KR840001199B1 - Gear pump with improved shaft seal - Google Patents

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KR840001199B1
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레이먼드 링크 죤
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푸란시스 제이 토마스
제네랄 시그날 코오포레이션
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Abstract

The pump has a housing, a pair of gears and a drive shaft fixed to one gear. A plain bearing for the shaft has an end surface facing the driven gear and an annular recess in this surface. A seal is positioned within the recess for minimizing outward leakage of fluid along the shaft. Pref. the cylindrical outer surface on the bearing has an annular slot which locates a further seal to reduce leakage from the housing. The first seal may be a ring of bronze-filled PTFE.

Description

기어펌프의 구동축 밀폐장치Drive shaft sealing device of gear pump

제1도는 본 발명의 특징을 지니는 기어 펌프에 대한 부분적으로 단면으로 되어 있는 측면도이며,1 is a partially cross-sectional side view of a gear pump having the features of the present invention,

제2도는 제1도에 표시된 부싱 및 밀폐부재에 대한 확대도이다.FIG. 2 is an enlarged view of the bushing and the sealing member shown in FIG.

본 발명은 유체를 끌어올리는 기어펌프에 관한 것이며, 이 구체적으로 말하면 기어 펌프에 대한 개량된 축밀폐에 관한 것이다.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to gear pumps for raising fluids, and more particularly to improved shaft closure for gear pumps.

기어펌프를 제조할 경우에는, 펌프의 구동축을 따라 유체가 새어 나오는 것을 막기 위하여 고압의 밀폐가 필요하다는 것이 잘 알려져 있다. 구동축을 따라 새어 나오는 유체의 양은 주로 펌프의 출력압력의 함수이다. 따라서 소형의 배수 펌프에서는, 구동축을 따라 유체가 새어 나온다는 사실은 펌프의 용량 효율을 매우 악화시킬 수 있다. 그러므로 기어펌프의 구동축을 따라 간단하고 믿을 수 있으며, 효과적인 동적 밀폐를 이룸으로써 축을 따라 새어나오는 유체의 양을 최소로 할 필요성이 오랫동안 인식되어 왔다.When manufacturing a gear pump, it is well known that a high pressure seal is required to prevent fluid from leaking along the drive shaft of the pump. The amount of fluid leaking along the drive shaft is primarily a function of the output pressure of the pump. Thus, in small drain pumps, the fact that fluid leaks along the drive shaft can greatly degrade the capacity efficiency of the pump. Therefore, there has long been a need to minimize the amount of fluid leaking along the shaft by creating a simple, reliable and effective dynamic seal along the drive shaft of the gear pump.

본 발명의 목적은 개량된 동적 밀폐장치를 제공함으로써 기어펌프의 구동축을 따라 새어 나오는 유체의 양을 최소로 하는 것이다.An object of the present invention is to minimize the amount of fluid leaking along the drive shaft of a gear pump by providing an improved dynamic closure device.

본 발명의 다른 목적은 기어펌프의 구동축에 대한 동적 밀폐장치를 제공함에 있어서 그 구조가 단순하고 제조 비용이 저렴하며 믿을만 하도록 하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a dynamic sealing device for a drive shaft of a gear pump so that its structure is simple, low in manufacturing cost and reliable.

유체를 끌어올리기 위한 본 발명의 기어 펌프는 다음과 같은 구조를 하고 있다. 즉 기어펌프에는 하우징이 있고, 하우징의 내부에는 한쌍의 기어가 회전하도록 설치되어 있으며, 이들 기어중의 하나에는 구동축이 부착되어 있어서 회전입력을 전달한다. 구동축에는 하우징의 밖으로 연장된 부분이 있다. 하우징에는 부싱이 붙어 있어서 구동축을 포위하고 있으며, 구동축은 부싱안에서 자유롭게 회전할 수 있다. 부싱은 구동기어와 구동축중에서 하우징 밖으로 연장된 부분과의 사이에서 구동축을 따라 배치되어 있다. 부싱에는 구동기어쪽을 향한 단면이 있으며, 이 단면에는 환형요입부가 있다. 이 환형 요입부안에는 동적 밀폐부가 들어있어서, 구동축을 따라 새어나오는 유체의 양을 최소로 한다.The gear pump of the present invention for raising the fluid has the following structure. That is, the gear pump has a housing, and a pair of gears are installed inside the housing so as to rotate, and one of these gears is provided with a drive shaft to transmit the rotational input. The drive shaft has a portion extending out of the housing. The housing is fitted with a bushing to surround the drive shaft, which can rotate freely in the bushing. The bushing is disposed along the drive shaft between the drive gear and the portion of the drive shaft extending out of the housing. The bushing has a cross section facing the drive gear, which has an annular recess. This annular recess contains a dynamic seal, minimizing the amount of fluid leaking out along the drive shaft.

본 발명에 대한 목적, 잇점 및 특징은 첨부도면을 참고로 한 다음 설명으로부터 더욱 명백해질 것이다.The objects, advantages and features of the present invention will become more apparent from the following description with reference to the accompanying drawings.

제1도와 2도에는 본 발명의 바람직한 구체형태인 기어펌프(10)이 표시되어 있다. 펌프(10)의 하우징은 도면에서는 3개의 부분품 (12),(14) 및 (16)으로 구성되어 있다. 하우징의 내부에는 한쌍의 기어(18) 및 (20)이 회전하도록 설치되어 있어서 유체를 끌어올리는 추진기의 역할을 한다. 기어(18)은 구동기어이며, 구동축(22)에 부착되어 있다. 구동축(22)에는 하우징의 밖으로 연장된 부분(24)가 있으며, 따라서 구동축(22)는 발동기(도시되지 않음)에 결합시킬 수 있다. 그러므로 구동축(22)는 회전입력을 구동기어(18)에 전달하는 역할을 한다.1 and 2 show a gear pump 10 which is a preferred embodiment of the present invention. The housing of the pump 10 consists of three parts 12, 14 and 16 in the figure. Inside the housing, a pair of gears 18 and 20 are installed to rotate to serve as a propeller to pull up the fluid. The gear 18 is a drive gear and is attached to the drive shaft 22. The drive shaft 22 has a portion 24 extending out of the housing, so that the drive shaft 22 can be coupled to a mover (not shown). Therefore, the drive shaft 22 serves to transmit the rotational input to the drive gear (18).

하우징의 부분품(16)에는 부싱(30)이 붙어 있으며, 구동축(22)는 부싱의 구멍 안에서 자유롭게 회전할 수 있다. 부싱(30)은 구동기어(18)과 구동축(22)중에서 하우징의 밖으로 연장된 부분(24)와의 사이에서 구동축(22)를 따라 배치되어 있다. 부싱(30)은 롤러 베어링 장치(34)에 인접하여 하우징의 부분품(16)의 어깨에 맞닿아 있는 것이 바람직하다. 부싱(30)의 단면(端面)(36)은 구동기어(18)쪽을 향하고 있다. 부싱(30)은 직원주형이며, 따라서 단면(36)은 구동축(22)에 수직한 것이 바람직하다.A bushing 30 is attached to the part 16 of the housing, and the drive shaft 22 can rotate freely in the hole of the bushing. The bushing 30 is disposed along the drive shaft 22 between the drive gear 18 and the portion 24 of the drive shaft 22 extending out of the housing. The bushing 30 is preferably in contact with the shoulder of the part 16 of the housing adjacent the roller bearing device 34. The end face 36 of the bushing 30 faces the drive gear 18. The bushing 30 is a staff mold, so that the cross section 36 is preferably perpendicular to the drive shaft 22.

부싱(30)의 단면(36)에는 환형 요입부(38)이 있다. 환형요입부(38)의 안에는 동적밀폐부재(40)이 들어 있고, 이 밀폐부재(40)은 축(22)를 포위하고 있어서, 축(22)를 따라 새어 나오는 유체의 양을 최소로 한다.In the cross section 36 of the bushing 30 there is an annular recess 38. The annular recess 38 has a dynamic sealing member 40. The sealing member 40 surrounds the shaft 22, so that the amount of fluid leaking along the shaft 22 is minimized.

동적밀폐부재(40)은 훌륭한 밀폐효과를 낼 수 있는 질긴 탄성물질로 만든다. 예컨대 밀폐부재(40)은 청동을 혼합한 폴리 테트라플루오로 에틸렌으로 만들 수 있다. 바람직한 구체형태에서는, 밀폐부재(40)는 60%의 청동을 혼합한 폴리테트라플루오로 에틸렌으로 만든다. 동적 밀폐부재(40)은 단면(36)의 요입부(38)안에 들어있기 때문에, 밀폐부재(40)은 구동축(22)에 평행한 유체 압력성분을 받게 되며, 이 압력은 밀폐부재(40)을 환형 요입부(38)속으로 밀기 때문에, 밀폐부재(40)과 구동축(22)와의 사이에 동적 밀폐효과가 생기는 것을 돕는다.The dynamic sealing member 40 is made of a tough elastic material that can produce a good sealing effect. For example, the sealing member 40 may be made of poly tetrafluoro ethylene mixed with bronze. In a preferred embodiment, the closure member 40 is made of polytetrafluoro ethylene mixed with 60% bronze. Since the dynamic sealing member 40 is contained in the recess 38 of the cross section 36, the sealing member 40 receives a fluid pressure component parallel to the drive shaft 22, and this pressure is the sealing member 40. Is pushed into the annular recess 38 to help create a dynamic sealing effect between the sealing member 40 and the drive shaft 22.

부싱(30)에는 또한 하우징의 부분품(10)에 인접한 곳에 원통형 외면(42)가 있다. 원통형 외면(42)에는 환형 홈(44)가 있다. 이 환형 홈(44)에는 정적 밀폐부재(46)이 들어 있어서, 펌프 유체가 하우징으로부터 새어나오는 것을 더욱 줄인다.The bushing 30 also has a cylindrical outer surface 42 adjacent to the part 10 of the housing. The cylindrical outer surface 42 has an annular groove 44. The annular groove 44 contains a static sealing member 46 to further reduce pump fluid leakage from the housing.

이상에서 명백한 바와같이, 개량된 동적 밀폐장치를 형성함으로써 기어 펌프의 구동축을 따라 새어 나오는 유체의 양을 최소로 한다. 밀폐부재(40)은 구조가 단순하고 제조비용이 저렴하며 믿을만한 밀폐 효과를 나타낸다. 또한 밀폐부재(40)이 단면(36)의 요입부(38)안에 위치하기 때문에, 밀폐부재(40)을 부싱(30)안에 쉽게 설치할 수 있다.As is apparent from the above, by forming an improved dynamic closure device, the amount of fluid leaking along the drive shaft of the gear pump is minimized. The sealing member 40 has a simple structure, low manufacturing cost, and exhibits a reliable sealing effect. In addition, since the sealing member 40 is located in the recess 38 of the cross section 36, the sealing member 40 can be easily installed in the bushing 30.

이상과 같이 본 발명의 바람직한 구체 형태에 대하여 설명하였지만, 본 분야에의 숙련자라면 본 발명의 원리에서 벗어나지 않은채 여러 가지 변경 및 수정을 가할 수 있는 것이다.Although preferred embodiments of the present invention have been described as described above, those skilled in the art can make various changes and modifications without departing from the principles of the present invention.

Claims (1)

하우징(12,14,16)과, 하우징 안에서 회전하도록 설치된 한쌍의 기어(18,20)와, 이들 기어 중의 하나에 붙어서 입력되는 회전력을 그 기어(18)에 전달하고 하우징 밖으로 연장된 부분(24)이 있는 구동축(22)과, 구동축이 자유롭게 회전하도록 구동축을 둘러싸고 하우징에 고착되며 구동축의 하우징 밖으로 연장하는 부분과 기어사이에 구동축을 따라 위치하며 기어와 마주하는 단면(36)을 포함하는 부싱(30)을 갖는 유체송출용 기어 펌프에 있어서, 구동축(22)에 인접한 단면의 환형 요입부(38)와, 구동축(22)을 따라 새어나오는 유체의 양을 최소로 하기 위하여 환형 요입부(38)내에 배치된 동적 밀폐부재(40)를 포함하며, 부싱의 단면(36)은 구동축(22)에 거의 수직이고 압력이 밀폐부재(40)를 환형 요입부(38)속으로 밀어 들이므로 밀폐부재(40)와 구동축(22)사이에 동적 밀폐 효과가 생기는 것을 돕게 동적 밀폐부재(40)는 구동축(22)에 평행한 방향으로 유압에 대해 노출되어 있는 것을 특징으로 하는 기어 펩프의 구동축 밀폐장치.The housings 12, 14, 16, a pair of gears 18, 20 installed to rotate within the housing, and a portion 24 that transmits the rotational force input to one of these gears to the gear 18 and extends out of the housing 24. A bushing comprising a drive shaft 22 having a drive shaft 22, and a cross section 36 facing the gear and positioned along the drive shaft between the gear and a portion extending out of the housing of the drive shaft and fixed to the housing so that the drive shaft can rotate freely ( 30. An annular recess 38 having a cross section adjacent to the drive shaft 22, and an annular recess 38 for minimizing the amount of fluid leaking along the drive shaft 22. And the end face 36 of the bushing is substantially perpendicular to the drive shaft 22 and the pressure pushes the seal member 40 into the annular recess 38. Dynamic seal between 40 and drive shaft 22 Drive shaft closure device of the gear pepper, characterized in that the dynamic sealing member 40 is exposed to the hydraulic pressure in a direction parallel to the drive shaft 22 to help produce the effect.
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