JP2023028260A - Joint device for reciprocation pump - Google Patents

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會川 金
Hui-Cheon Kim
裕之 川▲崎▼
Hiroyuki Kawasaki
哲司 笠谷
Tetsuji Kasatani
修一郎 本田
Shuichiro Honda
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Abstract

To provide a joint device for a reciprocation pump which can allow (absorb) not only relative inclination between a driving shaft and a driven shaft but also eccentricity between the driving shaft and the driven shaft.SOLUTION: A joint device 1 for connecting a driving source with a reciprocating pump includes: a first thrust member 3 having a first recessed surface 3a; a second thrust member 5 having a second recessed surface 5a; a spherical object 7 sandwiched between the first recessed surface 3a and the second recessed surface 5a; and a housing 11 having an internal space 10 which houses the first thrust member 3, the second thrust member 5, and the spherical object 7. The first thrust member 3 and the second thrust member 5 are arranged along a center axis CL of the housing 11. A width of the internal space 10 is larger than widths of the first thrust member 3, the second thrust member 5, and the spherical object 7.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、プランジャポンプやピストンポンプなどの往復ポンプの駆動に使用される継手装置に関する。 The present invention relates to a coupling device used to drive reciprocating pumps such as plunger pumps and piston pumps.

往復ポンプは、継手装置を介して駆動源(例えばエアシリンダまたは油圧シリンダ)に連結される。駆動源の往復運動は、継手装置を介して往復ポンプのピストンに伝達され、ピストンが往復運動する。駆動源側の駆動軸と、往復ポンプ側の従動軸は、機械的な損傷を防ぎ寿命を延長する為、一直線に並んでいることが理想的である。何故なら、その方が性能的なロスが少ないのに対し、芯のずれがあると、意図せぬ部品の接触や摩擦・摩耗やかじりが発生しやすいからである。 The reciprocating pump is connected to a drive source (for example, air cylinder or hydraulic cylinder) through a coupling device. The reciprocating motion of the drive source is transmitted to the piston of the reciprocating pump through the joint device, and the piston reciprocates. Ideally, the drive shaft on the drive source side and the driven shaft on the reciprocating pump side should be aligned in a straight line to prevent mechanical damage and extend the life of the pump. This is because, while the loss in performance is smaller in that case, misalignment of the core tends to cause unintended contact of parts, friction/wear, and galling.

しかし、駆動軸と従動軸を一直線に合わせるためには、高度な加工精度や装置の組立に大きな努力が必要となり、そのための設備や工数が必要になる。そこで、往復ポンプに使用される継手装置には、駆動軸と従動軸との間に偏芯(すなわち、駆動軸と従動軸の間の相対的な軸芯の位置の違い)や偏角(すなわち、駆動軸と従動軸の間の相対的な傾き)があっても、駆動軸と従動軸との、それらのズレを吸収できる構造が必要とされる。 However, in order to align the drive shaft and the driven shaft, a high degree of machining accuracy and a great deal of effort are required in assembling the device, which requires equipment and man-hours. Therefore, joint devices used in reciprocating pumps have eccentricity (i.e., difference in relative axial center position between the drive shaft and driven shaft) and deflection (i.e., , relative inclination between the drive shaft and the driven shaft), there is a need for a structure capable of absorbing the displacement between the drive shaft and the driven shaft.

特開2007-263257号公報JP 2007-263257 A

駆動軸と従動軸との偏角を許容できる継手装置の例としては、ユニバーサルジョイントが挙げられる。しかしながら、ユニバーサルジョイントは、駆動軸から従動軸に伝わる高いスラスト荷重に耐えうる構造を有していない。このため、長時間に亘って往復ポンプが運転されると、ユニバーサルジョイントが破損するおそれがある。 A universal joint is an example of a joint device that can allow a deviation angle between the drive shaft and the driven shaft. However, the universal joint does not have a structure that can withstand a high thrust load transmitted from the drive shaft to the driven shaft. Therefore, if the reciprocating pump is operated for a long time, the universal joint may be damaged.

さらに、駆動軸と従動軸との偏角に加えて、駆動軸と従動軸との偏芯が存在することがある。このような偏芯は、駆動源と往復ポンプの相対的な位置ずれに起因するものである。ユニバーサルジョイントなどの従来の継手装置では、このような偏芯を許容(吸収)することはできなかった。 Furthermore, in addition to the angular deviation between the drive shaft and the driven shaft, there may be eccentricity between the drive shaft and the driven shaft. Such eccentricity is caused by relative positional deviation between the driving source and the reciprocating pump. Conventional joint devices such as universal joints cannot allow (absorb) such eccentricity.

特許文献1には、駆動軸と従動軸の偏角と偏心に対応する継手装置が開示されている。この継手装置は、偏角と偏心の余裕を持たせるため、上下に隙間を設けているが、そのことにより、駆動軸のストローク長さに対して従動軸のストローク長さが隙間の分短くなり、ポンプ側の容積が減るためポンプ効率が悪くなる。また、それだけでなく、軸方向の往復運動の度に、軸方向に隣接した部材同士が繰り返し衝突し、振動や騒音が生じ、かえって部材の衝突箇所の摩耗や疲労破壊が生じやすくなってしまう。 Patent Literature 1 discloses a joint device that copes with the angular deviation and eccentricity of the drive shaft and the driven shaft. In this joint device, gaps are provided at the top and bottom in order to provide margin for the angle of deflection and eccentricity. As a result, the stroke length of the driven shaft is shorter than the stroke length of the drive shaft by the amount of the gap. , the volume on the pump side is reduced, resulting in poor pump efficiency. In addition, each time the axial reciprocating motion is performed, axially adjacent members repeatedly collide with each other, causing vibration and noise, and on the contrary, wear and fatigue fracture of the colliding portions of the members are likely to occur.

本発明は、駆動軸と従動軸との偏角のみならず、駆動軸と従動軸との偏芯を許容(吸収)することができ、さらにはポンプ効率を向上させることができる、往復ポンプ用の継手装置を提供する。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is for a reciprocating pump that can allow (absorb) not only the eccentricity between the drive shaft and the driven shaft, but also the eccentricity between the drive shaft and the driven shaft, and further improve the pump efficiency. provides a coupling device for

一態様では、駆動源と往復ポンプとを連結するための継手装置であって、第1凹面を有する第1スラスト部材と、第2凹面を有する第2スラスト部材と、前記第1凹面と前記第2凹面とに挟まれた球体と、前記第1スラスト部材、前記第2スラスト部材、および前記球体を収容する内部空間を有するハウジングを備え、前記第1スラスト部材および前記第2スラスト部材は、前記ハウジングの中心軸線に沿って配列されており、前記内部空間の幅は、前記第1スラスト部材、前記第2スラスト部材、および前記球体の幅よりも大きい、継手装置が提供される。 In one aspect, a joint device for connecting a drive source and a reciprocating pump, comprising: a first thrust member having a first concave surface; a second thrust member having a second concave surface; and a housing having an internal space for housing the first thrust member, the second thrust member, and the sphere, wherein the first thrust member and the second thrust member A joint device is provided, arranged along the central axis of the housing, wherein the width of the inner space is greater than the width of the first thrust member, the second thrust member and the sphere.

一態様では、前記第1凹面および前記第2凹面は、前記球体の外面と同じ曲率半径を有する窪んだ球面である。
一態様では、前記第1スラスト部材、前記第2スラスト部材、および前記球体は、前記ハウジングの中心軸線に対して偏芯している。
一態様では、前記第2スラスト部材は第2平坦面を有しており、前記ハウジングは、前記第2平坦面に面接触する平坦な座を有している。
一態様では、前記ハウジングは、前記駆動源および前記往復ポンプのうちの一方から延びる第1軸に固定され、前記球体は、前記駆動源および前記往復ポンプのうちの他方から延びる第2軸に固定されている。
一態様では、前記ハウジングは、前記内部空間に連通するねじ穴を有しており、前記第1軸の外周面に形成された雄ねじ部は、前記ねじ穴に螺合されている。
一態様では、前記第1スラスト部材は第1平坦面を有しており、前記第1平坦面は前記第1軸の端面に接触している。
一態様では、前記第2スラスト部材は、複数の部材に分割された構造を有している。
In one aspect, the first concave surface and the second concave surface are concave spherical surfaces having the same radius of curvature as the outer surface of the sphere.
In one aspect, the first thrust member, the second thrust member, and the sphere are eccentric with respect to the central axis of the housing.
In one aspect, the second thrust member has a second planar surface and the housing has a planar seat in surface contact with the second planar surface.
In one aspect, the housing is fixed to a first shaft extending from one of the drive source and the reciprocating pump, and the sphere is fixed to a second shaft extending from the other of the drive source and the reciprocating pump. It is
In one aspect, the housing has a threaded hole that communicates with the internal space, and a male threaded portion formed on the outer peripheral surface of the first shaft is screwed into the threaded hole.
In one aspect, the first thrust member has a first flat surface, and the first flat surface contacts the end surface of the first shaft.
In one aspect, the second thrust member has a structure divided into a plurality of members.

本発明によれば、偏角や偏心に対しての対応範囲に余裕を持たせられるにもかかわらず、構造上、軸方向に隙間が無い為、ポンプの効率が増加する。また、それだけでなく、軸方向に隣接した部材同士の繰り返し衝突がなくなるので、振動や騒音が生じず、部材の衝突箇所摩耗や疲労破壊が生じにくく、機械的な損傷を防ぎ寿命を延長することが可能となる。
また、球体に接触する第1スラスト部材および第2スラスト部材は互いに相対的に傾くことができる。さらに、内部空間の幅は、第1スラスト部材、第2スラスト部材、および球体の幅よりも大きいので、第1スラスト部材、第2スラスト部材、および球体は、ハウジングに対して偏芯することができる。したがって、ハウジングに第1軸(例えば駆動軸)が固定され、球体に第2軸(例えば従動軸)が固定された場合に、継手装置は、第1軸と第2軸との偏角および偏芯の両方を許容(吸収)できる。
According to the present invention, the efficiency of the pump is increased because there is no gap in the axial direction due to the structure, although the range of response to the deflection angle and eccentricity can be given a margin. In addition, since repeated collisions between members adjacent in the axial direction are eliminated, vibration and noise do not occur, and wear and fatigue failure of members at collision points are less likely to occur, preventing mechanical damage and extending the life. becomes possible.
Also, the first thrust member and the second thrust member contacting the sphere can be tilted relative to each other. Furthermore, since the width of the internal space is greater than the width of the first thrust member, the second thrust member, and the sphere, the first thrust member, the second thrust member, and the sphere can be eccentric with respect to the housing. can. Therefore, when a first shaft (for example, a driving shaft) is fixed to the housing and a second shaft (for example, a driven shaft) is fixed to the sphere, the joint device provides a deflection angle and a deflection angle between the first shaft and the second shaft. Both cores can be tolerated (absorbed).

駆動源と往復ポンプとを連結するための継手装置の一実施形態を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing one embodiment of a coupling device for connecting a drive source and a reciprocating pump; 球体に固定された第2軸が、ハウジングに固定された第1軸に対して傾く様子を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing how a second shaft fixed to a sphere is tilted with respect to a first shaft fixed to a housing; 球体に固定された第2軸が、ハウジングに固定された第1軸に対して偏芯する様子を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing how a second shaft fixed to a sphere is eccentric with respect to a first shaft fixed to a housing. 継手装置およびこれに連結された第1軸および第2軸が往復移動するときの様子を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing how the joint device and the first and second shafts connected thereto reciprocate. 継手装置の他の実施形態を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing another embodiment of a joint device;

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図1は、駆動源と往復ポンプとを連結するための継手装置の一実施形態を示す断面図である。継手装置1は、第1凹面3aを有する第1スラスト部材3と、第2凹面5aを有する第2スラスト部材5と、第1凹面3aと第2凹面5aとに挟まれた球体7と、第1スラスト部材3、第2スラスト部材5、および球体7を収容する内部空間10を有するハウジング11を備えている。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view showing one embodiment of a joint device for connecting a drive source and a reciprocating pump. The joint device 1 includes a first thrust member 3 having a first concave surface 3a, a second thrust member 5 having a second concave surface 5a, a spherical body 7 sandwiched between the first concave surface 3a and the second concave surface 5a, and a second thrust member 5 having a second concave surface 5a. It comprises a housing 11 having an interior space 10 containing one thrust member 3 , a second thrust member 5 and a sphere 7 .

第1スラスト部材3および第2スラスト部材5は、ハウジング11の中心軸線CLに沿って配列されている。より具体的には、第1スラスト部材3、球体7、および第2スラスト部材5は、ハウジング11の中心軸線CLに沿って一列に並んでいる。第1スラスト部材3、球体7、および第2スラスト部材5は、金属、セラミックなどの硬質の材料から構成されている。 The first thrust member 3 and the second thrust member 5 are arranged along the central axis CL of the housing 11 . More specifically, the first thrust member 3 , the sphere 7 , and the second thrust member 5 are arranged in a line along the central axis CL of the housing 11 . The first thrust member 3, the sphere 7, and the second thrust member 5 are made of a hard material such as metal or ceramic.

ハウジング11は、駆動源(例えばエアシリンダまたは油圧シリンダ)および往復ポンプ(例えばプランジャポンプまたはピストンポンプ)のうちの一方から延びる第1軸15に固定され、球体7は、駆動源および往復ポンプのうちの他方から延びる第2軸16に固定されている。球体7は、その球状の外面7aから延びる軸部7bを有しており、この軸部7bは第2スラスト部材5を通って第2軸16に延びている。ハウジング11は、軸部7bおよび第2軸16を通過させる通孔11aを有している。通孔11aの幅は、第2軸16の幅(直径)よりも大きい。 The housing 11 is fixed to a first shaft 15 extending from one of a drive source (e.g. air cylinder or hydraulic cylinder) and a reciprocating pump (e.g. plunger pump or piston pump), and the sphere 7 is attached to one of the drive source and the reciprocating pump. is fixed to a second shaft 16 extending from the other of the The sphere 7 has a shank 7b extending from its spherical outer surface 7a which extends through the second thrust member 5 to the second shaft 16. As shown in FIG. The housing 11 has a through hole 11a through which the shaft portion 7b and the second shaft 16 pass. The width of the through hole 11 a is larger than the width (diameter) of the second shaft 16 .

ハウジング11は、内部空間10に連通するねじ穴19を有している。第1軸15の外周面に形成された雄ねじ部20は、ねじ穴19に螺合されている。第1スラスト部材3は第1平坦面3bを有しており、第1平坦面3bは第1軸15の端面に常に接触している。第1軸15の端面は、中心軸線CLに対して垂直であり、第1平坦面3bは、第1軸15の端面に接触した状態で、ハウジング11の中心軸線CLに対して垂直である。駆動軸と往復ポンプのピストンとの距離を調節するために、第1スラスト部材3の第1平坦面3bと、第1軸15の端面との間に、シム(またはスペーサ)を挟んでもよい。 The housing 11 has a threaded hole 19 communicating with the internal space 10 . A male threaded portion 20 formed on the outer peripheral surface of the first shaft 15 is screwed into the screw hole 19 . The first thrust member 3 has a first flat surface 3 b that is always in contact with the end surface of the first shaft 15 . The end surface of the first shaft 15 is perpendicular to the central axis CL, and the first flat surface 3b is perpendicular to the central axis CL of the housing 11 while being in contact with the end surface of the first shaft 15 . A shim (or spacer) may be interposed between the first flat surface 3b of the first thrust member 3 and the end surface of the first shaft 15 in order to adjust the distance between the drive shaft and the piston of the reciprocating pump.

第1凹面3aおよび第2凹面5aは、球体7の外面7aと同じ曲率半径を有する窪んだ球面である。第1凹面3aは円形であり、第2凹面5aは略中心に穴の空いた環状である。球体7は、第1スラスト部材3の第1凹面3aと、第2スラスト部材5の第2凹面5aの両方により、摺動可能に支持されている。第1凹面3aおよび第2凹面5aは、往復運動中、球体7の外面7aに常に面接触している。したがって、球体7は、ハウジング11に対する相対位置を維持しつつ、ハウジング11、第1スラスト部材3、および第2スラスト部材5に対して傾くことができる。結果として、図2に示すように、球体7に固定された第2軸16は、ハウジング11に固定された第1軸15に対して傾くことができる。 The first concave surface 3 a and the second concave surface 5 a are hollow spherical surfaces having the same radius of curvature as the outer surface 7 a of the sphere 7 . The first concave surface 3a is circular, and the second concave surface 5a is annular with a hole substantially in the center. The spherical body 7 is slidably supported by both the first concave surface 3 a of the first thrust member 3 and the second concave surface 5 a of the second thrust member 5 . The first concave surface 3a and the second concave surface 5a are always in surface contact with the outer surface 7a of the sphere 7 during the reciprocating motion. Therefore, the sphere 7 can tilt with respect to the housing 11 , the first thrust member 3 and the second thrust member 5 while maintaining its relative position with respect to the housing 11 . As a result, the second axis 16 fixed to the sphere 7 can be tilted with respect to the first axis 15 fixed to the housing 11, as shown in FIG.

特に、本実施形態によれば、第1凹面3aの全体および第2凹面5aの全体は、球体7の球状の外面7aと常に接触しているので、継手装置1は往復運動時に継手装置1に加わる高い荷重に耐えうることができ、かつ球体7は第1スラスト部材3および第2スラスト部材5に対してスムーズに傾動することができる。さらに、第1凹面3aおよび第2凹面5aは、ハウジング11の中心軸心CLの方向に沿って(すなわち往復移動方向に沿って)球体7を挟むように配置されているので、往復運動のどちらの方向に継手装置1が移動しているときでも球体7は第1凹面3aおよび第2凹面5aの両方に支えられ、球体7は第1スラスト部材3および第2スラスト部材5に対してスムーズに傾動することができる。結果として、往復運動中に、球体7に固定された第2軸16は、ハウジング11に固定された第1軸15に対してスムーズに傾くことができる。 In particular, according to this embodiment, the entire first concave surface 3a and the entire second concave surface 5a are always in contact with the spherical outer surface 7a of the sphere 7, so that the joint device 1 is in contact with the joint device 1 during reciprocating motion. It can withstand a high load applied, and the spherical body 7 can tilt smoothly with respect to the first thrust member 3 and the second thrust member 5 . Furthermore, the first concave surface 3a and the second concave surface 5a are arranged along the direction of the center axis CL of the housing 11 (that is, along the reciprocating direction) so as to sandwich the sphere 7, so that the reciprocating motion Even when the joint device 1 is moving in the direction of , the ball 7 is supported by both the first concave surface 3a and the second concave surface 5a, and the ball 7 smoothly moves against the first thrust member 3 and the second thrust member 5. can tilt. As a result, the second shaft 16 fixed to the sphere 7 can tilt smoothly with respect to the first shaft 15 fixed to the housing 11 during the reciprocating motion.

ハウジング11の内部空間10の幅は、第1スラスト部材3、第2スラスト部材5、および球体7の幅よりも大きい。ここで、「幅」とは、ハウジング11の中心軸線CLに対して垂直な方向の寸法のことをいう。図3に示すように、第1スラスト部材3、第2スラスト部材5、および球体7は、一体にハウジング11の中心軸線CLに対して偏芯することができる。すなわち、第1スラスト部材3、第2スラスト部材5、および球体7の、中心軸線CLに垂直な方向における位置は、ハウジング11の内部空間10内で可変である。結果として、球体7に固定された第2軸16は、ハウジング11に固定された第1軸15に対して偏芯することができる。 The width of the internal space 10 of the housing 11 is greater than the widths of the first thrust member 3, the second thrust member 5, and the sphere 7. As shown in FIG. Here, the “width” refers to the dimension in the direction perpendicular to the central axis CL of the housing 11 . As shown in FIG. 3 , the first thrust member 3 , the second thrust member 5 , and the sphere 7 can be integrally eccentric with respect to the central axis CL of the housing 11 . That is, the positions of the first thrust member 3 , the second thrust member 5 , and the spherical body 7 in the direction perpendicular to the central axis CL are variable within the internal space 10 of the housing 11 . As a result, the second shaft 16 fixed to the sphere 7 can be eccentric with respect to the first shaft 15 fixed to the housing 11 .

第2スラスト部材5は第2平坦面5bを有しており、ハウジング11は、第2平坦面5bに面接触する平坦な座24を有している。第2平坦面5bは環状の面である。第2平坦面5bおよび座24は、ハウジング11の中心軸線CLに対して垂直である。第2平坦面5bと座24は、常に接触している。座24は、第2平坦面5bを支持しているのみであり、ハウジング11の中心軸線CLに対して垂直な方向への第2スラスト部材5の位置ずれまたは移動を妨げない。第1スラスト部材3の第1平坦面3bおよび第2スラスト部材5の第2平坦面5bは、いずれもハウジング11の中心軸線CLに対して垂直である。前述のように、第1軸15の端面、第1平坦面3b、第1凹面3a、球体7、第2凹面5a、第2平坦面5b、および座24は、各々中心軸線CLの方向に隣接する部材と常に接触した配置であるので、第1平坦面3bおよび第2平坦面5bは、第1スラスト部材3、球体7、および第2スラスト部材5の、中心軸線CLに垂直な方向への位置ずれまたは移動をガイドすることができる。 The second thrust member 5 has a second flat surface 5b and the housing 11 has a flat seat 24 in surface contact with the second flat surface 5b. The second flat surface 5b is an annular surface. The second flat surface 5 b and the seat 24 are perpendicular to the central axis CL of the housing 11 . The second flat surface 5b and the seat 24 are always in contact. The seat 24 only supports the second flat surface 5 b and does not prevent the second thrust member 5 from shifting or moving in the direction perpendicular to the center axis CL of the housing 11 . Both the first flat surface 3 b of the first thrust member 3 and the second flat surface 5 b of the second thrust member 5 are perpendicular to the central axis CL of the housing 11 . As described above, the end surface of the first shaft 15, the first flat surface 3b, the first concave surface 3a, the sphere 7, the second concave surface 5a, the second flat surface 5b, and the seat 24 are adjacent to each other in the direction of the central axis CL. Since the first flat surface 3b and the second flat surface 5b are arranged so as to be in constant contact with the member to which the first thrust member 3, the sphere 7 and the second thrust member 5 move in the direction perpendicular to the central axis line CL, the first flat surface 3b and the second flat surface 5b Misalignment or movement can be guided.

図4は、継手装置1およびこれに連結された第1軸15および第2軸16が往復移動するときの様子を示す模式図である。図4では継手装置1は模式的に描かれている。図4に示す例では、第1軸15は駆動源31に連結された駆動軸であり、第2軸16は往復ポンプ32に連結された従動軸であるが、本発明は図4の例に限定されない。 FIG. 4 is a schematic diagram showing how the joint device 1 and the first shaft 15 and the second shaft 16 connected thereto reciprocate. In FIG. 4 the joint device 1 is depicted schematically. In the example shown in FIG. 4, the first shaft 15 is the drive shaft connected to the drive source 31, and the second shaft 16 is the driven shaft connected to the reciprocating pump 32. Not limited.

図4に示すように、駆動源31と往復ポンプ32が互いに傾いている場合、往復運動中に、第2軸16は、継手装置1により第1軸15に対して傾くことができるので、第2軸16の動きが往復ポンプ32に拘束されることがなく、結果として往復ポンプ32のストロークを大きくできる。 As shown in FIG. 4, when the drive source 31 and the reciprocating pump 32 are tilted with respect to each other, the second shaft 16 can be tilted with respect to the first shaft 15 by the joint device 1 during the reciprocating motion. The movement of the two shafts 16 is not restricted by the reciprocating pump 32, and as a result the stroke of the reciprocating pump 32 can be increased.

図1に戻り、本実施形態では、第2スラスト部材5の上部には、円環状の掛け金27が嵌め込まれている。本実施形態の第2スラスト部材5は、複数の部材に分割された構造を有しており、掛け金27はこれら複数の部材の相対位置を固定するためのものである。一例では、第2スラスト部材5は、2つの半円環状部材から構成された2つ割り構造を有しており、これら2つの半円環状部材の相対位置は、掛け金27によって固定される。第2スラスト部材5は、3つ以上の部材に分割されてもよい。 Returning to FIG. 1, in this embodiment, an annular latch 27 is fitted in the upper portion of the second thrust member 5 . The second thrust member 5 of this embodiment has a structure divided into a plurality of members, and the latch 27 is for fixing the relative positions of these members. In one example, the second thrust member 5 has a split structure composed of two semi-annular members, and the relative position of these two semi-annular members is fixed by a latch 27 . The second thrust member 5 may be divided into three or more members.

ハウジング11は、その側壁に形成された開口部11bを有している。この開口部11bは、第1スラスト部材3および第2スラスト部材5のメンテナンスおよび/または組み立てなどの際に使用される。 Housing 11 has an opening 11b formed in its side wall. This opening 11b is used for maintenance and/or assembly of the first thrust member 3 and the second thrust member 5, or the like.

次に、上述のように構成された継手装置1を組み立てる方法の一実施形態を説明する。まず、第1軸15、第1スラスト部材3、および第2スラスト部材5がハウジング11から取り外されている状態で、第2軸16が固定された球体7をハウジング11の通孔11aを通じて内部空間10内に挿入する。第2スラスト部材5を構成する2つの半円環状部材を、ハウジング11の開口部11bから内部空間10に入れ、さらに球体7の上から掛け金27を2つの半円環状部材に嵌め込み、これにより2つの半円環状部材の相対位置を固定して第2スラスト部材5を構成する。次いで、第1スラスト部材3を、ハウジング11の開口部11bまたはねじ穴19を通じて内部空間10内に入れ、球体7上に置く。さらに、ハウジング11の全体をその中心軸線CLを中心に回転させ、第1スラスト部材3の第1平坦面3bが第1軸15の端面に接触するまで、ハウジング11のねじ穴19を第1軸15の雄ねじ部20に螺合させる。第1スラスト部材3の第1平坦面3bが第1軸15の端面に接触した状態で、ハウジング11の側壁に形成された第2ねじ穴11cに廻り止めねじ35をねじ込み、ハウジング11と第1軸15との相対位置を固定する。これにより、継手装置1の組み立てが完了する。 Next, an embodiment of a method for assembling the joint device 1 configured as described above will be described. First, with the first shaft 15, the first thrust member 3, and the second thrust member 5 removed from the housing 11, the sphere 7 to which the second shaft 16 is fixed is inserted through the through hole 11a of the housing 11 into the internal space. Insert in 10. Two semi-annular members constituting the second thrust member 5 are inserted into the internal space 10 from the opening 11b of the housing 11, and a latch 27 is fitted to the two semi-annular members from above the sphere 7, thereby The second thrust member 5 is constructed by fixing the relative positions of the two semi-annular members. Next, the first thrust member 3 is put into the internal space 10 through the opening 11 b of the housing 11 or the screw hole 19 and placed on the sphere 7 . Further, the entire housing 11 is rotated around its central axis CL, and the threaded hole 19 of the housing 11 is moved toward the first shaft until the first flat surface 3b of the first thrust member 3 contacts the end surface of the first shaft 15. 15 is screwed into the male screw portion 20 . With the first flat surface 3b of the first thrust member 3 in contact with the end surface of the first shaft 15, the anti-rotation screw 35 is screwed into the second screw hole 11c formed in the side wall of the housing 11, so that the housing 11 and the first shaft 15 are connected. The relative position with the axis 15 is fixed. This completes the assembly of the joint device 1 .

第1スラスト部材3および/または第2スラスト部材5を交換するときは、まず、ハウジング11の全体を反対方向に回転させて、第1スラスト部材3の第1平坦面3bを第1軸15の端面から離間させる。第1スラスト部材3は、ハウジング11の開口部11bから取り出すことができる。第2スラスト部材5を取り出すときは、まず、掛け金27を第2スラスト部材5から取り外す。そして、第2スラスト部材5を構成する2つの半円環状部材を、ハウジング11の開口部11bから取り出すことができる。 When replacing the first thrust member 3 and/or the second thrust member 5, first, the entire housing 11 is rotated in the opposite direction so that the first flat surface 3b of the first thrust member 3 is aligned with the first shaft 15. away from the end face. The first thrust member 3 can be taken out from the opening 11 b of the housing 11 . When removing the second thrust member 5 , first, the latch 27 is removed from the second thrust member 5 . Then, the two semi-annular members forming the second thrust member 5 can be removed from the opening 11 b of the housing 11 .

図5は、継手装置1の他の実施形態を示す断面図である。特に説明しない本実施形態の構成および動作は、図1乃至図4を参照して説明した実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。 FIG. 5 is a cross-sectional view showing another embodiment of the joint device 1. FIG. The configuration and operation of this embodiment, which are not specifically described, are the same as those of the embodiment described with reference to FIGS. 1 to 4, so redundant description thereof is omitted.

図5に示すように、本実施形態では、球体7はねじ構造により第2軸16に着脱可能に固定されている。より具体的には、球体7の軸部7bには雄ねじ40が形成されており、第2軸16の端面にはねじ穴42が形成されている。球体7の雄ねじ40を第2軸16のねじ穴42にねじ込むことにより、球体7を第2軸16に固定することができる。さらに、球体7の雄ねじ40を第2軸16のねじ穴42から外すことにより、球体7を第2軸16から離すことができる。 As shown in FIG. 5, in this embodiment, the ball 7 is detachably fixed to the second shaft 16 by a screw structure. More specifically, a male thread 40 is formed on the shaft portion 7b of the ball 7, and a threaded hole 42 is formed on the end surface of the second shaft 16. As shown in FIG. The ball 7 can be fixed to the second shaft 16 by screwing the external thread 40 of the ball 7 into the threaded hole 42 of the second shaft 16 . Furthermore, the ball 7 can be separated from the second shaft 16 by removing the external thread 40 of the ball 7 from the threaded hole 42 of the second shaft 16 .

図5に示す実施形態では、第2スラスト部材5は、単一の円環状の部材から構成されており、2つの半円環状部材を有していない。さらに、図1に示す掛け金27も設けられていない。 In the embodiment shown in FIG. 5, the second thrust member 5 consists of a single annular member and does not have two semi-annular members. Furthermore, the latch 27 shown in FIG. 1 is also not provided.

図5に示す実施形態に係る継手装置1を組み立てる方法の一実施形態を説明する。まず、第1軸15、第1スラスト部材3、および第2スラスト部材5がハウジング11から取り外され、球体7が第2軸16から取り外されている状態で、第2スラスト部材5および球体7をハウジング11の内部空間10内に入れる。次に、第2スラスト部材5が球体7と第2軸16との間に位置した状態で、球体7の雄ねじ40を第2軸16のねじ穴42にねじ込み、球体7を第2軸16に固定する。第1スラスト部材3を、ハウジング11の開口部11bまたはねじ穴19を通じて内部空間10内に入れ、球体7上に置く。さらに、ハウジング11の全体をその中心軸線CLを中心に回転させ、第1スラスト部材3の第1平坦面3bが第1軸15の端面に接触するまで、ハウジング11のねじ穴19を第1軸15の雄ねじ部20に螺合させる。第1スラスト部材3の第1平坦面3bが第1軸15の端面に接触した状態で、ハウジング11の側壁に形成された第2ねじ穴11cに廻り止めねじ35をねじ込み、ハウジング11と第1軸15との相対位置を固定する。これにより、継手装置1の組み立てが完了する。 An embodiment of a method for assembling the joint device 1 according to the embodiment shown in FIG. 5 will be described. First, the first shaft 15, the first thrust member 3, and the second thrust member 5 are removed from the housing 11, and the spherical body 7 is removed from the second shaft 16. Then, the second thrust member 5 and the spherical body 7 are removed. It is put in the internal space 10 of the housing 11 . Next, with the second thrust member 5 positioned between the sphere 7 and the second shaft 16, the external thread 40 of the sphere 7 is screwed into the screw hole 42 of the second shaft 16, and the sphere 7 is screwed onto the second shaft 16. fixed. The first thrust member 3 is put into the internal space 10 through the opening 11 b of the housing 11 or the screw hole 19 and placed on the sphere 7 . Further, the entire housing 11 is rotated around its central axis CL, and the threaded hole 19 of the housing 11 is moved toward the first shaft until the first flat surface 3b of the first thrust member 3 contacts the end surface of the first shaft 15. 15 is screwed into the male screw portion 20 . With the first flat surface 3b of the first thrust member 3 in contact with the end surface of the first shaft 15, the anti-rotation screw 35 is screwed into the second screw hole 11c formed in the side wall of the housing 11, so that the housing 11 and the first shaft 15 are connected. The relative position with the axis 15 is fixed. This completes the assembly of the joint device 1 .

第1スラスト部材3および/または第2スラスト部材5を交換するときは、まず、ハウジング11の全体を反対方向に回転させて、ハウジング11を第1軸15から切り離す。第1スラスト部材3は、ハウジング11の開口部11bまたはねじ穴19から取り出すことができる。第2スラスト部材5を取り出すときは、球体7の雄ねじ40を第2軸16のねじ穴42から外し、球体7を第2軸16から離す。そして、球体7をハウジング11から取り出し、さらに第2スラスト部材5をハウジング11から取り外す。 When replacing the first thrust member 3 and/or the second thrust member 5 , first, the entire housing 11 is rotated in the opposite direction to separate the housing 11 from the first shaft 15 . The first thrust member 3 can be taken out from the opening 11 b of the housing 11 or the threaded hole 19 . When removing the second thrust member 5 , the external thread 40 of the ball 7 is removed from the screw hole 42 of the second shaft 16 and the ball 7 is separated from the second shaft 16 . Then, the ball 7 is removed from the housing 11 and the second thrust member 5 is removed from the housing 11 .

上述した継手装置1の各実施形態は、液体水素、液化天然ガス、液化アンモニア、液体窒素、液化エチレンガス、液化石油ガスなどの液化ガスを移送するための往復ポンプと、駆動源とを連結する用途に適している。特に、図4に示すように、継手装置1は、駆動源31と往復ポンプ32との間に配置されているので、往復ポンプ32内の極低温の液化ガスが駆動源31を冷却(凍結)してしまうことを防止できる。 Each embodiment of the coupling device 1 described above connects a reciprocating pump for transferring liquefied gas such as liquid hydrogen, liquefied natural gas, liquefied ammonia, liquid nitrogen, liquefied ethylene gas, liquefied petroleum gas, and a drive source. suitable for the application. In particular, as shown in FIG. 4, the joint device 1 is arranged between the drive source 31 and the reciprocating pump 32, so that the cryogenic liquefied gas in the reciprocating pump 32 cools (freezes) the drive source 31. You can prevent it from happening.

上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうる。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲に解釈されるものである。 The above-described embodiments are described for the purpose of enabling a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention belongs to implement the present invention. Various modifications of the above embodiments can be made by those skilled in the art, and the technical idea of the present invention can be applied to other embodiments. Accordingly, the present invention is not limited to the described embodiments, but is to be construed in its broadest scope in accordance with the technical spirit defined by the claims.

1 継手装置
3 第1スラスト部材
3a 第1凹面
3b 第1平坦面
5 第2スラスト部材
5a 第2凹面
5b 第2平坦面
7 球体
7a 外面
10 内部空間
11 ハウジング
11a 通孔
11b 開口部
11c 第2ねじ穴
15 第1軸
16 第2軸
19 ねじ穴
20 雄ねじ部
24 座
27 掛け金
31 駆動源
32 往復ポンプ
35 廻り止めねじ
40 雄ねじ
42 ねじ穴
1 joint device 3 first thrust member 3a first concave surface 3b first flat surface 5 second thrust member 5a second concave surface 5b second flat surface 7 sphere 7a outer surface 10 internal space 11 housing 11a through hole 11b opening 11c second screw Hole 15 First shaft 16 Second shaft 19 Screw hole 20 Male threaded portion 24 Seat 27 Latch 31 Drive source 32 Reciprocating pump 35 Anti-rotation screw 40 Male screw 42 Screw hole

Claims (8)

駆動源と往復ポンプとを連結するための継手装置であって、
第1凹面を有する第1スラスト部材と、
第2凹面を有する第2スラスト部材と、
前記第1凹面と前記第2凹面とに挟まれた球体と、
前記第1スラスト部材、前記第2スラスト部材、および前記球体を収容する内部空間を有するハウジングを備え、
前記第1スラスト部材および前記第2スラスト部材は、前記ハウジングの中心軸線に沿って配列されており、
前記内部空間の幅は、前記第1スラスト部材、前記第2スラスト部材、および前記球体の幅よりも大きい、継手装置。
A coupling device for connecting a drive source and a reciprocating pump,
a first thrust member having a first concave surface;
a second thrust member having a second concave surface;
a sphere sandwiched between the first concave surface and the second concave surface;
a housing having an internal space that accommodates the first thrust member, the second thrust member, and the sphere;
The first thrust member and the second thrust member are arranged along the central axis of the housing,
The joint device, wherein the width of the internal space is greater than the widths of the first thrust member, the second thrust member, and the sphere.
前記第1凹面および前記第2凹面は、前記球体の外面と同じ曲率半径を有する窪んだ球面である、請求項1に記載の継手装置。 2. The coupling device of claim 1, wherein the first concave surface and the second concave surface are concave spherical surfaces having the same radius of curvature as the outer surface of the sphere. 前記第1スラスト部材、前記第2スラスト部材、および前記球体は、前記ハウジングの中心軸線に対して偏芯している、請求項1または2に記載の継手装置。 3. The joint device according to claim 1, wherein said first thrust member, said second thrust member, and said spherical body are eccentric with respect to the central axis of said housing. 前記第2スラスト部材は第2平坦面を有しており、前記ハウジングは、前記第2平坦面に面接触する平坦な座を有している、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の継手装置。 4. Any one of claims 1 to 3, wherein the second thrust member has a second planar surface and the housing has a planar seat in surface contact with the second planar surface. fitting device. 前記ハウジングは、前記駆動源および前記往復ポンプのうちの一方から延びる第1軸に固定され、
前記球体は、前記駆動源および前記往復ポンプのうちの他方から延びる第2軸に固定されている、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の継手装置。
the housing is fixed to a first shaft extending from one of the drive source and the reciprocating pump;
5. The coupling device according to any one of claims 1 to 4, wherein said ball is fixed to a second shaft extending from the other of said drive source and said reciprocating pump.
前記ハウジングは、前記内部空間に連通するねじ穴を有しており、
前記第1軸の外周面に形成された雄ねじ部は、前記ねじ穴に螺合されている、請求項5に記載の継手装置。
The housing has a screw hole communicating with the internal space,
6. The joint device according to claim 5, wherein a male threaded portion formed on the outer peripheral surface of said first shaft is screwed into said threaded hole.
前記第1スラスト部材は第1平坦面を有しており、前記第1平坦面は前記第1軸の端面に接触している、請求項6に記載の継手装置。 7. The joint arrangement of claim 6, wherein said first thrust member has a first planar surface, said first planar surface contacting an end surface of said first shaft. 前記第2スラスト部材は、複数の部材に分割された構造を有している、請求項1乃至7のいずれか一項に記載の継手装置。 The joint device according to any one of claims 1 to 7, wherein the second thrust member has a structure divided into a plurality of members.
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