JP6655426B2 - Suction bellmouth, vertical shaft pump, and method of manufacturing suction bellmouth - Google Patents
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本発明は、羽根車を有し、この羽根車から吐き出される流れが主軸の中心線を軸とする円すい面内にある立軸ポンプにおいて、吸込ベルマウス及び立軸ポンプ、吸込ベルマウスの製造方法に関するものである。 The present invention relates to a suction bell mouth, a vertical pump, and a method of manufacturing a suction bell mouth in a vertical shaft pump having an impeller, and a flow discharged from the impeller is within a conical surface about the center line of the main shaft. It is.
立軸ポンプは、吸込水槽内に向けて鉛直方向に延びる揚水管と、この揚水管の上部が水平方向に沿って屈曲するベンド管とを有している。そして、回転軸は、上部から揚水管内に挿通され、下部に羽根車が固定されている。従って、揚水管の下端開口を流体に沈めた状態で、駆動モータにより回転軸を駆動回転すると、羽根車が回転することで流体が揚水管内に流入し、流路内を上方に揚水されてベンド管を通って排出される。 The vertical shaft pump has a water pump that extends vertically into the suction water tank, and a bend pipe whose upper part is bent along the horizontal direction. The rotating shaft is inserted into the pumping pipe from the upper part, and the impeller is fixed to the lower part. Therefore, when the rotary shaft is driven and rotated by the drive motor in a state where the lower end opening of the pumping pipe is submerged in the fluid, the fluid flows into the pumping pipe by rotating the impeller, and is pumped upward in the flow path to bend. Discharged through a tube.
この立軸ポンプにおける吸込ベルマウスは、形状が複雑であるために鋳造により製作されることが多い。ところが、吸込ベルマウスを鋳造により製作すると、製造コストの増加や製造期間の長期化を招いてしまう。そのため、吸込ベルマウスを板金により製作するものとして、例えば、下記特許文献に記載されたものがある。 The suction bell mouth of the vertical shaft pump is often manufactured by casting because of its complicated shape. However, when the suction bell mouth is manufactured by casting, the manufacturing cost is increased and the manufacturing period is lengthened. For this reason, the suction bell mouth is manufactured by sheet metal, for example, as described in the following patent document.
上述した特許文献1に記載されたポンプは、長尺の板金を溶接により中空円錐台形状に接合して複数のリング部材を製作し、この中空円錐台形状をなす複数のリング部材をベルマウス形状に接合して吸込ベルを製造するものである。ところが、長尺の板金により製作した複数のリング部材を接合して吸込ベルを製造すると、各リング部材の接合部にエッジ(段差)が生じ、内部に流入した流体が吸込ベルマウスの内面に沿って流れるとき、このエッジ部で剥離が生じてしまい、流体の流れが不均一となってしまう。また、特許文献2に記載されたポンプは、筒状に形成した金属板材をスピニングプレス加工によって断面湾曲形状に形成してなる吸込ベルマウスを設けたものである。ところが、スピニングプレス加工は、成形型や加工ローラなどが必要となり、加工コストが大幅に増加してしまう。また、軸方向に長い吸込ベルマウスをスピニングプレス加工した場合、加工が困難となるおそれがある。 The pump described in Patent Literature 1 described above has a plurality of ring members manufactured by welding a long sheet metal into a hollow truncated cone shape by welding, and the plurality of ring members forming the hollow truncated cone shape are formed in a bell mouth shape. To produce a suction bell. However, when a suction bell is manufactured by joining a plurality of ring members made of a long sheet metal, an edge (step) occurs at a joint portion of each ring member, and the fluid flowing into the inside of the suction bell mouth is formed along the inner surface of the suction bell mouth. When the fluid flows, the peeling occurs at the edge portion, and the fluid flow becomes uneven. The pump described in Patent Literature 2 is provided with a suction bell mouth formed by forming a cylindrical metal plate into a curved cross section by spinning press processing. However, the spinning press processing requires a forming die and a processing roller, and the processing cost is greatly increased. Further, when a suction bell mouth that is long in the axial direction is subjected to spinning press processing, processing may be difficult.
本発明は上述した課題を解決するものであり、流体の流れの剥離による流れの不均一に起因する損失を低減してポンプ効率の向上を図ると共に、加工コストの増加を抑制可能とする吸込ベルマウス、立軸ポンプ、吸込ベルマウスの製造方法を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is directed to solving the above-described problems, and aims to improve pump efficiency by reducing loss due to non-uniform flow due to separation of a fluid flow, and to suppress an increase in processing cost. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a mouse, a vertical pump, and a suction bell mouth.
上記の目的を達成するための本発明の吸込ベルマウスは、軸心方向に沿って内径が不変な第1リング部と、軸心方向における一端部から他端部にかけて内径が増加して湾曲形状をなすと共に一端部が前記第1リング部の端部に接合される第2リング部と、軸心方向における一端部から他端部にかけて内径が増加して直線傾斜形状をなすと共に一端部が前記第2リング部の他端部に接合される第3リング部と、円板形状をなして内周部が前記第3リング部の他端部に接合される第4リング部と、を備え、前記第1リング部と前記第3リング部と前記第4リング部は、長尺の板金が溶接によりリング形状に接合されてなり、前記第2リング部は、筒状部材がスピニングプレス加工により湾曲形状に形成されてなる、ことを特徴とするものである。 A suction bell mouth according to the present invention for achieving the above object has a first ring portion having an invariable inner diameter along an axial direction, and a curved shape having an inner diameter increasing from one end to the other end in the axial direction. A second ring portion whose one end is joined to the end of the first ring portion, an inner diameter increases from one end to the other end in the axial direction to form a linear inclined shape, and one end is A third ring portion joined to the other end of the second ring portion, and a fourth ring portion having a disc shape and an inner peripheral portion joined to the other end of the third ring portion, The first ring portion, the third ring portion, and the fourth ring portion are formed by joining a long sheet metal into a ring shape by welding, and the second ring portion is formed by bending a cylindrical member by spinning press working. It is characterized by being formed in a shape.
従って、第4リング部側から流体が吸い込まれると、この流体は、第3リング部、第2リング部、第1リング部の順に流れる。そして、流体は、縮径形状である第3リング部及び第2リング部の通過時に、流速が増加して第1リング部に流れる。このとき、第2リング部がスピニングプレス加工により滑らかな湾曲形状に形成されていることから、この第2リング部の内面に沿って流れる流体が剥離することが抑制され、第1リング部を流れるときに流れが均一化される。そのため、流体の流れの剥離による流れの不均一が抑制され、この不均一に起因する損失を低減することができ、その結果、ポンプ効率を向上することができる。また、各リング部を板金溶接により製作することで、加工コストの増加を抑制することができる。 Therefore, when fluid is sucked from the fourth ring portion side, the fluid flows in the order of the third ring portion, the second ring portion, and the first ring portion. Then, when the fluid passes through the third ring portion and the second ring portion each having a reduced diameter, the fluid velocity increases and flows into the first ring portion. At this time, since the second ring portion is formed into a smooth curved shape by spinning press processing, the fluid flowing along the inner surface of the second ring portion is suppressed from separating, and flows through the first ring portion. Sometimes the flow is homogenized. Therefore, non-uniformity of the flow due to separation of the fluid flow is suppressed, and loss due to the non-uniformity can be reduced. As a result, pump efficiency can be improved. Further, by manufacturing each ring portion by sheet metal welding, an increase in processing cost can be suppressed.
本発明の吸込ベルマウスでは、前記第2リング部は、一端部が軸心方向に対して平行をなし、他端部が軸心方向に対して拡径することを特徴としている。 In the suction bell mouth of the present invention, the second ring portion is characterized in that one end is parallel to the axial direction and the other end is enlarged in the axial direction.
従って、第2リング部の平行な一端部を吸込ライナと滑らかに接合することができると共に、軸心方向に対して拡径する他端部を第3リング部と滑らかに接合することができる。 Accordingly, the parallel one end of the second ring portion can be smoothly joined to the suction liner, and the other end portion whose diameter increases in the axial direction can be smoothly joined to the third ring portion.
本発明の吸込ベルマウスでは、軸心方向における一端部から他端部にかけて内径が増加して直線傾斜形状をなすと共に一端部が前記第1リング部の他端部に接合されて他端部が前記第2リング部の一端部に接合される第5リング部が設けられることを特徴としている。 In the suction bell mouth of the present invention, the inner diameter increases from one end to the other end in the axial direction to form a linearly inclined shape, and one end is joined to the other end of the first ring portion and the other end is formed. A fifth ring portion is provided which is joined to one end of the second ring portion.
従って、第1リング部と第2リング部との間に直線傾斜形状をなす第5リング部を設けることで、スピニングプレス加工により形成する第2リング部の長さを短くすることができ、製造コストを低減することができる。 Therefore, by providing the fifth ring portion having a linearly inclined shape between the first ring portion and the second ring portion, the length of the second ring portion formed by the spinning press working can be shortened, and the manufacturing is completed. Cost can be reduced.
本発明の吸込ベルマウスでは、前記第2リング部は、一端部が軸心方向に対して縮径し、他端部が軸心方向に対して拡径することを特徴としている。 In the suction bell mouth of the present invention, the second ring portion is characterized in that one end is reduced in diameter in the axial direction and the other end is expanded in the axial direction.
従って、第2リング部の縮径した一端部を第5リング部と滑らかに接合することができる。 Therefore, the reduced-diameter one end of the second ring portion can be smoothly joined to the fifth ring portion.
本発明の立軸ポンプは、長手方向における一方側に前記吸込ベルマウスを有することで吸込口が設けられて他方側に吐出口が設けられるケーシングと、前記ケーシング内の中心軸方向に沿って配置されて前記ケーシングに回転自在に支持される回転軸と、前記回転軸における軸方向の一端部に固定されて前記吸込口側に配置される羽根車と、を備えることを特徴とするものである。 The vertical pump according to the present invention has a casing in which a suction port is provided by having the suction bell mouth on one side in the longitudinal direction and a discharge port is provided on the other side, and is arranged along a central axis direction in the casing. A rotating shaft rotatably supported by the casing, and an impeller fixed to one end of the rotating shaft in the axial direction and arranged on the suction port side.
従って、回転軸と共に羽根車が回転すると、ケーシング内の流路の圧力が上昇することで、外部の流体が吸込口から流路に吸い込まれ、流路に吸い込まれた流体は、この流路を流れて吐出口から吐出される。このとき、吸込ベルマウスに吸い込まれた流体は、第4リング部から第3リング部、第2リング部、第1リング部の順に流れる。そして、流体は、縮径形状である第3リング部及び第2リング部の通過時に、流速が上昇すると共に圧力が上昇して第1リング部に流れる。このとき、第2リング部がスピニングプレス加工により滑らかな湾曲形状に形成されていることから、この第2リング部の内面に沿って流れる流体が剥離することが抑制され、第1リング部を流れるときに流れが均一化される。そのため、流体の流れの剥離による流れの不均一が抑制され、この不均一に起因する損失を低減することができ、その結果、ポンプ効率を向上することができる。 Therefore, when the impeller rotates together with the rotating shaft, the pressure of the flow path in the casing increases, so that an external fluid is sucked into the flow path from the suction port, and the fluid sucked into the flow path flows through this flow path. It flows and is discharged from the discharge port. At this time, the fluid sucked into the suction bell mouth flows from the fourth ring portion to the third ring portion, the second ring portion, and the first ring portion in this order. Then, when the fluid passes through the third ring portion and the second ring portion each having a reduced diameter, the flow rate increases and the pressure increases, and flows into the first ring portion. At this time, since the second ring portion is formed into a smooth curved shape by spinning press processing, the fluid flowing along the inner surface of the second ring portion is suppressed from separating, and flows through the first ring portion. Sometimes the flow is homogenized. Therefore, non-uniformity of the flow due to separation of the fluid flow is suppressed, and loss due to the non-uniformity can be reduced. As a result, pump efficiency can be improved.
本発明の吸込ベルマウスの製造方法は、軸心方向に沿って内径が不変な第1リング部と、軸心方向における一端部から他端部にかけて内径が増加して湾曲形状をなすと共に一端部が前記第1リング部の端部に接合される第2リング部と、軸心方向における一端部から他端部にかけて内径が増加して直線傾斜形状をなすと共に一端部が前記第2リング部の他端部に接合される第3リング部と、円板形状をなして内周部が前記第3リング部の他端部に接合される第4リング部と、を備える吸込ベルマウスの製造方法であって、長尺の板金を溶接によりリング形状に接合することで前記第1リング部と前記第3リング部と前記第4リング部を製作する工程と、筒状部材をスピニングプレス加工により湾曲形状に形成することで前記第2リング部を製作する工程と、前記第1リング部と前記第2リング部と前記第3リング部と前記第4リング部を直列に接合する工程と、を有することを特徴とするものである。 The method of manufacturing a suction bell mouth according to the present invention includes a first ring portion having an invariable inner diameter along an axial direction, and a curved shape having an inner diameter that increases from one end to the other end in the axial direction. A second ring portion joined to an end of the first ring portion, an inner diameter increases from one end to the other end in the axial direction to form a linearly inclined shape, and one end of the second ring portion is A method for manufacturing a suction bell mouth, comprising: a third ring portion joined to the other end portion; and a fourth ring portion having a disc shape and an inner peripheral portion joined to the other end portion of the third ring portion. A step of manufacturing the first ring portion, the third ring portion, and the fourth ring portion by joining a long sheet metal into a ring shape by welding, and bending a cylindrical member by spinning press processing. By forming the second ring portion into a shape A step of, is characterized in that it has a, and joining the said fourth ring portion and the first ring portion and the second ring portion and the third ring portion in series.
従って、第1、第3、第4リング部を板金溶接により製作することで、加工コストの増加を抑制することができると共に、第2リング部をスピニングプレス加工により製作することで、滑らかな流路を形成することができる。 Therefore, by manufacturing the first, third, and fourth ring portions by sheet metal welding, an increase in processing cost can be suppressed, and by manufacturing the second ring portion by spinning press processing, a smooth flow can be achieved. A path can be formed.
本発明の吸込ベルマウス、立軸ポンプ、吸込ベルマウスの製造方法によれば、4個のリング部を接合して形成し、長尺の板金を溶接によりリング形状に接合して第1リング部と第3リング部と第4リング部を製作し、筒状部材をスピニングプレス加工により湾曲形状に形成して第2リング部を製作するので、流体の流れの剥離による流れの不均一が抑制され、この不均一に起因する損失を低減することができ、その結果、ポンプ効率を向上することができる。また、各リング部を板金溶接により製作することで、加工コストの増加を抑制することができる。 According to the method of manufacturing a suction bell mouth, a vertical shaft pump, and a suction bell mouth of the present invention, four ring portions are joined and formed, and a long sheet metal is joined into a ring shape by welding to form a first ring portion. Since the third ring portion and the fourth ring portion are manufactured, and the cylindrical member is formed into a curved shape by spinning press processing to manufacture the second ring portion, uneven flow due to separation of the fluid flow is suppressed, The loss caused by the unevenness can be reduced, and as a result, the pump efficiency can be improved. Further, by manufacturing each ring portion by sheet metal welding, an increase in processing cost can be suppressed.
以下に添付図面を参照して、本発明に係る吸込ベルマウス、立軸ポンプ、吸込ベルマウスの製造方法の好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含むものである。 Hereinafter, preferred embodiments of a method for manufacturing a suction bell mouth, a vertical shaft pump, and a suction bell mouth according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the present invention is not limited by the embodiments, and when there are a plurality of embodiments, the embodiments include a combination of the embodiments.
[第1実施形態]
図1は、第1実施形態の立軸ポンプを表す縦断面図、図2は、立軸ポンプの水平断面図である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a vertical pump of the first embodiment, and FIG. 2 is a horizontal sectional view of the vertical pump.
第1実施形態において、図1及び図2に示すように、立軸ポンプ10は、ケーシング11と、回転軸12と、羽根車13と、ディフューザ14とを備えている。
In the first embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, the
ケーシング11は、円筒形状をなし、上部ケーシング21と中部ケーシング22と下部ケーシング23とが鉛直方向に沿って直列に配置され、図示しない各フランジ部が締結ボルトにより連結されて構成されている。
The
下部ケーシング23は、吸込ライナ24と吸込ベルマウス25とにより構成され、溶接により連結され、吸込ベルマウス25により吸込口26が形成されている。吸込ベルマウス25は、吸込側(鉛直方向の下方側)に向けて大径となるベルマウス形状をなしており、上端部が下部ケーシング23の下端部に溶接により連結されている。また、ケーシング11は、上部ケーシング21にエルボ配管部27が固定されることで、側部に吐出口28が形成されている。エルボ配管部27は、上部ケーシング21の長手方向に沿う鉛直方向からほぼ直角に湾曲して水平方向に沿って形成されるものである。そして、エルボ配管部27は、下端部が上部ケーシング21の上端部に締結ボルト(図示略)により連結され、上端部に図示しない排出管が連結されている。なお、ケーシング11は、上端部にエルボ配管部27を覆うように支持台29が設けられている。
The
中部ケーシング22は、外筒31と内筒32により構成され、この外筒31と内筒32により円環形状をなすと共に鉛直方向に沿う流路33が設けられている。そして、この流路33は、ディフューザ(静翼)14が配置されている。このディフューザ14は、複数のディフューザベーン34を有しており、この複数のディフューザベーン34が流路33に周方向に所定間隔(均等間隔)を空け、放射方向に対して所定角度だけ傾斜して配置されている。各ディフューザベーン34は、一端部が外筒31の内面に接続され、他端部が内筒32の外面に接続されている。
The
回転軸12は、ケーシング11内に鉛直方向に沿って配置されており、3個の軸受35a,35b,35cによりこのケーシング11に回転自在に支持されている。回転軸12は、鉛直方向の下端部に羽根車13が一体回転可能に固定されている。この羽根車13は、本体36が回転軸12の下端部に固定され、この本体36の外周部に複数の翼37が周方向に所定間隔(等間隔)を空けて固定されている。この場合、ケーシング11と回転軸12と羽根車13は、同心状に配置されている。そして、回転軸12は、鉛直方向の上端部に駆動装置(図示略)が駆動連結されている。
The rotating
そのため、駆動装置を駆動すると、回転力が回転軸12に伝達され、この回転軸12が回転する。すると、回転軸12の先端部に固定された羽根車13が回転し、ケーシング11内の圧力、つまり、流路33の圧力が上昇することで、流体が吸込口26からケーシング11内に吸い込まれる。そして、ケーシング11内に吸い込まれた流体は、流路33を鉛直方向における上方に流れ、ディフューザ14により流れが軸方向流れに整流された後、エルボ配管部27により案内されることで水平方向に流れ、吐出口28から排出管に吐出される。
Therefore, when the driving device is driven, the rotational force is transmitted to the
ここで、下部ケーシング23について詳細に説明する。図3は、下部ケーシングを表す断面図、図4は、吸込ベルマウスを表す平面図、図5は、吸込ベルマウスの要部を表す拡大図である。
Here, the
下部ケーシング23は、図3及び図4に示すように、吸込ライナ24と吸込ベルマウス25とにより構成され、図示しない溶接により連結されており、吸込ベルマウス25に吸込口26が形成されている。吸込ベルマウス25は、吸込側(鉛直方向の下方側)に向けて縮径した後に拡径するベルマウス形状をなし、拡径した端部が吸込口26となっている。そして、下部ケーシング23は、吸込ライナ24の端部に形成されたフランジ部24aにより中部ケーシング22に締結ボルトを用いて連結されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
吸込ベルマウス25は、4個のリング部41,42,43,44が直列に接合されて構成されている。
The
第1リング部41は、軸心O方向に沿って内径が不変なリング部材である。つまり、第1リング部41は、軸心O方向に沿って内径が同じ寸法に設定されている。第2リング部42は、軸心O方向における上端部(一端部)から下端部(他端部)にかけて内径が増加して湾曲形状をなすリング部材である。つまり、第2リング部42は、上端部側から下端部に向けて曲線形状をなして拡径したものとなっている。
The
第3リング部43は、軸心O方向における上端部(一端部)から下端部(他端部)にかけて内径が増加して直線傾斜形状をなすリング部材である。つまり、第3リング部43は、上端部側から下端部に向けて直線形状をなして拡径したものとなっている。第4リング部44は、中心部に円形孔が形成された円板形状をなすリング部材である。つまり、第4リング部44は、内周部側から外周部に向けて平面形状をなしている。
The
そして、第1リング部41は、下端部に第2リング部42の上端部が接合され、第2リング部42は、下端部に第3リング部43の上端部が接合され、第3リング部43は、下端部に第4リング部44の内周部が接合されている。
The
ここで、第1リング部41と第2リング部42と第3リング部43と第4リング部44は、長尺の板金が溶接によりリング形状に接合されてなる。そして、第2リング部42は、リング状に形成された筒状部材がスピニングプレス加工により湾曲形状に形成されてなる。
Here, the
即ち、各リング部41,42,43,44は、所定幅で所定長さの板材をローラにより湾曲状に曲げ加工し、端部を溶接により接合してリング状に形成される。ここで、第1リング部41は、1枚の板材41aを曲げ加工し、端部同士を溶接W1により接合して形成される。第3リング部43は、2枚の板材43aをそれぞれ曲げ加工し、各端部を溶接W3により接合して形成される。第4リング部44は、2枚の板材44aをそれぞれ曲げ加工し、各端部を溶接W4により接合して形成される。一方、第2リング部42は、4枚の板材42aをそれぞれ曲げ加工し、各端部を溶接W2により接合して筒状部材を形成し、この筒状部材をスピニングプレス加工により湾曲形状に形成される。
That is, each of the
その後、第1リング部41と第2リング部42と第3リング部43と第4リング部44は、各軸心Oが一致するように直列に配置され、溶接によりに接合されて吸込ベルマウス25が製作される。
Thereafter, the
また、この吸込ベルマウス25にて、第2リング部42は、上端部が軸心O方向に対して平行をなし、下端部が軸心O方向に対して湾曲状に拡径している。そのため、図5に示すように、第2リング部42は、上端部が第1リング部41の下端部とエッジ形状とならずに滑らかに連続するように接合され、下端部が第3リング部43の上端部とエッジ形状とならずに滑らかに連続するように接合される。また、第1リング部41は、上端部が吸込ライナ24の下端部に接合される。つまり、第2リング部42は、上端の内面が第1リング部41の下端の内面に対して接線となるように連続する。ここで、領域A0,A1は、直線形状であり、領域A2は、曲線形状である。
In the
そのため、図1及び図3に示すように、羽根車13が回転し、中部ケーシング22における外筒31と内筒32との間の流路33の圧力が上昇すると、流体が下部ケーシング23の吸込口26から流路33に吸い込まれる。このとき、下部ケーシング23は、吸込ベルマウス25から流体が吸い込まれると、この流体は、第3リング部43、第2リング部42、第1リング部41の順に流れる。そして、流体は、縮径形状である第3リング部43及び第2リング部42の通過時に、流速が増加して第1リング部41に流れる。このとき、第2リング部42がスピニングプレス加工により滑らかな湾曲形状に形成されていることから、この第2リング部42の内面に沿って流れる流体が剥離することが抑制され、第1リング部41を流れるときに流れが均一化される。
Therefore, as shown in FIGS. 1 and 3, when the
このように第1実施形態の立軸ポンプにあっては、軸心O方向に沿って内径が不変な第1リング部41と、軸心O方向における一端部から他端部にかけて内径が増加して湾曲形状をなすと共に一端部が第1リング部41の端部に接合される第2リング部42と、軸心O方向における一端部から他端部にかけて内径が増加して直線傾斜形状をなすと共に一端部が第2リング部42の他端部に接合される第3リング部43と、円板形状をなして内周部が第3リング部43の他端部に接合される第4リング部44とを設け、第1リング部41と第3リング部43と第4リング部44は、長尺の板金が溶接によりリング形状に接合されてなり、第2リング部42は、筒状部材がスピニングプレス加工により湾曲形状に形成されてなる。
As described above, in the vertical shaft pump according to the first embodiment, the
従って、第2リング部42の内面に沿って流れる流体が剥離することが抑制され、第1リング部41を流れるときに流れが均一化される。そのため、流体の流れの剥離による流れの不均一が抑制され、この不均一に起因する損失を低減することができ、その結果、ポンプ効率を向上することができる。また、各リング部41,42,43,44を板金溶接により製作することで、加工コストの増加を抑制することができる。更に、各リング部は不連続形状でも、第3リング部43から第2リング部42へは縮流流れで流速も低いために流体の流れの剥離は抑制される。
Therefore, separation of the fluid flowing along the inner surface of the
第1実施形態の立軸ポンプでは、第2リング部42の一端部が軸心O方向に対して平行をなし、他端部が軸心O方向に対して拡径している。従って、第2リング部42の平行な一端部を吸込ライナ24と滑らかに接合することができると共に、軸心O方向に対して拡径する他端部を第3リング部43と滑らかに接合することができる。
In the vertical shaft pump according to the first embodiment, one end of the
第1実施形態の立軸ポンプは、吸込ベルマウス25を有することで吸込口26が設けられて他方側に吐出口28が設けられるケーシング11と、ケーシング11内の中心軸方向に沿って配置されてケーシング11に回転自在に支持される回転軸12と、回転軸12における軸方向の一端部に固定されて吸込口26側に配置される羽根車13とを設けている。
The vertical shaft pump according to the first embodiment includes a
従って、吸込ベルマウス25における流体の流れの剥離による流れの不均一が抑制され、この不均一に起因する損失を低減することができ、その結果、ポンプ効率を向上することができる。
Therefore, the unevenness of the flow due to the separation of the fluid flow in the
第1実施形態の吸込ベルマウスの製造方法にあっては、長尺の板金を溶接によりリング形状に接合することで第1リング部41と第3リング部43と第4リング部44を製作する工程と、筒状部材をスピニングプレス加工により湾曲形状に形成することで第2リング部42を製作する工程と、第1リング部41と第2リング部42と第3リング部43と第4リング部44を直列に接合する工程とを有している。
In the method of manufacturing the suction bell mouth according to the first embodiment, the
従って、第1、第3、第4リング部41,43,44を板金溶接により製作することで、加工コストの増加を抑制することができると共に、第2リング部42をスピニングプレス加工により製作することで、加工精度を向上することができる。
Therefore, by manufacturing the first, third, and
[第2実施形態]
図6は、第2実施形態の立軸ポンプにおける吸込ベルマウスの要部を表す拡大図である。なお、本実施形態の立軸ポンプの基本的な構成は、上述した第1実施形態とほぼ同様の構成であり、図1及び図3を用いて説明すると共に、上述した実施形態と同様の機能を有する部材には、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
[Second embodiment]
FIG. 6 is an enlarged view illustrating a main part of a suction bell mouth in the vertical pump according to the second embodiment. Note that the basic configuration of the vertical pump of the present embodiment is substantially the same as that of the above-described first embodiment, and will be described with reference to FIGS. The same reference numerals are given to members having the same, and detailed description is omitted.
第2実施形態において、図1及び図3、図6に示すように、下部ケーシング23は、吸込ライナ24と吸込ベルマウス51とにより構成され、図示しない溶接により連結されており、吸込ベルマウス51に吸込口26が形成されている。吸込ベルマウス51は、吸込側(鉛直方向の下方側)に向けて縮径した後に拡径するベルマウス形状をなし、拡径した端部が吸込口26となっている。
In the second embodiment, as shown in FIGS. 1, 3 and 6, the
吸込ベルマウス51は、5個のリング部41,52,53,43,44が直列に接合されて構成されている。
The
第1リング部41は、軸心O方向に沿って内径が不変なリング部材である。第2リング部52は、軸心O方向における上端部(一端部)から下端部(他端部)にかけて内径が増加して湾曲形状をなすリング部材である。第3リング部43は、軸心O方向における上端部(一端部)から下端部(他端部)にかけて内径が増加して直線傾斜形状をなすリング部材である。第4リング部44は、中心部に円形孔が形成された円板形状をなすリング部材である。第5リング部53は、軸心O方向における上端部(一端部)から下端部(他端部)にかけて内径が増加して直線傾斜形状をなすリング部材である。つまり、第5リング部53は、上端部側から下端部に向けて直線形状をなして拡径したものとなっている。
The
そして、第1リング部41は、下端部に第5リング部53の上端部が接合され、第5リング部53は、下端部に第2リング部52の上端部が接合され、第2リング部52は、下端部に第3リング部43の上端部が接合され、第3リング部43は、下端部に第4リング部44の内周部が接合されている。
The upper end of the
ここで、第1リング部41と第2リング部52と第3リング部43と第4リング部44と第5リング部53は、長尺の板金が溶接によりリング形状に接合されてなる。そして、第2リング部52は、リング状に形成された筒状部材がスピニングプレス加工により湾曲形状に形成されてなる。
Here, the
また、この吸込ベルマウス51にて、第2リング部52は、上端部が軸心O方向に対して縮径し、下端部が軸心O方向に対して湾曲状に拡径している。そのため、第2リング部52は、上端部が第5リング部53の下端部とエッジ形状とならずに滑らかに連続するように接合され、下端部が第3リング部43の上端部とエッジ形状とならずに滑らかに連続するように接合される。つまり、第2リング部52は、上端の内面が第5リング部53の下端の内面に対して接線となるように連続する。ここで、領域A0,A1,A12は、直線形状であり、領域A13は、曲線形状である。
In the
そのため、羽根車13が回転し、中部ケーシング22における外筒31と内筒32との間の流路33の圧力が上昇すると、流体が下部ケーシング23の吸込口26から流路33に吸い込まれる。このとき、下部ケーシング23は、吸込ベルマウス51から流体が吸い込まれると、この流体は、第3リング部43、第2リング部52、第5リング部53、第1リング部41の順に流れる。そして、流体は、縮径形状である第3リング部43と第2リング部52と第5リング部53の通過時に、流速が増加して第1リング部41に流れる。このとき、第2リング部52がスピニングプレス加工により滑らかな湾曲形状に形成されて第5リング部53と接合されることから、この第2リング部52の内面に沿って流れる流体が剥離することが抑制され、第1リング部41を流れるときに流れが均一化される。
Therefore, when the
このように第2実施形態の立軸ポンプにあっては、軸心O方向における一端部から他端部にかけて内径が増加して直線傾斜形状をなすと共に一端部が第1リング部41の他端部に接合されて他端部が第2リング部52の一端部に接合される第5リング部53が設けている。
As described above, in the vertical pump according to the second embodiment, the inner diameter increases from one end to the other end in the direction of the axis O to form a linearly inclined shape, and one end is the other end of the
従って、第1リング部41と第2リング部52との間に直線傾斜形状をなす第5リング部53を設けることで、スピニングプレス加工により形成する第2リング部52の長さを短くすることができ、製造コストを低減することができる。また、各リング部は、不連続形状でも、第2リング部52から第5リング部53へは縮流流れで流速も低いため、流体の流れの剥離は抑制される。
Therefore, by providing the
第2実施形態の吸込ベルマウスでは、第2リング部52の一端部が軸心O方向に対して縮径し、他端部が軸心O方向に対して拡径している。従って、第2リング部52の縮径した一端部を第5リング部53と滑らかに接合することができる。
In the suction bell mouth of the second embodiment, one end of the
なお、上述した実施形態では、吸込ベルマウスを4個のリング部または5個のリング部により構成したが、6個以上のリング部により構成してもよい。 In the above-described embodiment, the suction bell mouth is configured by four ring portions or five ring portions, but may be configured by six or more ring portions.
10 立軸ポンプ
11 ケーシング
12 回転軸
13 羽根車
14 ディフューザ
21 上部ケーシング
22 中部ケーシング
23 下部ケーシング
24 吸込ライナ
25,51 吸込ベルマウス
26 吸込口
27 エルボ配管部
28 吐出口
31 外筒
32 内筒
33 流路
34 ディフューザベーン
41 第1リング部
42,52 第2リング部
43 第3リング部
44 第4リング部
53 第5リング部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
軸心方向における一端部から他端部にかけて内径が増加して湾曲形状をなすと共に一端部が前記第1リング部の端部に接合される第2リング部と、
軸心方向における一端部から他端部にかけて内径が増加して直線傾斜形状をなすと共に一端部が前記第2リング部の他端部に接合される第3リング部と、
円板形状をなして内周部が前記第3リング部の他端部に接合される第4リング部と、
を備え、
前記第1リング部と前記第3リング部と前記第4リング部は、長尺の板金が溶接によりリング形状に接合されてなり、前記第2リング部は、筒状部材がスピニングプレス加工により湾曲形状に形成されてなる、
ことを特徴とする吸込ベルマウス。 A first ring portion having an invariable inner diameter along the axial direction;
A second ring portion whose inner diameter increases from one end to the other end in the axial direction to form a curved shape and one end of which is joined to an end of the first ring;
A third ring portion whose inner diameter increases from one end to the other end in the axial direction to form a linearly inclined shape and one end of which is joined to the other end of the second ring;
A fourth ring portion having a disc shape and an inner peripheral portion joined to the other end portion of the third ring portion;
With
The first ring portion, the third ring portion, and the fourth ring portion are formed by joining a long sheet metal into a ring shape by welding, and the second ring portion is formed by bending a cylindrical member by spinning press working. Formed into a shape,
A suction bell mouth characterized by the following.
軸心方向における一端部から他端部にかけて内径が増加して直線傾斜形状をなすと共に一端部が前記第1リング部の端部に接合される第5リング部と、
軸心方向における一端部から他端部にかけて内径が増加して湾曲形状をなすと共に一端部が前記第5リング部の他端部に接合される第2リング部と、
軸心方向における一端部から他端部にかけて内径が増加して直線傾斜形状をなすと共に一端部が前記第2リング部の他端部に接合される第3リング部と、
円板形状をなして内周部が前記第3リング部の他端部に接合される第4リング部と、
を備え、
前記第1リング部と前記第3リング部と前記第4リング部は、長尺の板金が溶接によりリング形状に接合されてなり、前記第2リング部は、筒状部材がスピニングプレス加工により湾曲形状に形成されてなる、
ことを特徴とする吸込ベルマウス。 A first ring portion having an invariable inner diameter along the axial direction;
A fifth ring portion whose inner diameter increases from one end to the other end in the axial direction to form a linearly inclined shape and one end of which is joined to an end of the first ring;
A second ring portion whose inner diameter increases from one end to the other end in the axial direction to form a curved shape, and one end of which is joined to the other end of the fifth ring ;
A third ring portion whose inner diameter increases from one end to the other end in the axial direction to form a linearly inclined shape and one end of which is joined to the other end of the second ring portion;
A fourth ring portion having a disc shape and an inner peripheral portion joined to the other end portion of the third ring portion;
With
The first ring portion, the third ring portion, and the fourth ring portion are formed by joining a long sheet metal into a ring shape by welding, and the second ring portion is formed by bending a cylindrical member by spinning press working. Formed into a shape,
A suction bell mouth characterized by the following.
前記ケーシング内の中心軸方向に沿って配置されて前記ケーシングに回転自在に支持される回転軸と、
前記回転軸における軸方向の一端部に固定されて前記吸込口側に配置される羽根車と、
を備えることを特徴とする立軸ポンプ。 A casing provided with a suction port by providing the suction bell mouth according to any one of claims 1 to 4 on one side in a longitudinal direction and a discharge port on the other side,
A rotating shaft arranged along the center axis direction in the casing and rotatably supported by the casing,
An impeller fixed to one end of the rotating shaft in the axial direction and arranged on the suction port side,
A vertical shaft pump comprising:
軸心方向における一端部から他端部にかけて内径が増加して湾曲形状をなすと共に一端部が前記第1リング部の端部に接合される第2リング部と、
軸心方向における一端部から他端部にかけて内径が増加して直線傾斜形状をなすと共に一端部が前記第2リング部の他端部に接合される第3リング部と、
円板形状をなして内周部が前記第3リング部の他端部に接合される第4リング部と、
を備える吸込ベルマウスの製造方法であって、
長尺の板金を溶接によりリング形状に接合することで前記第1リング部と前記第3リング部と前記第4リング部を製作する工程と、
筒状部材をスピニングプレス加工により湾曲形状に形成することで前記第2リング部を製作する工程と、
前記第1リング部と前記第2リング部と前記第3リング部と前記第4リング部を直列に接合する工程と、
を有することを特徴とする吸込ベルマウスの製造方法。 A first ring portion having an invariable inner diameter along the axial direction;
A second ring portion whose inner diameter increases from one end to the other end in the axial direction to form a curved shape and one end of which is joined to an end of the first ring portion;
A third ring portion whose inner diameter increases from one end to the other end in the axial direction to form a linearly inclined shape and one end of which is joined to the other end of the second ring portion;
A fourth ring portion having a disc shape and an inner peripheral portion joined to the other end portion of the third ring portion;
A method of manufacturing a suction bell mouth comprising:
Manufacturing the first ring portion, the third ring portion, and the fourth ring portion by joining a long sheet metal into a ring shape by welding;
Manufacturing the second ring portion by forming a cylindrical member into a curved shape by spinning press processing;
Joining the first ring portion, the second ring portion, the third ring portion, and the fourth ring portion in series;
A method for producing a suction bell mouth, comprising:
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