータのオーバーハングがほとんどなくなり、ポンプ全長を短縮でき、ポンプケーシングの長さも短くして口径を縮小でき、メカニカルシールの分解、組立が簡単になり、小型軽量化を容易に図られるほか、接着やキー係合を用いた接続構造に比べてより大きな機械的強度が得られるテーパ止めテンションボルト方式の接続構造をフレキシブルロッドの少なくとも一方に備えた、2/3条型の一軸偏心ねじポンプを提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of the above points. Instead of the above-described general single-shaft eccentric screw pump, the 2 / 3-row single-shaft eccentric screw pump in which the stator has three female screws and the rotor has two male screws. By adopting, the length of the rotor can be shortened because the pressure resistance is improved, and the eccentric amount is also small, so the diameter of the through hole for the tension bolt that can be drilled in the rotor can be increased The screw strength to be fastened with the tension bolt can be sufficiently secured. Furthermore, compared to the flange type connection structure, there is almost no rotor overhang, the pump overall length can be shortened, the pump casing length can be shortened to reduce the diameter, the mechanical seal can be easily disassembled and assembled, and it is compact and lightweight. 2/3 provided with at least one of the flexible rods with a taper-stop tension bolt type connection structure that provides greater mechanical strength than a connection structure using adhesion or key engagement. It is an object of the present invention to provide a strip type single-shaft eccentric screw pump.
上記の目的を解決するために本発明に係る一軸偏心ねじポンプは、断面長円形の2条雄ねじ形ロータおよびこのロータが嵌挿される開口断面略正三角形の3条雌ねじ孔を有するステータとを有するポンプ本体と、ポンプケーシングと、駆動装置に接続されるドライブシャフトと前記ロータとを接続するフレキシブルロッドとを備えた一軸偏心ねじポンプであって、前記フレキシブルロッドの少なくとも一端部を先端に向け外径が漸次縮小するテーパ状に形成し、前記ロータまたは前記ドライブシャフトの中心軸部に前記テーパ状端部に対応するテーパ孔を設け、このテーパ孔内に前記フレキシブルロッドのテーパ状端部を嵌挿したうえ、前記ロータまたは前記ドライブシャフトの中心軸部に穿設した貫通孔を貫通してロータ他端側よりテンションボルトを挿入し、このテンションボルトの先端側ねじ部を前記フレキシブルロッドのテーパ状端部の中心軸部に設けたねじ孔に螺合して締結することにより前記ロータまたは前記ドライブシャフトと前記フレキシブルロッドを接続したことを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned object, a uniaxial eccentric screw pump according to the present invention has a two-thread male screw rotor having an oval cross section and a stator having a three-thread female thread hole having a substantially equilateral triangular opening section into which the rotor is fitted. A uniaxial eccentric screw pump comprising a pump body, a pump casing, a drive shaft connected to a drive device, and a flexible rod for connecting the rotor, wherein at least one end of the flexible rod faces an outer diameter. Is formed in a taper shape that gradually decreases, a taper hole corresponding to the taper end portion is provided in a central shaft portion of the rotor or the drive shaft, and the taper end portion of the flexible rod is inserted into the taper hole. In addition, the tension is passed from the other end of the rotor through the through hole formed in the central shaft portion of the rotor or the drive shaft. And inserting the screw bolt into the screw hole provided in the central shaft portion of the tapered end portion of the flexible rod and fastening the screw to the rotor or the drive shaft and the flexible rod. Is connected.
上記の構成を有する本発明に係る一軸偏心ねじポンプによれば、2条雄ねじ形ロータと3条雌ねじ形ステータとを有するポンプ本体を用いたことによりポンプの吐出流量が同一の場合に従来の1条雄ねじ形ロータに比べて長さを短縮でき、しかもロータ中心部に穿設するテンションボルト用貫通孔の口径を大きくできるので、テンションボルトとロータとの螺合部のねじ強度を十分に確保でき、ドライブシャフト側だけでなくロータ側についてもテーパ止めテンションボルト方式による接続が可能になり、また従来のフランジ方式に比べてロータ端部またはドライブシャフト端部にフランジを取り付けるための突出部を設ける必要がなく、ロータまたはドライブシャフトのオーバーハングがほとんどなくなるので、フレキシブルロッドから受ける特にロータの曲げモーメントを最小限に抑えることが
でき、ポンプとしての吐出性能が向上する。さらに、フランジがなく、フランジに係合する突起部などを設ける必要がないので、構造が簡単になり、メカニカルシールの分解、点検が容易になり、小型軽量化が容易になる。
According to the single-shaft eccentric screw pump according to the present invention having the above-described configuration, the pump main body having a two-thread male screw rotor and a three-thread female thread stator is used. Compared to the male threaded rotor, the length can be shortened, and the diameter of the through hole for the tension bolt drilled in the center of the rotor can be increased, so that sufficient screw strength can be secured at the threaded portion of the tension bolt and rotor. , Not only the drive shaft side but also the rotor side can be connected by the taper tension bolt method, and it is necessary to provide a protrusion to attach the flange to the rotor end or drive shaft end compared to the conventional flange method And there is almost no overhang on the rotor or drive shaft. In particular the bending moment of the rotor can be minimized, thereby improving the discharge performance of the pump is that. Further, since there is no flange and there is no need to provide a projection or the like that engages with the flange, the structure becomes simple, the mechanical seal can be easily disassembled and inspected, and the size and weight can be easily reduced.
請求項2に記載のように、前記フレキシブルロッドの両端部をそれぞれ先端に向け外径が漸次縮小するテーパ状に形成し、前記ロータおよび前記ドライブシャフトの中心軸部に前記テーパ状端部に対応するテーパ孔を設け、このテーパ孔内に前記フレキシブルロッドのテーパ状端部を嵌挿したうえ、前記ロータおよび前記ドライブシャフトの中心軸部に穿設した貫通孔を貫通してロータ他端側よりテンションボルトを挿入し、このテンションボルトの先端側ねじ部を前記フレキシブルロッドのテーパ状端部の中心軸部に設けたねじ孔に螺合して締結することにより前記ロータおよび前記ドライブシャフトと前記フレキシブルロッドとを接続することができる。 According to a second aspect of the present invention, both end portions of the flexible rod are formed in a tapered shape whose outer diameter gradually decreases toward the tip, and the central end portion of the rotor and the drive shaft corresponds to the tapered end portion. A taper hole is formed, and the taper end of the flexible rod is fitted into the taper hole, and the through hole formed in the central shaft of the rotor and the drive shaft passes through the other end of the rotor. By inserting a tension bolt and screwing and fastening the threaded end of the tension bolt into the screw hole provided in the central shaft of the tapered end of the flexible rod, the rotor and the drive shaft and the flexible The rod can be connected.
請求項2記載の一軸偏心ねじポンプによれば、フレキシブルロッドの両端部とドライブシャフトおよびロータとの接続側についてもをそれぞれテーパ止めテンションボルト方式にしたので、ドライブシャフト側またはロータ側もフランジが不要となって構造が簡単になり、ポンプケーシングをより小口径化でき、小型軽量化が容易に図られる。
According to the uniaxial eccentric screw pump according to
請求項3に記載のように、前記ロータの、前記フレキシブルロッドと反対側端部に、前記テンションボルトのねじ部に螺合するナットを覆うカバーを装着することが望ましい。 According to a third aspect of the present invention, it is preferable that a cover that covers a nut that is screwed into the threaded portion of the tension bolt is attached to an end of the rotor opposite to the flexible rod.
請求項3記載の一軸偏心ねじポンプによれば、ロータ端部のテンションボルトの基端側ねじ部とこれに螺合されるナットをカバーで覆ったので、被移送液との接触がなくなり、ナット部の腐食を防止でき、長期にわたり安定した使用が可能になる。
According to the uniaxial eccentric screw pump according to
請求項4に記載のように、前記フレキシブルロッドの端部と、前記ロータ中心軸部あるいは前記ドライブシャフト中心軸部との接続位置を、ロータの先端位置と基端位置との間の任意の位置あるいはドライブシャフトの先端位置と基端位置との間の任意の位置にすることができる。 The connection position between the end portion of the flexible rod and the rotor central shaft portion or the drive shaft central shaft portion may be any position between the front end position and the base end position of the rotor. Or it can be made into the arbitrary positions between the front-end | tip position of a drive shaft, and a base end position.
請求項4記載の一軸偏心ねじポンプにおいて、フレキシブルロッドとロータおよびドライブシャフトとの接続位置をそれぞれロータおよびドライブシャフトの長手方向の中間位置にすれば、ロータ側においてフレキシブルロッドからステータに作用する負荷がステータの長手方向中央部にかかることになるため、ステータへの付加が均等化され、ステータ22の長寿命化につながり、また、ドライブシャフト側においては、フレキシブルロッドからドライブシャフトの端部に作用する曲げモーメントを軸受け付近で支持することになるので、ドライブシャフトの負荷が軽減される。さらに、ポンプケーシングの長さ、ひいてはポンプの全長が短縮され、省スペース化が図られる。さらにまた、フレキシブルロッドとロータおよびドライブシャフトとの接続位置をそれぞれロータおよびドライブシャフトの、ポンプケーシングとの反対側の端部にすることにより、ポンプ全長が一層短縮化される。なお、フレキシブルロッドとの接続位置をロータの先端位置と基端位置との間あるいはドライブシャフトの先端位置と基端位置との間の、いずれの位置にするかは、ポンプで搬送する液体の性状に応じて最も有利な位置に設定するものである。
5. The single-shaft eccentric screw pump according to
本発明の一軸偏心ねじポンプは上記したように、ポンプ本体に2条雄ねじ形ロータと3条雌ねじ形ステータとを用いたことにより、ポンプの吐出流量が同一の場合に従来の1/2条型一軸偏心ねじポンプの1条雄ねじ形ロータに比べて長さを短縮でき、しかもロータ中心部に穿設するテンションボルト用貫通孔の口径を大きくできるので、テーパ止めテンションボルト方式によりロータとフレキシブルロッドとを接続する場合にテンションボル
トとロータとの螺合部のねじ強度を十分に確保でき、ドライブシャフト側だけでなくロータ側についてもテーパ止めテンションボルト方式による接続が可能になり、またフランジ方式に比べてロータ端部またはドライブシャフト端部にフランジ取付用の鍔部を設ける必要がなく、メカニカルシールの分解、組立が容易になり、しかもロータまたはドライブシャフトのオーバーハングがほとんどなくなるので、フレキシブルロッドから受けるロータまたはドライブシャフトの曲げモーメントが最小限に抑えられ、吐出性能が向上する−という優れた効果がある。
As described above, the uniaxial eccentric screw pump according to the present invention uses a two-thread male screw type rotor and a three-thread female thread type stator in the pump body, so that when the pump discharge flow rate is the same, the conventional ½ thread type is used. The length of the through hole for the tension bolt drilled in the center of the rotor can be shortened compared to the single-threaded eccentric screw pump rotor of the single-shaft eccentric screw pump. When connecting the tension bolt and the rotor, the screw strength of the screwed part can be secured sufficiently, and not only the drive shaft side but also the rotor side can be connected by the taper tension bolt method, and compared to the flange method There is no need to provide flange mounting flanges at the rotor end or drive shaft end. As a result, the rotor or drive shaft overhang is almost eliminated, so the bending moment of the rotor or drive shaft received from the flexible rod is minimized and the discharge performance is improved. is there.
以下、本発明に係る一軸偏心ねじポンプの実施の形態を図面に基づいて説明する。 Embodiments of a uniaxial eccentric screw pump according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は一軸偏心ねじポンプの実施例を示す断面図、図2は図1のロータの一端部を拡大して示す断面図、図3は図2のA方向矢視図である。 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a uniaxial eccentric screw pump, FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing one end portion of the rotor of FIG. 1, and FIG. 3 is a view taken in the direction of arrow A in FIG.
図1に示すように、本例の一軸偏心ねじポンプ1は、一方(図の左側)に一軸偏心ねじポンプ本体2を備え、ポンプケーシング3、軸受け装置4および駆動モータ(図示せず)を順に備え、他方に一部突出するドライブシャフト42に、図示を省略した駆動モータを接続してポンプ1を運転する構造からなる。
As shown in FIG. 1, a uniaxial
一軸偏心ねじポンプ本体2の主要部分は、断面長円形の2条雄ねじ形ロータ21と開口断面略正三角形で3条雌ねじ形のねじ孔23を備えたステータ22から構成されており、ロータ21はねじ孔23内でロータ21の中心点Oを中心に一方向(図5では時計方向)へ自転しながらステータ22の中心軸線Nを中心にロータ中心点Oが逆方向(図5では反時計方向)に公転し、ロータ21の中心点Oが中心軸線Nを中心として偏心回転運動する(図5参照)。このとき、ねじ孔23内においてロータ21との空間部x(空隙部分:図5)を通って被移送物がポンプ作用により一方へ移送される。なお、ロータ21が回転する際の中心軸線Nに対する中心点Oの偏心量eは従来の一般的な1/2条型一軸偏心ねじポンプに比べて小さく、その2/3の偏心量である。また、ポンプの吐出流量は同一外径(・同一長さ)の1/2条型一軸偏心ねじポンプの約1.5倍である。
The main part of the uniaxial eccentric screw pump
ステータ22の先端にはエンドスタット24が装着され、吐出口24a(本例)あるいは吸込口になる。一方、ステータ22の周囲には、円筒状ステータケーシング25を備え、ステータケーシング25はエンドスタッド24とポンプケーシング3とで挟持されている。
An
ポンプケーシング3の他端側は延設され、軸受けケーシング41に形成されている。ポンプケーシング3の上面で軸受けケーシング41寄りに、吸込口31が上向き又は左右に形成され、吸込口31の周囲には外向きのフランジ32が一体に設けられている。ドライブシャフト42は軸受けケーシング41内で左右一対の軸受け43・44により回転可能に支持され、一部が外方へ突出している。ドライブシャフト42は外径が図1の右側から左側へかけて3段階に拡大され、左側から順に大径部42L・中径部42M・小径部42Sになっている。ポンプケーシング3の一端(軸受けケーシング41側)は開口しており、この開口端部33内の大径部42Lの周囲には、円環体状のサポートハウジング11が嵌着されている。また、サポートハウジング11を挟んで大径部42Lの周囲には、メカニカルシール12が装着され、ポンプケーシング3から軸受けケーシング41側への被移送液の漏出を阻止している。
The other end side of the
ロータ21とドライブシャフト42とは、金属製フレキシブルロッド6により接続されている。このフレキシブルロッド6は、本例ではチタン合金もしくはステンレスの金属棒材からなる。このフレキシブルロッド6は図1のように、両端部がやや太く形成されたの
ち、先端に向け漸次口径を縮小したテーパ状の端部61・61に形成されている。また、各テーパ状端部61の端面中心軸部にねじ孔62が設けられている。これらのねじ孔62は、後述するテンションボルト7の先端ねじ部71に対応する。
The
本例の場合、フレキシブルロッド6とロータ21、およびフレキシブルロッド6とドライブシャフト42は、それぞれテーパ止めテンションボルトにて接続されている。すなわち、ロータ21の中心軸部に長手方向に貫通してテンションボルト7用貫通孔21aが穿設され、またドライブシャフト42の中心軸部にも長手方向に貫通してテンションボルト7’用貫通孔42aが穿設されている。テンションボルト7・7’は先端に小径のねじ部71・71’を、基端にやや外径の大きいねじ部72・72’をそれぞれ設けた構造からなり、いずれのねじ部71・71’・72・72’もテンションボルト7・7’本体に比べて外径が小さい。
In the case of this example, the
ロータ21の、ポンプケーシング3側端部には、フレキシブルロッド6のテーパ状端部61に対応するテーパ孔21bが形成され、このテーパ孔21b内にフレキシブルロッド6のテーパ状端部61が嵌挿されている。一方、ロータ21の反対側端部からテンションボルト7が挿入され、座金8を介して先端ねじ部71がフレキシブルロッド6のねじ孔62に螺合して緊締され、一体に接続されている。
A tapered hole 21b corresponding to the tapered end 61 of the
一方、テンションボルト7の基端側ねじ部72には、図2に示すように、貫通孔21aに挿入可能な小径部9a上に鍔部9bを一体に設けた座金9を介してナット10が螺合され、ナット10を締め付けることにより、ロータ21とフレキシブルロッド6とが一体に締結されている。また、ロータ21の端部には、山高帽形蓋26が複数の止めねじ27により取り付けられ、ナット10が座金9とともにカバーされている。なお、ロータ21の端部の両側部21cは対向して一段低く形成され、図3のように各低段部21cに回り止め工具(図示せず)を装着するための一対の係止孔21dが設けられている。
On the other hand, as shown in FIG. 2, the
また、ドライブシャフト42の、ポンプケーシング3側端部にも、同様にフレキシブルロッド6のテーパ状端部61に対応するテーパ孔42bが形成され、このテーパ孔42b内にフレキシブルロッド6のテーパ状端部61が嵌挿されている。一方、ロータ42の反対側端部からテンションボルト7’が挿入され、座金8を介して先端ねじ部71’がフレキシブルロッド6のねじ孔62に螺合して緊締され、一体に接続されている。一方、テンションボルト7’の基端ねじ部72’には、同様に貫通孔42aに挿入可能な小径部9a上に鍔部9bを一体に設けた座金9を介してナット10が螺合され、ナット10を締め付けることにより、ドライブシャフト42とフレキシブルロッド6とが一体に締結されているが、ナット10および座金9は、ロータ21と違ってカバーされていない。この理由は、ドライブシャフト42側のナット10等は大気中に開放されており、被移送液との接触がないからである。なお、ドライブシャフト42の外方突出側端部には、駆動モータ(図示せず)との連結用キー42cが突設されている。
Similarly, a tapered hole 42b corresponding to the tapered end 61 of the
つぎに、上記のようにして構成された実施例1の一軸偏心ねじポンプ1について作動態様を説明する。
Next, an operation mode of the uniaxial
図1において、駆動モータによりドライブシャフト42が特定方向に回転され、この回転力はフレキシブルロッド6を介してロータ21に伝達され、ステータ22のねじ孔23内でロータ21が偏心しながら回転する。このときの偏心量はフレキシブルロッド6の変形により吸収される。これによりポンプ本体2内でポンプ作用が生じ、被移送液が吸込口31からポンプケーシング3内に吸い込まれ、ポンプ本体2内を通ってエンドスタッド24側の吐出口24aより被移送液が吐出される。なお、駆動モータ(図示せず)を逆向きに回転させれば、エンドスタッド24側の吐出口24aが吸込口となって被移送液がポン
プ本体2を通ってポンプケーシング3内に吸い込まれ、吸込口31が吐出口となって被移送液が吐出される。
In FIG. 1, the
以上に本発明の一軸偏心ねじポンプの一実施例を挙げたが、下記のように実施することができる。 Although one example of the uniaxial eccentric screw pump of the present invention has been described above, it can be implemented as follows.
上記実施例の一軸偏心ねじポンプ1において、フレキシブルロッド6とドライブシャフト42の接続だけをフランジ方式に変更することができる。すなわち、本例の一軸偏心ねじポンプ1’は、図4に示すように、フレキシブルロッド6のテーパ状端部61に対応するテーパ孔42bを設け、長手方向中間位置の外周面に鍔部15aを突設した略円筒状接続具15および内向きのフランジ16aを先端側に備えたタイトニングリング16を用いている。テーパ状端部61を略円筒状接続具16のテーパ孔15b内に嵌め込み、基端側開口15cより短尺の頭付きテンションボルト17を挿入し、先端ねじ部17aをフレキシブルロッド6のねじ孔62に螺合して締め付け、フレキシブルロッド6と略円筒状接続具15を一体に連結する。そして、略円筒状接続具15の鍔部15aにフランジ16aを係合した状態で、タイトニングリング16によりドライブシャフト42の端部に設けた段差部42dの周囲に締め付けて、フレキシブルロッド6をドライブシャフト42に一体回転可能に接続することもできる。その他の構成については、上記実施例と共通するので、共通の部材については同一の符号を付して図示し、説明を省略する。なお、この場合、フランジ分が長くなり、半径方向外方へ突出するが、ポンプとしての動作は共通する。
In the uniaxial
図6は本発明に係る一軸偏心ねじポンプの第3実施例を示す断面図である。本例の一軸偏心ねじポンプ1−3が上記第1実施例のねじポンプ1と相違するところは、フレキシブルロッド6のテーパ状端部61とロータ21およびドライブシャフト42との接続位置をそれぞれロータ21およびドライブシャフト42の長手方向のほぼ中間位置にしたことである。
FIG. 6 is a sectional view showing a third embodiment of the uniaxial eccentric screw pump according to the present invention. The uniaxial eccentric screw pump 1-3 of this example is different from the
すなわち、図6に示すように、ロータ21の、ポンプケーシング3側端面の中心軸部から長手方向のほぼ中間位置にかけて円形の長孔27が形成され、この長孔27の底端にフレキシブルロッド6のテーパ状端部61に対応するテーパ孔27bが形成され、このテーパ孔27b内にフレキシブルロッド6のテーパ状端部61が嵌挿されている。一方、ロータ21の反対側端面の中心軸部からテンションボルト7が挿入され、座金8を介して先端ねじ部71がフレキシブルロッド6のねじ孔62に螺合して緊締され、一体に接続されている。
That is, as shown in FIG. 6, a circular
また、ドライブシャフト42の、ポンプケーシング3側端面の中心軸部からも、同様に長手方向のほぼ中間位置にかけて円形の長孔45が形成され、この長孔45の底端にフレキシブルロッド6のテーパ状端部61に対応するテーパ孔45bが形成され、このテーパ孔45b内にフレキシブルロッド6のテーパ状端部61が嵌挿されている。本例の場合、テーパ状端部61(ドライブシャフト42とフレキシブルロッド6との接続箇所)が軸受け43の位置になる。一方、ロータ42の反対側端面の中心軸部からテンションボルト7’が挿入され、座金8を介して先端ねじ部71’がフレキシブルロッド6のねじ孔62に螺合して緊締され、一体に接続されている。その他の構成については、上記実施例と共通するので、共通の部材については同一の符号を付して図示し、説明を省略する。
Similarly, a circular
本例の一軸偏心ねじポンプ1−3では、ロータ21側において、フレキシブルロッド6からステータ22に作用する負荷がステータ22の長手方向中央部にかかることになるため、ステータ22への付加が均等化され、ステータ22の長寿命化につながる。また、ドライブシャフト42側においては、フレキシブルロッド6からドライブシャフト42の端部に作用する曲げモーメントを軸受け43で直接支持することになるので、ドライブシャ
フト42の負荷が軽減される。さらに、上記の構成により、ポンプケーシング3の長さ、ひいてはポンプ1−3の全長が短縮され、省スペース化が図られる。
In the uniaxial eccentric screw pump 1-3 of this example, since the load acting on the
図7は本発明に係る一軸偏心ねじポンプの第4実施例を示す断面図である。本例の一軸偏心ねじポンプ1−4が上記第3実施例のねじポンプ1−3と相違するところは、フレキシブルロッド6の端部61とロータ21およびドライブシャフト42との接続位置をそれぞれポンプケーシング3と反対側の端部にしたこと、およびフレキシブルロッド6の端部61とロータ21との接続を焼き嵌め方式あるいはねじ止め方式にしたことである。
FIG. 7 is a sectional view showing a fourth embodiment of the uniaxial eccentric screw pump according to the present invention. The uniaxial eccentric screw pump 1-4 of this example is different from the screw pump 1-3 of the third embodiment in that the connection positions of the end 61 of the
詳しくは、図7に示すように、ロータ21の、ポンプケーシング3側端面の中心軸部から反対側端部にかけて円形の長孔25が貫通して形成され、この長孔25の端部25a内に山高帽形栓体部28を嵌め込み、複数本のボルト29によりロータ21端面から山高帽形栓体部28に設けたネジ孔29aに螺合して締め付けることによりねじ止めにて接続されている。なお、長孔25の端部25a内周面に雌ねじ部を設け、山高帽形栓体部28の外周面に刻設した雄ねじ部を螺合して締め付けて接続することもできる。また、栓体部28の中心軸部にはフレキシブルロッド6の円柱状端部63に対応するストレート孔28bが形成され、このストレート孔28b内にフレキシブルロッド6の円柱状端部63が焼き嵌めにて嵌着され、一体に接続されている。
Specifically, as shown in FIG. 7, a circular
また、ドライブシャフト42の、ポンプケーシング3側端面の中心軸部からも、同様に反対側端部にかけて円形の長孔45が形成され、この長孔45の底端にフレキシブルロッド6のテーパ状端部61に対応するテーパ孔45bが形成され、このテーパ孔45b内にフレキシブルロッド6のテーパ状端部61が嵌挿されている。一方、ドライブシャフト42の反対側端面の中心軸部からテンションボルト7”が挿入され、座金8を介して先端ねじ部71”がフレキシブルロッド6のねじ孔62に螺合して緊締され、一体に接続されている。その他の構成については、上記実施例と共通するので、共通の部材については同一の符号を付して図示し、説明を省略する。
In addition, a circular
本例の一軸偏心ねじポンプ1−4によれば、第3実施例の一軸偏心ねじポンプ1−3に比べてポンプケーシング3の長さがさらに短縮され、ポンプ全長が最短化される。また、ロータ21とフレキシブルロッド6との接続を焼き嵌め方式にしたので、構造が簡略化される。ただし、フレキシブルロッド6とドライブシャフト42との接続はテンションボルト方式にして、テンションボルト7’を緊締することによりロータ21とフレキシブルロッド6とドライブシャフト42とを確実に一体に接続できるようにしている。
According to the uniaxial eccentric screw pump 1-4 of this example, the length of the
ところで、上記第3および第4実施例の一軸偏心ねじポンプ1−3・4に限るものではなく、ポンプで搬送しようとする液体の性状(液体の種類や粘度など)に応じてフレキシブルロッド6の端部とロータ21の中心軸部あるいはドライブシャフト42の中心軸部との接続位置を、ロータ21の先端位置と基端位置との間の任意の位置(有利な位置)あるいはドライブシャフト42の先端位置と基端位置との間の任意の位置(有利な位置)に設定することができる。また、ロータ21側の接続については焼き嵌めのほか、ねじ止めによる接続構造を採ることもできる。さらに、焼き嵌めあるいはねじ止めによる接続はロータ21側に限るものではなく、ドライブシャフト42側についても同様に適用でき、この場合にはロータ21側をテンションボルト方式による接続構造にする必要がある。
By the way, it is not restricted to the uniaxial eccentric screw pump 1-3 * 4 of the said 3rd and 4th Example, According to the property (type, viscosity, etc.) of the liquid which it is going to convey with a pump, The connecting position of the end portion and the central shaft portion of the
1・1’・1−3・4 一軸偏心ねじポンプ
2 ポンプ本体
3 ポンプケーシング
4 軸受け装置
6 フレキシブルロッド
7・7’・7”テンションボルト
8・9 座金
10 ナット
11 サポートハウジング
12 メカニカルシール
15 略円筒状接続具
16 タイトニングリング
16aフランジ
17 頭付きテンションボルト
21 雄ねじ形ロータ
22 ステータ
23 雌ねじ孔
24 エンドスタット
24a吐出口
25 ステータケーシング
26 山高帽形蓋
27・45 長孔
28 山高帽形栓体部
31 吸込口
41 軸受けケーシング
42 ドライブシャフト
61 テーパ状端部
62 テーパ孔
63 円柱状端部(焼き嵌め)
71・71’・72・72’ ねじ部
1 · 1 ′ · 1−3 · 4 Single-shaft
71, 71 ', 72, 72' thread
Claims (4)
前記フレキシブルロッドの少なくとも一端部を先端に向け外径が漸次縮小するテーパ状に形成し、前記ロータまたは前記ドライブシャフトの中心軸部に前記テーパ状端部に対応するテーパ孔を設け、このテーパ孔内に前記フレキシブルロッドのテーパ状端部を嵌挿したうえ、前記ロータまたは前記ドライブシャフトの中心軸部に穿設した貫通孔を貫通してロータ他端側よりテンションボルトを挿入し、このテンションボルトの先端側ねじ部を前記フレキシブルロッドのテーパ状端部の中心軸部に設けたねじ孔に螺合して締結することにより前記ロータまたは前記ドライブシャフトと前記フレキシブルロッドを接続したこと
を特徴とする一軸偏心ねじポンプ。 A pump main body having a two-thread male screw rotor having an oval cross-section and a stator having a three-thread female screw hole having an approximately equilateral triangular opening in which the rotor is fitted; a pump casing; a drive shaft connected to a drive device; A uniaxial eccentric screw pump comprising a flexible rod connecting the rotor,
At least one end portion of the flexible rod is formed in a tapered shape whose outer diameter gradually decreases toward the tip, and a tapered hole corresponding to the tapered end portion is provided in a central shaft portion of the rotor or the drive shaft. The taper end of the flexible rod is inserted into the inside, and a tension bolt is inserted from the other end of the rotor through the through-hole drilled in the central shaft of the rotor or the drive shaft. The rotor or the drive shaft and the flexible rod are connected by screwing and fastening the screw portion on the tip side of the screw into a screw hole provided in the central shaft portion of the tapered end portion of the flexible rod. Uniaxial eccentric screw pump.
を特徴とする請求項1記載の一軸偏心ねじポンプ。 Both end portions of the flexible rod are formed in a tapered shape whose outer diameter gradually decreases toward the tip, and a tapered hole corresponding to the tapered end portion is provided in a central shaft portion of the rotor and the drive shaft. The taper end of the flexible rod is inserted into the inside, and a tension bolt is inserted from the other end of the rotor through the through-hole drilled in the central shaft of the rotor and the drive shaft. The rotor, the drive shaft, and the flexible rod are connected by screwing and tightening a screw portion provided in a central shaft portion of the tapered end portion of the flexible rod. The uniaxial eccentric screw pump according to claim 1.
を特徴とする請求項1または2記載の一軸偏心ねじポンプ。 3. The single-shaft eccentric screw pump according to claim 1, wherein a cover that covers a nut that is screwed onto a proximal-side screw portion of the tension bolt is attached to an end portion of the rotor opposite to the flexible rod. .
The connecting position between the end of the flexible rod and the rotor central shaft or the drive shaft central shaft can be any position between the front end position and the base end position of the rotor or the front end position and the base end of the drive shaft. The single-shaft eccentric screw pump according to claim 1, wherein the single-shaft eccentric screw pump is at an arbitrary position between the positions.
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---|---|---|---|---|
JP2008133745A (en) * | 2006-11-27 | 2008-06-12 | Ihi Corp | Rotor of turbo compressor |
EP2295800A3 (en) * | 2009-08-20 | 2012-06-13 | BARTEC Dispensing Technology GmbH | Eccentric screw pump |
JP2015214980A (en) * | 2014-05-12 | 2015-12-03 | ヒューゴ フォーゲルザング マシーネンバウ ゲーエムベーハーHugo Vogelsang Maschinenbau Gmbh | Eccentric screw pump |
-
2005
- 2005-08-12 JP JP2005234257A patent/JP2006226280A/en active Pending
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