JP3688535B2 - Gear pump - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体圧送に使用するギヤポンプに関するもので、詳しくは工場内生産ライン等において液体を高圧圧送するのに使用するギヤポンプに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
液体圧送用のギヤポンプは、相互に噛み合う一対のギヤからなるロータリーギヤをポンプケーシングに収納した構造を有し、通常「5kgf毎平方センチメートル」以下等の中低圧圧送用ポンプとして各種分野において広く使用されている。一方「15〜60kgf毎平方センチメートル」等の高圧に液体圧送する場合は、シリンダー内のプランジャーを往復作動させて高圧圧送するプランジャーポンプが広く使用されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
以上の従来のギヤポンプは、小形コンパクトにして液体の送出量に優れる利点を有するものの、高圧圧送はできない難点があり、一方のプランジャーポンプは高圧圧送に適するものの、プランジャーの往復作動による液体圧送システムであることから送出脈動が生ずるので、4〜6連装等の多連装構成にして脈動防止と送出量向上を図る必要があり、さらに、プランジャーの往復駆動のためのクランク機構が不可欠になるので構造複雑にして大形化してコスト高になると共にメンテナンスが煩雑であり、その上、大形化に基づく設置占有スペースが大になるので工場内レイアウト性に欠ける等の難点がある。
【0004】
本発明は、以上の従来技術の難点を解消し、小形軽量コンパクトにして送出量に優れる高圧圧送可能のギヤポンプを提供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
以上の技術課題を解決する本発明のギヤポンプは「相互に噛み合う一対のギヤからなるロータリーギヤをポンプケーシングに収納した液体圧送用のギヤポンプにおいて、複数の前記ロータリーギヤを単一の駆動軸によって連動可能に並列連装して単一のポンプケーシングに収納装着し、前記ポンプケーシングの液体吸入口側の前記ロータリーギアを初段加圧圧送部、前記ポンプケーシングの液体吐出口側の前記ロータリーギヤを終段加圧圧送部に構成し、さらに、前記初段加圧圧送部の吐出側から前記終段加圧圧送部の吸入側に至る圧送液体流路を設けると共に、該圧送液体流路が並列連装のロータリーギアポンプの対向側面間に、液体流路の環状凹溝を外周に周設して前記ロータリーギヤの軸孔を中心に設けた上部ピースと下部ピースの組合せから成る別体の液体流路部材を内設装着した構造」になっている。
【0006】
即ち、本発明のギヤポンプは、ポンプケーシングの内周とそのポンプケーシングに内設したギヤの歯間空隙に囲まれた空間に液体を入れたギヤの回転によって、液体を180°移送して順次送出するポンプメカニズムからなるギヤポンプにおいて、並連連装のそれぞれのロータリーギヤが液体吸入側と液体吐出側間の液体圧力差を「液体圧送可能の中圧程度」にして駆動させ、その連装ロータリーギヤのそれぞれの加圧力を累積させて、終段加圧圧送部から30〜60kgf毎平方センチメートル等の高圧液体の順送送出を可能にした構造が特徴である。
【0007】
そして、前記ロータリーギヤの並列連装は二連装または三連装が採択される。
【0008】
【作用】
以上の構成の本発明のギヤポンプは、並列連装のロータリーギヤが複数段の加圧圧送部として連携機能するので、ポンプ送出量に優れる小形コンパクトな単体ギヤポンプによって高圧液体が順送送出できる。
【0009】
【発明の実施の形態】
まず、本発明の第一実施例のギヤポンプを図1〜図3を参照して詳しく説明する。即ち、この実施例のギヤポンプ1は、相互に噛み合う一対のギヤ3からなるロータリーギヤ2をポンプケーシング4内に収納装着し、ポンプケーシング4の吸入口Sから吸入した液体Lを吐出口Dから吐出圧送するギヤポンプにおいて、共通の駆動軸5で連動する同一サイズ同形の2箇のロータリーギヤ2A・2Bが単一のポンプケーシング4(以下、単にケーシング4という)に並列連装されている。
【0010】
詳しくは、ケーシング4は両端開口の筒体形態のケーシング主部7と、このケーシング主部7の両側開口部にボルト締め固定する側壁蓋8A・8Bによって両側を閉鎖するケース体にして、そのケース体の中空部に「駆動軸5と連動軸6に装着した2箇のロータリーギヤ2A・2B」を収納セットしている。そして、その駆動軸5と連動軸6は側壁蓋8A・8Bに設けた軸受部9に支承されて、駆動軸5の一端がケーシング4から突出し、この駆動軸5を入力軸として回転させることによって2箇のロータリーギヤ2A・2Bがケーシング4内で連動して液体圧送のギヤポンプとして作動する。
【0011】
そして、ケーシング4は、ロータリーギヤ2A側の吸入口Sとロータリーギヤ2B側の吐出口Dを備えると共に、(図2参照)吸入口Sの180°反対側に位置する凹陥溝の液体流路11と、吐出口Dの180°反対側に位置する凹陥溝の液体流路12を有している。
【0012】
さらに、並設連装の2箇のロータリーギヤ2A・2Bの対向側部間には、別体部材の流路部材10がインサートセットされており、ロータリーギヤ2A・2Bを中心としてポジションが180°相反する液体流路11と液体流路12が流路部材10に設けた中間流路13を経由して全通する液体流路を形成している。
【0013】
即ち、流路部材10は(図3参照)、駆動軸5の軸孔18を有する短小円形環の上部ピース16と、連動軸6の軸孔18を有する短小円形環の下部ピース17の組合せにして、上部・下部ピース16・17とも外周にU字状の凹溝15を環状に周設しており、この2個の上部・下部ピース16・17を凹溝15の溝壁の上半部をカットした平坦接合部19で上下接合セットして、ケーシング主部7の中空部内周に外周を沿わせてインサートセットするようになっている。
【0014】
そして、この流路部材10を2箇のロータリーギヤ2A・2Bの対向側面間の空隙にインサートセットすると、上部ピース16の上半外周の凹溝15がなす上部中間流路13Aと、下部ピース17の下半外周の凹溝15がなす下部中間流路13Cと、上下接合点の上部・下部ピース16・17の凹溝15がなす中央中間流路13Bが生じ、この中間流路13A・13B・13Cを介してケーシング主部7の180°反対側に位置する液体流路11・12が連通し、ロータリーギヤ2Aの回転によって圧送された液体Lが、この流路11・12・13を径路としてロータリーギヤ2Bのサクション側に圧送されるようになっている。なお、この流路部材10には、中間流路13A・13B・13Cに液体Lを吸入し易くするために「凹溝15の側壁を一部カットして開口した液体吸入開口部20」が設定されている。
【0015】
以上のギヤポンプ1は液体圧送ラインに装着され、図示しないが吸入口Sに接続した液送管と液体流路11(または12)の間に圧力調整弁を備えたバイパス管を設けて配管構成される。そして、駆動軸5を入力軸として回転駆動させると、吸入口S側のロータリーギヤ2Aが液体Lを15kgf毎平方センチメートル等の一次加圧状態にして流路11に送出する。そして、その一次加圧状態の液体Lは、その加圧状態のまま流路11・12・13を経由して吐出口D側のロータリーギヤ2Bに吸入されて二次加圧され、30kgf毎平方センチメートル等の高圧加圧状態となって吐出口Dに連結した液送管に加圧送出される。
【0016】
かくして、ロータリーギヤ2Aが初段加圧圧送部、ロータリーギヤ2Bが終段加圧圧送部として機能し、その多段加圧圧送部の連携作動による液体Lの加圧力累積によって吐出口Dから高圧液体が順送送出される。なお、この実施例のロータリーギヤ2A・2Bとケーシング4内周とのクリヤランスは概ね0.10〜0.15粍(片側)、流路部材10の外周とケーシング4内周とのクリヤランスは概ね百分の1.0〜1.5粍(片側)である。
【0017】
続いて、図4を参照して本発明のギヤポンプ1の他の実施例を説明する。即ち、ケーシング4内にロータリーギヤ2を並設連装したものにおいて、この図4のものは3箇のロータリーギヤ2A・2B・2Cが並設された三連装形態にして、そのロータリーギヤ2A・2B間と2B・2C間には前記の流路部材10がインサート装着され、吸入口S側のロータリーギヤ2Aが初段加圧圧送部・中間のロータリーギヤ2Bが中段加圧圧送部・吐出口D側のロータリーギヤ2Cが終段加圧圧送部として機能する三段加圧システムになっている。
【0018】
この図4実施例のものは、液体Lを初段加圧圧送部において約20kgf毎平方センチメートルに加圧し、中段加圧圧送部において約40kgf毎平方センチメートルに増圧加圧し、終段加圧圧送部において約60kgf毎平方センチメートルの高圧にして送出することができる。
【0019】
以上の実施例のギヤポンプ1は、前記の作用を奏し、単一ケーシング内に並列連装したロータリーギヤ群を単一駆動軸5で連動回転させることによって、高圧液体を円滑に送出できる。そして、ギヤによる回転ポンプシステムであることから、従来のプランジャーポンプより小形コンパクトにして構造簡素であり、液出脈動が存在しない高品質高圧液体を高送出量で送出供給することができる。そして、構造簡素であることから、設置スペースが狭小で足りると共に、ポンプメンテナンス性も良く高容量高圧ポンプとして各分野において有用に利用できる。
【0020】
なお、本発明のギヤポンプは前記の実施例に限定されず、連装するロータリーギヤ2A・2B等を「同一ピッチサークル径を有して歯形が、2Aより2B・2Cと順次小になるギヤ3」の構成にする等の変化がある。
【0021】
【発明の効果】
以上の説明のとおり、本発明のギヤポンプは小形コンパクト・構造簡素・安価にして送出量性能に優れる高圧液送ポンプにして、メンテナンス性・工場レイアウト性も良く、ポンプ使用の各分野の便宜向上を図る効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明第一実施例のギヤポンプを示し、(A)はその正面断面図、(B)はその平面断面図
【図2】図1実施例のギヤポンプの断面図を示し、(A)は図1(A)のDD断面図、(B)は図1(A)のEE断面図、(C)は図1(A)のFF断面図
【図3】図1実施例のギヤポンプの流路部材を示し、(A)はその側面図、(B)は(A)のGG断面図
【図4】本発明の他の実施例のギヤポンプの正面断面図
【符号の説明】
1 ギヤポンプ
2A・2B・2C ロータリーギヤ
3 ギヤ
4 ポンプケーシング
5 駆動軸
6 連動軸
7 ケーシング主部
8A・8B 側壁蓋
10 流路部材
11・12 液体流路
13 中間流路
15 凹溝
16 上部ピース
17 下部ピース
S 吸入口
D 吐出口
L 液体[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a gear pump used for liquid pumping, and more particularly to a gear pump used for high-pressure pumping of liquid in a factory production line or the like.
[0002]
[Prior art]
A gear pump for liquid pressure feeding has a structure in which a rotary gear composed of a pair of gears meshing with each other is housed in a pump casing, and is widely used in various fields as a medium / low pressure pressure feeding pump such as “5 kgf per square centimeter” or less. Yes. On the other hand, when the liquid is pumped to a high pressure such as “15 to 60 kgf per square centimeter”, a plunger pump that reciprocally moves the plunger in the cylinder to perform the high-pressure pumping is widely used.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Although the above conventional gear pumps have the advantage of being small and compact and excellent in the amount of liquid delivered, there is a drawback that high pressure pumping is not possible, while one plunger pump is suitable for high pressure pumping, but liquid pumping by reciprocating operation of the plunger Since it is a system, it is necessary to reduce the pulsation and improve the delivery amount by using a multi-connection configuration such as 4-6, and a crank mechanism for reciprocating the plunger is indispensable. Therefore, the structure is complicated and the size is increased, the cost is increased, and the maintenance is complicated. In addition, the installation occupation space is increased due to the increase in size, so that the layout in the factory is not satisfactory.
[0004]
The present invention solves the above-mentioned problems of the prior art, and provides a gear pump capable of high-pressure pressure feeding that is small, light and compact and has an excellent delivery amount.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The gear pump of the present invention that solves the above technical problems is “in a gear pump for liquid pressure feeding in which a rotary gear composed of a pair of meshing gears is housed in a pump casing, a plurality of the rotary gears can be interlocked by a single drive shaft. Are connected in parallel and housed in a single pump casing, the rotary gear on the liquid suction port side of the pump casing is connected to the first pressurizing and pressure feeding section, and the rotary gear on the liquid discharge port side of the pump casing is added to the final stage. A rotary gear pump configured to be a pressure-feed unit, and further provided with a pressure-feed liquid channel extending from the discharge side of the first-stage pressurization-pump unit to the suction side of the final-stage pressurization- pump unit. A pair of an upper piece and a lower piece provided around the shaft hole of the rotary gear with an annular groove in the liquid flow path provided on the outer periphery between the opposite side surfaces of the rotary gear Has a separate liquid flow path member consisting allowed to inner設装wearing structure. "
[0006]
That is, the gear pump according to the present invention sequentially transfers the liquid by 180 ° by rotating the gear in which the liquid is put into the space surrounded by the inner periphery of the pump casing and the intergear gap of the gear provided in the pump casing. In each of the gear pumps having the pump mechanism, the rotary gears of the parallel linkages are driven with the liquid pressure difference between the liquid suction side and the liquid discharge side being set to “about medium pressure capable of liquid pumping”. It is characterized by a structure in which a high-pressure liquid such as 30 to 60 kgf per square centimeter can be sequentially fed out from the final pressurizing and pressure-feeding section by accumulating the applied pressure.
[0007]
And the parallel connection of the said rotary gear employ | adopts 2 connection or 3 connection.
[0008]
[Action]
In the gear pump of the present invention configured as described above, the parallel-connected rotary gears function as a plurality of stages of pressurizing and pressure-feeding units, so that a high-pressure liquid can be sequentially fed out by a small and compact single gear pump excellent in pumping amount.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
First, a gear pump according to a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. That is, in the gear pump 1 of this embodiment, a rotary gear 2 composed of a pair of gears 3 meshing with each other is housed in a pump casing 4, and the liquid L sucked from the suction port S of the pump casing 4 is discharged from the discharge port D. In a gear pump for pressure feeding, two
[0010]
Specifically, the casing 4 is a case body whose both sides are closed by a cylindrical
[0011]
The casing 4 is provided with a suction port S on the
[0012]
Furthermore, a separate
[0013]
That is, the flow path member 10 (see FIG. 3) is a combination of an
[0014]
Then, when this
[0015]
The gear pump 1 described above is mounted on a liquid pumping line, and is configured by providing a bypass pipe having a pressure adjusting valve between a liquid feeding pipe connected to the suction port S and the liquid flow path 11 (or 12) (not shown). The When the
[0016]
Thus, the
[0017]
Next, another embodiment of the gear pump 1 of the present invention will be described with reference to FIG. That is, in the case where the rotary gears 2 are arranged side by side in the casing 4, the one shown in FIG. 4 is a three-piece arrangement in which three
[0018]
In the embodiment of FIG. 4, the liquid L is pressurized to about 20 kgf per square centimeter in the first-stage pressurizing and pumping section, and is pressurized and pressurized to about 40 kgf per square centimeter in the middle-stage pressurizing and feeding section. It can be delivered at a high pressure of 60 kgf per square centimeter.
[0019]
The gear pump 1 according to the above embodiment exhibits the above-described operation, and can smoothly feed high-pressure liquid by rotating the rotary gear group connected in parallel in a single casing with the
[0020]
The gear pump of the present invention is not limited to the above-described embodiment , and the rotary gears 2A, 2B and the like to be connected are “gear 3 having the same pitch circle diameter and the tooth profile being successively smaller than 2A, 2B · 2C”. There are changes such as making the configuration.
[0021]
【The invention's effect】
As described above, the gear pump of the present invention is a high-pressure liquid feed pump that is compact, compact, simple, inexpensive, and excellent in delivery performance, has good maintainability and factory layout, and improves convenience in each field of pump use. There is an effect to plan.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows a gear pump of a first embodiment of the present invention, (A) is a front sectional view thereof, (B) is a sectional plan view thereof; FIG. 2 is a sectional view of the gear pump of FIG. ) Is a DD sectional view of FIG. 1 (A), (B) is an EE sectional view of FIG. 1 (A), and (C) is an FF sectional view of FIG. 1 (A). FIG. FIG. 4A is a side view of the flow path member, and FIG. 4B is a GG sectional view of FIG. 4A. FIG. 4 is a front sectional view of a gear pump according to another embodiment of the present invention.
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
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