JP3059401B2 - 一枚羽根羽根車を有する回転体およびその動釣合わせ方法 - Google Patents

一枚羽根羽根車を有する回転体およびその動釣合わせ方法

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JP3059401B2
JP3059401B2 JP9059936A JP5993697A JP3059401B2 JP 3059401 B2 JP3059401 B2 JP 3059401B2 JP 9059936 A JP9059936 A JP 9059936A JP 5993697 A JP5993697 A JP 5993697A JP 3059401 B2 JP3059401 B2 JP 3059401B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、一枚羽根羽根車を
有する回転体の動釣合わせに関するものである。
【0002】
【従来の技術】ゴミや土砂等の異物を多く含む汚水や汚
物を移送するためのポンプとして一枚羽根羽根車を有す
るポンプが汎用されている。このポンプの構造を図4を
参照して簡単に説明する。図4は、一枚羽根羽根車ポン
プのケーシングを縦に切り欠いた縦断面図である。図4
において、螺線状の一枚羽根10と羽根車ボス12が一
体的に形成されて一枚羽根羽根車14が構成される。こ
の一枚羽根羽根車14が回転軸16の一端に固定され
る。さらに、回転軸16の他端に駆動軸18に連結する
ための軸継手20が固定される。回転軸16は、円筒コ
ロ軸受22と玉軸受24により回転自在にケーシング2
6に支承されるとともに、一枚羽根羽根車14側でパッ
キン28により適宜に回転軸16とケーシング26の間
が水密構造とされる。さらに、一枚羽根羽根車14を囲
んで、渦巻ケーシング30が設けられている。
【0003】ところで、高速で回転される回転体にあっ
ては、軸心に対する偏心重量が大きいと振動の発生が激
しいことから、静釣合わせおよび動釣合せが行なわれる
必要があり、それも正確に調整がなされなければならな
い。
【0004】この釣合わせ操作は、まず一枚羽根羽根車
14と回転軸16を組み付けた回転体を、重力式釣合い
試験機もしくは動釣合い試験機に取り付けて、静不釣合
いの大きさと角度の情報を得る。かかる情報に基づい
て、羽根車ボス12の回転軸16側の端面の外周縁付近
を研削したりまたは釣合い鍾の溶接等が行なわれて、静
不釣合いが許容範囲となるように調整される。図5は、
従来の釣合わせを説明する図であり、(a)は一枚羽根
羽根車の正面図であり、(b)は羽根車ボスの回転軸側
の端面図である。図5に示すごとく、羽根車ボス12の
外周縁付近の端面の研削部32は、図5(a)の矢印F
側からフライス盤等によりなされなければならない。な
ぜならば、研削部32が外周縁に設けられまたは回転軸
16側の端面だけでなく一枚羽根羽根車14の汚水等に
晒される面にまで貫通して設けられると、この研削部3
2にゴミ等がひっ掛かる等の重大な不具合を生ずるため
である。
【0005】このようにして、静不釣合いが許容範囲内
となったら、次に動釣合い試験機で回転による振動的な
力や運動に関する動不釣合いの大きさと角度の情報を得
る。そして、この情報に基づいて、同様に羽根車ボス1
2をフライス盤により研削して動不釣合いが許容範囲内
となるように調整される。ここで、羽根車ボス12の回
転軸16側の端面の研削だけでは、不釣合いが許容範囲
内とならない場合は、一枚羽根10を研削して減肉しな
がら動釣合い調整をしなければならない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記した釣合い操作に
あっては、羽根車ボス12の端面を回転軸16側からフ
ライス盤で研削するためには、研削の度に動釣合い試験
機から回転体を取り外してフライス盤まで運搬しなけれ
ばならず、また研削後に再度運搬するとともに取り付け
て再び釣合い試験を行なわなければならず、その手間が
煩雑なものであった。特に、回転体を、動釣合い試験機
とフライス盤の間を何回も往復運搬する作業がわずらわ
しいものであった。さらに、羽根車ボス12の端面の研
削では許容範囲内とならずに一枚羽根10を減肉しなけ
ればならない場合は、一枚羽根10の形状が変化するこ
ととなり、ポンプ性能に直接影響を与えるために、最小
限に留める必要がある。
【0007】本発明は、上述のごとき従来の釣合い操作
に鑑みてなされたもので、簡単かつ精度良く釣合い操作
ができる一枚羽根羽根車を有する回転体およびその動釣
合わせ方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明の一枚羽根羽根車を有する回転体は、回転
軸の一端に一枚羽根羽根車を固定し、この一枚羽根羽根
車の前記回転軸側に静不釣合い重量を相殺する偏心重量
を有する偏心板を固定し、前記回転軸の他端に軸継手を
固定し、前記偏心板の外周縁を研削することと前記軸継
手の端面を穿孔することで動釣合い調整を二面修正によ
り行なって構成されている。
【0009】そして、前記偏心板を、前記一枚羽根羽根
車に対して前記回転軸回りに相対的に回転調整して固定
し得るように構成しても良い。
【0010】さらに、前記軸継手の外周縁にその端面に
穿孔し得る余肉部を設けて構成しても良い。
【0011】また、本発明の一枚羽根羽根車を有する回
転体の動釣合わせ方法は、一枚羽根羽根車を回転軸の一
端に固定するとともに前記一枚羽根羽根車の前記回転軸
側に静不釣合いが許容範囲内となるように偏心板を固定
し、前記回転軸の他端に軸継手を固定して一枚羽根羽根
車を有する回転体を構成し、この回転体の動釣合い調整
を前記偏心板の外周縁の研削と前記軸継手の端面の穿孔
とにより二面修正して行なう。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一枚羽根羽根車を
有する回転体およびその動釣合わせ方法を図1を参照し
て説明する。図1は、本発明の一枚羽根羽根車を有する
回転体を示し、(a)は動釣合い試験機に取り付けられ
た一枚羽根羽根車を有する回転体の正面図であり、
(b)は偏心板の(a)におけるB矢視図であり、
(c)は軸継手の(a)におけるC矢視図である。図1
において、図4と同じ部材には同じ符号を付けて重複す
る説明を省略する。
【0013】図1において、一枚羽根羽根車14の回転
軸16側の面に偏心板40がボルト等により固定され
る。この偏心板40は、回転軸16に対して寸法Lだけ
偏心して形成され、この偏心による偏心重量は、回転体
の最大静不釣合い重量を相殺し得るように設定される。
なお、一枚羽根羽根車14に対して偏心板40の偏心重
量の位置が相対的に調整できるように、図1にあっては
4本のボルトで偏心板40が固定されていて、90度の
ステップで調整でき、回転体の静不釣合い重量を相殺す
るのに最も好ましい位置に取り付け固定されることは勿
論である。また、回転軸16の他端には、軸継手42が
固定されるが、この軸継手42の外周径は継手として作
用するには必要以上に外径が大きく、その外周縁にその
端面に穿孔し得る幅を有するだけの余肉部が形成されて
いる。
【0014】かかる構成の回転体を動釣合い試験機50
に取り付けて駆動軸18により回転させると、動釣合い
試験機50の2つの軸受52、54に加わる振動が振動
測定部56と58の振動センサー60、62で検出さ
れ、この検出信号が演算装置64で演算されて、不釣合
い重量と基準点からの角度が表示装置66により表示さ
れる。これらの情報に基づいて、偏心板40の外周縁に
研削部40aを設けまたは穿設し、また軸継手42の余
肉部の端面に穿孔部42aを設けて、釣合い操作を行な
う。
【0015】本発明にあっては、偏心板40が最大静不
釣合い重量を相殺できる偏心重量を有するので、偏心板
40の外周縁を適宜に研削することで簡単に静釣合いを
図ることができる。そして、偏心板40と軸継手42の
研削および穿孔による2面修正により確実に不釣り合い
を解消することができ、従来のごとき一枚羽根羽根車1
4の減肉を必要とせず、動釣り合せ調整がポンプ性能に
悪影響を及ぼすことがない。さらに、偏心板40の外周
縁の研削および軸継手42の穿孔は、手で取り扱い易い
グラインダーおよびドリル等を用いてその場で作業を行
なうことができる。かかる作業をするために、回転体を
動釣合い試験機50から取り外せば良く、従来のごとく
回転体をフライス盤まで運搬する必要がなく、また運搬
するための時間がかからず、それだけ作業が容易である
とともに短時間で行なうことができる。
【0016】図2は、本発明の一枚羽根羽根車を有する
回転体に用いる偏心板の他の例であり、(a)は回転軸
側の端面を示し、(b)は(a)のD−D矢視断面拡大
図である。図2に示す偏心板80にあっては、これを固
定するボルト用の孔82,82…を多数設けることで、
一枚羽根羽根車14に対して偏心板80の偏心重量の位
置をより細かなステップで調整できるようにしたもので
ある。
【0017】図3は、本発明の一枚羽根羽根車を有する
回転体に用いる偏心板のさらに別の例であり、(a)は
回転軸側の端面を示し、(b)は(a)のE−E矢視断
面拡大図である。図3に示す偏心板90にあっては、ボ
ルト用の孔92,92…を回転軸16と同心円上の長孔
とすることで、一枚羽根羽根車14に対して偏心板90
の偏心重量の位置を連続的に調整できるようにされてい
る。
【0018】なお、一枚羽根羽根車14の回転軸側に偏
心板を固定する構造は、上記実施例のごとくボルトによ
る締め付けに限られず、溶接等により固定しても良い。
さらに、偏心板は充分な偏心重量を有するものであれば
良く、実施例のごとく外周縁の円の中心が回転軸の軸芯
から寸法Lだけ偏心したものに限られず、楕円形や同心
円上の外周縁に偏心重量を付加するための突部を付加し
たものであっても良い。
【0019】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の一枚羽根羽根車を有する回転体およびその動釣合わせ
方法は、以下のごとき格別な効果を奏する。
【0020】請求項1記載の一枚羽根羽根車を有する回
転体にあっては、羽根車が一枚羽根羽根車であって羽根
の形状から大きな静不釣合いおよび動不釣合いを生ずる
虞があるが、本発明の構造を採用することにより、偏心
板により静不釣合いを調整し、偏心板の外周縁を研削す
るとともに軸継手の余肉部の端面に穿孔することで、動
不釣合いを確実に調整することができる。そこで、偏心
板の調整により研削量を少なくすることができるととも
に一枚羽根を研削等する必要がなくてポンプ性能に悪影
響を与えることがない。しかも、回転体を動釣合い試験
機から取り外したその場で研削および穿孔等の作業を行
なうことができ、作業が簡単かつ効率的に行なうことが
できる。
【0021】そして、請求項2記載の一枚羽根羽根車を
有する回転体にあっては、偏心板を一枚羽根羽根車に対
して回転軸回りに相対的に回転調整して固定すること
で、静不釣合いの調整が容易である。
【0022】さらに、請求項3記載の一枚羽根羽根車を
有する回転体にあっては、軸継手の外周縁に余肉部を設
けたので、この余肉部の端面を穿孔して釣合いを図るこ
とができ、軸継手の強度等を何んら損なうことがない。
【0023】また、請求項4記載の一枚羽根羽根車を有
する回転体の動釣合わせ方法にあっては、回転体を動釣
合い試験機から取り外したその場で研削および穿孔を行
なうことができ、その作業が極めて簡単である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一枚羽根羽根車を有する回転体を示
し、(a)は動釣合い試験機に取り付けられた一枚羽根
羽根車を有する回転体の正面図であり、(b)は偏心板
の(a)におけるB矢視図であり、(c)は軸継手の
(a)におけるC矢視図である。
【図2】本発明の一枚羽根羽根車を有する回転体に用い
る偏心板の他の例であり、(a)は回転軸側の端面を示
し、(b)は(a)のD−D矢視断面拡大図である。
【図3】本発明の一枚羽根羽根車を有する回転体に用い
る偏心板のさらに別の例であり、(a)は回転軸側の端
面を示し、(b)は(a)のE−E矢視断面拡大図であ
る。
【図4】一枚羽根羽根車ポンプのケーシングを縦に切り
欠いた縦断面図である。
【図5】従来の釣合わせを説明する図であり、(a)は
一枚羽根羽根車の正面図であり、(b)は羽根車ボスの
回転軸側の端面図である。
【符号の説明】 14 一枚羽根羽根車 16 回転軸 40,80,90 偏心板 40a 研削部 42 軸継手 42a 穿孔部 50 動釣合い試験機
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F01D 25/00 F16D 1/02 F01D 25/16

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転軸の一端に一枚羽根羽根車を固定
    し、この一枚羽根羽根車の前記回転軸側に静不釣合い重
    量を相殺する偏心重量を有する偏心板を固定し、前記回
    転軸の他端に軸継手を固定し、前記偏心板の外周縁を研
    削することと前記軸継手の端面を穿孔することで動釣合
    い調整を二面修正により行なって構成したことを特徴と
    する一枚羽根羽根車を有する回転体。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の一枚羽根羽根車を有する
    回転体において、前記偏心板を、前記一枚羽根羽根車に
    対して前記回転軸回りに相対的に回転調整して固定し得
    るように構成したことを特徴とする一枚羽根羽根車を有
    する回転体。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の一枚羽根羽根車を有する
    回転体において、前記軸継手の外周縁にその端面に穿孔
    し得る余肉部を設けて構成したことを特徴とする一枚羽
    根羽根車を有する回転体。
  4. 【請求項4】 一枚羽根羽根車を回転軸の一端に固定す
    るとともに前記一枚羽根羽根車の前記回転軸側に静不釣
    合いが許容範囲内となるように偏心板を固定し、前記回
    転軸の他端に軸継手を固定して一枚羽根羽根車を有する
    回転体を構成し、この回転体の動釣合い調整を前記偏心
    板の外周縁の研削と前記軸継手の端面の穿孔とにより二
    面修正して行なうことを特徴とする一枚羽根羽根車を有
    する回転体の動釣合わせ方法。
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