KR20170056619A - 편심 스크루 펌프용 고정자, 편심 스크루 펌프, 및 고정자 제조 방법 - Google Patents

편심 스크루 펌프용 고정자, 편심 스크루 펌프, 및 고정자 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20170056619A
KR20170056619A KR1020177009884A KR20177009884A KR20170056619A KR 20170056619 A KR20170056619 A KR 20170056619A KR 1020177009884 A KR1020177009884 A KR 1020177009884A KR 20177009884 A KR20177009884 A KR 20177009884A KR 20170056619 A KR20170056619 A KR 20170056619A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
stator
core
casing
stator core
temperature
Prior art date
Application number
KR1020177009884A
Other languages
English (en)
Inventor
요한 크라이들
발터 라이징어
Original Assignee
넷츠쉬 품펜 운트 시스테메 게엠베하
3에스 슈넥켄 + 슈핀델른 + 슈피랄렌 베아르바이퉁스게스. 엠베하
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 넷츠쉬 품펜 운트 시스테메 게엠베하, 3에스 슈넥켄 + 슈핀델른 + 슈피랄렌 베아르바이퉁스게스. 엠베하 filed Critical 넷츠쉬 품펜 운트 시스테메 게엠베하
Publication of KR20170056619A publication Critical patent/KR20170056619A/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/08—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C2/10—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member
    • F04C2/107—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member with helical teeth
    • F04C2/1071—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member with helical teeth the inner and outer member having a different number of threads and one of the two being made of elastic materials, e.g. Moineau type
    • F04C2/1073—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member with helical teeth the inner and outer member having a different number of threads and one of the two being made of elastic materials, e.g. Moineau type where one member is stationary while the other member rotates and orbits
    • F04C2/1075—Construction of the stationary member
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C15/00—Component parts, details or accessories of machines, pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C2/00 - F04C14/00
    • F04C15/0057—Driving elements, brakes, couplings, transmission specially adapted for machines or pumps
    • F04C15/0061—Means for transmitting movement from the prime mover to driven parts of the pump, e.g. clutches, couplings, transmissions
    • F04C15/0065—Means for transmitting movement from the prime mover to driven parts of the pump, e.g. clutches, couplings, transmissions for eccentric movement
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/08—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F04C2/10—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member
    • F04C2/107—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member with helical teeth
    • F04C2/1071—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing of internal-axis type with the outer member having more teeth or tooth-equivalents, e.g. rollers, than the inner member with helical teeth the inner and outer member having a different number of threads and one of the two being made of elastic materials, e.g. Moineau type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C15/00—Component parts, details or accessories of machines, pumps or pumping installations, not provided for in groups F04C2/00 - F04C14/00
    • F04C15/0057—Driving elements, brakes, couplings, transmission specially adapted for machines or pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2/00—Rotary-piston machines or pumps
    • F04C2/08—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2230/00—Manufacture
    • F04C2230/60—Assembly methods
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2240/00—Components
    • F04C2240/10—Stators
    • F04C2240/102—Stators with means for discharging condensate or liquid separated from the gas pumped
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04C—ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C2240/00—Components
    • F04C2240/30—Casings or housings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)

Abstract

본 발명은 회전자를 수용하기 위해 나선형으로 감긴 내부 윤곽을 갖는 내부 공동을 포함하는 편심 스크루 펌프용 고정자에 관한 것이다. 고정자는 고정자 케이싱 내에 배치되는 고정자 코어를 포함하며, 상기 코어는 두 개 이상의 반경 방향으로 분리 가능한 코어부를 포함한다. 본 발명에 따르면, 두 개 이상의 반경 방향으로 분리 가능한 코어부의 각각은 금속 재료 또는 공업용 세라믹 재료로 제조된다. 고정자 케이싱은 고정자 튜브이며 금속 재료로 제조된다. 고정자 케이싱은 고정자 코어 상으로 수축된다. 본 발명은 또한 편심 스크루 펌프 및 고정자 제조 방법에 관한 것이다.

Description

편심 스크루 펌프용 고정자, 편심 스크루 펌프, 및 고정자 제조 방법{STATOR FOR AN ECCENTRIC SCREW PUMP, ECCENTRIC SCREW PUMP AND METHOD FOR PRODUCING A STATOR}
본 발명은 청구범위 제1항, 제5항 및 제7항의 특징부에 따른 편심 스크루 펌프용 고정자, 편심 스크루 펌프, 및 고정자 제조 방법에 관한 것이다.
편심 스크루 펌프는 복수의 매체, 특히 예를 들어 슬러지, 분뇨, 원유 및 그리스와 같은 점성, 고점성 및 연마성 매체를 송출하기 위한 펌프이다. 종래 기술에서 공지되어 있는 편심 스크루 펌프는 회전자 및 고정자를 포함하며, 회전자는 고정자 내에 수용되고 고정자 내에서 편심 운동한다. 고정자는 나선형으로 감긴 내측을 갖는 하우징으로 구성된다. 회전자의 운동 및 상호 접촉의 결과로, 고정자와 회전자 사이에는 사행(meandering) 송출 공간이 형성되며, 이로 인해 액체 매체가 고정자를 따라서 이송될 수 있다. 회전자는 고정자 축 주위로 또는 편심 스크루 펌프의 종축 주위로 편심 회전 운동을 수행한다. 외측 스크루, 즉 고정자는 가장 일반적인 실시예에서 두 줄 나사(double thread)의 형태를 가지며, 이 경우에 회전자 스크루는 단지 한 줄 나사이다. 여러 줄 나사 실시예는 동일한 운동학적 원리에 따라 기능한다. 편심 스크루 펌프는 예를 들어 물, 원유 및 복수의 기타 액체의 송출에 적합하다. 송출 공간의 형상은 고정자 내부에서의 회전자 운동 중에 일정하며, 따라서 송출되는 매체가 억눌리지 않는다. 적절한 설계에 의하면, 유체뿐 아니라 고체도 편심 스크루 펌프에 의해 송출될 수 있다.
회전자는 대개 예를 들어 스틸과 같은 내마모성이 높은 재료로 제조된다. 한편 고정자는 많은 적용에서 예를 들어 고무와 같은 탄성 재료로 제조된다. 많은 적용에서, 탄성중합체는 고정자 케이싱으로 지칭되는 튜브형 금속 하우징 내에서 가황처리(vulcanise)된다.
이렇게 구성된 펌프는 140℃의 온도를 초과하지 않는 적용에서 완전히 만족스럽게 작동한다. 더 높은 온도에서는, 탄성중합체로 제조된 고정자가 더 이상 사용될 수 없다. 한편, 탄성중합체 재료는 이들 온도를 견디지 못한다. 다른 한편으로, 스틸과 탄성중합체의 상이한 팽창 계수는 소형 회전자를 요구하는 바, 즉 회전자의 최대 외경이 고정자의 내경보다 작다. 따라서 회전자는 고정자 내에 너무 확고하게 유지되지 않으며 따라서 펌프가 항상 적절하게 작동할 수 있다.
이들 단점을 극복하기 위해, US 6082980호는 회전자 및 고정자가 각각 5℃ 내지 300℃ 온도 범위에서의 온도 변화가 항상 고정자 및 회전자에서 대응 재료 팽창을 초래하도록 열팽창 계수를 갖는 재료로 제조되고, 회전자와 고정자 사이에 대체로 일정한 간격이 유지되는 편심 스크루 펌프를 개시하고 있다.
많은 적용에서는, 원통형 외측면의 형상을 갖는 고정자가 바람직하다. 원통형 외측면의 형상을 갖고 이후 스틸 케이싱 등 내로 푸시되어 접착되거나 고정되는 탄성중합체 코어의 제조와 유사한 제조 작업이 고려될 수 있다. 또한, US 2009/0110578 A1호는 두 개 이상의 반경 방향으로 분리 가능한 고정자 부분을 포함하는 분할식 고정자를 기재하고 있다. 이들 고정자 부분 중 하나가 제거되면, 고정자 내에 배치된 회전자 및/또는 고정자의 내부 공간은 적어도 부분적으로 접근 가능하다.
DE 3902740 C2호는 금속-절삭 작업에 의한 고정자의 제조를 기재하고 있다. 형성될 고정자의 내부-구멍 프로파일의 서브-세그먼트는 각각 표준 금속-절삭 작업에 의해 막대형 블랭크 상에 외부 가공면으로서 생성된다. 블랭크는 이후 각각의 섹션이 내부-구멍 프로파일의 서브-세그먼트를 포함하도록 그 종축 방향으로 미리결정된 개수의 섹션으로 분할되며, 이들 섹션은 이후 서브-세그먼트가 상호 보완되어 고정자의 완전한 내부-구멍 프로파일을 형성하도록 함께 조립된다.
본 발명의 과제는 편심 스크루 펌프용 고정자 및 고정자를 갖는 편심 스크루 펌프를 제공하는 것이며, 고정자는 제1 내열 재료로 제조된 고정자 코어를 포함하고 고정자 케이싱 내에 고정된다.
상기 과제는 청구범위 제1항, 제5항 및 제7항의 특징을 포함하는 편심 스크루 펌프용 고정자, 편심 스크루 펌프, 및 고정자 제조 방법에 의해 해결된다. 추가적인 유리한 실시예는 종속항에 기재되어 있다.
본 발명은 편심 스크루 펌프용 고정자 및 대응 고정자를 갖는 편심 스크루 펌프에 관한 것이다. 고정자는 회전자를 수용하기 위해 나선형으로 감긴 내부 윤곽을 갖는 내부 중공 공간을 포함한다. 편심 스크루 펌프의 작동 중에, 송출될 재료의 이송을 위한 사행 송출 공간이 회전자의 운동에 의해 회전자와 고정자의 내부 윤곽 사이의 고정자의 내부 중공 공간에 형성된다.
고정자는 고정자 케이싱 내에 배치되는 고정자 코어를 포함한다. 고정자 코어는 두 개 이상의 반경 방향으로 분리 가능한 코어부를 포함한다.
본 발명에 따르면, 두 개 이상의 반경 방향으로 분리 가능한 코어부 각각은 금속 재료 또는 기술적 세라믹 재료로 제조되는 바, 즉 더 높은 온도 범위, 예를 들어 300℃ 근처의 온도에서도 내성을 갖는 재료로 제조되며, 이러한 고정자를 갖는 편심 스크루 펌프의 신뢰성있는 작동을 가능하게 한다. 기술적 세라믹은 기술적 적용을 위해 그 특성이 최적화된 세라믹 재료를 의미한다. 이것은 특히 그 출발 재료의 순도와 보다 좁게 허용되는 입자 크기에 의해서 및 종종 특수 소성 공정에 의해서, 장식용 또는 오목한 도기, 타일 또는 위생 용품에 사용되는 세라믹과 다르다. 생산 방법에 따라서, 기술적 세라믹은 매우 다른 재료 특성을 가질 수 있다.
고정자 케이싱은 금속 재료로 제조된 고정자 튜브로 구성되며, 고정자 코어 상에 수축-끼워맞춤(shrink-fit)된다. 특히, 고정자 코어 상에 고정자 케이싱을 고정하는 것은 접착제 등의 사용 없이 이루어진다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 코어부 각각은 부분적 내부 윤곽을 갖는다. 조합된 고정자 코어에서, 두 개 이상의 코어부의 부분적 내부 윤곽은 고정자 코어의 내부 윤곽을 형성한다. 고정자 코어를 형성하기 위해 조립된 코어부가 고정자 코어의 내부 윤곽을 구성하도록, 적절하게 구성된 부분적 내부 윤곽이 바람직하게 다축 프로파일 밀링 또는 다른 적절한 방법에 의해 각각의 코어부에 도입된다.
고정자 코어는 중심 고정자 종축을 포함하는 평면에서 분할되는 것이 바람직한 바, 즉 고정자 코어는 동일한 크기의 두 개의 코어부로 형성된다.
본 발명의 추가 실시예에 따르면, 하나 이상의 제1 코어부는 하나 이상의 제2 코어부에 대한 접촉면 상에 하나 이상의 위치결정 핀을 포함한다. 또한, 하나 이상의 제2 코어부는 하나 이상의 제1 코어부에 대한 접촉면의 대응 위치에 위치결정 핀을 수용하기 위한 하나 이상의 대응 리세스를 포함한다. 이들 위치결정 수단은 특히, 코어부의 부분적 내부 윤곽이 고정자 코어의 내부 윤곽을 형성하도록 서로 할당되는 것을 보장하는 역할을 한다. 여기에서 중요한 것은 회전자의 운동과 간섭하게 될 부분적 내부 윤곽의 상호 오프셋이 전혀 형성되지 않도록 접촉 영역에서 부분적 내부 윤곽이 상호 인접하는 것이다. 특히, 두 개 이상의 코어부는 하나 이상의 제1 코어부의 하나 이상의 위치결정 핀이 하나 이상의 제2 코어부의 하나 이상의 대응 리세스에 가능한 최소의 유격을 갖고 딱맞게 결합되도록 함께 연결된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 두 개 이상의 코어부로 구성되는 고정자 코어는, 5℃ 내지 25℃의 온도 범위의 주위 온도에서 고정자 케이싱이 수축되기 전에, 외측면의 영역에서, 상기 주위 온도에서의 고정자 케이싱의 내주보다 약간 큰 외주를 갖는다.
또한, 본 발명은 전술한 고정자를 제조하기 위한 방법에 관한 것이다. 고정자는 금속 재료 또는 기술적 세라믹 재료로 제조된 고정자 코어 및 금속 재료로 제조된 고정자 케이싱으로 생성된다. 고정자 케이싱을 형성하는 고정자 튜브가 고정자 코어 상에 수축-끼워맞춤되는 바, 즉 고정자 케이싱 내에 고정자 코어를 고정하는 것은 추가적인 접합 및/또는 접착 수단을 전혀 필요로 하지 않는다.
상기 방법의 바람직한 실시예에 따르면, 두 개 이상의 핀고정된(pinned) 코어부로 구성되는 고정자 코어는 제1 온도로 냉각된다. 고정자 코어의 냉각의 결과로, 고정자 코어를 형성하는 재료가 수축하고, 따라서 냉각된 고정자 코어의 외주는 대략 5℃ 내지 25℃의 정상 주위 온도에서의 고정자 코어의 외주보다 작다. 특히, 냉각된 고정자 코어의 외주는 상기 온도 범위의 주위 온도에서의 고정자 케이싱의 내주보다 작다. 냉각된 고정자 코어는 고정자 케이싱 내로 푸시되며, 이후 고정자 코어와 고정자 케이싱 사이의 반경 방향 간격이 전체적으로 동일하도록 보장하기 위한 주의가 이루어진다. 고정자 코어와 고정자 케이싱 사이의 온도 평형의 결과로 및/또는 고정자 코어와 고정자 케이싱을 주위 온도에 적응시킨 결과로, 고정자 코어는 고정자 케이싱 상에 수축-끼워맞춤된다.
상기 방법의 추가 실시예에 따르면, 두 개 이상의 조립된 코어부를 포함하는 고정자 코어는 제1 온도로 냉각된다. 이와 병행하여, 고정자 케이싱은 제2 온도로 가열된다. 고정자 케이싱은 가열의 결과로 팽창한다. 특히 고정자 케이싱의 재료는 고정자 케이싱의 내주가 가열에 의해 증가하도록 선택된다. 냉각된 고정자 코어의 제2 외주는 적어도 가열된 고정자 케이싱의 내주보다 약간 더 작다. 냉각된 고정자 코어는 가열된 고정자 케이싱 내로 푸시되며, 이후 냉각된 고정자 코어와 가열된 고정자 케이싱 사이의 반경 방향 간격이 전체적으로 동일하도록 보장하기 위한 주의가 이루어진다. 냉각된 고정자 코어와 가열된 고정자 케이싱 사이의 온도 평형의 결과로 및/또는 고정자 코어와 고정자 케이싱을 주위 온도에 적응시킴으로써 고정자 케이싱이 고정자 코어 상에 수축-끼워맞춤된다.
고정자 코어는 -50℃ 내지 -250℃의 제1 온도 범위의 제1 온도로 냉각되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 고정자 코어는 액체 질소 중에서 대략 -200℃의 제1 온도로 냉각된다. 고정자 케이싱은 예를 들어 35℃ 내지 150℃의 제2 온도 범위의 제2 온도로 가열된다.
상기 특징의 대안으로서 또는 이것에 추가적으로, 상기 방법은 전술한 장치의 하나 이상의 특징 및/또는 특성을 포함할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 상기 장치는 또한 상기 방법의 특징 및/또는 특성을 각각 또는 복수 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 고정자는 예를 들어 보어구멍 등에서 주위 온도 및 150℃ 초과의 송출-매체 온도의 오일, 가스 또는 물 혼합물을 송출하기 위한 편심 스크루 펌프에 사용하기에 특히 적합하다.
고정자 코어의 분할 실시예의 결과로서 정밀 제조가 가능하다. 또한, 대응 편심 스크루 펌프에 의해 보다 양호한 수준의 효율이 달성될 수 있는데 이는 고정자와 회전자 사이의 보다 좁고 보다 균일한 갭이 가능하기 때문이다. 또한, 금속 재료 또는 기술적 세라믹으로 제조된 고정자는 탄성중합체 코어를 갖는 고정자에 비해서 마모 문제가 적다.
본 발명의 실시예 및 그 장점은 이하에서 첨부도면을 참조하여 보다 상세히 설명된다. 도면에서 개별 요소의 서로에 대한 크기 비율은 실제 크기 비율과 항상 일치하지는 않는 바, 그 이유는 보다 명료함을 위해서 일부 형태가 단순하게 도시되고 다른 형태는 나머지 요소에 비해 확대 도시되기 때문이다.
도 1은 고정자의 조립 이전의 본 발명에 따른 고정자의 주요 구성요소의 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따라 제조된 고정자의 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따른 고정자를 제조하기 위한 공정 단계의 개략도이다.
본 발명의 동일한 요소 또는 동일하게 작용하는 요소에 대해서는 동일한 참조 번호가 사용된다. 또한, 명료함을 위해, 특정 도면의 설명을 위해 요구되는 참조 번호만 개별 도면에 도시된다. 제시된 실시예는 본 발명에 따른 장치 또는 본 발명에 따른 방법이 어떻게 구성될 수 있는지에 대한 예를 나타낼 뿐이며, 결정적인 제한을 나타내지는 않는다.
도 1의 (A) 및 도 1b는 고정자(1)(도 2 참조)의 조립을 위한 본 발명에 따른 고정자(1)의 주요 구성요소의 개략도이며, 도 2는 본 발명에 따라 제조된 고정자(1)의 개략도이다. 도 1의 (A)는 고정자 코어(2)를 함께 형성하는 두 개의 코어부(3a, 3b)를 도시한다. 고정자 코어(2)는 본질적으로 원통형인 외부 케이싱(6)을 포함한다. 코어부(3a, 3b) 각각은 부분 윤곽(8a, 8b)을 포함하며, 이들 부분 윤곽은 코어부(3a, 3b)의 조립 이후에 고정자(1)의 내부 윤곽(7)을 형성한다(도 2 참조). 부분 윤곽(8a, 8b)은 고정밀도를 갖는 다축 프로파일 밀링에 의해 생성된다. 여기에서 중요한 것은 두 개의 코어부(3a, 3b)가 공통 기준점을 갖는 것이다. 하나의 코어부(3a)는 제2 코어부(3b)에 대한 그 접촉면(5a)에 두 개의 정렬 핀(9-1, 9-2)을 포함하며 제2 코어부(3b)는 제1 코어부(3a)에 대한 그 접촉면(5b)의 대응 위치에 두 개의 핀 로케이터(pin locator)(10-1, 10-2)를 포함한다. 두 개의 코어부(3a, 3b)는 정렬 핀(9-1, 9-2)과 핀 로케이터(10-1, 10-2)의 도움으로 함께 결합되고 상호 위치가 핀고정된다.
도 1b는 고정자 케이싱(4), 예를 들면 스틸 튜브를 도시한다. 코어부(3a, 3b)는 바람직하게 대형으로 제조되는 바, 즉 핀고정된 코어부(3a, 3b)는 미조립 상태에서 튜브형 고정자 케이싱(4)의 내주보다 큰 외주를 갖는 고정자 코어(2)를 형성한다.
도 3은 본 발명에 따른 고정자(1)를 제조하기 위한 공정 단계의 개략도이다. 초기에, 고정자의 구성요소, 특히 두 개 이상의 핀고정된 코어부(3)로 구성되는 고정자 코어(2) 및 고정자 케이싱(4)은 주위 온도[T(U)](도 3의 (A) 참조)를 갖는다.
제1 공정 단계(I)에서는, 핀고정된 고정자 코어(2)가 냉각되고, 따라서 고정자 코어로부터 열(Q1)이 추출되며, 그 결과 고정자 코어는 주위 온도[T(U)]보다 낮은 제1 온도[T(1)]로 냉각된다. 예를 들어, 핀고정된 고정자 코어(2)는 액체 질소에 의해 대략 -200℃로 냉각된다. 고정자 코어(2)의 냉각의 결과로, 고정자 코어(2)의 코어부(3)를 형성하는 재료가 수축하고, 따라서 제1 온도[T(1)]로 냉각된 고정자 코어[2T(1)]의 외주는 정상 주위 온도[T(U)]에서의 고정자 코어(2)의 외주보다 작다.
이와 병행하여, 고정자 케이싱(4)은 열(Q2)을 공급함으로써 제2 온도[T(2)]로 가열된다. 가열의 결과로, 고정자 케이싱(4)은 팽창한다. 특히, 고정자 케이싱(4)의 재료는 가열에 의해 고정자 케이싱(4)의 내주가 증가되도록 선택된다.
특히, 제1 온도[T(1)]로 냉각된 고정자 코어[2T(1)]의 외주는 가열된 고정자 케이싱[4T(2)]의 내주보다 작다.
제2 공정 단계(Ⅱ)에서는, 냉각된 고정자 코어[2T(1)]가 고정자 케이싱[4T(2)] 내로 푸시되고(도 4C 참조) 배치되며, 고정자 코어[2T(1)]와 고정자 케이싱[4T(2)] 사이의 반경 방향 간격이 전체적으로 동일하도록 보장하기 위한 주의가 이루어진다.
제3 공정 단계(Ⅲ)에서는, 고정자 코어(2)와 고정자 케이싱(4) 사이의 연속적인 열교환에 의해 고정자 코어(2)와 고정자 케이싱(4) 사이의 온도 평형이 초래되며, 이 결과 고정자 케이싱(4)이 고정자 코어(2) 상으로 수축한다. 이렇게 생성된 고정자 케이싱(1)에서는, 고정자 코어(2)와 고정자 케이싱(4) 사이에 영구 고정식 연결이 형성된다.
이 영구 고정식 연결은 특히 고정자(1)를 갖는 편심 스크루 펌프의 지속적인 작동 중에 15℃ 내지 300℃의 온도 변동이 있는 경우에 내성을 갖는데, 이는 고온에서 확산될 수 있는 접착제가 전혀 사용되지 않기 때문이다.
본 발명은 바람직한 실시예를 참조하여 설명되었다. 그러나 통상의 기술자는 하기 청구범위의 보호 범위를 벗어나지 않는 상태에서 본 발명에 대한 수정 또는 변경이 이루어질 수 있음을 알 수 있다.
1: 고정자
2: 고정자 코어
3: 코어부
4: 고정자 케이싱
5: 접촉면
6: 외부 케이싱
7: 내부 윤곽
8: 부분 윤곽
9: 정렬 핀
10: 핀 로케이터
I, Ⅱ, Ⅲ: 공정 단계

Claims (14)

  1. 회전자를 수용하기 위해 나선형으로 감긴 내부 윤곽(7)을 갖는 내부 중공 공간을 구비하는 편심 스크루 펌프용 고정자(1)이며,
    상기 고정자(1)는 고정자 케이싱(4) 내에 배치되는 고정자 코어(2)를 포함하고, 상기 고정자 코어(2)는 두 개 이상의 반경 방향으로 분리 가능한 코어부(3a, 3b)를 포함하는, 고정자(1)에 있어서,
    상기 두 개 이상의 반경 방향으로 분리 가능한 코어부(3a, 3b)는 각각 금속 재료 또는 기술적 세라믹 재료로 제조되고, 상기 고정자 케이싱(4)은 금속 재료로 제조된 고정자 튜브로 구성되며, 고정자 케이싱(4)이 고정자 코어(2) 상에 수축-끼워맞춤되거나 고정자 코어(2)가 고정자 케이싱(4) 내에 수축-끼워맞춤되는 것을 특징으로 하는 고정자(1).
  2. 제1항에 있어서, 상기 코어부(3a, 3b) 각각은 부분적 내부 윤곽(8a, 8b)을 포함하며, 두 개 이상의 코어부(3a, 3b)의 부분적 내부 윤곽(8a, 8b)은 조립된 고정자 코어(2)에서 고정자 코어(2)의 내부 윤곽(7)을 형성하는, 고정자(1).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 하나 이상의 제1 코어부(3a)는 하나 이상의 제2 코어부(3b)에 대한 접촉면(5a)에 하나 이상의 위치결정 핀(9-1)을 포함하며, 하나 이상의 제2 코어부(3b)는 하나 이상의 제1 코어부(3a)에 대한 접촉면(5b)의 대응 위치에 위치결정 핀(9)을 수용하기 위한 하나 이상의 대응 리세스(10-1)를 포함하는, 고정자(1).
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 두 개 이상의 코어부(3a, 3b)로 구성되는 고정자 코어(2)는, 5℃ 내지 25℃ 온도 범위의 주위 온도[T(U)])에서 고정자 케이싱(4)의 수축-끼워맞춤 이전에 또는 고정자 케이싱(4) 내로의 수축-끼워맞춤 이전에, 5℃ 내지 25℃ 범위의 주위 온도[T(U)])에서의 고정자 케이싱(4)의 내주보다 약간 큰 외주를 갖는, 고정자(1).
  5. 나선형 회전자를 수용하기 위해 나선형으로 감긴 내부 윤곽(7)을 갖는 내부 중공 공간을 구비하는 고정자(1)를 포함하는 편심 스크루 펌프이며,
    송출될 재료의 이송을 위한 사행 배출 공간이 편심 스크루 펌프의 작동 중에 회전자와 고정자(1)에 의해 형성되고, 상기 고정자(1)는 고정자 케이싱(4) 내에 배치되는 고정자 코어(2)를 포함하며, 상기 고정자 코어(2)는 두 개 이상의 반경 방향으로 분리 가능한 코어부(3a, 3b)를 포함하는, 편심 스크루 펌프에 있어서,
    상기 두 개 이상의 반경 방향으로 분리 가능한 코어부(3a, 3b)는 각각 금속 재료 또는 기술적 세라믹 재료로 제조되고, 상기 고정자 케이싱(4)은 금속 재료로 제조된 고정자 튜브로 구성되며, 고정자 케이싱(4)이 고정자 코어(2) 상에 수축-끼워맞춤되거나 고정자 코어(2)가 고정자 케이싱(4) 내에 수축-끼워맞춤되는 것을 특징으로 하는, 편심 스크루 펌프.
  6. 제5항에 있어서, 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 따른 고정자(1)를 포함하는, 편심 스크루 펌프.
  7. 고정자 케이싱(4) 내에 배치되는 고정자 코어(2)를 포함하는 고정자(1)를 제조하기 위한 방법이며,
    상기 고정자 코어(2)는 회전자를 수용하기 위해 나선형으로 감긴 내부 윤곽(7)을 갖는 내부 중공 공간을 포함하고, 상기 고정자 코어(2)는 두 개 이상의 반경 방향으로 분리 가능한 코어부(3a, 3b)를 포함하는, 고정자 제조 방법에 있어서,
    상기 고정자 코어(2)의 두 개 이상의 반경 방향으로 분리 가능한 코어부(3a, 3b)는 금속 재료 또는 기술적 세라믹 재료로 제조되고, 상기 고정자 케이싱(4)은 금속 재료로 제조된 고정자 튜브로 형성되며, 고정자 케이싱(4)이 고정자 코어(2) 상에 수축-끼워맞춤되거나 고정자 코어(2)가 고정자 케이싱(4) 내에 수축-끼워맞춤되는 것을 특징으로 하는, 고정자 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 고정자 코어(2)는 중심 고정자 종축을 통한 평면을 통해서 분할되는 두 개의 코어부(3a, 3b)로 형성되는, 고정자 제조 방법.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 고정자 코어(2)를 형성하기 위해 조립된 코어부(3a, 3b)가 고정자 코어(2)의 내부 윤곽(7)을 구성하도록, 적절하게 구성된 부분적 내부 윤곽(8a, 8b)이 다축 프로파일 밀링에 의해 각각의 코어부(3a, 3b)에 도입되는, 고정자 제조 방법.
  10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 하나 이상의 제1 코어부(3a)에는 하나 이상의 제2 코어부(3b)에 대한 접촉면(5a) 상에 하나 이상의 위치결정 핀(9-1)이 제공되고, 하나 이상의 제2 코어부(3b)에는 하나 이상의 제1 코어부(3a)에 대한 접촉면(5b)의 대응 위치에 위치결정 핀(9-1)을 수용하기 위한 하나 이상의 대응 리세스(10-1)가 형성되며, 두 개 이상의 코어부(3a, 3b)는 하나 이상의 제1 코어부(3a)의 하나 이상의 위치결정 핀(9-1)이 하나 이상의 제2 코어부(3b)의 하나 이상의 대응 리세스(10-1)에 결합되도록 함께 연결되는, 고정자 제조 방법.
  11. 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 두 개 이상의 코어부(3a, 3b)로 구성되는 고정자 코어(2)는, 5℃ 내지 25℃ 온도 범위의 주위 온도[T(U)])에서 고정자 케이싱(4) 내에 수축-끼워맞춤되기 전에, 5℃ 내지 25℃ 범위의 주위 온도[T(U)])에서의 고정자 케이싱(4)의 내주보다 약간 큰 제1 외주를 가지며, 두 개 이상의 코어부(3a, 3b)로 구성되는 고정자 코어(2)는 제1 온도[T(1)]로 냉각되고, 제1 온도[T(1)]의 냉각된 고정자 코어[2T(1)]는 고정자 케이싱(4)의 내주보다 약간 작은 제2 외주를 가지며, 냉각된 고정자 코어[2T(1)]는 고정자 케이싱(4) 내로 푸시되고, 따라서 냉각된 고정자 코어[2T(1)]와 고정자 케이싱(2) 사이의 반경 방향 간격은 전체적으로 동일하며, 상기 고정자 코어[2T(1)]는 고정자 코어[2T(1)]와 고정자 케이싱(4) 사이의 온도 평형에 의해서 및/또는 주위 온도[T(U)]에 적응됨으로써 고정자 케이싱(4) 내에 수축-끼워맞춤되는, 고정자 제조 방법.
  12. 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 두 개 이상의 코어부(3a, 3b)로 구성되는 고정자 코어(2)는, 5℃ 내지 25℃ 온도 범위의 주위 온도[T(U)])에서 고정자 케이싱(4)이 수축-끼워맞춤되기 전에, 5℃ 내지 25℃ 범위의 주위 온도[T(U)])에서의 고정자 케이싱(4)의 내주보다 약간 큰 제1 외주를 가지며, 두 개 이상의 코어부(3a, 3b)로 구성되는 고정자 코어(2)는 제1 온도[T(1)]로 냉각되고, 고정자 케이싱(4)은 제2 온도[T(2)]로 가열되며, 제1 온도[T(1)]의 냉각된 고정자 코어[2T(1)]는 가열된 고정자 케이싱[4T(2)]의 내주보다 약간 작은 제2 외주를 가지며, 냉각된 고정자 코어[2T(1)]는 가열된 고정자 케이싱[4T(2)] 내로 푸시되고, 따라서 냉각된 고정자 코어[2T(1)]와 가열된 고정자 케이싱[4T(2)] 사이의 반경 방향 간격이 전체적으로 동일하며, 고정자 케이싱(4)은 고정자 코어(2)와 고정자 케이싱(4) 사이의 온도 평형에 의해서 및/또는 주위 온도[T(U)]로 냉각됨으로써 고정자 코어(2) 상에 수축-끼워맞춤되는, 고정자 제조 방법.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 고정자 코어(2)는 -50℃ 내지 -250℃의 제1 온도 범위의 제1 온도[T(1)]로 냉각되고 및/또는 상기 고정자 케이싱(4)은 35℃ 내지 150℃의 제2 온도 범위의 제2 온도[T(2)]로 가열되는, 고정자 제조 방법.
  14. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고정자 코어(2)는 액체 질소에 의해 대략 -200℃의 제1 온도[T(1)]로 냉각되는, 고정자 제조 방법.
KR1020177009884A 2014-09-16 2015-08-04 편심 스크루 펌프용 고정자, 편심 스크루 펌프, 및 고정자 제조 방법 KR20170056619A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP14184955.4 2014-09-16
EP14184955.4A EP2998584B1 (de) 2014-09-16 2014-09-16 Stator für eine Exzenterschneckenpumpe, Exzenterschneckenpumpe und Verfahren zur Herstellung eines Stators
PCT/EP2015/067936 WO2016041686A1 (de) 2014-09-16 2015-08-04 Stator für eine exzenterschneckenpumpe, exzenterschneckenpumpe und verfahren zur herstellung eines stators

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20170056619A true KR20170056619A (ko) 2017-05-23

Family

ID=51570288

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020177009884A KR20170056619A (ko) 2014-09-16 2015-08-04 편심 스크루 펌프용 고정자, 편심 스크루 펌프, 및 고정자 제조 방법

Country Status (9)

Country Link
US (1) US10563651B2 (ko)
EP (1) EP2998584B1 (ko)
JP (1) JP2017528648A (ko)
KR (1) KR20170056619A (ko)
CN (1) CN106715908B (ko)
AU (1) AU2015317188A1 (ko)
ES (1) ES2630365T3 (ko)
RU (1) RU2017113004A (ko)
WO (1) WO2016041686A1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10215546B2 (en) * 2016-10-06 2019-02-26 Roper Pump Company Rotor profile comparator
BE1025569B1 (nl) * 2017-09-21 2019-04-17 Atlas Copco Airpower Naamloze Vennootschap Cilindrisch symmetrische volumetrische machine
CN109538112B (zh) * 2019-01-04 2023-09-08 中国地质大学（北京） 一种套装拼接式全金属螺杆定子加工方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0326523U (ko) * 1989-07-25 1991-03-18
US20060182644A1 (en) * 2005-02-11 2006-08-17 Dyna-Drill Technologies, Inc. Progressing cavity stator including at least one cast longitudinal section
US20090110579A1 (en) * 2007-10-31 2009-04-30 Moyno, Inc. Equal wall stator
JP5400967B2 (ja) * 2009-10-14 2014-01-29 ブリンクマン プンペン ケー．ハー．ブリンクマン ゲーエムベーハー ウント コー．ケーゲー スクリュースピンドル機及びその製造方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1488652A (ko) * 1967-10-25
DE3902740C2 (de) 1989-01-31 1993-10-07 Linsinger Maschinenbau Gmbh Verfahren zum Herstellen von Statoren für Exzenterwellen-Pumpen oder -Motoren mit einem Innenlochprofil und Vorrichtung zum Erzeugen von Teilsegmenten des Innenlochprofils
FR2756018B1 (fr) 1996-11-21 1999-01-22 Pcm Pompes Pompe a engrenages helicoidaux
CN1273330A (zh) * 2000-06-28 2000-11-15 孙平 一种制造螺杆泵定子的方法
CN1172782C (zh) * 2002-09-25 2004-10-27 上海橡胶制品研究所 螺杆抽油泵衬胶定子的制造方法
CN1621694A (zh) * 2003-11-24 2005-06-01 大庆油田有限责任公司 复合材料螺杆泵定子加工方法
US8182252B2 (en) 2007-10-30 2012-05-22 Moyno, Inc. Progressing cavity pump with split stator
CN103831930A (zh) * 2014-02-28 2014-06-04 广东斯坦德流体系统有限公司 一种橡胶定子成型夹具及橡胶定子成型工艺

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0326523U (ko) * 1989-07-25 1991-03-18
US20060182644A1 (en) * 2005-02-11 2006-08-17 Dyna-Drill Technologies, Inc. Progressing cavity stator including at least one cast longitudinal section
US20090110579A1 (en) * 2007-10-31 2009-04-30 Moyno, Inc. Equal wall stator
JP5400967B2 (ja) * 2009-10-14 2014-01-29 ブリンクマン プンペン ケー．ハー．ブリンクマン ゲーエムベーハー ウント コー．ケーゲー スクリュースピンドル機及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106715908B (zh) 2019-05-31
US20170254327A1 (en) 2017-09-07
RU2017113004A (ru) 2018-10-18
WO2016041686A1 (de) 2016-03-24
US10563651B2 (en) 2020-02-18
AU2015317188A1 (en) 2017-03-30
RU2017113004A3 (ko) 2018-10-18
EP2998584B1 (de) 2017-04-05
ES2630365T3 (es) 2017-08-21
EP2998584A1 (de) 2016-03-23
CN106715908A (zh) 2017-05-24
JP2017528648A (ja) 2017-09-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20170056619A (ko) 편심 스크루 펌프용 고정자, 편심 스크루 펌프, 및 고정자 제조 방법
CN100557227C (zh) 用于高压共轨系统的组合式轨
US7255538B2 (en) Shrink-fit stress coupling for a shaft of differing materials
US20120131790A1 (en) Cam grinding device
JP2008082356A (ja) 静圧気体軸受
CA2888416C (en) Methods of manufacturing blades of turbomachines by wire electric discharge machining, blades and turbomachines
US20100140530A1 (en) Dissimilar material retention
CN102158996B (zh) 带Omega-管的电加热装置
US20220077551A1 (en) Rotary joint
CN101453865A (zh) 散热器风扇
KR950008332B1 (ko) 세라믹제 축받이
CN102695879B (zh) 轴式螺旋机及其制造方法
KR20200126004A (ko) 파이프 칼라 및 마모 링을 가진 하이브리드 파이프 및 그 제조 방법
CN103828152A (zh) 火花塞用主体件的制造方法以及火花塞的制造方法
JP5112120B2 (ja) 光学素子の製造方法とその製造用金型組立体
JP6845706B2 (ja) セラミックヒータ
CN100383422C (zh) 组合式动压轴承装置及其制造方法
JP2008163955A (ja) すべり軸受構造体の製造方法
CN104131992B (zh) 轴承单元
RU2335371C2 (ru) Устройство для раздачи труб
JP7267452B2 (ja) 横方向磁束機械のためのクローポールステータ
JP2007270747A (ja) カムシャフト
TWI633068B (zh) 玻璃模造鏡片的製造方法與用於製造玻璃模造鏡片的套筒
US2556314A (en) Internal gauging device
CN107110093A (zh) 传动轴

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application