TWI397633B - 單軸偏心螺旋泵 - Google Patents

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Kazutomo Hayashimoto
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Furukawa Ind Machinery Systems Co Ltd
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Description

單軸偏心螺旋泵
本發明，是有關於例如食料原料、和化學原料、下水道污泥等的粘性較高的流體等的壓送所使用的單軸偏心螺旋泵。
這種的單軸偏心螺旋泵，是具有：將公螺紋狀的轉子內裝在具有母螺紋狀的內面的被固定的定子，將其轉子，透過萬向接頭與驅動軸連結者(例如專利文獻1的第1圖參照)。依據此單軸偏心螺旋泵，藉由使其驅動軸旋轉，就可以使轉子旋轉且對於定子的軸心進行偏心運動，將流體從吸入側朝吐出側壓送。
但是，在使用上述萬向接頭的單軸偏心螺旋泵中，因為定子被固定，轉子一邊承受大的反力一邊旋轉，所以在定子內面容易產生磨耗。且，壓送流體容易附著在萬向接頭部分，進一步，為了洗淨萬向接頭的死空間，若不將萬向接頭分解的話，其洗淨是困難的。
在此已被開發一種單軸偏心螺旋泵，具備：不透過萬向接頭，被直結在驅動軸的公螺紋狀的轉子；及設有透過軸承可旋轉地被支撐並且其旋轉軸線是對於轉子的旋轉軸線偏心地被配置的母螺紋狀的內面的定子(例如專利文獻1的第3圖、及專利文獻2的第1圖參照)。
[先行技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開昭59-153992號公報
[專利文獻2]日本特開昭50-49707號公報
但是，在這種的單軸偏心螺旋泵中，與吸入側相比因為吐出側成為高壓，藉由彼此的壓力差會從吐出側朝向吸入側產生推力負荷，藉由此推力負荷會對於軸承造成大的負擔，而具有導致軸承滑動部的壽命減少的問題。
對於此點，因為在例如專利文獻1(第3圖)所揭示的單軸偏心螺旋泵，是具有只有將定子的兩端由比較小的面積支撐的軸承構造，且，在例如專利文獻2(第1圖)所揭示的單軸偏心螺旋泵，只有將定子作為支撐的軸承並使用一般的滾珠軸承將定子的兩端支撐，所以對於抑制由從高壓側朝低壓側的推力負荷所導致的軸承滑動部的壽命減少的問題仍有檢討的餘地。
在此，本發明，是著眼在這種問題點，其目的為提供一種單軸偏心螺旋泵，可抑制由從高壓側朝低壓側的推力負荷所導致的軸承滑動部的壽命減少。
為了解決上述課題，本發明是一種單軸偏心螺旋泵，是具備：被直結在驅動軸的公螺紋狀的轉子、及設有作為滾動軸承透過自己潤滑軸承或是水中軸承可旋轉地被支撐並且其旋轉軸線是對於前述轉子的旋轉軸線偏心地被配置的母螺紋狀的內面的定子，藉由使前述轉子旋轉且對於前述定子的軸心進行偏心運動來將流體從吸入側朝吐出側壓送，其特徵為，具備：形成於前述定子的吐出側的端部且朝向吐出側朝軸方向被延設的圓環狀的小徑部、及與此小徑部的外周面滑接且將吐出側的滾動軸承及定子的滑動部端密封的方式被配設的密封構件，前述圓環狀的小徑部，其外徑是比前述定子的吸入側軸承滑接部的外徑更小徑且該小徑部的徑內部受到泵吐出壓的徑內受壓面積是比前述定子的開口部的徑內部受到泵吐出壓的面積更大。
本發明的單軸偏心螺旋泵，是藉由使被直結在驅動軸的公螺紋狀的轉子旋轉且對於定子的軸心進行偏心運動來將流體從吸入側朝吐出側壓送。因此，如上述，與使用萬向接頭的習知的單軸偏心螺旋泵相比，因為轉子及定子之間的「纏粘」不會產生，從壓送流體的吐出側朝吸入側的漏出會減少，效率較高。因此，可以昇壓至比習知的單軸偏心螺旋泵更高的吐出壓力為止。
該部分，本發明的單軸偏心螺旋泵，因為是定子也與轉子一起旋轉的構成，所以在將定子保持的滾動軸承中，從吐出側作用的推力會變大。在此，在本發明的單軸偏心螺旋泵中，在定子的吐出側設置小徑部並配置密封構件，藉由配置此密封構件的小徑部，取得推力負荷的平衡，使朝滾動軸承的推力保持平衡。
即，依據本發明的單軸偏心螺旋泵，因為具備：形成於定子的吐出側的端部且朝向吐出側朝軸方向被延設圓環狀的小徑部、及與此小徑部的外周面滑接且將吐出側的滾動軸承及定子的滑動部端密封的方式被配設密封構件，且圓環狀的小徑部的外徑是比定子的吸入側軸承滑接部的外徑更小徑，所以成為高壓側的定子的吐出側的受壓面積可以比成為低壓側的定子的吸入側的受壓面積小。因此，可以減少施加於定子的兩端的吐出側(高壓側)及吸入側(低壓側)的推力方向的來自前方的壓力。因此，可以抑制從高壓側由朝低壓側的推力負荷所導致的軸承滑動部的壽命減少。
在此，雖將小徑部的外徑設定成比定子的吸入側軸承滑接部的外徑更小徑，但是有其上限的問題。即，將小徑部的外徑，過小而超過預定範圍的話，因為會成為泵的吐出阻力(壓損)，所以會導致泵效率下降。且，因為小徑部的外徑過小而超過預定範圍的話，推力負荷的平衡也會成為相反方向(從低壓側朝高壓側的推力負荷發生)。
在此，依據本發明的單軸偏心螺旋泵，使小徑部的外徑，比定子的吸入側軸承滑接部的外徑更小徑，且該小徑部的外徑的尺寸設定時，使其徑內部受到泵吐出壓的徑內受壓面積比定子的開口部的徑內部受到泵吐出壓的面積更大的方式被設定。
由此，如後述的實施例所詳述，因為泵的吐出阻力(壓損)的增加被防止，所以沒有泵效率的下降的問題。且，也同時考慮朝從轉子及定子的滑動摩擦阻力發生的前方作用的推力(由轉子的旋轉力所起因且時常保持一定)，使保持在使推力負荷的平衡(平衡)不會成為相反方向的範圍。因此，可以維持泵效率，且確實地抑制由從高壓側朝低壓側的推力負荷所導致的軸承滑動部的壽命減少。
在此，在本發明的單軸偏心螺旋泵，具備：形成於前述定子的吸入側的端部且朝向吸入側朝軸方向被延設的圓環狀的小徑部、及與此小徑部的外周面滑接且將吸入側的滾動軸承及定子的滑動部端密封的方式被配設的密封構件較佳。
這種構成的話，因為在定子的吸入側也配置密封構件，所以可以遮斷朝滾動軸承的部分的壓送液的流入。由此，送液部及滾動軸承的部分是成為各別的空間，在CIP(定置洗淨)的過程中，不會洗淨因污垢容易殘留而洗淨性差的連通路，而成為只有洗淨接液部。因此，成為洗淨性優異的構造。進一步，因為可防止滾動軸承部分中的摩耗粉等的異物混入壓送液，所以衛生方面可以更確實。
且，對於本發明的單軸偏心螺旋泵，進一步具備：在前述滾動軸承及定子之間的滑動部沿著軸方向設置的連通路、及與該連通路連通的方式設在前述密封構件的吸入側的注入口、及與前述被壓送的流體的吐出口連通的方式設在前述密封構件的吐出側的汲取口，前述汲取口及注入口，是透過供調整從汲取口汲取且從注入口被供給至連通路的潤滑用的流體的流量用的流量控制部相互地被連通較佳。
這種構成的話，使用壓送流體本身進行潤滑的情況時，將高壓側的壓送流體從汲取口導引，將其導引的壓送流體由流量控制部適宜地調整，就可以將其從注入口供給至朝滑動部沿著軸方向設置的連通路。因此，作為依據壓送流體的液質來改善滾動軸承及定子的滑動部的潤滑狀態的對策最佳。
依據本發明的單軸偏心螺旋泵，可以抑制由從高壓側朝低壓側的推力負荷所導致的軸承滑動部的壽命減少。
以下，對於本發明的第一實施例，適宜參照圖面進行說明。
如第1圖(a)所示，此單軸偏心螺旋泵1，是具有收容有未圖示的馬達的托架11，在此托架11中，在馬達的驅動軸3側的面裝設有外殼7。此外殼7，是從吸入側(同圖(a)的右側)依序具備吸入部7a、本體部7b及吐出部7c。在外殼7的吸入部7a中形成有壓送流體的吸入口8，且，在吐出部7c中形成有壓送流體的吐出口9。且，此單軸偏心螺旋泵1，是在外殼7內，具備：公螺紋狀的轉子2、及設有母螺紋狀的內面的定子4。
轉子2，是由：先端側的螺旋部2a、及直線狀的基端部2b所構成。基端部2b，是不使用萬向接頭地與馬達10的驅動軸3直結。另一方面，螺旋部2a，是具有對於本身的旋轉軸線L2偏心的長圓形剖面，此螺旋部2a，是被內裝在形成母螺紋狀的內面的定子4。上述轉子2的旋轉軸線L2僅偏心預定的偏心量正被配置在此定子4的旋轉軸線L1。又，此定子4，是由：定子外筒4a、及嵌入此定子外筒4a內的定子內筒4b所構成，且這些是一體旋轉。定子內筒4b是橡膠製，形成於其內部的螺旋部4c，其母螺紋狀的間距是轉子2的螺旋部2a的2倍。
且，定子4的兩端是透過被作為滾動軸承的圓環狀的自己潤滑軸承5及自己潤滑軸承6可旋轉自如地被支撐在上述外殼7內。又，在構成外殼7的吸入部7a及本體部7b的內周面中，各別形成凹的階段部7t。且，在定子4本身的外周面，也在其兩端部各別形成可外嵌自己潤滑軸承5、6用的凹的階段部4t，藉由這些凹的階段部4t及7t，使朝上述自己潤滑軸承5、6的軸方向的移動被拘束。
且，此單軸偏心螺旋泵1，是藉由馬達的驅動軸3將轉子2旋轉的話，轉子2會以其旋轉軸線L2為中心旋轉，藉由隨著轉子2的螺旋部2a的動作使定子4也以其旋轉軸線L1為中心與轉子2的旋轉同步而從動旋轉，就可將壓送流體從吸入口8朝吐出口9壓送。
在此，此單軸偏心螺旋泵1，是在定子4的吐出側的端部，具有：朝向吐出側朝軸方向延設的圓環狀的小徑部4p、及與此小徑部4p的外周面滑接的密封構件16。即，在此單軸偏心螺旋泵中，成為藉由密封構件16將施加於密封構件16的圓環狀小徑部4p的外側的領域的壓力與定子側遮斷的構造。
小徑部4p的外徑Φ A是形成比定子4的吸入側的軸承滑接部4s的外徑Φ B更小徑，且直到相面對於構成外殼7的吐出部7c的內周面的位置為止朝軸方向突出的附階段的形狀。
因此，藉由改變密封構件16的圓環狀小徑部4p的徑的大小，就可以調整(平衡)由定子4的受壓面積所決定的朝定子4的推力，由此成為可減少朝自己潤滑軸承6的來自高壓側的推力。
即，此小徑部4p的外徑Φ A的大小，是使可以減少施加於定子4的兩端的推力方向中的來自前方(左側)的壓力的方式，使成為高壓側的定子4的吐出側的受壓面積，比成為低壓側的定子4的吸入側的受壓面積小。更具體而言，此小徑部4p的外徑Φ A，是比定子4的吸入側軸承滑接部4s的外徑Φ B更小徑，且將小徑部4p的徑內部受到泵吐出壓面積稱為徑內受壓面積(也有稱為對於前述密封構件16的內徑的「密封內徑受壓面積」)(第1圖(c)的斜線部分參照)時，此徑內受壓面積，是使成為比定子開口部4m的徑內部受到泵吐出壓的面積(第1圖(b)斜線部分參照)更大徑的方式被設定。
以下，對於此小徑部4p的外徑Φ A的決定、壓力平衡狀態的設定，是適宜參照第2圖～第6圖詳細說明。
首先，小徑部4p的外徑Φ A的尺寸設定時，上述徑內受壓面積，是比定子4的開口部4m的徑內部受到泵吐出壓的面積更大地被設定的情況時，參照第2圖及第3圖說明(本案發明的範圍的一實施例，在此例中，小徑部4p的外徑Φ A的直徑，是比定子4的開口部4m的長徑更大)。在此，說明此壓力平衡的第2圖及第3圖，是顯示作用於定子4的推力負荷F為從左朝右方向的情況。
此時，在定子4中，作用有：由轉子2的旋轉力所起因的第2圖及第3圖中的從右朝左方向的推力負荷F0、及從左朝右方向作用的推力負荷F1(泵吐出壓Ph及高壓側的徑內受壓面積S1的積)。
F=F1-F0=S1×Ph-F0
F1>F0
即，小徑部4p的外徑Φ A，是小徑部4p的徑內受壓面積比定子4的開口部4m的面積更大地被設定的情況時，定子4，是在第2圖及第3圖中成為從左朝右方向被推。因此，對於定子4的軸承施加從左右方向的推力負荷。但是，本案發明的前提也就是小徑部4p的外徑Φ A的設定尺寸本身，如上述原本就是比定子4的吸入側軸承滑接部4s的外徑Φ B更小徑地被設定。因此，即使此情況，至少從高壓側朝低壓側的推力負荷被抑制。
但是，將小徑部4p的外徑的設定尺寸，推力方向中的負荷過小而超過平衡的範圍的話，會對於定子4的軸承施加從右朝左方向的推力負荷。因此，小徑部4p的外徑的設定尺寸的減小程度也具有上限。
說明壓力平衡的第4圖，是顯示小徑部4p的外徑的設定尺寸過小的例(非本案發明範圍的比較例，在此例中，小徑部4p的外徑Φ A的直徑，是比定子4的開口部4m的短徑更小)，在此例中，顯示作用於定子4的推力負荷F是從右朝左方向的推力負荷F0及推力負荷F4的情況。此時，在定子4中，作用有：在轉子2的旋轉力所起因的同圖從右朝左方向的推力負荷F0、及從右朝左方向的推力負荷F4(泵吐出壓Ph及高壓側的徑內受壓面積S4的積)。
F=-F4-F0=-S4×Ph-F0
因此，此情況，高壓側的徑內受壓面積S4，是成為泵的吐出阻力，即推力負荷F4成為壓損。因此，小徑部4p的外徑Φ A的設定尺寸太過小的話，泵效率會下降。
接著，說明壓力平衡的第5圖及第6圖，是將小徑部4p的外徑的設定尺寸縮小在預定的限度的例(本案發明的範圍的一實施例)，顯示作用於定子4的推力負荷F是從左朝右方向的推力負荷F2、及與其相反(從右朝左)方向的推力負荷F0及推力負荷F3的情況。
此時，在定子4中，作用有：由轉子2的旋轉力所起因的在第5圖及第6圖中從右朝左方向的推力負荷F0、及從左朝右方向的推力負荷F2(泵吐出壓Ph及高壓側的徑內受壓面積S2的積)、及從右朝左方向的推力負荷F3(泵吐出壓Ph及高壓側的徑內受壓面積S3的積)。
F=F2-F3-F0=S2×Ph-S3×Ph-F0
F2≧F0+F3
在此，對於小徑部4p的徑方向的板厚，泵吐出壓Ph是對於其推力方向(以吐出為基準的前後方向)均等地作用。因此，因為在推力方向從左朝右作用的壓力被抵消所以，將小徑部4p的外徑的設定尺寸設定成縮小在預定的限度的尺寸時，在只有將小徑部4p的外徑(密封構件16的密封內徑)Φ A作為計算受壓面積的基準上，並沒有問題。即，使成為F2=F0+F3的方式設定密封內徑Φ A的話作用於定子4的推力負荷會成為平衡。
進一步，在實際的單軸偏心螺旋泵中，隨著轉子2的旋轉的上述的推力相反方向，即朝前方作用的推力負荷F0(由轉子的旋轉力所起因且時常保持一定)，是從轉子2及定子4的滑動摩擦阻力發生。在此，在本案發明中，也考慮此朝前方作用的推力。即，在本案發明中，小徑部4p的外徑Φ A的尺寸設定時，因為將此朝前方作用的推力負荷F0減去，所以使將小徑部4p的最小徑的徑內受壓面積比前述定子的開口部的徑內部受到泵吐出壓的面積更大的的方式決定。
且，此單軸偏心螺旋泵1是，在外殼7的本體部7b的吐出側的端部，使圓環狀的鍔部7h朝向徑方向內側被突設。此鍔部7h，是對於定子4的小徑部4p的外周面直到隔有些微的間隙地相面對的位置為止朝內周方向突出地形成。
且，上述密封構件16，是在比吐出側的自己潤滑軸承5及定子4的滑動部端更吐出側，與定子4的小徑部4p的外周面相面對且將前述滑動部端密封的方式被配設。
詳細的話，吐出部7c，是在相面對於朝外殼7的本體部7b被突設的鍔部7h的面中，形成有橫剖面為略L字狀的裝設溝7m。此裝設溝7m，是與上述小徑部4p的外周面滑接的方式可嵌入密封構件16地形成，在此裝設溝7m，裝設有上述密封構件16。又，此密封構件16，在本實施例的例中，是使用唇緣密封，其具有朝向吐出側被突設的唇緣部。
進一步，此單軸偏心螺旋泵1，是在定子4的吸入側的端部，設有圓環狀的小徑部4q。此小徑部4q，是藉由吸入側軸承滑接部4s(外徑Φ B)朝向定子4的吸入側朝軸方向延設而形成。且，與此小徑部4q的外周面滑接且將吸入側的自己潤滑軸承6及定子4的滑動部端密封的方式，配設有圓環狀的密封構件18。
接著，說明此單軸偏心螺旋泵的作用、效果。
此單軸偏心螺旋泵1是，具備：被直結在驅動軸3的公螺栓狀的轉子2、及透過自己潤滑軸承5、6可旋轉地被支撐並且旋轉軸線L1是對於轉子2的旋轉軸線L2偏心配置的具有母螺紋狀的內面的定子4，因為藉由自己潤滑軸承5、6將定子4支撐所以，可以由比較寬的面積支撐定子4的兩端。因此，若是此單軸偏心螺旋泵1的構造的話，與使用例如上述的萬向接頭的單軸偏心螺旋泵相比，對於壓送流體的液質的限制因為少，所以可壓送各式各樣的液體。
且，依據此單軸偏心螺旋泵1，因為如上述具備：形成於定子4的吐出側的端部且朝向吐出側朝軸方向被延設的圓環狀的小徑部4p、及與此小徑部4p的外周面滑接且將吐出側的自己潤滑軸承5及定子4的滑動部端密封的方式被配設的密封構件16，且圓環狀的小徑部4p的外徑Φ A是比定子4的吸入側軸承滑接部4s的外徑Φ B更小徑，且其小徑部4p的徑內受壓面積(第1圖(c)的斜線部分參照)是比定子4的開口部4m的面積(第1圖(b)斜線部分參照)更大，所以如上述可維持泵效率，且成為高壓側的定子4的吐出側的受壓面積可以比成為低壓側的定子4的吸入側的受壓面積小。
因此，如第9圖例示，與在定子未形成小徑部的情況的單軸偏心螺旋泵100相比較，可以減少如第9圖所示從高壓側(同圖的符號Ph側)朝低壓側(同圖的符號P1側)的定子4兩端的推力方向中的來自前方的壓力。即，藉由配置此密封構件16的小徑部4p可以使朝自己潤滑軸承6的推力取得平衡。因此，可以抑制：由作用於定子4的從高壓側朝低壓側的推力負荷(同圖的符號F)所導致的自己潤滑軸承5、6及定子4彼此的滑動部、和凹的階段部7t等的軸承滑動部的壽命減少。
特別是，此單軸偏心螺旋泵1，因為進一步具備：形成於定子4的吸入側的端部且朝向吸入側朝軸方向被延設的圓環狀的小徑部4q、及與此小徑部4q的外周面滑接且將吸入側的自己潤滑軸承6及定子4的滑動部端密封的方式被配設的密封構件18，所以可以遮斷朝自己潤滑軸承6的部分的壓送液的流入。由此，送液部及自己潤滑軸承6的部分是成為各別的空間，在CIP(定置洗淨)的過程中，成為不會洗淨污垢容易殘留的洗淨性的差連通路而只有洗淨接液部。因此，成為洗淨性優異的構造。進一步，因為可防止位於自己潤滑軸承6部分的摩耗粉等的異物混入壓送液，所以衛生方面可以更確實。
又，本發明的單軸偏心螺旋泵，不限定於上述實施例，未脫離本發明的宗旨的話當然可進行各種的變形。
例如，在上述實施例的例中，作為滾動軸承的例雖說明使用自己潤滑軸承5、6的例，但是不限定於此，例如滾動軸承，只要是可防止異物混入軸承部的方式供給潤滑液的話，使用陶瓷軸承和橡膠軸承等的水中軸承也可以。
且，在上述實施例的例中，密封構件16雖使用唇緣密封，但是不限定於此，採用各種的機械性密封也可以。
且，例如，在上述第一實施例中，雖說明將吸入側軸承滑接部4s朝軸方向延設地設置小徑部4q，並在此小徑部4q外嵌密封構件18的例，但是例如第7圖所示的第二實施例，取代上述的小徑部4q及密封構件18，設置連通路20也可以。
詳細的話，如第7圖所示，此第二實施例的單軸偏心螺旋泵1，是在各自己潤滑軸承5、6及定子4之間的滑動部設有連通路20。此連通路20雖是可以在定子4及自己潤滑軸承5、6的至少一方設置溝等，但是在本實施例的例中，藉由在自己潤滑軸承5、6的內周面及定子4側的彼此之間相面對的端面形成略L字狀的溝作為連通路20。且，在外殼7的本體部7b的內周面中，形成擴徑部21。此擴徑部21，是將上述二條連通路20相互連通的方式形成，由此，各自己潤滑軸承5、6的連通路20彼此之間的連通狀態更穩定。
進一步，在此第二實施例的單軸偏心螺旋泵1中，在上述密封構件16及自己潤滑軸承5之間的位置，設有可供來自外部的注水(同圖的符號S參照)用的注入口12。由此，此單軸偏心螺旋泵1，是可對於上述連通路20注入潤滑用的水，當自己潤滑軸承5、6及定子4的滑動部的潤滑狀態，是藉由壓送流體的液質受到影響的情況時，可以改善其潤滑狀態。
且，在例如第8圖所示變形例，對於上述的第二實施例的結構，在比密封構件16更吐出側，與被壓送的流體的吐出口9連通的方式進一步設置汲取口14，將吸入側的注入口12及吐出側的汲取口14，透過流量控制閥15相互地連通的構成也可以。在此，此流量控制閥15，是可控制從汲取口14汲取並從注入口12被供給至連通路20的潤滑用的流體的流量用的流量控制部。
這種構成的話，依據壓送流體的液質，改善自己潤滑軸承5、6及定子4的滑動部的潤滑狀態的對策，是使用壓送流體進行潤滑的情況時，將高壓側的壓送流體從汲取口14導引，將此藉由流量控制閥15適宜地調整就可從注入口12供給至連通路20。
[產業上的利用的可能性]
如上述，依據本發明的單軸偏心螺旋泵，可以抑制由從高壓側朝低壓側的推力負荷所導致的軸承滑動部的壽命減少。
E．．．偏心量
L1．．．旋轉軸線
L2．．．旋轉軸線
1．．．單軸偏心螺旋泵
2．．．轉子
2a．．．螺旋部
2b．．．基端部
3．．．驅動軸
4．．．定子
4m．．．開口部
4p．．．小徑部
4q．．．小徑部
4s．．．吸入側軸承滑接部
4t．．．階段部
5．．．自己潤滑軸承
6．．．自己潤滑軸承
7．．．外殼
7a．．．吸入部
7b．．．本體部
7c．．．吐出部
7h．．．鍔部
7m．．．裝設溝
7t．．．階段部
8．．．吸入口
9．．．吐出口
10．．．馬達
11．．．托架
12．．．注入口
14．．．汲取口
15．．．流量控制閥
16．．．密封構件
18．．．密封構件
20．．．連通路
21．．．擴徑部
100．．．單軸偏心螺旋泵
F．．．作用於定子的推力負荷
F0．．．從右朝左方向作用的推力負荷(由轉子的旋轉力所起因且時常保持一定)
F1．．．從左朝右方向作用的推力負荷(=S1×Ph)
F2．．．從左朝右方向作用的推力負荷(=S2×Ph)
F3．．．從右朝左方向作用的推力負荷(=S3×Ph)
F4．．．從右朝左方向作用的推力負荷(=S4×Ph)
Ph．．．高壓側的吐出壓(時常保持一定)
S1．．．作用於定子的推力負荷是從左朝右方向的情況的高壓側的徑內受壓面積
S2．．．作用於定子的推力負荷是保持平衡的情況的高壓側的徑內受壓面積，且從左朝右方向受到壓力面的面積
S3．．．作用於定子的推力負荷是保持平衡的情況的高壓側的徑內受壓面積，且從右朝左方向受到壓力面的面積
S4．．．作用於定子的推力負荷是從右朝左方向的情況的高壓側的徑內受壓面積，從右朝左方向受到壓力面的面積
[第1圖]　本發明的單軸偏心螺旋泵的第一實施例的說明圖，同圖(a)是其側面圖(將要部以沿著軸線的剖面圖來圖示)，同圖(b)及(c)，是從同圖(a)中的C所見的部分端面圖，(b)是將定子的開口部由剖面線顯示，(c)是將小徑部的徑內部由剖面線顯示。
[第2圖]　說明對應第1圖的壓力平衡的圖，表示作用於定子的推力負荷F是從左朝右方向的推力負荷F1，及與其相反(從右朝左)方向的推力負荷F0的情況，第2圖(a)是單軸偏心螺旋泵的縱剖面圖，第2圖(b)是從其左方向所見的箭頭視圖。
[第3圖]　說明對應第1圖的壓力平衡的圖，表示作用於定子的推力負荷F是從左朝右方向的推力負荷F1、及與其相反(從右朝左)方向的推力負荷F0的情況，在第3圖中顯示在與第2圖相同狀態下與第2圖呈90度相位偏離的關係，第3圖(a)是單軸偏心螺旋泵的縱剖面圖，第3圖(b)是從其左方向所見的箭頭視圖。
[第4圖]　說明對應第1圖的壓力平衡的圖(比較例)，表示作用於定子的推力負荷F是從右朝左方向的推力負荷F0及推力負荷F4的情況，第4圖(a)是單軸偏心螺旋泵的縱剖面圖，第4圖(b)是從其右方向所見的箭頭視圖。
[第5圖]　說明對應第1圖的壓力平衡的圖，表示作用於定子的推力負荷F是從左朝右方向的推力負荷F2、及與其相反(從右朝左)方向的推力負荷F0及推力負荷F3的情況，第5圖(a)是單軸偏心螺旋泵的縱剖面圖，第5圖(b)是從其左方向所見的箭頭視圖。
[第6圖]　說明對應第1圖的壓力平衡的圖，表示作用於定子的推力負荷F是從左右方向的推力負荷F2、及與其相反(從右朝左)方向的推力負荷F0及推力負荷F3的情況，在第6圖中，顯示在與第5圖相同狀態下與第5圖呈90度相位偏離的關係，第6圖(a)是單軸偏心螺旋泵的縱剖面圖，第6圖(b)是從其左方向所見的箭頭視圖。
[第7圖]　本發明的單軸偏心螺旋泵的第二實施例的說明圖，同圖(a)是其側面圖(將要部以沿著軸線的剖面圖圖示)。
[第8圖]　第7圖所示的第二實施例的單軸偏心螺旋泵的變形例。
[第9圖]　顯示不在定子形成小徑部，且不配設密封構件情況的單軸偏心螺旋泵的比較例的圖。
E．．．偏心量
L1．．．旋轉軸線
L2．．．旋轉軸線
1．．．單軸偏心螺旋泵
2．．．轉子
2a．．．螺旋部
2b．．．基端部
3．．．驅動軸
4．．．定子
4a．．．定子外筒
4b．．．定子內筒
4c．．．螺旋部
4m．．．開口部
4p．．．小徑部
4q．．．小徑部
4s．．．吸入側軸承滑接部
4t．．．階段部
5．．．自己潤滑軸承
6．．．自己潤滑軸承
7．．．外殼
7a．．．吸入部
7b．．．本體部
7c．．．吐出部
7h．．．鍔部
7m．．．裝設溝
7t．．．階段部
8．．．吸入口
9．．．吐出口
11．．．托架
16．．．密封構件
18．．．密封構件

Claims (3)

  1. 一種單軸偏心螺旋泵，是具備：被直結在驅動軸的公螺紋狀的轉子、及設有作為滑動軸承透過自己潤滑軸承或是水中軸承可旋轉地被支撐並且其旋轉軸線是對於前述轉子的旋轉軸線偏心地被配置的母螺紋狀的內面的定子，藉由一面使前述轉子旋轉且一面對於前述定子的軸心進行偏心運動來將流體從吸入側朝吐出側壓送，其特徵為，具備：形成於前述定子的吐出側的端部且朝向吐出側朝軸方向被延設的圓環狀的小徑部、及與此小徑部的外周面滑接且將吐出側的滑動軸承及定子的滑動部端密封的方式被配設的密封構件，前述圓環狀的小徑部，其外徑是比前述定子的吸入側軸承滑接部的外徑更小徑且該小徑部的徑內部受到泵吐出壓的徑內受壓面積是比前述定子的開口部的徑內部受到泵吐出壓的面積更大。
  2. 如申請專利範圍第1項的單軸偏心螺旋泵，其中，具備：形成於前述定子的吸入側的端部且朝向吸入側朝軸方向被延設的圓環狀的小徑部、及與此小徑部的外周面滑接且將吸入側的滑動軸承及定子的滑動部端密封的方式被配設的密封構件。
  3. 如申請專利範圍第1項的單軸偏心螺旋泵，其中，進一步具備：在前述滑動軸承及定子之間的滑動部沿著軸方向設置的連通路、及與該連通路連通的方式設在前述密封構件的吸入側的注入口、及與前述被壓送的流體的吐出口連通的方式設在前述密封構件的吐出側的汲取口，前述汲取口及注入口，是透過供調整從汲取口汲取並從注入口被供給至連通路的潤滑用的流體的流量用的流量控制部相互地被連通。
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