KR100953225B1

KR100953225B1 - 조립이 용이한 슬러지 이송용 사판식 피스톤 펌프

Info

Publication number: KR100953225B1
Application number: KR1020080056200A
Authority: KR
Inventors: 정균
Original assignee: 정균
Priority date: 2008-06-16
Filing date: 2008-06-16
Publication date: 2010-04-15
Also published as: KR20090130517A

Abstract

본 발명은 슬러지 이송용 사판식 피스톤 펌프에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 로터가 결합되는 헤드와 부쉬의 구조를 개선하여 조립이 용이하고, 유지보수를 위한 부품 교체작업 또한 신속 간편하도록 한 슬러지 이송용 사판식 피스톤 펌프에 관한 것이다.

상기 본 발명은 외부로는 유입구(15)와 배출구(16)를 갖고 내부에는 압송실(14)과 흡입실(13)을 구성하는 헤드(100)와; 상기 압송실(14)과 흡입실(13)의 경계부에 설치되는 분할판(12)과; 상기 헤드(100)의 중앙부에 샤프트(17)를 구성하여 이에 전면이 상기 분할판(12)과 면접촉되도록 끼워져 슬라이딩 회전하고 둘레에는 복수의 실린더(21)를 구성한 로터(20)와; 상기 로터(20)의 후미부 중앙에 연결되어 로터(20)의 회전을 위해 동력을 전달하는 구동축(30)과 상기 구동축(30)의 후단과 조인트(50)의 연결에 의해 경사지게 설치되는 경사판(40)과; 상기 경사판(40)을 회전시키는 구동모터(60)와; 상기 경사판(40)과 각 실린더(21) 내의 피스톤(22)을 연결하여 경사판(40)의 각도에 의해 상기 피스톤(22)을 전후진 시키는 피스톤로드(23)와; 상기 헤드(100)와 구동모터(60)를 지지하는 베이스(70); 로 구성된 것에 있어서,

상기 헤드(100)는 로터(20)가 삽입되는 개구 단부에서 상기 흡입실(13)과 압송실(14)을 분할하는 경계부면 까지의 깊이(d)를 상기 분할판(12)의 두께에 근접하게 하고,

상기 로터(20)가 회전가능한 내경으로 상기 로터(20)의 외부에 끼워지는 바디(900)를 구성하여 상기 헤드(100)에 볼트(B1) 결합한 것을 특징으로 한다.

슬러지펌프, 사판식 피스톤펌프, 로터, 헤드, 패킹, 실린더

Description

조립이 용이한 슬러지 이송용 사판식 피스톤 펌프{Piston Pump}

도 3은 종래의 기술에 따른 슬러지용 사판식 피스톤펌프의 구조를 나타낸 단면도이고, 도 4는 종래의 기술에 따른 슬러지용 사판식 피스톤펌프의 요부 단면도이다.

종래의 슬러지 이송용 사판식 피스톤 펌프는, 도면에 도시된 바와 같이 외부로는 유입구(15)와 배출구(16)를 갖고 내부에는 압송실(14)과 흡입실(13)을 구성하는 헤드(10)를 구성한다. 그리고 압송실(14)과 흡입실(13)의 경계부에 설치되는 판형상의 분할판(12)과 설치되고, 상기 헤드(10)의 중앙부에 샤프트(17)를 결합구성하여, 이에 복수의 실린더(21)를 구비한 로터(20)의 전면이 상기 분할판(12)과 면접촉되도록 샤프트(17)에 끼워져 슬라이딩 회전한다.

상기 로터(20)의 후미부 중앙에 구동축(30)이 연결되어 로터(20)의 회전을 위해 동력을 전달하고, 상기 구동축(30)의 후단에는 유니버셜 조인트(50)의 연결에 의해 경사판(40)이 경사지게 설치된다. 또 상기 경사판(40)의 후측에는 상기 경사판(40)을 회전시키는 구동모터(60)가 설치되며, 상기 경사판(40)과 각 실린더(21) 내의 각 피스톤(22)에는 경사판(40)의 각도에 의해 상기 피스톤(22)을 전후진 시키는 피스톤로드(23)가 연결설치되어 있다.

그리고 펌프를 구성하는 상기 헤드(10)와 구동모터(60)는 베이스(70)에 의해 견고한 결합상태를 유지하고 있다.

이러한 종래의 슬러지용 사판식 피스톤 펌프는 흡입실(13)과 압송실(14)을 구성하는 헤드(10)에 로터(20)의 일측부를 삽입 수용할 수 있도록 깊이를 가져 로터(20)의 선단부가 헤드(10) 내에 상당부분이 삽입된 상태로 회전되는 구조를 갖는다. 또 로터(20)가 전술한 바와 같이 헤드(10)의 내부에 삽입되어 회전되도록 하고 로터의 외주면과 헤드 사이에 발생되는 틈새에 부쉬(80)를 끼우고 볼트(82)로 헤드에 체결 고정하여 로터(20)와 헤드(10)사이의 틈새로 유체가 유출되는 현상을 방지하도록 되어 있다.

그렇지만 상기 구조는 로터(20)를 회전가능하게 지지하는 샤프트(17)를 헤드(10)에 고정하기 위한 볼트 체결부가 헤드(10) 내부에 위치하게 될 뿐만 아니라 헤드(10) 내부에서 압송실(14)과 흡입실(13)의 경계부에 설치되는 분할판(12)의 조립부 또한 헤드(10) 내부에 위치하기 때문에 조립 작업이 매우 난해한 단점이 있다.

또 전술한 바와 같이 헤드(10)의 내부에는 흡입실(13)과 압송실(14)의 경계부에 분할판(12)을 장착하여 로터(20)의 결합시 로터(20)의 전면과 분할판(12)면이 균일하게 면접촉되어 흡입실(13)과 압송실(14)의 압력손실이 없도록 설계되어 있다.

이를 위해서는 조립할 때 로터(20)의 전면이 분할판(12)면에 균일하게 밀착되는지를 확인할 필요가 있는데, 분할판(12)과 로터(20)의 면접촉부가 헤드(10) 내부 위치하기 때문에 접촉상태를 육안으로의 확인할 수가 없는 단점이 있다.

또한 로터(20)의 선단부가 헤드(10) 내로 깊숙히 삽입되면, 헤드(10) 내주면과 로터(20)의 외주면 사이의 공간으로 부쉬(80)을 끼워넣은 후 볼트를 체결하여 헤드(10)과 로터(20) 사이의 간극을 최소한으로 하도록 되어 있다. 특히 부쉬(80)의 내주면과 로터(20)의 외주면은 정원을 이루도록 가공하고 또 서로간의 간극이 최소화되어 내부의 유체가 외부로 유출되는 현상을 방지할 수 있도록 정밀가공이 이루어져야 한다.

그런데, 상기 구조에 의해서는 부쉬(80)를 로터(20)의 내부로 깊숙히 삽입시켜야 하기 때문에 부쉬(80)의 길이가 길어지게 된다. 이는 가공면적이 늘어나는 결과를 낳을 뿐만 아니라 로터(20)의 외주면과 부쉬(80)의 내주면 차가 근소한 상태에서 부쉬(80)를 로터(20)의 둘레에 끼워 맞추면서 헤드(10)의 내부로 밀어 삽입시키는 일련의 조립 작업이 매우 난해한 단점이 있다.

또한 부쉬(80)의 내주면에는 패킹홈(81a)을 형성하여 이에 링형 패킹(81b)을 장입시켜 부쉬(80)의 내주면과 로터(20)의 외주면 사이의 틈새를 차단하여 압송실(14)의 압력에 외부로 유출되는 유체가 외부로 유출되는 현상을 방지하도록 되어 있다.

그런데, 부쉬(80)의 내주면과 로터(20)의 외주면 간의 간극이 좁은 상태에서 부쉬(80)의 패킹홈(81a) 내에 로터(20)의 외주면보다 같거나 작은 내경을 가진 패킹(81b)을 삽입시키고, 또 패킹(81b)이 장입된 부쉬(80)를 로터(20)의 둘레에 끼워 헤드(10)의 내부로 삽입시키는 작업은 더더욱 난해한 단점이 있다.

특히 이와 같이 결합된 패킹(81b)은 사용에 의해 마모가 발생하므로 일정시간이 지나면 교체해 주어야 한다.

그런데, 패킹(81b)의 교체를 위해서는 조립에 어려움을 겪었던 부쉬(80) 자체를 로터(20)로부터 분리하여 패킹(81b)을 교체한 후 다시 조립을 해야 하기 때문에 작업이 매우 난해하고 작업시간이 오래 걸리는 단점이 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 로터와 결합되는 헤드의 깊이를 최소화하여 로터가 헤드 내에 삽입 결합되는 것이 아니라 외부에서 결합이 이루어지도록 하여 부쉬의 길이를 줄여 부쉬의 조립이 보다 용이하도록 함과 아울러 정밀가공 면적을 최소화하도록 하고, 또한 샤프트와 압송실과 흡입실을 구분하는 분할판과 로터 및 부쉬의 조립이 신속 간편하도록 하는 슬러지용 사판식 피스톤 펌프를 제공하는데 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은 로터를 조립할 때 로터의 전면과 분할판면이 전체적으로 균일하게 밀착되는지의 여부를 쉽게 확인 할 수 있도록 하여 제품의 조립불량을 방지하는데 있다.

본 발명의 또다른 목적은, 부쉬 내주면에 패킹을 장설하기 위한 패킹홈의 일측을 커버의 조립에 의해 개폐가능하도록 하여 부쉬의 조립 후에 패킹의 조립이 이루어지도록 함으로써 조립성을 향상시킴과 동시에 패킹의 교체시에도 부쉬을 분리시키지 않은 상태에서도 패킹의 교체가 가능하도록 하여 유지보수작업이 신속 간편하도록 하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

외부로는 유입구와 배출구를 갖고 내부에는 압송실과 흡입실을 구성하는 헤 드와;

상기 압송실과 흡입실의 경계부에 설치되는 분할판과;

상기 헤드의 중앙부에 샤프트를 구성하여 이에 전면이 상기 분할판과 면접촉되도록 끼워져 슬라이딩 회전하고 둘레에는 복수의 실린더를 구성한 로터와;

상기 로터의 후미부 중앙에 연결되어 로터의 회전을 위해 동력을 전달하는 구동축과 상기 구동축의 후단과 조인트의 연결에 의해 경사지게 설치되는 경사판과;

상기 경사판을 회전시키는 구동모터와;

상기 경사판과 각 실린더 내의 피스톤을 연결하여 경사판의 각도에 의해 상기 피스톤을 전후진 시키는 피스톤로드와;

상기 헤드와 구동모터를 지지하는 베이스; 로 구성된 것에 있어서,

상기 헤드는 로터가 삽입되는 개구 단부에서 상기 흡입실과 압송실을 분할하는 경계부면 까지의 깊이를 상기 분할판의 두께에 근접하게 하고,

상기 로터가 회전가능한 내경으로 상기 로터의 외부에 끼워지는 몸체를 구성하여 상기 헤드에 볼트 결합한 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은, 상기 몸체의 후미부 내경에 패킹홈을 형성함과 동시에 상기 패킹홈의 후측을 개방하여 이에 패킹지지링을 볼트결합한 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은, 상기 패킹은 로터의 외경보다 긴 길이를 갖으며, 그 양단은 로터의 둘레에 감겨진 후 중첩되며 그 대면부는 서로 경사진 것을 특징으로 한다.

상기 패킹홈의 내주면에는 상기 패킹의 외주면을 중심방향으로 탄력을 가하 는 탄성부재가 결합된 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 로터의 선단부가 종래의 사판식 피스톤펌프와는 달리 헤드의 외부에 노출되어 있고, 그 둘레에 바디가 로터의 선단부를 감싸는 구조로 헤드와 견고하게 결합되어 있으므로 분할판을 비롯하여 샤프트 및 로터의 조립작업이 간편해지는 장점이 있다. 그리고 로터의 조립시 로터의 전면과 분할판면이 균일하게 밀착되는지에 대한 육안 확인이 가능하므로 조립의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

또한 본 발명은, 바디의 후미부 내측에 패킹홈이 형성되고, 이 패킹홈이 패킹지지링에 의해 개방가능하게 되어 있으므로 패킹의 조립이 용이해짐은 물론이고, 패킹의 마모에 따른 교체작업이 매우 신속 간편해 지는 장점이 있다.

또한, 본 발명은, 패킹의 원형링과 같은 폐쇄형 구조에서 양단을 갖는 개방형 패킹구조를 이루고, 패킹홈에 장입되면 탄성부재에 의해 항상 로터의 외주면에 조여지게 되어 있으므로 패킹의 마모에도 불구하고 자동으로 길이조절이 되어 로터의 표면에 밀착된 상태를 유지하게 됨에 따라 패킹의 수명을 대폭 연장할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 슬러지용 사판식 피스톤 펌프의 구조를 나타낸 분리 단면도이고, 도 2a는 본 발명에 따른 슬러지용 사판식 피스톤 펌프의 요부를 나타낸 확대분리 단면도이며, 도 2b는 본 발명에 따른 슬러지용 사판식 피스톤 펌프의 요부를 나타낸 확대단면도이다. (종래의 기술과 동일한 부분에 대하여는 동일부호를 부여한다.)

상기한 도면들에 도시된 바와 같이 본 발명은, 외부로는 유입구(15)와 배출구(16)를 갖고 내부에는 압송실(14)과 흡입실(13)을 구성하는 헤드(100)와; 상기 압송실(14)과 흡입실(13)의 경계부에 설치되는 분할판(12)과; 상기 헤드(100)의 중앙부에 샤프트(17)를 구성하여 이에 전면이 상기 분할판(12)과 면접촉되도록 끼워져 슬라이딩 회전하고 둘레에는 복수의 실린더(21)를 구성한 로터(20)와; 상기 로터(20)의 후미부 중앙에 연결되어 로터(20)의 회전을 위해 동력을 전달하는 구동축(30)과; 상기 구동축(30)의 후단과 조인트(50)의 연결에 의해 경사지게 설치되는 경사판(40)과; 상기 경사판(40)을 회전시키는 구동모터(60)와; 상기 경사판(40)과 각 실린더(21) 내의 피스톤(22)을 연결하여 경사판의 각도에 의해 상기 피스톤(22)을 전후진 시키는 피스톤로드(23)와; 상기 헤드(100)와 구동모터(60)를 지지하는 베이스(70); 로 구성되어 있다. 도면번호 11은 상기 흡입실(13)과 압송실(14)을 나누는 격판부이다.

본 발명의 중요한 구성은, 상기 헤드(100)는 로터(20)가 삽입되는 개구 단부에서 상기 흡입실(13)과 압송실(14)을 분할하는 경계부면 까지의 깊이(d)를 상기 분할판(12)의 두께에 근접하게 하고, 상기 로터(20)가 회전가능한 내경으로 상기 로터(20)의 외부에 끼워지는 바디(900)를 구성하여 상기 헤드(100)에 볼트(B1) 결합 한 것이다.

이러한 구조는 헤드(100)에 분할판(12)과 샤프트(17)를 조립한 후 로터(20)을 조립하게 되는데, 이때 로터(20)를 샤프트(17)에 완전히 밀어 조립하더라도, 그 전면은 분할판(12)면에 밀착되어 그 밀착부가 외부로 노출되게 된다.

따라서 작업자는 로터(20)의 전면과 분할판(12)면이 균일하게 밀착되어 있는 지를 육안으로 확인할 수 있으므로 불량 없이 신속 간편한 조립작업이 이루어진다.

이 상태에서 바디(900)를 로터(20)의 외주면에 끼워 헤드(100)에 끼우면 조립이 신속 간편하게 이루어진다.

또한, 상기 바디(900)의 후미부 내경에 패킹홈(91)을 형성함과 동시에 상기 패킹홈(91)의 후측을 개방하여 이에 패킹지지링(93)을 볼트(B2)결합 한다. 개방된 패킹홈(91)은 별도의 패킹지지링(93)을 바디(900)의 후측면에 볼트(B2) 결합하면 장입된 패킹(92)이 고정된다.

이 구조에 의해 패킹(92)이 마모되거나 손상되어 교체하고자 할 때에는 패킹지지링(93)만 분리하면 신속 간편하게 패킹(92)을 교체할 수가 있게 된다.

한편, 상기 패킹(92)은 링형으로 형성되어 있으나, 도 2b에 도시된 바와 같이 길이를 갖는 부재로 형로형성하여 이를 원형으로 구부린 후 그 양단을 중첩시켜 패킹홈(91)에 장입시키는 구조를 가질 수도 있다. 이때, 패킹(92)은 로터(20)의 외경보다 긴 길이를 갖으며, 그 양단은 중첩되는 면을 서로 경사지게 절단 함으로써 중첩부의 두께를 다른 부위와 같은 두께로 유지할 수 있다.

특히 이러한 패킹(92)이 장입되는 패킹홈(91) 내에는 장입된 패킹(92)의 외부에 탄력설치되어 패킹(92)을 로터(20)의 외주면으로 밀착시키는 탄성부재(94)가 구비된다.

이러한 구조에 의해 패킹(92)의 내주면이 마모되면, 그 마모되어 발생된 틈새 만큼 상기 탄성부재(94)의 탄성력이 상기 패킹(92)을 조여 로터(20)의 외주면에 밀착시킨다. 이때 발생되는 길이차는 중첩된 곳이 슬라이딩 이동하여 흡수한다. 즉, 마모되어 발생된 틈새만큼 탄성부재(94)가 패킹(92)을 로터(20)의 외주면에 조여 밀착시킴과 동시에 마모에 의해 발생된 가변된 길이가 패킹(92)의 중첩부가 중첩되면서 자동으로 흡수되기 때문에 항상 패킹(92)은 로터(20)의 외주면에 밀착된 상태를 유지하게 된다. 결국 패킹(92)의 수명이 연장되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 슬러지용 사판식 피스톤 펌프의 구조를 나타낸 분리 단면도.

도 2a는 본 발명에 따른 슬러지용 사판식 피스톤 펌프의 요부를 나타낸 확대분리 단면도.

도 2b는 본 발명에 따른 슬러지용 사판식 피스톤 펌프의 요부를 나타낸 확대단면도.

도 3은 종래의 기술에 따른 슬러지용 사판식 피스톤 펌프의 구조를 나타낸 단면도.

도 4는 종래의 기술에 따른 슬러지용 사판식 피스톤 펌프의 요부 확대 단면도.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

100 - 헤드 12 - 분할판 13 - 흡입실

14 - 압송실 15 - 유입구 16 - 배출구

17 - 샤프트 20 - 로터 21 - 실린더

22 - 피스톤 30 - 구동축 40 - 경사판

50 - 조인트 60 - 구동모터 70 - 베이스

900 - 바디 91 - 패킹홈 92 - 패킹

92-1, 92-2 - 양단 93 - 패킹지지링 94 - 탄성부재

B1,B2 - 볼트

Claims

외부로는 유입구(15)와 배출구(16)를 갖고 내부에는 압송실(14)과 흡입실(13)을 구성하는 헤드(100)와; 상기 압송실(14)과 흡입실(13)의 경계부에 설치되는 판형상의 분할판(12)과; 상기 헤드(100)의 중앙부에 샤프트(17)를 구성하여 이에 전면이 상기 분할판(12)과 면접촉되도록 끼워져 슬라이딩 회전하고 둘레에는 복수의 실린더(21)를 구성한 로터(20)와; 상기 로터(20)의 후미부 중앙에 연결되어 로터(20)의 회전을 위해 동력을 전달하는 구동축(30)과 상기 구동축(30)의 후단과 조인트(50)의 연결에 의해 경사지게 설치되는 경사판(40)과; 상기 경사판(40)을 회전시키는 구동모터(60)와; 상기 경사판(40)과 각 실린더(21) 내의 피스톤(22)을 연결하여 경사판(40)의 각도에 의해 상기 피스톤(22)을 전후진 시키는 피스톤로드(23)와; 상기 헤드(100)와 구동모터(60)를 지지하는 베이스(70); 로 구성된 것에 있어서,

상기 헤드(100)는 로터(20)가 삽입되는 개구 단부에서 상기 흡입실(13)과 압송실(14)을 분할하는 경계부면 까지의 깊이(d)를 상기 분할판(12)의 두께에 근접하게 하고,

상기 로터(20)가 회전가능한 내경으로 상기 로터(20)의 외부에 끼워지는 바디(900)를 구성하여 상기 헤드(100)에 볼트(B1) 결합한 것을 특징으로 하는 조립이 용이한 슬러지 이송용 사판식 피스톤 펌프.
제 1 항에 있어서, 상기 바디(900)의 후미부 내경에 패킹홈(91)을 형성함과 동시에 상기 패킹홈(91)의 후측을 개방하여 이에 패킹지지링(93)을 볼트(B2)결합 하여 상기 패킹지지링(93)에 의해 패킹(92)을 패킹홈(91)에 탈부착가능하도록 한 것을 특징으로 하는 조립이 용이한 슬러지 이송용 사판식 피스톤 펌프.
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