JPS63272993A - Canned motor pump - Google Patents
Canned motor pumpInfo
- Publication number
- JPS63272993A JPS63272993A JP10477387A JP10477387A JPS63272993A JP S63272993 A JPS63272993 A JP S63272993A JP 10477387 A JP10477387 A JP 10477387A JP 10477387 A JP10477387 A JP 10477387A JP S63272993 A JPS63272993 A JP S63272993A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- impeller
- thrust
- bearing
- dynamic pressure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 24
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 7
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 2
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 description 2
- 240000000489 Agave utahensis Species 0.000 description 1
- 229920004943 Delrin® Polymers 0.000 description 1
- 240000001973 Ficus microcarpa Species 0.000 description 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 1
- 238000005219 brazing Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 239000012809 cooling fluid Substances 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 239000003915 liquefied petroleum gas Substances 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】 Ｃ産業上の利用分野〕 本発明はキャンドモータポンプに関するものである。[Detailed description of the invention] C Industrial application field] The present invention relates to a canned motor pump.
第９図は特公昭４９−３８６４１号公報に示された従来
のキャンドモータポンプの一例の断面図である。FIG. 9 is a sectional view of an example of a conventional canned motor pump disclosed in Japanese Patent Publication No. 49-38641.
図において、モータのロータ１及びステータ２はステン
レス製のロータキャン３２、ステータキャン３３によっ
て被覆されて鉄心、コイル、二次導体が搬送液と接触し
ない構造となっている。In the figure, the rotor 1 and stator 2 of the motor are covered with a rotor can 32 and a stator can 33 made of stainless steel, so that the iron core, coil, and secondary conductor do not come into contact with the conveyed liquid.
モータの主軸３の先端にインペラー４がネジ止めされイ
ンペラー４とロータ１との中間及びロータｌ側の末端に
おいて主軸３はラジアル軸受５．６によって回転可能に
支承され、さらに、ポンプの回転時によって生ずる軸ス
ラストはロータ１の両側のスラスト軸受７によって支承
されている。An impeller 4 is screwed to the tip of the main shaft 3 of the motor, and the main shaft 3 is rotatably supported by a radial bearing 5.6 between the impeller 4 and the rotor 1 and at the end on the rotor I side. The resulting axial thrust is supported by thrust bearings 7 on both sides of the rotor 1.
ポンプの吐出口８からモータの末端に接続された導通パ
イプ９によって搬送液が吐出口側からモータの末端側に
流入し、さらにインペラー４の背面に流出するのでこの
型式のポンプにおいては自液即ち搬送液によって軸受部
の潤滑とモータの冷却がなされ、そして搬送液は完全に
外気から遮断された状態で取扱われる。The conveyed liquid flows from the discharge port side to the end side of the motor through the conduction pipe 9 connected from the discharge port 8 of the pump to the end of the motor, and further flows out to the back of the impeller 4. The carrier liquid lubricates the bearing and cools the motor, and the carrier liquid is handled in a state completely isolated from the outside air.
（発明が解決すべき問題点）
キャンドモータポンプは搬送液が食料品、薬品、有毒液
、ＬＰＧ 、超純水などのように夕［気と接触すること
が望ましくない場合において採用されている。(Problems to be Solved by the Invention) Canned motor pumps are employed in cases where it is undesirable for the conveyed liquid to come into contact with air, such as food products, medicines, toxic liquids, LPG, and ultrapure water.
従って、全体の構造も一般のポンプに比べて密閉構造と
なり細部に亘る分解・点検ができないものが多い、 こ
の種のポンプの場合、正規の運転をしている限りケーシ
ングｌＯ、インペラー４、モータのロータ１及びステー
タ２に由来する故障は少なく、軸受の摩耗による故障が
大半を占めている。Therefore, compared to general pumps, the overall structure is often sealed and cannot be disassembled or inspected in detail.In the case of this type of pump, as long as it is operated normally, the casing lO, impeller 4, and motor There are few failures originating from the rotor 1 and stator 2, and most failures are due to bearing wear.
搬送液を外部へ漏洩しなければ良いと云う目的のためで
あれば軸受部の摩耗は単にポンプの寿命が短いというだ
けのことであるが、食料品や薬品或いは超純水を搬送す
る場合にあっては、軸受の摩耗は搬送液を汚染すること
になり望ましいことではない。If the purpose is to prevent the conveyed liquid from leaking outside, wear of the bearing simply shortens the life of the pump, but when conveying food, medicine, or ultrapure water, In this case, wear of the bearings may contaminate the conveyed liquid, which is not desirable.
又、キャンドモータポンプを採用する理由を考慮すれば
、単に軸受部の修理であったとしても、分解・組立をく
り返し行うことは望ましいことではない。このような現
状に鑑み本発明は、耐久性に優れたキャンドモータポン
プを提供せんとするものであり、さらに、本発明は実質
的に搬送液を汚染することのないキャンドモータポンプ
を提供せんとするものであり、また、本発明においては
軸受部の局所的な発熱を防止して、搬送液の熱的劣化を
未然に防ぐキャンドモータポンプを提供せんとするもの
である。Furthermore, considering the reason for adopting a canned motor pump, it is not desirable to repeatedly disassemble and assemble the pump, even if the bearing is simply repaired. In view of the current situation, the present invention aims to provide a canned motor pump with excellent durability, and furthermore, the present invention aims to provide a canned motor pump that does not substantially contaminate the conveyed liquid. Further, the present invention aims to provide a canned motor pump that prevents local heat generation in the bearing portion and prevents thermal deterioration of the conveyed liquid.
Ｃ問題点の解決すべき手段〕
本発明はモータのロータ軸の一端にインペラを備え、ポ
ンプの搬送液自身によってモータの冷却と軸受の潤滑と
を行うキャンドモータポンプにおいて、
前記ロータ軸を、ロータと前記インペラとの間、及び前
記ロータの反インペラ側において支承するスパイラル溝
動圧ラジアル軸受と、
前記ロータと前記インペラとの間において、前記ロータ
軸に固定され、軸直角の、互に対向するセラミックスの
一対の回転側スラスト受け面を有する回転側スラスト支
承板と、
該一対の回転側スラスト受け面の間に配備され、両面に
セラミックスの固定側スラスト受け面を有する固定側ス
ラスト支承板とを備え、
対面する回転側スラスト受け面と固定側スラスト受け面
の何れか一方に動圧発生用のスパイラル溝が形成されて
、互に逆向きのスラストを支承するスパイラル動圧スラ
スト軸受が二組形成されていることを特徴とするキャン
ドモータポンプである。Means to Solve Problem C] The present invention provides a canned motor pump that is provided with an impeller at one end of the rotor shaft of the motor, and cools the motor and lubricates the bearings using the pump's conveyed liquid itself. and the impeller, and a spiral groove hydrodynamic radial bearing supported on the opposite side of the rotor to the impeller; and between the rotor and the impeller, the bearings are fixed to the rotor shaft, are perpendicular to the axis, and are opposed to each other. A rotating side thrust support plate having a pair of rotating side thrust receiving surfaces made of ceramic; and a stationary side thrust supporting plate disposed between the pair of rotating side thrust receiving surfaces and having fixed side thrust receiving surfaces made of ceramics on both sides. A spiral groove for generating dynamic pressure is formed on either the facing rotating side thrust receiving surface or stationary side thrust receiving surface, forming two sets of spiral dynamic pressure thrust bearings that support thrust in opposite directions. This is a canned motor pump characterized by:
本発明のキャンドモータポンプにおいては、ロータ及び
インペラからなる回転体がセラミックス焼結体からなる
スパイラルグループ軸受によって支承されているため、
モータが回転すると極めて短い時間の間に流体膜が形成
され、回転体は固体接触することなく回転を継続する。In the canned motor pump of the present invention, the rotating body consisting of the rotor and the impeller is supported by a spiral group bearing made of a ceramic sintered body.
When the motor rotates, a fluid film is formed in an extremely short period of time, and the rotating body continues to rotate without solid contact.
また、モータへの電源の投入によってステータ及びロー
タの温度が上昇し熱膨張が生じた場合、スラスト軸受が
ロータとインペラとの間に設けられまたロータの反イン
ペラ側はラジアル軸受により支承されているので熱膨張
差には自由に対応できる構造となっている。In addition, when power is applied to the motor, the temperature of the stator and rotor rises and thermal expansion occurs, so a thrust bearing is installed between the rotor and the impeller, and the side of the rotor opposite to the impeller is supported by a radial bearing. Therefore, it has a structure that can freely respond to differences in thermal expansion.
第１図は本発明の実施例に係るキャンドモータポンプの
断面図である。FIG. 1 is a sectional view of a canned motor pump according to an embodiment of the present invention.
第１図において、モータのロータ１とステータ２とはそ
れぞれステンレス鋼板によって被覆され搬送液が汚染し
ないようになっている。インペラー４とロータ１との間
に固定側スラスト支承板としてのスラスト軸受１１とラ
ジアル軸受１２とが設けられ、ロータ１の反インペラー
側の末端側にもラジアル軸受１３が設けられている。In FIG. 1, the rotor 1 and stator 2 of the motor are each covered with stainless steel plates to prevent contamination of the conveyed liquid. A thrust bearing 11 as a stationary thrust support plate and a radial bearing 12 are provided between the impeller 4 and the rotor 1, and a radial bearing 13 is also provided on the end side of the rotor 1 on the side opposite to the impeller.
この軸受１１．１２．１３はいづれもセラミックス焼結
体に動圧発生用の溝を形成してなるスパイラル溝動圧軸
受の一部を形成し、モータが回転した場合、回転体は固
体接触することなく、動圧により支承される。ポンプの
吐出口８の流路の図示しない位置に導通パイプ（図示せ
ず）の接続部があり、モータのエンドケーシング１４に
形成されたネジ穴１５との間が連通されている。These bearings 11, 12, and 13 all form part of a spiral groove dynamic pressure bearing, which is a ceramic sintered body with grooves for generating dynamic pressure, and when the motor rotates, the rotating body comes into solid contact. It is supported by dynamic pressure without any stress. A connecting portion of a conductive pipe (not shown) is located at a position (not shown) in the flow path of the discharge port 8 of the pump, and communicates with a screw hole 15 formed in the end casing 14 of the motor.
従ってポンプの回転により吐出圧が上昇し、搬送液は吐
出口８から導出されると共にモータの内部に流入し、末
端のラジアル軸受１３、ロータｌ、ステータ２、スラス
ト軸受１１及びラジアル軸受１２を通過して再び、ポン
プのケーシング１０の内部に循環され、軸受の潤滑及７
びモータの冷却が行われる。Therefore, the discharge pressure increases as the pump rotates, and the conveyed liquid is led out from the discharge port 8 and flows into the motor, passing through the radial bearing 13 at the end, the rotor l, the stator 2, the thrust bearing 11, and the radial bearing 12. It is again circulated inside the pump casing 10 to lubricate the bearings and
cooling of the motor.
次に、本発明に特徴的な軸受の構造について述べる。図
において用いられている軸受１１．１２．１３は全て硬
質のセラミックス焼結体の表面に動圧発生用のスパイラ
ル溝を形成したものを用いている。Next, the structure of the bearing that is characteristic of the present invention will be described. The bearings 11, 12, and 13 used in the figures are all made of hard ceramic sintered bodies with spiral grooves for generating dynamic pressure formed on the surface.
ラジアル軸受１２．１３について述べれば、主軸３に焼
バメされたセラミックス製の軸スリーブ１６．１７の表
面を平滑な円筒面に仕上げ、その表面にショツトブラス
トによりて、スパイラル溝としてヘリングボーン状の動
圧発生溝を形成し他方、固定側にも内面を平滑に仕上げ
た円筒状のセラミックス製の軸受１２．１３を備えてい
る。Regarding the radial bearing 12.13, the surface of the shaft sleeve 16.17 made of ceramics that is shrink-fitted to the main shaft 3 is finished into a smooth cylindrical surface, and the surface is shot-blasted to create a herringbone-like movement as a spiral groove. A cylindrical ceramic bearing 12, 13 with a pressure generating groove and a smooth inner surface is provided on the stationary side.
従って、主軸３が回転すると軸受１２．１３と軸スリー
ブ１６．１７との間には搬送液の流体膜が形成され、回
転体は固体接触することなく回転する。Therefore, when the main shaft 3 rotates, a fluid film of the carrier liquid is formed between the bearing 12.13 and the shaft sleeve 16.17, and the rotating body rotates without solid contact.
第２図はロータｌの末端側に設けられたスラスト軸受１
３の拡大断面図である。Figure 2 shows the thrust bearing 1 installed at the end of the rotor l.
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of No. 3.
セラミックス焼結体からなる軸受１３の内周面は平滑な
円筒形状に仕上げられ、他方、軸スリーブ１７も平滑な
円筒面に仕上げられたものにｌＯμ−程度の動圧発生用
の溝１Ｂがショツトブラストによって形成されている。The inner circumferential surface of the bearing 13 made of a ceramic sintered body is finished into a smooth cylindrical shape, and the shaft sleeve 17 is also finished into a smooth cylindrical surface with a groove 1B for generating dynamic pressure of about 10μ-. Formed by blasting.
軸スリーブ１７の外径は軸受１３の内径よりも２０〜５
０μｍ小さな寸法となっており、軸受１３に対して軸受
方向に移動できるようになっている。即ち、モータへの
電源の投入によりロータ１とステータ２とが温度差が生
じても実質的な障害を受けないようにされている。The outer diameter of the shaft sleeve 17 is 20 to 5 mm larger than the inner diameter of the bearing 13.
It is 0 μm smaller in size and can move in the bearing direction relative to the bearing 13. That is, even if a temperature difference occurs between the rotor 1 and the stator 2 when power is applied to the motor, there will be no substantial trouble.
なお、ロータ１とインペラー４との間に設けられたラジ
アル軸受１２についても全く同様であり、熱膨張やスラ
スト荷重の方向の変化があったとしても主軸３が適宜軸
方向へ移動できるようになっている。The same applies to the radial bearing 12 provided between the rotor 1 and the impeller 4, so that the main shaft 3 can move appropriately in the axial direction even if there is a change in the direction of thermal expansion or thrust load. ing.
さらに、スラスト軸受１１について述べる。Furthermore, the thrust bearing 11 will be described.
２１２３は、ロータ１とインペラ４との間において、ロ
ータ軸である主軸ｌに固定され、軸直角の、互に対向す
る回転側スラスト受け面を有する回転側スラスト支承板
としてのセラミックス焼結体の回転円板であり、この一
対の回転円板２１．２３の間に、両面に固定側スラスト
受け面を有する固定側スラスト支承板としてのセラミッ
クス焼結体のスラスト軸受１１が配備されスラスト軸受
が形成されている。2123 is a ceramic sintered body fixed to the main shaft l, which is the rotor shaft, between the rotor 1 and the impeller 4, and serving as a rotating side thrust support plate having mutually opposing rotating side thrust receiving surfaces perpendicular to the axis. A thrust bearing 11 made of a ceramic sintered body as a fixed side thrust support plate having fixed side thrust receiving surfaces on both sides is arranged between the pair of rotating disks 21 and 23 to form a thrust bearing. has been done.
本実施例においてはスラスト軸受１１の両面に動圧発生
用のスパイラル溝が設けられており、回転円板２１．２
３によりスパイラル溝動圧スラスト軸受を形成している
。In this embodiment, spiral grooves for generating dynamic pressure are provided on both sides of the thrust bearing 11, and the rotating disk 21.2 is provided with spiral grooves for generating dynamic pressure.
3 forms a spiral groove dynamic pressure thrust bearing.
主軸３に固定された軸スリーブを兼ねた背面板１９に対
し、デルリンプラスチックの如き弾性体２０を介し′て
セラミックス焼結体からなる回転円板２１を備え、回転
円板２１をスラスト軸受１１との間でスラスト荷重を支
承する。また、反対方向からのスラスト荷重を支えるた
めにスペーサーリング２２を介して所定寸法に位置決め
されたセラミックス焼結体の回転円板２３を金属製の背
面板２４にて押圧固定している。従って、ポンプの起動
時に生ずるインペラー４からロータｌへ向うスラスト荷
重に対しては固定側のスラスト軸受１１と回転円板２３
との間の流体膜によって対抗するようにしである。A rotating disk 21 made of a ceramic sintered body is provided with an elastic body 20 such as Delrin plastic interposed between a back plate 19 that also serves as a shaft sleeve fixed to the main shaft 3, and the rotating disk 21 is connected to the thrust bearing 11. The thrust load is supported between the Further, in order to support a thrust load from the opposite direction, a rotating disk 23 made of a ceramic sintered body positioned at a predetermined dimension via a spacer ring 22 is pressed and fixed by a metal back plate 24. Therefore, against the thrust load from the impeller 4 toward the rotor l that occurs when the pump is started, the thrust bearing 11 on the fixed side and the rotating disk 23
It is opposed by a fluid film between the two.
第３図は、スラスト軸受１１のインペラ側の表面の動圧
発生用の溝の模様を示したものであり、図示されない外
周部分がポンプの背板２５と、アダプターリング２６に
よって固定された硬質のセラミックス焼結体からなるス
ラスト軸受１１の表面２７は平滑な平面にスパイラル状
の動圧発生用溝２８が多数形成されたものであり、溝２
８の深さはおよそ３〜５０μｍ程度であり、搬送液の粘
性に応じて好適な溝深さが決定される。２点鎖線２３は
回転円板２３の外周縁の位置を示し、矢印２７は回転円
板２３（即ち主軸３）の回転方向を示す。スラスト軸受
の中央は軸が貫通するための開口部となっている。FIG. 3 shows the pattern of the grooves for generating dynamic pressure on the impeller side surface of the thrust bearing 11. The surface 27 of the thrust bearing 11 made of a ceramic sintered body is a smooth plane in which a large number of spiral dynamic pressure generating grooves 28 are formed.
The depth of groove 8 is about 3 to 50 μm, and the suitable groove depth is determined depending on the viscosity of the conveyed liquid. A two-dot chain line 23 indicates the position of the outer peripheral edge of the rotating disk 23, and an arrow 27 indicates the rotation direction of the rotating disk 23 (namely, the main shaft 3). The center of the thrust bearing is an opening through which the shaft passes.
ポンプが回転し、スラストにより、例えばスラスト軸受
１１と回転円板２３とが接近すると動圧発生用溝２８の
作用によって中央の流体が外周方向へ流れ、さらに動圧
発生用溝の外周端はランド２９となっているために、ス
ラスト軸受１１と回転円板２３との間に圧力が発生し、
回転体は固体接触することなく回転する。When the pump rotates and the thrust bearing 11 and rotating disk 23 approach each other due to thrust, the fluid in the center flows toward the outer periphery due to the action of the dynamic pressure generating groove 28, and the outer peripheral end of the dynamic pressure generating groove 28 becomes a land. 29, pressure is generated between the thrust bearing 11 and the rotating disk 23,
A rotating body rotates without solid contact.
第１図の実施例においてはスラスト軸受１１のロータ１
側の面も第３図の如（動圧発生用の溝が形成されている
のでスラスト力の方向がロータ１からインペラー４へ向
う方向となった時においても、そのスラスト力を流体膜
によって支えるものである。従って、ポンプが運転され
ている間はスラスト軸受け実質的に固体接触することな
く回転体を支えることができる。In the embodiment of FIG. 1, the rotor 1 of the thrust bearing 11
As shown in Figure 3, the side surface is also formed with grooves for generating dynamic pressure, so even when the direction of the thrust force is from the rotor 1 to the impeller 4, the thrust force is supported by the fluid film. Therefore, while the pump is in operation, the thrust bearing can support the rotating body substantially without solid contact.
スパイラル溝動圧スラスト軸受を構成する各部分の構造
について述べれば、第１図に示す如く、主軸３に嵌装さ
れた背面板１９の外周には、弾性体２０、回転円板２１
、弾性体２０′、スペーサリング２２、弾性体２０゛′
、回転円板２３、弾性体２０が重ねられて配備されてい
る。３４はキー道３５に拘束されたキーであり、背面板
１９の円周部のインペラ側の端に設けられた切り欠き（
図示せず）に嵌太し、かつ背面板２４の内周に設けられ
たキー溝（図示せず）に嵌入して、背面板１９．２４に
トルクを伝え、これらを主軸３と一体に回転せしめるよ
うになっている。背面板１９は軸スリーブ１６、インペ
ラ４を介して、背面板２４はキー３４、軸スリーブ１６
、インペラ４を介して主軸３に対し軸方向に固定されて
いる。Regarding the structure of each part constituting the spiral groove dynamic pressure thrust bearing, as shown in FIG.
, elastic body 20', spacer ring 22, elastic body 20''
, a rotating disk 23, and an elastic body 20 are arranged in a stacked manner. 34 is a key restrained by a keyway 35, and a notch (
(not shown) and into a key groove (not shown) provided on the inner periphery of the back plate 24 to transmit torque to the back plate 19 and 24 and rotate them together with the main shaft 3. It's supposed to be forced. The back plate 19 is connected to the shaft sleeve 16 and the impeller 4, and the back plate 24 is connected to the key 34 and the shaft sleeve 16.
, are axially fixed to the main shaft 3 via an impeller 4.
回転円板２１及び２３はセラミックス焼結体であるので
、背面Ｆｉ１”９．２４からのトルクを受けるのに内周
にキー溝を用いると、亀裂を生じやすいので、これを避
けるために第４図に示す如く、間に挟んだ弾性体２０を
利用してトルクを伝えるようにする。Since the rotating disks 21 and 23 are ceramic sintered bodies, if a keyway is used on the inner periphery to receive torque from the rear surface Fi1"9.24, cracks are likely to occur. To avoid this, the fourth As shown in the figure, torque is transmitted using the elastic body 20 sandwiched between them.
即ち、弾性体２０には第６図に示す突起３６を両面に設
け、弾性体２０を挟む背面板１９、回転円板２１の面に
は、突起３６が嵌入する凹部３７及び３８を設け、第８
図の如く嵌合してトルクを伝達する０回転円板２３も同
様な構成であり、このようにして回転円板１’９．２３
は主軸３と一体に回転する。なお、これらの凹凸関係は
逆でもよい。That is, the elastic body 20 is provided with protrusions 36 shown in FIG. 8
As shown in the figure, the 0-rotation disk 23 that fits and transmits torque has a similar configuration, and in this way, the rotation disk 1'9.23
rotates together with the main shaft 3. Note that these unevenness relationships may be reversed.
弾性体２０は、その弾性変形により背面板１９．２４、
回転板２１２３及びスラスト軸受１１の製作誤差、組立
誤差を緩和し、スラスト軸受面の動作を円滑にする作用
があるが、そのほかに、上述の如く構成することにより
、セラミックス焼結体の回転円板２１．２３に対し、応
力集中の起こりにくい形状により組み合わせることがで
き、また、弾性変形により衝撃を緩和しセラミックスの
亀裂発生、破壊を防止することができる。Due to the elastic deformation of the elastic body 20, the back plate 19.24,
This has the effect of alleviating manufacturing errors and assembly errors of the rotating plate 2123 and the thrust bearing 11, and smoothing the operation of the thrust bearing surface. In contrast to 21 and 23, it is possible to combine them in a shape that makes it difficult for stress concentration to occur, and elastic deformation can reduce impact and prevent cracking and destruction of ceramics.
硬質のセラミックス焼結体として好ましいものはＳｉＣ
焼結体、Ａ Ｉ ！ｏｓ焼結体、ＳｉＪ＜焼結体などの
ものである。これらの材料を用いてスラスト軸受或いは
ラジアル軸受を構成する場合先ず互いに摺擦を行う面を
平滑な平面或いは所定形状の円筒面とし、次いでランド
部分に相当する場所を樹脂で被い、ショツトブラストを
行うことによって所望の動圧発生用溝を形成する。The preferred hard ceramic sintered body is SiC.
Sintered body, AI! These include os sintered bodies, SiJ<sintered bodies, etc. When constructing a thrust bearing or a radial bearing using these materials, the surfaces that rub against each other are first made into smooth planes or cylindrical surfaces of a predetermined shape, and then the areas corresponding to the lands are covered with resin and shot blasted. By doing so, desired grooves for generating dynamic pressure are formed.
搬送液の粘度にもよるが、水を例にとると、スラスト軸
受１１及びこれと対向する回転円板２１．２３０面ば面
全体のうねりが１μ履以下であることが望ましく、その
最大表面粗さもランド（平滑面）において０．３μｍ以
下であることが望ましい。Although it depends on the viscosity of the conveyed liquid, taking water as an example, it is desirable that the waviness of the entire thrust bearing 11 and the opposing rotating disk 21, 230 surface is 1 μm or less, and its maximum surface roughness is It is also desirable that the land (smooth surface) has a thickness of 0.3 μm or less.
第２図め実施例において、動圧発生用の溝２８はスラス
ト軸受１１に形成されているが、回転円板２１．２３の
面に形成しても良く、その場合スラスト軸受の両面は平
滑面となり、動圧発生用のＩｌ＃２８は形成してよい。In the embodiment shown in Figure 2, the groove 28 for generating dynamic pressure is formed on the thrust bearing 11, but it may also be formed on the surface of the rotating disk 21, 23, in which case both surfaces of the thrust bearing are smooth surfaces. Therefore, Il#28 for generating dynamic pressure may be formed.
またスパイラル溝に沿って外周側から中央に向って流体
が流入するようなスパイラル模様も用いることができ、
全く同様の作用効果を奏することが可能である。A spiral pattern can also be used in which the fluid flows from the outer circumference toward the center along the spiral groove.
It is possible to achieve exactly the same effects.
主軸３が回転するとき、スラスト軸受１１の両面の流体
の流れが、一方は中心に向かう流れ、他方が外周に向か
う流れとなるようにスパイラル溝の向きを選べば、スパ
イラル溝動圧スラスト軸受を流れが円滑に貫流し、潤滑
作用、動圧発生作用の増大のほか、流量増大による各部
の冷却作用の増大がはかれる。If the directions of the spiral grooves are selected so that when the main shaft 3 rotates, the flow of fluid on both sides of the thrust bearing 11 is toward the center on one side and toward the outer periphery on the other side, a spiral groove dynamic pressure thrust bearing can be formed. Flow flows through the tube smoothly, increasing the lubrication effect and dynamic pressure generation effect, as well as increasing the cooling effect of each part due to the increased flow rate.
ラジアル軸受１２．１３においても、軸スリーブ１６．
１７外周を平滑にして、ラジアル軸受１２．１３内面゛
にヘリングボーン溝を設けてもよい。Also in the radial bearing 12.13, the shaft sleeve 16.
The outer circumference of 17 may be made smooth, and herringbone grooves may be provided on the inner surface of radial bearing 12 and 13.
ヘリングボーン溝をラジアル軸受１２．１３或いは軸ス
リーブ１６．１７の何れの側に設ける場合でも、軸方向
に対して流れの方向性を持たせるように左右非対称とす
れば、冷却用としての流体の流れの向きを選ぶことがで
きる０例えば流れをラジアル軸受１３→ロータ１、ステ
ータ２→スラスト軸受１１−ラジアル軸受１２−インペ
ラ４の向き、或いはステータ２とスラスト軸受１１との
間に流体導出口を設けて、ラジアル軸受１３−ロータ１
、ステータ２−導出口なる流路及びインペラ４背面→ラ
ジアル軸受１２→スラスト軸受１１−導出口なる流路を
並列に設け、ラジアル軸受１２、スラスト軸受１１に、
ロータ１、ステータ２を通った高温の流体を通さず、低
温の流体を通すようにしてもよい。No matter which side of the radial bearing 12.13 or the shaft sleeve 16.17 the herringbone groove is provided, if it is made asymmetrical so that the flow has directionality with respect to the axial direction, the cooling fluid can be The direction of the flow can be selected. For example, the direction of the flow can be changed from radial bearing 13 to rotor 1, stator 2 to thrust bearing 11 - radial bearing 12 - impeller 4, or by creating a fluid outlet between stator 2 and thrust bearing 11. Provided with a radial bearing 13 - rotor 1
, a flow path from the stator 2 to the outlet and a flow path from the back side of the impeller 4 to the radial bearing 12 to the thrust bearing 11 to the outlet are provided in parallel, and the radial bearing 12 and the thrust bearing 11 have
The high temperature fluid that has passed through the rotor 1 and the stator 2 may not be passed through, but the low temperature fluid may be allowed to pass therethrough.
スラスト軸受１１はセラミックス一体ではなく、金属製
の円板の両面にセラミックス板を接着剤、ロー付けなど
で固定して形成してもよい。The thrust bearing 11 is not made of ceramic integrally, but may be formed by fixing ceramic plates to both sides of a metal disk using an adhesive, brazing, or the like.
スラスト軸受１１は、ラジアル軸受１２とインペラ４と
の間に配備してもよい。The thrust bearing 11 may be arranged between the radial bearing 12 and the impeller 4.
なお、ラジアル軸受１３に設けられた貫通孔３８、スラ
スト軸受１１及び背板２５に形成された貫通孔３０，３
１は搬送液がモータ内部を循環する流路であり、モータ
の冷却のために必要な液の流量を確保するためのもので
ある。Note that the through holes 38 provided in the radial bearing 13, the through holes 30 and 3 formed in the thrust bearing 11 and the back plate 25
Reference numeral 1 denotes a flow path through which the carrier liquid circulates inside the motor, and is used to ensure the flow rate of the liquid necessary for cooling the motor.
本発明のキャンドモータポンプは、モータのロータとイ
ンペラーとの間にセラミックス焼結体を用いたスパイラ
ル溝動圧スラスト軸受及びラジアル軸受を備え該ロータ
の反インペラ側の主軸にも同様にセラミックス焼結体を
用いたスパイラル溝動圧ラジアル軸受を備えているもの
であるから、ポンプが回転している限りは回転体が流体
膜によって支承されてい為、従って軸受部のロスは極め
て小さいばかりでなく、実質的に損傷することがないの
でへ従来必要とされた♀ヤントモータポンプの軸受部分
の修理が不要となり、さらに、軸受部分は固体摺動がな
いので発熱が極めて少なく、搬送液力ｊ加熱によって変
質されやすいものであっても安定して輸送することがで
き、さらに固体摺動がないのでポンプ自体から摩耗粉を
発生して搬送液を汚染することがな（、さらに、モータ
の熱、膨張があってもスラスト軸受を中心として両方向
に逃げることができる構造であるため広範囲の温度条件
下で使用することができ、実用上極めて有用である。The canned motor pump of the present invention includes a spiral groove dynamic pressure thrust bearing and a radial bearing using a ceramic sintered body between the motor rotor and the impeller, and the main shaft of the rotor on the side opposite to the impeller is also made of ceramic sintered body. Since it is equipped with a spiral groove dynamic pressure radial bearing using a body, as long as the pump is rotating, the rotating body is supported by the fluid film, so the loss in the bearing part is not only extremely small, but also Since there is virtually no damage, there is no need to repair the bearing part of the Yant motor pump, which was required in the past.Furthermore, since the bearing part does not have solid sliding, it generates very little heat, and the pump is heated by the power of the conveyed liquid. Even materials that are susceptible to deterioration can be transported stably, and since there is no solid sliding, the pump itself does not generate abrasion particles that contaminate the conveyed liquid (in addition, there is no possibility of contaminating the conveyed liquid due to the heat and expansion of the motor). Since the structure allows air to escape in both directions around the thrust bearing, it can be used under a wide range of temperature conditions, making it extremely useful in practice.
第１図は本発明の実施例の縦断面図、第２図はスパイラ
ル溝動圧ラジアル軸受の縦断面図、第３図はスラスト軸
受のスパイラル溝の平面図、第４図は回転円板付近の縦
断面図、第５．６．７．８図は、それぞれ第４図の１１
■、■、■線の断面図、第９図は従来例の縦断面図であ
る。
１・・・・・・ロータ、２・・・・・・ステータ、３・
・・・・・主軸、４・・・・・・インペラー、５・・・
・・・ラジアル軸受、６・・・・・・ラジアル軸受、７
・・・・・・スラスト軸受、８・・・・・・吐出口、９
・・・・・・導通パイプ、１０・・・・・・ケーシング
、１１・・・・・・スラスト軸受、１２・・・・・・ラ
ジアル軸受、１３・・・・・・ラジアル軸受、１４・・
・・・・エンドケーシング、１５・・・・・・ネジ穴、
１６・・・・・・軸スリーブ、１７・・・・・・軸スリ
ーブ、１８・・・・・・溝、１９・・・・・・背面板、
２０・・・・・・弾性体、２１・・・・・・回転円板、
２２・・・・・・スペーサーリング、２３・・・・・・
回転円板、２４・・・・・・背面板、２５・・・・・・
背板、２６・・・・・・アダプターリング、２７・・・
・・・回転方向、２８・・・・・・動圧発生溝、２９・
・・・・・ランド、３０・・・・・・貫通孔、３１・・
・・・・貫通孔、３２・・・・・・ロータキャン、３３
・・・・・・ステータキャン、３４・・・・・・キー、
３５・・・・・・キー道、３６・・・・・・突起、３７
・・・・・・凹部３８・・・・・・貫通孔。
特許出願人 株式会社 荏原製作所代理人 弁理
士 薬 師 稔代理人 弁理士
依 １）孝 次 部代理人 弁理士 高 木
正 行第９図Fig. 1 is a longitudinal sectional view of an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a longitudinal sectional view of a spiral groove dynamic pressure radial bearing, Fig. 3 is a plan view of the spiral groove of a thrust bearing, and Fig. 4 is a vicinity of the rotating disk. 5.6.7.8 are the longitudinal cross-sectional views of FIG. 4 and 11 of FIG.
9 is a longitudinal sectional view of the conventional example. 1... Rotor, 2... Stator, 3...
...Main shaft, 4...Impeller, 5...
... Radial bearing, 6 ... Radial bearing, 7
...Thrust bearing, 8...Discharge port, 9
...Conduction pipe, 10...Casing, 11...Thrust bearing, 12...Radial bearing, 13...Radial bearing, 14.・
...End casing, 15...Screw hole,
16...Shaft sleeve, 17...Shaft sleeve, 18...Groove, 19...Back plate,
20...Elastic body, 21...Rotating disk,
22... Spacer ring, 23...
Rotating disc, 24... Rear plate, 25...
Back plate, 26...adapter ring, 27...
...Rotation direction, 28...Dynamic pressure generation groove, 29.
...Land, 30...Through hole, 31...
...Through hole, 32...Rotor can, 33
...Stator can, 34...Key,
35...Key path, 36...Protrusion, 37
... Recessed portion 38 ... Through hole. Patent applicant Ebara Corporation Agent Patent attorney Pharmacist Minoru Agent Patent attorney
1) Takatsugu Department Agent Patent Attorney Masayuki Takagi Figure 9
Claims (1)
プの搬送液自身によってモータの冷却と軸受の潤滑とを
行うキャンドモータポンプにおいて、前記ロータ軸を、
ロータと前記インペラとの間、及び前記ロータの反イン
ペラ側において支承するスパイラル溝動圧ラジアル軸受
と、 前記ロータと前記インペラとの間において、前記ロータ
軸に固定され、軸直角の、互に対向するセラミックスの
一対の回転側スラスト受け面を有する回転側スラスト支
承板と、 該一対の回転側スラスト受け面の間に配備され、両面に
セラミックスの固定側スラスト受け面を有する固定側ス
ラスト支承板とを備え、 対面する回転側スラスト受け面と固定側スラスト受け面
の何れか一方に動圧発生用のスパイラル溝が形成されて
、互に逆向きのスラストを支承するスパイラル動圧スラ
スト軸受が二組形成されていることを特徴とするキャン
ドモータポンプ。(1) In a canned motor pump that is equipped with an impeller at one end of the rotor shaft of the motor and cools the motor and lubricates the bearings using the pump's conveyed liquid itself, the rotor shaft is
spiral groove dynamic pressure radial bearings supported between the rotor and the impeller and on the opposite side of the rotor; and between the rotor and the impeller, fixed to the rotor shaft and facing each other at right angles to the axis. a rotating side thrust support plate having a pair of rotating side thrust receiving surfaces made of ceramic; A spiral groove for generating dynamic pressure is formed on either the opposing rotating side thrust receiving surface or stationary side thrust receiving surface, and two sets of spiral dynamic pressure thrust bearings support thrust in opposite directions. A canned motor pump characterized by:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10477387A JPS63272993A (en) | 1987-04-30 | 1987-04-30 | Canned motor pump |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10477387A JPS63272993A (en) | 1987-04-30 | 1987-04-30 | Canned motor pump |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63272993A true JPS63272993A (en) | 1988-11-10 |
Family
ID=14389799
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10477387A Pending JPS63272993A (en) | 1987-04-30 | 1987-04-30 | Canned motor pump |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63272993A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008215307A (en) * | 2007-03-07 | 2008-09-18 | Ikutoku Gakuen | Integral type motor pump |
| CN104179693A (en) * | 2014-07-16 | 2014-12-03 | 苏州泰格动力机器有限公司 | Magnetic drive pump |
| JP2016166555A (en) * | 2015-03-09 | 2016-09-15 | 株式会社デンソー | Blower |
| CN110296089A (en) * | 2018-03-23 | 2019-10-01 | Jcbe日本合同会社 | Turbo-compressor and the refrigerator for using the turbo-compressor |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6026814A (en) * | 1983-07-25 | 1985-02-09 | Ebara Corp | Thrust bearing |
-
1987
- 1987-04-30 JP JP10477387A patent/JPS63272993A/en active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6026814A (en) * | 1983-07-25 | 1985-02-09 | Ebara Corp | Thrust bearing |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008215307A (en) * | 2007-03-07 | 2008-09-18 | Ikutoku Gakuen | Integral type motor pump |
| CN104179693A (en) * | 2014-07-16 | 2014-12-03 | 苏州泰格动力机器有限公司 | Magnetic drive pump |
| JP2016166555A (en) * | 2015-03-09 | 2016-09-15 | 株式会社デンソー | Blower |
| CN110296089A (en) * | 2018-03-23 | 2019-10-01 | Jcbe日本合同会社 | Turbo-compressor and the refrigerator for using the turbo-compressor |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TW464742B (en) | Rotary joint for alternating media | |
| US4722661A (en) | Magnetic-drive centrifugal pump | |
| US3147013A (en) | Dry gas seal | |
| US2942555A (en) | Combination pump and motor | |
| CA2098019C (en) | Floating self-centering turbine impeller | |
| US5639096A (en) | Oil film cooled face seal | |
| US3806135A (en) | Cooling seal | |
| US20090174149A1 (en) | Mechanical seal device | |
| US20120257998A1 (en) | Runner with integral impellor pump | |
| US5083909A (en) | Seawater hydraulic vane type pump | |
| US10859164B2 (en) | Double mechanical seal, a stationary slide ring thereof and a pump housing in a centrifugal pump | |
| JP2019173845A (en) | Shaft coupling and rotating device comprising shaft coupling | |
| JPS63272993A (en) | Canned motor pump | |
| JPS63277888A (en) | Vertical type canned motor pump | |
| JP2000354349A (en) | Motor | |
| JPH09292034A (en) | Mechanical seal | |
| US9163458B2 (en) | Rock bit having a flexible metal faced seal | |
| JPS63277887A (en) | Canned motor pump | |
| WO2017202346A1 (en) | Positioning and seal assembly and rotating system, fluid machine and rotating device using same | |
| US2491670A (en) | Rotary pump | |
| JP2004263706A (en) | Bearing unit and rotation driving device having the same | |
| Lai | Development of High Pressure–Velocity Contacting Plain Face Seals for Sealing Water | |
| JPS63295893A (en) | Centrifugal pump | |
| JPS62288719A (en) | Dynamic pressure thrust bearing | |
| EP0032433A1 (en) | Means for cooling positive clearance radial face seals |