KR100264036B1

KR100264036B1 - 고압용 트로코이드 펌프

Info

Publication number: KR100264036B1
Application number: KR1019970068683A
Authority: KR
Inventors: 이성빈
Original assignee: 구자홍; 엘지전자주식회사
Priority date: 1997-12-15
Filing date: 1997-12-15
Publication date: 2000-08-16
Also published as: KR19990049700A

Abstract

본 발명은 트로코이드(Trochoid)형 기어를 갖는 고압용 트로코이드 펌프에 관한 것이다.

이같은 본 발명에 의하면, 구동축(20)의 회전구동에 따라 펌프 케이싱(10)의 흡입구(1)를 통해 흡입된 작동유체를 가압하여 토출시키도록 상기 구동축(20)의 중심점을 기준으로 편심량을 가지면서 접촉점을 이루는 내,외기어(A)(B)가 포함된 1단,2단기어부(31)(32)로 이루어지는 고압용 트로코이드 펌프에 있어서,

상기 1단,2단기어부(31)(32)의 회전시 가압되어 토출되는 작동유체로 인해 발생되는 구동축(20)의 밀림현상을 방지할수 있도록 상기 구동축(20)에 펌프케이싱(10)의 흡입구(1)까지 연결되는 중공(100)을 형성하여 펌프가 동작되어 압력이 상승할때 작동유체에 의한 구동축의 밀림현상을 제거하고 펌프의 장시간 사용시 축밀봉장치(50)와 베어링(40)의 파손을 방지하며, 펌프의 불필요한 토오크로 인한 펌프의 신뢰성을 향상시키는데 있다.

Description

고압용 트로코이드 펌프

본 발명은 트로코이드(Trochoid)형 기어를 갖는 펌프에 관한 것으로서, 특히 고압으로 유체를 토출시킬때 축의 밀림현상을 방지하여 펌프의 불필요한 토오크를 제거하는 한편, 펌프의 신뢰성을 향상시키고자 하는 고압용 트로코이드 펌프에 관한 것이다.

종래 고압용 트로코이드 펌프는 도 1 및 도 2에 도시된 바와같이,

작동유체를 흡입하여 토출시키도록 흡입구(1)와 토출구(2)가 장착되어 있는 펌프 케이싱(10)과;

펌프의 구동과 동시에 회전구동하는 구동축(20)과;

펌프 케이싱(10)의 흡입구(1)를 통해 흡입된 작동유체를 가압하여 토출시키도록 상기 구동축(20)의 회전구동과 동시에 연동하는 가압부(30)와;

상기 구동축(20)의 밸런스를 일정하게 유지시키는 베어링(40)과;

흡입 및 토출되는 작동유체의 누설을 방지하는 축밀봉장치(50); 로 이루어진 구조이다.

그리고, 상기 가압부(30)는, 구동축(20)의 회전구동과 동시에 연동하는 1단기어부(31) 및 2단기어부(32)와 2단기어 케이싱(33)이 포함되어 있는 것으로서,

상기 1단 및 2단기어부(31)(32)는, 구동축(20)의 중심점을 기준으로 편심량을 가지면서 접촉점을 이루는 내기어(A) 및 외기어(B)가 포함되어 있고, 상기 내기어(A)의 기어 잇수는 외기어(B)의 기어 잇수보다 한개 적게 설계되어 있다.

이와같이 구성된 고압용 트로코이드 펌프의 동작에 대하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 펌프의 동작과 동시에 베어링(40)에 의해 밸런스가 일정하게 유지되는 구동축(20)이 회전구동하면, 상기 구동축(20)의 회전구동에 따라 가압부(30)에 포함된 1단 및 2단기어부(31)(32)와 2단기어 케이싱(33)이 회전하게 되므로서, 상기 1단 및 2단기어부(31)(32)에 포함된 내기어(A) 및 외기어(B)가 구동축(20)의 중심점을 기준으로 편심된 상태로 회전하게 된다.

이때, 상기 내기어(A) 및 외기어(B)의 편심회전에 따라 펌프케이싱(10)의 흡입구(1)를 통해 흡입된 작동유체는 상기 내기어(A) 및 외기어(B) 사이의 넓어지는 공간으로 유입된 후 다시 좁아지는 공간을 통해 고압으로 토출되는 것으로서, 상기 1단기어부(31)의 내기어(A)와 외기어(B)의 회전에 따라 일차적으로 펌프 케이싱(10)의 흡입구(1)를 통해 유입된 작동유체가 가압되는 것이다.

여기서, 상기 1단기어부(31)에 의해 가압된 작동유체는 다시 2단기어부(32)의 내기어(A)와 외기어(B)로 흡입된 후 상기 1단기어부(31)의 과정을 반복적으로 수행하게 되므로서, 최종적으로 상기 펌프 케이싱(10)의 토출구(2)를 통해 작동유체가 고압으로 빠져나가게 되며, 상기 흡입,토출되는 작동유체는 축밀봉장치(50)에 의해 그 누설이 방지된다.

다시말해, 펌프케이싱(10)의 흡입구(A)를 통해 유입된 작동유체는 도 2에 도시된 기어펌프의 동작도에서와 같이, 상기 내기어(A) 및 외기어(B)가 흡입과정(a→b→c→d)과 가압과정(e→f→g→h) 및 토출과정(i→j→k→l)을 거치면서 회전하게 되므로서, 토출구(2)를 통해 고압의 작동유체가 축밀봉장치(50)에 의해 누설이 방지되면서 외부로 빠져나갈수 있게 되는 것이다.

그러나, 종래 고압용 트로코이드 펌프에 있어, 펌프가 동작되어 압력이 상승하면 2단 케이싱(33)과 구동축(20) 사이의 공간에 있던 작동유체가 상기 구동축(20)에 압력을 가하게 되므로서, 상기 구동축(20)이 밀리는 현상이 발생되고, 이 상태로 장시간 펌프를 사용하게 되면 축밀봉장치(50)와 베어링(40)이 파손되면서 펌프의 불필요한 토오크로 인해 펌프의 신뢰성이 크게 저하되는 문제점이 초래되었다.

따라서, 본 발명은 이와같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 구동축에 가해지는 힘을 분산시킬수 있도록 구동축에 2단기어케이싱에서 부터 펌프케이싱의 흡입구까지 중공을 형성시키므로서, 펌프가 동작되어 압력이 상승할때 작동유체에 의한 구동축의 밀림현상을 제거하여 펌프의 장시간 사용시 축밀봉장치와 베어링이 파손을 방지하고, 펌프의 불필요한 토오크로 인한 펌프의 신뢰성을 향상시키고자 하는데 그 주된 목적이 있는 것이다.

도 1은 종래 고압용 트로코이드 펌프의 구조를 보인 단면도.

도 2는 고압용 트로코이드 펌프의 1단,2단기어부에 포함된 내,외기어의 회전 동작상태도로서, a∼d는 흡입과정을 보인 동작상태도, e∼h는 가압과정을 보인 동작상태도, i∼l은 토출과정을 보인 동작상태도.

도 3은 본 발명 고압용 트로코이드 펌프의 구조를 보인 단면도.

상기 목적 달성을 위한 본 발명 고압용 트로코이드 펌프는 첨부된 도 3에 도시된 바와같이,

구동축(20)의 회전구동에 따라 펌프 케이싱(10)의 흡입구(1)를 통해 흡입된 작동유체를 가압하여 토출시키도록 상기 구동축(20)의 중심점을 기준으로 편심량을 가지면서 접촉점을 이루는 내,외기어(A)(B)가 포함된 1단,2단기어부(31)(32)로 이루어지는 고압용 트로코이드 펌프에 있어서,

상기 1단,2단기어부(31)(32)의 회전시 가압되어 토출되는 작동유체로 인해 발생되는 구동축(20)의 밀림현상을 방지할수 있도록 상기 구동축(20)에 펌프케이싱(10)의 흡입구(1)까지 연결되는 중공(100)을 형성시킨 것을 특징으로 하는 것이다.

이하, 종래 도 1 및 도 2에서와 동일부분에 대하여는 동일부호로 표시하여 그 중복되는 설명을 생략하였다.

이와같이 구성된 본 발명 고압용 트로코이드 펌프의 작용효과에 대하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 펌프의 동작과 동시에 베어링(40)에 의해 밸런스가 일정하게 유지되는 구동축(20)이 회전구동하면, 상기 구동축(20)의 회전구동에 따라 가압부(30)에 포함된 1단,2단기어부(31)(32)와 2단기어 케이싱(33)이 회전하게 되므로서, 상기 1단,2단기어부(31)(32)에 포함된 내,외기어(A)(B)가 구동축(20)의 중심점을 기준으로 편심된 상태로 회전하게 된다.

이때, 상기 내,외기어(A)(B)의 편심회전에 따라 펌프케이싱(10)의 흡입구(1)를 통해 흡입된 작동유체는 상기 내,외기어(A)(B) 사이의 넓어지는 공간으로 유입된 후 다시 좁아지는 공간을 통해 고압으로 토출되는 것으로서, 상기 1단기어부(31)의 내,외기어(A)(B)의 회전에 따라 일차적으로 펌프 케이싱(10)의 흡입구(1)를 통해 유입된 작동유체가 가압되는 것이다.

여기서, 상기 1단기어부(31)에 의해 가압된 작동유체는 다시 2단기어부(32)의 내,외기어(A)(B)로 흡입된 후 상기 1단기어부(31)의 과정을 반복적으로 수행하게 되므로서, 최종적으로 상기 펌프 케이싱(10)의 토출구(2)를 통해 작동유체가 고압으로 빠져나가게 되며, 상기 흡입,토출되는 작동유체는 축밀봉장치(50)에 의해 그 누설이 방지된다.

즉, 펌프케이싱(10)의 흡입구(A)를 통해 유입된 작동유체는 도 2에 도시된 기어펌프의 동작도에서와 같이, 상기 내,외기어(A)(B)가 흡입과정(a→b→c→d)과 가압과정(e→f→g→h) 및 토출과정(i→j→k→l)을 거치면서 회전하게 되므로서, 토출구(2)를 통해 고압의 작동유체가 축밀봉장치(50)에 의해 누설이 방지되면서 외부로 빠져나갈수 있게 되는 것이다.

한편, 상기 펌프케이싱(10)의 토출구(2)를 통해 가압된 작동유체가 빠져나감과 동시에 그 일부의 작동유체가 2단기어 케이싱(33)과 구동축(20)의 결합부위에 형성된 공간(P)으로 유입된 후 상기 구동축(20)에 압력을 가하게 되므로,

상기 구동축(20)에 형성되어 펌프케이싱(10)의 흡입구(1)까지 연결된 중공(100)에서는 2단기어 케이싱(33)과 구동축(20)의 결합부위에 형성된 공간(P)으로 유입되는 일부의 작동유체를 다시 흡입구(1)로 리턴시켜 고압의 작동유체에 의한 상기 구동축(20)의 밀림현상을 방지하게 되는 것이다.

이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 구동축에 가해지는 힘을 분산시킬수 있도록 구동축에 2단기어케이싱에서 부터 펌프케이싱의 흡입구까지 중공을 형성시키므로서, 펌프가 동작되어 압력이 상승할때 작동유체에 의한 구동축의 밀림현상을 제거하여 펌프의 장시간 사용시 축밀봉장치와 베어링(40)이 파손을 방지하고, 펌프의 불필요한 토오크로 인한 펌프의 신뢰성을 향상시키는 효과가 있는 것이다.

Claims

구동축(20)의 회전구동에 따라 펌프 케이싱(10)의 흡입구(1)를 통해 흡입된 작동유체를 가압하여 토출시키도록 상기 구동축(20)의 중심점을 기준으로 편심량을 가지면서 접촉점을 이루는 내,외기어(A)(B)가 포함된 1단,2단기어부(31)(32)로 이루어지는 고압용 트로코이드 펌프에 있어서,

상기 1단,2단기어부(31)(32)의 회전시 가압되어 토출되는 작동유체로 인해 발생되는 구동축(20)의 밀림현상을 방지할수 있도록 상기 구동축(20)에 펌프케이싱(10)의 흡입구(1)까지 연결되는 중공(100)을 형성시킨 것을 특징으로 하는 고압용 트로코이드 펌프.