TWI696763B - 直立式泵浦結構 - Google Patents

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Abstract

本發明係直立式泵浦的泵體結構，其包含一泵殼、一上軸封、一心軸及一下軸封組件；泵殼設於一冷卻水箱的安裝開口處，一上環凸緣及一下環凸緣環繞突出成形泵殼的內壁面，上環凸緣及下環凸緣上下間隔設置並且夾設形成一洩流空間；一洩流孔連通洩流空間及冷卻水箱的內部空間；上環凸緣及下環凸緣分別具有一上穿設孔及一下穿設孔，上穿設孔的高度與安裝開口的高度相對應，心軸貫穿兩穿設孔，兩軸封分別設於兩穿設孔與心軸間；藉此，即使下穿設孔的軸封失效，滲漏的流體也會由洩流空間回流至冷卻水箱內，以改善軸封滲漏就會污染工作場地的問題。

Description

直立式泵浦結構
本發明係涉及一種流體泵浦的泵體結構，尤指一種安裝於工廠的車床或銑床等工具機之冷卻水箱的直立式泵浦的泵體結構。
現有技術中的直立式泵浦如圖7所示，此泵浦通常安裝於工廠的車床或銑床等工具機的冷卻水箱91上，冷卻水箱91放置於工廠地面上。
泵浦包含有一泵殼92、一葉片殼93及一馬達，馬達固設於泵殼92的頂面，泵殼92固設於冷卻水箱91的上方開口，泵殼92的底端向下延伸進冷卻水箱91內，泵殼92的頂端向上延伸出冷卻水箱91的上方；泵殼92的頂部環繞形成有一馬達安裝壁921，馬達固設於馬達安裝壁921的頂面，並且馬達驅動軸向下穿入泵殼92；泵殼92的底端具有一入水口922，泵殼92外露於冷卻水箱91上方的一側面成形有一出水口923；葉片殼93裝設於泵殼92的底端，且與泵殼92包覆形成一容置空間，該容置空間依高低位置可大致區分為位於泵殼92的泵室924，以及位於葉片殼93內的葉輪室931，葉輪95位於葉輪室931內，葉片殼93的底部形成有一汲水口932，冷卻水箱91內的流體經由汲水口932流入葉輪室931；泵浦的心軸94頂端連接馬達，心軸94的另一端向下貫穿泵殼92，並穿設進葉片殼93中以轉動葉輪95，葉輪95的轉動使葉輪室931的流體向上朝泵室924流動，同時使流體的壓力在向上流動的過程中逐漸增加；葉片殼93內的流體向上經過泵殼92的底端的入水口922流入泵室924，然後從泵殼92上方的出水口923而抽出冷卻水箱91外。
關於心軸94與泵殼92的結合，具體來說，泵殼92的內壁面環繞突出有一環凸緣925以大致將泵殼92的內部空間分成上下兩部分，該環凸緣925的中央環繞形成一穿設孔9251以供心軸94貫穿，而穿設孔9251與心軸94之間則設有一軸封96以防止泵室924內被增壓過的流體從心軸94與環凸緣925之間的縫隙而向上滲漏。
然而，因泵室924中的流體壓力較高，軸封96無法完全防止泵室924內的流體滲漏，並且由於環凸緣925及穿設孔9251的高度位置對應於冷卻水箱91的上方開口處，因此一旦發生滲漏，滲漏的流體就會迅速從環凸緣925溢流至冷卻水箱91頂面，然後再由冷卻水箱91頂面溢流至工廠地面，使工廠的地面因為積水或積油而溼滑，污染工作場地，造成使用者的困擾；甚至，泵室924內的流體可能會穿過心軸94與環凸緣925之間的縫隙向上噴濺，損壞固設於泵殼92的頂面的馬達。
因此，現有技術的直立式泵浦實有待加以改良。
有鑑於前述之現有技術的缺點及不足，本發明提供一種直立式泵浦結構以避免泵室內的流體一旦發生滲漏就會污染工作場地或造成泵浦的馬達損壞的問題。
為達到上述的發明目的，本發明所採用的技術手段為設計一種直立式泵浦結構，其用以安裝於一冷卻水箱的一安裝開口，該直立式泵浦結構包含：一泵殼，其用以設於該冷卻水箱的該安裝開口處，並且封閉該安裝開口，該泵殼包含：一入水口，其成形於該泵殼的底端； 一出水口，其高度位置高於該冷卻水箱的該安裝開口的高度位置；一洩流孔，其成形於該泵殼的壁面上，且該洩流孔的高度位置低於該冷卻水箱的該安裝開口的高度位置；一上環凸緣，其環繞突出成形該泵殼的內壁面，該上環凸緣環繞出一上穿設孔，該上穿設孔的高度位置與該冷卻水箱的該安裝開口的高度位置相對應；一下環凸緣，其環繞突出成形該泵殼的內壁面，並環繞出一下穿設孔，該上環凸緣及該下環凸緣上下間隔設置，該上環凸緣及該下環凸緣夾設形成一洩流空間，該洩流孔與該洩流空間相連通；一出水通道，其具有一頂端開口及一底端開口，該頂端開口連通該出水口，該底端開口位於該下環凸緣的下方且連通該入水口；一心軸，其貫穿該泵殼的該上穿設孔及該下穿設孔；一上軸封，其設於該上穿設孔的壁面與該心軸之間，並封閉該上穿設孔的壁面與該心軸之間的縫隙；一密封蓋，該密封蓋可拆卸地設於該上穿設孔的壁面與該上軸封之間，該密封蓋的外環壁面貼靠該上穿設孔的壁面，該密封蓋與該上軸封共同封閉該上穿設孔的壁面與該心軸之間的縫隙；一下軸封組件，其設於該下穿設孔的壁面與該心軸之間，並封閉該下穿設孔的壁面與該心軸之間的縫隙。
本發明的優點在於泵殼進一步具有上下間隔設置的上環凸緣與下環凸緣，下環凸緣及下軸封組件共同將泵浦泵送的流體密封在下環凸緣下方，下環凸緣與上環凸緣間形成一洩流空間，上環凸緣及上軸封封閉洩流空間的頂側；因此，即使下軸封組件失效，導致下環凸緣下方的流體從下軸封組件處向上滲漏或噴濺至洩流空間中，上環凸緣及上軸封會再次將洩漏或噴濺的流 體密封在洩流空間內，並藉由設置洩流孔使洩流空間內的流體回流至水箱內部，防止流體在洩流空間內累積；本發明以雙層密封結構防止流體經由軸封處滲漏至冷卻水箱外，可大幅改善現有的直立式泵浦軸封處一旦發生滲漏就會污染工作場地或造成泵浦的馬達損壞的問題。
進一步而言，所述之直立式泵浦結構，其中該密封蓋包含：一硬質內層；一彈性外層，其材質為彈性體，該彈性外層包覆該硬質內層，該硬質內層的剛性大於該彈性外層的剛性。
進一步而言，所述之直立式泵浦結構，其中該上軸封一體成形於該密封蓋的該彈性外層。
進一步而言，所述之直立式泵浦結構，其中該直立式泵浦結構進一步包含一馬達安裝壁，其環繞成形於該泵殼的頂部，且位於該上環凸緣的上方；該上環凸緣的頂面凹設有至少一凹槽，該凹槽延伸至該密封蓋的周緣的下方；該泵殼具有至少一維修開口，其高度位置介於該上環凸緣的頂面的高度位置與該馬達安裝壁的底面的高度位置之間，該維修開口可使一螺絲起子能插入該至少一凹槽內。
進一步而言，所述之直立式泵浦結構，其中該上穿設孔的開口直徑大於該下軸封組件的外徑。
進一步而言，所述之直立式泵浦結構，其中該直立式泵浦結構進一步包含三固定螺栓，該等固定螺栓環繞該心軸間隔設置，該等固定螺栓位於該洩流空間中，該等固定螺栓螺合該下軸封組件，並抵靠該心軸。
進一步而言，所述之直立式泵浦結構，其中該洩流孔的高度位置對應該至少一固定螺栓的高度位置。
進一步而言，所述之直立式泵浦結構，其中該下環凸緣突出成形有一斜面部，該斜面部位於該洩流孔的開口的下方。
10:泵殼
101:入水口
102:出水口
11:馬達安裝壁
111:馬達穿設孔
12:上環凸緣
121:上穿設孔
13:下環凸緣
131:下穿設孔
132:斜面部
14:洩流空間
15:洩流孔
16:凹槽
17:維修開口
18:出水通道
20:密封蓋
201:硬質內層
202:彈性外層
21:心軸孔
30:上軸封
40:心軸
50:下軸封組件
60:固定螺栓
A:冷卻水箱
B:安裝開口
91:冷卻水箱
92:泵殼
921:馬達安裝壁
922:入水口
923:出水口
圖1係本發明的立體外觀圖。
圖2係本發明的元件分解圖。
圖3係本發明於另一角度的部分元件分解圖。
圖4係本發明的局部剖視示意圖。
圖5係本發明的另一剖視示意圖。
圖6係本發明的上視示意圖。
圖7係現有技術的直立式泵浦的局部剖視示意圖。
以下配合圖式及本發明之較佳實施例，進一步闡述本發明為達成預定發明目的所採取的技術手段。
請參閱圖1至圖4所示，本發明之直立式泵浦結構安裝於一冷卻水箱A的安裝開口B上，直立式泵浦結構的頂部可安裝一馬達，直立式泵浦結構包含一泵殼10、一上軸封30、一心軸40及一下軸封組件50；且在本實施例中，進一步包含有一密封蓋20及一固定螺栓60。
請參閱圖1、圖2及圖4所示，前述之泵殼10設於冷卻水箱A的安裝開口B處，並且封閉安裝開口B；泵殼10的頂部環繞成形有一馬達安裝壁11，馬達安裝壁11環繞出一馬達穿設孔111，前述之馬達可固設於馬達安裝壁11的頂面，並且該馬達的驅動軸可透過馬達穿設孔111穿入泵殼10內；泵殼10具有一入水口101及一出水口102，入水口101成形於泵殼10的底端，出水口102的高度位置高於冷卻水箱A的安裝開口B的的高度位置。
泵殼10的內壁面環繞突出成形有一上環凸緣12，上環凸緣12環繞出一上穿設孔121，上穿設孔121的高度位置與冷卻水箱A的安裝開口B的高度位置相對應，即上穿設孔121的高度位置與安裝開口B的高度位置大致相同，但不以完全相同為限，例如上穿設孔121的高度位置也可稍微低於或高於安裝開口B的高度位置；請參閱圖2、圖4及圖5所示，在本實施例中，前述之密封蓋20可拆卸地設於上穿設孔121，密封蓋20包含一硬質內層201及一彈性外層202，硬質內層201由高剛性的材料製作，以維持密封蓋20的形狀，由彈性體材質製作的彈性外層202包覆於硬質內層201外，藉由彈性外層202的彈性使密封蓋20的外環壁面緊密的貼靠上穿設孔121的壁面，以有效避免流體從密封蓋20與上穿設孔121之間穿出；請參閱圖2及圖5所示，在本實施例中，為方便拆卸密封蓋20，上環凸緣12的頂面凹設有二凹槽16，二凹槽16分別鄰近上穿設孔121的相對兩側，並且延伸至密封蓋20的周緣的下方；前述之泵殼10設有二維修開口17(如圖1所示)，其高度位置介於上環凸緣12的頂面的高度位置與馬達安裝壁11的底面的高度位置之間，藉由設置維修開口17，螺絲起子便能夠由維修開口17插入凹槽16內，再以螺絲起子向上推動密封蓋20的周緣，使密封蓋20與上環凸緣12分離，且二維修開口17的位置分別對應二凹槽16，但凹槽16與維修開口17的數量不以各二個為限，也可以都只有一個。
請參閱圖1、圖4及圖5所示，下環凸緣13與上環凸緣12同樣地環繞突出成形泵殼10的內壁面，下環凸緣13位於上環凸緣12下方，下環凸緣13與上環凸緣12間隔設置，使下環凸緣13與上環凸緣12夾設形成一洩流空間14；前述之入水口101由下環凸緣13的周緣形成； 出水通道18具有一頂端開口及一底端開口，頂端開口連通出水口102，底端開口位於下環凸緣13的下方且連通入水口101；當泵浦輸送流體時，流體由入水口101進入下環凸緣13的底側，然後經出水通道18流動至出水口102。
洩流孔15成形於泵殼10的壁面上，洩流孔15的高度位置低於冷卻水箱A的安裝開口B的高度位置，以使前述之洩流空間14能與冷卻水箱A的內部空間相連通，當流體滲漏至洩流空間14內時，流體可透過洩流孔15回流至A冷卻水箱，不會累積在洩流空間14內；在本實施例中，下環凸緣13突出成形有一斜面部132，斜面部132位於洩流孔15的開口的下方且環繞下環凸緣13，從洩流孔15排出的滲漏流體藉由斜面部132引導而回流至冷卻水箱A內，但斜面部132不以環繞下環凸緣13為限，僅要洩流孔15的開口的下方具有一斜面以導引洩流孔15排出的滲漏流體回流至水箱A即可。
請參閱圖2及圖3至圖5所示，設於前述之上環凸緣12的上穿設孔121之密封蓋20貫穿有一心軸孔21，前述之下環凸緣13環繞出一下穿設孔131，前述之心軸40的頂端用以連接馬達，心軸40的另一端向下貫穿心軸孔21及下穿設孔131，以傳遞馬達之動力；請參閱圖2及圖4所示，前述密封蓋20的彈性外層202延伸至心軸孔21的壁面，並且彈性外層202於心軸孔21內環繞形成前述之上軸封30，即上軸封30與密封蓋20之彈性外層202為一體成形，上軸封30封閉心軸孔21的壁面與心軸40之間的縫隙；前述之下軸封組件50設於下穿設孔131的壁面與心軸40之間，並封閉下穿設孔131的壁面與心軸40之間的縫隙，藉此，即便下軸封組件50無法發揮密封效果，導致泵送的流體穿過下穿設孔131的壁面與心軸40之間的縫隙朝上噴濺，上環凸緣12、密封蓋20及上軸封30也能有效地將噴濺的流 體限制在洩流空間14內，但上軸封30不以一體成型於密封蓋20之彈性外層202為限。
請參閱圖2及圖4所示，前述之固定螺栓60用以固定下軸封組件50，固定螺栓60位於洩流空間14中，固定螺栓60螺合下軸封組件50，並抵靠心軸40；在本實施例中，複數固定螺栓60環繞該前述之心軸40間隔設置，心軸40的位置可透過多個固定螺栓60平均等距鎖固以對準中心；在本實施例中，各固定螺栓60的高度位置相同，且固定螺栓60的高度位置對應前述之洩流孔15的高度位置，即螺絲起子或六角扳手能夠由洩流孔15穿入洩流空間14中，並轉動固定螺栓60；此外，本發明也可以不透過洩流孔15拆卸固定螺栓60，而是在泵殼10上另外設置貫孔以便工具穿入拆卸固定螺絲60，如此也可。
請參閱圖5及圖6所示，在本實施例中，前述之上穿設孔121的開口直徑大於下軸封組件50的外徑，藉此，在更換下軸封組件50時，便能夠直接由上穿設孔121將下軸封組件50一直線地抽離或塞入本發明，以方便作業。
具有本發明所述結構的直立式泵浦使用方式與現有技術中的直立式泵浦相同，差異僅在於更換下軸封組件50時須先將密封蓋20拆下。
綜上所述，本發明藉由設置上下間隔設置的上環凸緣與下環凸緣，即使下軸封組件失效，滲漏的流體也會由兩環凸緣間的洩流空間回流至水箱內，可大幅改善現有的直立式泵浦軸封處一旦發生滲漏就會污染工作場地或造成泵浦的馬達損壞的問題。
以上所述僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明做任何形式上的限制，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然而並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明技術方案的範圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發明技術方案的內容，依據本發明的技術實質對以上實施 例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明技術方案的範圍內。
10:泵殼
101:入水口
11:馬達安裝壁
12:上環凸緣
13:下環凸緣
132:斜面部
15:洩流孔
17:維修開口
18:出水通道
40:心軸
60:固定螺栓

Claims (8)

  1. 一種直立式泵浦結構，其用以安裝於一冷卻水箱的一安裝開口，該直立式泵浦結構包含：一泵殼，其用以設於該冷卻水箱的該安裝開口處，並且封閉該安裝開口，該泵殼包含：一入水口，其成形於該泵殼的底端；一出水口，其高度位置高於該冷卻水箱的該安裝開口的高度位置；一洩流孔，其成形於該泵殼的壁面上，且該洩流孔的高度位置低於該冷卻水箱的該安裝開口的高度位置；一上環凸緣，其環繞突出成形該泵殼的內壁面，該上環凸緣環繞出一上穿設孔，該上穿設孔的高度位置與該冷卻水箱的該安裝開口的高度位置相對應；一下環凸緣，其環繞突出成形該泵殼的內壁面，並環繞出一下穿設孔，該上環凸緣及該下環凸緣上下間隔設置，該上環凸緣及該下環凸緣夾設形成一洩流空間，該洩流孔與該洩流空間相連通；一出水通道，其具有一頂端開口及一底端開口，該頂端開口連通該出水口，該底端開口位於該下環凸緣的下方且連通該入水口；一心軸，其貫穿該泵殼的該上穿設孔及該下穿設孔；一上軸封，其設於該上穿設孔的壁面與該心軸之間，並封閉該上穿設孔的壁面與該心軸之間的縫隙；一密封蓋，該密封蓋可拆卸地設於該上穿設孔的壁面與該上軸封之間，該密封蓋的外環壁面貼靠該上穿設孔的壁面，該密封蓋與該上軸封共同封閉該上穿設孔的壁面與該心軸之間的縫隙；一下軸封組件，其設於該下穿設孔的壁面與該心軸之間，並封閉該下穿設孔的壁面與該心軸之間的縫隙。
  2. 如請求項1所述之直立式泵浦結構，其中該密封蓋包含：一硬質內層；一彈性外層，其材質為彈性體，該彈性外層包覆該硬質內層，該硬質內層的剛性大於該彈性外層的剛性。
  3. 如請求項2所述之直立式泵浦結構，其中該上軸封一體成形於該密封蓋的該彈性外層。
  4. 如請求項1至3中任一項所述之直立式泵浦結構，其中該直立式泵浦結構進一步包含一馬達安裝壁，其環繞成形於該泵殼的頂部，且位於該上環凸緣的上方；該上環凸緣的頂面凹設有至少一凹槽，該凹槽延伸至該密封蓋的周緣的下方；該泵殼具有至少一維修開口，其高度位置介於該上環凸緣的頂面的高度位置與該馬達安裝壁的底面的高度位置之間，該維修開口可使一螺絲起子能插入該至少一凹槽內。
  5. 如請求項1至3中任一項所述之直立式泵浦結構，其中該上穿設孔的開口直徑大於該下軸封組件的外徑。
  6. 如請求項1至3中任一項所述之直立式泵浦結構，其中該直立式泵浦結構進一步包含三固定螺栓，該等固定螺栓環繞該心軸間隔設置，該等固定螺栓位於該洩流空間中，該等固定螺栓螺合該下軸封組件，並抵靠該心軸。
  7. 如請求項6所述之直立式泵浦結構，其中該洩流孔的高度位置對應該至少一固定螺栓的高度位置。
  8. 如請求項1至3中任一項所述之直立式泵浦結構，其中該下環凸緣突出成形有一斜面部，該斜面部位於該洩流孔的開口的下方。
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