JP4325763B2

JP4325763B2 - Pump bearing washer

Info

Publication number: JP4325763B2
Application number: JP21856098A
Authority: JP
Inventors: 晴彦森川
Original assignee: Sanso Electric Co Ltd
Current assignee: Sanso Electric Co Ltd
Priority date: 1998-07-15
Filing date: 1998-07-15
Publication date: 2009-09-02
Anticipated expiration: 2018-07-15
Also published as: JP2000034995A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポンプ分野におけるマグネットポンプ等のポンプの軸受ワッシャに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、マグネットポンプは、インペラの中心部に開孔した軸受孔の前部および後部に軸受をそれぞれ圧入等で配設してインペラ軸を軸着し、インペラケーシング内にインペラを回転自在としている。
【０００３】
このようなマグネットポンプは、インペラのスラスト荷重を受けるため、インペラ軸の両端部に軸受ワッシャを装着している。そして、このような軸受ワッシャは、硬度と強度を必要とするためセラミックスで作られ、軸受との摩擦力によって回転するのを防ぐためＤ形状の円弧形状の軸着用開孔を開孔している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
自吸式のポンプの場合、ポンプ部に水が満水状態のときは、インペラは負荷方向に安定したスラストを受け、軸受のワッシャに押しつけられた状態で安定した状態で回転している。
【０００５】
しかし、エアー混じりの水、すなわち自吸中を考慮した場合、インペラがスラストを受けたり受けなかったりするため、軸受が軸受ワッシャに当ったり当らなかったり、不安定な状況が続く。このとき、軸受が断続的に軸受ワッシャを叩くことになり、また、摩擦により断続的に回転させようとするため、軸受ワッシャに対してさまざまな応力が加わることになる。このとき、ワッシャで一番強度の弱い所、すなわちＤカットのコーナー部にクラックを生じることがあった。
【０００６】
このように軸受ワッシャを断続的に回転するため、軸受ワッシャの一番強度の弱い所のＤ形状の軸着用開孔のコーナー部分にクラックを生じて、最悪割れることがあった。そのため、耐久性がはかれるマグネットポンプ等の軸受ワッシャが要望されるものであった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記のような点に鑑みたもので、上記の課題を解決するために、マグネットポンプやダイレクトドライブポンプのインペラのインペラ軸に装着するセラミックスの軸受ワッシャであって、上記インペラ軸の端部の断面がＤ形状の円弧形状の軸着部に嵌合するように軸受ワッシャにＤ形状の円弧形状の軸着用開孔を開孔した環状としているとともに、このＤ形状の円弧形状の着用開孔の弦部の両端のコーナー部にクラック防止用の円弧形状のＲ部を設け、インペラの軸受孔にインペラによって発生する圧力水や圧力液を後部の軸受部から前部の軸受部側へ円滑に流通するように十字状の放射状とした流通路を配設し、軸受ワッシャの周部に上記インペラの軸受孔の流通路に流通する流通凹所を上下および左右方向に開孔したことを特徴とするポンプの軸受ワッシャを提供するにある。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明のポンプの軸受ワッシャは、マグネットポンプやダイレクトドライブポンプのインペラのインペラ軸に装着するセラミックスの軸受ワッシャであって、上記インペラ軸の端部の断面がＤ形状の円弧形状の軸着部に嵌合するように軸受ワッシャにＤ形状の円弧形状の軸着用開孔を開孔した環状としているとともに、このＤ形状の円弧形状の着用開孔の弦部の両端のコーナー部にクラック防止用の円弧形状のＲ部を設け、インペラの軸受孔にインペラによって発生する圧力水や圧力液を後部の軸受部から前部の軸受部側へ円滑に流通するように十字状の放射状とした流通路を配設し、軸受ワッシャの周部に上記インペラの軸受孔の流通路に流通する流通凹所を上下および左右方向に開孔したことを特徴としている。
【０００９】
マグネットポンプ等のポンプ１は、図１のようにインペラ２に永久磁石３を軸対称状に配設していて、そのインペラ２の中心部に開孔した軸受孔４の前部と後部に取着した軸受５、６にインペラ軸７を軸着してインペラ２を回転自在に配設している。
【００１０】
上記インペラ軸７の両端は、図１、図２のようにインペラケーシング８の底部の軸着部９とポンプ吸入部１０の軸支部１１間に架設し、インペラケーシング８の外周部に近接して永久磁石１２を配設した駆動筒１３を電動機（図示せず）で駆動してインペラ２を所定の回転速度で回転できるようにしている。
【００１１】
上記インペラ２の軸受孔４には、図２のようにインペラ２の回転で昇圧する圧力水や圧力液を円滑に流通できるように十字状等の放射状とした所定の断面積の流通路１４を後部の軸受６部から前部の軸受５部にわたって開孔している。
【００１２】
上記流通路１４としては、軸受５、６を軸受孔４に支持できるように、十字状等の溝状の外周部を狭くしたり、広くすることができる。
【００１３】
上記軸受５、６と軸着部９や軸支部１１との間には、図１のように所定の厚さのスラスト受けの軸受ワッシャ１５、１６を配設している。
【００１４】
上記軸受ワッシャ１５、１６は、図３のように軸受５、６と同径として所定の硬度のセラミックスで一体的に環状に成形しているもので、特にその中心部をＤ形状に軸着用開孔１７、１８とし、そのＤ形状の軸着用開孔１７、１８の弦部の両端部に所定径のＲ部１９、２０を設け、応力集中を防止しててクラックが生じないようにしている。
【００１５】
上記Ｒ部１９、２０の半径としては、１〜２ｍｍが好ましい。半径が１ｍｍより小さければクラックを防止する効果が乏しく、２ｍｍより大きければ軸受ワッシャ１５、１６の外周部との間が狭くなって強度上好ましくない。
【００１６】
そして、図３のように軸受ワッシャ１５、１６の周部に、上記した軸受孔４の流通路１４に圧力水や圧力液を流通できる流通凹所２１を上下および左右にへこませて開孔している。
【００１７】
【実施例】
上記の発明にもとづいて図１〜図３のようにＡＣ１００Ｖの小型のマグネットポンプ１のインペラ２のインペラ軸７の両端部に、Ｄ形状の軸着用開孔１７、１８の両端に半径１ｍｍのＲ部１９、２０を設けた軸受ワッシャ１５、１６をそれぞれ装着した。軸受ワッシャ１５、１６はセラミックス材で厚さは４ｍｍ、内径１３ｍｍである。
【００１８】
流通路１４としては、図１、図２のように軸受４、５や軸受ワッシャ１５、１６の外周より１〜３ｍｍ程はみ出すようにしている
【００１９】
また、図３のように軸受ワッシャ１５、１６の周部に、上記した軸受孔４の流通路１４に圧力水や圧力液を流通できる流通凹所２１を上下および左右にへこませて開孔している。
【００２０】
そして、上記マグネットポンプを試運転した結果、インペラ軸で軸受ワッシャに断続的なスラスト荷重や衝撃が負荷しても、円弧形状にしたＲ部によって軸受ワッシャにはクラックを生じなかった。そのため、軸受ワッシャの摩耗や亀裂を防止できてポンプの耐久性を大幅に向上することができる。
【００２１】
上記では、マグネットポンプについて説明したが、同様の構造を有するダイレクトドライブポンプ等についても適用できるものである。
【００２２】
【発明の効果】
以上のように本発明にあっては、マグネットポンプやダイレクトドライブポンプのインペラ軸の端部の断面がＤ形状の円弧形状の軸着部に嵌合するように軸受ワッシャにＤ形状の円弧形状の軸着用開孔を開孔した環状としているとともに、このＤ形状の円弧形状の軸着用開孔の弦部の両端のコーナー部にクラック防止用の円弧形状のＲ部を設けたので、インペラで軸受ワッシャに断続的なスラスト荷重や衝撃が負荷しても、クラックが生じるのを防止できてポンプの耐久性を大幅に向上できる。上記Ｒ部の半径が１ｍｍより小さければクラックを防止する効果が乏しく、２ｍｍより大きければ軸受ワッシャの外周部との間が狭くなって強度上好ましくない。
【００２３】
また、インペラの軸受孔にインペラによって発生する圧力水や圧力液を後部の軸受部から前部の軸受部側へ円滑に流通するように十字状の放射状とした流通路を配設し、軸受ワッシャの周部に上記インペラの軸受孔の流通路に流通する流通凹所を上下および左右に設けることによって、軸受ワッシャを設けていても、その外周部の流通凹所から圧力水や圧力液をインペラの軸受孔の流通路に流通できて、インペラの軸受孔に不純物が堆積するのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の一部省略した側断面図、
【図２】同上のインペラの軸受孔部の側断面図、
【図３】同上のインペラ軸の軸受ワッシャの正面図（ａ）および断面図（ｂ）。
【符号の説明】
１…マグネットポンプ２…インペラ４…軸受孔
５、６…軸受７…インペラ１４…流通路
１５、１６…軸受ワッシャ１７、１８…軸着用開孔１９、２０…Ｒ部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a bearing washer for a pump such as a magnet pump in the pump field.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in a magnet pump, bearings are disposed at the front and rear of a bearing hole opened at the center of the impeller by press-fitting or the like, respectively, and an impeller shaft is attached to the impeller casing so that the impeller is rotatable.
[0003]
Such a magnet pump is provided with bearing washers at both ends of the impeller shaft in order to receive the thrust load of the impeller. Such a bearing washer is made of ceramics because it requires hardness and strength, and has a D-shaped arc-shaped shaft opening to prevent rotation due to frictional force with the bearing. .
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the case of a self-priming pump, when the pump portion is full of water, the impeller receives a stable thrust in the load direction and rotates in a stable state while being pressed against the bearing washer.
[0005]
However, when water mixed with air, that is, during self-priming, is taken into consideration, the impeller receives or does not receive thrust, so that the bearing does not hit or hit the bearing washer. At this time, the bearing hits the bearing washer intermittently, and various stresses are applied to the bearing washer because it tries to rotate intermittently due to friction. At this time, a crack was sometimes generated at the weakest portion of the washer, that is, at the corner portion of the D cut.
[0006]
Since the bearing washer rotates intermittently in this way, a crack may occur at the corner portion of the D-shaped shaft mounting opening at the weakest strength of the bearing washer, causing the worst crack. Therefore, there has been a demand for a bearing washer such as a magnet pump that is durable.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the present invention provides a ceramic bearing washer that is mounted on the impeller shaft of a magnet pump or a direct drive pump impeller. The bearing washer has an annular shape with a D-shaped arc-shaped shaft opening so that the end cross-section is fitted to the D-shaped arc-shaped shaft-attached portion, and this D-shaped arc shape An arc-shaped R portion for preventing cracks is provided at the corners at both ends of the string portion of the opening portion of the wear hole, and pressure water or pressure liquid generated by the impeller is supplied to the bearing hole of the impeller from the rear bearing portion to the front bearing portion. A cross-shaped radial flow passage is arranged so as to smoothly flow to the side, and a flow recess is formed in the periphery of the bearing washer in the vertical and horizontal directions in the flow passage of the bearing hole of the impeller. Specially To provide a bearing washer of the pump to be.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The bearing washer of the pump of the present invention is a ceramic bearing washer mounted on the impeller shaft of the impeller of a magnet pump or direct drive pump, and the end of the impeller shaft has a D-shaped arc-shaped shaft attachment portion. The bearing washer has an annular shape with a D-shaped arc-shaped shaft opening , and cracks are prevented at the corners of the chord portion of the D-shaped arc-shaped opening. A circular cross-shaped radial flow is provided so that pressure water or pressure liquid generated by the impeller is smoothly distributed from the rear bearing portion to the front bearing portion side in the impeller bearing hole. A passage is provided, and a flow recess is formed in the peripheral part of the bearing washer and flows in the flow path of the bearing hole of the impeller in the vertical and horizontal directions .
[0009]
As shown in FIG. 1, a pump 1 such as a magnet pump has a permanent magnet 3 disposed in an axially symmetrical manner on an impeller 2, and is installed at the front and rear of a bearing hole 4 opened at the center of the impeller 2. An impeller shaft 7 is attached to the attached bearings 5 and 6, and the impeller 2 is rotatably arranged.
[0010]
As shown in FIGS. 1 and 2, both ends of the impeller shaft 7 are installed between a shaft attachment portion 9 at the bottom of the impeller casing 8 and a shaft support portion 11 of the pump suction portion 10, and close to the outer peripheral portion of the impeller casing 8. The drive cylinder 13 provided with the permanent magnet 12 is driven by an electric motor (not shown) so that the impeller 2 can be rotated at a predetermined rotational speed.
[0011]
In the bearing hole 4 of the impeller 2, a flow passage 14 having a predetermined cross-sectional area having a radial shape such as a cross shape is provided so that the pressure water or the pressure liquid pressurized by the rotation of the impeller 2 can smoothly flow as shown in FIG. 2. A hole is formed from the rear bearing 6 to the front bearing 5.
[0012]
As the flow passage 14, the outer peripheral portion of the groove shape such as a cross shape can be narrowed or widened so that the bearings 5 and 6 can be supported in the bearing hole 4.
[0013]
Between the bearings 5 and 6 and the shaft mounting portion 9 and the shaft support portion 11, bearing washers 15 and 16 having a predetermined thickness are provided as shown in FIG.
[0014]
As shown in FIG. 3 , the bearing washers 15 and 16 are integrally formed in an annular shape with ceramics having the same diameter as the bearings 5 and 6 and a predetermined hardness. Holes 17 and 18 are provided, and R portions 19 and 20 having a predetermined diameter are provided at both ends of the chord portions of the D-shaped shaft mounting openings 17 and 18 to prevent stress concentration and prevent cracks from occurring. .
[0015]
The radius of the R portions 19 and 20 is preferably 1 to 2 mm. If the radius is smaller than 1 mm, the effect of preventing cracks is poor, and if it is larger than 2 mm, the space between the outer periphery of the bearing washers 15 and 16 becomes narrow, which is not preferable in terms of strength.
[0016]
Then, as shown in FIG. 3, in the peripheral portions of the bearing washers 15 and 16, the flow recesses 21 through which the pressure water and the pressure liquid can flow through the flow passage 14 of the bearing hole 4 described above are dented up and down and left and right. is doing.
[0017]
【Example】
Based on the above-described invention, as shown in FIGS. 1 to 3, a radius of 1 mm is provided at both ends of the impeller shaft 7 of the impeller shaft 7 of the impeller 2 of the AC100V small magnet pump 1 and at both ends of the D-shaped shaft mounting holes 17 and 18. Bearing washers 15 and 16 provided with portions 19 and 20 were mounted, respectively. The bearing washers 15 and 16 are ceramic materials and have a thickness of 4 mm and an inner diameter of 13 mm.
[0018]
As shown in FIGS. 1 and 2, the flow passage 14 protrudes from the outer periphery of the bearings 4 and 5 and the bearing washers 15 and 16 by about 1 to 3 mm.
Further, as shown in FIG. 3, in the peripheral portions of the bearing washers 15 and 16, the flow recesses 21 through which the pressure water and the pressure liquid can flow through the flow passage 14 of the bearing hole 4 described above are dented up and down and left and right. is doing.
[0020]
As a result of trial operation of the magnet pump, even when intermittent thrust load or impact was applied to the bearing washer by the impeller shaft, the bearing washer was not cracked by the arcuate R portion. Therefore, the wear and crack of the bearing washer can be prevented and the durability of the pump can be greatly improved.
[0021]
Although the magnet pump has been described above, the present invention can also be applied to a direct drive pump having a similar structure.
[0022]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention , the bearing washer has a D-shaped arc shape so that the cross section of the end portion of the impeller shaft of the magnet pump or the direct drive pump is fitted to the D-shaped arc-shaped shaft attachment portion. Since the shaft-mounting hole has an annular shape, and the arc-shaped R portions for preventing cracks are provided at the corners at both ends of the chord portion of the D-shaped arc-shaped shaft-opening hole, the bearing is supported by the impeller. Even if an intermittent thrust load or impact is applied to the washer, cracks can be prevented and the durability of the pump can be greatly improved. If the radius of the R portion is smaller than 1 mm, the effect of preventing cracks is poor, and if it is larger than 2 mm, the space between the outer periphery of the bearing washer becomes narrow and this is not preferable in terms of strength.
[0023]
In addition, a cross-shaped radial flow passage is provided in the bearing hole of the impeller so that the pressure water or pressure liquid generated by the impeller flows smoothly from the rear bearing portion to the front bearing portion side, and the bearing washer of by providing the flow recesses distributed to passage of the bearing hole of the impeller vertically and horizontally to the peripheral portion, even if provided with a bearing washer, a pressure water and pressure fluid from the flow passage recess of the outer peripheral portion It can distribute | circulate to the flow path of the bearing hole of an impeller, and can prevent that an impurity accumulates in the bearing hole of an impeller.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side sectional view, partially omitted, of an embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a side sectional view of a bearing hole portion of the impeller of the above,
FIG. 3 is a front view and a cross-sectional view (b) of a bearing washer for the impeller shaft.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Magnet pump 2 ... Impeller 4 ... Bearing hole 5, 6 ... Bearing 7 ... Impeller 14 ... Flow path 15, 16 ... Bearing washer 17, 18 ... Opening hole 19, 20 ... R part

Claims

マグネットポンプやダイレクトドライブポンプのインペラのインペラ軸に装着するセラミックスの軸受ワッシャであって、上記インペラ軸の端部の断面がＤ形状の円弧形状の軸着部に嵌合するように軸受ワッシャにＤ形状の円弧形状の軸着用開孔を開孔した環状としているとともに、このＤ形状の円弧形状の着用開孔の弦部の両端のコーナー部にクラック防止用の円弧形状のＲ部を設け、
インペラの軸受孔にインペラによって発生する圧力水や圧力液を後部の軸受部から前部の軸受部側へ円滑に流通するように十字状の放射状とした流通路を配設し、軸受ワッシャの周部に上記インペラの軸受孔の流通路に流通する流通凹所を上下および左右に設けたことを特徴とするポンプの軸受ワッシャ。A ceramic bearing washer that is mounted on the impeller shaft of a magnet pump or direct drive pump impeller, and the bearing washer has a D-shaped cross section at the end of the impeller shaft so that the bearing washer fits into the arc-shaped shaft mounting portion. An arc-shaped shaft opening is formed in an annular shape, and an arc-shaped R portion for preventing cracks is provided at the corners of both ends of the chord of the D-shaped arc-shaped opening. ,
A cross-shaped radial flow passage is arranged in the bearing hole of the impeller so that the pressure water or pressure liquid generated by the impeller flows smoothly from the rear bearing portion to the front bearing portion side. A bearing washer for a pump, characterized in that a flow recess is provided in the upper and lower sides and the right and left sides of the impeller .

クラック防止用のＲ部の半径が１〜２ｍｍである請求項１に記載のポンプの軸受ワッシャ。 The pump bearing washer according to claim 1, wherein the radius of the R portion for preventing cracks is 1 to 2 mm.