JPS62210275A - ベ−ンポンプ - Google Patents

ベ−ンポンプ

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JPS62210275A
JPS62210275A JP61053311A JP5331186A JPS62210275A JP S62210275 A JPS62210275 A JP S62210275A JP 61053311 A JP61053311 A JP 61053311A JP 5331186 A JP5331186 A JP 5331186A JP S62210275 A JPS62210275 A JP S62210275A
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JP
Japan
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vane
cam ring
wear
ceramic
alumina
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Application number
JP61053311A
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English (en)
Inventor
Kiyokazu Shinjo
新庄 清和
Yoshio Iwake
井分 良雄
Yoshimichi Hara
芳道 原
Masamitsu Egashira
江頭 正充
Kazunori Iwamura
岩村 一範
Toyoshige Sasaki
佐々木 豊重
Shigeki Mori
茂樹 毛利
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Tungsten Co Ltd
Toray Industries Inc
Original Assignee
Nippon Tungsten Co Ltd
Toray Industries Inc
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Publication date
Application filed by Nippon Tungsten Co Ltd, Toray Industries Inc filed Critical Nippon Tungsten Co Ltd
Priority to JP61053311A priority Critical patent/JPS62210275A/ja
Publication of JPS62210275A publication Critical patent/JPS62210275A/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C21/00Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
    • F01C21/08Rotary pistons
    • F01C21/0809Construction of vanes or vane holders
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F25/00Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
    • B01F25/60Pump mixers, i.e. mixing within a pump
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01CROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
    • F01C21/00Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
    • F01C21/10Outer members for co-operation with rotary pistons; Casings
    • F01C21/104Stators; Members defining the outer boundaries of the working chamber
    • F01C21/108Stators; Members defining the outer boundaries of the working chamber with an axial surface, e.g. side plates
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01FMIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F2101/00Mixing characterised by the nature of the mixed materials or by the application field
    • B01F2101/2805Mixing plastics, polymer material ingredients, monomers or oligomers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05CINDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
    • F05C2225/00Synthetic polymers, e.g. plastics; Rubber
    • F05C2225/06Polyamides, e.g. NYLON

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  • Details And Applications Of Rotary Liquid Pumps (AREA)

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】 〈産業上の利用分骨〉 本発明はベーンポンプ、更に詳しくはカムリングとロー
ターに用いるセラミックとベーンに用いるセラミックあ
るいは樹脂との適切な組合せにより耐スラリー摩耗性を
向上せしめたベーンポンプに関するものである。
〈従来の技術とその問題点〉 従来、ベーンポンプは金属部材により構成されていたが
、耐摩耗性改善の為にセラミックを素゛ととする考えが
開発され、例えば特開昭58−41287号公報、特開
昭59−168291号公報あるいは特開昭59=20
6691号公報にカムリング、ローター及びベーンをセ
ラミック製とするベーンポンプが示されており、又特開
昭00−6092号公報には圧縮室構成部材をセラミッ
ク製としたベーン式圧縮機が示されている。そしてこれ
らに用いるセラミックの例としては窒化珪素、アルミナ
あるいは炭化珪素が例示されている。
しかるにこれらのセラミックをカムリング、ローター及
びベーンに用いたのでは、金属材料と比較すると耐摩耗
性に優れてはいるが、セラミック同志の摺動摩耗は相当
大であると共に、スラリー摩耗もあり各部所の摩耗によ
るポンプ性能の低下が著しい事が判明した。
〈発明の目的〉 そこで本発明は、スラリー摩耗の小さし)セラミックで
カムリング内壁部およびローターを構成すると共に、同
セラミックとセラミック同志、あるいはポリイミド系樹
脂との組合せにおいて摺動摩耗の少ない組合せを選択し
、ベーンを構成することによって、カムリングとベーン
の摩耗が少なく、かつスラリー溶液の移送によって長時
間性能劣化のないベーンポンプを提供することを目的と
するものである。
〈問題点を解決する為の手段〉 本発明では1.砂、値(圧力×速度)が非常に高いカム
リング内壁部とベーン先端では特に摺動摩耗が問題とな
り、又スラリーを含有する溶液の移送用には対スラリー
摩耗が問題となる等を勘案し、カムリング、ローター及
びベーンの素材の組合せを適切なものとする事により、
上記諸問題を解決しようとするものであり、その要旨は
少なくとも内壁部がセラミックである略円筒状のカムリ
ング内に、セラミック製ローターが回転自在に装着され
、同ローターに設けられたベーン溝にベーンが出入自在
に嵌挿された如きベーンポンプに於いて、前記カムリン
グのセラミック部分及びローターを、アルミナに炭化チ
タンを5〜50重量%の範囲で添加したセラミックによ
り構成し、一方前記ベーンをアルミナ、アルミナに炭化
チタンを5〜50重量%の範囲で添加したセラミック、
炭化珪素、窒化珪素、ポリイミド系樹脂に固体潤滑剤を
混合した成形体のいずれかにより構成したことを特徴と
するベーンポンプである。
〈実施例及び作用〉 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第1図、第2図及び第3図に於いて、(1)は金属製の
ポンプハウジング、(2)はサイドプレー1・であり、
このハウジングの内壁部にセラミック製のカムリング(
11)が金属製平キー(19mlによって固定されてい
る。カムリングの内側曲面は第1図及び第2図に示す様
なシングルベーンポンプの場合は、ローターの中心を通
る直線が円周によって切られる長さが一定(ベーン長)
の曲線の筒である。第3図に示す様なマルチベーンポン
プの場合には、カムリング内側曲線は真円の円筒で良い
セラミックから成るローター(14)は駆動軸(4)の
駆動系の反対側端部にキー(18)、固定用平板(17
)、ボルト(16)によって回転可能な状態で固定され
ている。ベーン(15)はローターとms軸の中心を通
り開けられた溝に貫通セットされている。スラリー摩耗
を考慮すると第1図に示す様にハウジングの両サイドの
内面接液部、つまり平キー(19b)、 (19C)に
よって固定されるサイドプレー)(12)。
(13)もカムリングと同一素材で構成することが望ま
しい。カムリングのセラミック部品は第2図、第3図の
如く平キー(19a)によって金属部品(1)に取付け
る以外に、焼バメ法、接着法によったり、あるいは金属
部品の部分も含めて全体をセラミックで一体化し形成し
てもよい。カムリング両サイドのサイドプレー1・につ
いても同様である。
ベーンポンプ全体の構成は第1図に示す如く、サイドプ
レー1− (3)の駆動軸貫通孔側と、カバー(8)を
有するベアリングボックス(7)に固定されたケーシン
グ(9)によって形成される空間に設置されたメカニカ
ルシール部品(21)、 (22)、 (23)によっ
て液封されている。
シールの方法はメカニカルシールに限定されるものでは
なく、グランドバッキング方式でも良い。
ベアリング(5)、 (6)によって駆動軸(4)の位
置が、ハウジング(1)内のカムリングの位置に対し固
定されろ。図中、(10a) 、 (]Ob) 、 (
10e) 、 (10dl 。
(10e)は液シールの為のテフロン系樹脂等から成る
Oリングである。
第3図はマルチベーンポンプの場合を示し、この場合ベ
ーン長は長い方が、また図示している様に回転方向と逆
向きに傾斜させた方がカムリングとの接触圧が小さくな
り望ましい。(20)はベーンのカムリング摺接側の反
対側に摺接して、カムリング側へ押出すためのリングで
ローターのサイドプレー1・と接触する両側面に設けた
凹部に配設される。
次に摺動摩耗特性の良いカムリング、ローターのセラミ
ック素材とベーン素材の組合せについて説明する。上記
組合せを全てセラミックで構成する場合、異なる素材間
にあっても、お互いに相手を摩耗させる現象があり、カ
ムリングやローターの摩耗を生しる。ベーンが摩耗する
場合は交換が容易なため、ポンプ性能が直ちに復帰でき
るが、カムリング内壁部やローターの摩耗はベージを交
換しても性能復帰ができないという欠点がある。
そこで本発明ではカムリングおよびローターとして摩耗
が最も少ない、アルミナに炭化チタンを5〜50重量%
の範囲で添加したセラミックを採用した。
アルミナに炭化チタンを5〜50重量%の範囲で添加し
たセラミック (人1203・(5〜50)%TiC)
は高硬度かつ高靭性で、スラリー摩耗に対しても強い。
表1にk1203・(5〜50)%TiCと、他のセラ
ミック及びAJ203・3%TiC(TiCを3重量%
添加)、人120?・55%TiC(TiCを55重社
%添加)の種類と物性、およびスラリー摩耗特性の測定
結果を示す。
スラリー摩耗特性の測定ニスラリ−として珪砂(30メ
ツシユ)を摺動面の上まで添加し、水中に設置した銅の
摺動リング上にテストピースを乗せ、一定の押付は圧下
、一定の速度で回転し、摩耗量を測定した。テスト条件
は圧力P = 100kg f/c! 。
ν= 1 m/s、 60分後の摩耗量を測定した。な
お表1に示ず値は人1203・30%TiCの摩耗量を
10としたものである。
物性は焼結体から3mmX4mmX35mmのテストピ
ースを作成し、曲げ強度はJIS R1601による3
点曲げ硬度はマイクロビッカース硬度計、破壊靭性Kx
cはやはり硬度計の圧痕のエツジ先端のクラック長さか
ら計算によって求めるマイクロインデンテーション法(
硬度計抑圧30kg、計算は新涼の式による)によって
測定した。なお表1中及び以後の文中旧Pは熱間静水圧
焼結を、又CPは常圧焼結を表わす。
表1から明らかなように人1203・(5〜50)%T
iCは硬度とKtc、曲げ強度が高く、スラリー摩耗量
が著しく低いので、スラリー用のベーンポンプ素材、特
にカムリング内壁部やローター用素材として適している
。一方表1からYzOa2.5モル%PSZはスラリー
摩耗には強いが、セラミック同志の摺動摩耗に著しく弱
いため、ベーンポンプ素材として使用することができな
い。次に上記Alz03・(5〜50)%TICと摺動
特性の良いセラミックおよびポリイミド系樹脂との試験
及びその結果について説明する。
摺動摩耗特性の測定:ピンオンディスク式摩耗試験機に
より、回転中のセラミックスディスク上に各種セラミッ
クおよび四フッ化エチレン樹脂を10体積%添加しtこ
ポリイミド樹脂のピンを一定の押付は圧で押付け、ディ
スクを一定の回転速度で回転させ、摩耗量を測定しtコ
。ピン先端形状は幅4 mm、先端角900.セラミッ
クディスク表面は055以下の表面粗度に研摩7し使用
した。テスト条件は圧力P = ]000kgf/c+
j 、 v−= 101/S、 60分後の摩耗量を測
定しな。
ここでポリイミド系樹脂は耐熱性が高く、摺動による温
度上昇や高い応力によっても軟化や、永久変形が少なく
、相手材のセラミックを摩耗せず、ベーン素材として適
している。なおセラミックスとの摩擦係数を下げ、接触
応力を緩和するために、四フッ化エチレン、炭素、二硫
化モリブデン等の固体潤滑剤を混合することが必要であ
る。更に靭性を高め、チッピングやスラリー摩耗を少な
くするために、ガラス繊維、炭素繊維、ポリイミド繊維
等の強化用フィラーを混合強化することが望ましい。
ポリイミド系樹脂は四フッ化エチレン系樹脂、その他の
樹脂に比べ耐熱性に優れ、変形を生ずる応力が大きいた
めベーンの寿命が長く、ベーン用素材として適している
表1に示す窒化珪素、炭化珪素、Y2og 2.5モル
%psz、人1203 、口203・30%TiC等セ
ラミック素材と、四フッ化エチレン樹脂を10体積%添
加したポリイミド樹脂のピンと、人C203・30%T
iC,SiC,5i3k p y2oy 2. ”モル
にpszの4種類のセラミックディスクの組合せにおけ
る、ピンおよびディスク摩耗量を表2に示す。表2の結
果から明らかなように人1203・30%TiCと相性
の良い摺動材、即ちベーン用素材は人ha3. A b
o3・(5〜50)%TiC,5iyN4. SiC,
ill&I滑剤を添加しisポリイミド樹脂が有効と判
断できる。y−pszは極端に摺動摩耗が大きく使用で
きないことが分かる。
ベーンポンプにおいて、ポンプの性能を決定するのはカ
ムリングとベーンの間のクリアランスである。摺動摩耗
やスラリー摩耗によって部品が摩耗した時、ベーンの交
換は容易に可能で、性能も回復するが、カムリングの交
換は困難なので、摩耗の小さい素材を選ぶことが必要で
ある。即ち、カムリングやローターにはスラリー摩耗が
小さく、ベーンの各種素材との摩耗を抑えるk120B
・(5〜50)%TiCが優れている。
次に本発明のカムリング及びロークー用素材として月い
るAj203・(5〜50)%TiCについて説明する
本発明の人1203・(5〜50)%TiCは人120
371、リツクス中にTieを重量比5〜50%配合焼
結したものである。
TiCを5〜50重量%配合することにより八1203
の強度と靭性および硬度が大幅に増大するためスラリー
摩耗が大幅に改善され、従来品の人1203やSi3N
4.S、iCに比べて172以下となりベーンポンプの
性能低下が小さく、カムリングやローター素材として好
適である。また高強度、高靭性かつ高硬度素材を得ろた
めに、最終焼結体密度は理論密度の96%以上、好まし
くは98%以上あることが望ましい。
また上記焼結体の平均結晶粒子径は0.2〜10μm好
ましくは02〜5μmである乙とが望ましい。
このように緻密な結晶をもつ八t2o3・(5〜50)
%TiC焼結体を使用すると、より機械的特性の高いポ
ンプ部品が得られる。
この発明に使用するカムリングやローター用素材はいろ
いろな方法によって製造することができる。次にその好
ましい一例を示す。
即ち、5〜50重量%TiCと残部が人120う若しく
は′ その1重量%以下をMgOで置換しな人1,03
及びy2o、 。
TiO2,ZrO2の少なくとも一種類を0.05〜5
重量%焼結助剤として混合する。粉末の平均粒径は各々
できるだけ小さいことが好ましり0.2μmから2μm
更に好ましくは0.2μmから1μmの範囲の粉末を使
用することが望ましい。混合はボールミル、あるいはア
トライター等の粉砕機を使用する。
次に成形工程であるが、乾式成形の場合はワックスを添
加後スプレードライヤー等により造粒し、05〜10t
onf/cfの圧力で加圧成形(冷同等方圧加圧成形、
あるいは金型成形)する。湿式成形の場合は混合粉末と
バインダー、水及び混合粉末とバインダー、有81溶剤
を充分混錬し、型に流し込み成形(射出成形、鋳込成形
)する。成形体を真空中あるいは不活性ガス及び加圧雰
囲気(0,2〜98kgf/cj)の不活性ガス中で6
00℃まで昇温し、脱ワツクスを行ない、更にアルゴン
ガス等不活性ガス中で1450〜1850℃の温度範囲
で約1時間保持し、予備焼結体を得る。予備焼結体の密
度は旧P焼結後の密度を高めるために理論密度の94%
以上、好ましくは96%以上になることが好ましい。こ
の予備焼結体を発熱体を内包する高圧容器から成るI(
IP炉内へ入れ、1300〜1700℃の温度で、50
0〜2000kgf/1fflのアルゴン等不活性ガス
中で1〜2時間IIP焼結を行ない最終焼結体を得る。
TiCの量が少なくなるに従ってY2O9量を少なく制
御し、予備焼結湿度も制御する必要がある。
次に、上記焼結体を精密研削加工して、所望のセラミッ
ク部品を得る。これを別に製作した金属部品に嵌め込み
(キー使用)、接着剤による接合、あるいは焼バメ、圧
入等の方法により組込み使用する。
次にベーンについて説明する。本発明のベーン素材は、
アルミナ、アルミナに炭化チタンを50重量%以下の範
囲で添加したセラミック、窒化珪素、炭化珪素、固体潤
滑剤を添加したポリイミド樹脂成形体のいずれかにより
形成したものである。
まずkI20.は平均結晶粒子径0.1〜0.7μmの
α−人4203にMgO0,1〜10重量%を焼結助剤
として混さする。混合はボールミル、あるいはアトライ
ター等の粉砕機を使用する。次に成形工程であるが、乾
式成形の場合はワックスを添加後スプレードライヤー等
により造粒し、0.5〜10tonf/carの圧力で
加圧成形(冷同等方圧加圧成形、あるいは金型成形)す
る。
湿式成形の場合は、混合粉末とバインダー、水及び混合
粉末とバインダー、有機溶剤を充分混錬し、型に流し込
み成形(射出成形、鋳込成形)する。成形体を空気中で
600℃まで昇温し、脱ワツクスを行ない、更に140
0〜1550℃の温度範囲で約1時間保持し予備焼結体
を得る。予備焼結体の密度は、旧P焼結後の密度を高め
るために、理論密度の94%以上、好ましくは96%以
上になることが好ましい。この予備焼結体をIP炉内へ
入れ、1300〜1500℃の温度で500〜2000
kg fledのアルゴン等不活性ガス中で1〜2時間
旧P焼結を行ない、最終焼結体を得る。高強度、高靭性
かつ高硬度の素材を得るためには、最終焼結体密度の9
6%以上、好ましくは98%以上あることが望ましい。
又上記焼結体の平均粒子径は0.2〜10μm好ましく
は0.2〜5μmであることが望ましい。A1203−
(5〜50)%TiCについては、カムリング内壁部、
ローターと同様の素材であって、同様の製法によって製
作できろ。やはり高強度、高靭性かつ高硬度素材を得る
ために、最終焼結体密度は理論密度の96%以上、好ま
しくは98%以上あることが望ましい。また上記焼結体
の平均結晶粒径は0.2〜10μm、好ましくは0,2
〜5μmであることが望ましい。次に窒化珪素、炭化珪
素についても同様に焼結体密度が高く (理論密度の9
6%以上、好ましくは98%以上)、平均結晶粒径が細
かい(02〜10μm、好ましくは02〜5μm)こと
が望ましい。そのためには窒化珪素は旧P焼結をした方
がよいが、炭化珪素は常圧焼結でも充分高密度な焼結体
を得ることができる。窒化珪素、炭化珪素のベーン素材
はいろいろな方法によって製造することができろ。
次にその好ましい一例を示す。
窒化珪素はα−5i3N490%以上を含有する平均粒
子径0.2〜2μmの窒化珪素粉末を重景比で91〜9
5%平均粒子径02〜2μmのY2O3,およびA I
2O3等焼結助剤を5〜9重量%の範囲で配合し、ボー
ルミル、あるいはアトライター等により数時間以上〜2
4時間湿式混合粉砕する。これを乾燥した後、ワックス
を加え、05〜10tonf/c/の圧力で加圧成形(
冷間等方圧加圧成形、あるいは金型成形)するか、バイ
ンダーと共に充分混錬し、型に流し込み成形(射出成形
、鋳込成形)する。
成形体を真空中あるいは窒素ガス雰囲気及びアルゴンガ
ス雰囲気で600℃まで昇渇し、説フックスを行ない、
更に窒素ガス等不活性ガスの02〜98kgf/car
加圧下で1600〜1800℃にて1〜25時間保持し
、予備焼結体を得ろ。
予備焼結体の密度はIIIP焼結後の密度を高めろため
に理論密度の94%以上好ましくは96%以上にするこ
とが望ましい。この予備焼結体を発熱体を内包する高圧
容器から成る旧P炉内に入れ、1500〜1750℃の
温度で500〜2000kg f /Ctのアルゴンガ
スあるいは窒素ガス等不活性ガス中で1〜2時間旧P焼
結を行ない、最終焼結体を得る。
炭化珪素は5iC96%以上を含む平均粒子径02〜2
μmのSiC粉末を94〜98重量%、平均粒子径02
〜5μm1純度99%以上のEr203 、人120:
1等の焼結助剤を2〜6重量%の範囲で配合し、ボール
ミル、あるいはアトライター等により数時間以上〜24
時間湿式粉砕する。これを乾燥した後、ワックスを加え
0.5〜10tonf/cJの圧力で加圧成形(冷同等
方圧加圧成形、あるいは金型成形)するか、バインダー
と共に充分混錬し、型に流し込み成形(射出成形、鋳込
成形)する。成形体を真空中で600℃まで昇温し、脱
ワツクスを行ない、更にアルゴン等不活性ガス雰囲気で
1900〜2300℃に加熱し、1〜2時間保持し、焼
結体を得る。次に固体潤滑剤を添加したポリイミド系樹
脂について述べる。ポリイミド系樹脂には強度、靭性を
高めるためにフィラーを添加することが望ましく、フィ
ラーとして同じポリイミド系繊維のケブラー以外に、炭
素繊維、ガラス繊維、セラミックス繊維等を用いる場合
もあり、この様な場合には繊維に対する接着性、含浸性
が良いことや、硬化時にボイドが発生しないことが要求
されるtコめ、各種の添加剤が必要である。またベーン
用素材としてはセラミック部品との摩擦係数、摺動摩耗
が低いことが必要で、そのため炭素(特に黒鉛)、二硫
化モリブデン、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE
)等の固体潤滑剤の粉末を充填することが是非必要であ
る。
この発明に使用するポリイミド系樹脂製のベーンは、い
ろいろな方法によって製造することができる。次にその
好ましい一例を示す。
即ち、ポリイミド系樹脂粉末と、炭素、二硫化モリブデ
ン、PTFE等の固体潤滑剤一種以上の粉末と、ポリイ
ミド系繊維、炭素繊維、ガラス繊維、セラミックス繊維
等フィラーとなる短繊維を一定の割合でよく混合する。
潤滑剤は容積比で5〜30%、好ましくは10〜20%
、繊維は5〜30%、好ましくは10〜20%、両者合
計で40%以下に選ぶことが、摩擦係数、素材強度、破
壊靭性のバランスをとり、摺動摩耗とベーンの衝撃によ
る破損を防止する上で望ましい。次に上記混合粉末を圧
力100〜200kg /ca? 、温度200〜25
0℃、成形時間5〜10分の条件で加熱プレス成形し、
板状成形体を得る。
以上の様にして得られた各種素材を所望の形状に切削加
工、精密研削加工を行ない、ベーン部品を得る。
以上の様にして得たベーンポンプ部品を図面に示す様に
組立て、第1図のベアリングボックスの左側駆動軸に駆
動源(モーター等)を取付けると、本発明にか5わるベ
ーンポンプが完成する。
次に本発明のベーンポンプと市販の金属製ベーンポンプ
等を実際に使用した場合のポンプ性能の比較を示す。
即ち、ポンプ室容積140cc、回転数100r、 p
、 mなる各種のベーンポンプを用い、平均粒径10μ
mの人120.粉末を40体積%含む粘度1. OOO
e pのスラリー溶液を101/min、 、圧力5k
g/cnfの条件で移送した場合、市販の金属製のシン
グルベーンポンプでは約1月後に流量が172に低下し
たが、本発明のシングルベーンポンプ、即ちカムリング
内壁部とローターにAl2O3・30%TiCを使用し
、ベーンに同一の人120う・30%TiCを使用した
ベーンポンプでは同じく1ケ月後の流量は19/20で
あった。
又ベーンが窒化珪素、炭化珪素の場合は1ケ月後の流量
は8/10.アルミナの場合9710であった。
又ポリイミド樹脂に10%PTFEを添加したベーンの
場合は7/10でありいずれもベーンを交換することに
より本発明のポンプは性能が元に復帰したが、金属製ベ
ーンポンプでは性能低下が著しかった。
なお本発明のベーンポンプのカムリング内壁部とローク
ーにk1203を用い、ベーンに本発明の各種素材を用
いた場合、上記同様の条件で1ケ月使用後の流量はほぼ
本発明の場合と同一であったがベーン交換後の性能低下
が見られた。
〈発明の効果〉 以上述べた如く、本発明によればカムリングとローター
をAl2Oう・(5〜50)%TiCで構成し、ベーン
ポンプi:す、人1203− (5〜50)%TiC,
窒化珪素、炭化珪素、固体潤滑剤を混合したポリイミド
系樹脂成形体のいずれかにより構成しているため、カム
リングやローターの摩耗は非常に少なく、又ベーンも耐
スラリー摩耗特性とカムリングやローターとの摺動摩耗
特性が良好なのでスラリー含有液等の移送に使った場合
でも長時間ポンプ性能を低下させることがない。又長時
間の使用でもカムリングやローターは殆んど摩耗せずベ
ーンのみが若干摩耗する程度であるので、ベーンのみの
取替でポンプ性能を元に復帰する事が出来るので交換作
業が容易である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明ベーンポンプの中でシングルベーンタイ
プの縦断面説明図、第2図は同横断面説明図、第3図は
同マルチベーンタイプの横断面説明図。 図中、 (11)カムリング (14)=ローター (15)ベーン 特許出願人 東し株式会社(他1名) 代 理 人 有吉 教晴 第1図 第2図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  1.少なくとも内壁部がセラミックである略円筒状の
    カムリング内に、セラミック製ローターが回転自在に装
    着され、同ローターに設けられたベーン溝にベーンが出
    入自在に嵌挿された如きベーンポンプに於いて、前記カ
    ムリングのセラミック部及びローターを、アルミナに炭
    化チタンを5〜50重量%の範囲で添加したセラミック
    により構成し、一方前記ベーンをアルミナ,アルミナに
    炭化チタンを5〜50重量%の範囲で添加したセラミッ
    ク,炭化珪素,窒化珪素,ポリイミド系樹脂に固体潤滑
    剤を混合した成形体のいずれかにより構成したことを特
    徴とするベーンポンプ。
JP61053311A 1986-03-10 1986-03-10 ベ−ンポンプ Pending JPS62210275A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5571244A (en) * 1994-12-30 1996-11-05 David C. Andres Air bearing rotary engine
WO1997034078A1 (en) * 1996-03-11 1997-09-18 David Christopher Andres Internal combustion rotary engine
WO2007054155A1 (de) 2005-11-14 2007-05-18 Joma-Hydromechanic Gmbh Vakuumpumpe
CN103423153A (zh) * 2013-06-14 2013-12-04 石家庄晓进机械制造科技有限公司 乳化炸药装药机用灌装叶片泵

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