JPS62203987A

JPS62203987A - ベ−ンポンプ

Info

Publication number: JPS62203987A
Application number: JP61075400A
Authority: JP
Inventors: 劉　金欽; 李　壮雲; 陸　祥生; 伍　漢義; 曽　雙喜; 王　焉
Original assignee: KACHIYUU KOUGAKUIN
Current assignee: KACHIYUU KOUGAKUIN
Priority date: 1985-04-01
Filing date: 1986-04-01
Publication date: 1987-09-08
Also published as: JPH0361037B2; CN85200887U; US4722652A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は液体用ベーンポンプに係り、特にベーン充填性
を補うためにベーンの下部を加圧するようにしたベーン
ポンプに関する。

（従来の技術）一般の液体用ベーンポンプにおける、容積効率は中位の
粘度１７〜３８Ｃ３ｔ５Ｑ°Ｃの液体を使用した場合、
８０〜９０％と高い値を示す。しかしながら、５ｃｓｔ
５Ｑ℃以下のような低粘度液体を使用した例では、容積
効率は３０〜５０％も低下することが報告されている（
圧ｈ　６３　ｋ（Ｉｆ　／ｃｉ。

吐出しｆｆ１１０〜３２ｄ／ｒ　）。

これらは例えばＨＷＢＦ型ベーンポンプにおいて、低粘
［ｉ、’１ｃｓｔの液体（水９５％、添加物５％）を使
用した報告書、゛デザインニュース”ｖｏｌ、３７．　
ＮＱＩ　２．１９８１年６月２２日の高純度水用改良型
ベーンポンプおよび°゛スベリービッカースｌ−Ｉ　Ｗ
　Ｂ　Ｆ会議録　第５回”　１９７９年１１月２９日の
？：１純度水用ベーンおよび歯車ポンプにおいて示され
ている。

最高の容積効率をもつ、米国スベリ−ビッカース社のＦ
６シリーズＨＷＢＦ型ベーンポンプにおいては大容量の
吐出しｆｆｉ　（３８−１２０ｄ／ｒ　）の特徴により
８２〜８５％（作動圧７Ｑｋｇｆ／ｃａｆ＞の容積効率
を達している。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、このＦ６シリーズのベーンポンプは低粘
度液体にしか使用できず、中程度の粘度の液体には使用
できないという難点がある。

このポンプにおいて、中程度の粘度の液体を使用した場
合には、ベーンはカムリングからはずれるため、容積効
率は大きく低下し、連続運転ができなくなる。

さらにこのポンプの入口部の負圧を防止するため、ポン
プフレームにはりザーバーが必要となり、このリヂーバ
ーの底部をポンプ入口部より１．５〜２．０ｍ、高い位
置に配置することが必要となる。

このようにして、機器の費用は増大するとともにより広
いスペースが必要となる等の不具合がある。

一方、中程度の粘度の液体を使用して負圧になった場合
、もしリザーバーを配置しなければ、ポンプの内部要素
を交換しなければならなくなる。

この内部要素はポンプ価格の７０〜８０％を占める高価
なものであるとともに、構造が複雑となるので製作が極
めて難しくなる。米国スベリ−ビッカース社のＥＰ−１
０１−７５８−Ａのベーンポンプ（出願日１９８２年９
月１日、公開日１９８４年３月７日、）もまた上述した
欠点を有している。

更に、従来のベーンポンプはベーンの下部圧力を運転中
に調整できないという難点があり、これによりベーンの
先端部が摩耗し、特に扇形の入口領域に大ぎな摩耗が生
じ、ポンプの全体の寿命を短縮するという問題があった
。

上記目的を達成づるために、本発明は、ポンプの内部翌
素を交換することなしで多様の粘度の液体を扱うことが
できるともにポンプの全効率および容積効率を向上づる
ことができるようにした液体用のベーンポンプを提供す
るものである。

さらに本発明によればベーンの下部の人口部における圧
力を容易に試験することができるとともに運転中いかな
る時でも調整ができ、このことによりベーンの先端部と
、カムリングの内側面との間の干渉を最小とすることが
できる。このようにしてこれらを連通することによりポ
ンプの効率とともに寿命を増加させることができる。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するためのｆ段）上記目的を達成するために、本発明は、入口部および出
口部に配置されたベーンの下側を連通する通路を備え、
この通路（」駆動軸ｄ３　Ｊ：び吐出室の周囲にそれぞ
れ連通され、この吐出室は補助弁を介して駆動軸の周囲
に連結されている。

以上の構成により、ベーンの下部が入口圧力がゼロ以外
の運転中において追加のポンプとして作用することによ
りベーンポンプの容積効率および全効率を増大すること
ができる。

一方、このベーン下部の圧力はベーンの先端部とカムリ
ングの内側面とが連通されている間は、これらによる干
渉が最小となるよう、補助バルブで制御できるようにさ
れ、ベーン下部の圧力はマノメータで検出される。

本発明によるこれらの目的や効果は、発明の詳細な説明
、特許請求の範囲および添付図面により明白となる。

（実施例）以下本発明によるベーンポンプの一実施例を第１図おに
び第２図を参照して説明する。

図において本発明ににるベーンポン１はマノメータ１と
、補助バルブ２と、エンドギャップ８と、サイドプレー
トつと、カムリング１０と、ベーン１１と、ロータ１２
と、圧力側り゛イドプレート１５と、ハウジング１７と
、駆動軸１８と、軸シール装置１９と、吸込通路１４と
、吐出通路５と、高圧通路４と低圧通路３とを備えてい
る。

このポンプ内には第１間隙１６、第２間隙６および第３
間隙７が設けられている。

第１間隙１６は、駆動軸１８と圧力側号イドプレート１
５との間に形成され、第２間隙６は、駆動ｌＮ１１８の
スプラインとロータ１２のスプラインｉｒ４との間に形
成され、さらに第３間隙７は駆動軸１８とサイドプレー
ト９どの間に形成されている。

これらの３つの間隙１６．６．７は相互に連通されてい
るが３つの間隙の全てが入口室に連通されているわけで
はない。

前記間隙の少なくとも１つはいんげん立状の吸込口１３
に連通しており、この吸込口１３は前記圧力側サイドプ
レー１−１５およびり゛イドプレート９の端面の扇形の
吸込領域内に配置されている。

また、これらの吸込口１３は、前記圧力側サイドプレー
ト１５または前記サイドプレート９内に形成された少な
くとも２つの吸込通路１４と連通している。さらに前記
のいんげん立状の吸込口１３はベーン１１の上端面と連
通できるようになっている。

一方、いんげん立状の吐出口２２は扇形の吐出口領域内
に配置され、ベーン１１の下端面側に連通されるととも
に、少なくとも２つの吐出通路５を介して吐出室へ連通
されている。

前記ハウジング１７は少なくとも１つの高圧通路４およ
び低圧通路３とを備え、それらは互いに補助バルブ２を
介して連通状態にある。

上記補助バルブ２の入口は前記高圧通路４を介して吐出
室と連絡される一方、補助パル１２の出口Ｃ，Ｌ前記低
圧通路３を介して前記間隙１（３，６゜７に連絡されて
おり、この低圧通路３にはマノメータ１が接続されてい
る。

前記補助バルブ２は可変絞り弁と、この可変絞り弁に対
して並列に配置された２位置切替弁とで構成されている
。この流量弁は可変式流量制御ｕｌｌ弁、比例制御弁、
電動制御弁のいずれかであってもよい。また、流Ｎ１弁
は油圧式、成域式、電磁式、・市気油圧式のいずれによ
って制御可能なものでも良い。前記軸シール装置１９は
耐摩耗性および耐圧性のレールである。

前記補助バルブ２おにびマノメータ１は図示を省略した
制御２１１１ｒＡに装着されており、入口バイブ２０お
にび出口バイブ２１を介して前記ハウジング１７に接続
されるか又はハウジング１７へ直接装着される。

運転中、ベーン１１の下方部分は、前記駆動軸１８の軸
方向にリークする流体を吸込んで吐出室内に流体を押し
込み追加のポンプとして作用する。

しかして、ベーンがポンプ作用を停止している間、前記
漏洩流体が利用されることになり、ポンプの容積効率は
大幅に増大することになる。

ベーン１１の先端面が吸込領域における前記カムリング
の内側面と接触を保持するＪ：うに、それらの相互干渉
を最小にしたので、ベーンポンプの容積効率を増加する
ことができるとともに全効率および寿命を増加ざＶるこ
とができる。

吐出室からの少量の加圧流体は、高圧通路４→入ロバイ
ブ２０→補助バルブ２→出ロバイブ２１→低圧通路３→
第１間隙１６→吸込通路１４を順次流れ、扇形の吸込領
域におけるベーン１１の下部へ流入する。これによりい
んげん立状の吸込口１３は、所定のベーン下部圧力を保
持することができ、この圧力は、マノメータ１でチェッ
クすることができるとともに補助バルブ２で調節できる
。

一般にベーンの下部圧力は約３ｋＯｆ／ｃｍである。

吐出通路５の大ぎさおよび前記吐出口２２．１−ｊよび
吸込口１３の配置角度を変化さけることにより、前記ベ
ーン１１の先端面を前記カムリング１０の内側面に接触
保持することができ、扇形の吐出領域におけるそれらの
干渉を最小に保持することができる。

それについて前記のポンプの効率や寿命を増大すること
になる。

〔発明の効果〕

本発明によるベーンポンプは１〜３８　ｃｓｔ（５０℃
）のような多様の粘度の使用が可能であり、常時、高い
容積効率および全効率を達成することができる。

例えば、ＨＷＢＦを使用した場合の実験によれば、使用
圧カフ０ｋＣＪｆ／ｃＭ、容積変化１０〜３２ｄ／ｒの
状態において容積効率は８５〜９２％に達しており、機
械効率は同一容積変化において従来のベーンポンプに比
べて顕著な変化はみられない。

入口圧力は負圧であるので、すＩＪ’−バーを所定の高
さに持１５上げることはされていないが、＋１費用を増
加させないで前記ＩＩ２！ｉに技術的変更をすることは
容易なことである。

同一負荷において、本発明によるベーンポンプを使用し
た場合、伝達経路におけるパワー損失は７５〜８５％減
少し、使用圧力は５〜１０ｋｇｆ／ｃｄ減少し逃し弁に
Ｊ３けるパワー損失は５〜１０％減少する。

放熱損失が非常に少なくなるので、すＩｆ−バは小さく
できるとともに冷Ｎ１システムは不要となる。

ベーンポンプに使用する液体は、四季を通じて変更する
必要がないので、液体の費用は３０〜４０％減少できる
。

マノメータ１および補助バルブ２を装備したため、運転
中、入口部の扇形領域におけるベーンの下部圧力は、容
易にチェックできるとともにいっでら調整できる。

本発明のベーンポンプによれば、入口部が負圧でも、り
督アーバー底面を高くすることなくまた内部要素を交換
゛りることなく運転が可能である。

前記の構造は単純ならのであり、必ずしも難しい製作精
度を必要としないので、安価に製作づることが容易であ
る。

前記補助バルブ２およびマノメータ１はポンプ装置の制
御盤に搭載されるので、操作が商用である。

ポンプ毎に補助バルブ２を設ける代りに、ポンプシステ
ム全体の共用の補助バルブ２が設けられている。

本発明によるベーンポンプは、特に静圧軸受、静圧ガイ
ド軌道、流体１ナ一ボ機構、低粘度使用におけるＨＷＢ
Ｆ流体伝達システム等に使用されるのに適するとともに
、従来の流体伝達システムにも適しＣいる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例によるベーンポンプを示した
縦断面図、第２図は第１図のＢ−Ｂ線に沿った１祈面図
である。１・・・マノメータ、２・・・補助バルブ、３・・・低
圧通路、４・・・高圧通路、５・・・吐出通路、６・・
・第２間隙、７・・・第３間隙、８・・・エンドキャッ
プ、９・・・サイドプレート、１０・・・カムリング、
１１・・・ベーン、１２・・・ロータ、１３・・・吸込
口、１４・・・吸込通路、１５・・・圧力側ナイドブレ
ー１・、１６・・・第１間隙、１７・・・ハウジング、
１８・・・駆動軸、１９・・・軸シール裂開。図面の浄書（内容に変更なし） −Ａｌｌｒ　１Ｆｒ＆？手続　ン市　正　書　（方式）％式％１、事件の表示ベーンポンプ３、補正をする者事件との関係　　特許出願人華　　中　　工　　学　　院４、代理人昭和６１年６月４日（発送日　昭和６１年６月２４日）３、補正の対象願用の特許出願人の欄、委任状、法人証明フ１、証明書
、図面７、補正の内容

Claims

【特許請求の範囲】１、エンドキャップ（８）、サイドプレート（９）、カ
ムリング（１０）、ベーン（１１）、ロータ（１２）、
圧力側サイドプレート（１５）、ハウジング（１７）、
駆動軸（１８）および軸シール装置（１９）を備え、前
記駆動軸（１８）と前記圧力側サイドプレート（１５）
との間に第１の間隙（１６）が形成され、前記駆動軸（
１８）はロータ（１２）に対してスプライン結合され、
前記駆動軸（１８）と前記ロータ（１２）との間には第
２の間隙（６）が形成され、さらに前記駆動軸（１８）
と前記サイドプレート（９）との間に第３の間隙（７）
が形成され、前記第１、第２および第３の間隙（１６）
、（６）、（７）は互いに連通され、さらに前記圧力側
サイドプレート（１５）および前記サイドプレート（９
）の扇形状の吐出領域には、ベーンの下側面と連通する
２つの吐出口が設けられたベーンポンプにおいて；前記
圧力側サイドプレート（１５）またはサイドプレート（
９）には、少なくとも２つの吐出通路（５）が設けられ
、前記扇形の吐出領域における吐出口（２２）は前記吐
出通路（５）を介して吐出室と連通しており、さらに前
記圧力側サイドプレート（１５）およびサイドプレート
（９）は少なくとも２個の吸込口（１３）および吸込通
路（１４）が設けられ、前記吸込口（１３）はベーンの
下面の扇形の吸込領域と連通し、かつ吸込通路（１４）
を通じて前記間隙（１６）、（６）、（７）の少なくと
も１つと連通し、これらの間隙は入口室に連通しておら
ず、さらに、前記ポンプのハウジング（１７）内には、
少なくとも１つの高圧通路（４）および低圧通路（３）
が設けられ、前記低圧通路（３）は前記間隙（１６）、
（６）、（７）と連通するとともに前記高圧通路（４）
は吐出室に連通しており、さらに、前記高圧通路（４）
には、補助バルブ（２）の入口側が連結される一方、前
記低圧通路（３）には、補助バルブ２の出口側とマノメ
ータ（１）か連結されていることを特徴とするベーンポ
ンプ。２、前記補助バルブ（２）は可変絞り弁と、この可変絞
り弁に並列に配置された２位置切替弁とからなりこの切
替弁は低圧時のみ開弁するようにしたことを特徴とする
特許請求の範囲第１項に記載のベーンポンプ。３、前記補助バルブは、流量弁であることを特徴とする
特許請求の範囲第１項に記載のベーンポンプ。４、前記流量弁は可変式絞り弁を含んでいることを特徴
とする特許請求の範囲第２項または第３項のいずれかに
記載のベーンポンプ。５、前記流量弁は、比例制御式の流量弁であることを特
徴とする特許請求の範囲第２項または第３項のいずれに
記載のベーンポンプ。６、前記流量弁は、サーボモータで駆動される流量弁で
あることを特徴とする特許請求の範囲第２項または第３
項のいずれかに記載のベーンポンプ。７、前記軸シール装置（１９）は耐摩耗性および耐圧性
のシールであることを特徴とする、特許請求の範囲第１
項に記載のベーンポンプ。