JP7726693B2 - Pump casing and pump equipped with same - Google Patents
Pump casing and pump equipped with sameInfo
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Description
本発明は、分割型のケーシングに分割型のゴムライナが内装されたポンプに係り、特に、この種のポンプ用として好適なケーシングの構造に関する。 The present invention relates to a pump with a split casing and a split rubber liner, and in particular to a casing structure suitable for this type of pump.
この種のポンプは、例えば図５（ａ）に例示するように、ゴムライナ１５０が内装されたケーシング１１０と、ケーシング１１０内に突設するシャフト１２０の先端に支持されたインペラ１３０と、を備え、ゴムライナ１５０の内部にインペラ１３０の収容空間が画成される（例えば特許文献１参照）。
ここで、この種のポンプでは、ゴムライナ１５０およびケーシング１１０が軸方向の前後で二分割されるものが知られている。分割型のケーシング１１０および分割型のゴムライナ１５０を採用することでポンプのメンテナンス性が向上する。
This type of pump, as shown in Figure 5(a), comprises a casing 110 fitted with a rubber liner 150, and an impeller 130 supported on the tip of a shaft 120 protruding into the casing 110, with a storage space for the impeller 130 defined inside the rubber liner 150 (see, for example, Patent Document 1).
In a known pump of this type, the rubber liner 150 and the casing 110 are split into two halves in the axial direction. The use of a split casing 110 and a split rubber liner 150 improves the maintainability of the pump.
図５（ａ）に示すように、分割型のゴムライナ１５０は、軸方向前側のフロントライナ１５１と、軸方向後側のバックライナ１５２と、を含んで構成される。また、分割型のケーシング１１０は、フロントライナ１５１を覆うフロントケーシング１１１と、バックライナ１５２を覆うバックケーシング１１２と、を含んで構成される。
フロントケーシング１１１およびバックケーシング１１２には、周方向に離隔した位置に複数の締結部１７０を有し、フロントケーシング１１１のフランジ部１１１ｆの締付面１１１ｍとバックケーシング１１２のフランジ部１１２ｆの締付面１１２ｍとの間で、二つのゴムライナ１５１、１５２のフランジ部１５１ｆ、１５２ｆを締結用のボルト・ナット１７２により締結部１７０で前後から挟持して相互に固定される。これにより、分割型のゴムライナ１５０は、相互のフランジ部１５１ｆ、１５２ｆが全体的に挟圧されてシール性能を発揮した状態でケーシング１１０内の軸方向中央に保持される。
5(a), the split rubber liner 150 includes a front liner 151 on the axial front side and a back liner 152 on the axial rear side. The split casing 110 includes a front casing 111 that covers the front liner 151 and a back casing 112 that covers the back liner 152.
The front casing 111 and the back casing 112 have a plurality of fastening portions 170 at positions spaced apart in the circumferential direction, and the flange portions 151f, 152f of the two rubber liners 151, 152 are clamped from the front and rear by the fastening portions 170 with fastening bolts and nuts 172 between the fastening surface 111m of the flange portion 111f of the front casing 111 and the fastening surface 112m of the flange portion 112f of the back casing 112, and are fixed to each other. As a result, the split rubber liner 150 is held in the axial center within the casing 110 with the flange portions 151f, 152f being compressed together as a whole, demonstrating sealing performance.
ここで、この種のポンプでは、二つ割りされたゴムライナ１５０のフランジ部１５１ｆ、１５２ｆ相互の合わせ面（つまり、シール面）１５０ｓからの液漏れを防ぐために、二つのゴムライナ外周のフランジ部１５１ｆ、１５２ｆを、二つ割りされたケーシング１１０の締付面１１１ｍ、１１２ｍの間で軸方向の前後から、締結部１７０にて所定トルクで締結用のボルト・ナット１７２を締め付けて適切なシール面圧を得ている。
その際、従来は、同図（ａ）に示すように、前後二つのケーシング１１１、１１２相互の締付面１１１ｍ、１１２ｍの全面で前後二つのゴムライナ外周のフランジ部１５１ｆ、１５２ｆを締め込んでいる。しかし、ゴムライナ１５０のゴム硬度が高くなるにつれて締付反力が大きくなる。そのため、ゴム硬度が高い場合には、ケーシング１１０をより大きな力で締め付ける必要がある。
In this type of pump, in order to prevent liquid leakage from the mating surfaces (i.e., sealing surfaces) 150s of the flange portions 151f, 152f of the split rubber liner 150, the flange portions 151f, 152f on the outer periphery of the two rubber liners are fastened to the fastening surfaces 111m, 112m of the split casing 110 from the front and rear in the axial direction by fastening bolts and nuts 172 at fastening portions 170 with a predetermined torque to obtain an appropriate sealing surface pressure.
In the past, as shown in Figure 1A, flanges 151f, 152f on the outer peripheries of the two front and rear rubber liners were fastened across the entire surfaces of the fastening surfaces 111m, 112m of the two front and rear casings 111, 112. However, the higher the rubber hardness of the rubber liner 150, the greater the fastening reaction force. Therefore, when the rubber hardness is high, the casing 110 needs to be fastened with a greater force.
一方、ゴム硬度が低いと押付力は小さくなるものの、ポンプ内圧の上昇によってゴムライナ１５０のフランジ部１５１ｆ、１５２ｆに合わせ面１５０ｓからの液漏れが生じ易くなる。特に、ポンプ内圧がより高くなると、同図（ｂ）～（ｃ）に示すように、ゴムライナ１５０のフランジ部１５１ｆ、１５２ｆが合わせ面１５０ｓから外側に大きく飛び出してしまい、十分なシール面圧が得られずに液漏れ生じるという問題がある。 On the other hand, if the rubber hardness is low, the pressing force will be smaller, but an increase in the internal pump pressure will make it more likely for fluid to leak from the mating surface 150s of the flange portions 151f and 152f of the rubber liner 150. In particular, when the internal pump pressure increases, as shown in Figures (b) and (c), the flange portions 151f and 152f of the rubber liner 150 will protrude significantly outward from the mating surface 150s, resulting in insufficient sealing surface pressure and fluid leakage.
そこで、本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、分割型ゴムライナの適切なシール面圧を確保しつつ、ケーシング全体の締め代、および、ケーシングの締付け力を減らすことができるポンプ用ケーシングを提供することを課題とする。 The present invention was developed to address these issues, and aims to provide a pump casing that can reduce the overall casing interference and casing tightening force while ensuring appropriate sealing surface pressure for the split rubber liner.
上記課題を解決するために、本発明の一態様に係るポンプ用ケーシングは、分割型ゴムライナが内装されるとともに自身内部に突設されるシャフトの先端にインペラが支持されて、前記分割型ゴムライナの内部に前記インペラの収容空間が画成されるポンプに用いられ、前記分割型ゴムライナが、軸方向前側のフロントライナと、軸方向後側のバックライナと、を含んで構成され、自身は、前記フロントライナを覆うフロントケーシングと、前記バックライナを覆うバックケーシングと、を含んで構成される分割型ケーシングであって、前記フロントケーシングのフランジ部および前記バックケーシングのフランジ部相互の締付面間で、前記フロントライナのフランジ部の後面と前記バックライナのフランジ部の前面とが対向してなるシール面を軸方向の前後からボルト・ナットで締め付けて挟圧保持する挟圧保持構造を有し、前記挟圧保持構造は、前記フロントケーシングのフランジ部および前記バックケーシングのフランジ部の少なくとも一方の前記締付面に、シール面圧を高めるための突起若しくは段部が連続して形成されていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, one aspect of the present invention provides a pump casing for use in a pump that has a split rubber liner installed therein and an impeller supported on the tip of a shaft that protrudes from the interior of the casing, defining a space for accommodating the impeller within the casing. The split rubber liner includes a front liner on the axially forward side and a back liner on the axially rear side. The casing itself is a split casing that includes a front casing that covers the front liner and a back casing that covers the back liner. The casing has a clamping and holding structure that clamps and holds the sealing surfaces formed by the opposing rear surface of the flange portion of the front liner and the front surface of the flange portion of the back liner between the fastening surfaces of the flange portions of the front casing and the back casing by tightening bolts and nuts from the front and back in the axial direction. The clamping and holding structure is characterized in that protrusions or steps for increasing sealing surface pressure are continuously formed on the fastening surfaces of at least one of the flange portions of the front casing and the back casing.
本発明の一態様に係るポンプ用ケーシングでは、分割型ケーシング外周のフランジ部に、分割型ゴムライナのシール面に突起（凸条部）若しくは段部を連続して設けている。これにより、ゴムライナ外周のフランジ部全体の締め代は減らしつつ突起の凸最頂部若しくは段部にて必要な締め代を保つことができる。そのため、本発明の一態様に係るポンプ用ケーシングによれば、適切なシール面圧を確保しつつ、全体の締め代を減らすことができ、締付け力を大幅に減らすことができる。さらに、突起（凸条部）若しくは段部によりゴムライナのフランジ部が外側に膨出することを防止または抑制することが期待できる。
ここで、本発明の一態様に係るポンプ用ケーシングにおいて、前記分割型ゴムライナのフランジ部の外周面を、前記フロントケーシングのフランジ部および前記バックケーシングのフランジ部の少なくとも一方のフランジ部の外縁で覆う覆い部ことは好ましい。
In a pump casing according to one aspect of the present invention, a flange portion on the outer periphery of the split casing has a continuous protrusion (protruding rib portion) or step portion formed on the sealing surface of the split rubber liner. This allows the necessary interference to be maintained at the top of the protrusion or step portion while reducing the overall interference of the flange portion on the outer periphery of the rubber liner. Therefore, with a pump casing according to one aspect of the present invention, the overall interference can be reduced while ensuring appropriate sealing surface pressure, significantly reducing the tightening force. Furthermore, the protrusion (protruding rib portion) or step portion is expected to prevent or suppress outward bulging of the flange portion of the rubber liner.
Here, in a pump casing according to one embodiment of the present invention, it is preferable that the outer surface of the flange portion of the split rubber liner is covered by a cover portion with the outer edge of at least one of the flange portions of the front casing and the flange portion of the back casing.
また、上記課題を解決するために、本発明の他の一態様に係るポンプ用ケーシングは、分割型ゴムライナが内装されるとともに自身内部に突設されるシャフトの先端にインペラが支持されて、前記分割型ゴムライナの内部に前記インペラの収容空間が画成されるポンプに用いられ、前記分割型ゴムライナが、軸方向前側のフロントライナと、軸方向後側のバックライナと、を含んで構成され、自身は、前記フロントライナを覆うフロントケーシングと、前記バックライナを覆うバックケーシングと、を含んで構成される分割型ケーシングであって、前記フロントケーシングのフランジ部および前記バックケーシングのフランジ部相互の締付面間で、前記フロントライナのフランジ部の後面と前記バックライナのフランジ部の前面とが対向してなるシール面を軸方向の前後からボルト・ナットで締め付けて挟圧保持する挟圧保持構造を備え、前記挟圧保持構造は、前後二つのゴムライナのフランジ部の外周面を、前記フロントケーシングのフランジ部および前記バックケーシングのフランジ部の少なくとも一方のフランジ部の外縁で覆う覆い部を有することを特徴とする。 In addition, to solve the above-mentioned problems, a pump casing according to another aspect of the present invention is used in a pump in which a split rubber liner is installed and an impeller is supported on the tip of a shaft protruding from the interior of the casing, thereby defining a storage space for the impeller within the split rubber liner. The split rubber liner includes a front liner on the axially forward side and a back liner on the axially rear side. The casing itself is a split casing comprising a front casing covering the front liner and a back casing covering the back liner. The casing is provided with a clamping and holding structure that clamps and holds the sealing surfaces formed by the opposing rear surface of the flange portion of the front liner and the front surface of the flange portion of the back liner between the fastening surfaces of the flange portions of the front casing and the back casing by tightening bolts and nuts from the front and rear in the axial direction. The clamping and holding structure is characterized by having a covering portion that covers the outer peripheral surfaces of the flange portions of the front and rear rubber liners with the outer edge of at least one of the flange portions of the front casing and the back casing.
本発明の他の一態様に係るポンプ用ケーシングによれば、覆い部によって、分割型ゴムライナのフランジ部の外周面を押さえることにより、ゴムライナが柔らかいゴムであっても、ゴムライナのフランジ部が覆い部よりも外側に膨出することを防止または抑制できる。そのため、適切なシール面圧を保持する上で優れる。これにより、分割型ゴムライナの適切なシール面圧を確保しつつ、ケーシング全体の締め代、および、ケーシングの締付け力を減らすことができる。 In a pump casing according to another aspect of the present invention, the cover presses against the outer peripheral surface of the flange of the split rubber liner, preventing or suppressing the flange of the rubber liner from bulging outward beyond the cover, even if the rubber liner is made of soft rubber. This is therefore excellent for maintaining appropriate sealing surface pressure. This makes it possible to reduce the interference of the entire casing and the tightening force of the casing while ensuring appropriate sealing surface pressure of the split rubber liner.
本発明に係る挟圧保持構造として、シール面圧を高めるための突起若しくは段部、および、覆い部の両方を備えることで、これらの協働効果により、軽い力でケーシングを締付けても十分な耐圧を確保可能となる。なお、前後二つのケーシングの合わせ面間には、任意のクリアランスが設けられており、耐圧に応じて締付け力を調整可能になっていることが好ましい。 The clamping and holding structure of the present invention is equipped with both a protrusion or step portion for increasing the sealing surface pressure and a cover portion, and the combined effect of these ensures sufficient pressure resistance even when the casing is tightened with a light force. It is also preferable that an arbitrary clearance be provided between the mating surfaces of the front and rear casings, allowing the tightening force to be adjusted according to the pressure resistance.
上述のように、本発明によれば、分割型ゴムライナの適切なシール面圧を確保しつつ、ケーシング全体の締め代、および、ケーシングの締付け力を減らすことができる。 As described above, the present invention makes it possible to reduce the overall casing interference and the casing tightening force while ensuring appropriate sealing surface pressure of the split rubber liner.
以下、本発明の一実施形態について、図面を適宜参照しつつ説明する。なお、図面は模式的なものである。そのため、厚みと平面寸法との関係、比率等は現実のものとは異なることに留意すべきであり、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている。
また、以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記の実施形態に特定するものではない。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the drawings are schematic. Therefore, it should be noted that the relationship between thickness and planar dimensions, ratios, etc. differ from the actual ones, and the drawings also include portions where the relationship and ratio of dimensions differ from each other.
Furthermore, the embodiments described below are intended to exemplify devices and methods for embodying the technical ideas of the present invention, and the technical ideas of the present invention do not limit the materials, shapes, structures, arrangements, etc. of the components to the embodiments described below.
本実施形態の遠心ポンプは、図１に示すように、ハウジング４０と、ハウジング４０の前方に設けられたケーシング１０と、ケーシング１０内に突設するシャフト２０の先端に支持されたインペラ３０と、インペラ３０の後方に設けられたエキスペラ３５と、エキスペラ３５の後方に設けられたシールリング方式の軸封部６０と、を備える。 As shown in FIG. 1, the centrifugal pump of this embodiment comprises a housing 40, a casing 10 provided in front of the housing 40, an impeller 30 supported on the tip of a shaft 20 protruding into the casing 10, an expeller 35 provided behind the impeller 30, and a seal ring-type shaft seal 60 provided behind the expeller 35.
インペラ３０は、ケーシング１０内の空間に片持ち支持される。本実施形態のインペラ３０は、自身の前面に複数枚の羽根３０ａが設けられるとともに、背面に複数枚の裏羽根３０ｂが設けられている。ケーシング１０は、前面が軸方向に沿って前方に張り出す吸込側１０ｉｎとされ、上部中央が吐出側１０ｏｕｔとされている。
シャフト（回転軸）２０は、基端側がケーシング１０の後方を貫通してハウジング４０内に延びている。ハウジング４０内には、軸方向前後に離隔した二つの軸受け４２ａ，４２ｂを有する軸支部４２が設けられ、この軸支部４２によってシャフト２０の基端側が水平に且つ回転自在に支持されている。シャフト２０の後端部には、不図示のモータの出力軸が駆動力を伝達可能に接続される。
The impeller 30 is cantilevered in the space within the casing 10. In this embodiment, the impeller 30 has a plurality of blades 30a on its front surface and a plurality of rear blades 30b on its rear surface. The front surface of the casing 10 defines a suction side 10in that juts out forward along the axial direction, and the upper center defines a discharge side 10out.
The base end side of shaft (rotating shaft) 20 penetrates the rear of casing 10 and extends into housing 40. A journal support 42 having two bearings 42a, 42b spaced apart in the axial direction is provided inside housing 40, and the base end side of shaft 20 is supported horizontally and rotatably by journal support 42. An output shaft of a motor (not shown) is connected to the rear end of shaft 20 so as to transmit driving force.
本実施形態の遠心ポンプは、ケーシング１０の内周面の接液部を覆うように、耐摩耗に優れたゴム製のライナ５０が装着される。本実施形態のライナ５０は、シャフト２０と直交する面に沿って略中央で二分割可能に構成され、軸方向前側のフロントライナ５１と、軸方向後側のバックライナ５２と、を含んで構成される。
また、本実施形態のケーシング１０は、シャフト２０と直交する面に沿って略中央で二分割された分割型とされ、フロントライナ５１を覆うフロントケーシング１１と、バックライナ５２を覆うバックケーシング１２と、を含んで構成される。
In the centrifugal pump of this embodiment, a highly wear-resistant rubber liner 50 is attached to cover the liquid-contacting portion of the inner circumferential surface of the casing 10. The liner 50 of this embodiment is configured so as to be separable into two halves approximately in the center along a plane perpendicular to the shaft 20, and is configured to include a front liner 51 on the axial front side and a back liner 52 on the axial rear side.
In addition, the casing 10 of this embodiment is a split type that is divided into two approximately in the center along a plane perpendicular to the shaft 20, and is composed of a front casing 11 that covers the front liner 51 and a back casing 12 that covers the back liner 52.
バックケーシング１２は、その背面部が、固定用のボルト・ナット８２でハウジング４０の前面に固定される。また、フロントケーシング１１は、フロントライナ５１とバックライナ５２とをバックケーシング１２の前面との間に挟持するようにして締結部７０のボルト・ナット７２で相互に固定される。
これにより、ライナ５０の内部にインペラ３０の収容空間が画成される。本実施形態の遠心ポンプでは、締結部７０は、図２（ａ）に示すように、周方向に離隔した適所の計４箇所に設けられている。
The back casing 12 has its rear surface fixed to the front surface of the housing 40 with fixing bolts and nuts 82. The front casing 11 is fixed to the front surface of the back casing 12 with the front liner 51 and the back liner 52 sandwiched between them and the front surface of the back casing 12 with the bolts and nuts 72 of the fastening portion 70.
This defines a space for accommodating the impeller 30 inside the liner 50. In the centrifugal pump of this embodiment, the fastening portions 70 are provided at four locations spaced apart from each other in the circumferential direction, as shown in FIG.
ここで、本実施形態の遠心ポンプは、図２（ｂ）に要部を拡大図示するように、フロントケーシング１１のフランジ部１１ｆの締付面１１ｍとバックケーシング１２のフランジ部１２ｆの締付面１２ｍとの間で、フロントライナ５１のフランジ部５１ｆの後面とバックライナ５２のフランジ部５２ｆの前面とが対向してなるシール面５０ｓを軸方向の前後から締結部７０のボルト・ナット７２で締め付けて挟圧保持する挟圧保持構造を有する。
本実施形態の挟圧保持構造は、フロントケーシング１１のフランジ部１１ｆおよびバックケーシング１２のフランジ部１２ｆ両方の締付面１１ｍおよび締付面１２ｍに、シール面圧を高めるための突起１１ｔ、１２ｔが、シール面５０ｓに沿って連続して形成されている。
As shown in an enlarged view of the main parts in Figure 2(b), the centrifugal pump of this embodiment has a clamping and holding structure in which a sealing surface 50s formed by the opposing rear surface of the flange portion 51f of the front liner 51 and the front surface of the flange portion 52f of the back liner 52 is clamped and held between the fastening surface 11m of the flange portion 11f of the front casing 11 and the fastening surface 12m of the flange portion 12f of the back casing 12 by bolts and nuts 72 of the fastening parts 70 from the front and rear in the axial direction.
In the clamping and holding structure of this embodiment, protrusions 11t, 12t for increasing the sealing surface pressure are formed continuously along the sealing surface 50s on the fastening surfaces 11m and 12m of both the flange portion 11f of the front casing 11 and the flange portion 12f of the back casing 12.
突起１１ｔ、１２ｔの径方向での形成位置は、シール面５０ｓを締め付けて挟圧保持可能であれば、締付面１１ｍおよび締付面１２ｍの幅方向（短手方向）の任意の位置に形成できるものの、流路に近い側となる、締付面１１ｍおよび締付面１２ｍの内縁に沿って形成することが好ましい。
また、突起１１ｔ、１２ｔの径方向での形成位置は、シール面５０ｓを締め付けて挟圧保持可能であれば、シール面５０ｓの幅方向（短手方向）に対しても任意の位置に形成できるものの、流路に近い側となる、シール面５０ｓの内縁に可及的に近い位置に沿って形成することが好ましい。
The radial formation positions of the protrusions 11t and 12t can be any position in the width direction (short direction) of the clamping surfaces 11m and 12m as long as they can clamp and hold the sealing surface 50s, but it is preferable to form them along the inner edges of the clamping surfaces 11m and 12m, which are closer to the flow path.
Furthermore, the radial formation positions of the protrusions 11t and 12t can be any position in the width direction (short direction) of the sealing surface 50s as long as the sealing surface 50s can be tightened and held in place, but it is preferable to form them along a position as close as possible to the inner edge of the sealing surface 50s, which is closer to the flow path.
本実施形態の例では、シール面５０ｓの内縁に可及的に近い位置であって、締付面１１ｍおよび締付面１２ｍの内縁に沿って突起１１ｔ、１２ｔがそれぞれ軸方向で対向する位置に形成されている。なお、シール面圧を高めるための突起（１１ｔ若しくは１２ｔ）は、締付面１１ｍおよび締付面１２ｍのうち少なくとも一方に設けることができる。
さらに、本実施形態の挟圧保持構造は、二つのゴムライナ５１、５２のフランジ部５１ｆ、５２ｆの外周面を、フロントケーシング１１のフランジ部１１ｆおよびバックケーシング１２のフランジ部１２ｆの各フランジ部の外縁で覆う覆い部１１ｃ、１２ｃを有する。なお、覆い部（１１ｃ若しくは１２ｃ）は、フロントケーシング１１のフランジ部１１ｆおよびバックケーシング１２のフランジ部１２ｆの少なくとも一方のフランジ部の外縁に設けることができる。
In this embodiment, protrusions 11t and 12t are formed along the inner edges of the fastening surfaces 11m and 12m, respectively, at positions as close as possible to the inner edge of the seal surface 50s, and at positions facing each other in the axial direction. Note that the protrusions (11t or 12t) for increasing the seal surface pressure can be provided on at least one of the fastening surfaces 11m and 12m.
Furthermore, the clamping and holding structure of this embodiment has cover portions 11c and 12c that cover the outer peripheral surfaces of the flange portions 51f and 52f of the two rubber liners 51 and 52 with the outer edges of the flange portion 11f of the front casing 11 and the flange portion 12f of the back casing 12. The cover portion (11c or 12c) can be provided on the outer edge of at least one of the flange portion 11f of the front casing 11 and the flange portion 12f of the back casing 12.
本実施形態の例では、フロントケーシング１１のフランジ部１１ｆおよびバックケーシング１２のフランジ部１２ｆは、ゴムライナ５０のシール面５０ｓの外周面５１ｔ、５２ｔを囲うように軸方向の前後で対向して覆い部１１ｃ、１２ｃがそれぞれに形成されている。
ポンプが稼働していない非稼働状態において、フランジ部５１ｆの外周面５１ｔと覆い部１１ｃとの間には、径方向での対向隙間が設けられ、同様に、フランジ部５２ｆの外周面５２ｔと覆い部１２ｃとの間には、径方向での対向隙間が設けられている。
フロントケーシング１１のフランジ部１１ｆおよびバックケーシング１２のフランジ部１２ｆとの間、本実施形態の例では、対向している覆い部１１ｃと覆い部１２ｃとの間には、ゴムライナ５０のシール面５０ｓを挟圧して保持した状態において、軸方向の対向距離を調整可能な隙間が設けられる。
In this embodiment, the flange portion 11f of the front casing 11 and the flange portion 12f of the back casing 12 are each formed with covering portions 11c, 12c facing each other at the front and rear of the axial direction so as to surround the outer peripheral surfaces 51t, 52t of the sealing surface 50s of the rubber liner 50.
When the pump is not operating, a radial gap is provided between the outer peripheral surface 51t of the flange portion 51f and the cover portion 11c, and similarly, a radial gap is provided between the outer peripheral surface 52t of the flange portion 52f and the cover portion 12c.
Between the flange portion 11f of the front casing 11 and the flange portion 12f of the back casing 12, in this embodiment, between the opposing cover portions 11c and 12c, a gap is provided that allows the axial opposing distance to be adjusted when the sealing surface 50s of the rubber liner 50 is clamped and held.
次に、本実施形態の遠心ポンプの動作および作用効果について説明する。
本実施形態の遠心ポンプは、インペラ３０を回転させることにより被送流体を昇圧して、ケーシング１の吸込側１０ｉｎから吐出側１０ｏｕｔに被送流体が移送される。
ここで、従来の遠心ポンプにおいて、例えばスラリーポンプでは、図５に示した遠心ポンプのように、前後二つのケーシング１１１、１１２のフランジ部１１１ｆ、１１２ｆの締付面１１１ｍ、１１２ｍの全面で前後二つのゴムライナ外周のフランジ部１５１ｆ、１５２ｆを締め込んでいる。
Next, the operation and effects of the centrifugal pump of this embodiment will be described.
In the centrifugal pump of this embodiment, the impeller 30 is rotated to increase the pressure of the fluid being pumped, and the fluid is transferred from the suction side 10 in to the discharge side 10 out of the casing 1 .
In conventional centrifugal pumps, such as slurry pumps, the flange portions 151f and 152f on the outer peripheries of the two front and rear rubber liners are fastened over the entire fastening surfaces 111m and 112m of the flange portions 111f and 112f of the two front and rear casings 111 and 112, as in the centrifugal pump shown in FIG.
しかし、上述のように、ゴムライナ１５０のゴム硬度が高くなるにつれて締付反力が大きくなるため、ゴム硬度が高い場合には、ケーシング１１０をより大きな力で締め付ける必要がある。一方、ゴム硬度が低いと押付力は小さくなるものの、ポンプ内圧の上昇によってゴムライナ１５０のフランジ部１５１ｆ、１５２ｆに合わせ面１５０ｓからの液漏れが生じ易くなる。 However, as mentioned above, the higher the rubber hardness of the rubber liner 150, the greater the tightening reaction force, so if the rubber hardness is high, the casing 110 needs to be tightened with greater force. On the other hand, if the rubber hardness is low, the pressing force will be smaller, but an increase in the internal pressure of the pump will make it more likely that fluid will leak from the mating surface 150s of the rubber liner 150, which is in contact with the flange portions 151f and 152f.
これに対し、本実施形態の遠心ポンプでは、図２（ｂ）に示したように、分割型のケーシング１０外周のフランジ部１１ｆ、１２ｆの締付面１１ｍ、１２ｍに、ゴムライナ５０のシール面５０ｓに沿って連続する突起（凸条部）１１ｔ、１２ｔを設けているので、ゴムライナ５０外周のフランジ部５１ｆ、５２ｆ全体の締め代は減らしつつ、突起１１ｔ、１２ｔの最頂部の押圧によって必要な締め代を保つことができる。
そのため、本実施形態のケーシング１０によれば、ゴムライナ５０の適切なシール面圧を確保しつつ、ケーシング１０全体の締め代を減らすことができ、ケーシング１０の締付け力を大幅に減らすことができる。さらに、突起（凸条部）１１ｔ、１２ｔによりゴムライナ５１、５２のフランジ部５１ｆ、５２ｆが外側に膨出することを防止または抑制することが期待できる。
In contrast to this, in the centrifugal pump of this embodiment, as shown in FIG. 2(b), the fastening surfaces 11m, 12m of the flange portions 11f, 12f on the outer periphery of the split-type casing 10 are provided with continuous protrusions (convex rib portions) 11t, 12t that run along the sealing surface 50s of the rubber liner 50. Therefore, the overall interference of the flange portions 51f, 52f on the outer periphery of the rubber liner 50 can be reduced while maintaining the necessary interference by pressing the topmost portions of the protrusions 11t, 12t.
Therefore, according to the casing 10 of this embodiment, it is possible to reduce the interference of the entire casing 10 while ensuring an appropriate sealing surface pressure of the rubber liner 50, and to significantly reduce the tightening force of the casing 10. Furthermore, it is expected that the protrusions (convex rib portions) 11t, 12t will prevent or suppress the flange portions 51f, 52f of the rubber liners 51, 52 from bulging outward.
また、本実施形態のケーシング１０では、二つのゴムライナ５１、５２のフランジ部５１ｆ、５２ｆの外周面５１ｔ、５２ｔを、フロントケーシング１１のフランジ部１１ｆおよびバックケーシング１２のフランジ部１２ｆの少なくとも一方（本実施形態の例では両方）のフランジ部の外縁によって覆う覆い部１１ｃ、１２ｃを設けている。
これにより、本実施形態のケーシング１０によれば、この覆い部１１ｃ、１２ｃによって、ゴムライナ５１、５２のフランジ部５１ｆ、５２ｆの外周面を押さえることにより、ゴムライナ５０が柔らかいゴムであっても、ゴムライナ５０のフランジ部５１ｆ、５２ｆが覆い部１１ｃ、１２ｃよりも外側に膨出することを防止または抑制できる。
そのため、本実施形態のケーシング１０は、適切なシール面圧を保持する上で優れている。これにより、ゴムライナ５０の適切なシール面圧を確保しつつ、ケーシング１０全体の締め代、および、ケーシング１０の締付け力を減らすことができる。
In addition, in the casing 10 of this embodiment, covering portions 11c, 12c are provided that cover the outer peripheral surfaces 51t, 52t of the flange portions 51f, 52f of the two rubber liners 51, 52 with the outer edges of at least one of the flange portions 11f of the front casing 11 and the flange portion 12f of the back casing 12 (both in the example of this embodiment).
As a result, according to the casing 10 of this embodiment, the cover portions 11c, 12c press against the outer surfaces of the flange portions 51f, 52f of the rubber liners 51, 52, thereby preventing or suppressing the flange portions 51f, 52f of the rubber liner 50 from bulging outward beyond the cover portions 11c, 12c, even if the rubber liner 50 is made of soft rubber.
Therefore, the casing 10 of this embodiment is excellent in maintaining an appropriate seal surface pressure. As a result, the interference of the entire casing 10 and the tightening force of the casing 10 can be reduced while ensuring an appropriate seal surface pressure of the rubber liner 50.
特に、本実施形態のケーシング１０では、図２（ｂ）に示したように、ポンプの非稼働状態において、フランジ部５１ｆの外周面５１ｔと覆い部１１ｃとの間に径方向での対向隙間が設けられ、フランジ部５２ｆの外周面５２ｔと覆い部１２ｃとの間に径方向での対向隙間が設けられている。
これにより、ゴムライナ５０のフランジ部５１ｆ、５２ｆが外側に膨出する際の初期変形を意図的に許容することによって、変形時の径方向内側への膨出を防止して流れを乱すことを防ぐことができる。換言すれば、この対向隙間がない場合、ゴムの潰し代が占有する体積分の逃げ場が確保されないと、変形時に径方向内側への膨出が生じて流れを乱す恐れが生じる。
In particular, in the casing 10 of this embodiment, as shown in Figure 2 (b), when the pump is not in operation, a radial opposing gap is provided between the outer peripheral surface 51t of the flange portion 51f and the cover portion 11c, and a radial opposing gap is provided between the outer peripheral surface 52t of the flange portion 52f and the cover portion 12c.
This intentionally allows the flanges 51f, 52f of the rubber liner 50 to initially deform when they bulge outward, thereby preventing them from bulging radially inward during deformation and disrupting the flow. In other words, if there is no opposing gap and no escape route is secured for the volume occupied by the rubber crushing allowance, there is a risk that they will bulge radially inward during deformation, disrupting the flow.
以上説明したように、本実施形態のポンプ用ケーシングによれば、ゴムライナ５０の適切なシール面圧を確保しつつ、ケーシング１０全体の締め代、および、ケーシング１０の締付け力を減らすことができる。なお、本発明に係るポンプ用ケーシングは、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しなければ種々の変形が可能であることは勿論である。
例えば、上記実施形態では、挟圧保持構造として、ゴムライナ５０のシール面５０ｓに沿って連続する突起（凸条部）１１ｔ、１２ｔを締付面１１ｍ、１２ｍに設けるとともに、ゴムライナ５０のフランジ部の外周面５１ｔ、５２ｔを覆う覆い部１１ｃ、１２ｃをフランジ部１１ｆ、１２ｆの外縁に設けた例を示したが、これに限定されるものではない。
As described above, the pump casing of this embodiment makes it possible to reduce the interference of the entire casing 10 and the tightening force of the casing 10 while ensuring an appropriate sealing surface pressure of the rubber liner 50. The pump casing according to the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible without departing from the spirit of the present invention.
For example, in the above embodiment, as a clamping and holding structure, continuous protrusions (convex rib portions) 11t, 12t are provided on the fastening surfaces 11m, 12m along the sealing surface 50s of the rubber liner 50, and cover portions 11c, 12c that cover the outer peripheral surfaces 51t, 52t of the flange portions of the rubber liner 50 are provided on the outer edges of the flange portions 11f, 12f, but this is not limited to this.
例えば、挟圧保持構造として、ゴムライナ５０のシール面５０ｓに沿って連続する突起（凸条部）１１ｔ、１２ｔと、ゴムライナ５０のフランジ部の外周面５１ｔ、５２ｔを覆う覆い部１１ｃ、１２ｃとのいずれか一方を設けてもよい。
例えば図３に示す変形例では、挟圧保持構造として、ゴムライナ５０のフランジ部の外周面５１ｔ、５２ｔを覆う覆い部１１ｃ、１２ｃのみを設けた例である。上記実施形態同様に、対向している覆い部１１ｃと覆い部１２ｃとの間には、ゴムライナ５０のシール面５０ｓを挟圧して保持した状態において、軸方向の対向距離を調整可能な隙間Ｔが設けられる。
For example, as a clamping and holding structure, either protrusions (convex ridge portions) 11t, 12t that continue along the sealing surface 50s of the rubber liner 50, or cover portions 11c, 12c that cover the outer peripheral surfaces 51t, 52t of the flange portions of the rubber liner 50 may be provided.
3, for example, the clamping and holding structure is an example in which only cover portions 11c and 12c are provided to cover the outer peripheral surfaces 51t and 52t of the flange portion of the rubber liner 50. As in the above embodiment, a gap T is provided between the opposing cover portions 11c and 12c, which allows the axial opposing distance to be adjusted when the sealing surface 50s of the rubber liner 50 is clamped and held.
また、上記実施形態では、シール面圧を高めるための挟圧保持構造として、突起１１ｔ、１２ｔをシール面５０ｓに沿って連続して形成したが、これに限定されず、例えば図４に他の変形例を示すように、挟圧保持構造として、フロントケーシング１１のフランジ部１１ｆとバックケーシング１２のフランジ部１２ｆとの対向面の少なくとも一方に、内周側に凹条部となる段部１１ｄ、１２ｄをシール面５０ｓに沿って連続して形成してもよい。 In addition, in the above embodiment, protrusions 11t, 12t are formed continuously along the seal surface 50s as a clamping pressure holding structure for increasing the seal surface pressure. However, this is not limited to this. For example, as shown in another modified example in Figure 4, steps 11d, 12d that serve as recessed grooves on the inner periphery may be formed continuously along the seal surface 50s as a clamping pressure holding structure on at least one of the opposing surfaces of the flange portion 11f of the front casing 11 and the flange portion 12f of the back casing 12.
同図の例ではフランジ部１１ｆ、１２ｆの両方に段部１１ｄ、１２ｄを設けている。このような構成によれば、内周側に凹条部となる段部１１ｄ、１２ｄと外周側の面との境の段差によって、局部的な挟圧保持構造が創生されるので、これにより、シール面圧を高めて軽い力でケーシング１０を締付けても十分な耐圧を確保可能となる。
但し、挟圧保持構造として、シール面圧を高めるための突起１１ｔ、１２ｔ若しくは段部１１ｄ、１２ｄ、および、覆い部１１ｃ、１２ｃの両方を備えることで、これらの協働効果により、軽い力でケーシング１０を締付けても十分な耐圧を確保可能となる。
In the example shown in the figure, steps 11d, 12d are provided on both flanges 11f, 12f. With this configuration, a localized clamping pressure holding structure is created by the step between the steps 11d, 12d, which form grooves on the inner periphery, and the outer periphery, so that sufficient pressure resistance can be ensured even when the casing 10 is tightened with a light force by increasing the sealing surface pressure.
However, by providing the clamping pressure holding structure with both protrusions 11t, 12t or step portions 11d, 12d for increasing the sealing surface pressure, and cover portions 11c, 12c, the combined effect of these makes it possible to ensure sufficient pressure resistance even when the casing 10 is tightened with a light force.
１０ ケーシング
１０ｉｎ 吸込側
１０ｏｕｔ 吐出側
１１ フロントケーシング
１１ｆ （フロントケーシングの）フランジ部
１１ｍ （フロントケーシングの）締付面
１１ｃ 覆い部
１１ｔ 突起
１２ バックケーシング
１２ｆ （バックケーシングの）フランジ部
１１ｍ （バックケーシングの）締付面
１２ｃ 覆い部
１２ｔ 突起
２０ シャフト（回転軸）
３０ インペラ
３０ａ 羽根
３０ｂ 裏羽根
３５ エキスペラ
４０ ハウジング
４２ 軸支部
５０ ライナ
５１ フロントライナ
５１ｆ （フロントライナの）フランジ部
５２ バックライナ
５２ｆ （バックライナの）フランジ部
５０ｓ シール面
６０ 軸封部
７０ 締結部
７２ 締結用のボルト・ナット
８２ 固定用のボルト・ナット
10 Casing 10in Suction side 10out Discharge side 11 Front casing 11f (front casing) flange portion 11m (front casing) Fastening surface 11c Cover portion 11t Protrusion 12 Back casing 12f (back casing) flange portion 11m (back casing) Fastening surface 12c Cover portion 12t Protrusion 20 Shaft (rotating shaft)
30 Impeller 30a Blade 30b Rear blade 35 Expeller 40 Housing 42 Shaft support portion 50 Liner 51 Front liner 51f (Front liner) flange portion 52 Back liner 52f (Back liner) flange portion 50s Seal surface 60 Shaft seal portion 70 Fastening portion 72 Fastening bolts and nuts 82 Fixing bolts and nuts
Claims (4)
前記フロントケーシングのフランジ部および前記バックケーシングのフランジ部相互の締付面間で、前記フロントライナのフランジ部の後面と前記バックライナのフランジ部の前面とが対向してなるシール面を、前記フロントケーシングと前記バックケーシングがそれぞれ有する締結部を軸方向の前後からボルト・ナットで締め付けて挟圧保持する挟圧保持構造を有し、
前記ボルト・ナットのボルトは、自身の長さ方向中央部において自身の他の部分よりも大径に形成され、前記フロントケーシングの締結部と前記バックケーシングの締結部との間に軸方向での対向隙間を形成した状態で配置されるボルト大径部を有し、
前記ボルト・ナットのナットは、前記ボルトの両端にそれぞれ取り付けられた二つのナットであり、
前記挟圧保持構造は、
前記フロントケーシングのフランジ部および前記バックケーシングのフランジ部の少なくとも一方の前記締付面に、シール面圧を高めるための突起若しくは段部が連続して形成され、
さらに、前記ボルト大径部よりも前記分割型ゴムライナのフランジ部に近い位置に配置され、且つ前記分割型ゴムライナのフランジ部の外周面を、前記フロントケーシングのフランジ部および前記バックケーシングのフランジ部の外縁で覆う二つの覆い部を有し、
前記二つの覆い部は、前記フロントケーシングの前記バックケーシングとの対向面、及び前記バックケーシングの前記フロントケーシングとの対向面のそれぞれにおいて他の部分よりも軸方向に突出しており、且つ互いの間に軸方向での対向隙間を有することを特徴とするポンプ用ケーシング。 A split rubber liner is installed inside the pump, and an impeller is supported on the tip of a shaft protruding into the pump, so that an accommodating space for the impeller is defined inside the split rubber liner. The split rubber liner includes a front liner on the axial front side and a back liner on the axial rear side. The split casing itself includes a front casing that covers the front liner and a back casing that covers the back liner.
a clamping and holding structure for clamping and holding a sealing surface formed by the rear surface of the flange portion of the front liner and the front surface of the flange portion of the back liner , between the fastening surfaces of the flange portion of the front casing and the flange portion of the back casing, by fastening fastening portions that the front casing and the back casing respectively have with bolts and nuts from the front and rear in the axial direction,
The bolt of the bolt-nut assembly has a bolt large diameter portion formed in a longitudinal center portion thereof with a larger diameter than other portions thereof, and is disposed between the fastening portion of the front casing and the fastening portion of the back casing with an opposing gap formed in the axial direction,
The nuts of the bolt-nut assembly are two nuts attached to both ends of the bolt,
The clamping and holding structure is
a projection or a step portion for increasing a sealing surface pressure is continuously formed on the fastening surface of at least one of the flange portion of the front casing and the flange portion of the back casing ;
The bolt further includes two cover portions that are disposed closer to the flange portion of the split rubber liner than the large diameter portion of the bolt and that cover the outer peripheral surface of the flange portion of the split rubber liner with the outer edges of the flange portion of the front casing and the flange portion of the back casing,
The two cover portions protrude axially more than other portions on the surface of the front casing facing the back casing and on the surface of the back casing facing the front casing, and have an axial opposing gap between them .
前記フロントケーシングのフランジ部の外縁と前記バックケーシングのフランジ部の外縁との間には、前記分割型ゴムライナの前記シール面を挟圧して保持した状態において、軸方向の対向距離を調整可能な隙間が設けられている請求項１又は２に記載のポンプ用ケーシング。 an outer edge of a flange portion of the front casing and an outer edge of a flange portion of the back casing are formed opposite to each other at the front and rear in the axial direction so as to surround an outer periphery of the sealing surface of the split rubber liner,
3. A pump casing as described in claim 1 or 2, wherein a gap is provided between the outer edge of the flange portion of the front casing and the outer edge of the flange portion of the back casing, such that the axial opposing distance can be adjusted when the sealing surface of the split rubber liner is clamped and held.
前記分割型ケーシングとして、請求項１～３のいずれか一項に記載のポンプ用ケーシングを備えることを特徴とするポンプ。 A pump comprising: a split casing in which a split rubber liner is installed; and an impeller supported on a tip of a shaft protruding into the split casing, wherein an accommodation space for the impeller is defined inside the split rubber liner,
A pump comprising the pump casing according to any one of claims 1 to 3 as the split casing.
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