KR940007521Y1 - 심정용 수중펌프의 회전축 지지구조 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

심정용 수중펌프의 회전축 지지구조

제 1 도는 본고안을 적용한 심정용 수중펌트의 일부 절개 사시도.

제 2 도는 회전축 상단지지구조의 설치상태를 나타낸 단면상세도.

제 3 도는 본 고안의 분해도.

제 4 도는 탄성 부싱의 일부 절개 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 세라믹링 1' : 축공

2 : (탄성)부싱 2' : 나선홈

4 : 보스 7 : 회전축

본고안은 심정용 수중펌프의 회전축 상단을 지지하는 지지구조의 개량에 관한 것이며, 특히 내마모성과 회전성이 우수하고 모래 따위가 베어링과 부싱과의 틈새로 끼어들더라도 베어링과 부싱의 마모가 방지됨과 아울러 용이하게 유출될 수 있게 한 심정용 수중펌프의 임펠러축 상단 지지구조에 관한 것이다.

본고안과 용도가 같은 종래의 심정용 수중펌프에 있어서는 하우징의 내부 상단 부근에 일체로 형성된 보스에 자유로이 회전할 수 있도록 회전축 상단을 축끼움하여 지지하는 요소는 통상의 볼베어링이었다. 그런데 이같은 종래 심정용 수중펌프의 회전축 상단 지지구조는 베어링의 인너레이스 아웃터레이스와 볼사이로 물에 휩쓸려 올라온 모래, 흙, 오굴등이 끼어들어 베어링의 조기마모의 원인으로 작용하고 기능을 저하시키며 이들 이물질이 볼과 인너, 아웃터레이스 사이에 끼어 부서지면서 잡음도 발생한다. 또, 부식으로 인한 기계적 수명의 단축으로 인해 잦은 보수와 부품의 교체가 불가피했던 점도 해결할 것중 하나다.

본고안의 목적은 내마모성과 내식성이 우수하고 기계적 수명도 훨씬 연장할 수 있는 심정용 수중펌프의 회전축 상단지지구조를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본고안은 복수의 동형 세라믹링이 종래 볼베어링의 인너레이스와 볼의 기능을 수행하고 아웃터레이스는 내면 둘레에 나선홈이 형성된 고무제 부싱이 대신하도록 구성한 것을 특징으로 한다.

금속보다도 기계적 수명이 길고 부식되지 않는 특성을 가진 세라믹으로 엽전모양의 링을 만들고 회전축 상단에 끼워 회전가능하게 지지토록 하므로서 회전지지요소의 잦은 보수, 교체, 수명단축 등의 불이익이 사라지고, 아웃터레이스 대용의 부싱도 탄성이 우수한 고탄성 고무제로 함과 동시에 그 내면에 회전축의 회전방향을 따라 복수의 나선홈을 형성하므로서 세라믹링과 탄성 부싱사이로 흘러든 물은 수막을 이뤄서 윤활제의 기능을 수행토록 하고 이들 틈새로 끼어든 이물질은 세라믹링의 원심력과 부싱의 탄성과의 복합작용으로 신속히 빠져나가게 되므로 이물질로 인한 회전축의 회전수저하, 세라믹링과 부싱의 마모, 작동소음도 크게 감소시킬 수 있게 되는 것이다.

이하, 바람직한 실시예를 토대로 작성한 첨부도면에 따라 더욱 구체적으로 본고안을 설명한다.

복수의 임펠러(102)를 회전축(7)에 끼우고 이 회전축의 상단을 펌프몸체(101)의 내부 상하 보스(4)에 회전가능하게 축설치한 심정용 수중펌프에 있어서, 상기 보스(4)내에는 내면에 나선홈(2')을 갖고 그 탄성 고무로 만든 부싱(2)을 끼우고, 회전축(7)은 각봉으로 하며, 이 회전축(7)의 상단부분에는 회전축(7)과 동형의 축공(1')을 가진 세라믹 링(1)을 복수개 축끼움하고 회전축(7)의 단면중심에 나사공을 내고 와셔(5)를 덧대 보울트(6)로 세라믹링의 빠짐을 방지한 것이다.

세라믹링(1)의 축공(1')과 회전축(7)을 각지게 형성한 것은 세라믹링(1)이 회전축(7)과 함께 회전되게 하기 위한 배려에서 비롯된다. 회전축(7)을 환봉축으로 하고 축공(1')도 여기서 맞춰 원공으로 형성하고 긴밀한 축끼움을 이룩하더라도 금속인 회전축(7)과 무기질인 세라믹링(1)의 물성차이에 연유하는 여러 요인으로 축끼움상태가 헐거워질 우려가 있고 이 때문에 세라믹링(1)을 회전축(7)의 상단부를 보호할 목적으로 축끼움하려던 본래 의도에서 벗어나 세라믹링(1)의 축공과 회전축(7) 상단부 외면과의 회전마찰때문에 발열, 조기마모, 이물질침투로 인한 회전저항 및 작동소음증대와 같은 여러 가지 불이익을 초래할 가능성이 매우 크다.

한편, 부싱(2)은 탄성이 높을수록 유리하다. 이 부싱(2)은 보스(4)의 중공 내면과 여기에 헐겁게 끼워져 지지되는 세라믹링(1) 원주면과의 회전마찰로 인해 서로 마모되는 것을 극력 억제하기 위한 것과 수막형성에 의한 원할한 회전 그리고 이들 틈새에 기어든 이물질의 조기방출용이다. 회전축(7)의 작동초기와 정지하기 직전에 흔히 발생하는 회전축의 진동형상과 또는 작동중에 축의 중심이 떨리는 진동형상은 부싱(2)과 보스(4)가 받는 충격과 회전축 및 임펠러까지 그 영향을 받아 작동불량, 능력저하, 편마모와 같은 불이익을 보게 되는데, 이러한 결코 바람직스럽지 못한 기현상은 될수 있는 한 일어나지 않게하고 윤활유를 주입하지 않고도 장기간에 걸쳐 지속적으로 운영할 수 있게 구조를 개선할 필요가 있다.

상기 부싱(2)을 탄성이 높은 고무재로 구성하는 까닭이 바로 여기에 있다. 즉, 부싱(2)의 탄력은 상기와 같은 세라믹링(1)을 통해 전달되는 회전축(7)의 회전진동을 흡수 완화시켜주고 또한, 세라믹링(1)의 원주면과 부싱(2)의 내주면 틈새로 유입되는 물은 일종의 수막을 형성하여 윤활제역할을 하므로 통상의 윤활유를 주입한 것과 마찬가지의 윤활작용이 세라믹링(2)에 대하여 일어난다.

따라서, 수시로 윤활유를 주입하지 않아도 원만하게 가동할 수 있다.

나아가, 수막형성과 함께 그 물에 휩쓸려 틈새로 끼어든 이물질이 있는 경우에는 세라막링(1)이 고속회전할 때 발생하는 원심력과 이것과의 상호 마찰력 그리고 부싱(2)의 탄성이 어우러져 나타나는 작용과 나선홈(2')의 유도작용에 따라 양수방향으로 속히 흘러나가기도 한다. 그리하여 세라믹링(1)과 부싱(2)과의 틈으로 끼어든 이물질로 인한 불규칙적이고도 조기에 마모되는 현상, 회전기능저하현상, 잡음발생 현상등이 훨신 줄어드는 효과를 가져오게 되는 것이다.

상기 나선홈(2')은 회전축(7)이 회전하는 방향에 상응하는 방향으로 형성한다. 풀어말하자면, 회전축(7)이 반시계방향으로 회전하면 오른 나선홈으로 형성하고, 회전축(7)이 시계방향으로 회전하게 되어 있으면 왼나선흠으로 한다는 것이다. 나선홈(2')의 나선방향이 회전축(7)의 회전방향을 따르지 아니하면 상기한 바와는 반대로 상대적인 역작용이 일어나기 때문에 이물질의 신속하고도 효율좋은 방출이 도리어 방해받으므로 본래의 목적달성에 지장을 초래하게 된다.

이상 설명한 바와같은 본고안의 심정용 수중펌프의 회전축 상단 지지구조는 볼 베어링 대신에 세라믹링과 고무제 부싱을 적용한 것으로서, 축받이 구성요소의 내식성, 내마모성이 우수해 종래의 금속제 볼베어링을 적용한 경우보다도 기계적 수명이 훨씬 길고 보수와 개체작업 횟수도 현저히 줄어 유지, 보수가 편리할 뿐만아니라 거기에 소요되는 유지관리비도 훨씬 적게들고, 또한 세라믹링과 부싱과의 틈새로 흘러든 물은 수막을 형성하여 윤활작용하고 그 물에 휩쓸려 침투한 이물질은 신속히 빠져나가게 되는 만큼 별도의 윤활유 수시 주입과 이물질로 인한 회전저항, 불규칙한 편마모와 조기마모, 자동소음다량발생과 같은 여러가지 불이익도 말끔히 해소되는 등의 실시효과를 가져온다.

도면중 설명하지 아니한 부호 3은 펌프몸체의 상부 접속관을 표시한다.

Claims (1)

1. 복수의 임펠러(102)를 회전축(7)에 끼우고 이 회전축의 상단을 펌프몸체(101)의 내부 상하 보스(4)에 회전가능하게 축설치한 심정용 수중펌프에 있어서, 상기 보스(4)내에는 내면에 나선홈(2')을 갖고 그 탄성 고무로 만든 부싱(2)을 끼우고, 회전축(7)은 각봉으로 하며, 이 회전축(7)의 상단부분에는 회전축(7)과 동형의 축공(1')을 가진 세라믹 링(1)을 복수개 축끼움하고, 회전축(7)의 단면중심에 나사공을 내고 와셔(5)를 덧대 보울트(6)로 세라믹링의 빠짐을 방지한 것을 특징으로 하는 심정용 수중펌프의 회전축 지지구조.