JP2018178915A - Pump - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ポンプに関する。 The present invention relates to a pump.
遠心ポンプは、回転軸に取り付けられたインペラを回転させることで、軸方向に向く流入口から対象となる流体を回転軸の軸方向に沿って吸い込み、遠心力を利用して径方向外周側へと吐出させる。ここで、回転軸とともに回転するインペラには、自重によって径方向に遠心力が作用するとともに、吸い込んだ流体からの反力により軸方向の力と周方向の力が作用する。このような流体から作用する軸方向の力及び周方向の力に抗して、インペラが回転軸に取り付けられた状態で回転するために、インペラと回転軸との間には固定するための構造を有している。例えば、インペラと回転軸との間にはキーとキー溝の加工がされて、キーがキー溝に嵌合するキー構造を有しており、これにより流体からの反力に抗して回転軸とともに回転可能となっている。 The centrifugal pump sucks the target fluid from the inlet facing in the axial direction along the axial direction of the rotary shaft by rotating the impeller attached to the rotary shaft, and uses centrifugal force to move radially outward And discharge. Here, a centrifugal force acts in a radial direction due to its own weight, and an axial force and a circumferential force act on an impeller that rotates with the rotation shaft, due to the reaction force from the sucked fluid. A structure for securing between the impeller and the rotating shaft in order to rotate the impeller attached to the rotating shaft against the axial force and the circumferential force acting from such fluid have. For example, the key and key groove are processed between the impeller and the rotary shaft, and the key has a key structure in which the key fits in the key groove, whereby the rotary shaft resists the reaction force from the fluid. It becomes rotatable with it.
一方、比較的小型で低価格の遠心ポンプでは、インペラ及び回転軸にキー構造を設けることは、それぞれの加工を増やすこととなり加工コストが増大し、価格へのインパクトが大きい。このため、このような遠心ポンプでは、簡易な構成で、求められる性能に応じた反力に抗してインペラが回転軸に取り付けられる必要がある。例えば、特許文献1のポンプでは、軸に円錐状のスリーブを嵌合させ、当該スリーブにインペラの主板を嵌合するとともに、リア側からナットでロックすることで固定し、キー構造を省略している。 On the other hand, in the case of a relatively small and inexpensive centrifugal pump, providing the key structure on the impeller and the rotary shaft increases the processing, increases the processing cost, and has a large impact on the price. For this reason, in such a centrifugal pump, the impeller needs to be attached to the rotating shaft against the reaction force according to the required performance with a simple configuration. For example, in the pump of Patent Document 1, a conical sleeve is fitted to the shaft, the main plate of the impeller is fitted to the sleeve, and locking is performed by a nut from the rear side. There is.
しかしながら、特許文献1のようなポンプでは、インペラが円錐状のスリーブに嵌合しているだけである。このため、予定されている力よりも大きい力が加わった場合や、経年劣化で嵌合した状態が緩んでしまった場合でも、より確実に固定された状態を維持することができる構造が求められていた。 However, in the pump of Patent Document 1, the impeller is only fitted to the conical sleeve. For this reason, even if a force larger than the planned force is applied, or even if the fitted state is loosened due to aged deterioration, a structure capable of maintaining the fixed state more reliably is required. It was
そこで、この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、低コストの簡易な構造でインペラと回転軸との組み付け強度を向上させることが可能なポンプを提供するものである。 Then, this invention is made in view of the situation mentioned above, Comprising: The pump which can improve the assembly strength of an impeller and a rotating shaft with the simple structure of low cost is provided.
上記の課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用している。
すなわち、本発明の一態様に係るポンプは 一端側から他端側に向かうに従って径が大きくなるテーパ状の取付部が外周面に設けられ、回転軸に嵌合するスリーブと、回転軸が挿通された軸挿通孔が主板、及び前記主板に複数取り付けられたブレードを有し、前記主板が前記取付部に嵌合されたインペラとを備え、前記取付部には、前記主板との間に摩擦力を付与する摩擦付与部が設けられている。
In order to solve the above-mentioned subject, the present invention adopts the following means.
That is, in the pump according to one aspect of the present invention, a tapered attachment portion whose diameter increases from one end to the other end is provided on the outer peripheral surface, and a sleeve fitted to the rotation shaft and the rotation shaft are inserted. The shaft insertion hole includes a main plate and a plurality of blades attached to the main plate, and the main plate includes an impeller fitted to the attachment portion, and the attachment portion has a friction force with the main plate A friction imparting portion is provided to impart
この構成によれば、インペラは、主板の軸挿通孔に、回転軸に嵌合するスリーブを挿入させることで、スリーブの外周面において一端部側から他端部側に向かうに従って径が大きくなるテーパ状の取付部に主板が嵌合することとなる。ここで取付部には主板との間に摩擦力を付与する摩擦付与部が設けられていることで、発生する摩擦力によってインペラの主板を強固に固定することができる。このため、キー構造などを設ける必要がなく、取付部に摩擦力を付与する手段を設けることにより組み付け強度を向上させることができるため、簡易な構成でコストを抑制することができる。 According to this configuration, by inserting the sleeve fitted to the rotary shaft into the shaft insertion hole of the main plate, the impeller has a taper whose diameter increases from one end to the other end on the outer peripheral surface of the sleeve. The main plate is fitted to the hook-shaped mounting portion. Here, the attachment portion is provided with a friction applying portion for applying a frictional force to the main plate, whereby the main plate of the impeller can be firmly fixed by the generated frictional force. For this reason, it is not necessary to provide a key structure or the like, and the assembly strength can be improved by providing a means for applying a frictional force to the mounting portion, so that the cost can be suppressed with a simple configuration.
また、本発明の一態様に係るポンプにおいては、前記摩擦付与部は、前記取付部の表面に形成された摩擦付与膜を有するものとしても良い。 Further, in the pump according to one aspect of the present invention, the friction applying portion may have a friction applying film formed on the surface of the mounting portion.
この構成によれば、摩擦付与膜にインペラの主板が嵌合することで、当該摩擦付与膜により摩擦力を増大させ、これにより組み付け強度を向上することができる。ここで、膜をスリーブの取付部に形成するだけであるので簡易な構成でコストを抑制することができる。 According to this configuration, by fitting the main plate of the impeller to the friction imparting film, the friction imparting film can increase the frictional force, thereby improving the assembly strength. Here, since the membrane is only formed on the mounting portion of the sleeve, the cost can be suppressed with a simple configuration.
また、本発明の一態様に係るポンプにおいては、前記摩擦付与部は、前記取付部の表面に形成された複数の溝を有する者としても良い。 In the pump according to one aspect of the present invention, the friction applying portion may have a plurality of grooves formed on the surface of the mounting portion.
この構成によれば、複数の溝が形成された取付面にインペラの主板が嵌合することで、複数の溝に主板が係合されることにより主板を拘束し、これにより組み付け強度を向上することができる。ここで、複数の溝をスリーブの取付部に形成するだけであるので簡易な構成でコストを抑制することができる。 According to this configuration, the main plate of the impeller is engaged with the mounting surface in which the plurality of grooves are formed, whereby the main plate is restrained by the main plates being engaged with the plurality of grooves, thereby improving the assembly strength. be able to. Here, since only a plurality of grooves are formed in the mounting portion of the sleeve, the cost can be suppressed with a simple configuration.
本発明によれば、低コストの簡易な構造でインペラと回転軸との組み付け強度を向上させることができる。 According to the present invention, the assembly strength between the impeller and the rotating shaft can be improved with a low cost and simple structure.
以下、本発明に係る一の実施形態について図1及び図2を参照して説明する。
図1及び図2は、本実施形態のポンプ1を示している。図1及び図2に示すように、本実施形態のポンプ1は、回転軸10と、回転軸10に嵌合するスリーブ20と、スリーブ20に嵌合し流路Aを有するインペラ30と、インペラ30を固定するロックナット50とを備えている。なお、以下では、図1及び図2における回転軸10の上側を一端側10Aと称し、下側を他端側10Bと称する。
Hereinafter, one embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG. 1 and FIG.
1 and 2 show a pump 1 of the present embodiment. As shown in FIGS. 1 and 2, the pump 1 according to the present embodiment includes a
インペラ30は、中心に回転軸10が挿通される軸挿通孔31aが形成された円盤状の主板31と、主板31との間に流路Aを形成する略円盤状の側板32と、主板31と側板32との間に配されてそれぞれに固定された複数のブレード33と、主板31に固定された略円盤状の補強部材34とを備える。本実施形態では、主板31、側板32、ブレード33及び補強部材34のいずれも、ステンレス鋼などの金属からなる板材から形成されており、当該板材を板金加工することにより以下に説明するような所定の形状に形成されている。なお、加工方法としてはこれに限らず、例えば切削加工や鍛造加工などにより所定の形状に形成するものとしても良い。
The
主板31において、他端側10Bを向く面は流路Aに面する流路形成面31bを構成している。主板31は、軸挿通孔31aが形成された内周側が回転軸10の軸方向Zに沿うようにして他端側10Bに突出している。そして、主板31の流路形成面31bは、軸挿通孔31aが形成された内周側では軸方向Zに沿うように配されているとともに、外周側に向かうに従って次第に径方向に沿うように湾曲状に形成されている。本実施形態では、主板31が板材から形成されており、流路形成面31bだけでなく部材全体が、内周側で他端側10Bに突出し外周側に向かうに従って次第に径方向に沿うようなラッパ状に形成されている。
In the
側板32において、一端側10Aを向く面は流路Aに面する流路形成面32bを構成している。側板32の中心には開口32aが形成されている。側板32も、開口32aが形成された内周側が軸方向Zに沿うようにして他端側10Bに突出している。そして、側板32の流路形成面32bは、開口32aが形成された内周側では軸方向Zに沿うように配されているとともに、外周側に向かうに従って次第に径方向に沿うように湾曲状に形成されている。本実施形態では、側板32が板材から形成されており、流路形成面31bだけでなく部材全体が、内周側で他端側10Bに突出し外周側に向かうに従って次第に径方向に沿うようなラッパ状に形成されている。そして、内周側で主板31と側板32との間に回転軸10の他端側10Bを向くようにして流体を吸い込む吸込口30aが形成され、また、外周側で主板31と側板32との間に径方向外周側を向くようにして流体を吐出する吐出口30bが形成されている。
In the
複数のブレード33は、内周側から外周側へと向かうに従ってそれぞれ周方向一方側から他方側へと向かうように湾曲形成されている。そして、ブレード33同士の間に、流体が流れる流路Aを構成している。ブレード33の一端は主板31の流路形成面31bに固定されている。また、ブレード33の他端は側板32の流路形成面32bに固定されている。それぞれの固定の方法としては、公知の様々な方法が適用可能であるが、例えば溶接である。
The plurality of
補強部材34は、外周側で主板31の外周端部と固定されている。固定の方法としては、公知の様々な方法が適用可能であるが、例えば溶接である。補強部材34は、外周側から内周側に向かうに従って、回転軸10の一端側10Aへ向かって突出するようなドーム状に形成されており、中心には回転軸10及びスリーブ20が挿通された貫通孔34aが形成されている。
The reinforcing
スリーブ20は、ステンレス鋼などの金属から形成されている。スリーブ20は、略円筒状で内周面20aが回転軸10の外周面10aに接触し、回転軸10に嵌合されている。スリーブ20を回転軸10に嵌合する方法としては公知の様々な方法が適用可能であるが、内径を回転軸10と略同径またはわずかに小さくして圧入する方法や、温度変形を利用したしまり嵌めなどによって取り付けられる。スリーブ20の外周面20bは、一端側10Aから他端側10Bに向かうに従って径が大きくなるテーパ状に形成されている。そして、外周面20bにおいて一端側10Aの一部分が、インペラ30が固定される取付部25となっている。取付部25の表面には、摩擦力を付与する摩擦付与部27が設けられている。本実施形態では、摩擦付与部27として摩擦付与膜27aが設けられている。摩擦付与膜27aは、材質のもつ高摩擦係数を有する摩擦特性により、あるいは、インペラ30とスリーブ20との間で塑性変形することにより、スリーブ20とインペラ30との間に摩擦力を付与する。このような摩擦付与膜27aとしては、例えばウレタン樹脂からなる膜などが挙げられる。例えばウレタン樹脂により形成され、膜厚は例えば20〜100μmである。また、スリーブ20の外周面20bの一端側10Aには雄ネジ部20cを有する。雄ネジ部20cが形成された部分のスリーブ20の外周面は一端側10Aから他端側10Bに向かうに従って径が大きくなるテーパ状に形成されている。
The
ロックナット50は、スリーブ20の雄ネジ部20cに螺合される雌ネジ部50aを有する。雌ネジ部50aは、軸方向Zに沿って同一径となっている。このため、ロックナット50の雌ネジ部50aをスリーブ20の雄ネジ部20cに螺合させると、雄ネジ部20cの径が次第に大きくなっているため、スリーブ20の雄ネジ部20cにロックナット50の雌ネジ部50aが嵌合することになる。そして、ロックナット50がスリーブ20に嵌合した状態で、ロックナット50の他端側10Bの面が補強部材34に当接し、インペラ30の他端側10Bへの移動を規制している。
The
次に、本実施形態のポンプ1の作用効果について説明する。
まず、インペラ30を組み付ける際には予め回転軸10に嵌合させてあるスリーブ20に対してインペラ30を一端側10Aから嵌め込んでいく。スリーブ20の外周面20bは一端側10Aで径が小さいのでインペラ30はスリーブ20と干渉することなく嵌め込まれていく。そして、スリーブ20の外周面20bは他端側10Bに向かうに従って径が大きくなるので、嵌め込んでいく途中でスリーブ20の外周面20bにおいて取付部25にインペラ30の軸挿通孔31aの内周面が接触し摩擦力が発生して嵌合された状態となる。ここで取付部25には主板31との間に摩擦力を付与する摩擦付与部27が設けられていることで、発生する摩擦力によってインペラ30の主板31を強固に固定することができる。このため、キー構造などを設ける必要がなく、取付部25に摩擦力を付与する手段を設けることにより組み付け強度を向上させることができるため、簡易な構成でコストを抑制することができる。そして、このような摩擦付与部27として、取付部25の表面に形成された摩擦付与膜27aを形成していることで、摩擦力を増大させ、これにより組み付け強度を向上することができる。ここで、膜をスリーブ20の取付部25に形成するだけであるので簡易な構成でコストを抑制することができる。例えば、上記のようにウレタン樹脂からなる膜により構成することで公知の塗装技術により成膜するだけで良く容易に摩擦力を向上させることができる。
Next, the operation and effect of the pump 1 of the present embodiment will be described.
First, when assembling the
図3から図6は摩擦付与部に関する変形例を示している。図3に示すように取付部25の外周面には摩擦付与部60として複数の溝61を有している。各溝61は、図4に示す第1の変形例のように溝61が周方向に沿って形成され、軸方向Zに間隔を有して複数形成されているものとしても良い。各溝は、図5に示す第2の変形例のように溝が軸方向Zに沿って形成され、周方向に間隔を有して複数形成されているものとしても良い。各溝は、図6に示す第3の変形例のように溝61が軸方向Z一方側から他方側に向かうに従って周方向一方側から他方側に向かうように螺旋状に形成されていても良い。これら溝は、スリーブ20外周面に、例えば旋盤加工などによって形成することができる。
3 to 6 show modified examples of the friction applying portion. As shown in FIG. 3, a plurality of
複数の溝が形成された取付部にインペラ30の主板31が嵌合することで、複数の溝に主板31が係合され主板31を拘束する。これにより組み付け強度を向上することができる。ここで、上記のように例えば旋盤加工で複数の溝をスリーブ20の取付部25に形成するだけで良いので、キー溝のようにキーとの寸法精度が求められるものでもなく、簡易な構成でコストを抑制することができる。
By fitting the
なお、摩擦付与部としては、このような複数の溝を有するとともに、溝の間に摩擦付与膜を形成するものとしても良い。また、摩擦付与部としては、上記摩擦付与膜及び溝に限らず、例えば、取付部の表面をブラスト処理することにより摩擦係数を増加させるものや、膜の中に摩擦力を増大させるような粒状の部材を混入させるようにしても良い。そして、このような摩擦付与膜や溝によって構成される摩擦付与部は、スリーブ20の外周面20bにおいて、補強部材34が嵌合する部分に設けられていても良い。このようにすることで補強部材34とスリーブも強固に固定することができる。また、上記では取付部を含むスリーブ20の外周面20b全体が一端側10Aから他端側10Bに向かうに従って径が大きくなっているものとしたがこれに限られるものではない。少なくとも取付部の部分において、一端側10Aから他端側10Bに向かうに従って径が大きくなっているものとすれば良い。
In addition to having a plurality of such grooves as the friction applying portion, a friction applying film may be formed between the grooves. Also, the friction applying portion is not limited to the above-described friction applying film and groove, but, for example, one that increases the coefficient of friction by blasting the surface of the mounting portion, or particles that increase the frictional force in the film. The following members may be mixed. The friction applying portion configured by such a friction applying film or groove may be provided on the outer
1 ポンプ
10 回転軸
10A 一端側
10B 他端側
20 スリーブ
25 取付部
27 摩擦付与部
27a 摩擦付与膜
30 インペラ
31 主板
61 溝
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
回転軸が挿通された軸挿通孔が主板、及び前記主板に複数取り付けられたブレードを有し、前記主板が前記取付部に嵌合されたインペラとを備え、
前記取付部には、前記主板との間に摩擦力を付与する摩擦付与部が設けられているポンプ。 A sleeve that is provided on the outer peripheral surface with a tapered attachment portion whose diameter increases from one end side to the other end side, and is fitted to the rotation shaft;
The shaft insertion hole into which the rotation shaft is inserted has a main plate, and a plurality of blades attached to the main plate, and the main plate includes an impeller fitted to the mounting portion,
The said attachment part is a pump provided with the friction provision part which provides a frictional force between the said main plates.
前記摩擦付与部は、前記取付部の表面に形成された摩擦付与膜を有するポンプ。 In the pump according to claim 1,
The said friction provision part is a pump which has a friction provision film | membrane formed in the surface of the said attaching part.
前記摩擦付与部は、前記取付部の表面に形成された複数の溝を有するポンプ。
The pump according to claim 1 or 2,
The friction applying portion is a pump having a plurality of grooves formed on the surface of the mounting portion.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2017082157A JP2018178915A (en) | 2017-04-18 | 2017-04-18 | Pump |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2024087779A1 (en) * | 2022-10-27 | 2024-05-02 | 南元泵业有限公司 | New reinforced impeller |
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2017
- 2017-04-18 JP JP2017082157A patent/JP2018178915A/en active Pending
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WO2024087779A1 (en) * | 2022-10-27 | 2024-05-02 | 南元泵业有限公司 | New reinforced impeller |
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