JP2788186B2 - End cover structure - Google Patents

End cover structure

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JP2788186B2
JP2788186B2 JP8287794A JP8287794A JP2788186B2 JP 2788186 B2 JP2788186 B2 JP 2788186B2 JP 8287794 A JP8287794 A JP 8287794A JP 8287794 A JP8287794 A JP 8287794A JP 2788186 B2 JP2788186 B2 JP 2788186B2
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armor
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cover structure
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元重 水野
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  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、耐食性、耐摩耗性、耐
浸透性、耐熱性に優れたセラミックス製の遠心ポンプ、
ルーツ型ポンプ、液封式ポンプ、スクリュー型ポンプな
どの回転機器の端面をシールするため、あるいはセラミ
ックス製のバルブの回転部の端面をシールするために用
いられるエンドカバー構造体に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ceramic centrifugal pump having excellent corrosion resistance, wear resistance, penetration resistance and heat resistance.
The present invention relates to an end cover structure used for sealing an end face of a rotating device such as a roots pump, a liquid ring pump, a screw pump, or for sealing an end face of a rotating portion of a ceramic valve.

【0002】[0002]

【従来の技術】上記のような目的で使用される回転機器
のエンドカバー構造体としては、実開平2−24092
号公報に示されるように、ケーシングのインペラーが格
納される渦巻き室の開口側端面部においてインペラーの
背面側をシールするために、接液部を円板状のセラミッ
クス製とし、その外側を金属製部材で保護したものが知
られている。図8、図9はこのような従来の構成のエン
ドカバー構造体を示したものであって、セラミックス製
のエンドカバー1の中心部分にアール部2を介して円筒
状のボス部3を一体に設けるとともに、その外側に設け
られる金属製のアーマー4の中心部分にエンドカバー1
のボス部3からアール部2に至る外表面に対応して湾曲
させた外形状の接合部5を形成し、この接合部5とボス
部3およびアール部2との間を接着層6により接着した
構成としている。
2. Description of the Related Art An end cover structure of a rotary device used for the above purpose is disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 2-24092.
As shown in the publication, in order to seal the rear side of the impeller at the opening end face of the spiral chamber in which the impeller of the casing is stored, the liquid contact part is made of a disc-shaped ceramic, and the outside thereof is made of metal. The one protected by a member is known. FIGS. 8 and 9 show such an end cover structure having a conventional structure, in which a cylindrical boss portion 3 is integrated with a center portion of a ceramic end cover 1 via a round portion 2. The end cover 1 is provided at the center of the metal armor 4 provided outside the armor 4.
An outer joint portion 5 having a curved shape corresponding to the outer surface extending from the boss portion 3 to the round portion 2 is formed, and the joint portion 5 is bonded to the boss portion 3 and the round portion 2 with an adhesive layer 6. The configuration is as follows.

【0003】このような従来のエンドカバー構造体にお
いては、エンドカバー1とアーマー4が接着剤により接
着されているが、エンドカバー1の内径側にはエンドカ
バー1とシャフトをシールする軸封部材が装着されてお
り、エンドカバー1ののボス部3の端面にガスケット7
を介して固定環8をクランプリング9により保持し、更
にボルト10を締め付けることにより、固定環8をエンド
カバー1のボス部3の端面に圧着している。この場合、
アーマー4の接合部5はアーマー4の外径部11を支点と
して図の右方向に移動する方向に荷重が作用し、一方エ
ンドカバー1のボス部3にはエンドカバー1の外径部12
を支点として図の左方向に移動するため、接着層6には
軸方向の剪断力が発生し、この結果エンドカバー1のア
ール部2には引張応力が発生する。
In such a conventional end cover structure, the end cover 1 and the armor 4 are adhered by an adhesive, but a shaft sealing member for sealing the end cover 1 and the shaft is provided on the inner diameter side of the end cover 1. Is mounted on the end face of the boss 3 of the end cover 1.
The fixed ring 8 is held by the clamp ring 9 via the through hole, and the fixed ring 8 is further pressed against the end face of the boss 3 of the end cover 1 by tightening the bolt 10. in this case,
A load is applied to the joint 5 of the armor 4 in the direction of moving rightward in the figure with the outer diameter 11 of the armor 4 as a fulcrum, while the outer diameter 12 of the end cover 1 is applied to the boss 3 of the end cover 1.
As a result, the adhesive layer 6 moves in the left direction in the figure, so that an axial shearing force is generated in the adhesive layer 6, and as a result, a tensile stress is generated in the round portion 2 of the end cover 1.

【0004】またポンプに高温液を導入した場合には、
エンドカバー1が急熱され全体が熱膨張により拡径する
のに対して、接着されたアーマー4はエンドカバー1か
らの熱伝達により除々に昇温されるため、エンドカバー
1のボス部3がアーマー4に対して更に焼き嵌めされる
状態となり、エンドカバー1のアール部2の近傍に発生
する引張応力が増大する。
When high-temperature liquid is introduced into the pump,
While the end cover 1 is rapidly heated and the entire body expands in diameter due to thermal expansion, the temperature of the bonded armor 4 is gradually increased by heat transfer from the end cover 1. The armor 4 is further shrink-fitted, and the tensile stress generated near the round portion 2 of the end cover 1 increases.

【0005】更に、ポンプの圧力が高い場合には、エン
ドカバー1はエンドカバー1の外径部12を支点として図
の右方向に変位し、エンドカバー1のアール部2には引
張応力が発生する。
Further, when the pressure of the pump is high, the end cover 1 is displaced rightward in the drawing with the outer diameter portion 12 of the end cover 1 as a fulcrum, and a tensile stress is generated in the round portion 2 of the end cover 1. I do.

【0006】一方、ポンプを高温液の移送に供する場合
は、前記接着部の高温接着強度を増すために高温硬化型
接着剤により接着する必要がある。この場合、高温で硬
化した接着層6を有する接着品が常温に冷却されるに従
い、アーマー4の内周がエンドカバー1のボス部3の外
径を圧縮する焼き嵌め構成となる。これは金属製のアー
マー4がセラミックス製のエンドカバー1よりも熱膨張
係数が大きいためである。このとき、焼き嵌め力が作用
しないエンドカバー1の円板部とボス部3との境界のア
ール部2に、引張応力が発生する。
On the other hand, when the pump is used to transfer a high-temperature liquid, it is necessary to bond the bonding portion with a high-temperature curing adhesive in order to increase the high-temperature bonding strength of the bonding portion. In this case, as the adhesive product having the adhesive layer 6 cured at a high temperature is cooled to room temperature, the inner circumference of the armor 4 has a shrink fitting configuration in which the outer diameter of the boss 3 of the end cover 1 is compressed. This is because the metal armor 4 has a larger thermal expansion coefficient than the ceramic end cover 1. At this time, a tensile stress is generated at the round portion 2 at the boundary between the disk portion of the end cover 1 and the boss portion 3 where no shrink fitting force acts.

【0007】このように、ポンプがより過酷な使用条件
あるいは高温液に使用されるときには、セラミックス製
のエンドカバー1のアール部2に過大な引張応力が複合
的に作用し、甚だしい場合にはセラミックスの破損が発
生するという問題があった。またかかる不具合の回避の
ためにエンドカバー1のボス部3の軸方向長さを延長
し、アール部2または前記ボス部3の開口端部を避けて
金属製のアーマー4と接着する構成とすることもできる
が、部品寸法の拡大につながり好ましくない。一方、高
強度セラミックスを使用して発生応力に対する安全率を
向上させることも可能であるが、一般に高強度セラミッ
クスは高価であり、実用的ではなかった。
As described above, when the pump is used under severer operating conditions or a high-temperature liquid, an excessive tensile stress acts on the round portion 2 of the end cover 1 made of ceramics in a complex manner. There was a problem that the breakage of the device occurred. In order to avoid such a problem, the axial length of the boss portion 3 of the end cover 1 is extended, and the end cover 1 is bonded to the metal armor 4 avoiding the round portion 2 or the open end of the boss portion 3. Although it is possible to do so, it leads to an increase in the dimensions of parts, which is not preferable. On the other hand, it is possible to improve the safety factor against the generated stress by using high-strength ceramics, but high-strength ceramics are generally expensive and impractical.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した従来
の問題点を解決し、エンドカバーの寸法を大幅に増加さ
せることなく、また高価な高強度セラミックスを使用す
ることなく、軸封部の締め付けと、高温・高圧液のポン
プへの導入と、接着強度の高い高温硬化型接着剤の使用
とを可能としたセラミックス製のエンドカバー構造体を
提供することを目的とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and does not greatly increase the size of the end cover, and does not use expensive high-strength ceramics. It is an object of the present invention to provide a ceramic end cover structure capable of tightening, introducing a high-temperature and high-pressure liquid into a pump, and using a high-temperature curing adhesive having high adhesive strength.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めになされた本発明は、孔開き円盤の中心に円筒部が連
結された形状のエンドカバーの円筒部の外径に金属製部
材を接着したエンドカバー構造体において、この金属製
部材の内径に円周方向の溝と該溝に接する弾性層を設
け、前記弾性層とエンドカバーの外径との間に形成され
る隙間に接着剤を充填して接着剤をエンドカバーの外径
に固着させるとともに、この接着層の外径を金属製部材
の内径より大としたことを特徴とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is directed to an end cover having a shape in which a cylindrical portion is connected to the center of a perforated disk. In the bonded end cover structure, a circumferential groove and an elastic layer in contact with the groove are provided in the inner diameter of the metal member, and an adhesive is formed in a gap formed between the elastic layer and the outer diameter of the end cover. And the adhesive is fixed to the outer diameter of the end cover, and the outer diameter of the adhesive layer is larger than the inner diameter of the metal member.

【0010】なお、金属製部材がエンドカバーの円筒部
に対応する円筒部と円板部との2部材からなり、前記円
筒部と円板部をネジまたはバヨネット機構により係合さ
せ、更にこの係合部の隙間を弾性支持した構造とするこ
とが好ましい。また、弾性層および金属製部材の円筒部
と円板部との係合部の弾性支持が、シリコンゴム、ブタ
ジエンゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、発泡弗
素樹脂、チオコールを5当量以上含むエポキシ樹脂のい
ずれかからなることが好ましい。更に、接着剤が加熱硬
化型のエポキシ樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂
のいずれかからなることが好ましい。
The metal member is composed of a cylindrical portion corresponding to the cylindrical portion of the end cover and a disk portion, and the cylindrical portion and the disk portion are engaged by a screw or a bayonet mechanism. It is preferable to adopt a structure in which the gap between the joining portions is elastically supported. Further, the elastic layer and the elastic support of the engaging portion between the cylindrical portion and the disk portion of the metal member are made of silicon rubber, butadiene rubber, chloroprene rubber, nitrile rubber, foamed fluororesin, or epoxy resin containing 5 equivalents or more of thiochol. It is preferred to consist of either. Further, it is preferable that the adhesive is made of any one of a thermosetting epoxy resin, an acrylic resin, and a urethane resin.

【0011】[0011]

【作用】このように構成された本発明のエンドカバー構
造体においては、エンドカバーと金属製部材(アーマ
ー)とが接着剤により結合されており、軸封部品である
固定環をエンドカバー端面にガスケットを介してクラン
プリングにより圧着した場合、接着部には軸方向のスラ
スト力が発生するが、エンドカバーのアール部には過大
な引張応力が発生しない。またポンプに高温液を導入し
た場合は、エンドカバーのセラミックス製接液部が急熱
され寸法拡大するに対し、接着された金属部分は徐々に
昇温されるため、セラミックスの円筒部分が更に焼き嵌
めされる状態となるが、本発明ではエンドカバーのアー
ル部近傍に発生する引張応力を抑制できる。
In the end cover structure of the present invention thus constituted, the end cover and the metal member (armor) are joined by an adhesive, and a fixed ring as a shaft sealing part is attached to the end face of the end cover. When pressure bonding is performed by a clamp ring via a gasket, an axial thrust force is generated at the bonding portion, but no excessive tensile stress is generated at the round portion of the end cover. In addition, when a high-temperature liquid is introduced into the pump, the ceramic liquid-contacting part of the end cover is rapidly heated and the dimensions are enlarged, whereas the bonded metal part is gradually heated, so that the ceramic cylindrical part is further baked. Although it is in the state of being fitted, the present invention can suppress the tensile stress generated near the round portion of the end cover.

【0012】更にポンプの圧力が高い場合には、エンド
カバーが外周コーナー部を支点として変位しても、エン
ドカバーのアール部近傍に発生する引張応力を抑制でき
る。また、ポンプを高温液の移送に供する場合には、接
着部の強度を増すために高温硬化型接着剤により接着す
る必要があるが、高温で硬化した接着層を有する接着品
が常温に冷却されるに従い金属部分の内周がセラミック
ス部分の外周を圧縮するいわゆる焼き嵌め構成となるこ
とに対しても、引張応力を抑制できる。このようにより
過酷な使用条件におかれたり高温液に使用される場合に
も、エンドカバーのアール部近傍に発生する引張応力を
緩和し、かかる不具合を回避するために部品寸法を拡大
したり、高価な高強度セラミックスを使用する必要がな
い。
Further, when the pressure of the pump is high, even if the end cover is displaced about the outer peripheral corner portion as a fulcrum, the tensile stress generated near the round portion of the end cover can be suppressed. When the pump is used to transfer a high-temperature liquid, it is necessary to bond with a high-temperature curing type adhesive in order to increase the strength of the bonding portion, but the bonded product having the bonding layer cured at high temperature is cooled to room temperature. Accordingly, the tensile stress can be suppressed even when the inner periphery of the metal portion has a so-called shrink-fit configuration in which the outer periphery of the ceramic portion is compressed. Thus, even when used under severer operating conditions or used in high-temperature liquids, the tensile stress generated near the round part of the end cover is relaxed, and the dimensions of the parts are enlarged to avoid such defects, There is no need to use expensive high-strength ceramics.

【0013】[0013]

【実施例】以下に本発明を図示の実施例によって更に詳
細に説明する。図1は実施例のエンドカバー構造耐の中
央縦断面図である。図中、1はセラミックス製のエンド
カバーであり、円板の中心に円筒部であるボス部3が連
結された形状をしている。金属製部材としてのアーマー
4の内径には円周方向の溝13が形成されており、その内
面にシリコンゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴ
ム、ニトリルゴム、発泡弗素樹脂、チオコールを5当量
以上含むエポキシ樹脂のいずれかから選択された弾性層
14を設けてある。この弾性層14は、前記種類の弾性体の
溶剤等によるエマルジョンを吹きつけまたは筆塗りまた
は流動浸漬した後、それぞれの硬化仕様に従ってアーマ
ー4の内径に付着させる。また、前記弾性体からなるシ
ートをアーマー4の内径に接着させてもよい。このと
き、アーマー4の内径は前記弾性体を強固に接着させる
ためにサンドブラストなどにより表面を粗面としておく
ことが好ましい。さらにエンドカバー1の外径側の軸方
向端面とアーマー4の軸方向端面とを緩衝材15を介在さ
せ圧着した後、エンドカバー1のボス部3とアーマー4
の隙間にエポキシ樹脂、ウレタン樹脂などから選択され
た樹脂を注入し、接合する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in more detail with reference to the illustrated embodiments. FIG. 1 is a central longitudinal sectional view of the end cover structure of the embodiment. In the drawing, reference numeral 1 denotes an end cover made of ceramics, which has a shape in which a boss 3 which is a cylindrical portion is connected to the center of a disk. A circumferential groove 13 is formed in the inner diameter of the armor 4 as a metal member, and silicon rubber, butadiene rubber, chloroprene rubber, nitrile rubber, foamed fluororesin, and epoxy resin containing at least 5 equivalents of thiocol are formed on the inner surface thereof. Elastic layer selected from any of
14 are provided. The elastic layer 14 is applied to the inner diameter of the armor 4 according to the respective hardening specifications after spraying, brush-painting or fluid-immersing an emulsion of the above-mentioned kind of elastic body with a solvent or the like. Further, a sheet made of the elastic body may be bonded to the inner diameter of the armor 4. At this time, the inner diameter of the armor 4 is preferably roughened by sandblasting or the like in order to firmly adhere the elastic body. Further, after the axial end face of the outer diameter side of the end cover 1 and the axial end face of the armor 4 are press-fitted with the cushioning material 15 interposed therebetween, the boss portion 3 of the end cover 1 and the armor 4
A resin selected from an epoxy resin, a urethane resin, or the like is injected into the gap, and joined.

【0014】ここで弾性層14の作用を説明すると、アー
マー4の熱膨張率がエンドカバー1より大である材料を
選択した場合、接着層6は例えばエポキシ系の場合は10
0 ℃以上に加熱し硬化させるため、硬化処理温度におい
てはアーマー4はエンドカバー1より拡径しており、従
って樹脂が未充填の状態の硬化処理温度時の接着層隙間
は常温時の接着層隙間よりも大となる。このため樹脂を
注入し、硬化処理温度において樹脂を硬化させた後、エ
ンドカバー1とアーマー4を常温に冷却すると、接着層
隙間が縮小することによる焼き嵌め力がエンドカバー1
のボス部3の外径に作用する。このため、エンドカバー
1のアール部2に引張応力が作用し、他の使用条件が付
加されるとこの引張応力が著しく増大し、セラミックス
製のエンドカバー1が破損する。これに対して本発明で
は弾性層14が前記の接着層隙間が縮小する分だけ収縮す
ることで焼き嵌め力を低下させ、エンドカバー1のアー
ル部2に作用する引張応力を低減できる。この結果、本
発明のエンドカバー構造体は使用状態における温度、圧
力、軸封部の締め付けの不均一などの条件が相乗的に付
加されても、前記引張応力の拡大がなく安全に使用する
ことができる。
The function of the elastic layer 14 will now be described. When a material having a coefficient of thermal expansion of the armor 4 larger than that of the end cover 1 is selected, the adhesive layer 6 is made of, for example, epoxy-based material.
Since the armor 4 is heated and hardened to 0 ° C. or more at the curing processing temperature, the diameter of the armor 4 is larger than that of the end cover 1. It is larger than the gap. For this reason, after the resin is injected and the resin is cured at the curing treatment temperature, the end cover 1 and the armor 4 are cooled to room temperature.
Acts on the outer diameter of the boss portion 3 of the boss. For this reason, a tensile stress acts on the round portion 2 of the end cover 1, and when other use conditions are added, the tensile stress increases remarkably, and the ceramic end cover 1 is damaged. On the other hand, in the present invention, the shrink-fitting force is reduced by the elastic layer 14 contracting by the amount corresponding to the reduction of the adhesive layer gap, and the tensile stress acting on the round portion 2 of the end cover 1 can be reduced. As a result, the end cover structure of the present invention can be used safely without expansion of the tensile stress even when conditions such as temperature, pressure, and uneven tightening of the shaft seal portion in the use state are added synergistically. Can be.

【0015】図1に示されるOリング16は、エンドカバ
ー1のボス部3とアーマー4の隙間にエポキシ樹脂、ウ
レタン樹脂などを注入する際に、樹脂が必要接着部以外
に漏洩しないようにし、かつ接着層6の樹脂が気泡や空
洞部がないように充填するために設置することが好まし
い。またエンドカバー1のアール部2には前記のように
引張応力が作用し、接着部と非接着部との境界で応力集
中が発生し易いためと、エンドカバー1とアーマー4の
軸方向にも熱膨張率の違いにより引張応力が作用するた
め、接着層6をエンドカバー1のボス部3の外周のみで
はなく、アール部2の外径側及び前記ボス部3に連結さ
れた円板部の端面まで延長することが好ましい。またエ
ンドカバー1とアーマー4の外径の圧着面には雰囲気に
よる緩衝材15の腐食や、エンドカバー1とアーマー4の
内径に液などが浸透しないように、シリコンシーラント
などからなるシール材17を塗布してある。
The O-ring 16 shown in FIG. 1 prevents the resin from leaking to a portion other than the necessary bonding portion when an epoxy resin, a urethane resin, or the like is injected into a gap between the boss 3 of the end cover 1 and the armor 4. In addition, it is preferable to install the adhesive layer 6 so that the resin is filled without bubbles or voids. Further, the tensile stress acts on the round portion 2 of the end cover 1 as described above, and stress concentration is likely to occur at the boundary between the bonded portion and the non-bonded portion. Since the tensile stress acts due to the difference in the thermal expansion coefficient, the adhesive layer 6 is formed not only on the outer periphery of the boss portion 3 of the end cover 1 but also on the outer diameter side of the round portion 2 and the disk portion connected to the boss portion 3. It is preferable to extend to the end face. Also, a sealing material 17 made of a silicone sealant or the like is provided on the outer diameter crimping surfaces of the end cover 1 and the armor 4 so that the buffer material 15 does not corrode due to the atmosphere and liquid does not penetrate into the inner diameter of the end cover 1 and the armor 4. It has been applied.

【0016】図2は本発明の実施例を更に詳細に示す断
面図であり、溝の少なくとも一方に、溝の深さの15〜70
%の厚みの弾性層14を設けてある。この理由は、弾性層
14を70%以上にすると焼き嵌め応力の低減効果は増大す
るが、エンドカバー1とアーマー4の相対的ずれが発生
し、また15%以下では焼き嵌め応力の低減効果が小とな
るためである。また、溝はネジのように連続したもので
も、Oリング溝のように独立したものでもよいが、接着
層6の外径がアーマー4の内径より大、すなわち図2の
*寸法を確保することが必要である。この理由は、エン
ドカバー1のボス部3に軸封部品を取り付けた場合、前
記のように接着層6に作用する軸方向剪断力に対し、エ
ンドカバー1とアーマー4が分離しないようにするため
である。
FIG. 2 is a sectional view showing an embodiment of the present invention in more detail, wherein at least one of the grooves has a depth of 15-70.
% Elastic layer 14 is provided. The reason for this is that the elastic layer
When 14 is set to 70% or more, the shrink fitting stress reduction effect increases, but the relative displacement between the end cover 1 and the armor 4 occurs, and when it is 15% or less, the shrink fitting stress reduction effect becomes small. . The groove may be continuous like a screw or independent like an O-ring groove. The outer diameter of the adhesive layer 6 must be larger than the inner diameter of the armor 4, that is, ensure the * dimension in FIG. is required. The reason is that when the shaft sealing part is attached to the boss portion 3 of the end cover 1, the end cover 1 and the armor 4 are not separated from each other due to the axial shearing force acting on the adhesive layer 6 as described above. It is.

【0017】エンドカバー1とアーマー4の接着硬化時
の寸法差に起因する焼き嵌め応力を低減するためには、
前記接着層6をエンドカバー1に設置してもよく、また
エンドカバー1とアーマー4の両方に設置してもよい
が、弾性層14が設置される部分は弾性効果を確実に制御
するため、機械加工された円周方向溝とする必要があ
る。図3は別の実施例を示す断面図であり、エンドカバ
ー1のボス部3の外径に設置する円周方向溝18を断面に
エッジのない形状として応力集中を低減している。また
図3に示すように、アーマー4の内径はサンドブラス
ト、薬品処理等により接着層6を固着させるためのアン
カーを形成してもよく、更に接着層6を気泡なく完全に
樹脂が充填された状態とするために、複数の樹脂注入口
23を設け、注入した樹脂が接着層6の図3における右端
面から排出されることが確認できるようにすることが好
ましい。
In order to reduce shrinkage stress due to a dimensional difference between the end cover 1 and the armor 4 at the time of bonding and curing,
The adhesive layer 6 may be provided on the end cover 1 or on both the end cover 1 and the armor 4. However, since the portion where the elastic layer 14 is provided reliably controls the elastic effect, It must be a machined circumferential groove. FIG. 3 is a cross-sectional view showing another embodiment, in which the circumferential groove 18 provided on the outer diameter of the boss 3 of the end cover 1 has a shape having no edge in the cross section to reduce stress concentration. Further, as shown in FIG. 3, the inner diameter of the armor 4 may form an anchor for fixing the adhesive layer 6 by sandblasting, chemical treatment, or the like, and further the adhesive layer 6 is completely filled with resin without bubbles. And to have multiple resin inlets
It is preferable to provide 23 so that it can be confirmed that the injected resin is discharged from the right end face of the adhesive layer 6 in FIG.

【0018】図4は更に好ましい実施例を示す断面図で
ある。通常、エンドカバー1のボス部3に軸封部品を取
り付ける場合、固定環8の当接面の径と固定環8を固定
するネジのピッチ径の差(図4の*)により、固定環8
を締め付けた場合にエンドカバー1のボス部3に矢印で
示す曲げモーメントが作用する。そして大きな締め付け
力を必要とする場合や偏って締め付けた場合、この曲げ
モーメントによりアール部2に発生する引張応力が増大
し、エンドカバー1を損傷する場合がある。これを防止
するため、図4の実施例ではアーマー4の内径側を円筒
型部分19に分割し、この円筒型部分19をまずエンドカバ
ー1と接合したのち、更にアーマー4と機械的に結合す
る。円筒型部分19は肉薄である方が焼き嵌め力による塑
性変形によって焼き嵌め応力を低減でき、部分安定化ジ
ルコニアなど強度と弾性のあるセラミックスとしてもよ
い。また前記(段落0015)の理由により、円筒型部
分19は断面をL字状とすることが好ましい。
FIG. 4 is a sectional view showing a further preferred embodiment. Normally, when attaching the shaft sealing part to the boss portion 3 of the end cover 1, the fixed ring 8 is determined by the difference between the diameter of the contact surface of the fixed ring 8 and the pitch diameter of the screw for fixing the fixed ring 8 (* in FIG. 4).
Is tightened, a bending moment indicated by an arrow acts on the boss 3 of the end cover 1. When a large tightening force is required or when uneven tightening is performed, the bending stress increases the tensile stress generated in the round portion 2 and may damage the end cover 1. In order to prevent this, in the embodiment of FIG. 4, the inner diameter side of the armor 4 is divided into a cylindrical portion 19, and this cylindrical portion 19 is first joined to the end cover 1 and then mechanically connected to the armor 4. . When the cylindrical portion 19 is thinner, shrink-fit stress can be reduced by plastic deformation due to shrink-fitting force, and a ceramic having high strength and elasticity such as partially stabilized zirconia may be used. Further, for the reason described in (paragraph 0015), it is preferable that the cross section of the cylindrical portion 19 is L-shaped.

【0019】アーマー4と円筒型部分19の結合は、ネジ
結合またはバヨネット結合とすることが好ましく、バヨ
ネット結合の場合のエンドカバー構造体の中央縦断面図
を図5に示す。バヨネット部22における円筒型部分19及
び対応するアーマー4はそれぞれ図6、図7に示すよう
に円周方向に分割された複数のかみ合い部により構成さ
れている。
The connection between the armor 4 and the cylindrical portion 19 is preferably a screw connection or a bayonet connection. FIG. 5 shows a central longitudinal sectional view of the end cover structure in the case of the bayonet connection. As shown in FIGS. 6 and 7, the cylindrical portion 19 and the corresponding armor 4 in the bayonet portion 22 are each constituted by a plurality of engaging portions divided in the circumferential direction.

【0020】またアーマー4と円筒型部分19の結合部
は、エンドカバー1のボス部3に発生する曲げモーメン
トをさらに低減させるために、0.02〜0.5mm の隙間を設
けることが好ましい。また円筒型部分19とアーマー4の
軸方向、径方向のずれを防止するためと、雰囲気による
エンドカバー1とアーマー4の内部の腐食を防止するた
めに、シリコンゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴ
ム、ニトリルゴム、発泡弗素樹脂、チオコールを5当量
以上含むエポキシ樹脂などの弾性のある樹脂を充填する
ことが好ましい。また、円筒型部分19とアーマー4の係
合部に嵌合部を設ける場合には、アーマー4の外径部分
を支点としてアーマー4が軸方向へ変位することによ
り、アーマー4の内径が縮径し嵌合部の外径より円筒型
部分19を外径方向から内径方向へ圧縮することを防止す
るために、図5に20として示すようにアールを付けるこ
とがよい。また、エンドカバー1とアーマー4は外径部
分では一体であることが、エンドカバー構造体を別の部
品に結合する際の組立、調整を容易とするために望まし
い。この目的のためには、アーマー4の外径部において
エンドカバー1の外径に嵌合するよう、アーマー4を軸
方向に延長しさらにスナップリング21にて固定すること
がよい。
The joint between the armor 4 and the cylindrical portion 19 is preferably provided with a gap of 0.02 to 0.5 mm in order to further reduce the bending moment generated in the boss 3 of the end cover 1. Silicon rubber, butadiene rubber, chloroprene rubber, and nitrile are used to prevent axial and radial displacement between the cylindrical portion 19 and the armor 4 and to prevent corrosion of the end cover 1 and the inside of the armor 4 due to the atmosphere. It is preferable to fill an elastic resin such as rubber, foamed fluororesin, or epoxy resin containing 5 equivalents or more of thiochol. When a fitting portion is provided at the engagement portion between the cylindrical portion 19 and the armor 4, the inner diameter of the armor 4 is reduced by displacing the armor 4 in the axial direction with the outer diameter portion of the armor 4 as a fulcrum. In order to prevent the cylindrical portion 19 from being compressed from the outer diameter to the inner diameter from the outer diameter of the fitting portion, it is preferable to add a radius as shown in FIG. In addition, it is desirable that the end cover 1 and the armor 4 are integrated at the outer diameter portion in order to facilitate assembly and adjustment when connecting the end cover structure to another component. For this purpose, it is preferable to extend the armor 4 in the axial direction so as to fit the outer diameter of the armor 4 with the outer diameter of the end cover 1, and to fix the armor 4 with a snap ring 21.

【0021】以上に説明した本発明の効果を確認するた
めに、150 ℃で硬化するエポキシ樹脂を採用した従来構
造のエンドカバー構造体と、弾性層を0.2mm のブタジ
エンゴムとしたエンドカバー構造体と、さらにアーマ
ーを分割構造としたエンドカバー構造体とを製作し
た。これらを図8に示すようにポンプに取付け、更に締
め付けボルトにより固定環をエンドカバーに20N−mの
トルクで取り付けた後、ポンプ内に0.5 MPaの高温液
を導入し、どの温度のときにエンドカバーが破損するか
を確認した。この結果、の従来構造のエンドカバー構
造体は温度差120 ℃の液を導入したときに破損したが、
の弾性層を設けたエンドカバー構造体は温度差160 ℃
の液を導入しても破損がなく、またのアーマーを分割
したエンドカバー構造体はさらに圧力を1MPaに増加
しても破損がなかった。
In order to confirm the effects of the present invention described above, an end cover structure having a conventional structure employing an epoxy resin which is cured at 150 ° C., and an end cover structure having an elastic layer of 0.2 mm butadiene rubber. And an end cover structure in which armor is divided. After attaching them to the pump as shown in FIG. 8 and further attaching the fixing ring to the end cover with a tightening bolt with a torque of 20 N-m, a high-temperature liquid of 0.5 MPa was introduced into the pump, The cover was checked for damage. As a result, the end cover structure of the conventional structure was damaged when a liquid having a temperature difference of 120 ° C. was introduced,
Temperature difference 160 ° C
No damage was observed even when the liquid was introduced, and the end cover structure obtained by dividing the armor was not damaged even when the pressure was further increased to 1 MPa.

【0022】[0022]

【発明の効果】以上に説明したように、本発明のエンド
カバー構造体は、エンドカバーのアール部の近傍に発生
する引張応力を抑制することができ、部品寸法を拡大し
たり、高価な高強度セラミックスを使用することなく、
過酷な使用条件に耐えることができる。なお、以上の説
明はポンプケーシングの渦巻き室の一端をシールするエ
ンドカバーの実施例を中心として行ったが、セラミック
ス製のバルブ類の回転軸部分をシールするためのエンド
カバー構造体にも適用することができる。
As described above, the end cover structure of the present invention can suppress the tensile stress generated in the vicinity of the round portion of the end cover, and can increase the size of parts and increase the cost of high cost. Without using high-strength ceramics
It can withstand harsh use conditions. Although the above description has been made mainly on the embodiment of the end cover for sealing one end of the spiral chamber of the pump casing, the present invention is also applied to an end cover structure for sealing a rotating shaft portion of ceramic valves and the like. be able to.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施例を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施例を示す断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3の実施例を示す断面図である。FIG. 3 is a sectional view showing a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第4の実施例を示す断面図である。FIG. 4 is a sectional view showing a fourth embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第5の実施例を示す断面図である。FIG. 5 is a sectional view showing a fifth embodiment of the present invention.

【図6】第5の実施例の金具を示す正面図である。FIG. 6 is a front view showing a fitting according to a fifth embodiment.

【図7】第5の実施例の金具を示す正面図である。FIG. 7 is a front view showing a fitting according to a fifth embodiment.

【図8】従来例の要部を示す断面図である。FIG. 8 is a sectional view showing a main part of a conventional example.

【図9】従来例を示す部分断面図である。FIG. 9 is a partial sectional view showing a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 エンドカバー、2 アール部、3 ボス部、4 ア
ーマー、5 接合部、6 接着層、7 ガスケット、8
固定環、9 クランプリング、10 ボルト、11 アー
マーの外径部、12 エンドカバーの外径部、13 溝、14
弾性層、15緩衝材、16 Oリング、17 シール材、18
円周方向溝、19 円筒型部分、20アール、21 スナッ
プリング、22 バヨネット部、23 樹脂注入口
1 end cover, 2 ares, 3 boss, 4 armor, 5 joints, 6 adhesive layer, 7 gasket, 8
Fixing ring, 9 clamp ring, 10 bolt, 11 armor outer diameter, 12 end cover outer diameter, 13 groove, 14
Elastic layer, 15 cushioning material, 16 O-ring, 17 sealing material, 18
Circumferential groove, 19 cylindrical part, 20 ares, 21 snap ring, 22 bayonet part, 23 resin inlet

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F04D 7/06 F04D 29/42──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) F04D 7/06 F04D 29/42

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 孔開き円盤の中心に円筒部が連結された
形状のセラミックス製のエンドカバーの円筒部の外径に
金属製部材を接着したエンドカバー構造体において、こ
の金属製部材の内径に円周方向の溝と該溝に接する弾性
層を設け、前記弾性層とエンドカバーの外径との間に形
成される隙間に接着剤を充填して接着剤をエンドカバー
の外径に固着させるとともに、この接着層の外径を金属
製部材の内径より大としたことを特徴とするエンドカバ
ー構造体。
1. An end cover structure in which a metal member is bonded to the outer diameter of a cylindrical portion of a ceramic end cover in which a cylindrical portion is connected to the center of a perforated disk. A circumferential groove and an elastic layer in contact with the groove are provided, and a gap formed between the elastic layer and the outer diameter of the end cover is filled with an adhesive to fix the adhesive to the outer diameter of the end cover. And an outer diameter of the adhesive layer is larger than an inner diameter of the metal member.
【請求項2】 金属製部材がエンドカバーの円筒部に対
応する円筒部と円板部との2部材からなり、前記円筒部
と円板部をネジまたはバヨネットにより係合させ、更に
この係合部の隙間を弾性支持したことを特徴とする請求
項1に記載のエンドカバー構造体。
2. A metal member comprising two members, a cylindrical portion corresponding to a cylindrical portion of an end cover and a disk portion, wherein said cylindrical portion and said disk portion are engaged by a screw or a bayonet. The end cover structure according to claim 1, wherein the gap between the portions is elastically supported.
【請求項3】 弾性層および金属製部材の円筒部と円板
部との係合部の弾性支持がシリコンゴム、ブタジエンゴ
ム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、発泡弗素樹脂、
チオコールを5当量以上含むエポキシ樹脂のいずれかか
らなる請求項1または2に記載のエンドカバー構造体。
3. The elastic layer and the elastic support of the engaging portion between the cylindrical portion and the disk portion of the metal member are made of silicon rubber, butadiene rubber, chloroprene rubber, nitrile rubber, foamed fluororesin,
The end cover structure according to claim 1, comprising an epoxy resin containing 5 equivalents or more of thiochol.
【請求項4】 接着剤が加熱硬化型のエポキシ樹脂、ア
クリル系樹脂、ウレタン系樹脂のいずれかからなる請求
項1に記載のエンドカバー構造体。
4. The end cover structure according to claim 1, wherein the adhesive is made of one of a thermosetting epoxy resin, an acrylic resin, and a urethane resin.
【請求項5】 ターボ機械のケーシングの渦巻き室の一
端をシールするエンドカバーに用いられる請求項1に記
載のエンドカバー構造体。
5. The end cover structure according to claim 1, wherein the end cover structure is used for an end cover for sealing one end of a spiral chamber of a casing of a turbomachine.
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