KR101035078B1

KR101035078B1 - 스크류 펌프

Info

Publication number: KR101035078B1
Application number: KR1020110003970A
Authority: KR
Inventors: 최순옥
Original assignee: 주식회사 유성엔지니어링
Priority date: 2011-01-14
Filing date: 2011-01-14
Publication date: 2011-05-19

Abstract

본 발명은 하부축받이를 자중에 의해 선회가능하게 만들고, 주축을 관형으로 만들어서 그 내부에 다른 나선형 인너 날개부를 마련하고, 주축의 양단에 관통구멍을 형성시키고, 그리고 이물질을 걸러내는 스크린과 이물질을 배출시키는 배출구를 가진 케이싱을 상기 주축의 나선형 아우터 날개부 하류단에 외접시켜, 상부축받이와 하부축받이의 중심축선을 항상 동일 축심상에 일치시키는 것이 가능하게 하고, 대형화를 초래함없이 다량의 양정을 수행하는 것을 가능하게 하며, 여과수단을 별도의 공간이 필요없이 제공할 수 있다.

Description

스크류 펌프{screw pump}

본 발명은, 펌프장, 하수처리장, 취수장 등에 유입된 물을 처리하기 위하여 이송하는 스크류 펌프에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 펌프장(빗물,중계,유입), 오수처리를 위한 하수처리장, 정수를 위한 취수장 등에서 유입된 다량의 물을 높은 높이 레벨의 처리동으로 이송하기 위하여 사용되는 스크류 펌프에 관한 것이다.

종래의 스크류 펌프는 펌프장, 하수처리장, 취수장에 있는 하부수로의 물을, 처리동에 있는 수로로서 상기 하부수로 보다 높은 높이 레벨의 상부수로에, 양수할 때에 사용되고 있다.

상기 스크류 펌프는 상기 상하부수로에 양단이 위치되어 경사지게 배치된 주축, 상기 주축의 전장에 걸쳐서 뻗어서 그 외주면에 고정되어 있는 나선형 날개부, 상기 주축의 일단을 회전가능하게 지지하기 위해 수중에 배치된 하부축받이, 상기 주축의 타단을 회전가능하게 지지하기 위해 지상에 배치된 상부축받이, 상기 주축에 커플링을 개재하여 상기 주축을 구동하는 구동장치를 포함하고 있다.

하지만, 종래의 스크류 펌프는 하부축받이에서 주축과 부시 간의 접촉이내관와 외관 간의 끼워맞춤 방식으로 결합되어 있는 상태에서 상기 부시의 중심축선이 추축의 중심축선에 평행하게 되어 있기 때문에, 스크류 펌프의 설치시에 중심 어긋남, 축방향 어긋남, 자중에 의한 주축의 휨, 부하에 의한 주축의 편심 및 운전 후의 스크류 펌프를 지지하고 있는 기초의 변형 등에 의한 주축의 위치 어긋남이 생기기 때문에, 상부축받이와 하부축받이의 중심축선을 항상 동일 축심상에 일치시키는 것은 매우 어려운 일이다.

따라서, 종래의 스크류 펌프의 상하부의 축받이 구조에 근거하여, 스크류 펌프의 상부축받이 및 하부축받이는 서로에 상이한 마모가 용이하게 발생되거나 들러 붙음 등이 용이하게 발생된다고 하는 문제점이 있다.

또한, 종래의 스크류 펌프는 양정의 양이 많으면 많을 수록 주축의 직경이 크게 되고, 그 주축의 외주면에 구비된 나선형 날개부의 크기도 크게 되어서 스크류 펌프의 대형화를 초래한다고 하는 문제점을 가지고 있다.

또한, 종래의 스크류 펌프는 펌프 반송로의 상류단에 큰 입자의 이물질을 제거하기 위해 반듯이 스크린 설비를 마련할 필요가 있고, 또한 그 설비를 무인화하기 위해서는 상기 큰 입자의 이물질을 자동으로 제거하는 장치를 마련할 필요가 있어서, 그 결과 스크린 설비 혹은 큰입자 이물질 자동제거장치를 위한 공간을 확보할 필요가 있음과 동시에 경제적으로도 바람직하지 못하다는 문제점을 가지고 있다.

본 발명은 상기된 문제점을 해결하는 함에 과제가 있다.

본 발명은 하부축받이를 자중에 의해 선회가능하게 만들고, 주축을 관형으로 만들어서 그 내부에 다른 나선형 인너 날개부를 마련하고, 주축의 양단에 관통구멍을 형성시키고, 그리고 이물질을 걸러내는 스크린과 이물질을 배출시키는 배출구를 가진 케이싱을 상기 주축의 나선형 아우터 날개부 하류단에 외접시켜 상기 과제를 해결할 수 있다.

본 발명은, 상기와 같은 과제해결수단에 의해, 상부축받이와 하부축받이의 중심축선을 항상 동일 축심상에 일치시키는 것이 가능하게 하고, 대형화를 초래함없이 다량의 양정을 수행하는 것을 가능하게 하며, 여과수단을 별도의 공간이 필요없이 제공할 수 있다.

도 1은 본 실시예의 전체 정면도,
도 2는 도 1의 하부축받이에 대한 단면도,
도 3은 도 1의 주축에 대한 일측 단면도.

이하, 본 발명에 따른 실시예를 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1에는 본 실시예의 스크류 펌프가 부호 100으로서 지시되어 있다.

도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 주축(1)은 단면이 U자 형상으로 되어서 석영모래와 몰탈로 그라우팅된 경사수로(80)를 따라 상기 경사수로(80) 내에 배치되어 있다. 상기 경사수로(80)는 하부수로(81)의 물에 상류단이 잠긴 상태에서 하부수로(81)와 상부수로(82)에 유통하게 되어 있다.

상기 주축(1)의 상류단은 하부수로(81) 내에 배치되어 있고, 상기 주축(1)의 하류단은 상부수로(82)를 넘어 배치되어 있다.

상기 주축(1)의 외주면에는, 나선형 아우터 날개부(2)가 상기 경사수로(80)의 전장에 걸쳐서 그리고 상기 상부수로(82)를 넘어서 주축(1)의 길이방향으로 뻗어서 고정되어 있다.

상기 경사수로(80)의 좌, 우측으로 물이 월류하는 것을 커버하는 디플렉터(83)가 상기 경사수로(80)의 좌우측 상단에 설치되어 있다.

상기 주축(1)의 양단은, 하부수로의 수중에 마련된 하부축받이(4)와 상부수로를 넘어 배치된 기초부에 마련된 상부축받이(3)에 의해 회전가능하게 지지되어 있다.

또한 상기 주축(1)은, 종래와 같이, 커플링(5)을 통하여 구동장치(6)에 연결되어 있다.

상기 하부축받이(4)의 구조는, 도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 구조와 상이하게 되어 있다.

즉, 상기 주축(1)의 상류단부에는 관형상의 슬리브(11)가 압입고정되어 있다. 이 슬리브(11)는 관형상의 내면을 가지는 부시(21)에 회전자재로 축지지되어 있다.

또한, 하우징(40)은 구형형상 내면을 가지고서 베이스(7)에 대하여 고정되어 있는 아우터하우징(41)과, 그 아우터하우징(41)의 구형형상 내면에 지지되는 구형형상 외면과 관형상의 내면을 가지는 인너하우징(42)을 포함하고 있다.

상기 아우터하우징(41)은 구형형상의 내면이 상하로 분할되어, 아우터하우징(41) 내에 인너하우징(42)을 수납하도록 되어 있다.

상기 부시(21)는 인너하우징(42)에 압입고정되어 있다.

상기 인너하우징(42)의 상류단부에는 커버(23)가 마련되어 있고, 이 커버(23)는 수중의 이물질이 하부축받이(4) 내에 침입하는 것을 방지한다.

또한, 상기 커버(23)의 중앙부에는 급유관(24)이 연결되어 있고, 그리고 그 급유관(24)에 의해 하부축받이(4) 내에 공급되는 윤활유는 부시(21)에 설치되어 있는 도시되지 않은 홈에 진입하여 슬리브(11)와 부시(21)를 윤활하도록 되어 있다.

또한, 그 주축(1)의 상류단부에는 지지플레이트(31)가 외접고정되어 있다. 상기 지지플레이트(31)와 인너하우징(42)의 사이에는 패킹수용부(32)가 일체화되어 상기 슬리브(11)에 외접고정되어 있다. 상기 지지플레이트(31) 및 패킹수용부(32)의 외주에는 패킹커버(33)가 내접고정되고, 상기 패킹커버(33)는 주축(1)의 회전에 따라서 회전하고, 상기 패킹커버(33)의 상류단 내주면이 인너하우징(42)의 하류단 외주면에 미끄럼접촉되어, 수중의 큰입자의 이물질이 패킹커버(33)의 내부에 침입하는 것을 방지한다.

또한, 인너하우징(42)의 상류측 단면에는 패킹(34)이 배치되고, 이 패킹(34)은 인너하우징(42) 내에 수납된 예를 들면 스프링과 같은 탄성가압부재(35)의 작용에 의해 항상 상기 패킹수용부(32)의 상류측 단면에 압압되고, 패킹커버(33)의 내부에 진입한 미세 이물질이 하부축받이(4)에 침입하는 것을 방지한다.

이와 같은 스크류 펌프의 하부축받이구조에 의하면, 주축(1)의 중심축선 방향이 상기 인너하우징(42)에 압입고정되어 있는 부시(21)의 중심축선방향과 일치하지 않는 경우에는, 인너하우징(42)이 아우터하우징(41)의 내주면 상을 미끄럼 이동하여 자동으로 중심축선이 조절되어, 상기 부시(21)의 중심축선 방향을 상기 주축(1)의 중심축선 방향으로 일치시킬 수 있다.

또한, 이 경우에, 상기 인너하우징(42)에 마련되어 있는 패킹(34)은 인너하우징(42)과 함께 이동하여, 상기 패킹(34)의 단면이 주축(1)의 중심축선 방향에 대하여 정확하게 직각방향으로 이동된다. 따라서 상기 패킹(34)은 주축(1)에 고정되어 있는 패킹수용부(32)의 단면에 밀착가능으로 된다.

또한, 상기 주축(1)은, 종래의 주축과 다르게, 내부가 비어 있는 중공의 관으로 되어 있다. 그리고 물에 잠긴 상기 주축(1)의 상류단에는 둘레방향으로 일정 간격 이격되어 관통되어 있는 복수개의 흡입구(15)가 형성되어 있고, 상기 상부수로(82) 위에 위치된 상기 추축(1)의 하류측 부위에는 둘레방향으로 일정 간격 이격되어 관통되어 있는 복수개의 배출구(17)가 형성되어 있다.

상기 주축(1)의 내주면에는 상기 흡입구(15)와 상기 배출구(17)에 이르기 까지 나선형 인너 날개부(2')가 주축(1)의 길이방향으로 뻗어서 배열 설치되어 있다.

즉, 상기 나선형 인너 날개부(2')는 상기 나선형 아우터 날개부(2)가 주축(1)의 하류방향으로 뻗어 있는 것보다 작게 뻗어 있다.

상기 복수개의 배출구(17)는 상기 나선형 아우터 날개부(2)를 피해서 상기 주축(1)에 형성되어 있다.

상기 주축(1)의 배출구(17)와 상기 상부축받이(3) 사이에는 케이싱(50)이 상기 나선형 아우터 날개부(2)에 외접되어 있고, 상기 나선형 아우터 날개부(2)가 회전할 수 있게 상기 상부수로(82) 부근의 기초에 마련된 도시되지 않는 지지프레임에 고정설치되어 있다.

상기 케이싱(50)의 상류측 하단에는 상기 배출구(17)와 마주하게 복수개의 스크린(51)이 구비되어 있고, 상기 케이싱(50)의 하류측 하단에는 이물질 배출구(52)가 구비되어 있다.

상기 스크린(51)은 상기 흡입구(15)를 통해서 유입되어 상기 나선형 인너 날개부(2')에 의해 이송되어서 상기 배출구(17)를 통하여 배출되는 물을 상부수로(82)에 배출시키되, 상기 물에 함유된 이물질은 걸러져서 나선형 아우터 날개부(2)스크류에 의해 상기 이물질 배출구(52)로 이송되게 한다.

상기 이물질 배출구(52) 밑에는 이물질 반출용 컨베이어(53)가 배치되어 있어서, 상기 나선형 아우터 날개부(2)에 의해 이송되어 오는 이물질이 상기 이물질 배출구(52)를 통해서 건네어 받이 원하는 장소로 이송될 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 실시예의 스크류 펌프는 이물질을 여과하기 위한 별도의 공정을 요하지 않으면서도, 종래보다 주축의 크기를 증대시키지 않으면서도, 다량의 물을 양수시키는 것을 가능하게 함과 동시에, 이물질이 처리동에 이동되는 것을 방지할 수 있다.

1; 주축, 2; 아우터 날개부, 2'; 인너 날개부, 3; 상부축받이, 4; 하부축받이, 5; 커플링, 6; 구동장치, 7; 베이스, 11; 슬리브, 21; 부시, 23; 커버, 24; 급유관, 31; 지지플레이트, 32; 패킹수용부, 33; 패킹커버, 34; 패킹, 35; 탄성가압부재, 40; 하우징, 41; 아우터하우징, 42; 인너하우징, 80; 경사수로, 81; 하부수로, 82; 상부수로, 83; 디플렉터

Claims

단면이 U자 형상으로 되어서 석영모래와 몰탈로 그라우팅된 경사수로(80)를 따라 주축(1)이 상기 경사수로(80) 내에 배치되어 있고,
하부수로(81)의 물에 상류단이 잠긴 상태에서 상기 경사수로(80)가 하부수로(81)와 상부수로(82)에 유통하게 되어 있고,
상기 주축(1)의 상류단이 하부수로(81) 내에 배치되어 있고, 상기 주축(1)의 하류단이 상부수로(82)를 넘어 배치되어 있으며,
상기 주축(1)의 외주면에는, 나선형 아우터 날개부(2)가 상기 경사수로(80)의 전장에 걸쳐서 그리고 상기 상부수로(82)를 넘어서 주축(1)의 길이방향으로 뻗어서 고정되어 있고,
상기 경사수로(80)의 좌, 우측으로 물이 월류하는 것을 커버하는 디플렉터(83)가 상기 경사수로(80)의 좌우측 상단에 설치되어 있고,
상기 주축(1)의 양단이, 하부수로의 수중에 마련된 하부축받이(4)와 상부수로를 넘어 배치된 기초부에 마련된 상부축받이(3)에 의해 회전가능하게 지지되어 있고,
상기 주축(1)이, 커플링(5)을 통하여 구동장치(6)에 연결되어 있으며,
상기 주축(1)의 상류단부에는 관형상의 슬리브(11)가 압입고정되어 있고,
상기 슬리브(11)가 관형상의 내면을 가지는 부시(21)에 회전자재로 축지지되어 있는 스크류 펌프로서,
상기 하부축받이(4)는 하우징을 포함하고 있고,
상기 하우징(40)은 구형형상 내면을 가지고서 베이스(7)에 대하여 고정되어 있는 아우터하우징(41)과, 그 아우터하우징(41)의 구형형상 내면에 지지되는 구형형상 외면과 관형상의 내면을 가지는 인너하우징(42)을 포함하고 있고,
상기 아우터하우징(41)은 구형형상의 내면이 상하로 분할되어, 아우터하우징(41) 내에 인너하우징(42)을 수납하도록 되어 있고,
상기 부시(21)는 인너하우징(42)에 압입고정되어 있고,
상기 인너하우징(42)의 상류단부에는 커버(23)가 마련되어 있고,
상기 커버(23)의 중앙부에는 급유관(24)이 연결되어 있고, 그리고 그 급유관(24)에 의해 하부축받이(4) 내에 윤활유가 공급되고,
상기 주축(1)의 상류단부에는 지지플레이트(31)가 외접고정되어 있고,
상기 지지플레이트(31)와 인너하우징(42)의 사이에는 패킹수용부(32)가 일체화되어 상기 슬리브(11)에 외접고정되어 있고,
상기 지지플레이트(31) 및 패킹수용부(32)의 외주에는 패킹커버(33)가 내접고정되고,
상기 인너하우징(42)의 상류측 단면에는 패킹(34)이 배치되고, 이 패킹(34)은 인너하우징(42) 내에 수납된 탄성가압부재(35)의 작용에 의해 항상 상기 패킹수용부(32)의 상류측 단면에 압압되어 있는 것을 특징으로 하는 스크류 펌프.
제 1항에 있어서,
상기 주축(1)은, 중공의 관으로 되어 있고,
상기 주축(1)의 상류단에는 둘레방향으로 일정 간격 이격되어 관통되어 있는 복수개의 흡입구(15)가 형성되어 있고,
상기 상부수로(82) 위에 위치된 상기 추축(1)의 하류측 부위에는 둘레방향으로 일정 간격 이격되어 관통되어 있는 복수개의 배출구(17)가 형성되어 있으며,
상기 주축(1)의 내주면에는 상기 흡입구(15)와 상기 배출구(17)에 이르기 까지 나선형 인너 날개부(2')가 주축(1)의 길이방향으로 뻗어서 배열 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 스크류 펌프.
제 2항에 있어서,
상기 주축(1)의 배출구(17)와 상기 상부축받이(3) 사이에는 케이싱(50)이 상기 나선형 아우터 날개부(2)에 외접되어 있고, 상기 나선형 아우터 날개부(2)가 회전할 수 있게 상기 상부수로(82) 부근의 기초에 마련된 지지프레임에 고정설치되어 있고,
상기 케이싱(50)의 상류측 하단에는 상기 배출구(17)와 마주하게 복수개의 스크린(51)이 구비되어 있고, 상기 케이싱(50)의 하류측 하단에는 이물질 배출구(52)가 구비되어 있고,
상기 이물질 배출구(52) 밑에는 이물질 반출용 컨베이어(53)가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 스크류 펌프.