JP2008128188A - Vertical shaft pump - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は立軸ポンプに関する。 The present invention relates to a vertical shaft pump.
据付床に揚水管を固定した状態のままで主軸や羽根車を引き抜いて取り出すことができるいわゆる引抜型の立軸ポンプが知られている(例えば非特許文献1参照)。一方、立軸ポンプの高さを低減して横軸原動機による駆動を可能とするために、吐出エルボの上部に回転方向の変換装置としても機能する減速装置を一体的に設ける構造や、吐出エルボの内部にこの種の減速装置を配置する構造が提案されている(例えば特許文献1及び2参照)。引抜型の立軸ポンプには揚水管の途中に吐出側への配管(吐出管)を接続し、この接続部分に内蔵した整流板で水流(揚水)の方向を鉛直方向から水平方向に湾曲させる構造のものがある。このタイプの立軸ポンプはそもそも吐出エルボを備えていないので、特許文献1及び2に記載されているような高さ低減のための構造は適さない。
A so-called pull-out type vertical shaft pump is known in which the main shaft and the impeller can be pulled out and taken out with the pumping pipe fixed to the installation floor (see Non-Patent Document 1, for example). On the other hand, in order to reduce the height of the vertical shaft pump and enable it to be driven by a horizontal shaft prime mover, a structure in which a speed reducer that also functions as a rotation direction conversion device is integrally provided on the top of the discharge elbow, There has been proposed a structure in which this type of reduction gear is disposed (see, for example, Patent Documents 1 and 2). A pulling-type vertical shaft pump is connected to the discharge pipe (discharge pipe) in the middle of the pumping pipe, and the flow of water (pumped water) is bent from the vertical direction to the horizontal direction by a rectifying plate built in this connection part. There are things. Since this type of vertical pump does not have a discharge elbow in the first place, the structure for reducing the height as described in
本発明は、揚水管の途中に吐出管を接続し、この接続部分に水流の方向を湾曲させる整流板を配置した構造の立軸ポンプにおいて、高さを低減して横軸原動機による駆動を可能とすることを課題とする。 The present invention is a vertical shaft pump having a structure in which a discharge pipe is connected in the middle of a pumping pipe, and a rectifying plate for curving the direction of water flow is arranged at this connection portion, and can be driven by a horizontal axis motor with a reduced height. The task is to do.
本発明は、下端側に水槽内に開口する吸込口が配置された縦方向に延びる揚水管と、前記揚水管内で縦方向に延び、かつ下端側に羽根車が固定された主軸と、前記揚水管の途中から横方向に分岐する吐出管と、前記揚水管の前記吐出管が分岐する個所に内蔵され、前記吸水口からの水流をその向きが前記吐出管に向けて縦方向から横方向に変換されるように案内する整流板と、原動機の出力する回転を横方向から縦方向に回転方向を変換して前記主軸に伝達する回転方向変換装置とを備える立軸ポンプにおいて、前記回転方向変換装置は、底部の少なくとも一部が、前記整流板よりも上方に位置する前記揚水管の上端開口を閉鎖するハウジングと、水平方向に延び、一端が前記ハウジングの外部に位置して前記原動機側に連結され、他端がハウジング内に位置する入力軸と、前記ハウジング内に配置され、前記原動機側から前記入力軸に入力された回転を横方向から縦方向に回転方向を変換して前記主軸に伝達する動力伝達機構とを備えることを特徴とする、立軸ポンプを提供する。 The present invention includes a pumping pipe extending in a vertical direction in which a suction port opening in a water tank is disposed on a lower end side, a main shaft extending in a vertical direction in the pumping pipe and having an impeller fixed on a lower end side, and the pumping water A discharge pipe that branches in the horizontal direction from the middle of the pipe, and a part where the discharge pipe of the pumping pipe branches, and the direction of the water flow from the water intake port is directed from the vertical direction to the discharge pipe. A vertical shaft pump comprising: a rectifying plate that guides the motor to be converted; and a rotation direction conversion device that converts the rotation output from the prime mover from a horizontal direction to a vertical direction and transmits the rotation direction to the main shaft. Has a housing in which at least a part of the bottom portion closes the upper end opening of the pumped water pipe located above the rectifying plate, and extends horizontally, and one end is located outside the housing and connected to the prime mover side. The other end An input shaft positioned in the wing, and a power transmission mechanism disposed in the housing and transmitting the rotation input to the input shaft from the prime mover side to the main shaft by changing the rotation direction from a horizontal direction to a vertical direction. A vertical shaft pump is provided.
また、前記ハウジングは前記揚水管に対して着脱可能であり、前記主軸の上端は前記回転方向変換装置のハウジング内に位置して前記動力伝達機構により前記入力軸に連結され、前記揚水管内で縦方向に延びて上端が前記回転方向変換のハウジングの底部に連結され、前記主軸を回転可能に収容し、かつ前記整流板が取り付けられたインナーケーシングを備えることが好ましい。 The housing is detachable from the pumping pipe, and the upper end of the main shaft is located in the housing of the rotation direction changing device and is connected to the input shaft by the power transmission mechanism, and is vertically connected to the pumping pipe. It is preferable to include an inner casing that extends in the direction and has an upper end connected to the bottom of the rotation direction changing housing, rotatably accommodates the main shaft, and has the current plate attached thereto.
原動機の出力する回転を横方向から縦方向に変換する回転方向変換装置のハウジングの底部の少なくとも一部が、整流板よりも上方に位置する揚水管の上端開口を閉鎖する構造を有し、揚水管の上側に空間や部材を介在させずに回転方向変換装置を配置している。揚水管の途中から吐出管が横方向に分岐する構造の立軸ポンプであれば、吐出管が鋳造品であるか圧延板の製缶構造であるかに問わずかかる構造を採用でき、それによって立軸ポンプの高さを低減して横軸原動機による駆動を実現できる。 At least a part of the bottom portion of the housing of the rotation direction conversion device that converts the rotation output from the prime mover from the horizontal direction to the vertical direction has a structure that closes the upper end opening of the pumping pipe located above the current plate, The rotation direction changing device is arranged on the upper side of the pipe without interposing a space or a member. If the vertical pump has a structure in which the discharge pipe branches laterally from the middle of the pumping pipe, this structure can be adopted regardless of whether the discharge pipe is a cast product or a can structure of a rolled plate. Drive by horizontal axis motor can be realized by reducing the height of the pump.
また、回転方向変換装置のハウジングはその底部が整流板や吐出管の分岐部分より上方にある揚水管の上端開口を閉鎖する構造であるので、揚水管から吐出管への流水を妨げず、圧力損失を低減できる一方、ハウジングの底部は揚水管の上端開口付近の水に常に接触するので、ハウジング内の収容された動力伝達機構や潤滑油等を効果的に冷却できる。 In addition, since the housing of the rotation direction changing device has a structure in which the bottom portion closes the upper end opening of the pumping pipe above the branching portion of the rectifying plate and the discharge pipe, the flow from the pumping pipe to the discharge pipe is not hindered, and the pressure While the loss can be reduced, the bottom of the housing is always in contact with the water near the upper end opening of the pumping pipe, so that the power transmission mechanism, lubricating oil, etc. accommodated in the housing can be effectively cooled.
装置のハウジングにインナーケーシングを連結した引抜型とすることで、減速装置、主軸、羽根車、及び整流板を一度に揚水管から取り外すことができる。 By adopting a pull-out type in which the inner casing is connected to the housing of the apparatus, the speed reducer, the main shaft, the impeller, and the current plate can be removed from the pumping pipe at a time.
(第1実施形態)
図1は本発明の第1実施形態の立軸ポンプ1を示す。この立軸ポンプ1は、その内部が水槽2から揚水される水の流路を構成するアウターケーシング3と、アウターケーシング3内に引き抜き可能に配置されたインナーケーシング4とを備える。
(First embodiment)
FIG. 1 shows a vertical pump 1 according to a first embodiment of the present invention. The vertical shaft pump 1 includes an
アウターケーシング3は、共に鉛直方向に延びる直管状の上側及び下側揚水管5,6と、下側揚水管6の下端に連結されて水槽2内に開口する吸込口7aを備えるベルマウス7とを備える。上側揚水管5と下側揚水管6との連結部分には環状のベースプレート8が介在しており、このベースプレート8が水槽2の上方の据付床9に固定されている。詳細に、据付床9には立軸ポンプ1のアウターケーシング3を貫通させるための貫通孔9aが設けられており、ベースプレート8はこの貫通孔9aの孔縁付近で据付床9に固定されている。据付床9より下側に位置している下側揚水管6には水平方向に分岐する吐出管11が連結されている。
The
インナーケーシング4は、軸ケーシング12、軸ケーシング12の下側に連結されたベーンケーシング13、及びベーンケーシング13の下端部分を取り囲むカバーケーシング14を備え、鉛直方向に延びる主軸10の周囲を覆っている。軸ケーシング12の上端は後述する回転方向変換装置25のハウジング26の底部27aに連結されている。軸ケーシング12の下端とベーンケーシング13の上端との間には主軸10を回転可能に支持するための軸受15が配置されている。ベーンケーシング13内にも主軸10を回転可能に支持するための軸受16が配置されている。ベーンケーシング13の下端開口に位置する主軸10の下端には、羽根車18が固定されている。ベーンケーシング13の羽根車18よりも上方の部位には固定の案内羽根19の基端側が固定されており、これらの案内羽根19の先端側には、羽根車18の周囲を取り囲み、かつ上下両端が開口したカバーケーシング14が固定されている。
The inner casing 4 includes a
下側揚水管6の下端開口には端部板21が取り付けられている。この端部板21には上向きに広がるすり鉢状の貫通孔21aが設けられている。端部板21の下面では、貫通孔21aの周縁にベルマウス7の上端が固定されている。また、貫通孔21aの孔壁にカバーケーシング14の下端が水密状態で配置されており、吸込口7aとカバーケーシング14の下端開口が互いに連通している。
An
下側揚水管6内の吐出管11が分岐している部分には、吸込口7aからの水流をその向きが吐出管11に向けて鉛直方向から水平方向に変換されるように案内する整流板22が内蔵されている。整流板22はインナーケーシング4の一部である軸ケーシング12に固定されている。下側揚水管6内の整流板22よりも下側の領域は吸込口7aから吐出管11に向かう水流が流れる流路として機能している領域(流路領域23)であり、下側揚水管6内の整流板22よりも上側の領域及び上側揚水管5内のすべての領域は吸込口7aから吐出管11に向かう水流には実質的に殆ど関与せずに水が滞留している領域(滞留領域24)である。
In the part where the
据付床9には図示しない原動機(横軸原動機)が配置されており、この原動機の出力軸は水平方向に延びている。立軸ポンプ1は、原動機の出力軸の回転を水平方向から鉛直方向に変換して主軸10に伝達する回転方向変換装置25を備える。
An unillustrated prime mover (horizontal axis prime mover) is disposed on the
回転方向変換装置25のハウジング26は、下側が閉鎖端(底部27a)で上端に開口を有する本体27と、この本体27の開口を閉鎖する蓋体28と、本体27と蓋体28との間に介在させた支持板29とを備え、内部には潤滑油が充填されている。この回転方向変換装置25のハウジング26は、上側揚水管5に対して着脱可能に取り付けられている。具体的には、回転方向変換装置25のハウジング26は、整流板22よりも上方に位置している(滞留領域24に臨む)上側揚水管5の上端開口5aを着脱可能に閉鎖している。さらに具体的には、上側揚水管5の上端には環状のプレート31がボルト止めで固定されており、このプレート31の中央の開口を塞ぐようにハウジング26の底部27aの一部が固定されている。プレート31のボルト止めを解除すれば、回転方向変換装置25のハウジング26を上側揚水管5から取り外すことができる。
A
主軸10の上端側はハウジング26の底部27aを貫通してハウジング26の外部から内部へ延びている。ハウジング26の底部27aの主軸10が貫通している部分にはハウジング26内を滞留領域24に対してシールするための軸封装置32が設けられている。また、ハウジング26内には、主軸10をラジアル方向及びスラスト方向にそれぞれ支持する軸受33,34が収容されている。
The upper end side of the
回転方向変換装置25の入力軸35は水平方向に延び、ハウジング26内の軸受36,37によって回転自在に支持されている。入力軸35は、一端(図において右側の端部)がハウジング26内に配置され、他端(図において左側の端部)がハウジング26の外部に配置されている。この入力軸35の他端が前述のように原動機側に連結されている。
An
回転方向変換装置25のハウジング26内には、原動機側から入力軸に入力された回転を水平方向から鉛直方向に変換して主軸10に伝達する動力伝達機構38が収容されている。動力伝達機構38は原動機の出力軸の回転を変速して主軸10に伝達する機能も有している。換言すれば、回転方向変換装置25は変速装置としても機能している。
A
本実施形態における動力伝達機構38は、それぞれ鉛直方向に延びる2本の中間軸41,42と、一対のカサ歯車43,44と、3個の平歯車45,46,47によって構成されている。一方の中間軸41は上端側が支持板29に取り付けられた軸受48で支持され、下端側が本体27の底部27a付近に設けられた支持部27bに取り付けられた軸受49で支持されている。また、他方の中間軸42は支持板29に取り付けられた軸受42で支持されている。入力軸35の一端にはカサ歯車43が固定されている。このカサ歯車43と噛合するカサ歯車44は中間軸41に固定されている。中間軸41の上端側に固定された平歯車45は、隣接する中間軸42の上端に固定された平歯車46に噛合している。また、この平歯車46は主軸10に固定された平歯車47に噛合している。入力軸35に入力された原動機の出力軸の回転は、カサ歯車43、カサ歯車44、中間軸41、平歯車45、平歯車46(中間軸42)、及び平歯車47を経て主軸10に伝達される。この間に回転中心の向きが水平方向から鉛直方向に変換され、かつ回転速度が減速される。減速は、カサ歯車43,44や平歯車45〜47のギア比により実現している。
The
以上の構成を備える本実施形態の立軸ポンプ1には以下の特徴がある。 The vertical pump 1 of the present embodiment having the above configuration has the following characteristics.
まず、アウターケーシング3から主軸10を引き抜くことができる。具体的には、上側揚水管5の上端に対するプレート31の固定を解除し、回転方向変換装置25のハウジング26を据付床9から離れるように上方に引き上げれば、インナーケーシング4(軸ケーシング12、ベーンケーシング13、及びカバーケーシング14)を上側揚水管5の上端開口5aから引き抜くことができ、インナーケーシング4と共に主軸10やその下端に固定された羽根車18も併せて上端開口5aから引き抜くことができる。このように本実施形態の立軸ポンプ1は引抜型であるので保守や修理が容易である。
First, the
次に、原動機の出力する回転を水平方向から鉛直方向に変換する回転方向変換装置25のハウジング26の底部27aが、整流板22よりも上方に位置する上側揚水管5の上端開口5aを閉鎖する構造である。換言すれば、上側揚水管5の上側に空間や部材を介在させずに回転方向変換装置25を配置している。これによって立軸ポンプ1の高さを低減でき、横軸原動機の使用が可能となっている。
Next, the bottom 27a of the
また、回転方向変換装置25のハウジング26の底部27aは、整流板22や吐出管11の接続部分より上方に位置する(滞留領域24にある)上側揚水管5の上端開口5aを閉鎖している。換言すれば、回転方向変換装置25のハウジング26は吐出管11への流路を構成する流路領域23に配置されているのではない。従って、回転方向変換装置25のハウジング26は下側揚水管6から吐出管11への流水を妨げず、圧力損失を低減できる。一方、回転方向変換装置25のハウジング26の底部27aは上側揚水管5の上端開口5a付近(滞留領域24)の水に常に接触するので、ハウジング26内に収容された動力伝達機構38を効果的に冷却できる。
Further, the bottom 27a of the
(第2実施形態)
図2に示す本発明の第2実施形態にかかる立軸ポンプ1では、据付床9よりも上側に位置している上側揚水管5に水平方向に分岐する吐出管11が連結されており、上側揚水管5内の吐出管11が分岐している部分に整流板22が内蔵されている。従って、上側揚水管5内のうち整流板22から上側開口5aまでが滞留領域24で、上側揚水管5内のうち整流板22よりも下側の領域及び下側揚水管6内のすべての領域が流路領域23である。
(Second Embodiment)
In the vertical shaft pump 1 according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 2, a
第2実施形態のその他の構成及び作用は第1実施形態と同様であるので、同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。 Since other configurations and operations of the second embodiment are the same as those of the first embodiment, the same elements are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
本発明は前記実施形態に限定されず種々の変形が可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible.
例えば、立軸ポンプ1の高さを低減するために回転方向変換装置25のハウジング26の底部27aで整流板22よりも上方に位置する(滞留領域24)により上側揚水管5の上端開口5aを閉鎖した構造は、実施形態のような引抜型の立軸ポンプに限定されず、揚水管の途中から吐出管が横方向に分岐する構造の立軸ポンプであれば採用できる。この点で、本発明は引抜型に限定されず、引抜型でない立軸ポンプにも適用できる。また、この構造は吐出管が鋳造品であるか圧延板の製缶構造であるかに問わずかかる構造を採用できる。
For example, in order to reduce the height of the vertical shaft pump 1, the upper end opening 5 a of the
また、前述の実施形態では回転方向変換装置25のハウジング26の底部27aの一部のみが上側揚水管5の上端開口5aを閉鎖する構造であるが、底部27aの全体で上側揚水管5の上端開口5aを閉鎖し、底部27aの外側全体を滞留領域24の水と接触させてもよい。
In the above-described embodiment, only a part of the bottom 27a of the
1 立軸ポンプ
2 水槽
3 アウターケーシング
4 インナーケーシング
5 上側揚水管
5a 上端開口
6 下側揚水管
7 ベルマウス
7a 吸込口
8 ベースプレート
9 据付床
9a 貫通孔
10 主軸
11 吐出管
12 軸ケーシング
13 ベーンケーシング
14 カバーケーシング
15,16,33,34,36,37,48,49,50 軸受
18 羽根車
19 案内羽根
21 端部板
21a 貫通孔
22 整流板
23 流路領域
24 滞留領域
25 回転方向変換装置
26 ハウジング
27 本体
27a 底部
27b 支持部
28 蓋体
29 支持板
31 プレート
32 軸封装置
35 入力軸
38 動力伝達機構
41,42 中間軸
43,44 カサ歯車
45,46,47 平歯車
52,53 凹部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (2)
前記揚水管内で縦方向に延び、かつ下端側に羽根車が固定された主軸と、
前記揚水管の途中から横方向に分岐する吐出管と、
前記揚水管の前記吐出管が分岐する個所に内蔵され、前記吸水口からの水流をその向きが前記吐出管に向けて縦方向から横方向に変換されるように案内する整流板と、
原動機の出力する回転を横方向から縦方向に回転方向を変換して前記主軸に伝達する回転方向変換装置と
を備える立軸ポンプにおいて、
前記回転方向変換装置は、
底部の少なくとも一部が、前記整流板よりも上方に位置する前記揚水管の上端開口を閉鎖するハウジングと、
水平方向に延び、一端が前記ハウジングの外部に位置して前記原動機側に連結され、他端がハウジング内に位置する入力軸と、
前記ハウジング内に配置され、前記原動機側から前記入力軸に入力された回転を横方向から縦方向に回転方向を変換して前記主軸に伝達する動力伝達機構と
を備えることを特徴とする、立軸ポンプ。 A pumping pipe extending in the longitudinal direction in which a suction port opening in the water tank is disposed on the lower end side;
A main shaft extending in the vertical direction in the pumping pipe and having an impeller fixed on the lower end side;
A discharge pipe branched laterally from the middle of the pumping pipe;
A rectifying plate that is built in the branch of the discharge pipe of the pumping pipe and guides the water flow from the water suction port so that the direction of the water flow is changed from the vertical direction to the horizontal direction toward the discharge pipe;
A vertical shaft pump comprising: a rotation direction conversion device that converts a rotation direction output from a prime mover from a horizontal direction to a vertical direction and transmits the rotation direction to the main shaft;
The rotation direction changing device is:
A housing in which at least a part of the bottom part closes an upper end opening of the pumped water pipe located above the current plate;
An input shaft extending in the horizontal direction, having one end positioned outside the housing and connected to the prime mover side, and the other end positioned in the housing;
A vertical shaft comprising: a power transmission mechanism disposed in the housing and configured to convert the rotation input to the input shaft from the prime mover side from a horizontal direction to a vertical direction and transmit the rotation direction to the main shaft. pump.
前記主軸の上端は前記回転方向変換装置のハウジング内に位置して前記動力伝達機構により前記入力軸に連結され、
前記揚水管内で縦方向に延びて上端が前記回転方向変換のハウジングの底部に連結され、前記主軸を回転可能に収容し、かつ前記整流板が取り付けられたインナーケーシングを備えることを特徴とする、請求項1に記載の立軸ポンプ。 The housing is detachable from the pumping pipe,
An upper end of the main shaft is located in the housing of the rotation direction conversion device and is connected to the input shaft by the power transmission mechanism,
It is provided with an inner casing that extends in the vertical direction in the pumping pipe and has an upper end connected to the bottom of the rotation direction changing housing, rotatably accommodates the main shaft, and has the current plate attached thereto. The vertical shaft pump according to claim 1.
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Cited By (2)
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KR101434504B1 (en) | 2014-04-10 | 2014-08-26 | (주)대한중전기 | a vertical pump having a apparatus of shaft protecting |
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