KR20060088491A

KR20060088491A - 산업용 펌프 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR20060088491A
Application number: KR1020060009175A
Authority: KR
Inventors: 데쯔야 요시다; 요시마사 지바
Original assignee: 가부시키가이샤 히다치 인더스트리즈
Priority date: 2005-02-01
Filing date: 2006-01-31
Publication date: 2006-08-04
Also published as: KR100679595B1; EP1693573A3; EP1693573A2; US7882632B2; CN1815034B; JP2006214289A; CN1815034A; US20060204386A1

Abstract

산업용 펌프에서는 임펠러를 부착한 회전축의 양단부측을 펌프 본체에 마련한 베어링이 회전 가능하게 지지한다. 베어링에 인접되어 축 밀봉 장치를 배치한다. 축 밀봉 장치는 외부로부터 도입한 냉각수로 냉각된다. 축 밀봉 장치를 수용하는 브래킷의 내주면에 축 밀봉 케이스를 가열 끼움 부착한다. 브래킷과 축 밀봉 케이스와의 경계부에 냉각수를 통수한다. 냉각수를 통수하는 냉각 수단의 개구부를 용접으로 막는 작업이 생략된다.

펌프 본체, 스테이지, 내부 케이싱, 회전축, 흡입구, 임펠러

Description

산업용 펌프 및 그 제조 방법{INDUSTRIAL PUMP AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}

도1은 본 발명에 관한 산업용 펌프의 일 실시예의 종단면도.

도2는 그 축 밀봉 장치 부근의 상세 종단면도.

도3 및 도4는 축 밀봉 케이스의 가열 끼움을 설명하는 도면.

도5 및 도6은 축 밀봉부의 다른 실시예의 종단면도 및 횡단면도.

도7 및 도8은 종래의 산업용 펌프의 축 밀봉 장치 부근의 종단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 펌프 본체

1a : 외부 케이싱

2 : 물막이 블레이드

3 : 안내 블레이드

4 : 스테이지

5 : 내부 케이싱

6 : 회전축

7 : 임펠러

9 : 토출구

10 : 케이싱 커버

11 : 주수구

12 : 베어링

12a : 레이디얼 베어링

12b : 드러스트 베어링

13 : 브래킷

15 : 축 밀봉실

16 : 축 밀봉 장치

17 : 냉각 수단

20 : 끼워 맞춤면

21 : 베어링 하우징

[문헌 1] 일본 특허 공개 평7-305691호 공보

본 발명은 화력 발전소나 원자력 발전소 등으로 사용되어 있는 급수 펌프와 같이, 주로 고온수를 송수하는 산업용 펌프에 관한 것이다.

종래, 화력 발전소에서 사용되어 있는 보일러 급수 펌프나 원자력 발전소에서 사용되어 있는 원자로 급수 펌프와 같이, 주로 고온수를 송수하는 산업 펌프의 축 밀봉 장치에는, 예를 들어 메커니컬 시일 등이 사용되어 있다. 축 밀봉 장치는 펌프 운전시에 고온이 되기 때문에, 외부로부터 도입한 냉각수를 이용하여 냉각하여 축 밀봉 성능이 저하되는 것을 방지하고 있다.

또한, 축 밀봉 장치의 냉각 방법으로서는, 예를 들어 일본 특허 공개 평7-305691호 공보에 기재된 바와 같이, 케이싱의 일부나 메커니컬 시일 커버의 일부, 또는 케이싱과 메커니컬 시일 커버 사이에, 축 밀봉 장치를 둘러싸도록 자켓실을 형성한다. 그리고, 이 자켓실 내에 외부로부터 냉각수를 주입하여 축 밀봉 장치를 냉각하는 방법이 일반적으로 채용되고 있다.

한편, 축 밀봉 장치를 둘러싸도록 자켓실을 형성하는 방법으로서는, 일본 특허 공개 평7-305691호 공보에 기재와 같이, 케이싱 내에 형성된 자켓실의 개구부를 메커니컬 시일 커버로 막는 방법이나, 메커니컬 시일 커버 내에 형성된 자켓실을 케이싱으로 막는 방법, 케이싱과 메커니컬 시일 커버의 이음매 부분에 자켓실을 형성하는 방법 등 외에, 예를 들어 도7 및 도8에 도시하는 방법이 있다.

도7에 도시하는 냉각 수단의 구조는 축 밀봉 장치(a)를 둘러싸도록 브래킷(b) 내에 냉각실(c)이 형성되어 있고, 냉각실(c)의 개구부에는 커버(d)가 용접 등의 수단으로 액밀하게 고정 부착되어 있다.

또한, 도8에 도시하는 냉각 수단의 구조는 축 밀봉 장치(a)의 축 밀봉 케이스 내에 냉각실(c)이 형성되어 있고, 축 밀봉 케이스의 주위에 마련된 브래킷(b)이 냉각실(c)의 개구부를 막고 있고, 축 밀봉 케이스와 브래킷(b)의 경계면에는 액 누설을 방지하기 위해, 예를 들어 O링(f) 등의 패킹류가 개재되어 있다.

그러나, 일본 특허 공개 평7-305691호 공보에 기재된 유체 기계와 같이, 케이싱이나 메커니컬 시일 커버의 일부에 자켓실을 형성하거나, 도7에 도시한 바와 같이 브래킷(b) 내에 냉각실(c)을 형성하도록 한 것에서는, 케이싱이나 메커니컬 시일 커버, 브래킷(b)을 주조품으로 제작하는 경우, 주조형을 제작하는 목형의 구조가 복잡해지므로 목형 비용이 높아진다. 또한, 주조형에 의해 주조된 주조물의 자켓실이나 냉각실에는 모래를 제거하기 위한 개구부를 미리 형성해 둘 필요가 있다.

이로 인해 주조 후 자켓실의 개구부를 메커니컬 시일 커버나 케이싱의 일부로 폐쇄하거나(일본 특허 공개 평7-305691호 공보인 경우), 냉각실(c)의 개구부를 커버(d)로 밀폐할(도7에 도시하는 냉각 수단인 경우) 필요가 있어 냉각 수단의 구조가 복잡해지고, 펌프 전체의 비용 상승의 원인이 된다.

또한, 주조물은 주조할 때, 공극 등의 결함이 쉽게 발생하기 때문에 신뢰성이 떨어지는 동시에, 냉각실(c)의 개구부에 커버(d)를 용접하는 경우, 냉각실(c)의 개구부에 기계 가공에 의해 오목 단부를 형성하고, 이 오목 단부에 커버(d)를 끼워 맞춘 상태로 용접한 후, 용접부의 잔류 응력을 제거하기 위해 열처리를 행하는 등의 작업이 필요해지고, 기계 가공이나 용접 작업에 많은 작업 공정수를 필요로 하여 펌프 전체의 비용 상승의 원인이 된다.

한편, 일본 특허 공개 평7-305691호 공보나 도8에 도시한 바와 같이, 케이싱과 메커니컬 시일 커버의 경계 부분이나 축 밀봉 케이스와 브래킷(b)의 경계부 부분에 냉각실(c)을 형성한 것에서는, 경계면으로부터의 액 누설을 방지하기 위해 O 링(f)을 마련하고 있지만, O링(f)은 고온 하에서 사용하면 열화하여 시일 효과가 빠른 시기에 저하하기 때문에, 정기적으로 교환할 필요가 있다.

그러나. O링(f)의 교환 작업은 축 밀봉 장치(a)를 분해하여 행할 필요가 있고, 교환 작업에 많은 시간과 시간을 필요로 하여 작업성이 나쁜 면에서 수리 기간 동안 펌프의 운전을 할 수 없으므로, 발전소를 정지시켜야만 한다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 평7-305691호 공보

본 발명은 상기 종래 기술의 불량을 개선하기 위해 이루어진 것으로, 축 밀봉 장치를 냉각하는 냉각 수단의 형성이 용이한 산업용 펌프 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에서는 펌프 본체와, 이 펌프 본체 내에 수용되어 임펠러가 부착된 회전축과, 이 회전축의 양단부측을 회전 가능하게 지지하는 베어링과, 이 베어링에 인접하여 배치된 축 밀봉 장치를 갖는 산업용 펌프에 있어서, 펌프 본체에 브래킷을 마련하고, 이 브래킷에 축 밀봉 장치가 갖는 축 밀봉 케이스가 가열 끼움 부착되고 일체화되어 있다. 브래킷과 축 밀봉 케이스 중 적어도 어느 하나는 외부로부터 도입된 냉각수를 브래킷과 축 밀봉 케이스의 경계부에 통수하여 축 밀봉 장치를 냉각한다.

이 구성에 의해, 복잡한 구조의 목형을 사용하여 주조형을 제조할 필요가 없는 단조품을 사용하는 것이 가능해져 목형 비용이 불필요해진다. 이에 의해, 제작 기간의 단축이 가능하게 되는 동시에, 냉각실의 개구부에 커버를 용접하여 막을 필 요가 없고, 용접 작업이나 용접 후에 행할 열처리가 불필요해지고, 이들 작업에 요하는 작업 공정수의 삭감을 도모할 수 있다. 펌프 전체의 비용 삭감이 가능해진다.

본 발명의 산업용 펌프에서는 브래킷의 내주면에 링 형상의 냉각실 또는 축 밀봉 케이스의 외주면에 링 형상의 냉각수 유로를 마련하였다. 이 구성에 의해, 외부로부터 냉각실 또는 냉각수 유로에 도입한 냉각수를 이용하여 축 밀봉 케이스의 외주면을 직접 냉각할 수 있어 축 밀봉 장치의 냉각 효과가 한층 더 향상된다. 그와 더불어, 브래킷이나 축 밀봉 케이스에 냉각실 또는 냉각수 유로를 용이하게 형성할 수 있다. 부품 비용의 저감도 도모할 수 있다.

본 발명의 산업용 펌프는 브래킷과 축 밀봉 케이스의 끼워 맞춤면에, 링 형상의 오목홈과 링 형상의 돌출조로 이루어지는 요철면을 형성하였다. 이 구성에 의해, 브래킷과 축 밀봉 케이스의 끼워 맞춤면을 평면으로 한 경우에 비해 평균 면압이 배증되고, 브래킷과 축 밀봉 케이스의 끼워 맞춤면의 경계에 액 누설을 방지하는 O링을 마련할 필요가 없게 된다. 이에 의해, 축 밀봉 장치를 분해하여 정기적으로 O링을 교환하는 등의 보수 작업이 불필요해진다. 수리 기간 동안 펌프의 운전을 할 수 없어 발전소를 정지시켜야만 하는 등의 불량을 해소할 수 있다.

본 발명의 산업용 펌프는 돌출조의 선단부측 모서리부를 에지 형상으로 형성하고, 또한 가열 끼움 하였을 때 응력이 집중하기 쉬운 브래킷의 부분이며, 축 밀봉 케이스의 단부가 접촉하는 부위에 곡률(R)을 형성하였다. 이 구성에 의해, 브래킷에 축 밀봉 케이스를 가열 끼움 하였을 때, 한 쪽의 끼워 맞춤면이 소성 변형 되어 돌출조가 상대 부재에 물려 들어가고, 돌출조의 에지부 면압은 평균 면압에 대해 국부적으로 수배의 고면압이 얻어진다. 그와 더불어, 끼워 맞춤부 전체 길이의 오목홈과 돌출조의 비율을 조정 가능하게 되고, 양자간에 임의의 면압이 얻어진다. 또한, 가열 끼움 하였을 때의 집중 응력을 분산할 수 있어 브래킷이나 축 밀봉 케이스의 내구성이 향상된다.

본 발명에서는, 임펠러가 부착된 회전축의 양단부측을 펌프 본체에 설치된 베어링에 의해 회전 가능하게 지지한다. 베어링에 인접하여 배치된 축 밀봉 장치를 외부로부터 도입한 냉각수로 냉각한다. 축 밀봉 장치가 부착된 브래킷의 내주면 또는 축 밀봉 케이스의 외주면에 냉각실 또는 냉각수 유로를 형성한다. 브래킷과 축 밀봉 케이스 중 어느 하나의 끼워 맞춤면에 링 형상의 오목홈과 링 형상의 돌출조로 이루어지는 요철면을 형성한다. 그와 더불어, 브래킷을 가열하여 축 밀봉 케이스를 냉각한 상태로 브래킷의 내주에 축 밀봉 케이스를 끼워 맞춘다. 그 후 브래킷과 축 밀봉 케이스를 냉각하여 브래킷 내에 축 밀봉 케이스를 가열 끼움 한다.

이 방법에 의해, 단조품을 사용하는 것이 가능해지고, 복잡한 구조의 목형을 사용하여 주조형을 제조할 필요가 없어진다. 제작 기간을 단축할 수 있다. 또, 냉각실의 개구부에 커버를 용접하여 막을 필요가 없어 용접 작업이나 용접 후의 열처리가 불필요해진다. 이들 작업에 요하는 작업 공정수를 삭감할 수 있어 펌프 전체의 비용 삭감이 가능해진다. 브래킷과 축 밀봉 케이스의 끼워 맞춤면을 평면으로 한 경우에 비해 평균 면압이 배증되기 때문에, 브래킷과 축 밀봉 케이스의 끼워 맞춤면의 경계에 액 누설을 방지하는 O링을 마련할 필요가 없게 된다. 축 밀봉 장치를 분해하여 정기적으로 O링을 교환하는 등의 보수 작업이 불필요해진다. 수리 기간 동안 펌프의 운전을 할 수 없어 발전소를 정지시키는 등의 불량을 해소할 수 있다.

본 발명의 일 실시예를, 도면을 참조하여 상세하게 서술한다. 도1은 산업용 펌프의 일례로서의 배럴형 다단 터빈 펌프의 종단면도이며, 도2는 도1에 도시한 터빈 펌프의 축 밀봉 장치 부근의 상세 종단면도이다. 도3 및 도4는 산업용 펌프의 축 밀봉 케이스를 가열 끼움을 설명하는 도면이다.

도1에 도시한 터빈 펌프의 펌프 본체(1)에서는, 배럴 케이싱이라 불리는 외부 케이싱(1a) 내에 정류 작용을 갖는 물막이 블레이드(2)와 안내 블레이드(3)가 마련된 복수단의 스테이지(4)를 갖는 내부 케이싱(5)이 설치되어 있다. 외부 케이싱(1a)과 내부 케이싱(5)의 중심은 동일 축으로 되어 있고, 내부 케이싱(5)의 중심부를 관통하도록 회전축(6)이 설치되어 있다. 이 회전축(6)에, 각 스테이지(4)마다 마련된 임펠러(7)가 부착되어 있다.

외부 케이싱(1a)의 일단부측 외주부에는 흡입구(8)가 설치되어 있다. 이 흡입구(8)로부터 내부 케이싱(5)의 초단 임펠러(7)에 고온수가 유입된다. 초단의 임펠러(7)에 유입된 고온수는, 각 스테이지(4)마다 마련된 복수단의 임펠러(7)에 의해 차례로 승압되어 최종단의 임펠러(7)에 도달한다. 그리고, 외부 케이싱(1a)의 타단부측 외주부에 마련된 토출구(9)로부터 토출된다.

외부 케이싱(1a)의 토출구(9)측의 개구부에는 고압수에 견디는 구조의 케이싱 커버(1O)가 도시하지 않은 볼트 등의 고정 부착구로 체결되어 있다. 외부 케이싱(1a)의 일단부측과 케이싱 커버(10)의 중심부에는 회전축(6)을 회전 가능하게 지지하는 베어링(12)이 수용된 베어링 하우징(21)이 브래킷(13)을 통해 도시하지 않은 고정 부착구로 체결되어 있다.

외부 케이싱(1a)의 일단부측에 체결된 베어링 하우징(21) 내에는 레이디얼 베어링(12a)이, 그리고 케이싱 커버(10)측에 체결된 베어링 하우징(21) 내에는 레이디얼 베어링(12a)과 드러스트 베어링(12b)이 수용되어 있다. 각 레이디얼 베어링(12a)은 회전축(6)의 레이디얼 방향의 하중을 지지하고, 드러스트 베어링(12b)은 드러스트 방향의 하중을 지지한다.

각 브래킷(13) 내에는 베어링 하우징(21)과 흡입구(8) 사이 및 케이싱 커버(10)와 베어링 하우징(21) 사이에, 각각 축 밀봉실(15)이 형성되어 있다. 이들 축 밀봉실(15) 내에 메커니컬 시일 등의 축 밀봉 장치(16)가 수용되어 있다. 축 밀봉실(15)의 주위에는 냉각 수단(17)이 마련되어 있다. 냉각 수단(17)은 외부로부터 주수구(11)를 지나서 도입된 냉각수로 축 밀봉 장치(16)를 냉각한다. 축 밀봉 장치(16)를 냉각한 냉각수는, 도시하지 않은 배수구로부터 외부로 배출된다.

냉각 수단(17)은 도2에 도시한 바와 같이, 브래킷(13)의 내주면에 형성된 링 형상의 냉각실(17a)을 갖는다. 브래킷(13)의 내주면에 축 밀봉 장치(16)의 축 밀봉 케이스(16a)를 후술하는 방법으로 가열 끼움 한다. 냉각실(17a)의 개구부가 축 밀봉 케이스(16a)에 의해 밀폐된다. 그와 함께, 브래킷(13)과 축 밀봉 케이스 (16a)가 일체화된다. 브래킷(13)의 내주면에 돌출 설치된 플랜지(13a)의 축 밀봉 케이스(16a)측 모서리부에는 곡률(R)이 형성되어 있고, 가열 끼움 후에 플랜지(13a)의 뿌리 부분에 응력이 집중되는 것을 방지하고 있다.

브래킷(13)의 내주면에 축 밀봉 케이스(16a)를 가열 끼움 하여 밀폐 구조의 냉각실(17a)을 형성하는 데 있어서는, 이하의 점에 주의를 한다. 브래킷(13)과 축 밀봉 케이스(16a)를 제작한 후, 양자(13, 16a)의 끼워 맞춤부에 소정의 체결대(δ)를 형성한다. 그로 인해, 체결대(δ)만큼만 브래킷(13)의 내경이 작아지도록 하거나, 반대로 체결대(δ)만큼만 축 밀봉 케이스(16a)의 외경이 커지도록, 양자(13, 16a)를 기계 가공한다. 그 후 브래킷(13)과 축 밀봉 케이스(16a)를 가열 끼움 한다. 이 때, 도3에 도시한 바와 같이 브래킷(13)과 축 밀봉 케이스(16a)의 끼워 맞춤면(20)을 끼워 맞춤부 길이의 전체 길이에 걸쳐 평면으로 하면, 체결대(δ)에 의해 얻어지는 끼워 맞춤부의 면압(Pm)은 끼워 맞춤부의 길이 방향에 거의 균일해진다.

이에 대해, 도4에 도시한 바와 같이 끼워 맞춤면(20)의 한 쪽에 체결대(δ) 상당의 요철을 원주 방향으로 형성하여 가열 끼움 하면, 끼워 맞춤면(20)을 평면으로 한 도3인 경우에 비해 끼워 맞춤부의 면압이 증가된다. 도4인 경우에는, 오목홈(20a)과 돌출조(20b)의 비율이 1:1이 되도록 끼워 맞춤부의 전체 길이에 대해, 요철을 형성하고 있다. 도4로부터 명백한 바와 같이, 끼워 맞춤면(20)에 요철을 형성하면, 끼워 맞춤면(20)을 평면으로 한 경우에 비해 평균 면압이 거의 2배인 2 Pm이 된다.

돌출조(20b)의 모서리부에 라운딩을 띄지 않고, 예리한 에지 형상으로 하였으므로, 라켓(13)과 축 밀봉 케이스(16a)를 가열 끼움 할 때에, 한 쪽의 끼워 맞춤면(20)이 소성 변형되어 돌출조(20b)가 상대 부재에 물려 들어간다. 돌출조(20b)의 에지부 면압은 평균 면압(Pm)에 대해 국부적으로 약 3∼4배의 고면압이 된다. 본 방법에 따르면, 끼워 맞춤부 전체 길이에 걸치는 오목홈(20a)과 돌출조(20b)의 비율을 적절하게 선택하면, 브래킷(13)과 축 밀봉 케이스(16a) 사이의 면압(Pm)을 조정할 수 있고, 산업용 펌프의 수단이나 크기, 사용 조건 등에 따라서 면압을 자유롭게 조정할 수 있다.

브래킷(13)의 내주면에 축 밀봉 장치(16)의 축 밀봉 케이스(16a)를 가열 끼움 하는 방법을 설명한다. 브래킷(13)의 내주면에 축 밀봉 케이스(16a)를 가열 끼움 하여 밀폐 구조의 냉각실(17)을 제작할 때는, 브래킷(13)과 축 밀봉 케이스(16a)를 동일 재질의 금속을 사용하여 제작한다. 그 이유는, 고온수의 송수에 사용하는 산업용 펌프에서는 운전시에 축 밀봉 장치(16) 부근이 고온이 되고, 브래킷(13)과 축 밀봉 케이스(16a)를 이질 금속으로 제작하면, 열팽창율의 차이로부터 끼워 맞춤면(20)에 면압의 불균일이나 면압의 저하가 발생하여 누수의 원인이 되기 때문이다.

동일 재질의 금속을 사용하여 브래킷(13) 및 축 밀봉 케이스(16a)를 단조에 의해 제작한다. 가열 끼움 할 때에는 소정의 체결대(δ)가 얻어지도록, 끼워 맞춤면(20)을 정밀도 좋게 기계 가공한다. 그 때, 끼워 맞춤면(20)의 한 쪽에 오목홈(20a)과 돌출조(20b)를 형성한다. 다음에, 브래킷(13)측을 가열로 등으로 예를 들 어 150 ℃ 정도로 가열한다. 열팽창에 의해 브래킷(13)의 내경을 확대한다. 한편, 축 밀봉 케이스(16a)측을 드라이 아이스 등의 냉매로 -40 ℃ 정도로 냉각하여 축 밀봉 케이스(16a)의 외경을 열수축시킨다.

이 상태에서 브래킷(13)의 내주면에 축 밀봉 케이스(16a)를 끼워 삽입하고, 브래킷(13)의 내주면에 형성된 냉각실(17a)을 밀폐한다. 그 후, 브래킷(13) 및 축 밀봉 케이스(16a)를 자연 냉각 또는 강제 냉각한다. 브래킷(13)의 내주면에 축 밀봉 케이스(16a) 외주면을 가열 끼움 한 후는, 자연 냉각 또는 강제 냉각에 의해 브래킷(13)이 수축하여 축 밀봉 케이스(16a)가 팽창한다. 그 때, 끼워 맞춤부(20)에 돌출 설치된 돌출조(20b)가 상대 부재의 끼워 맞춤면(20)에 물려 들어가 브래킷(13)과 축 밀봉 케이스(16a)는 일체화된다. 그와 함께 끼워 맞춤면(20)에, 도4에 도시한 고면압(Pm)이 얻어진다. 브래킷(13)과 축 밀봉 케이스(16a)의 경계면에 누설 방지용의 O링을 마련하지 않아도 액 누설이 발생하지 않다. O링 등의 시일 수단이 불필요해진다.

도5 및 도6에, 본 발명에 관한 축 밀봉 장치(16)의 다른 실시예를 나타낸다. 축 밀봉 장치(16)를 냉각하는 냉각 수단(17)에서는 축 밀봉 케이스(16a)의 외주면에 링 형상의 냉각수 유로(17b)가 형성되어 있다. 이 냉각수 유로(17b)의 개구부를 브래킷(13)의 내주면에서 밀폐하고 있다. 브래킷(13)의 외주부에는 냉각수의 주수구(11)가 관통 설치되어 있다. 이 주수구(11)로부터 냉각수 유로(17b) 내에 냉각수가 유입된다. 냉각수 유로(17b)에 흐르게 한 냉각수는 냉각수 유로(17b)보다도 내주측에 형성된 복수의 유입구(17c)로부터 축 밀봉실(15) 내에 유입하여 축 밀봉 장치(16)를 냉각한다. 그 후, 도시하지 않은 유출구로부터 외부로 배출된다.

도5에 나타낸 실시예에서도, 브래킷(13)의 내주면에 축 밀봉 케이스(16a)의 외주면이 가열 끼움 되어 있다. 브래킷(13)과 축 밀봉 케이스(16a)의 끼워 맞춤면(20)에는, 도2에 나타낸 실시예와 마찬가지로 오목홈(20a)과 돌출조(20b)가 기계 가공에 의해 교대로 형성되어 있다. 축 밀봉 케이스(16a)를 가열 끼움 할 때에, 끼워 맞춤면(20)에 높은 면압(Pm)이 얻어진다. 축 밀봉 케이스(16a)의 일단부측에 돌출 설치된 플랜지(16b)의 끼워 맞춤면(20)측의 모서리부에는 곡률(R)이 형성되어 있다. 이 곡률(R)은 가열 끼움 후에 플랜지(16b)의 뿌리 부분에 응력이 집중하는 것을 방지한다.

또, 상기 각 실시예에서는 브래킷(13)과 축 밀봉 케이스(16a)를 단조로 제작하고 있지만, 동일 재질이면 어느 한 쪽 또는 양쪽을 주조품으로 제작해도 좋다. 그러나, 브래킷(13)과 축 밀봉 케이스(16a)의 양쪽을 단조품으로 형성하면, 주조시에 발생하는 결함이 없어져 결함을 보수하는 시간이 불필요해진다. 또한, 부품의 품질이 향상된다. 상기 각 실시예에서는 축 밀봉 케이스(16a)의 외주면에 오목홈(20a)과 돌출조(20b)를 형성하고 있지만, 브래킷(13)의 내주면측에 오목홈(20a)과 돌출조(20b)를 형성해도 좋다.

본 발명의 산업용 펌프에 따르면, 냉각 수단의 개구부에 커버를 용접하여 막을 필요가 없기 때문에, 용접 작업이나 용접 후에 행하는 열처리가 불필요해진다. 따라서, 용접 작업이나 열처리 작업에 요하는 작업 공정수를 삭감할 수 있어 펌프 전체의 비용을 삭감할 수 있다.

Claims

펌프 본체와, 이 펌프 본체 내에 수용되어 임펠러가 부착된 회전축과, 이 회전축의 양단부측을 회전 가능하게 지지하는 베어링과, 이 베어링에 인접되어 배치된 축 밀봉 장치를 갖는 산업용 펌프에 있어서, 상기 펌프 본체에 브래킷을 마련하고, 이 브래킷에 축 밀봉 장치가 갖는 축 밀봉 케이스가 가열 끼움 부착되어 일체화되어 있고, 상기 브래킷과 상기 축 밀봉 케이스 중 적어도 어느 하나는 외부로부터 도입된 냉각수를 상기 브래킷과 상기 축 밀봉 케이스의 경계부에 통수하여 상기 축 밀봉 장치를 냉각하는 냉각 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 산업용 펌프.
제1항에 있어서, 상기 냉각 수단은 상기 브래킷의 내주면에 형성한 링 형상의 냉각실 또는 상기 축 밀봉 케이스의 외주면에 형성한 링 형상의 냉각수 유로를 포함하는 것을 특징으로 하는 산업용 펌프.
제1항에 있어서, 상기 브래킷과 상기 축 밀봉 케이스 중 어느 하나의 끼워 맞춤면에, 링 형상의 오목홈과 링 형상의 돌출조를 갖는 요철면을 형성한 것을 특징으로 하는 산업용 펌프.
제2항에 있어서, 상기 브래킷과 상기 축 밀봉 케이스 중 어느 하나의 끼워 맞춤면에, 링 형상의 오목홈과 링 형상의 돌출조를 갖는 요철면을 형성한 것을 특 징으로 하는 산업용 펌프.
제3항에 있어서, 상기 돌출조의 선단부측 모서리부를 에지 형상으로 형성하고, 상기 브래킷의 상기 축 밀봉 케이스와의 끼워 맞춤부 모서리부에 응력 집중을 회피하는 곡률(R)을 형성한 것을 특징으로 하는 산업용 펌프.
제4항에 있어서, 상기 돌출조의 선단부측 모서리부를 에지 형상으로 형성하고, 상기 브래킷의 상기 축 밀봉 케이스와의 끼워 맞춤부 모서리부에 응력 집중을 회피하는 곡률(R)을 형성한 것을 특징으로 하는 산업용 펌프.
임펠러를 부착한 회전축의 양단부측을 펌프 본체에 설치한 베어링으로 회전 가능하게 지지하고, 상기 베어링에 인접하여 배치한 축 밀봉 장치를 외부로부터 도입한 냉각수로 냉각하는 산업용 펌프의 제조 방법에 있어서, 상기 축 밀봉 장치가 마련된 브래킷의 내주면과 상기 축 밀봉 케이스의 외주면 중 어느 하나에 냉각실 또는 냉각수 유로를 형성하고, 상기 브래킷과 상기 축 밀봉 케이스 중 어느 하나의 끼워 맞춤면에 링 형상의 오목홈과 링 형상의 돌출조를 갖는 요철면을 형성하고, 상기 브래킷을 가열하여 상기 브래킷의 내주에 상기 축 밀봉 케이스를 끼워 맞추고, 그 후에 상기 브래킷 및 상기 축 밀봉 케이스를 냉각하여, 상기 브래킷과 상기 축 밀봉 케이스를 일체화한 것을 특징으로 하는 산업용 펌프의 제조 방법.
제7항에 있어서, 상기 브래킷을 가열할 때에 상기 축 밀봉 케이스를 냉각하여 브래킷과 축 밀봉 케이스를 끼워 맞춘 것을 특징으로 하는 산업용 펌프의 제조 방법.