JPS63147979A - ベ−ンポンプ - Google Patents
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- JPS63147979A JPS63147979A JP29375786A JP29375786A JPS63147979A JP S63147979 A JPS63147979 A JP S63147979A JP 29375786 A JP29375786 A JP 29375786A JP 29375786 A JP29375786 A JP 29375786A JP S63147979 A JPS63147979 A JP S63147979A
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01C—ROTARY-PISTON OR OSCILLATING-PISTON MACHINES OR ENGINES
- F01C21/00—Component parts, details or accessories not provided for in groups F01C1/00 - F01C20/00
- F01C21/08—Rotary pistons
- F01C21/0809—Construction of vanes or vane holders
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Rotary 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。
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〉
本発明はベーンポンプ、更に詳しくはカムリングとロー
ターにセラミック、ベーンにセラミックあるいは樹脂を
用いたベーンポンプに関し、耐スラリー摩耗性に1賢れ
ると共に、ベーンの摩耗やチッピングを少な(し、性能
を長時間維持てきるベーンポンプに関するものである。
ターにセラミック、ベーンにセラミックあるいは樹脂を
用いたベーンポンプに関し、耐スラリー摩耗性に1賢れ
ると共に、ベーンの摩耗やチッピングを少な(し、性能
を長時間維持てきる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材とする考えが開
発され、例えば特開昭58−41287号公報、特開昭
59−188291号公報あるいは特開昭59−206
[i91号公iにカムリング、ローター及ヒベーンをセ
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60−6092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。
、耐摩耗性改善の為にセラミックを素材とする考えが開
発され、例えば特開昭58−41287号公報、特開昭
59−188291号公報あるいは特開昭59−206
[i91号公iにカムリング、ローター及ヒベーンをセ
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60−6092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。
そしてこれらに於いてベーンをロークー溝から押し出し
、カムリング内壁に押し付ける方法としては、高速回転
における遠心力で押し付ける方法、あるいは吐出側の高
圧液体、あるいは気体をベーンのカムリング内壁と接触
する側とは反対側の面に導き、その圧力によって押し出
し押し付ける方法が採られている。
、カムリング内壁に押し付ける方法としては、高速回転
における遠心力で押し付ける方法、あるいは吐出側の高
圧液体、あるいは気体をベーンのカムリング内壁と接触
する側とは反対側の面に導き、その圧力によって押し出
し押し付ける方法が採られている。
しかるに高粘度液(粘度500cp以上)の移送にベー
ンポンプを使用する場合、前記方法でベーンをカムリン
グ内壁に押し付ける方法は押し付ける力が弱く、不充分
であり、高い輸送効率を得ることは難かしい。従って高
粘度スラリー移送用には、一般に第4図に示す様にロー
ター(15)の両サイドに設けた円筒状溝内にシリンダ
ー(17a)、及び(17b)を設け、このシリンダー
によってベーン(16)をカムリング内壁に押し出し、
押し付ける方法を採っている。
ンポンプを使用する場合、前記方法でベーンをカムリン
グ内壁に押し付ける方法は押し付ける力が弱く、不充分
であり、高い輸送効率を得ることは難かしい。従って高
粘度スラリー移送用には、一般に第4図に示す様にロー
ター(15)の両サイドに設けた円筒状溝内にシリンダ
ー(17a)、及び(17b)を設け、このシリンダー
によってベーン(16)をカムリング内壁に押し出し、
押し付ける方法を採っている。
しかしこの方式をセラミックおよび樹脂製ベーンに採用
すると、シリンダーとベーンの間の接触面積が小さいた
め、面圧が高くなり、ベーンとシリンダーの摩耗が太き
(、特に揚液が高粘度スラリーの場合にベーン側の摩耗
が大きくなるということが判った。
すると、シリンダーとベーンの間の接触面積が小さいた
め、面圧が高くなり、ベーンとシリンダーの摩耗が太き
(、特に揚液が高粘度スラリーの場合にベーン側の摩耗
が大きくなるということが判った。
〈発明が解決しようとする問題点〉
そこで本発明は、スラリー摩耗の小さいセラミックでカ
ムリング内壁部およびローターを構成すると共に、ベー
ンを押し出し、カムリング内壁面に押し出す構造を工夫
し、ベーン摩耗が少なく、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。
ムリング内壁部およびローターを構成すると共に、ベー
ンを押し出し、カムリング内壁面に押し出す構造を工夫
し、ベーン摩耗が少なく、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。
く問題点を解決する為の手段〉
本発明者等はすでに特願昭61−53311号によって
、ル値(圧力×速度)が高く、スラリーを含有する溶液
の移送用として、対スラリー摩耗に優れるセラミック素
材であるアルミナに炭化チタンを5重量%以上50重量
%以下の範囲で添加したセラミックによりカムリングと
ローターを構成し、更にベーンをアルミナ、アルミナに
炭化チタンを5重量%以上50重量%以下の範囲で添加
したセラミック。
、ル値(圧力×速度)が高く、スラリーを含有する溶液
の移送用として、対スラリー摩耗に優れるセラミック素
材であるアルミナに炭化チタンを5重量%以上50重量
%以下の範囲で添加したセラミックによりカムリングと
ローターを構成し、更にベーンをアルミナ、アルミナに
炭化チタンを5重量%以上50重量%以下の範囲で添加
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ベーンポンプ
を提案した。
混合した成形体のいずれかにより構成したベーンポンプ
を提案した。
しかるにこの発明のベーンポンプをシングルベーンポン
プに比較して特に高速回転で高粘度液に対し輸送効率の
高いベーン数3枚以上のマルチベーンポンプに適用した
場合、第4図に示す様なシリンダー2個を使用する従来
のベーン押し出し方式ではシリンダーとベーンの接触部
で、ベーンの摩耗が著しく、性能劣化が激しい、又ベー
ンとシリンダーの接触位置が変わることによって、ベー
ンがセラミックの場合、チッピングし易いという問題を
生じた。本発明はロークー及びシリンダ一部の構造を改
良することにより、上記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、前記ローター内部に空洞を設け、同空洞内に、前記
ベーンの前記カムリングと摺動する面とは反対側摺動面
に対し、略全面に亘って摺動し、前記ベーンを前記カム
リング内壁面に押し付けるための円筒あるいは円柱状の
シリンダーを収納せしめたことを特徴とするベーンポン
プ、及びこの構造のベーンポンプにおいて、カムリング
のセラミックス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スにより
構成し、一方ペーンをアルミナ、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
た成形体で構成したことを特徴とするベーンポンプであ
る。
プに比較して特に高速回転で高粘度液に対し輸送効率の
高いベーン数3枚以上のマルチベーンポンプに適用した
場合、第4図に示す様なシリンダー2個を使用する従来
のベーン押し出し方式ではシリンダーとベーンの接触部
で、ベーンの摩耗が著しく、性能劣化が激しい、又ベー
ンとシリンダーの接触位置が変わることによって、ベー
ンがセラミックの場合、チッピングし易いという問題を
生じた。本発明はロークー及びシリンダ一部の構造を改
良することにより、上記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、前記ローター内部に空洞を設け、同空洞内に、前記
ベーンの前記カムリングと摺動する面とは反対側摺動面
に対し、略全面に亘って摺動し、前記ベーンを前記カム
リング内壁面に押し付けるための円筒あるいは円柱状の
シリンダーを収納せしめたことを特徴とするベーンポン
プ、及びこの構造のベーンポンプにおいて、カムリング
のセラミックス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スにより
構成し、一方ペーンをアルミナ、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
た成形体で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図及び第2図は共に本発明の実施例を示ず縦m1面
図、第3図は横断面図を示す。又第4図は公知例の縦断
面図を示す。
図、第3図は横断面図を示す。又第4図は公知例の縦断
面図を示す。
第1図〜第4図に於いて、(1)は金属製のポンプハウ
ジング、(2)及び(3)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(
12)がセットされている。カムリングの内側曲面ば本
発明のマルチベーンポンプの場合、真円の円筒で良い。
ジング、(2)及び(3)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(
12)がセットされている。カムリングの内側曲面ば本
発明のマルチベーンポンプの場合、真円の円筒で良い。
セラミック製のローターは第1図の場合(15a)。
(15b) 2個の部品の組み合わせで形成され、ベー
ン溝を直径方向に貫通して設けた円筒状ローター(15
a)とおさえ円板(15b)から成る。第2図の場合は
、おさえ円板を省き、しかもローターをメカニカルシー
ルの一部として構成した例であり、部品点数を少なく、
シかもローターとベアリングの間隔を縮め、軸のたわみ
によるロークーとカムリングの接触が防止でき、かつ低
コスト化が可能である。
ン溝を直径方向に貫通して設けた円筒状ローター(15
a)とおさえ円板(15b)から成る。第2図の場合は
、おさえ円板を省き、しかもローターをメカニカルシー
ルの一部として構成した例であり、部品点数を少なく、
シかもローターとベアリングの間隔を縮め、軸のたわみ
によるロークーとカムリングの接触が防止でき、かつ低
コスト化が可能である。
セラミック製のローター(15)は駆動軸(4)の駆
。
。
動系の反対側端部にキー(20a) 、 (20b)
(第2図の場合キー(20)、固定用平板(19)、ボ
ルト(18)によって回転可能な状態で固定されている
。
(第2図の場合キー(20)、固定用平板(19)、ボ
ルト(18)によって回転可能な状態で固定されている
。
ベーン(6枚) (16)はベーン溝に貫通してセット
され、円筒状ロークー(15)と駆動軸(4)との間の
′空間に配設されたシリンダー(17)によってカム
リング(12)の内壁に押し付けられ回転する構造にな
っている。第3図に示す様に、カムリング(12)とロ
ーター(15)は偏心して設けられているため、ローク
ーとカムリングの間に生じた空間(第3図カムリング白
下部)を揚液はベーンの回転に応じて移送される。スラ
リー摩耗を考慮すると第1図或いは第2図に示す様にハ
ウジングの両サイド接液部、つまりピンキー(21a)
、 (21b)等によって金属サイドプレートに固定
されるセラミックサイドプレー1・(13)及び(14
)もカムリングと同一素材で構成することが望ましい。
され、円筒状ロークー(15)と駆動軸(4)との間の
′空間に配設されたシリンダー(17)によってカム
リング(12)の内壁に押し付けられ回転する構造にな
っている。第3図に示す様に、カムリング(12)とロ
ーター(15)は偏心して設けられているため、ローク
ーとカムリングの間に生じた空間(第3図カムリング白
下部)を揚液はベーンの回転に応じて移送される。スラ
リー摩耗を考慮すると第1図或いは第2図に示す様にハ
ウジングの両サイド接液部、つまりピンキー(21a)
、 (21b)等によって金属サイドプレートに固定
されるセラミックサイドプレー1・(13)及び(14
)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キーを使用してハウジン
グに固定すること以外に、焼嵌め法或いは接着法によっ
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
で一体化して形成しても良い。カムリング両サイドのサ
イドプレートについても同様である。
グに固定すること以外に、焼嵌め法或いは接着法によっ
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
で一体化して形成しても良い。カムリング両サイドのサ
イドプレートについても同様である。
ベーンポンプ全体の構成は第1図及び第2図に示す如く
、サイドプレー1−(3)、あるいはハウジング(1)
の駆動軸貫通孔側と、カバー(8)とオイルシール(1
0)、 (28)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)またはハウジング(1)と
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(23)、 (24)、 (25)(第2図の実施
例ではロークー(15)で兼用) (26L (27
)、固定用ピン(28) 、同押し付は用バネ(29)
によって液封されている。
、サイドプレー1−(3)、あるいはハウジング(1)
の駆動軸貫通孔側と、カバー(8)とオイルシール(1
0)、 (28)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)またはハウジング(1)と
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(23)、 (24)、 (25)(第2図の実施
例ではロークー(15)で兼用) (26L (27
)、固定用ピン(28) 、同押し付は用バネ(29)
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。
なく、グランドバッキング方式でも良い。
ベアリング(S)、 (61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
定される。図中、(22a) 、 (22b) 、 (
22c) 、 (22d) 。
置が、ハウジング(1)内のカムリングの位置に対し固
定される。図中、(22a) 、 (22b) 、 (
22c) 、 (22d) 。
(22e)、 (22f)、 (22g)、 (22h
)、 (22i)、 (22j)は液シールの為のテフ
ロン系樹脂等から成ろOリングである。一方従来技術に
係わるマルチベーン方式のベーンポンプの構造を第4図
に示す。第4図の従来例の構造は、例えば実公昭56−
42455号、あるイハ実公昭57−22065号に示
されている構造で、ローター(15)の両サイドプレー
1− (13)、 (14)に接する側面に円筒状の
凹部を設け、この中にベーン(16)を押し出し、カム
リング(12)に押し付けるためのリング状シリンダー
(17a) 、 (17b)を設ける構造である。
)、 (22i)、 (22j)は液シールの為のテフ
ロン系樹脂等から成ろOリングである。一方従来技術に
係わるマルチベーン方式のベーンポンプの構造を第4図
に示す。第4図の従来例の構造は、例えば実公昭56−
42455号、あるイハ実公昭57−22065号に示
されている構造で、ローター(15)の両サイドプレー
1− (13)、 (14)に接する側面に円筒状の
凹部を設け、この中にベーン(16)を押し出し、カム
リング(12)に押し付けるためのリング状シリンダー
(17a) 、 (17b)を設ける構造である。
従来技術のこの様な構造は各部品素材としてスラリー摩
耗に強いセラミックや樹脂系材料を使用した時にベーン
とシリンダーの接触圧が大きいために、ベーンの摩耗が
著しく、性能の劣化が著しいという欠点がある。例えば
特願昭61−53311号に示した様にル値が高く、ス
ラリーを含有する溶液の移送用として、耐スラリー摩耗
に優れるセラミック素材アルミナに炭化チタンを5重量
%以上50重量%以下の範囲で添加したセラミックによ
りカムリングとロークーを構成し、更にベーンも最も摩
耗の少ない同種の素材て、構成しても第4図の構造では
ベーン特にシリンダーと接触する部分の摩耗が著しい(
この場合リングも同種の素材を使用)。
耗に強いセラミックや樹脂系材料を使用した時にベーン
とシリンダーの接触圧が大きいために、ベーンの摩耗が
著しく、性能の劣化が著しいという欠点がある。例えば
特願昭61−53311号に示した様にル値が高く、ス
ラリーを含有する溶液の移送用として、耐スラリー摩耗
に優れるセラミック素材アルミナに炭化チタンを5重量
%以上50重量%以下の範囲で添加したセラミックによ
りカムリングとロークーを構成し、更にベーンも最も摩
耗の少ない同種の素材て、構成しても第4図の構造では
ベーン特にシリンダーと接触する部分の摩耗が著しい(
この場合リングも同種の素材を使用)。
まして、ベーン素材をアルミナに炭化チタンを5重量%
以上50重量%以下の範囲で添加したセラミック以外の
素材を使用した場合には益々摩耗が促進され、性能劣化
が著しい。
以上50重量%以下の範囲で添加したセラミック以外の
素材を使用した場合には益々摩耗が促進され、性能劣化
が著しい。
更にベーン素材にセラミックを使用する場合は、特にベ
ーンとシリンダーの当り面の欠けを生じ易く、この様な
セラミックの破片の混入を嫌う食品や化粧品、医薬等の
移送用には使用できないという問題がある。
ーンとシリンダーの当り面の欠けを生じ易く、この様な
セラミックの破片の混入を嫌う食品や化粧品、医薬等の
移送用には使用できないという問題がある。
本発明は従来技術のこれ等の欠点を解消し、ベーンの摩
耗や当り面の欠けや、性能劣化が少な(、セラミック破
片の混入のほとんどないベーンポンプを提供することが
できる。
耗や当り面の欠けや、性能劣化が少な(、セラミック破
片の混入のほとんどないベーンポンプを提供することが
できる。
即ち、本発明ではシリンダーがベーンとはゾ全面に亘っ
て接触するため、ベーンとシリンダーとの面圧が著しく
小さい。
て接触するため、ベーンとシリンダーとの面圧が著しく
小さい。
また全面接触であるため摩耗が全面でも均一に生じるた
め一部だけ摩耗する従来の方式に比べて摩耗スピードが
著しく小さく性能劣化が少な(、例えば一定吐出圧で使
用した場合の吐出量の減少が少なく、長時間目標性能を
維持することができろ。
め一部だけ摩耗する従来の方式に比べて摩耗スピードが
著しく小さく性能劣化が少な(、例えば一定吐出圧で使
用した場合の吐出量の減少が少なく、長時間目標性能を
維持することができろ。
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じる。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ンを交
換しても性能復帰ができないという欠点がある。
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じる。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ンを交
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%
重量囲で添加したセラミックを採用した。
が最も少ない、アルミナに炭化チタンを5〜50重量%
重量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。
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A 1203− (S〜50)%TiCと、他の
セラミック及びA ILO,−3%TiC,人1,03
−55%TiCの物性及びスラリー摩耗特性の測定結果
を示す。
セラミック及びA ILO,−3%TiC,人1,03
−55%TiCの物性及びスラリー摩耗特性の測定結果
を示す。
ここでスラリー摩耗特性の測定は、スラリーとして珪砂
(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載せ、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/cti 、
l)= 1 m/s、 60分後の摩耗量を測定した。
(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載せ、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/cti 、
l)= 1 m/s、 60分後の摩耗量を測定した。
なお表1に示す値はA 1203−30%TiCの摩耗
量を1.0としたものである。
量を1.0としたものである。
表1
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K
lc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。
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K
lc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A I!203− (S〜50
)%TiCは硬度とK c、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Y2O,2,5モル%PSZはス
ラリー摩耗には強いが、セラミツ、り同志の摺動摩耗に
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Aj20.−(5〜50)%Ti
C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。
)%TiCは硬度とK c、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Y2O,2,5モル%PSZはス
ラリー摩耗には強いが、セラミツ、り同志の摺動摩耗に
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Aj20.−(5〜50)%Ti
C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。
ことで摺vJJ摩耗特性の測定としては、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1
0体積%添加した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
耗量を測定した。ピン先端形状は幅4 mm、先端角9
0°、セラミックディスク表面は0.5S以下の表面粗
度に研摩し使用した。
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1
0体積%添加した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
耗量を測定した。ピン先端形状は幅4 mm、先端角9
0°、セラミックディスク表面は0.5S以下の表面粗
度に研摩し使用した。
テスト条件は圧力P = 100kg foci 11
1= 1 m/s、 60分後の摩耗量を測定した。
1= 1 m/s、 60分後の摩耗量を測定した。
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(
、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。
度上昇や高い応力によっても軟化や、永久変形が少な(
、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
。
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、YzOd、5モル%P
SZ、 Aで2o3 、 A 1203−30%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、Al1203−3
0%TiC,SiC。
SZ、 Aで2o3 、 A 1203−30%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、Al1203−3
0%TiC,SiC。
Si3N4 、 Y、032.5モルXPSZ(7)
4種類ノ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A J20B −30%T i Cと相性の
良い摺動材、即ちベーン用素材は人1z03 p人12
03−(5〜50)%TiC,Si3N4゜SiC,潤
滑剤を添加したポリイミドVt4脂が有効と判断てきる
。Y−I’SZは極端に摺動摩耗が大きく1史用できな
いことが判る。
4種類ノ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A J20B −30%T i Cと相性の
良い摺動材、即ちベーン用素材は人1z03 p人12
03−(5〜50)%TiC,Si3N4゜SiC,潤
滑剤を添加したポリイミドVt4脂が有効と判断てきる
。Y−I’SZは極端に摺動摩耗が大きく1史用できな
いことが判る。
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、カムリングやローク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人1203
−(5〜50)%TiCが優れている。
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、カムリングやローク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人1203
−(5〜50)%TiCが優れている。
次に本発明のカムリング及びローター用素材として用い
ろA I2O3−(5〜50)%TiCについて説明す
る。
ろA I2O3−(5〜50)%TiCについて説明す
る。
本発明の人1203−(5〜SO)%TiCは人120
37I・ワックス中にTiCを重量比5〜50%配合焼
結したものである。
37I・ワックス中にTiCを重量比5〜50%配合焼
結したものである。
TiCを5〜50重量%重量することによりAI!20
3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H耗が大幅に改善され、従来品の入l!203やSi
3N4. SiCに比べて172以下となリベーンポン
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
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。
3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H耗が大幅に改善され、従来品の入l!203やSi
3N4. SiCに比べて172以下となリベーンポン
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
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子径は02〜10μm好ま
しくは0.2〜5μmであることが望ましい。
しくは0.2〜5μmであることが望ましい。
このように繊密な結晶をもつ人1203−(S〜50)
%TiC焼結体を1吏用すると、より機械的特性の高い
ポンプ部品が得られる。
%TiC焼結体を1吏用すると、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。
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k 1203若し
くはその1重量%以下をMgOで置換しtこA 120
3及びy2o3゜TiO2,ZrO2の少な(とも一種
類を005〜5重量%焼重量剤として混合する。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02μ
mから2μm更に好ましくは02μm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。
くはその1重量%以下をMgOで置換しtこA 120
3及びy2o3゜TiO2,ZrO2の少な(とも一種
類を005〜5重量%焼重量剤として混合する。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02μ
mから2μm更に好ましくは02μm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/c+j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。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グー、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。成形体を真空中あるいは不活性ガス及び加圧雰
囲気(0,2〜98kgf/ct+r)の不活性ガス中
で600℃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9
4%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ろ
[rlP炉内へ入れ、1300〜1700℃の温度で、
500〜2000kg f/adのアルゴン等不活性ガ
ス中て1〜2時間旧P焼結を行ない最終焼結体を得ろ。
加後スプレードライヤー等により造粒し、05〜10t
onf/c+j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。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グー、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。成形体を真空中あるいは不活性ガス及び加圧雰
囲気(0,2〜98kgf/ct+r)の不活性ガス中
で600℃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9
4%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ろ
[rlP炉内へ入れ、1300〜1700℃の温度で、
500〜2000kg f/adのアルゴン等不活性ガ
ス中て1〜2時間旧P焼結を行ない最終焼結体を得ろ。
TiCの量が少なくなるに従ってY2O3mを少なく制
御し、予備焼結温度も制御する必要がある。
御し、予備焼結温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。
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5〜50重量%重量
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。
アルミナ、アルミナに炭化チタンを5〜50重量%重量
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。
まず人1203は平均結晶粒子径01〜07μmのα−
人4□03にMgO0,1〜10重量%を焼結助剤とし
て混合する。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、05〜10tonf/cm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。
人4□03にMgO0,1〜10重量%を焼結助剤とし
て混合する。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、05〜10tonf/cm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。
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、有機溶剤を充分況諌し、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℃まて昇温し、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、II I 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。この予備焼結体を旧
P炉内へ入れ、1300〜1500℃の温度で500〜
2000kg f/ci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96%以上、好ましくは98%以上あることが望
ましい。父上記焼結体の平均粒子径は02〜10μm好
ましくは0.2〜5μmであることが望ましし)。人1
203− (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
によって製作できる。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0.2〜10μm1好まし
くは02〜5μm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96%以上、好ましくは98%以上)、平均結晶
粒径が細かい(02〜10μm1好ましくは02〜5μ
m)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
る。
粉末とバインダー、有機溶剤を充分況諌し、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℃まて昇温し、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、II I 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。この予備焼結体を旧
P炉内へ入れ、1300〜1500℃の温度で500〜
2000kg f/ci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96%以上、好ましくは98%以上あることが望
ましい。父上記焼結体の平均粒子径は02〜10μm好
ましくは0.2〜5μmであることが望ましし)。人1
203− (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
によって製作できる。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0.2〜10μm1好まし
くは02〜5μm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96%以上、好ましくは98%以上)、平均結晶
粒径が細かい(02〜10μm1好ましくは02〜5μ
m)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
る。
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量比で91〜9
5%平均粒子径02〜2μmのy2o、、および人!2
03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〜24
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、0,5〜10tonf/ci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。
子径0.2〜2μmの窒化珪素粉末を重量比で91〜9
5%平均粒子径02〜2μmのy2o、、および人!2
03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〜24
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、0,5〜10tonf/ci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℃まで昇温し、脱ワツクスを行ない、
更に窒素ガス等不活性ガスの0.2〜9、8kg f/
ci加圧下で1600〜1800℃にて1〜2.5時間
保持し、予備焼結体を得る。
ス雰囲気で600℃まで昇温し、脱ワツクスを行ない、
更に窒素ガス等不活性ガスの0.2〜9、8kg f/
ci加圧下で1600〜1800℃にて1〜2.5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 /cri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。
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 /cri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
〜5μm、純度99%以上のEr2O3,Al2O3等
の焼結助剤を2〜6重量重量範囲で配合し、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/ci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19
00〜2300℃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
るため、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。
μmのSiC粉末を94〜98重量%、平均粒子径02
〜5μm、純度99%以上のEr2O3,Al2O3等
の焼結助剤を2〜6重量重量範囲で配合し、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/ci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19
00〜2300℃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
るため、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。
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m相
等フィラーとなる短繊維を一定の割合でよく混合する。
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m相
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 /crl 、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。
、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 /crl 、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。
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第1図及び第2
図に示す様に組立て、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−わ
るベーンポンプが完成する。
図に示す様に組立て、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−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従来のベーンポンプを実際
に使用した場合のポンプ性能の比較を示す。
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10Or、 p
、 mなる各種のベーンポンプを用い、平均粒径1.0
μmの人1203粉末を40体積%含む粘度1000c
pのスラ’J −溶液を10j /win、 、圧力5
kg/eelの条件で移送した場合、カムリングとロー
ター及びシリング−、ベーンに高純度アルミナ燃結体を
使用した、第4図の従来方式のベーンポンプではシリン
グ−とベーン接触面のベーンの摩耗と欠けが著しく、約
1月後に流量は6/10に低下したが、同一素材を使用
した第1図の本発明ベーンポンプでは、欠けが殆んどな
く、1ケ月後の流量の低下は8/10であった。又カム
リング内壁部とローターに入4□03−30%TiCを
使用し、更にシリンダーとベーンに同一のA 1203
−30%TiCを使用したベーンポンプは、同様にベー
ンの欠けが殆んどな(、−ケ月後の流量は39/40で
あった。又ベーンが窒化珪素、炭化珪素の場合、1ケ月
後の流量は9/10.アルミナの場合間19/20であ
った。
、 mなる各種のベーンポンプを用い、平均粒径1.0
μmの人1203粉末を40体積%含む粘度1000c
pのスラ’J −溶液を10j /win、 、圧力5
kg/eelの条件で移送した場合、カムリングとロー
ター及びシリング−、ベーンに高純度アルミナ燃結体を
使用した、第4図の従来方式のベーンポンプではシリン
グ−とベーン接触面のベーンの摩耗と欠けが著しく、約
1月後に流量は6/10に低下したが、同一素材を使用
した第1図の本発明ベーンポンプでは、欠けが殆んどな
く、1ケ月後の流量の低下は8/10であった。又カム
リング内壁部とローターに入4□03−30%TiCを
使用し、更にシリンダーとベーンに同一のA 1203
−30%TiCを使用したベーンポンプは、同様にベー
ンの欠けが殆んどな(、−ケ月後の流量は39/40で
あった。又ベーンが窒化珪素、炭化珪素の場合、1ケ月
後の流量は9/10.アルミナの場合間19/20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8/10であり、いずれもベーンを交換すること
によりカムリング、ローター、シリンダーに人e2o3
−30%TiCを使用した本発明のベーンポンプは性能
が元に復帰したが、アルミナを使用したベーンポンプは
若干(1,5%)の性能低下が認められた。
場合は8/10であり、いずれもベーンを交換すること
によりカムリング、ローター、シリンダーに人e2o3
−30%TiCを使用した本発明のベーンポンプは性能
が元に復帰したが、アルミナを使用したベーンポンプは
若干(1,5%)の性能低下が認められた。
〈発明の効果〉
以上述べた如く、本発明によればカムリング、四−ター
をセラミックとし、ローター内部に空洞を設け、この空
洞内にベーンのカムリングと摺動する面とは反対側の面
と、略全面に亘って摺動し、ベーンをカムリング内壁面
に押し付けるための円筒あるいは円柱状シリングーを収
納しているため、ベーンの摩耗や欠けが非常に少なく、
長時間ポンプ性能を低下させることがない。また上記ベ
ーンポンプにおいて、カムリングとローターを肩20う
−(5〜50)%TiCで構成し、ベーンをアルミナ、
A 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することにより、カムリングやロ
ーターの摩耗を非常に少なく、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、その取替えが容易なベー
ンのみの取替えでポンプ性能を元に復帰する事が出来、
交換作業が容易である。
をセラミックとし、ローター内部に空洞を設け、この空
洞内にベーンのカムリングと摺動する面とは反対側の面
と、略全面に亘って摺動し、ベーンをカムリング内壁面
に押し付けるための円筒あるいは円柱状シリングーを収
納しているため、ベーンの摩耗や欠けが非常に少なく、
長時間ポンプ性能を低下させることがない。また上記ベ
ーンポンプにおいて、カムリングとローターを肩20う
−(5〜50)%TiCで構成し、ベーンをアルミナ、
A 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することにより、カムリングやロ
ーターの摩耗を非常に少なく、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、その取替えが容易なベー
ンのみの取替えでポンプ性能を元に復帰する事が出来、
交換作業が容易である。
第1図及び第2図は共に本発明ベーンポンプの実施例を
説明する縦断面図、第3図は同横断面説明図、第4図は
従来のベーンポンプを説明する一部縦断図。 図中、 (12)、カムリング(15)
、 (15a) 、 (15b) ゛o−クー(
1B)、ベーン (17) 、 (17a) 、 (17b) °シ
リンダー第3図 第4図
説明する縦断面図、第3図は同横断面説明図、第4図は
従来のベーンポンプを説明する一部縦断図。 図中、 (12)、カムリング(15)
、 (15a) 、 (15b) ゛o−クー(
1B)、ベーン (17) 、 (17a) 、 (17b) °シ
リンダー第3図 第4図
Claims (2)
- 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、前記ロー
ター内部に空洞を設け、同空洞内に前記ベーンの前記カ
ムリングと摺動する面とは反対側摺動面に対し略全面に
亘って摺動し、前記ベーンを前記カムリング内壁面に押
し付けるための円筒あるいは円柱状のシリンダーを収納
せしめたことを特徴とするベーンポンプ。 - 2.カムリングのセラミックス部およびローターを、ア
ルミナに炭化チタンを5〜50重量%の範囲に添加した
セラミックにより構成し、一方ベーンをアルミナ,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
とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のベーンポン
プ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29375786A JPS63147979A (ja) | 1986-12-09 | 1986-12-09 | ベ−ンポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29375786A JPS63147979A (ja) | 1986-12-09 | 1986-12-09 | ベ−ンポンプ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63147979A true JPS63147979A (ja) | 1988-06-20 |
Family
ID=17798832
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29375786A Pending JPS63147979A (ja) | 1986-12-09 | 1986-12-09 | ベ−ンポンプ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63147979A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003062640A1 (de) * | 2002-01-24 | 2003-07-31 | Siemens Aktiengesellschaft | Flügelzellenpumpe mit flügelführungsring |
JP2008520898A (ja) * | 2004-11-19 | 2008-06-19 | エイチ・ピー・イー・ハイ・パフォーマンス・エンジニアリング・エス・エール・エル | 油吐出用の可変吐出量羽根式ポンプ |
GB2486007A (en) * | 2010-12-01 | 2012-06-06 | Itt Mfg Enterprises Inc | Sliding vane pump |
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 |
-
1986
- 1986-12-09 JP JP29375786A patent/JPS63147979A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003062640A1 (de) * | 2002-01-24 | 2003-07-31 | Siemens Aktiengesellschaft | Flügelzellenpumpe mit flügelführungsring |
JP2008520898A (ja) * | 2004-11-19 | 2008-06-19 | エイチ・ピー・イー・ハイ・パフォーマンス・エンジニアリング・エス・エール・エル | 油吐出用の可変吐出量羽根式ポンプ |
GB2486007A (en) * | 2010-12-01 | 2012-06-06 | Itt Mfg Enterprises Inc | Sliding vane pump |
US9556870B2 (en) | 2010-12-01 | 2017-01-31 | Xylem Ip Holdings Llc | Sliding vane pump |
GB2486007B (en) * | 2010-12-01 | 2017-05-10 | Itt Mfg Enterprises Inc | Sliding vane pump |
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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