JP2015040520A - Double suction volute pump - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a double suction volute pump in which a rotary shaft of the pump is shortened by outputting an axial thrust and receiving it between a volute and an impeller and its small-sized and light weight pump is realized by simplifying a structure within a bearing box.SOLUTION: The present invention relates to a double suction volute pump comprising an impeller having partition parts, blades and side plates arranged to suck fluid from both axial sides and discharge it from outer circumferential surfaces; a pump casing having a suction volute forming a fluid suction flow passage for the impeller and a discharging volute forming a fluid discharging flow passage for fluid from the impeller; and a bearing box storing bearings for supporting both ends of the shaft characterized in that there is provided an annular supporting ring fixed to the inner surface in a radial direction of an axis of the discharging volute to which the outer surfaces of the side plates are contacted and slid and a shaft thrust force acting in an axial direction when the impeller is rotated is supported by the supporting ring through the side plates.

Description

本発明は、両吸込渦巻ポンプに係り、特に小型・軽量化とポンプ効率の向上を図った両吸込渦巻ポンプに関する。   The present invention relates to a double suction centrifugal pump, and more particularly, to a double suction centrifugal pump that is reduced in size and weight and improves pump efficiency.

従来の両吸込渦巻ポンプとして図5、図6に示すものがある。この両吸込渦巻ポンプは、回転軸7方向の両側から流体を吸込んで外周面より吐出するように、仕切り部31、羽根32及び羽根の側板33を配設した羽根車30と、この羽根車30への流体の吸込み流路を形成する吸込ボリュート22、及び羽根車30からの流体の吐出流路を形成する吐出しボリュート21を有するポンプケーシング20と、側板33の吸込み側端部に対向する吐出しボリュート21の内周端面に装着したウェアリング部材34と、を備えている。そして、吐出しボリュート21は吐出流路を大きくするために、羽根車30の外周面より軸方向幅広に形成されており、ウェアリング部材34は羽根車30とポンプケーシング20とが接触した場合に備えて設けられている。図中の8〜10はポンプの回転軸7を支えるための軸受で、8は軸継手側のラジアル軸受、9は反軸継手側のラジアル軸受、10は反軸継手側のスラスト軸受である。   A conventional double suction centrifugal pump is shown in FIGS. The both suction centrifugal pumps include an impeller 30 provided with a partition portion 31, blades 32 and blade side plates 33 so as to suck fluid from both sides in the direction of the rotary shaft 7 and discharge the fluid from the outer peripheral surface, and the impeller 30. A pump casing 20 having a suction volute 22 that forms a fluid suction passage for fluid and a discharge volute 21 that forms a fluid discharge passage from the impeller 30, and a discharge facing the suction side end of the side plate 33 And a wear ring member 34 attached to the inner peripheral end face of the sword volute 21. The discharge volute 21 is formed wider in the axial direction than the outer peripheral surface of the impeller 30 in order to enlarge the discharge flow path, and the wear ring member 34 is used when the impeller 30 and the pump casing 20 are in contact with each other. It is provided. In the figure, 8 to 10 are bearings for supporting the rotary shaft 7 of the pump, 8 is a radial bearing on the shaft coupling side, 9 is a radial bearing on the anti-shaft coupling side, and 10 is a thrust bearing on the anti-shaft coupling side.

図5で、ポンプケーシング20を鋳物で製作した場合、鋳物の許容製作誤差のため、両吸込渦巻ポンプ断面の対称軸に対して、羽根車30と吐出しボリュート21との隙間幅が左右で異なることがある。この場合、幅が狭い方では、羽根車30の回転に伴った旋回流れが幅が広い方に比較して速くなり、幅が大きい方と比較して圧力が低下し、その結果左右の圧力バランスが崩れる。本来、左右対称形状とすることで軸方向推力(スラスト方向推力)がほとんど生じないことがメリットの一つである両吸込渦巻ポンプであるが、上述した軸推力を支える軸受を設計せざるを得ないため、図5ではスラスト軸受10を備えている。このため、ポンプ全体を小型化できない要因となっていた。   In FIG. 5, when the pump casing 20 is manufactured by casting, the gap width between the impeller 30 and the discharge volute 21 is different on the left and right with respect to the axis of symmetry of the cross section of both suction centrifugal pumps due to the allowable manufacturing error of the casting. Sometimes. In this case, in the narrower one, the swirl flow accompanying the rotation of the impeller 30 becomes faster than in the wider one, and the pressure decreases as compared with the larger one. Collapses. Originally, it is a double suction centrifugal pump that is one of the merits that axial thrust (thrust thrust) hardly occurs by making it a symmetrical shape, but it is necessary to design a bearing that supports the above axial thrust. Therefore, the thrust bearing 10 is provided in FIG. For this reason, it has become a factor that the entire pump cannot be reduced in size.

上記課題を解決するために、特許文献1では、吐出しボリュートと羽根車の隙間を塞ぐウェアリングを設けて軸方向推力を緩和しており、また、特許文献2では、側板に向けて突出するランド部をケーシングに設けて軸スラストを抑制している。しかしながら、特許文献1と特許文献2に示される構造は、いずれも軸方向推力を抑制することはできるものの、完全に0にすることはできないため、軸受部にスラスト軸受を備えている。したがって、特許文献1、2では、スラスト軸受設置のために、ポンプの回転軸を長くしたり、軸受箱内の構造が複雑となって大きくなり、ポンプの小型・軽量化の障害となっている。   In order to solve the above-described problem, in Patent Document 1, a wear ring that closes the gap between the discharge volute and the impeller is provided to reduce axial thrust, and in Patent Document 2, it protrudes toward the side plate. A land portion is provided in the casing to suppress axial thrust. However, although the structures shown in Patent Document 1 and Patent Document 2 can both suppress axial thrust, but cannot be completely reduced to 0, the bearing portion includes a thrust bearing. Therefore, in Patent Documents 1 and 2, the thrust shaft is installed, the length of the rotary shaft of the pump is lengthened, and the structure inside the bearing box becomes complicated and large, which is an obstacle to reducing the size and weight of the pump. .

特開2007−198270号公報JP 2007-198270 A 特開2011−140916号公報JP 2011-140916 A

本発明の目的は、軸方向推力を吐出しボリュートと羽根車との間で受けることにより、ポンプの回転軸を短縮し、かつ軸受箱内の構造を簡素化することにより小型・軽量化を図った両吸込渦巻ポンプを提供することにある。   An object of the present invention is to reduce the size and weight of the pump by shortening the rotary shaft of the pump and simplifying the structure inside the bearing box by discharging axial thrust and receiving it between the volute and the impeller. Another object is to provide a double suction centrifugal pump.

本発明は、上記の課題を解決するため、軸方向の両側から吸込んで外周面より吐出するように仕切部、羽根及び側板を配設した羽根車と、
前記羽根車への流体の吸込流路を形成する吸込ボリュート及び前記羽根車からの流体の吐出流路を形成する吐出しボリュートを有するポンプケーシングと、
前記軸の両端を支える軸受けを内蔵する軸受け箱と、
前記吐出しボリュートは前記羽根車の外周面より軸方向幅広に形成されている両吸込渦巻ポンプにおいて、
前記軸受箱内に前記軸を半径方向に支えるラジアル軸受を有し、
前記側板の吸込み側端部と前記吐出しボリュートの内周端面の間にライナリングを設け、
前記吐出しボリュートの軸の半径方向の内面に固定され、前記側板の外面が接触して摺動する環状の支持リングを設け、
前記羽根車の回転時に軸方向に作用する軸推力を前記側板を介して前記支持リングで支えることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention provides an impeller in which a partition, a blade, and a side plate are disposed so as to be sucked from both sides in the axial direction and discharged from the outer peripheral surface,
A pump casing having a suction volute that forms a suction passage for fluid to the impeller and a discharge volute that forms a discharge passage for fluid from the impeller; and
A bearing box containing a bearing that supports both ends of the shaft;
In the double suction centrifugal pump in which the discharge volute is formed wider in the axial direction than the outer peripheral surface of the impeller,
A radial bearing for supporting the shaft in the radial direction in the bearing housing;
A liner ring is provided between the suction side end of the side plate and the inner peripheral end surface of the discharge volute,
An annular support ring is provided that is fixed to the radially inner surface of the discharge volute shaft and that the outer surface of the side plate contacts and slides;
A shaft thrust acting in the axial direction when the impeller rotates is supported by the support ring via the side plate.

また、上記の両吸込渦巻ポンプにおいて、前記吐出しボリュートは内面に軸の半径方向に伸びる平面部を有し、前記支持リングは前記平面部に固定されたことを特徴とする。   Further, in the above-described suction pumps, the discharge volute has an inner surface having a flat portion extending in the radial direction of the shaft, and the support ring is fixed to the flat portion.

また、上記の両吸込渦巻ポンプにおいて、前記支持リングは前記羽根車の側板と摺動接触する面が前記羽根車側板より硬度の低い材料で構成されたことを特徴とする。   Further, in the above-described suction pumps, the surface of the support ring that is in sliding contact with the side plate of the impeller is made of a material whose hardness is lower than that of the impeller side plate.

また、上記の両吸込渦巻ポンプにおいて、前記支持リングは前記羽根車の側板と摺動接触する面が傾斜していることを特徴とする。   Further, in the above-described suction pumps, the surface of the support ring that is in sliding contact with the side plate of the impeller is inclined.

また、上記の両吸込渦巻ポンプにおいて、前記支持リングは前記羽根車の側板と摺動接触する環状の摺動部を有することを特徴とする。   Further, in the above-described both suction centrifugal pumps, the support ring has an annular sliding portion that is in sliding contact with a side plate of the impeller.

また、上記の両吸込渦巻ポンプにおいて、前記吐出しボリュートは内面に段部が形成され、前記支持リングはこの段部に位置合わせされて固定されたことを特徴とする。   Further, in the above-described two suction centrifugal pumps, a step portion is formed on the inner surface of the discharge volute, and the support ring is aligned and fixed to the step portion.

また、上記の両吸込渦巻ポンプにおいて、前記支持リングは前記吐出しボリュートの内面にピンにより回り止めされた状態で固定されたことを特徴とする。   Further, in the above-described both suction centrifugal pumps, the support ring is fixed to the inner surface of the discharge volute while being prevented from rotating by a pin.

また、上記の両吸込渦巻ポンプにおいて、前記摺動部は前記支持リングにピンにより回り止めされた状態で固定されたことを特徴とする。   Further, in the above-described both suction centrifugal pumps, the sliding portion is fixed to the support ring in a state of being prevented from rotating by a pin.

また、上記の両吸込渦巻ポンプにおいて、前記摺動部は前記羽根車の側板と摺動接触する摺動面が傾斜していることを特徴とする。   Further, in the above-described both suction centrifugal pumps, the sliding portion is characterized in that a sliding surface in sliding contact with a side plate of the impeller is inclined.

また、上記の両吸込渦巻ポンプにおいて、前記支持リングは前記摺動部の取付け面に凹部が形成され、前記摺動部はこの凹部に位置合わせされて固定されたことを特徴とする。   Further, in the above-described two-suction centrifugal pump, the support ring has a concave portion formed on the mounting surface of the sliding portion, and the sliding portion is aligned and fixed to the concave portion.

本発明によれば、従来、軸受箱内に設けていたスラスト軸受を無くすことができ、それに付随する軸や軸受箱等を小型・簡易構成とすることで、ポンプの小型・軽量化が図れる。   According to the present invention, it is possible to eliminate a thrust bearing conventionally provided in a bearing box, and to reduce the size and weight of the pump by making the accompanying shaft, bearing box and the like small and simple.

また、軸推力を受ける機構を、羽根の側板と支持リングとでスラスト軸受とで構成して水中に設置したので、潤滑・冷却のためのグリースや潤滑油が不要となる。   Further, since the mechanism for receiving the axial thrust is composed of a thrust bearing with a blade side plate and a support ring and installed in water, grease and lubricating oil for lubrication and cooling are not required.

本発明の実施形態の両吸込渦巻ポンプを分解して示す断面図である。It is sectional drawing which decomposes | disassembles and shows the both suction centrifugal pump of embodiment of this invention. 同じく両吸込渦巻ポンプの組上がった状態の構造を示す断面図である。It is sectional drawing which similarly shows the structure of the assembled state of both suction vortex pumps. 同じく両吸込渦巻ポンプの要部を拡大して示す断面図である。Similarly, it is sectional drawing which expands and shows the principal part of both suction vortex pumps. 同じく両吸込渦巻ポンプの要部を分解して示す断面図である。It is sectional drawing which decomposes | disassembles and shows the principal part of both suction vortex pumps similarly. 従来技術の両吸込渦巻ポンプの断面図である。It is sectional drawing of the double suction centrifugal pump of a prior art. 同じく両吸込渦巻ポンプの要部を拡大して示す断面図である。Similarly, it is sectional drawing which expands and shows the principal part of both suction vortex pumps.

以下、本発明の複数の実施形態について図を用いて説明する。各実施形態の図及び従来技術の図における同一符号は同一物または相当物を示す。   Hereinafter, a plurality of embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The same reference numerals in the drawings of the embodiments and the drawings of the prior art indicate the same or equivalent.

本発明の実施形態の両吸込渦巻ポンプを図1から図4を用いて説明する。図1は本発明の実施形態の両吸込渦巻ポンプ1を分解して示す断面図、図2は実施形態の両吸込渦巻ポンプ1の組上がった状態の構造を示す断面図である。図3は本発明の実施形態を示した図であって要部を拡大して示す断面図、図4は本発明の実施形態を示した図であって要部を分解して示す断面図である。   Both suction centrifugal pumps of an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is an exploded cross-sectional view of a double-suction centrifugal pump 1 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a structure of the double-suction centrifugal pump 1 according to the embodiment in an assembled state. FIG. 3 is a cross-sectional view showing an embodiment of the present invention and an enlarged main portion. FIG. 4 is a view showing the embodiment of the present invention and an exploded cross-sectional view showing the main portion. is there.

図1、図2において、8は軸継手側の軸受箱11に収納されポンプの回転軸7を半径方向に支えるラジアル軸受、9は反軸継手側の軸受箱12に収納されポンプの回転軸を半径方向に支えるラジアル軸受である。いずれの軸受箱も軸受としてラジアル軸受のみが設けられており、従来技術と比べて、特に反軸継手側の軸受箱12にスラスト軸受が内蔵されて無いので、その分だけポンプの回転軸7の長さが短縮されるとともに、内部構造が簡単になり、小型・軽量に構成されている。   1 and 2, reference numeral 8 denotes a radial bearing that is housed in a bearing box 11 on the shaft coupling side and supports the rotary shaft 7 of the pump in the radial direction, and 9 is a housing that is housed in a bearing box 12 on the anti-shaft joint side. It is a radial bearing supported in the radial direction. Each of the bearing housings is provided with only a radial bearing as a bearing. Compared with the prior art, since the thrust bearing is not built in the bearing housing 12 on the anti-shaft joint side in particular, the rotation shaft 7 of the pump is correspondingly increased. The length is shortened, the internal structure is simplified, and it is compact and lightweight.

羽根車30は、軸方向の両側から吸込んで外周面より吐出するように仕切り部31、羽根32及び側板33を軸方向の両側に配設して構成されている。仕切り部31は、羽根車30の軸方向中心部に位置して、径方向外方へ延びる円盤状に形成されている。羽根32は、羽根車30の両側に、周方向に複数枚設けられている。側板33は、羽根32の側面に円錐リング状に設けられ、吐出し側の端部が軸の半径方向に伸びている。   The impeller 30 is configured by disposing a partition portion 31, blades 32, and side plates 33 on both sides in the axial direction so as to be sucked from both sides in the axial direction and discharged from the outer peripheral surface. The partition part 31 is located in the axial center part of the impeller 30, and is formed in the disk shape extended to radial direction outward. A plurality of blades 32 are provided in the circumferential direction on both sides of the impeller 30. The side plate 33 is provided on the side surface of the blade 32 in a conical ring shape, and the discharge side end extends in the radial direction of the shaft.

ポンプケーシング20は、羽根車30からの流体の吐出流路を形成する吐出しボリュート21と、羽根車30への流体の吸込み流路を形成する吸込ボリュート22とを有して構成されている。吐出しボリュート21は、吐出流路を大きくするために羽根車30の外周面より軸方向幅広に形成されると共に、羽根車30の側面を覆うように形成されている。吸込ボリュート22は、羽根車30の吸込口を囲むように吐出しボリュート21の両側に2つ形成されている。   The pump casing 20 includes a discharge volute 21 that forms a discharge passage for fluid from the impeller 30 and a suction volute 22 that forms a suction passage for fluid to the impeller 30. The discharge volute 21 is formed to be wider in the axial direction than the outer peripheral surface of the impeller 30 in order to enlarge the discharge flow path, and is formed to cover the side surface of the impeller 30. Two suction volutes 22 are formed on both sides of the discharge volute 21 so as to surround the suction port of the impeller 30.

そして、ポンプケーシング20は、吐出しボリュート21の断面形状がボリュートの巻き始めから吐出口まで連続的に変化する複雑な3次元形状としているため鋳物で製作され、流路形状などが鋳物製作精度のまま使用される。   The pump casing 20 is made of a casting because the cross-sectional shape of the discharge volute 21 is a complicated three-dimensional shape that continuously changes from the start of winding of the volute to the discharge port. Used as is.

回転軸7は、羽根車30の仕切り部31の中心部を貫通して羽根車30を固定して取り付け、ポンプケーシング20の両側に設けられたブラケット25で支持されている。すなわち、ブラケット25は軸受箱11、12を支持し、軸受箱11、12は軸受8、9を内蔵し、軸受8、9は回転軸7の両端部をラジアル方向に軸支する。   The rotary shaft 7 passes through the central portion of the partition portion 31 of the impeller 30 and is fixedly attached to the impeller 30, and is supported by brackets 25 provided on both sides of the pump casing 20. That is, the bracket 25 supports the bearing housings 11 and 12, the bearing housings 11 and 12 incorporate the bearings 8 and 9, and the bearings 8 and 9 support both ends of the rotating shaft 7 in the radial direction.

ポンプケーシング20は、図1に示すように上下の2つ割に鋳物で形成され、2つ割のポンプケーシング20の間に、軸7と羽根車30及び軸受箱11、12からなる構成体を挟んで、矢印方向に移動させてネジ止めにより組立てられる。上記のようにして組立てられた両吸込渦巻ポンプ1の構造を図2に示している。   As shown in FIG. 1, the pump casing 20 is formed by casting in the upper and lower parts, and a structure composed of the shaft 7, the impeller 30, and the bearing boxes 11 and 12 is provided between the two parts of the pump casing 20. It is sandwiched and moved in the direction of the arrow and assembled by screwing. FIG. 2 shows the structure of the double suction centrifugal pump 1 assembled as described above.

23は、吐出しボリュート21の軸方向の両側の内面に固定された、1対の環状の支持リングである。各支持リング23は、図1のポンプケーシング20の2つ割り状態で、各吐出しボリュート21の内面に2つ割り(円弧状)状態で固定され、2つ割のポンプケーシング20が組み立てられたとき、環状に構成される。   Reference numeral 23 denotes a pair of annular support rings fixed to the inner surfaces of both sides in the axial direction of the discharge volute 21. Each support ring 23 is fixed to the inner surface of each discharge volute 21 in a two-divided state (in an arc shape) in the two-divided state of the pump casing 20 in FIG. 1, and the two-divided pump casing 20 is assembled. Sometimes it is configured in a ring.

各支持リング23は、具体的には図4に示すように、吐出しボリュート21の軸方向の両側の内面であって、軸7の半径方向に伸びる平面部21bに固定される。図2、図3に示すように、1対の支持リング23は、両吸込渦巻ポンプ1が組立てられた状態で、両側の羽根32の各側板33の外面を両側から挟んで接触するように配置されている。そして、羽根32が回転すると、その両側板33の外面が1対の支持リング23の表面を摺動する。   Specifically, as shown in FIG. 4, each of the support rings 23 is fixed to the inner surface of both sides in the axial direction of the discharge volute 21 and to a flat surface portion 21 b extending in the radial direction of the shaft 7. As shown in FIGS. 2 and 3, the pair of support rings 23 are arranged so as to be in contact with the outer surfaces of the side plates 33 of the blades 32 on both sides sandwiched from both sides in a state where both suction centrifugal pumps 1 are assembled. Has been. When the blade 32 rotates, the outer surfaces of the side plates 33 slide on the surfaces of the pair of support rings 23.

このように、羽根車30の回転時に両側の羽根32が1対の支持リング23の表面を摺動するので、回転に伴って流体から羽根32に受ける軸7方向の軸推力は、1対の支持リング23で支えられる。すなわち、両側の羽根32と1対の支持リング23とは、軸推力を受けるスラスト軸受として作用する。また、支持リング23と側板33とが、常時摺動接触しているので狭窄部が構成され、この狭窄部である程度のシール作用を果たすことができる。   Thus, since the blades 32 on both sides slide on the surfaces of the pair of support rings 23 when the impeller 30 rotates, the axial thrust in the direction of the shaft 7 received from the fluid on the blades 32 by the rotation is one pair. Supported by a support ring 23. That is, the blades 32 on both sides and the pair of support rings 23 act as thrust bearings that receive axial thrust. Further, since the support ring 23 and the side plate 33 are always in sliding contact with each other, a narrowed portion is formed, and a certain degree of sealing action can be achieved with this narrowed portion.

34は、吐出しボリュート21の内周端面に取付けられるライナリングであり、羽根32の各側板33の吸込み側端部と接触するように配置され、羽根車30の回転に伴って羽根32の側板33がライナリング34の表面を摺動して回転し、ライナリング34と側板33でシール構造が形成される。   34 is a liner ring that is attached to the inner peripheral end surface of the discharge volute 21, is arranged so as to contact the suction side end of each side plate 33 of the blade 32, and the side plate of the blade 32 as the impeller 30 rotates. 33 slides on the surface of the liner ring 34 and rotates, and the liner ring 34 and the side plate 33 form a seal structure.

支持リング23の構成および固定構造について更に詳しく説明する。図4において、吐出しボリュート21の両側の内面には段部21aが設けられ、軸7の半径方向に伸びる平面部21bが形成され、平面部21bには固定穴21cが開けられている。   The configuration and fixing structure of the support ring 23 will be described in more detail. In FIG. 4, a stepped portion 21a is provided on the inner surface of both sides of the discharge volute 21, a flat portion 21b extending in the radial direction of the shaft 7 is formed, and a fixing hole 21c is formed in the flat portion 21b.

支持リング23は、環状のベース部23aと、ベース部23aの先端に固定された環状の摺動部23bからなる。ベース部23aは、後端に前記平面部21bへの固定用のピン23cが突設され、先端に環状の凹部23gを有してこの凹部に環状の摺動部23bの固定穴23eが設けられている。摺動部23bの後端には固定用のピン23dが突設され、先端には羽根32の各側板33に接触する摺動面23fを有している。摺動部23bは、上面の幅Lより下面の幅lが小さく(L>l)形成されており、吐出しボリュート21の平面部21bへの支持リング23の固定状態において、上端が側板33に接近し下端が側板33から後退するように、摺動面23fが下向きに傾斜している。   The support ring 23 includes an annular base portion 23a and an annular sliding portion 23b fixed to the tip of the base portion 23a. The base portion 23a is provided with a pin 23c for fixing to the flat surface portion 21b at the rear end, an annular recess 23g at the tip, and a fixing hole 23e for the annular sliding portion 23b provided in the recess. ing. A fixing pin 23d protrudes from the rear end of the sliding portion 23b, and has a sliding surface 23f that contacts each side plate 33 of the blade 32 at the tip. The sliding portion 23b is formed such that the lower surface width l is smaller than the upper surface width L (L> l), and the upper end of the sliding portion 23b is fixed to the side plate 33 when the support ring 23 is fixed to the flat surface portion 21b of the discharge volute 21. The sliding surface 23f is inclined downward so that it approaches and the lower end moves backward from the side plate 33.

吐出しボリュート21の平面部21bへの支持リング23の固定に際しては、段部21aに支持リング23を位置合わせしながら、固定穴21cに固定用ピン23cを圧入し、凹部23gに摺動部23bを嵌合させた状態で、固定穴23eに固定用ピン23dを圧入して固定する。これらの固定用のピンによる固定は、ベース部23aおよび摺動部23bの回り止めとしても作用する。   When fixing the support ring 23 to the flat surface portion 21b of the discharge volute 21, while fixing the support ring 23 to the stepped portion 21a, the fixing pin 23c is press-fitted into the fixing hole 21c, and the sliding portion 23b is inserted into the recess 23g. In the state in which is fitted, the fixing pin 23d is press-fitted into the fixing hole 23e and fixed. Fixing with these fixing pins also acts as a detent for the base portion 23a and the sliding portion 23b.

吐出しボリュート21へ支持リング23が固定された状態で、図1に示すように2つ割のポンプケーシング20の間に、軸7と羽根車30及び軸受箱11、12からなる構造体を挟んで、矢印方向に移動させて両吸込渦巻ポンプが組立てられる。この際、矢印方向の移動に伴って、羽根32の各側板33の外面が対応する各支持リング23に接近し、各1対の支持リング23を軸方向に押し広げるように接触した状態で、両吸込渦巻ポンプが組立てられる。   With the support ring 23 fixed to the discharge volute 21, a structure composed of the shaft 7, the impeller 30 and the bearing boxes 11 and 12 is sandwiched between the two pump casings 20 as shown in FIG. Thus, the suction pump is assembled by moving in the direction of the arrow. At this time, in accordance with the movement in the direction of the arrow, the outer surface of each side plate 33 of the blade 32 approaches the corresponding support ring 23 and is in contact with each pair of support rings 23 so as to expand in the axial direction. Both suction centrifugal pumps are assembled.

本実施形態では、各支持リング23の摺動面23fの上端が側板33に接近し、下端が側板33から後退するように、各摺動面23fが下向きに傾斜しているので、羽根32の各側板33の外面が、対応する各支持リング23に接近して接触するとき、摺動面23fの下端が側板33と衝突することが無い。したがって、羽根32は、側板33の外面が摺動面23fに接触しながら円滑に案内されて、支持リング23を軸方向に押し広げるように接触した状態で、図3に示す組立て位置に配置される。すなわち、ポンプの組立て時に、支持リング23の摺動面23fが側板33の案内部材となる。   In the present embodiment, each sliding surface 23f is inclined downward so that the upper end of the sliding surface 23f of each support ring 23 approaches the side plate 33 and the lower end retracts from the side plate 33. When the outer surface of each side plate 33 approaches and contacts each corresponding support ring 23, the lower end of the sliding surface 23 f does not collide with the side plate 33. Accordingly, the blade 32 is disposed at the assembly position shown in FIG. 3 in a state in which the outer surface of the side plate 33 is smoothly guided while being in contact with the sliding surface 23f and is in contact with the support ring 23 in an axial direction. The That is, when the pump is assembled, the sliding surface 23 f of the support ring 23 serves as a guide member for the side plate 33.

ベース部23aはステンレス鋼で構成され、摺動部23bは羽根32より硬度の低い樹脂が用いられる。このように樹脂を用いれば、羽根32をステンレス鋼で構成したとき、摺動によって樹脂のみが摩耗するので、摩耗による部品交換では、摺動部23bの交換だけで済む。   The base portion 23a is made of stainless steel, and the sliding portion 23b is made of a resin whose hardness is lower than that of the blade 32. When the resin is used in this way, when the blade 32 is made of stainless steel, only the resin is worn by sliding, so that only the sliding part 23b needs to be replaced when replacing parts due to wear.

羽根32の側板33と支持リング23とが軸推力を受けるスラスト軸受として作用する際に、従来の軸先端に配置されたスラスト軸受の径と比べて、支持リング23の径が大きいので、軸推力が支持リング23に分散して加わることになり、摺動部23bの摩耗は極めて小さなものとなり、摺動部の長寿命化を図ることができる。   When the side plate 33 of the blade 32 and the support ring 23 act as a thrust bearing that receives axial thrust, the diameter of the support ring 23 is larger than the diameter of the conventional thrust bearing disposed at the tip of the shaft. Will be dispersed and added to the support ring 23, and the wear of the sliding portion 23b will be extremely small, and the life of the sliding portion can be extended.

本実施形態では、羽根32の側板33と支持リング23とで軸推力を受ける機構(スラスト軸受)を構成したので、図5に示す従来の両吸込渦巻ポンプの反軸継手側(軸の先端側)の軸受箱内に設置していたスラスト軸受10及び、軸受ナット等の部品が不要となり、軸受箱の構造を小型・軽量化できる。そして、軸受箱内のスラスト軸受が不要となることでポンプの回転軸を短くでき、ポンプの小型・軽量化を可能とする。   In the present embodiment, the mechanism (thrust bearing) that receives the axial thrust force is constituted by the side plate 33 of the blade 32 and the support ring 23. Therefore, the opposite shaft coupling side (the tip end side of the shaft) of the conventional double suction centrifugal pump shown in FIG. The components such as the thrust bearing 10 and the bearing nut installed in the bearing box are not required, and the structure of the bearing box can be reduced in size and weight. And since the thrust bearing in a bearing box becomes unnecessary, the rotating shaft of a pump can be shortened and the pump can be reduced in size and weight.

また、従来の両吸込渦巻ポンプは、軸受を潤滑・冷却するために、グリースや潤滑油を用いていたが、本実施態様では、スラスト軸受を構成する羽根32と支持リング23が、流れのある水中に設置されているため、潤滑・冷却のためのグリースや潤滑油が不要となる。   In addition, in the conventional double suction centrifugal pump, grease and lubricating oil are used to lubricate and cool the bearing, but in this embodiment, the blades 32 and the support ring 23 constituting the thrust bearing are in flow. Since it is installed in water, grease and lubricating oil for lubrication and cooling are not required.

また、本実施形態では、スラスト軸受を構成する羽根32と支持リング23の径が、従来と比べて大きくなって接触面積も大きくなるので、接触部分での単位面積当たりの軸推力が小さくなり、スラスト軸受での摩耗が極めて少なくなる。   Further, in the present embodiment, the diameter of the blade 32 and the support ring 23 constituting the thrust bearing is larger than the conventional one and the contact area is also increased, so that the axial thrust per unit area at the contact portion is reduced, Wear on the thrust bearing is extremely low.

また、本実施形態では、支持リング23と側板33とで構成される狭窄部と、ライナリング34と側板33とで構成されるシール構造により、二重のシール構造が構成されるので、羽根車を出た流体が、全て吐出しボリュートを通って吐き出される理想的な流れの障害となる漏れ流れを低減することができる。   In the present embodiment, a double seal structure is formed by the narrowed portion formed by the support ring 23 and the side plate 33 and the seal structure formed by the liner ring 34 and the side plate 33. It is possible to reduce the leakage flow that hinders an ideal flow in which all of the fluid discharged from the nozzle is discharged and discharged through the volute.

さらに、両吸込渦巻ポンプを組立てる際に、支持リング23が案内部材として側板33を案内して支持リング23と側板33の安定した接触位置まで円滑に案内し、組立て作業が容易となり、組立て後の支持リングと側板33の接触状態も良好に保たれる。   Furthermore, when assembling both suction centrifugal pumps, the support ring 23 guides the side plate 33 as a guide member and smoothly guides it to a stable contact position between the support ring 23 and the side plate 33, and the assembly work becomes easy. The contact state between the support ring and the side plate 33 is also kept good.

本発明は、従来適用されている軸方向推力を受ける軸受に代わる構造を採用した渦巻ポンプであり、産業上すぐに利用可能である。   The present invention is a centrifugal pump that employs a structure that replaces a conventional bearing that receives axial thrust, and can be used immediately in the industry.

1 両吸込み渦巻ポンプ
7 軸、ポンプの回転軸
8 軸継手側ラジアル軸受
9 反軸継手側ラジアル軸受
10 反軸継手側スラスト軸受
11 軸継手側の軸受箱
12 反軸継手側の軸受箱
20 ポンプケーシング
21 吐出しボリュート
21a 段部
21b 平面部
22 吸込ボリュート
23 支持リング
23a ベース部
23b 摺動部
23c ピン
23d ピン
23f 摺動面
23g 凹部
30 羽根車
32 羽根
33 羽根の側板
34 ライナリング
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Double suction vortex pump 7 Axis, rotary shaft of pump 8 Radial bearing on shaft joint side 9 Radial bearing on anti-shaft joint side 10 Thrust bearing on anti-shaft joint side 11 Bearing box on shaft joint side 12 Bearing box on anti-shaft joint side 20 Pump casing 21 Discharge Volute 21a Stepped Part 21b Flat Part 22 Suction Volute 23 Support Ring 23a Base Part 23b Sliding Part 23c Pin 23d Pin 23f Sliding Surface 23g Concave 30 Impeller 32 Blade 33 Blade Side Plate 34 Liner Ring

Claims (10)

軸方向の両側から吸込んで外周面より吐出するように仕切部、羽根及び側板を配設した羽根車と、
前記羽根車への流体の吸込流路を形成する吸込ボリュート及び前記羽根車からの流体の吐出流路を形成する吐出しボリュートを有するポンプケーシングと、
前記軸の両端を支える軸受けを内蔵する軸受け箱と、
前記吐出しボリュートは前記羽根車の外周面より軸方向幅広に形成されている両吸込渦巻ポンプにおいて、
前記軸受箱内に前記軸を半径方向に支えるラジアル軸受を有し、
前記側板の吸込み側端部と前記吐出しボリュートの内周端面の間にライナリングを設け、
前記吐出しボリュートの内面に固定され、前記側板の外面が接触して摺動する環状の支持リングを設け、
前記羽根車の回転時に軸方向に作用する軸推力を前記側板を介して前記支持リングで支えることを特徴とする両吸込渦巻ポンプ。
An impeller having a partition, blades and side plates disposed so as to be sucked from both sides in the axial direction and discharged from the outer peripheral surface;
A pump casing having a suction volute that forms a suction passage for fluid to the impeller and a discharge volute that forms a discharge passage for fluid from the impeller; and
A bearing box containing a bearing that supports both ends of the shaft;
In the double suction centrifugal pump in which the discharge volute is formed wider in the axial direction than the outer peripheral surface of the impeller,
A radial bearing for supporting the shaft in the radial direction in the bearing housing;
A liner ring is provided between the suction side end of the side plate and the inner peripheral end surface of the discharge volute,
An annular support ring is provided that is fixed to the inner surface of the discharge volute and slides in contact with the outer surface of the side plate,
A double suction centrifugal pump characterized in that axial thrust acting in the axial direction when the impeller rotates is supported by the support ring through the side plate.
請求項1に記載の両吸込渦巻ポンプにおいて、
前記吐出しボリュートは内面に軸の半径方向に伸びる平面部を有し、前記支持リングは前記平面部に固定されたことを特徴とする両吸込渦巻ポンプ。
The double suction centrifugal pump according to claim 1,
The double suction centrifugal pump characterized in that the discharge volute has a flat surface portion extending in the radial direction of the shaft on the inner surface, and the support ring is fixed to the flat surface portion.
請求項1または2に記載の両吸込渦巻ポンプにおいて、
前記支持リングは前記羽根車の側板と摺動接触する面が前記羽根車側板より硬度の低い材料で構成されたことを特徴とする両吸込渦巻ポンプ。
The double suction centrifugal pump according to claim 1 or 2,
The double suction centrifugal pump characterized in that the support ring is made of a material having a lower surface hardness than the impeller side plate in sliding contact with the side plate of the impeller.
請求項1〜3にいずれかに記載の両吸込渦巻ポンプにおいて、
前記支持リングは前記羽根車の側板と摺動接触する面が傾斜していることを特徴とする両吸込渦巻ポンプ。
In both the suction spiral pumps in any one of Claims 1-3,
A double suction centrifugal pump characterized in that the support ring is inclined at a surface in sliding contact with a side plate of the impeller.
請求項1〜4にいずれかに記載の両吸込渦巻ポンプにおいて、
前記支持リングは前記羽根車の側板と摺動接触する環状の摺動部を有することを特徴とする両吸込渦巻ポンプ。
In both the suction centrifugal pumps in any one of Claims 1-4,
The suction ring centrifugal pump according to claim 1, wherein the support ring has an annular sliding portion that is in sliding contact with a side plate of the impeller.
請求項1〜5にいずれかに記載の両吸込渦巻ポンプにおいて、
前記吐出しボリュートは内面に段部が形成され、前記支持リングはこの段部に位置合わせされて固定されたことを特徴とする両吸込渦巻ポンプ。
In both the suction centrifugal pumps in any one of Claims 1-5,
The suction volute has a stepped portion on the inner surface, and the support ring is aligned and fixed to the stepped portion.
請求項1〜6にいずれかに記載の両吸込渦巻ポンプにおいて、
前記支持リングは前記吐出しボリュートの内面にピンにより回り止めされた状態で固定されたことを特徴とする両吸込渦巻ポンプ。
In both the suction vortex pumps in any one of Claims 1-6,
The double suction centrifugal pump, wherein the support ring is fixed to the inner surface of the discharge volute while being prevented from rotating by a pin.
請求項5〜7にいずれかに記載の両吸込渦巻ポンプにおいて、
前記摺動部は前記支持リングにピンにより回り止めされた状態で固定されたことを特徴とする両吸込渦巻ポンプ。
In both the suction vortex pumps in any one of Claims 5-7,
The double suction centrifugal pump, wherein the sliding portion is fixed to the support ring in a state of being prevented from rotating by a pin.
請求項5〜8にいずれかに記載の両吸込渦巻ポンプにおいて、
前記摺動部は前記羽根車の側板と摺動接触する摺動面が傾斜していることを特徴とする両吸込渦巻ポンプ。
In both the suction vortex pumps in any one of Claims 5-8,
A double suction centrifugal pump characterized in that the sliding portion is inclined at a sliding surface that comes into sliding contact with a side plate of the impeller.
請求項5〜9にいずれかに記載の両吸込渦巻ポンプにおいて、
前記支持リングは前記摺動部の取付け面に凹部が形成され、前記摺動部はこの凹部に位置合わせされて固定されたことを特徴とする両吸込渦巻ポンプ。
In both the suction vortex pumps in any one of Claims 5-9,
The support ring has a concave portion formed on a mounting surface of the sliding portion, and the sliding portion is fixed in alignment with the concave portion.
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JP2006329321A (en) * 2005-05-26 2006-12-07 Tokyo Univ Of Science Foil bearing

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