JP2023143209A - Centrifugal pump and method of manufacturing the same - Google Patents

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Shunya Okada
勇治 中村
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Abstract

To achieve improvement of workability and reduction of labor in attachment work of a thrust bearing in a centrifugal pump.SOLUTION: A centrifugal pump includes a main shaft 1, a housing 20, a balance bush, a balance disk, a thrust bearing 7, and a balance device protecting spring 5. The balance bush is provided in the housing 20. The balance disk is fixed to the main shaft 1, and is movable in a direction to increase and decrease a gap between the balance bush and the balance disk. The thrust bearing 7 is fixed to the main shaft 1, and determines an axial position of the main shaft 1. The balance device protecting spring 5 energizes the thrust bearing 7 in a direction to increase the gap through a ring-shaped plate 6. In manufacturing the centrifugal pump, the ring-shaped plate 6 is moved to the balance device protecting spring 5 side by means of a screw fastening tool, whereby the balance device protecting spring 5 is contracted. The thrust bearing 7 is fixed to the main shaft 1 in a state in which the balance device protecting spring 5 is contracted.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、遠心ポンプおよびその製造方法に関する。 The present invention relates to a centrifugal pump and a method for manufacturing the same.

多数の羽根車が同じ向きに配置されるインライン構造の遠心ポンプでは、羽根車の回転により発生する羽根車推力が重畳して主軸に大きなスラスト力を発生させる。このため、羽根車推力と逆向きのバランス推力を発生させる機構を備えたバランス装置を用いて、スラスト軸受に作用する力を低減する方式が特許文献1に示されている。 In a centrifugal pump with an in-line structure in which many impellers are arranged in the same direction, the impeller thrusts generated by the rotation of the impellers are superimposed to generate a large thrust force on the main shaft. For this reason, Patent Document 1 discloses a method of reducing the force acting on the thrust bearing using a balance device equipped with a mechanism that generates a balance thrust in the opposite direction to the impeller thrust.

特許文献１に記載のバランス装置では、羽根車推力の増減に対応して、バランスディスクが固定された主軸が軸方向に微小量移動することで、バランス推力を増減させる自動調節機能を有する。 The balance device described in Patent Document 1 has an automatic adjustment function that increases or decreases the balance thrust by moving the main shaft to which the balance disk is fixed by a minute amount in the axial direction in response to increases or decreases in the impeller thrust.

上述の自動調整機能を発揮するために、バランスディスクとバランスシート（バランス部材）との間の微小隙間は、遠心ポンプの運転中に（１／１００ｍｍ）程度となるように管理される。しかし、遠心ポンプの起動または停止時などの過渡状態においては、軸スラストの急変によりバランスディスクとバランス部材とが金属接触し、異常摩耗や焼付き等の問題が発生するおそれがある。 In order to exhibit the above-mentioned automatic adjustment function, the minute gap between the balance disk and the balance sheet (balance member) is managed to be approximately (1/100 mm) during operation of the centrifugal pump. However, in a transient state such as when a centrifugal pump is started or stopped, a sudden change in shaft thrust may cause metal contact between the balance disk and the balance member, leading to problems such as abnormal wear and seizure.

このような問題に対し、バランスディスクとバランス部材との間の隙間を強制的に広げるばね部材を設けることで、遠心ポンプの停止時に当該隙間を確保してバランスディスクを保護する機構が特許文献２に示されている。 To solve this problem, Patent Document 2 discloses a mechanism that protects the balance disk by providing a spring member that forcibly widens the gap between the balance disk and the balance member to secure the gap when the centrifugal pump is stopped. is shown.

特開２００２－２１３３８６号公報Japanese Patent Application Publication No. 2002-213386 特公昭６２－０４９４７５号公報Special Publication No. 62-049475

図１の１Ａで示す部分は、従来の遠心ポンプにおけるバランス装置を示し、図１の１Ｂで示す部分は従来の遠心ポンプにおけるバランス装置保護機構を示す。図２の２Ａで示す部分は、従来の遠心ポンプにおけるスラスト軸受７の組付手順を説明するための断面図であり、図２の２Ｂで示す部分はその正面図である。図２の２Ａで示す部分の上半分はバランス装置保護ばね５が伸びた状態を示し、下半分はバランス装置保護ばね５を縮ませた状態を示している。 The part shown by 1A in FIG. 1 shows a balance device in a conventional centrifugal pump, and the part shown by 1B in FIG. 1 shows a balance device protection mechanism in a conventional centrifugal pump. The portion 2A in FIG. 2 is a sectional view for explaining the assembly procedure of the thrust bearing 7 in a conventional centrifugal pump, and the portion 2B in FIG. 2 is a front view thereof. The upper half of the part indicated by 2A in FIG. 2 shows the balance device protection spring 5 in an extended state, and the lower half shows the balance device protection spring 5 in a contracted state.

図１に示す従来例では、主軸１に固定されたバランスディスク２とハウジング２０に設けられたバランスブッシュ３との間の微小な隙間４にて異常摩耗、焼き付き等の問題が起こらないように、バランス装置保護ばね５（ばね部材）が設けられている。バランス装置保護ばね５は、スラスト軸受７をリング状板６を介して隙間４を強制的に広げる方向に付勢する。 In the conventional example shown in FIG. 1, in order to prevent problems such as abnormal wear and seizure from occurring in the minute gap 4 between the balance disk 2 fixed to the main shaft 1 and the balance bush 3 provided in the housing 20, A balance device protection spring 5 (spring member) is provided. The balance device protection spring 5 urges the thrust bearing 7 via the ring-shaped plate 6 in a direction that forcibly widens the gap 4.

図２に示すように、スラスト軸受７の従来の組付工程は、（１）バランス装置保護ばね５をハウジング２０の設置面２３に円周上に等間隔で配置し、（２）ばね反力をスラスト軸受７に伝えるリング状板６（受け部材）を径方向内側に主軸１が通るようにして配置し、（３）リング状板６を作業者がバール８を用いて矢印Ａで示す方向に押し込んでバランス装置保護ばね５を圧縮することで、主軸１の軸端の焼嵌め箇所となる外周面を露出させ、（４）ベアリングヒータ等で加熱して僅かに拡径したスラスト軸受７を矢印Ｂで示す方向に嵌め込んで取り付ける、という工程となる。 As shown in FIG. 2, the conventional assembly process of the thrust bearing 7 consists of (1) arranging the balance device protection springs 5 on the installation surface 23 of the housing 20 at equal intervals on the circumference, and (2) applying the spring reaction force. A ring-shaped plate 6 (receiving member) that transmits this to the thrust bearing 7 is arranged so that the main shaft 1 passes radially inward, and (3) an operator uses a crowbar 8 to move the ring-shaped plate 6 in the direction shown by arrow A. By pressing the spring into the balance device and compressing the balance device protection spring 5, the outer circumferential surface of the shaft end of the main shaft 1, which will be the shrink-fitting part, is exposed, and (4) the thrust bearing 7, whose diameter has been slightly enlarged by heating with a bearing heater etc., is exposed. The process is to fit and attach it in the direction shown by arrow B.

この組付工程のうち、工程（３）において、バランス装置保護ばね５を通常の組立後の完成状態以上に縮めた状態で保持し、スラスト軸受７にバランス装置保護ばね５のばね力（付勢力）が伝わらないようにした上で、工程（４）において、主軸１にスラスト軸受７を焼嵌めし固定する必要がある。 In step (3) of this assembly process, the balance device protection spring 5 is held in a contracted state beyond the normal completed state after assembly, and the spring force (biasing force) of the balance device protection spring 5 is applied to the thrust bearing 7. ), and then, in step (4), it is necessary to shrink-fit and fix the thrust bearing 7 to the main shaft 1.

この際のばね力は数十～数百ｋＮほどにもなるが、従来は複数の作業者がバール８を用いてバランス装置保護ばね５を縮めた状態で保持し、その間に他の作業者がスラスト軸受７を焼嵌めして取り付ける作業をしている。このため、従来の組付作業は、困難かつ人員が多く必要な作業となっていた。
本発明の目的は、遠心ポンプにおけるスラスト軸受の組付作業の作業性向上及び労力低減を実現することにある。 The spring force at this time is about tens to hundreds of kN, but in the past, multiple workers used crowbars 8 to hold the balance device protection spring 5 in a contracted state, while other workers The thrust bearing 7 is being shrink-fitted and installed. For this reason, conventional assembly work has been difficult and requires a large number of personnel.
An object of the present invention is to improve workability and reduce labor in assembling a thrust bearing in a centrifugal pump.

前記した目的を達成するための本発明は、羽根車が取り付けられた主軸と、前記羽根車を内部に収容するハウジングと、前記ハウジングに設けられたバランス部材と、前記主軸に固定され、前記バランス部材との間の隙間を増減する方向に移動可能なバランスディスクと、前記主軸に固定され、前記主軸の軸方向位置を決定するスラスト軸受と、前記スラスト軸受を受け部材を介して前記隙間を広げる方向に付勢するばね部材と、を備えた遠心ポンプの製造方法であって、前記受け部材をねじ締結具を用いて前記ばね部材側に移動させることで、前記ばね部材の付勢力に抗して前記ばね部材を縮ませ、前記ばね部材が縮んだ状態において、前記スラスト軸受を前記主軸に固定することを特徴とする。 The present invention for achieving the above object includes: a main shaft to which an impeller is attached; a housing that houses the impeller therein; a balance member provided in the housing; A balance disk movable in a direction to increase or decrease the gap between the members, a thrust bearing fixed to the main shaft to determine the axial position of the main shaft, and a member for receiving the thrust bearing to widen the gap. A method for manufacturing a centrifugal pump comprising: a spring member that biases in a direction; the receiving member is moved toward the spring member using a screw fastener to resist the biasing force of the spring member; The thrust bearing is fixed to the main shaft in the compressed state of the spring member by compressing the spring member.

また、本発明は、羽根車が取り付けられた主軸と、前記羽根車を内部に収容するハウジングと、前記ハウジングに固定されたバランス部材と、前記主軸に固定され、前記バランス部材との間の隙間を増減する方向に移動可能なバランスディスクと、前記主軸に固定され、前記主軸の軸方向位置を決定するスラスト軸受と、前記スラスト軸受を受け部材を介して前記隙間を広げる方向に付勢するばね部材と、を備え、前記ハウジングは、前記ばね部材が設置される設置面を有し、前記ハウジングの前記設置面における前記ばね部材の設置箇所とは異なる箇所にねじ穴が形成されていることを特徴とする遠心ポンプである。 The present invention also provides a gap between a main shaft to which an impeller is attached, a housing that houses the impeller therein, a balance member fixed to the housing, and a gap between the balance member fixed to the main shaft and the balance member. a balance disk movable in a direction to increase or decrease the gap; a thrust bearing fixed to the main shaft and determining the axial position of the main shaft; and a spring biasing the thrust bearing in a direction to widen the gap via a receiving member. a member, the housing has an installation surface on which the spring member is installed, and a screw hole is formed at a location on the installation surface of the housing that is different from a location where the spring member is installed. This is a centrifugal pump with special features.

本発明によれば、遠心ポンプにおけるスラスト軸受の組付作業の作業性向上及び労力低減を実現することができる。 According to the present invention, it is possible to improve workability and reduce labor in assembling a thrust bearing in a centrifugal pump.

従来の遠心ポンプにおけるバランス装置およびバランス装置保護機構を示す断面図である。It is a sectional view showing a balance device and a balance device protection mechanism in a conventional centrifugal pump. 従来の遠心ポンプにおけるスラスト軸受の組付手順を説明するための図である。It is a figure for explaining the assembly procedure of the thrust bearing in the conventional centrifugal pump. 本発明の実施形態に係る遠心ポンプの概略構成を示す断面図である。1 is a sectional view showing a schematic configuration of a centrifugal pump according to an embodiment of the present invention. 第１実施形態に係る遠心ポンプにおけるバランス装置保護ばね周辺の構造のボルト取り外し前の状態を示す図である。It is a figure showing the state before bolt removal of the structure around the balance device protection spring in the centrifugal pump concerning a 1st embodiment. 第１実施形態に係る遠心ポンプにおけるバランス装置保護ばね周辺の構造のボルト取り外し後の状態を示す図である。It is a figure showing the state after bolt removal of the structure around the balance device protection spring in the centrifugal pump concerning a 1st embodiment. 第２実施形態に係る遠心ポンプにおけるバランス装置保護ばね周辺の構造を示す図である。It is a figure which shows the structure around the balance device protection spring in the centrifugal pump based on 2nd Embodiment. 第３実施形態に係る遠心ポンプにおけるバランス装置保護ばね周辺の構造を示す図である。It is a figure which shows the structure around the balance device protection spring in the centrifugal pump based on 3rd Embodiment.

本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
なお、以下に示す図面において、共通する部材や同種の部材については、同一の参照符号を付し、重複した説明を適宜省略する。 Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.
In the drawings shown below, common members or members of the same type are designated by the same reference numerals, and duplicate explanations will be omitted as appropriate.

図３は、本発明の実施形態に係る遠心ポンプ１００の概略構成を示す断面図である。
図３に示すように、遠心ポンプ１００は、本実施形態では４つの羽根車３０が同じ向きに配置されるインライン構造の遠心ポンプである。遠心ポンプ１００は、羽根車３０が取り付けられた主軸１と、主軸１の径方向外側に配置されたハウジング２０とを備えている。ハウジング２０は、羽根車３０を内部に収容する。主軸１は、原動機（図示省略）によって回転する。ハウジング２０には、遠心ポンプ１００における流体の入口２１と、流体の出口２２とが設けられている。主軸１の回転によって羽根車３０が回転駆動されると、入口２１から流入した流体は、羽根車３０によって段階的に昇圧された後、出口２２から吐出される。 FIG. 3 is a sectional view showing a schematic configuration of a centrifugal pump 100 according to an embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 3, the centrifugal pump 100 in this embodiment is an in-line centrifugal pump in which four impellers 30 are arranged in the same direction. The centrifugal pump 100 includes a main shaft 1 to which an impeller 30 is attached, and a housing 20 disposed radially outward of the main shaft 1. The housing 20 accommodates the impeller 30 therein. The main shaft 1 is rotated by a prime mover (not shown). The housing 20 is provided with a fluid inlet 21 and a fluid outlet 22 in the centrifugal pump 100. When the impeller 30 is rotationally driven by the rotation of the main shaft 1 , the fluid flowing in from the inlet 21 is pressurized stepwise by the impeller 30 and then discharged from the outlet 22 .

本実施形態の遠心ポンプ１００は、複数の羽根車３０の回転により発生する羽根車推力（図３では右向き）が重畳して主軸１に大きなスラスト力を発生させる。このため、羽根車推力とは逆向き（図３では左向き）のバランス推力を発生させる機構を備えたバランス装置を用いて、主軸１に固定されたスラスト軸受７に作用する力を低減している。スラスト軸受７として、ここでは玉軸受が使用されている。 In the centrifugal pump 100 of this embodiment, the impeller thrust (rightward in FIG. 3) generated by the rotation of the plurality of impellers 30 is superimposed to generate a large thrust force on the main shaft 1. For this reason, the force acting on the thrust bearing 7 fixed to the main shaft 1 is reduced by using a balance device equipped with a mechanism that generates a balance thrust in the opposite direction (leftward in FIG. 3) to the impeller thrust. . As the thrust bearing 7, a ball bearing is used here.

本実施形態のバランス装置は、主軸１に固定されたバランスディスク２と、バランスディスク２に対して微小な隙間４を空けて配置されたバランスブッシュ（バランス部材）３とを備えている。バランスブッシュ３は、ハウジング２０に設けられている。バランスディスク２とバランスブッシュ３との間に形成された空間は、遠心ポンプ１００の吐出側と連通している。 The balance device of this embodiment includes a balance disk 2 fixed to a main shaft 1 and a balance bush (balance member) 3 disposed with a small gap 4 between the balance disk 2 and the balance disk 2 . The balance bush 3 is provided in the housing 20. A space formed between the balance disk 2 and the balance bush 3 communicates with the discharge side of the centrifugal pump 100.

バランスディスク２は、羽根車推力の増減に対応して主軸１が軸方向に微小量移動することで、バランス推力の増減を自動調節している。この自動調整機能を発揮するために、バランスディスク２とバランスブッシュ３と間の微小な隙間４はポンプ運転中に（１／１００ｍｍ）程度となるように管理される。 The balance disk 2 automatically adjusts the increase or decrease in the balance thrust by moving the main shaft 1 by a minute amount in the axial direction in response to the increase or decrease in the impeller thrust. In order to exhibit this automatic adjustment function, the minute gap 4 between the balance disk 2 and the balance bush 3 is managed to be approximately (1/100 mm) during pump operation.

遠心ポンプ１００の起動または停止時などの過渡状態においては、軸スラストの急変によりバランスディスク２とバランスブッシュ３が金属接触し、異常摩耗や焼付き等の問題が発生するおそれがある。このため、主軸１の軸方向位置を決定するスラスト軸受７に隣接して、リング状板（受け部材）６を介してバランス装置保護ばね（ばね部材）５が配置されている（図５等参照）。バランス装置保護ばね５は、微小な隙間４を強制的に広げる方向の付勢力を発生する。ここまで説明した構造は、以下で説明する各実施形態で共通の構造である。 In a transient state such as when the centrifugal pump 100 is started or stopped, there is a risk that the balance disk 2 and the balance bush 3 will come into metal contact due to a sudden change in shaft thrust, causing problems such as abnormal wear and seizure. For this reason, a balance device protection spring (spring member) 5 is arranged adjacent to the thrust bearing 7 that determines the axial position of the main shaft 1 via a ring-shaped plate (receiving member) 6 (see FIG. 5, etc.) ). The balance device protection spring 5 generates a biasing force that forcibly widens the minute gap 4. The structure described so far is a common structure in each embodiment described below.

〈第１実施形態〉
図４の４Ａで示す部分は、第１実施形態に係る遠心ポンプ１００におけるバランス装置保護ばね５周辺の構造のボルト９取り外し前の状態を示す断面図であり、図４の４Ｂで示す部分はその正面図である。なお、図４の４Ａで示す部分は、４Ｂで示す部分のＩＶＡ－ＩＶＡ断面図である。図５の５Ａで示す部分は、第１実施形態に係る遠心ポンプ１００におけるバランス装置保護ばね５周辺の構造のボルト９取り外し後の状態を示す断面図であり、図５の５Ｂで示す部分はその正面図である。なお、図５の５Ａで示す部分は、５Ｂで示す部分のＶＡ－ＶＡ断面図である。また、図４は、バランス装置保護ばね５を縮ませた状態を示し、図５は、バランス装置保護ばね５が伸びてリング状板６を介してスラスト軸受７を付勢している状態を示している。 <First embodiment>
The part indicated by 4A in FIG. 4 is a sectional view showing the structure around the balance device protection spring 5 in the centrifugal pump 100 according to the first embodiment in a state before bolts 9 are removed, and the part indicated by 4B in FIG. It is a front view. Note that the portion 4A in FIG. 4 is an IVA-IVA sectional view of the portion 4B. The part indicated by 5A in FIG. 5 is a cross-sectional view showing the structure around the balance device protection spring 5 in the centrifugal pump 100 according to the first embodiment after bolts 9 are removed, and the part indicated by 5B in FIG. It is a front view. Note that the portion 5A in FIG. 5 is a VA-VA sectional view of the portion 5B. 4 shows a state in which the balance device protection spring 5 is compressed, and FIG. 5 shows a state in which the balance device protection spring 5 is extended and biases the thrust bearing 7 via the ring-shaped plate 6. ing.

ハウジング２０は、バランス装置保護ばね５が設置される設置面２３を有し、設置面２３には、バランス装置保護ばね５の設置箇所である設置穴２４が円周上に等間隔で複数個（ここでは１２個）形成されている。 The housing 20 has an installation surface 23 on which the balance device protection spring 5 is installed, and the installation surface 23 has a plurality of installation holes 24 (where the balance device protection spring 5 is installed) arranged at equal intervals on the circumference. Here, 12 pieces) are formed.

第１実施形態では、ハウジング２０の設置面２３におけるバランス装置保護ばね５の設置穴２４とは異なる箇所に、複数個（ここでは４個）のねじ穴２５が形成されている。具体的には、ねじ穴２５は、円周方向に形成された複数個の設置穴２４のうちの隣接する２つの設置穴２４の間に形成されている。ねじ穴２５は、主軸１の軸方向から見てスラスト軸受７とボルト９とが干渉しない位置に形成されている。リング状板６には、貫通孔１０が形成されている。そして、リング状板６の貫通孔１０を通して、ねじ締結具としての例えば六角穴付きのボルト９がねじ穴２５にねじ込まれて締結される。その締結力によって、バランス装置保護ばね５が縮んだ状態に保持され、この状態において、スラスト軸受７が主軸１に焼嵌め等によって固定される（図４参照）。 In the first embodiment, a plurality of (four in this case) screw holes 25 are formed at locations on the installation surface 23 of the housing 20 that are different from the installation holes 24 of the balance device protection spring 5. Specifically, the screw hole 25 is formed between two adjacent installation holes 24 among the plurality of installation holes 24 formed in the circumferential direction. The screw hole 25 is formed at a position where the thrust bearing 7 and the bolt 9 do not interfere when viewed from the axial direction of the main shaft 1. A through hole 10 is formed in the ring-shaped plate 6. Then, through the through hole 10 of the ring-shaped plate 6, a bolt 9 with a hexagonal socket, for example, as a screw fastener is screwed into the screw hole 25 and fastened. The balance device protection spring 5 is held in a contracted state by the fastening force, and in this state, the thrust bearing 7 is fixed to the main shaft 1 by shrink fitting or the like (see FIG. 4).

このように、ねじ穴２５にボルト９をねじ込む締結力が、バランス装置保護ばね５を縮める力として利用される。また、リング状板６にねじ穴２５と同軸上に位置する貫通孔１０が形成されているため、ねじ穴２５にボルト９を精度よくねじ込むことができ、その締結力をリング状板６を介してバランス装置保護ばね５に伝達できる。 In this way, the fastening force for screwing the bolt 9 into the screw hole 25 is used as a force for contracting the balance device protection spring 5. Furthermore, since the through hole 10 located coaxially with the screw hole 25 is formed in the ring-shaped plate 6, the bolt 9 can be screwed into the screw hole 25 with high accuracy, and the fastening force is transmitted through the ring-shaped plate 6. can be transmitted to the balance device protection spring 5.

スラスト軸受７が主軸１に固定された後に、ボルト９が取り外される（図５参照）。ボルト９が取り外されることによって、バランス装置保護ばね５の付勢力をリング状板６を介してスラスト軸受７に確実に作用させることができる。スラスト軸受７は、ハウジング２０の端面２６にカバー１１（図３、図６参照）が固定された状態で、カバー１１の内側に形成された規制面１２（図３、図６参照）によってカバー１１側への軸方向の移動が規制される。 After the thrust bearing 7 is fixed to the main shaft 1, the bolt 9 is removed (see FIG. 5). By removing the bolt 9, the biasing force of the balance device protection spring 5 can be reliably applied to the thrust bearing 7 via the ring-shaped plate 6. With the cover 11 (see FIGS. 3 and 6) fixed to the end surface 26 of the housing 20, the thrust bearing 7 is fixed to the cover 11 by the regulating surface 12 (see FIGS. 3 and 6) formed inside the cover 11. Axial movement to the side is restricted.

前記したように、本実施形態では、遠心ポンプ１００は、主軸１と、ハウジング２０と、バランスブッシュ３と、バランスディスク２と、スラスト軸受７と、バランス装置保護ばね５とを備えている。バランスブッシュ３は、ハウジング２０に設けられている。バランスディスク２は、主軸１に固定されており、バランスブッシュ３との間の隙間４を増減する方向に移動可能である。スラスト軸受７は、主軸１に固定されており、主軸１の軸方向位置を決定する。バランス装置保護ばね５は、スラスト軸受７をリング状板６を介して隙間４を広げる方向に付勢する。遠心ポンプ１００を製造する場合、リング状板６をねじ締結具を用いてバランス装置保護ばね５側に移動させることで、バランス装置保護ばね５が縮ませられる。そして、バランス装置保護ばね５が縮んだ状態において、スラスト軸受７が主軸１に固定される。 As described above, in this embodiment, the centrifugal pump 100 includes the main shaft 1, the housing 20, the balance bush 3, the balance disc 2, the thrust bearing 7, and the balance device protection spring 5. The balance bush 3 is provided in the housing 20. The balance disk 2 is fixed to the main shaft 1 and is movable in a direction to increase or decrease the gap 4 between it and the balance bush 3. The thrust bearing 7 is fixed to the main shaft 1 and determines the axial position of the main shaft 1. The balance device protection spring 5 urges the thrust bearing 7 via the ring-shaped plate 6 in a direction to widen the gap 4. When manufacturing the centrifugal pump 100, the balance device protection spring 5 is contracted by moving the ring-shaped plate 6 toward the balance device protection spring 5 using a screw fastener. Then, the thrust bearing 7 is fixed to the main shaft 1 in a state where the balance device protection spring 5 is contracted.

このように、本実施形態では、スラスト軸受７の組付作業の前に、バランス装置保護ばね５をねじ締結具を用いて予め縮めておくことができる。このため、図２に示す従来のようにバール８でバランス装置保護ばね５を縮める必要がない。
したがって、本実施形態によれば、遠心ポンプ１００におけるスラスト軸受７の組付作業の作業性向上及び労力低減を実現することができる。 In this manner, in this embodiment, the balance device protection spring 5 can be compressed in advance using a screw fastener before the thrust bearing 7 is assembled. Therefore, there is no need to compress the balance device protection spring 5 with the crowbar 8 as in the conventional case shown in FIG.
Therefore, according to the present embodiment, it is possible to improve workability and reduce labor in assembling the thrust bearing 7 in the centrifugal pump 100.

また、本実施形態では、ハウジング２０には、ねじ穴２５が形成されており、ねじ締結具は、リング状板６に形成された貫通孔１０を通ってねじ穴２５にねじ込まれるボルト９を有している。この構成では、バランス装置保護ばね５の受け部材であるリング状板６を利用してバランス装置保護ばね５を効率的に縮ませることができる。
さらに、本実施形態では、ボルト９が通る貫通孔１０の中心位置が、リング状板６の外周部、特に、スラスト軸受７よりも外側になるように配置されている。これにより、ねじ締結用の工具の挿入が容易となり、焼嵌め作業後に簡単にボルト９を取り外すことができる。 Further, in this embodiment, the housing 20 is formed with a screw hole 25, and the screw fastener includes a bolt 9 that is screwed into the screw hole 25 through a through hole 10 formed in the ring-shaped plate 6. are doing. With this configuration, the balance device protection spring 5 can be efficiently compressed using the ring-shaped plate 6 which is a receiving member for the balance device protection spring 5.
Furthermore, in the present embodiment, the center position of the through hole 10 through which the bolt 9 passes is located outside the outer circumference of the ring-shaped plate 6, particularly the thrust bearing 7. This makes it easy to insert a tool for screw fastening, and the bolt 9 can be easily removed after the shrink-fitting operation.

〈第２実施形態〉
図６の６Ａで示す部分は、第２実施形態に係る遠心ポンプ１００におけるバランス装置保護ばね５周辺の構造を示す断面図であり、図６の６Ｂで示す部分はその正面図である。図６において、下半分はバランス装置保護ばね５を縮ませた状態を示し、上半分はバランス装置保護ばね５が伸びてリング状板６を介してスラスト軸受７を付勢している状態を示している。 <Second embodiment>
The portion 6A in FIG. 6 is a sectional view showing the structure around the balance device protection spring 5 in the centrifugal pump 100 according to the second embodiment, and the portion 6B in FIG. 6 is a front view thereof. In FIG. 6, the lower half shows the state in which the balance device protection spring 5 is compressed, and the upper half shows the state in which the balance device protection spring 5 is extended and biases the thrust bearing 7 via the ring-shaped plate 6. ing.

第１実施形態では、図４、図５に示すように、ねじ締結具としてのボルト９がねじ込まれるねじ穴２５は、円周方向に形成された複数個のバランス装置保護ばね５の設置穴２４のうちの隣接する２つの設置穴２４の間に形成されている。そして、ねじ穴２５にボルト９がリング状板６の貫通孔１０を通ってねじ込まれることで、ねじ穴２５が形成された設置面２３にリング状板６がボルト９で締結される。この場合、レイアウトや強度上の観点から、バランス装置保護ばね５の本数やねじ穴２５の形成箇所の制約が大きくなる。また、既納品の製品の場合、顧客現場でのねじ穴２５の加工が必要となってしまう。 In the first embodiment, as shown in FIGS. 4 and 5, the screw hole 25 into which the bolt 9 as a screw fastener is screwed is the installation hole 24 of a plurality of balance device protection springs 5 formed in the circumferential direction. It is formed between two adjacent installation holes 24. Then, by screwing the bolts 9 into the screw holes 25 through the through holes 10 of the ring-shaped plate 6, the ring-shaped plate 6 is fastened with the bolts 9 to the installation surface 23 in which the screw holes 25 are formed. In this case, from the viewpoint of layout and strength, restrictions on the number of balance device protection springs 5 and the locations where screw holes 25 are formed become greater. Furthermore, in the case of a product that has already been delivered, the screw holes 25 must be machined at the customer's site.

そこで、第２実施形態では、図６に示すように、ボルト９ａの締結位置が、ハウジング２０におけるカバー１１固定用の端面２６に変更されている。第２実施形態では、リング状板６をバランス装置保護ばね５側に移動させるためのねじ締結具として、治具１４と、ボルト９ａとが用いられる。 Therefore, in the second embodiment, as shown in FIG. 6, the fastening position of the bolt 9a is changed to the end face 26 of the housing 20 for fixing the cover 11. In the second embodiment, a jig 14 and bolts 9a are used as screw fasteners for moving the ring-shaped plate 6 toward the balance device protection spring 5 side.

治具１４は、端面２６に取り付けられる取付部１５と、リング状板６に当接する当接部としての突起１６とを備えている。取付部１５は、扇板形状を呈している。突起１６は、取付部１５の内径側の端縁からリング状板６側に延びており、円弧面形状を呈している。治具１４は、円周上の複数箇所に配置される。ボルト９ａは、例えば六角ボルトであり、治具１４の取付部１５に形成された貫通孔１０ａを通ってハウジング２０の端面２６に形成されたカバー１１固定用のねじ穴１３にねじ込まれる。ねじ穴１３にボルト９ａが治具１４の貫通孔１０ａを通ってねじ込まれることで、ねじ穴１３が形成された端面２６に治具１４がボルト９ａで締結される。 The jig 14 includes an attachment part 15 attached to the end surface 26 and a protrusion 16 as an abutment part that comes into contact with the ring-shaped plate 6. The attachment portion 15 has a fan-shaped shape. The protrusion 16 extends from the inner edge of the attachment portion 15 toward the ring-shaped plate 6 and has an arcuate surface shape. The jig 14 is arranged at multiple locations on the circumference. The bolt 9a is, for example, a hexagonal bolt, and is screwed into a screw hole 13 for fixing the cover 11 formed in the end surface 26 of the housing 20 through a through hole 10a formed in the mounting portion 15 of the jig 14. By screwing the bolt 9a into the screw hole 13 through the through hole 10a of the jig 14, the jig 14 is fastened with the bolt 9a to the end surface 26 in which the screw hole 13 is formed.

この構成では、カバー１１固定用のねじ穴１３を用いて端面２６に治具１４を締結することで、治具１４の突起１６でリング状板６が軸方向に押え付けられる。したがって、第２実施形態によっても、スラスト軸受７の組付作業の前に、バランス装置保護ばね５をねじ締結具を用いて予め縮めておくことができ、第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。 In this configuration, by fastening the jig 14 to the end face 26 using the screw hole 13 for fixing the cover 11, the ring-shaped plate 6 is pressed down in the axial direction by the protrusion 16 of the jig 14. Therefore, in the second embodiment as well, the balance device protection spring 5 can be compressed in advance using a screw fastener before the thrust bearing 7 is assembled, and the same effects as in the first embodiment can be obtained. can play.

また、径方向外側のカバー１１固定用のねじ穴１３にボルト９ａをねじ込むことにしたため、径方向内側でのバランス装置保護ばね５の本数や設置箇所の自由度が向上する。また、治具１４とカバー１１固定用のねじ穴１３とを使用することで、既納品の製品への加工も不要となる。 Further, since the bolts 9a are screwed into the screw holes 13 for fixing the cover 11 on the radially outer side, the number of balance device protection springs 5 and the installation location of the balance device protection springs 5 on the radially inner side are improved. Further, by using the jig 14 and the screw hole 13 for fixing the cover 11, there is no need to process a product that has already been delivered.

〈第３実施形態〉
図７の７Ａで示す部分は、第３実施形態に係る遠心ポンプ１００におけるバランス装置保護ばね５周辺の構造を示す断面図であり、図７の７Ｂで示す部分はその正面図である。図７は、バランス装置保護ばね５を縮ませた状態を示している。 <Third embodiment>
The part shown by 7A in FIG. 7 is a sectional view showing the structure around the balance device protection spring 5 in the centrifugal pump 100 according to the third embodiment, and the part shown by 7B in FIG. 7 is a front view thereof. FIG. 7 shows the balance device protection spring 5 in a contracted state.

ハウジング２０が上下半割れ構造を採用している場合、第２実施形態で用いた複数の治具１４のうち片側（図７では上側）の治具１４を取り付けることができない場合がある。 When the housing 20 adopts a structure split into upper and lower halves, it may not be possible to attach one side (the upper side in FIG. 7) of the plurality of jigs 14 used in the second embodiment.

第３実施形態では、リング状板６をバランス装置保護ばね５側に移動させるためのねじ締結具として、治具１４およびボルト９ａに加えて、第１治具１４ａと、第２治具１４ｂと、ねじ部材９ｂとが用いられる。第１治具１４ａは、半リング板形状を呈しており、リング状板６に当接する。第２治具１４ｂは、半リング板形状を呈しており、ハウジング２０におけるバランス装置保護ばね５が設置される設置面２３とは反対側の面２７に当接する。ねじ部材９ｂは、第１治具１４ａと第２治具１４ｂとを主軸１の軸方向に近接させる。ねじ部材９ｂは、ここでは両ねじボルト（ねじ軸）とその両端に螺合する２つのナットで構成されているが、例えば六角ボルトとナットで構成されていてもよい。第１治具１４ａと第２治具１４ｂとには、ねじ部材９ｂのねじ軸が通る貫通孔（図示省略）が形成されている。 In the third embodiment, in addition to the jig 14 and the bolt 9a, a first jig 14a and a second jig 14b are used as screw fasteners for moving the ring-shaped plate 6 toward the balance device protection spring 5 side. , screw member 9b are used. The first jig 14a has a half-ring plate shape and comes into contact with the ring-shaped plate 6. The second jig 14b has a half-ring plate shape and comes into contact with a surface 27 of the housing 20 opposite to the installation surface 23 on which the balance device protection spring 5 is installed. The screw member 9b brings the first jig 14a and the second jig 14b close to each other in the axial direction of the main shaft 1. Although the screw member 9b is here constructed of a double-threaded bolt (screw shaft) and two nuts screwed onto both ends thereof, it may be constructed of, for example, a hexagonal bolt and a nut. A through hole (not shown) through which the screw shaft of the screw member 9b passes is formed in the first jig 14a and the second jig 14b.

この構成では、バランス装置保護ばね５が設置される部品であるハウジング２０の対面を利用して、当該部品をリング状板６とともに、２枚の板状の治具である第１治具１４ａと第２治具１４ｂとで挟み込むことができる。したがって、第３実施形態によっても、スラスト軸受７の組付作業の前に、バランス装置保護ばね５をねじ締結具を用いて予め縮めておくことができ、第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。 In this configuration, by utilizing the facing side of the housing 20, which is the component on which the balance device protection spring 5 is installed, the component is mounted together with the ring-shaped plate 6 and the first jig 14a, which is the two plate-shaped jigs. It can be sandwiched between the second jig 14b and the second jig 14b. Therefore, in the third embodiment as well, the balance device protection spring 5 can be compressed in advance using a screw fastener before the thrust bearing 7 is assembled, and the same effects as in the first embodiment can be obtained. can play.

以上、本発明について実施形態に基づいて説明したが、本発明は前記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、前記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。 Although the present invention has been described above based on the embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes various modifications. For example, the embodiments described above are described in detail to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and the present invention is not necessarily limited to having all the configurations described. Furthermore, it is possible to add, delete, or replace some of the configurations of the embodiments with other configurations.

例えば、前記した実施形態の遠心ポンプ１００では、羽根車３０は４つ配置されているが、これに限定されるものではなく、羽根車３０の配置個数は４つ以外であってもよい。
また、スラスト軸受７として、前記した実施形態では玉軸受が使用されているが、これに限定されるものではなく、例えば、円すいころ軸受等の他のころがり軸受が使用されてもよい。 For example, in the centrifugal pump 100 of the embodiment described above, four impellers 30 are arranged, but the number is not limited to this, and the number of impellers 30 may be other than four.
Further, although a ball bearing is used as the thrust bearing 7 in the embodiment described above, the present invention is not limited to this, and other rolling bearings such as a tapered roller bearing may also be used.

１ 主軸
２ バランスディスク
３ バランスブッシュ（バランス部材）
４ 隙間
５ バランス装置保護ばね（ばね部材）
６ リング状板（受け部材）
７ スラスト軸受
９ ボルト（ねじ締結具）
９ａ ボルト（ねじ締結具）
９ｂ ねじ部材（ねじ締結具）
１０ 貫通孔
１０ａ 貫通孔
１１ カバー
１３ ねじ穴
１４ 治具（ねじ締結具）
１４ａ 第１治具（ねじ締結具）
１４ｂ 第２治具（ねじ締結具）
１６ 突起（当接部）
２０ ハウジング
２３ 設置面
２５ ねじ穴
２６ 端面
２７ 面
３０ 羽根車
１００ 遠心ポンプ 1 Main shaft 2 Balance disc 3 Balance bush (balance member)
4 Gap 5 Balance device protection spring (spring member)
6 Ring-shaped plate (receiving member)
7 Thrust bearing 9 Bolt (screw fastener)
9a Bolt (screw fastener)
9b Screw member (screw fastener)
10 through hole 10a through hole 11 cover 13 screw hole 14 jig (screw fastener)
14a First jig (screw fastener)
14b Second jig (screw fastener)
16 Protrusion (contact part)
20 Housing 23 Installation surface 25 Screw hole 26 End surface 27 Surface 30 Impeller 100 Centrifugal pump

Claims (7)

羽根車が取り付けられた主軸と、
前記主軸の径方向外側に配置されたハウジングと、
前記ハウジングに設けられたバランス部材と、
前記主軸に固定され、前記バランス部材との間の隙間を増減する方向に移動可能なバランスディスクと、
前記主軸に固定され、前記主軸の軸方向位置を決定するスラスト軸受と、
前記スラスト軸受を受け部材を介して前記隙間を広げる方向に付勢するばね部材と、を備えた遠心ポンプの製造方法であって、
前記受け部材をねじ締結具を用いて前記ばね部材側に移動させることで、前記ばね部材を縮ませ、
前記ばね部材が縮んだ状態において、前記スラスト軸受を前記主軸に固定することを特徴とする遠心ポンプの製造方法。 a main shaft with an impeller attached;
a housing disposed radially outward of the main shaft;
a balance member provided in the housing;
a balance disk fixed to the main shaft and movable in a direction to increase or decrease a gap with the balance member;
a thrust bearing fixed to the main shaft and determining the axial position of the main shaft;
A method for manufacturing a centrifugal pump, comprising: a spring member that biases the thrust bearing in a direction to widen the gap via the receiving member,
Contracting the spring member by moving the receiving member toward the spring member using a screw fastener;
A method of manufacturing a centrifugal pump, characterized in that the thrust bearing is fixed to the main shaft in a state in which the spring member is contracted. 前記ハウジングには、ねじ穴が形成されており、
前記ねじ締結具は、前記受け部材に形成された貫通孔を通って前記ねじ穴にねじ込まれるボルトを有することを特徴とする請求項１に記載の遠心ポンプの製造方法。 A screw hole is formed in the housing,
2. The method of manufacturing a centrifugal pump according to claim 1, wherein the screw fastener includes a bolt that is screwed into the screw hole through a through hole formed in the receiving member. 前記ねじ締結具は、
前記受け部材に当接する当接部を備える治具と、
前記治具に形成された貫通孔を通って前記ハウジングの端面に形成されたカバー固定用のねじ穴にねじ込まれるボルトと、を有することを特徴とする請求項１に記載の遠心ポンプの製造方法。 The screw fastener is
a jig including a contact portion that contacts the receiving member;
The method for manufacturing a centrifugal pump according to claim 1, further comprising: a bolt that passes through a through hole formed in the jig and is screwed into a screw hole for fixing a cover formed in an end surface of the housing. . 前記ねじ締結具は、
前記受け部材に当接する第１治具と、
前記ハウジングにおける前記ばね部材が設置される設置面とは反対側の面に当接する第２治具と、
前記第１治具と前記第２治具とを前記主軸の軸方向に近接させるねじ部材と、を有することを特徴とする請求項１に記載の遠心ポンプの製造方法。 The screw fastener is
a first jig that comes into contact with the receiving member;
a second jig that comes into contact with a surface of the housing opposite to the installation surface on which the spring member is installed;
2. The method for manufacturing a centrifugal pump according to claim 1, further comprising a screw member that brings the first jig and the second jig closer together in the axial direction of the main shaft. 前記スラスト軸受が前記主軸に固定された後に、前記ねじ締結具を取り外すことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の遠心ポンプの製造方法。 The method for manufacturing a centrifugal pump according to any one of claims 1 to 4, wherein the screw fastener is removed after the thrust bearing is fixed to the main shaft. 羽根車が取り付けられた主軸と、
前記羽根車を内部に収容するハウジングと、
前記ハウジングに固定されたバランス部材と、
前記主軸に固定され、前記バランス部材との間の隙間を増減する方向に移動可能なバランスディスクと、
前記主軸に固定され、前記主軸の軸方向位置を決定するスラスト軸受と、
前記スラスト軸受を受け部材を介して前記隙間を広げる方向に付勢するばね部材と、を備え、
前記ハウジングは、前記ばね部材が設置される設置面を有し、
前記ハウジングの前記設置面における前記ばね部材の設置箇所とは異なる箇所にねじ穴が形成されていることを特徴とする遠心ポンプ。 a main shaft with an impeller attached;
a housing that houses the impeller therein;
a balance member fixed to the housing;
a balance disk fixed to the main shaft and movable in a direction to increase or decrease a gap with the balance member;
a thrust bearing fixed to the main shaft and determining the axial position of the main shaft;
a spring member that biases the thrust bearing in a direction to widen the gap via the receiving member;
The housing has an installation surface on which the spring member is installed,
A centrifugal pump characterized in that a screw hole is formed in a location on the installation surface of the housing that is different from a location where the spring member is installed. 前記受け部材には、前記ねじ穴と同軸上に位置する貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項６に記載の遠心ポンプ The centrifugal pump according to claim 6, wherein the receiving member has a through hole located coaxially with the screw hole.
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