JPS61280728A

JPS61280728A - キヤンドモ−タポンプ自動スラストバランス装置

Info

Publication number: JPS61280728A
Application number: JP12106585A
Authority: JP
Inventors: Takafumi Niimura; 新村　貴文
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 1985-06-04
Filing date: 1985-06-04
Publication date: 1986-12-11
Also published as: JPH0219700B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、キャンドモータポンプにおける自動スラスト
バランス装置に関するものである。

〔従来技術〕

従来の公知技術としては、実願昭４７−０５５２９．８
号によるものなどがあるが、これらキャンドモータボン
ブの基本構造は、第２図に示すように、ポンプ部とモー
タ部と尤大別された構造であった。

そして、ポンプ部はポンプケーシング１′の内部にイン
ペラ２′を有し、該インペラ２′がロータ軸７′の前端
に固定されたものであって、モータ部はステータキャン
５′によりシールされたステータ室にステータ３′を有
したものであった。また、ステータキャン５′の内側の
ロータ室には貫通穴８′が設けられた前記ロータ軸７′
と外周にロータキャン６′を有するロータ４′を有し、
該ロータ４′をロータ軸７′に圧入又は接着等により固
定されたもので、該ロータ軸７′は前記ベアリングハウ
ジング９′の前部ベアリング１０’と後部ベアリングハ
ウジング１１′の後部ベアリング１２′釦より支持され
たものであった。

従って、以上の部品で構成されたキャンドモータポンプ
であったので、ポンプケーシング１′の吸込口１３′の
液体はインペラ２′により昇圧され吐出口１４′に吐出
され、又、その液体の一部は前部ベアリングハウジング
９′に開口した流路１５′を通過し、前部ロータ室１６
′に流入し、ステータキャン５′とロータキャン６′と
の間隙により構成された固定オリフィス１７′の間を通
過し、後部ロータ室１８′に流入し、後部ベアリングハ
ウジング１１′に開口した流路１９′を通過し、ロータ
軸７′の貫通穴８′を通過して吸込口１３′に還流させ
たものであった。

そして、前記還流によりロータ４′とステータ３′との
冷却及び前部ベアリング１０’　と後部ベアリング１２
′の潤滑がなされることとなった。

そして、また、ロータ軸７′に加わる前方向、即ちポン
プ吸込口１３′方向へのスラスト荷重を前部ベアリング
１０′のスラスト面に受けるためにスラストカラー２０
を設けたものであった。

〔発明が解決すべき問題点〕

しかしながら、従来のキャンドモータポンプにあっては
、ロータ軸７′に加わる前方向へのスラスト荷重Ｒｔ′
は、第２図に示すそれぞれの場所の圧力と受圧面積をＰ
ｎ′とＡｎ′とで表わすと、Ｐｊ　’＝Ｐ１．　’−Ａ
、３’−Ｐ１３’・Ａ　、　３’　ｐ　１６ｔ・Ａ　４
’＋　Ｐｌ　Ｂ’　Ａ　４’＝（Ｐｕ’　Ｐ１３’）Ａ
ｌＢ’　　（Ｐ１６’　　Ｐｔｓ’）Ａ４’・・°（１
）となる。

そして、上式におけるＰ１３’、　Ｐ１４’、　Ａ！３
’はポンプ部設計時に必然的く決定される値であり、ま
た、Ｐ　１６’、　ＰＨ１’、　Ａ４’　もモータ部の
出力により決定される値であるのでスラスト荷重の軽減
に苦慮したがスラスト荷重Ｐｔ′についての最適な設計
がなされず、スラストカラー２０′を設けて前部ベアリ
ング１０’のスラスト面にてスラスト荷重を受けさせる
構造となり、結局、キャンドモータポンプの寿命はスラ
スト荷重Ｐｔ′を受ける前部ベアリング１０’の摩耗具
合により決定され、この寿命は短いものであった。

そして、上式におけるＰ１３’、　Ｐ１４’、　Ａ１３
’はポンプ部設計時に必然的に決定される値であり、又
、残るＰＩｌｌ’ｓ　Ｐｘｓ’、　Ａ４’もモータの出
力により決定される値である。

また、ロータ室にはポンプの吐出圧Ｐ１６′が直接加わ
るため、通常０．３　ｍ　８度の肉厚が使用されるステ
ータキャン５′のみではステータ室を保護できず、これ
によりステータキャン補強リング２１を必要とされたな
どの問題点があった。

そこで、本発明は、これら問題点を解決する構造にする
ことを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、ポンプケーシングの内部にインペラを有し、
該インペラがロータ軸の前端忙固定されたポンプ部と、
ステータキャンによりシールされたステータ室にステー
タを有したモータ部とよりなるキャンドモータポンプに
おいて、前記インペラの後部ウェアリングとロータ軸を
支持する前部ベアリングの前部ベアリングハウジングの
ライチリングにより構成された固定オリフィスによりそ
の内部にバランス室を形成し、該バランス室とロータを
収容するロー４夕室の前部ロータ室を連通する流路を設
けたことを特徴とする自動スラストバランス装置であり
、また、以上自動スラストバランス装置を備えたキャン
ドモータポンプにおいて、ロータ軸の後端面と後部ベア
リングハウジングの底平面とにより構成された可変オリ
フィスを設けたことを特徴とする自動スラストバランス
装置である。

以下、この発明を図面に基いて説明すると、第１図に示
す如く、１はポンプケーシング、２はインペラ、３はス
テータ、４はロータ、５はステータキャン、６はロータ
キャン、７はロータ軸、９は前部ベアリングハウジング
、１０は前部ベアリング、１１は後部ベアリングハウジ
ングを示す。

また、２２はインペ”うの後部ウェアリングと前部ベア
リングハウジング９のライチリングにより構成された固
定オリフィスであって、固定オリフィス２２によりバラ
ンス室２３を形成し、バランス室２３と前部ロータ室１
６を連通する流路１５を設け、ロータ軸７の後端面と後
部ペアリングツ）ウジング１１の底平面とにより構成さ
れた可変オリフィス２４を設けたキャンドモータポンプ
である。

〔作用〕

従って、以上の構造であるので、ポンプケーシング１の
吸込口１３の液体はインペラ２により昇圧され吐出口１
４により吐出される。しかしまた。

その一部は、インペラ２と前部ベアリングノ−ウジング
９により構成された固定オリフィス２２を通過し、前記
固定オリフィス内のスラストノ（ランス室２３に流入す
る。そして、前部ベアリングノ−ウジング９に設けられ
た前記くくランス室２３とロータ室１６を連通する流路
１５にて前部ロータ室１６に流入し、そして、固定オリ
フィス１７を通過し後部ロータ室１８、可変オリフィス
２４、ロータ軸７の貫通穴８を通過し吸込口１３に還流
する。

そこで、上記還流により、第２図に示す如き従来のキャ
ンドモータポンプと同様にロータ４とステータ３の冷却
及び前部ベアリング１０と後部ベアリング１２の潤滑が
なされる。

ここで、本発明くよる前方向のスラスト荷重Ｐｔ　につ
いて示すと次式で表わされることになる。

ｐ１＝ｐ１６°Ａ２３　　Ｐ１３°ＡＨＰｔ４　（Ａ２
３　　Ａ１３　）−（Ｐｔ６’−Ｐｔｓ　）Ａ４＝＝（Ｐｔ４−Ｐｔｓ　）Ａｌｍ　　（Ｐｔ８　　Ｐｔ
ｓ　）Ａａ＋（Ｐｔ６　　Ｐ工、）Ａ２３ここで圧力の大小関係はＰｔ４　＞　Ｐｔ６　）　Ｐｌｇ　）　ＰＩ３であるか
ら、上式は、Ｐｔ＝（Ｐｔ４Ｐ１３）Ａ１３　　（Ｐｔ８　　Ｐｔ８
）Ａ４（Ｐｔ４　　Ｆ１ａ　）Ａ２３　　　・・・（２
）となる。

そこで、第２図に示す如き従来の前方向のスラスト荷重
Ｐｔ′の（１）式と比較すれば明らかであるが、バラン
ス室２３０面積Ａ２３を任意にとることにより、スラス
ト荷重Ｐｉを任意の値とすることが可能となる。そこで
、上述で明らかなようにスラスト荷重ＰｔＯ値を零とす
ることが可能となる。そこでまた、固定オリフィス２２
の働きにより前部ロータ室１６の圧力Ｐｉｅ及び後部ロ
ータ室１８の圧力Ｐ１８は、第２図の従来のキャンドモ
ータポンプと５比較し、実験結果によれば、約半分に減
圧されることにより、ステータキャン５の保強の為の補
強リング２１は必要とされないことになる。

次に、何らかの要因にて圧力関係に不均衡が生じた場合
についても説明すると、まず、ロータ軸７が前方向（吸
込口１３の方向）に移動した場合は、可変オリフィス２
４の開口面積は大となり還流量が増し、（２）式のＰｔ
６とＰｔ８の差が犬となり、また、Ｐｔ４とＰｉｇの差
も同じく大きくなりスラスト荷重Ｐｔは負となりロータ
軸７は後方向に引きもどされることになり、また、ロー
タ軸７が後方向に移動し、可変オリフィス２４０面積が
小とな゛れば、Ｐｔ６とＰｌｇの差が小となり、また、
Ｐｔ４とＰｉｇの差も同じく小となりロータ軸７は前方
に押しもどされることになる。

従って、以上のようにロータ軸７は常に中立の位置を保
持しようとし、よって、第２図の従来のキャンドモータ
ポンプのようにスラストカラー２６を必要とせず、それ
故にステータ３とロータ４の冷却及び前部ベアリング１
０と後部ベアリング１２の潤滑を阻害することなく、構
造簡単で長寿命なキャンドモータポンプを提供すること
ができることになる。

〔発明の効果〕

以上の結果、本発明は、固定オリアイスを設はバランス
室の面積を任意に設定することによりスラスト荷重ｐｔ
　を零とすることが出来、それによって（１）スラストカラーは省略できる。

（２）ステータキャン補強リングを省略できる。

（３）スラストカラー、ステータキャン補強リングを省
略出来たので構造簡単となる。

などの効果を有することになり、また、可変オリフィスにより、（４）長寿命のキャンドモータポンプを提供できる。

ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のキャンドモータポンプの断面図であ
り、第２図は、従来のキャンドモータポンプの断面図で
ある。１．１′・・・ポンプケーシング、２，２′・・・イン
ペラ、３，３′・・・ステータ、４，４′・・・ロータ
、５．５　・・・ステータキャン、６．６′・・・ロー
タキャン、７，７′・・・ロータ軸、８，８′・・・貫
通穴、９．９′・・・前部ベアリングハウジング、１０
゜１０’・・・前部ベアリング、１１．１１’・・・後
部ヘアリングハウジング、１２．１２’・・・後部ベア
リング、１３．１３’・・・吸込口、１４．１４’・・
・吐出口、１５．１５’・・・流路、１６，１６’・・
・前部ロータ室、１７．１７’・・・固定オリフィス、
１８゜１８′・・・ロータ室、１９，１９’・・・流路
、２０’・・・スラストカラー、２１′・・・補強リン
グ、２２・・・固定オリフィス、２３・・・スラストバ
ランス室、２４・・・可変オリフィス。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ポンプケーシング１の内部にインペラ２を有し、
該インペラ２がロータ軸７の前端に固定されたポンプ部
と、ステータキヤン５によりシールされたステータ室に
ステータ３を有したモータ部とよりなるキヤンドモータ
ポンプにおいて、前記インペラ２の後部ウェアリングと
ロータ軸７を支持する前部ベアリング１０の前部ベアリ
ングハウジング９のライナリングにより構成された固定
オリフイス２２により、その内部にバランス室２３を形
成し、該バランス室２３とロータ４を収容するロータ室
の前部ロータ室１６を連通する流路１５を設けたことを
特徴とする自動スラストバランス装置。
（２）ポンプケーシング１の内部にインペラ２を有し、
該インペラ２がロータ軸７の前端に固定されたポンプ部
と、ステータキヤン５によりシールされたステータ室に
ステータ３を有したモータ部とよりなるキヤンドモータ
ポンプにおいて、前記インペラ２の後部ウェアリングと
ロータ軸７を支持する前部ベアリング１０の前部ベアリ
ングハウジング９のライナリングにより構成された固定
オリフイス２２により、その内部にバランス室２３を形
成し、該バランス室２３とロータ４を収容するロータ室
の前部ロータ室１６を連通する流路１５を設け、また、
ロータ軸７の後端面と後部ベアリングハウジング１１の
底平面とにより構成された可変オリフイス２４を設けた
ことを特徴とする自動スラストバランス装置。