JPH036360B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は回転軸の軸封装置に関する。

「従来の技術と発明が解決しようとする課題」 流体圧作動により圧力流体を発生させる圧縮
機、直接流体の給送を行う渦巻ポンプ、送風機等
の回転軸の軸封装置としてはメカニカルシールが
用いられることがある。メカニカルシールは中圧
程度の気体、液体の軸封性能にすぐれている。処
がこのメカニカルシールは極めて精度な摺動面に
より気体、液体の遮断を行うものであるため、有
害物の粉塵、スラリー等が進入しないようにしな
ければならない。従来このような目的でメカニカ
ルシールの粉塵、スラリー等にさらされる側に更
にオイルシール、ラビリンス溝を設けてメカニカ
ルシールの保護を計つている。処がオイルシール
は粉塵、スラリー等に、対しては耐久力がなく、
ラビリンス溝は高圧側から低圧側へ作動流体の一
部の圧力を低減して作用されるものであるため、
メカニカルシールの上流側にラビリンス溝を備え
る配置となるような例えば渦巻ポンプのような場
合には有効性は少ない。又このような配置の場合
ラビリンス溝が容易に粉塵、スラリー等が摩耗し
てメカニカルシールのような軸封装置の保護がで
きない。

以上のべたようなことはメカニカルシールに限
らずカーボンシール、グランドパツキンについて
もいえることであり、グランドパツキンでは粉
塵、スラリー等の侵入により回転軸が摩耗する欠
点があり、取扱流体により軸封保護装置の提供が
要請せられているものである。

本発明は粉塵もしくはスラリー等異物を混入す
る流体を取扱う圧縮機、ポンプ、送風機等の軸封
装置の保護装置であつて取扱流体の軸封装置部分
への流れを導いて軸封装置への粉塵、スラリー等
を含む流体の接近を妨害することにより軸封装置
の保護を計ろうとするものである。

「課題を解決するための手段」 この発明は回転軸の軸封装置の高圧側に密封し
てポンプケーシングを配し、ポンプケーシング中
には回転軸に固定して羽根車を備え、羽根車の主
板背部には外径側から中心部へ向つて順に平板
部、外周が円筒形の円環状突条、軸方向に主板を
貫通して羽根車低圧部に向う戻り孔、背部ボスが
設けられ、主板背部に対向するポンプケーシング
にはライナリングが嵌め込まれる円筒形凹部を有
し、前記ライナリングは中心部に羽根車側に対向
する円筒形凹部と中心孔を有し、主板背部の平板
部とポンプケーシングが小〓間をおいて対向し、
主板背部の円環状突条の円筒形外周は前記ライナ
リングの円筒形凹部の円筒部に小〓間をおいて嵌
合し、前記ライナリングの中心孔は羽根車ボスに
極小〓間をおいて嵌合し、ライナリングはゴム等
弾性体にて形成された軸封保護装置である。

「実施例」 以下本発明の実施例を図面に従つて説明する。
第１図はポンプとモータ間に軸封装置を備えた立
型の水中モータポンプの軸封装置とポンプを示す
縦断面図である。モータフレーム１には密封輪２
を介して中間ケーシング３が嵌入し、中間ケーシ
ング３とモータフレーム１はボルト４により締結
せられている。

中間ケーシング３にはガスケツトパツキン５を
介してボルト７によりポンプケーシング本体６が
密封固定されポンプケーシング本体６に植設せら
れた植ボルト９に挿入したカラー１１を介して植
ボルト９にナツト１２をねじ込んでポンプ台を兼
ねるストレーナ８をポンプケーシング本体６に固
定してある。

以上において中間ケーシング３とポンプケーシ
ング本体６によりポンプケーシングを構成してい
る。

モータとポンプの共通の回転軸１３はモータの
下部軸受１４を支持する軸受ハウジング１５をモ
ータフレーム１にて支持する隔壁１６と中間ケー
シング３間の空間の軸封室１７中を挿通してポン
プケーシング本体６中に突出して軸端にキー１８
を介して羽根車１９が嵌入しており、軸端には羽
根車を止めるナツト２１がねじ込まれている。羽
根車１９の主板２２背部には外径側から中心部へ
向つて順に平板部２２ａ、外周が円筒形の円環状
突条２３、軸方向に主板を貫通して羽根車低圧部
に向う戻り孔１０、羽根車ボス４２が設けられ、
主板２２背部に対向する中間ケーシング３にはラ
イナリング２４が嵌め込まれる円筒形凹部３ａを
有し、前記ライナリング２４は中心部に羽根車側
に対向する円筒形凹部２４ａと中心孔２４ｂを有
し、主板２２背部の平板部２２ａと中間ケーシン
グ３が小〓間をおいて対向し、主板２２背部の円
環状突条２３の円筒形外周は前記ライナリング２
４の円筒形凹部２４ａの円筒形に小〓間をおいて
嵌合し、前記ライナリング２４の中心孔２４ｂは
羽根車ボス４２に極小〓間２０をおいて嵌合して
いる。ライナリング２４の中心孔２４ｂと羽根車
ボス４２との間の極小〓間２０は軸封部への流体
の流れに抵抗を与え減圧効果により異物の軸封部
への侵入を阻止する。又、羽根車ボス４２とライ
ナリング２４との間の極小〓間２０は〓間の小さ
いことにより異物の進入を阻止する。ライナリン
グ２４は中間ケーシング３と別にゴム等の弾性体
で製作する。

軸封室１７中において軸封装置２５を配する。
中間ケーシング３にはＯリンク２６を介して固定
摺動環２７を固着した固着環３０が嵌入し、固着
環３０はボルト２９によ中間ケーシング３に固定
した押え板２８により軸方向移動しないように押
圧されている。

軸受ハウジング１５には固定摺動環３１が圧入
されている。回転軸１３には軸方向移動自在に背
面を対向した移動摺動環３２を固着した移動環３
３が密接して挿入され、移動環３３間には移動摺
動環３２を固定摺動環２７，３１に押圧するため
のばね３４が挿入されている。

モータが附勢されると回転軸１３は回転し、固
定されている羽根車１９は回転する。液体はスト
レーナ８をとおつて吸込口３５から吸込まれ、羽
根車１９の回転により増速、昇圧され渦巻室３６
にて圧力を回収されて吐出口３７から吐出口３７
に連結してある図示されない吐出管を通じて送ら
れる。そして羽根車１９の背面に回り込む液体は
固定摺動環２７，３１と移動摺動環３２との間が
軸封室１７中の封入油の油膜により軸封せられ
る。

このようなポンプ作用により羽根車入口３８で
の圧力Ｐ１、羽根車外周３９の圧力Ｐ２、羽根車
主板２２の背面中心部とライナリング２４間の軸
封保護室４０の圧力をＰ３とするＰ２＞Ｐ３＞Ｐ
１であるから、羽根車主板２２とポンプケーシン
グ本体６、中間ケーシング３、ライナリング２４
間には図示矢印方向の流れが生じ、軸封保護室４
０から戻り孔１０をとおつて羽根車入口３８に戻
る。そして羽根車主板２２と中間ケーシング３間
の〓間が接近していることにより、羽根車１９外
周の高圧側より羽根車主板２２と中間ケーシング
３間の〓間を中心部へ向う流体の圧力は抑えら
れ、中心部へ向う流れは減殺される。そして、ラ
イナリング２４と突条２３との間の〓間をスラリ
ー等がつまつてロツクしない程度に小さい〓間に
することにより軸封保護室４０の圧力Ｐ３の圧力
を小さくすることができる。従つて軸封保護室４
０から軸封装置２５側のライナリング２４と羽根
車１９のボス４２との〓間２０、中間ケーシング
３と回転軸との間、固着環３０、固定摺動環２
７、下部の移動摺動環３２夫々と回転軸１３との
間には液体の流れは極めて少なくなり、更に固定
摺動環２７と下部の移動摺動環３２間の摺動面へ
の作用流体の圧力は少くなる。従つてスラリー等
が軸封装置２５に行く率は減少するし軸封装置２
５に加わる圧力も減少するので軸封装置２５の耐
久力を増大させる。又、羽根車のボス４２とライ
ナリング２４間の〓間２０の小さいことによつて
もスラリー等中の異物の軸封部への移動を阻止す
る。

実施例は水中モータポンプに関してのべたが、
多段ブロワのような場合はブロワ端部の最終段側
軸受との間に同様に設ける。圧縮機等でも同様で
あるが羽根車を持たない容積型ポンプにおいては
第２図のように軸封装置２５の高圧側において回
転軸１３に側板主板間に羽根を備える羽根車１９
を固定し、羽根車１９をポンプケーシング本体６
と中間ケーシング３間に納める。中間ケーシング
３は圧縮機のケーシング１ａに固定する。ポンプ
ケーシング本体６の吐出口３７には絞り弁４１を
備えて負荷とする。このような実施例ではポンプ
装置はポンプ作用による流体の給送は目的でない
のでポンプの流量は可及的小であり、所要圧力が
得られるように配される。

〔発明の効果〕

この発明は回転軸の軸封装置の高圧側に密封し
てポンプケーシングを配し、ポンプケーシング中
には回転軸に固定して羽根車を備え、羽根車の主
板背部には外径側から中心部へ向つて順に平板
部、外周が円筒形の円環状突条、軸方向に主板を
貫通して羽根車低圧部に向う戻り孔、背部ボスが
設けられ、主板背部に対向するポンプケーシング
にはライナリングが嵌め込まれる円筒形凹部を有
し、前記ライナリングは中心部に羽根車側に対向
する円筒形凹部と中心孔を有し、主板背部の平板
部とポンプケーシングが小〓間をおいて対向し、
主板背部の円環状突条の円筒形外周は前記ライナ
リングの円筒形凹部の円筒部に小〓間をおいて嵌
合し、前記ライナリングの中心孔は羽根車ボスに
極小〓間をおいて嵌合し、ライナリングはゴム等
弾性体にて形成された軸封保護装置としたから、
軸封保護室の圧力は低くなり、軸封保護室と軸封
装置間の流体の流れは殆どないから、軸封装置に
は流体中の異物が作用せず且つ軸封装置へ加わる
圧力が低いために軸封装置の耐久力を増加させ、
或は軸封装置の耐圧を増加させ得る。主板背部の
平板部とポンプケーシングが小〓間をおいて対向
しているから、その間のスラリーを含む液体は羽
根車主板との間の摩擦力で遠心方向の力を受け中
心側へ進み難い。羽根車主板背部の円環状突条の
円筒形外周はライナリングの円筒形凹部の円筒部
に小〓間をおいて嵌合し、ライナリングの中心孔
は羽根車ボスに極小〓間をおいて嵌合し、ライナ
リングはゴム等弾力体にて形成されているのでこ
れら両〓間で流体中の異物がロツクし難い。この
ライナリングは羽根車主板背部中心部に対向する
ケーシング部分を蔽うので、該部分のケーシング
の腐食摩耗が防止される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の縦断面図、第２図は
本発明の他の実施例の縦断面図である。 １……モータフレーム、１ａ……ケーシング、
２……密封輪、３……中間ケーシング、４……ボ
ルト、５……ガスケツトパツキン、６……ポンプ
ケーシング本体、７……ボルト、８……ストレー
ナ、９……植ボルト、１０……戻り孔、１１……
カラー、１２……ナツト、１３……回転軸、１４
……下部軸受、１５……軸受ハウジング、１６…
…隔壁、１７……軸封室、１８……キー、１９…
…羽根車、２０……〓間、２１……ナツト、２２
……主板、２３……突条、２４……ライナリン
グ、２５……軸封装置、２６……Ｏリング、２７
…固定摺動環、２８……押え板、２９……ボル
ト、３０……固定環、３１……固定摺動環、３２
……移動摺動環、３３……移動環、３４……ば
ね、３５……吸込口、３６……渦巻室、３７……
吐出口、３８……羽根車入口、３９……羽根車外
周、４０……軸封保護室、４１……絞り弁、Ｐ
１，Ｐ２，Ｐ３……圧力。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 回転軸は軸封装置の高圧側に密封してポンプ
   ケーシングを配し、ポンプケーシング中には回転
   軸に固定して羽根車を備え、羽根車の主板背部に
   は外径側から中心部へ向つて順に平板部、外周が
   円筒形の円環状突条、軸方向に主板を貫通して羽
   根車低圧部に向う戻り孔、背部ボスが設けられ、
   主板背部に対向するポンプケーシングにはライナ
   リングが嵌め込まれる円筒形凹部を有し、前記ラ
   イナリングは中心部に羽根車側に対向する円筒形
   凹部と中心孔を有し、主板背部の平板部とポンプ
   ケーシングが小〓間をおいて対向し、主板背部の
   円環状突状の円筒形外周は前記ライナリングの円
   筒形凹部の円筒部に小〓間をおいて嵌合し、前記
   ライナリングの中心孔は羽根車ボスに極小〓間を
   おいて嵌合し、ライナリングはゴム等弾性体にて
   形成された軸封保護装置。