JP2007303412A - Uniaxial eccentric screw-pump - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、牛乳、豆乳、ジャム、ドレッシング、すりみ、トマトペースト、焼き肉のタレなどの各種食品をはじめ、液状薬品、固形物含有液、スラリー、高粘度液などの各種被搬送物を搬送するための一軸偏心ねじポンプに関するもので、詳しくは、駆動モータの駆動軸と雄ねじ形ロータとの間をコネクチングロッドおよび自在継手を介して接続する構造に関する。 The present invention conveys various foods such as milk, soy milk, jam, dressing, surimi, tomato paste, grilled meat sauce, liquid chemicals, solid-containing liquids, slurries, high viscosity liquids, etc. In particular, the present invention relates to a structure in which a drive shaft of a drive motor and a male screw rotor are connected via a connecting rod and a universal joint.
図2に示すように、この種の一軸偏心ねじポンプ30は、周知のように、ポンプケーシング31とモータブラケット37を介して駆動モータ32に連結されており、回転駆動部は駆動モータ32の駆動軸32a端部を中間回転軸33aを一体に備えたドライブシャフト33の基端側円筒状部33b内に挿入し、ドライブシャフト33先端に金属製のコネクチングロッド34を介して接続した雄ねじ形ロータ(図1の符号5参照)を、雌ねじ形ステータ(図1の符号3参照)内に回転自在に嵌挿して偏心回転させることにより被搬送物を搬送する構造からなっている。従来は、ドライブシャフト先端部分33cの周囲の軸封にグランドパッキン36が使用されていたが、このグランドパッキン36は摩耗が激しく、常時、分解作業が必要になることから、中間回転軸33aを設けている。また、中間回転軸33aが介在しているために、PL的な観点からもモータブラケット37におけるグランドパッキン36をメンテナンスする開口部37aは問題になっていた。
As shown in FIG. 2, this type of single-shaft eccentric screw pump 30 is connected to a
なお、先行技術として、上記と同様のグランドパッキンを軸封に用いた一軸偏心ねじポンプが記載されている(例えば、特許文献1の先行技術参照)。駆動モータ(通常、電動モータ)のドライブシャフト33は駆動モータの中心軸線を中心にして回転するから、偏心回転するロータとの間でその偏心量を吸収する必要があり、 図2に示すように、金属製コネクチングロッド34の両端部に、その中心軸部から外方に向けてテーパー状に拡径する貫通孔34aを設け、ピン34bによりロータおよびドライブシャフト33の先端と連結し、ピン34bの周囲をスリーブ34cおよび止めリング34dにより被着して一定の範囲で全方向に相互に屈曲自在に連結している。
・一軸偏心ねじポンプにおいては、通常、雄ねじロータとの間で偏心運動が必要になるため、差圧および高速回転運動などによって大きなラジアル荷重が発生するという、特有の不都合な点が存在する。 -Since a uniaxial eccentric screw pump normally requires an eccentric motion with a male screw rotor, there is a specific disadvantage that a large radial load is generated by a differential pressure, a high-speed rotational motion, or the like.
・上記した駆動軸の先端側に中間回転軸を備えた一軸偏心ねじポンプでは、図2のように駆動軸端とユニバーサルジョイントとの間に中間回転軸33aが設けられているので、駆動軸軸受けに対するポンプケーシング側への張出長さが長くなる。このため、ユニバーサルジョイント部で発生するラジアル荷重と相俟って嵌め合いのガタなどによる影響もあり、中間回転軸33aの振れ回りおよび駆動軸軸受けへ作用する大きな曲げモーメントの結果として、ポンプケーシング軸封部36あるいは駆動軸軸封部などから液漏れが起こり易くなったり、駆動軸32a端と中間回転軸33aとの嵌め合い部33bにおけるフレッティングコロージョンが発生したりするという問題がある。
In the uniaxial eccentric screw pump provided with the intermediate rotation shaft at the tip end side of the drive shaft described above, the intermediate rotation shaft 33a is provided between the drive shaft end and the universal joint as shown in FIG. The overhang length to the pump casing side becomes longer. For this reason, in combination with the radial load generated in the universal joint part, there is also an influence due to looseness of fitting, etc., and as a result of a large bending moment acting on the swing of the intermediate rotating shaft 33a and the drive shaft bearing, the pump casing shaft There is a problem that liquid leakage is likely to occur from the sealing
・さらに中間回転軸33aの存在によりポンプの全長が長くなるという問題がある。 -Furthermore, there exists a problem that the full length of a pump becomes long by presence of the intermediate | middle rotating shaft 33a.
この発明は上述の点に鑑みなされたもので、従来は軸封部の分解作業上必須あるいは慣習的に必須とされていた中間回転軸をなくすことにより、上記した中間回転軸に起因する種々の問題点、例えば中間回転軸による振れ回りやフレッティングコロージョンの発生をなくし、ポンプ全長の短縮、構造の簡略化、軽量化および小型化が図れる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-described points, and by eliminating the intermediate rotation shaft that has been conventionally or conventionally essential for disassembling the shaft seal portion, various inventions resulting from the above-described intermediate rotation shaft are provided. It is an object of the present invention to provide a single-shaft eccentric screw pump that eliminates problems such as the occurrence of swinging and fretting corrosion caused by an intermediate rotating shaft, and shortening the overall pump length, simplifying the structure, reducing the weight, and reducing the size.
上記の目的を達成するために本発明に係る一軸偏心ねじポンプは、ポンプケーシングに連結されたモータブラケットの一端に備えた駆動モータの駆動軸にコネクチングロッドおよびユニバーサルジョイントを介して接続した雄ねじ形ロータを、雌ねじ形ステータ内に回動自在に嵌挿して偏心回転させることにより、被搬送物を搬送する一軸偏心ねじポンプであって、前記駆動モータの駆動軸端または減速機付き駆動モータの減速した駆動軸端をポンプ専用の形状に形成し、そこに分解可能なジョイントヘッドを直接取り付けたことを特徴とする。ここで、ポンプ専用の形状とは、例えば図1に示すように、モータブラケットの開口より挿入可能で、軸の先端にジョイントヘッドを取付可能な形状をいう。 In order to achieve the above object, a uniaxial eccentric screw pump according to the present invention includes a male screw rotor connected to a drive shaft of a drive motor provided at one end of a motor bracket connected to a pump casing via a connecting rod and a universal joint. Is a uniaxial eccentric screw pump that conveys an object to be conveyed by being rotatably inserted into a female screw type stator, wherein the drive shaft end of the drive motor or the drive motor with a reduction gear is decelerated. The drive shaft end is formed in a shape exclusively for the pump, and a disassembled joint head is directly attached thereto. Here, the pump-specific shape refers to a shape that can be inserted from the opening of the motor bracket and can be attached to the tip of the shaft as shown in FIG.
上記の構成を有する本発明の一軸偏心ねじポンプによれば、駆動軸端のジョイントヘッド部を分解してコネクチングロッドの取り外しおよび駆動軸の抜き挿しが可能なために、従来は必須とされていた中間回転軸を省くことができた。この結果、駆動軸周囲の軸受けから突出する駆動軸長さが実質的に、中間回転軸の長さ分短縮されることにより、軸受けに作用する曲げモーメントの負荷が軽減され、軸封部のトラブルが減少し、ポンプ全長が短縮されて取り扱いが容易になる。また、メカニカルシールを採用することにより軸封作用が安定化し、不意のメンテナンスが不要になり、軸封部の長さが短縮されることによって、モータブラケット37の開口37a(図2参照)をなくして密閉構造にでき、PL的な問題上でも安全である。
According to the uniaxial eccentric screw pump of the present invention having the above-described configuration, the joint head portion at the end of the drive shaft can be disassembled so that the connecting rod can be removed and the drive shaft can be inserted and removed. The intermediate rotating shaft could be omitted. As a result, the length of the drive shaft protruding from the bearing around the drive shaft is substantially reduced by the length of the intermediate rotating shaft, so that the load of the bending moment acting on the bearing is reduced, and troubles in the shaft seal portion occur. , And the total length of the pump is shortened to facilitate handling. In addition, by adopting a mechanical seal, the shaft sealing action is stabilized, the unexpected maintenance is unnecessary, and the length of the shaft sealing portion is shortened, thereby eliminating the opening 37a (see FIG. 2) of the
請求項2に記載のように、前記コネクチングロッドおよびユニバーサルジョイントに代えてフレキシブルロッドのジョイントヘッド部を直接に駆動軸端に接続することができる。
As described in
このように構成しても、上記請求項1の一軸偏心ねじポンプと同様の作用効果を期待できる。
Even if comprised in this way, the effect similar to the uniaxial eccentric screw pump of the said
本発明に係る一軸偏心ねじポンプは上記の構成からなるので、次のような優れた効果がある。すなわち、従来は必須とされていた中間回転軸を省くことができたので、駆動軸周囲の軸受けから突出する駆動軸長さが実質的に、中間回転軸長さ分短縮されることにより、軸受けに作用する曲げモーメントの負荷が軽減され、軸封部のトラブルが減少し、ポンプ全長が短縮されて取り扱いが容易になる。また、メカニカルシールの採用によって、軸封作用が安定化し、不意のメンテナンスが不要になり、モータブラケット37の開口37a(図2参照)をなくして密閉構造にでき、PL的な問題上でも安全である。
Since the uniaxial eccentric screw pump according to the present invention has the above-described configuration, it has the following excellent effects. That is, since the intermediate rotation shaft, which has been essential in the past, can be omitted, the drive shaft length protruding from the bearing around the drive shaft is substantially reduced by the length of the intermediate rotation shaft. The load of the bending moment acting on the shaft is reduced, the trouble of the shaft seal portion is reduced, the overall length of the pump is shortened, and the handling becomes easy. In addition, the use of a mechanical seal stabilizes the shaft sealing action, eliminates the need for unexpected maintenance, eliminates the opening 37a (see FIG. 2) of the
以下、この発明にかか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 single-shaft 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一部を省略した縦断面図である。 FIG. 1 is a longitudinal sectional view, with a part omitted, showing an embodiment of a uniaxial eccentric screw pump.
図1に示すように、一軸偏心ねじポンプ1は横置き型で、略円筒状のポンプケーシング2の一端(図の左側)開口2cにステータ3が連結され、ステータ3の一端に吐出口4aを構成するエンドスタッド4が連結されている。ポンプケーシング2に連結されたモータブラケット15の他端(図の右側)開口2aには、駆動モータ6がフランジ部6aでボルト6bにより結合され、モータブラケット15の開口2aから駆動軸7がポンプケーシング2の内部に挿入されている。本例では基端側に比べて外径がやや小さい駆動軸先端部分7aの周囲に、軸封装置としてメカニカルシール8が配設されている。メカニカルシール8はスプリング8cにより軸方向に付勢された可動の摺動環8aと定位置に固定された摺動環8bとが接触して一体的に摺動することにより、ポンプケーシング2内の液が外部に漏れ出すのを防止している。
As shown in FIG. 1, the uniaxial
駆動軸先端部分7aの端には、ユニバーサルジョイント9の円筒状ソケット9aの基端開口部9bがピン10により一体回転可能に取り付けられ、先端開口部9cが太いピンジョイント11によりコネクチングロッド12の一端部に全方向に屈折自在に接続されている。ユニバーサルジョイント9のほぼ上方に吸込口2bが形成されている。ポンプケーシング2の他端部(図の左側)の開口2cから、ロータ5の端部が突出しており、このロータ端部5aにはユニバーサルジョイント14の円筒状ソケット14aの基端側が一体回転可能に取り付けられ、円筒状ソケット14aの先端側がコネクチングロッド12の他端部に太いピンジョイント13にて全方向に屈折自在に接続されている。
A proximal end opening 9b of a cylindrical socket 9a of the
ステータ3は軟質の合成樹脂もしくはゴムからなり、周知のように、ロータ5の2倍のピッチからなる横断面長円形の雌ねじ孔3aが螺旋状に形成され、この雌ねじ孔3a内に横断面円形の雄ねじ形ロータ5が回動自在にかつ長軸方向に往復移動可能に嵌挿されている。なお、ステータ3の周囲には金属製の円筒状カバー3bが一体に被装されている。
The
以上のようにして本発明の実施例に係る一軸偏心ねじポンプ1が構成されるが、この一軸偏心ねじポンプ1は従来の一軸偏心ねじポンプ(図2参照)に比べて、中間回転軸の部分が省かれており、長さが短縮されている。
As described above, the uniaxial
さて、図示は省略するが、コネクチングロッド12に代えてフレキシブルロッド(可撓性を有するエンジニアリングプラスチックにより形成したロッド)やフレキシブルワイヤジョイント(バネ鋼の線材を複数本束ねて芯材とし、この芯材上の一端から他端にかけてバネ鋼の線材を螺旋状に巻装した後、その上にバネ鋼の線材を螺旋方向を変えて螺旋状に巻装し、以降は各螺旋層ごとに交互に螺旋方向を変えて繰り返し巻装することにより複数重層した構造のもの)を使用すれば、ユニバーサルジョイント14を省いてもステータ3内でのロータ5に要求される偏心量eを十分に許容する。この場合には、フレキシブルロッドやフレキシブルワイヤジョイントの一端に分解可能なジョイントヘッド部を一体に接続し、駆動軸端にピン等により一体回転可能に取り付ける必要がある。
Now, although not shown in the drawings, instead of the connecting rod 12, a flexible rod (rod made of engineering plastic having flexibility) and a flexible wire joint (bundling a plurality of spring steel wires are used as a core material. After the spring steel wire is spirally wound from one end to the other, the spring steel wire is spirally wound on the spiral direction after changing the spiral direction. If a multi-layered structure is used by repeatedly winding in different directions, the eccentric amount e required for the rotor 5 in the
なお、本発明の構造に係る一軸偏心ねじポンプは適当な架台の使用により、縦型配置の一軸偏心ねじポンプにも簡単に変更できる。 The uniaxial eccentric screw pump according to the structure of the present invention can be easily changed to a uniaxial eccentric screw pump having a vertical arrangement by using an appropriate mount.
1 一軸偏心ねじポンプ
2 ポンプケーシング
2a・2c開口
2b吸込口
3 ステータ
4 エンドスタッド
5 ロータ
6 駆動モータ
7 駆動軸
7a駆動軸7の先端部分
8 軸封装置(メカニカルシール)
8a・8b摺動環
8cスプリング
9・14 ユニバーサルジョイント
9a・14a円筒状ソケット
10 ピン
11・13 ピンジョイント
12 コネクチングロッド
15・37 モータブラケット
DESCRIPTION OF
8a and 8b sliding ring 8c
Claims (2)
前記駆動モータの駆動軸端または減速機付き駆動モータの減速した駆動軸端をポンプ専用の形状に形成し、そこに分解可能なジョイントヘッドを直接取り付けたことを特徴とする一軸偏心ねじポンプ。 An externally threaded rotor connected via a connecting rod and a universal joint to a drive shaft of a drive motor provided at one end of a motor bracket connected to a pump casing is rotatably inserted into an internally threaded stator and rotated eccentrically. Is a uniaxial eccentric screw pump that conveys the object to be conveyed,
A single-shaft eccentric screw pump characterized in that the drive shaft end of the drive motor or the drive shaft end of the drive motor with a speed reducer is formed in a shape exclusively for the pump, and a disjoinable joint head is directly attached thereto.
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