JPH0530481U - Screen pump - Google Patents
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- JPH0530481U JPH0530481U JP7838091U JP7838091U JPH0530481U JP H0530481 U JPH0530481 U JP H0530481U JP 7838091 U JP7838091 U JP 7838091U JP 7838091 U JP7838091 U JP 7838091U JP H0530481 U JPH0530481 U JP H0530481U
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本考案は、スラリーやスラッジ等の固体粒子
等を含んだ液体の輸送に適したスクリューポンプに関
し、超硬材料が有する耐磨耗性を必要最小限度に利用し
てロータの製作、加工を容易にして耐磨耗性を向上し、
材料費、製作費は安価で、ロータの始動、停止を確実に
し、大径な製作に最適なことを目的とする。
【構成】 炭素鋼よりなる母材の表面をＷＣ−Ｎｉ系の
超硬金属焼結体の被覆層２０にて覆うことによりねじ山
８ａ，９ａとねじ溝８ａ′，９ａ′とを有するロータ
８，９を形成する構成により、ロータ８，９の耐磨耗性
を向上し、軽量にして始動および停止を確実にすること
を目的とする。
(57) [Summary] [Object] The present invention relates to a screw pump suitable for transporting a liquid containing solid particles such as slurry and sludge, and utilizes wear resistance of a super hard material to the minimum necessary. Rotor manufacturing and processing to improve wear resistance,
The material cost and the manufacturing cost are low, the starting and stopping of the rotor are ensured, and the purpose is to be suitable for large diameter manufacturing. A rotor 8 having screw threads 8a, 9a and screw grooves 8a ', 9a' by covering the surface of a base material made of carbon steel with a coating layer 20 of a WC-Ni based cemented carbide. , 9 to improve the wear resistance of the rotors 8 and 9 and reduce the weight thereof to ensure starting and stopping.
Description
【０００１】[0001]
本考案は、輸送中に相互に衝突するスラリーやスラッジ等の固体粒子等を含ん だ液体を輸送するのに最適なスクリューポンプに関する。 The present invention relates to a screw pump most suitable for transporting a liquid containing solid particles such as slurry and sludge that collide with each other during transportation.
【０００２】[0002]
例えばスラリーやスラッジを含んだ液体のように各種の固体粒子が懸濁された 液体を輸送する場合に使用するポンプの一例として従来、例えば下記の如き構造 のロータリー式のスクリューポンプがある。 As an example of a pump used for transporting a liquid in which various solid particles are suspended, such as a liquid containing slurry or sludge, there is conventionally a rotary screw pump having the following structure, for example.
【０００３】 すなわち図５および図６に示すように、一側に吸入管２と他側に吐出管３とを 有するケーシング１内に、図示しないモータの駆動力を受動して回転自在になる 回転電動部品としての駆動歯車４とこれに噛合する受動歯車５とを一側に装設し た２本の回転軸６，７を設け、該回転軸６，７の外周には液体を吸引・吐出する ように、ケーシング１の中央軸線Ｌを境にして螺旋方向が左右対称的な歯形のね じ山８ａ，９ａと該ねじ山８ａ，９ａが相互に嵌合されるねじ溝８ａ′，９ａ′ とを有する金属製のロータ８，９が設けられた構造である。That is, as shown in FIGS. 5 and 6, a casing 1 having a suction pipe 2 on one side and a discharge pipe 3 on the other side is driven by a driving force of a motor (not shown) to be rotatable. Two rotary shafts 6 and 7 having a drive gear 4 as an electric component and a passive gear 5 meshing with the drive gear 4 on one side are provided, and liquid is sucked and discharged on the outer periphery of the rotary shafts 6 and 7. As described above, the screw threads 8a ', 9a' in which the screw threads 8a, 9a and the screw threads 8a, 9a are fitted to each other with respect to the central axis L of the casing 1 as a boundary in the spiral direction are symmetrical. This is a structure in which metal rotors 8 and 9 having
【０００４】 そしてこのロータ８，９を囲むように前記ケーシング１内には耐磨耗性材料に よって形成した略円筒状のスリーブ１０を嵌着し、さらにこのスリーブ１０のロ ータ収容孔１０ａ内にロータ８，９を回動自在に収容していた。A substantially cylindrical sleeve 10 made of a wear-resistant material is fitted in the casing 1 so as to surround the rotors 8 and 9, and the rotor housing hole 10 a of the sleeve 10 is fitted. The rotors 8 and 9 were rotatably accommodated therein.
【０００５】 ところで、上記従来のポンプにおけるロータ８，９は、特にエピトロコイド曲 線やエピトロコイド曲線と擬アルキメデス曲線との組合せ等によって形成される 複雑な形状の歯形部分としてのねじ山８ａ，９ａとねじ溝８ａ′，９ａ′とが形 成されている。By the way, the rotors 8 and 9 in the above-mentioned conventional pumps are formed by, for example, epitrochoidal curves or a combination of epitrochoidal curves and pseudo-Archimedes curves. And thread grooves 8a 'and 9a' are formed.
【０００６】 そしてスラリーやスラッジを含んだ液体と接触するポンプのロータの耐磨耗性 を向上するために、ロータ８，９を製作するのには例えばステンレス鋼（ＳＵＳ ４４０Ｃ）や高クロム鋳鉄のような母材を切削工具を用いて前述のような歯形形 状に切削加工をして一次加工をし、その後、母材の表面に焼入処理を施こして硬 度を付与している。In order to improve the wear resistance of the rotor of the pump that comes into contact with the liquid containing the slurry or sludge, the rotors 8 and 9 are manufactured by using, for example, stainless steel (SUS 440C) or high chromium cast iron. The base material is cut into a tooth profile as described above with a cutting tool for primary processing, and then the surface of the base material is hardened to give hardness.
【０００７】 またセラミックによってロータ８，９を製作するのには先ず、無機粉末よりな る圧粉体を仮焼成体で一次加工の上、次に本焼成の後に二次加工研削を行うこと によってロータ８，９を形成していた。Further, in order to manufacture the rotors 8 and 9 from ceramics, first, a green compact made of an inorganic powder is subjected to primary processing with a calcination body, and then secondary processing grinding is performed after main firing. The rotors 8 and 9 were formed.
【０００８】[0008]
しかしながら上記従来の構造のスクリューポンプにおいて耐磨耗性を一段と向 上するために、ロータ８，９の全体を超硬材料によって製作する場合にはダイヤ モンドホイールのような高価な刃物を必要とする。しかも超硬材料に加工を施す ものであるので、製作に手間と時間とがかかり、またチップ自体が切削加工の刃 物になるほど高価な材料であり、材料費および製作コストが高価になっていた。 さらに高比重であるので、ロータ８，９のような回転体に使用するのには特に始 動または停止時に慣性を伴うので、正確な立ち上がりや停止に欠け、馴染まない 。 However, in order to further improve the wear resistance in the above-described conventional screw pump, when the rotors 8 and 9 are entirely made of a super hard material, an expensive blade such as a diamond wheel is required. .. Moreover, since it is to process a super hard material, it takes time and time to manufacture, and the material itself is expensive enough to be used as a cutting tool, resulting in high material costs and manufacturing costs. .. Further, since it has a high specific gravity, it is not suitable for use in a rotating body such as the rotors 8 and 9 because it is accompanied by inertia particularly at the time of starting or stopping, and lacks accurate starting and stopping.
【０００９】 またロータ８，９の母材をステンレス鋼（ＳＵＳ４４０Ｃ）高クロム鋳鉄によ って製作する上記従来の方法は、上記超硬材料を使用してロータ８，９を製作す る場合とは異なって製作は容易で安価であるが、母材の表面に単に焼入れ加工を 施すだけであるので、スクリューポンプに使用する場合にはＨＲｃ硬度は５８〜 ６０程度と低く、耐磨耗性に欠ける。Further, the conventional method of manufacturing the base material of the rotors 8 and 9 from stainless steel (SUS440C) high chromium cast iron is different from the case of manufacturing the rotors 8 and 9 using the above-mentioned cemented carbide material. Is easy and cheap to manufacture, but since the surface of the base material is simply hardened, the HRc hardness is as low as 58 to 60 when used in screw pumps, and it has excellent wear resistance. Lack.
【００１０】 さらにセラミックを用いてロータ８，９を製作する方法は、圧粉体の粒径が大 きく、不揃いでロータ８，９が靱性に欠けるので、大径のロータ８，９を製作す るのには不向きであった。Further, in the method of manufacturing the rotors 8 and 9 using ceramics, the rotors 8 and 9 lack the toughness due to the large particle size of the green compact and the rotors 8 and 9 having large diameters are manufactured. It was unsuitable to run.
【００１１】 本考案はかかる点に鑑みてなされたものであり、超硬材料が有する耐磨耗性を 必要最小限度に利用して製作および加工を容易になすとともに充分な所望厚みの 超硬金属焼結体の被覆層にて覆って耐磨耗性を向上し、また材料費および製作費 は安価であり、しかも軽量にしてロータの始動および停止が確実であり、大径の ロータの製作も容易である等、ロータ等の回転体の製作に適したスクリューポン プを提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above points, and makes use of the wear resistance of a superhard material to a necessary minimum to facilitate manufacturing and processing, and at the same time, a superhard metal having a desired thickness. It is covered with a coating layer of a sintered body to improve wear resistance, the material cost and the manufacturing cost are low, and the weight is light to ensure the start and stop of the rotor. It is an object of the present invention to provide a screw pump suitable for manufacturing a rotor such as a rotor because it is easy.
【００１２】[0012]
本考案は上記課題を解決せんが為になされたものであり、一側に吸込管を、他 側に吐出管を有するケーシング内に複数の回転軸を回転自在に設け、流体を吸引 ・吐出可能に嵌合するねじ山とねじ溝とを有するロータを前記回転軸に設けたス クリューポンプにおいて、炭素鋼を母材とするとともに該母材の表面にＷＣ−Ｎ ｉ系の超硬金属焼結体の被覆層により覆うことにより前記ロータを形成するとい う手段を採用した。 The present invention has been made in order to solve the above problems, and a plurality of rotary shafts are rotatably provided in a casing having a suction pipe on one side and a discharge pipe on the other side, and fluid can be sucked and discharged. In a screw pump in which a rotor having a screw thread and a thread groove to be fitted to a rotary shaft is provided on the rotating shaft, carbon steel is used as a base material, and WC-Ni based cemented carbide is sintered on the surface of the base material. A means of forming the rotor by covering with a body coating layer was adopted.
【００１３】[0013]
炭素鋼よりなる母材の表面をＷＣ−Ｎｉ系の超硬金属焼結体の被覆層にて覆う ことによりロータが形成されるので、ロータは耐磨耗性を有し、軽量にして始動 および停止が確実になる。 Since the rotor is formed by covering the surface of the base material made of carbon steel with the coating layer of the WC-Ni-based cemented carbide, the rotor has abrasion resistance, is lightweight, and can be started and Stop will be sure.
【００１４】[0014]
以下、本考案の一実施例を図１乃至図４に従って説明する。 本実施例においてポンプ自体の構造および作用について図５および図６に示す 部分と同様な部分の詳細な説明は重複するので、省略する。また図１乃至図４に おいて図５および図６と同一部分は同一符号で説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. In the present embodiment, the detailed description of the structure and operation of the pump itself, which is similar to that shown in FIGS. 5 and 6, is omitted because it is redundant. Further, in FIGS. 1 to 4, the same parts as those of FIGS.
【００１５】 図４において２０は回転軸６，７の外周に設けたロータ８，９の一番磨耗が発 生し易い前記ねじ山８ａ，９ａと、ねじ溝８ａ′，９ａ′との表面に形成される 超硬金属焼結体よりなる被覆層であり、この被覆層２０は耐磨耗性と耐蝕性とを 有する金属、例えばＷＣ（タングステンカーバイド）粉末とバインダーとしての Ｎｉ粉末とよりなる粉末を焼結した安定で機械的強度が高いＷＣ−Ｎｉ系の超硬 金属焼結体を例えばプラズマ溶射法にて被覆し形成する。In FIG. 4, reference numeral 20 indicates the surfaces of the screw threads 8a and 9a, which are most likely to wear the rotors 8 and 9 provided on the outer circumferences of the rotating shafts 6 and 7, and the screw grooves 8a ′ and 9a ′. The coating layer 20 is a coating layer made of a cemented carbide sintered body, and the coating layer 20 is a powder made of a metal having abrasion resistance and corrosion resistance, for example, WC (tungsten carbide) powder and Ni powder as a binder. Sintered and stable and high mechanical strength WC-Ni-based cemented carbide sintered body is coated and formed by, for example, a plasma spraying method.
【００１６】 このＷＣ−Ｎｉ系の超硬金属焼結体の被覆層２０をロータ８，９の表面に製造 するのには、先ず、略円筒形の炭素鋼よりなる母材の表面にねじ山８ａ，９ａ； ねじ溝８ａ′，９ａ′等を切削して一次加工する。In order to manufacture the coating layer 20 of this WC-Ni-based cemented carbide sintered body on the surfaces of the rotors 8 and 9, first, a screw thread is formed on the surface of a base material made of substantially cylindrical carbon steel. 8a, 9a; The thread grooves 8a ', 9a', etc. are cut and primary processing is performed.
【００１７】 この際、母材に使用される炭素鋼としては、例えば０．４２〜０．４８ｗｔパ ーセント程度の炭素含有量のＳ４５Ｃが使用される。At this time, as the carbon steel used as the base material, for example, S45C having a carbon content of about 0.42 to 0.48 wt% is used.
【００１８】 その後、一次加工済みの炭素鋼の母材を下地処理し、前記粉末、例えばＷＣ粉 末を２０〜５０ｗｔパーセントに対してバインダーとしてのＮｉ粉末が５０〜２ ０ｗｔパーセントを夫々粒度５〜４５ｍμを混合し、これをサーモスプレイにて 前記母材の表面に加熱しながら、高速プラズマ溶射を施す。Then, the base material of the carbon steel which has been subjected to the primary processing is subjected to an undercoating treatment, and the powder, for example, WC powder is 20 to 50 wt% and the Ni powder as a binder is 50 to 20 wt% and the particle size is 5 to 5, respectively. High speed plasma spraying is performed while mixing 45 mμ and heating the surface of the base material by thermospray.
【００１９】 サーモスプレイは、母材を回転させながら、母材の表面に例えばマッハ２〜３ 程度の高速度にてプラズマ溶射することによって溶射層を形成する。この際の溶 射層の厚さは例えば１．５ｍｍ程度の厚みにする。In the thermospray, while the base material is being rotated, plasma spraying is performed on the surface of the base material at a high speed of, for example, Mach 2 to 3 to form a sprayed layer. The thickness of the sprayed layer at this time is, for example, about 1.5 mm.
【００２０】 その後、温度制御された炉内で段階的に加熱して溶融寸前の表面温度１０５０ 〜１１００°Ｃに加熱して再溶融（ヒュージング）することにより、母材と溶射 層との間にＷＣ−Ｎｉ合金の合金層を生成する。After that, by heating stepwise in a temperature-controlled furnace and heating to a surface temperature of about 1050 to 1100 ° C. just before melting and re-melting (fusing), between the base material and the sprayed layer. An alloy layer of WC-Ni alloy is formed on.
【００２１】 この際、温度制御された炉での加熱時間は、溶射層に対して数分単位の加熱時 間によって母材と溶射層との間にＷＣ−Ｎｉ系の合金層を生成すると同時に溶射 層の不純炭化物と気泡や灰分を除き、耐磨耗性と耐蝕性とを有するＷＣ−Ｎｉ系 の超硬金属焼結体よりなる１．５ｍｍ程度の厚い厚さの被覆層２０を母材の表面 に製造する。At this time, the heating time in the temperature-controlled furnace is the same as that for forming the WC-Ni alloy layer between the base material and the sprayed layer by heating the sprayed layer for several minutes. A base material of a coating layer 20 having a thick thickness of about 1.5 mm, which is made of a WC-Ni-based cemented carbide sintered body having abrasion resistance and corrosion resistance except for removing impure carbides, bubbles and ash content of the sprayed layer Manufacturing on the surface of.
【００２２】 そして温度制御された炉にて母材の表面に形成されているＷＣ−Ｎｉ系の超硬 金属焼結体の被覆層２０および該被覆層２０と母材との間に形成されるＷＣ−Ｎ ｉ系の合金層はバインダーとしてのＮｉ中に微粒のＷが均一に拡散した基Ｎｉの 固溶体と、タングステン炭化物が崩壊してできる微細なＷＣとが内部に均一に分 散しているので、耐磨耗性、耐蝕性が高くなり、靱性も高く加工性が容易になり 、機械的強度は増大する。Then, the WC—Ni-based cemented carbide is formed on the surface of the base material in a temperature-controlled furnace, and the coating layer 20 is formed between the coating layer 20 and the base material. In the WC-Ni alloy layer, a solid solution of base Ni in which fine W particles are uniformly dispersed in Ni as a binder and fine WC formed by the collapse of tungsten carbide are uniformly dispersed inside. Therefore, the wear resistance and the corrosion resistance are high, the toughness is high, the workability is easy, and the mechanical strength is increased.
【００２３】 またロータ８，９の母材は、例えば０．４２〜０．４８ｗｔパーセント程度の 炭素含有量のＳ４５Ｃの炭素鋼を使用しているＣ成分とによって母材の表面に形 成されるＷＣ−Ｎｉ系の超硬金属焼結体よりなる被覆層２０は、その内部に均一 にＣ（炭素）が浸炭されて母材および被覆層２０の硬度が高くなり、耐磨耗性と 耐蝕性が向上する。The base material of the rotors 8 and 9 is formed on the surface of the base material by the C component using S45C carbon steel having a carbon content of about 0.42 to 0.48 wt%, for example. The coating layer 20 made of a WC-Ni-based cemented carbide is uniformly carburized with C (carbon) inside to increase the hardness of the base material and the coating layer 20, resulting in wear resistance and corrosion resistance. Is improved.
【００２４】 その上で、長時間（約２０時間）かけて炉内で２５〜２８°Ｃまで除冷して母 材の表面に製造した被覆層２０は、その表面を厚さ１．２ｍｍ（交差±０．１ｍ ｍ程度）までに二次加工として研削加工を施こされることにより、表面仕上げさ れ、図１、図２、図４に示す如くロータ８，９を製造する。Further, the coating layer 20 manufactured on the surface of the base material by slowly cooling to 25 to 28 ° C. in the furnace for a long time (about 20 hours) has a thickness of 1.2 mm ( The surface is finished by performing a grinding process as a secondary process up to an intersection of about ± 0.1 mm), and the rotors 8 and 9 are manufactured as shown in FIGS. 1, 2 and 4.
【００２５】 また被覆層２０は、母材の表面に溶射すべきＷＣ−Ｎｉ系の金属粉の溶射層の 溶射厚みを厚薄を調整したり、粉末の粒度を５〜４５ｍμの範囲で揃えたり、溶 射速度をマッハ１〜２の範囲で調整ることにより、約１〜２ｍｍの範囲での所望 厚みのＷＣ−Ｎｉ系の超硬金属焼結体の被覆層２０を母材の表面に製造できると ともに母材と被覆層２０との間のＷＣ−Ｎｉ系の合金層の厚みも厚薄、調整でき る。In addition, the coating layer 20 is to adjust the thickness of the sprayed layer of the WC-Ni-based metal powder to be sprayed on the surface of the base material, adjust the particle size of the powder in the range of 5 to 45 mμ, By adjusting the spraying speed within the range of Mach 1-2, the coating layer 20 of the WC-Ni based cemented carbide having a desired thickness within the range of about 1-2 mm can be produced on the surface of the base material. At the same time, the thickness of the WC-Ni based alloy layer between the base material and the coating layer 20 can be adjusted to be thick or thin.
【００２６】 しかも温度制御された炉によるヒュージングの所要時間等を長短調整すること によって母材および被覆層２０への浸炭度およびＮｉに対するＷの拡散度を調整 して母材および被覆層２０の硬度、耐磨耗度、靱性度、耐蝕性等を調整すること が可能になる。Moreover, the carburizing degree to the base material and the coating layer 20 and the diffusivity of W with respect to Ni are adjusted by adjusting the length of time required for fusing in a temperature-controlled furnace to adjust the base material and the coating layer 20. It becomes possible to adjust hardness, abrasion resistance, toughness, corrosion resistance, etc.
【００２７】 またＷＣ−Ｎｉ系の超硬金属焼結体を製造する場合の粉末としてＷＣに代わっ てＷ単体、Ｗ2 Ｃ等を使用してもよい。Further, as the powder for producing the WC-Ni based cemented carbide, W alone, W 2 C or the like may be used instead of WC.
【００２８】 またＷＣ−Ｎｉ系の粉末中に、バインダーとしてのＮｉ粉末のほかにその外の 微量の元素、例えば耐蝕性を向上するためにＣｒ粉末を、また靱性をさらに向上 するためにＣｏ粉末を、また硬度をさらに増大し、自溶性と肉盛溶着性とを向上 するためにホウ素粉末やＳｉ粉末を、さらに硬度を向上するために少量のＭｏ粉 末を混入することもできる。In addition to Ni powder as a binder, a trace amount of elements other than Ni powder, such as Cr powder for improving corrosion resistance, and Co powder for further improving toughness, are contained in the WC-Ni-based powder. It is also possible to mix boron powder or Si powder in order to further increase hardness and improve self-melting property and overlay welding property, and to mix a small amount of Mo powder to further improve hardness.
【００２９】 また前記ケーシング１は略水平な基準線Ｈを境に上部ケーシング１Ａと、下部 ケーシング１Ｂとより成る２つ割り構造に形成されて一体に固定される。The casing 1 is formed in a two-part structure including an upper casing 1A and a lower casing 1B with a substantially horizontal reference line H as a boundary, and is integrally fixed.
【００３０】 ２１はホルダ受であり、このホルダ受２１は上部ケーシング１Ａと下部ケーシ ング１との内周面に回転軸６，７の設置方向に設けられている。Reference numeral 21 denotes a holder receiver, which is provided on the inner peripheral surfaces of the upper casing 1 A and the lower casing 1 in the installation direction of the rotary shafts 6, 7.
【００３１】 ２２はスリーブホルダであり、このスリーブホルダ２２は前記上部ケーシング １Ａと下部ケーシング１Ｂとのホルダ受２１内に吸入管２および吐出管３の中央 軸線Ｌを境に左右対称的に２個、着脱自在に嵌合している（図１には左半分の１ 個が表れている）。Reference numeral 22 is a sleeve holder, and two sleeve holders 22 are symmetrically arranged in the holder receiver 21 of the upper casing 1A and the lower casing 1B with the central axis L of the suction pipe 2 and the discharge pipe 3 as a boundary. , Is detachably fitted (the left half is shown in FIG. 1).
【００３２】 図２および図３において前記スリーブホルダ２２は、その外形状が前記上部ケ ーシング１Ａと下部ケーシング１Ｂとのホルダ受２１に接する略円形に形成され 、内周には駆動側の回転軸６と受動側の回転軸７とに設けたロータ８，９を囲む 側面８字状のロータ収容孔２３が設けられている。In FIGS. 2 and 3, the sleeve holder 22 is formed in a substantially circular shape with its outer shape being in contact with the holder receiver 21 of the upper casing 1A and the lower casing 1B. A rotor accommodating hole 23 having an 8-shaped side surface is provided to surround the rotors 8 and 9 provided on the drive shaft 6 and the rotary shaft 7 on the passive side.
【００３３】 ２４はロータ収容孔２３内にボルト２５，２５を対向して螺入することにより 取付けられるインナースリーブであり、このインナースリーブ２４は耐蝕性と耐 磨耗性とを有する材料によって形成される。Reference numeral 24 is an inner sleeve that is attached by screwing bolts 25, 25 into the rotor housing hole 23 so as to face each other. The inner sleeve 24 is made of a material having corrosion resistance and abrasion resistance. ..
【００３４】 本考案の一実施例は以上の構成からなり、モータの駆動力を受動して駆動歯車 ４が回転駆動すると、この駆動歯車４からの回転力を受動して受動歯車５は回転 する。従ってロータ収容孔２３内において、ねじ山８ａ，９ａとねじ溝８ａ′， ９ａ′とが相互に噛合されるように回転自在に収容されているロータ８，９は回 転軸６，７を中心に夫々回転される。One embodiment of the present invention is configured as described above, and when the driving force of the motor is passively driven and the driving gear 4 is rotationally driven, the rotational force from the driving gear 4 is passively driven and the passive gear 5 is rotated. .. Therefore, in the rotor housing hole 23, the rotors 8 and 9 that are rotatably housed so that the screw threads 8a and 9a and the screw grooves 8a 'and 9a' are engaged with each other are centered on the rotation shafts 6 and 7. Are rotated respectively.
【００３５】 そしてスラリーやスラッジ等の固体粒子を含んだ液体は、ロータ８，９が回転 することにより吸込管２からケーシング１内に吸入され、ねじ山８ａ，９ａと、 このねじ山８ａ，９ａが噛合しているねじ溝８ａ′，９ａ′とによりケーシング １内において左右から中心方向に移送され、その後吐出管３からケーシング１の 外部に吐出される点は従来のスクリューポンプと略同様である。The liquid containing solid particles such as slurry and sludge is sucked into the casing 1 from the suction pipe 2 by the rotation of the rotors 8 and 9, and the screw threads 8a and 9a and the screw threads 8a and 9a. Is substantially the same as the conventional screw pump in that it is transferred to the center from the left and right in the casing 1 by the screw grooves 8a 'and 9a' meshed with each other, and then discharged from the discharge pipe 3 to the outside of the casing 1. ..
【００３６】 しかしながら、ねじ山８ａ，９ａと、このねじ山８ａ，９ａが嵌合されるねじ 溝８ａ′，９ａ′とを有するロータ８，９は、例えば０．４２〜０．４８ｗｔパ ーセントの炭素含有量のＳ４５Ｃの炭素鋼よりなる母材の表面にＷＣ−Ｎｉ系の 粉末を高速プラズマ溶射し、その後、この溶射層を温度制御された炉によってヒ ュージングして１０５０〜１１００°Ｃの加熱温度で再溶融することにより、Ｗ Ｃ−Ｎｉ系の合金層を母材と溶射層との間に生成させるとともに溶射層中に含ま れる不純炭化物や気泡や灰分が除かれた厚さ１．５ｍｍもの厚さのＷＣ−Ｎｉ系 の超硬金属焼結体の被覆層２０が母材の表面に製造される。However, the rotors 8 and 9 having the threads 8a and 9a and the thread grooves 8a ′ and 9a ′ into which the threads 8a and 9a are fitted are, for example, 0.42 to 0.48 wt%. High-speed plasma spraying of WC-Ni powder on the surface of the base material made of carbon steel of S45C with carbon content, and then heating this sprayed layer at 1050 to 1100 ° C by fusing in a temperature controlled furnace. By remelting at a temperature, a WC-Ni-based alloy layer is formed between the base material and the sprayed layer, and a thickness of 1.5 mm from which impure carbides, bubbles and ash contained in the sprayed layer are removed. A coating layer 20 of a WC-Ni-based cemented carbide cemented body having a uniform thickness is manufactured on the surface of the base material.
【００３７】 この超硬金属焼結体よりなる被覆層２０には、バインダーとしてのＮｉ基相中 にＷが均一に固溶して析出する微細な粒度の固溶体と、タングステン炭化物が崩 壊してできる微細なＷＣとが均一に分散して微細な粒界面積が増大するのと、ヒ ュージング時において１０５０〜１１００°Ｃの加熱によって溶射層が再溶融さ れて不純炭化物や灰分や気泡が除去されると考えられるので、例えば溶解法によ って形成される従来のＷＣ−Ｎｉ系の合金層からなる被膜層（図には示さない） に比べて硬度が高くなり、耐磨耗性や耐衝撃性が向上されて機械的強度が高くな り、また靱性を有しねじ山８ａ，９ａとねじ溝８ａ′，９ａ′との凹凸があった り、ねじ山８ａ，９ａとねじ溝８ａ′，９ａ′との歯形状がエピトロコイド曲線 や擬アルキメデス曲線等の複雑な曲面に形成されている場合にも加工が容易にな るとともに使用によってヒビ割れを生ぜず、さらには耐蝕性がある。The coating layer 20 made of this cemented carbide is formed by destroying tungsten carbide and a solid solution having a fine grain size in which W is uniformly dissolved in the Ni-based phase as a binder to be precipitated. The fine WC is uniformly dispersed to increase the fine grain boundary area, and the heating layer is remelted by heating at 1050 to 1100 ° C during fusing to remove impure carbides, ash and bubbles. Therefore, the hardness is higher than that of a coating layer (not shown in the figure) made of a conventional WC-Ni alloy layer formed by, for example, a melting method. The impact resistance is improved, the mechanical strength is increased, the toughness is high, and the threads 8a, 9a and the thread grooves 8a ', 9a' are uneven, and the threads 8a, 9a and the thread groove 8a 'are uneven. , 9a 'and the tooth shape are epitrochoidal curves and Processed even if it is formed into a complex curved surface such as Archimedes curve does rise to cracks by easily such Rutotomoni use, yet there is corrosion resistance.
【００３８】 またＳ４５Ｃの如き炭素鋼によって形成される母材と該母材の表面に被覆され るＷＣ−Ｎｉ系の超硬金属焼結体よりなる被覆層２０との間にはバイダーとして のＮｉ基相中にＷやＷＣが均一に分散されたＷＣ−Ｎｉ系の合金層が形成される ので、この合金層を介して母材と被覆層２０とが一体になって馴染む。従って母 材の表面に形成されるＷＣ−Ｎｉ系の超硬金属焼結体よりなる被覆層２０が剥離 するのが防止される。Further, Ni as a binder is provided between the base material formed of carbon steel such as S45C and the coating layer 20 formed on the surface of the base material and made of a WC—Ni-based cemented carbide. Since the WC-Ni alloy layer in which W and WC are uniformly dispersed is formed in the base phase, the base material and the coating layer 20 are integrated and fit together through this alloy layer. Therefore, the coating layer 20 formed on the surface of the base material and made of the WC-Ni based cemented carbide is prevented from peeling off.
【００３９】 またロータ８，９の母材には０．４２〜０．４８ｗｔパーセントの炭素含有量 のＳ４５Ｃの炭素鋼を使用しているのと、温度制御された炉によるフュージング の際に母材としての炭素鋼にはＣが含まれているので、該母材の表面に形成され るＷＣ−Ｎｉ系の超硬金属焼結体よりなる被覆層２０が浸炭され、硬度が高くな る。Further, as the base material of the rotors 8 and 9, S45C carbon steel having a carbon content of 0.42 to 0.48 wt% is used, and the base material is used during fusing in a temperature controlled furnace. Since the carbon steel as described above contains C, the coating layer 20 formed on the surface of the base material and made of a WC-Ni-based cemented carbide metal is carburized to increase the hardness.
【００４０】 また被覆層２０は、母材表面に高速プラズマ溶射法にて溶射する溶射層の溶射 厚みの厚薄を調整したり、ヒュージングの所要時間を長短調整することにより、 母材の表面に製造するＷＣ−Ｎｉ系の超硬金属焼結体よりなる被覆層２０の膜厚 、および母材と被覆層２０との間に形成するＷＣ−Ｎｉ系の合金層の層厚を厚薄 に調整できる。Further, the coating layer 20 is formed on the surface of the base material by adjusting the thickness of the sprayed layer sprayed on the surface of the base material by a high-speed plasma spraying method or by adjusting the length of time required for fusing. The thickness of the coating layer 20 made of the WC-Ni-based cemented carbide sintered body and the thickness of the WC-Ni-based alloy layer formed between the base material and the coating layer 20 can be adjusted thinly. ..
【００４１】 しかもＷＣ−Ｎｉ系の超硬金属焼結体中に含まれる炭素含有量やヒュージング 時の温度制御された炉による加熱時間を長短加減することにより、母材や被覆層 への浸炭度を加減して硬度を調整することができる。Moreover, the carbon content in the WC-Ni based cemented carbide and the heating time in a temperature-controlled furnace at the time of fusing are adjusted to be long or short, thereby carburizing the base material and the coating layer. The hardness can be adjusted by adjusting the degree.
【００４２】 また、好適に輸送される流体としては、高濃度石炭・水スラリー、混炭重油の ほかに、無機物質が懸濁された各種スラリー、例えばインキ、顔料、塗料、建材 のようなスラリーやスラッジを挙げることができる。In addition to high-concentration coal / water slurry and mixed coal heavy oil, various slurries in which inorganic substances are suspended, such as slurries such as inks, pigments, paints, and building materials, are preferably used as fluids to be transported. One example is sludge.
【００４３】 また図４に示す如く、被覆層２０以外のロータ８，９の大部分は、炭素鋼にて 形成されて全体を超硬金属材料にて形成した従来のロータとは異なり、ロータ８ ，９は軽量になる。従ってロータ８，９が回転する時に加わる慣性が小さいので 、ロータ８，９が回転する始動時および停止時におけるロータ８，９の立ち上が りおよび停止は確実になる。Further, as shown in FIG. 4, most of the rotors 8 and 9 other than the coating layer 20 are different from the conventional rotor in which the rotors 8 and 9 are formed of carbon steel and entirely formed of a cemented carbide metal material. , 9 will be lighter. Therefore, since the inertia applied when the rotors 8 and 9 rotate is small, the rotors 8 and 9 are surely started and stopped at the time of starting and stopping when the rotors 8 and 9 rotate.
【００４４】 なお上記実施例においては、超硬金属焼結体の被覆層２０は、ロータ８，９の 母材の全表面を覆っているが、ロータ８，９のねじ山８ａ，９ａとねじ溝８ａ′ ，９ａ′との表面のみを被覆層２０によって覆ってもよい。In the above embodiment, the coating layer 20 of the cemented carbide is covering the entire surface of the base material of the rotors 8 and 9, but the screw threads 8a and 9a of the rotors 8 and 9 and Only the surfaces of the grooves 8a 'and 9a' may be covered with the coating layer 20.
【００４５】 また図に示す上記実施例のポンプでは、ロータ８，９が各回転軸６，７に２個 設けられているが、ロータ８，９の設置個数は輸送されるスラリーやスラッジの 種類、粘度等によって決定され、各回転軸６，７毎に１個、または２個以上の複 数個を使用してもよい。Further, in the pump of the above embodiment shown in the figure, two rotors 8 and 9 are provided on each rotating shaft 6 and 7, but the number of rotors 8 and 9 to be installed depends on the type of slurry or sludge to be transported. It is determined by the viscosity, etc., and one or two or more compounds may be used for each of the rotating shafts 6, 7.
【００４６】[0046]
上述のように本考案は、耐磨耗性を有するＷＣ−Ｎｉ系の超硬金属焼結体より なる被覆層を必要最小限度に利用して炭素鋼を母材として形成したロータの表面 を覆うようになしたので、ロータの製作および加工を容易にでき、また材料費お よび製作費が安価であり、しかもロータは軽量にして回転時の慣性を小さくでき 、その始動および停止が確実であるとともに大径のロータの回転体の製作に適す る。 As described above, according to the present invention, the surface of the rotor formed by using carbon steel as the base material is covered by using the coating layer made of the WC-Ni type cemented carbide having wear resistance to the minimum necessary amount. As a result, the rotor can be easily manufactured and processed, the material cost and the manufacturing cost are low, and the rotor can be made lightweight to reduce the inertia during rotation, and it can be started and stopped reliably. Together with this, it is suitable for the production of rotors with large diameter rotors.
【図１】本考案のスクリューポンプの一実施例を示す半
断正面図である。FIG. 1 is a front view of a screw pump according to an embodiment of the present invention.
【図２】図１の半断側面図である。FIG. 2 is a semi-sectional side view of FIG.
【図３】図１のイ−イ断面図である。3 is a cross-sectional view taken along the line YY of FIG.
【図４】本実施例に使用するロータの半断側面図であ
る。FIG. 4 is a half sectional side view of a rotor used in this embodiment.
【図５】従来のスクリューポンプを正面側から見た断面
図である。FIG. 5 is a sectional view of a conventional screw pump as viewed from the front side.
【図６】従来のスクリューポンプを示す半断側面図であ
る。FIG. 6 is a semi-sectional side view showing a conventional screw pump.
１ ケーシング １Ａ 上部ケーシング １Ｂ 下部ケーシング ２ 吸入管 ３ 吐出管 ４ 駆動歯車 ５ 受動歯車 ６ 回転軸 ８ ロータ ９ ロータ ８ａ ねじ山 ９ａ ねじ山 ８ａ′ ねじ溝 ９ａ′ ねじ溝 ２０ 被覆層 1 casing 1A upper casing 1B lower casing 2 suction pipe 3 discharge pipe 4 driving gear 5 passive gear 6 rotary shaft 8 rotor 9 rotor 8a screw thread 9a screw thread 8a 'screw groove 9a' screw groove 20 coating layer
─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成３年１１月１８日[Submission date] November 18, 1991
【手続補正１】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing
【補正対象項目名】図４[Name of item to be corrected] Fig. 4
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【図４】 [Figure 4]
Claims (1)
ケーシング内に複数の回転軸を回転自在に設け、流体を
吸引・吐出可能に嵌合するねじ山とねじ溝とを有するロ
ータを前記回転軸に設けたスクリューポンプにおいて、
炭素鋼を母材として用いるとともに該母材の表面をＷＣ
−Ｎｉ系の超硬金属焼結体の被覆層にて覆うことにより
ロータを形成することを特徴とするスクリューポンプ。1. A plurality of rotating shafts are rotatably provided in a casing having a suction pipe on one side and a discharge pipe on the other side, and have a screw thread and a screw groove for fitting a fluid so that the fluid can be sucked and discharged. In a screw pump having a rotor provided on the rotary shaft,
Carbon steel is used as the base material and the surface of the base material is WC
A screw pump, characterized in that the rotor is formed by covering with a coating layer of a Ni-based cemented carbide sintered body.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7838091U JPH0530481U (en) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | Screen pump |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7838091U JPH0530481U (en) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | Screen pump |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0530481U true JPH0530481U (en) | 1993-04-23 |
Family
ID=13660413
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7838091U Pending JPH0530481U (en) | 1991-09-27 | 1991-09-27 | Screen pump |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0530481U (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60103170A (en) * | 1983-10-18 | 1985-06-07 | ユニオン・カーバイド・コーポレーシヨン | Abrasion resistant coating and manufacture |
| JPS60178018A (en) * | 1984-01-26 | 1985-09-12 | クレツクストラル | Multi-rope composite sleeve for treater with plurality of screw |
-
1991
- 1991-09-27 JP JP7838091U patent/JPH0530481U/en active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60103170A (en) * | 1983-10-18 | 1985-06-07 | ユニオン・カーバイド・コーポレーシヨン | Abrasion resistant coating and manufacture |
| JPS60178018A (en) * | 1984-01-26 | 1985-09-12 | クレツクストラル | Multi-rope composite sleeve for treater with plurality of screw |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19970114 |