JPS63277888A - たて型キャンドモ−タポンプ - Google Patents
たて型キャンドモ−タポンプInfo
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- JPS63277888A JPS63277888A JP11073887A JP11073887A JPS63277888A JP S63277888 A JPS63277888 A JP S63277888A JP 11073887 A JP11073887 A JP 11073887A JP 11073887 A JP11073887 A JP 11073887A JP S63277888 A JPS63277888 A JP S63277888A
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C17/00—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement
- F16C17/04—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only
- F16C17/045—Sliding-contact bearings for exclusively rotary movement for axial load only with grooves in the bearing surface to generate hydrodynamic pressure, e.g. spiral groove thrust bearings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
- F16C33/02—Parts of sliding-contact bearings
- F16C33/04—Brasses; Bushes; Linings
- F16C33/06—Sliding surface mainly made of metal
- F16C33/10—Construction relative to lubrication
- F16C33/1025—Construction relative to lubrication with liquid, e.g. oil, as lubricant
- F16C33/106—Details of distribution or circulation inside the bearings, e.g. details of the bearing surfaces to affect flow or pressure of the liquid
- F16C33/107—Grooves for generating pressure
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔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。
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。
のキャンドモータポンプの一例の断面図である。
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。
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。
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1例の末端に
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lの両側のスラスト軸受7によって支承
されている。
ンペラー4とロータ1との中間及びロータ1例の末端に
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lの両側のスラスト軸受7によって支承
されている。
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。
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。
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外気と接触すること
が望ましくない場合において採用されている。
液、LPG 、超純水などのように外気と接触すること
が望ましくない場合において採用されている。
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10、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。
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10、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。
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或いは加
熱劣化することになり望ましいことではない。
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或いは加
熱劣化することになり望ましいことではない。
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。
、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。
また、たで型キャンドモータポンプにおいては特にスラ
スト軸受に荷重がかかり、摩耗による支障が多かった。
スト軸受に荷重がかかり、摩耗による支障が多かった。
このような現状に鑑み本発明は、耐久性に優れたたて型
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た
て型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たて型キャンドモ
ータポンプを提供せんとするものである。
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た
て型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たて型キャンドモ
ータポンプを提供せんとするものである。
本発明は、たて型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、下方に向いたセラミックスの回転側
スラスト受け面を有する回転側スラスト支承板と、該回
転側スラスト受け面に対向して配備され、上面にセラミ
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
側スラスト受け面との何れか一方に、動圧発生用のスパ
イラル溝が形成されて、下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形成され、前記固定側スラ
スト支承板の内周面と前記ロータ軸との間に形成された
スパイラル溝動圧ラジアル軸受と、前記ロータ軸の反イ
ンペラ側の軸端に形成されたスパイラル溝動圧軸受とを
備えたことを特徴とする、たて型キャンドモータポンプ
である。
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、下方に向いたセラミックスの回転側
スラスト受け面を有する回転側スラスト支承板と、該回
転側スラスト受け面に対向して配備され、上面にセラミ
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
側スラスト受け面との何れか一方に、動圧発生用のスパ
イラル溝が形成されて、下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形成され、前記固定側スラ
スト支承板の内周面と前記ロータ軸との間に形成された
スパイラル溝動圧ラジアル軸受と、前記ロータ軸の反イ
ンペラ側の軸端に形成されたスパイラル溝動圧軸受とを
備えたことを特徴とする、たて型キャンドモータポンプ
である。
(作 用〕
本発明のたて型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
らなるスパイラル溝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、回転体は特に荷重がかかるスラスト軸受において
も、固体接触することなく安定、円滑な回転を継続する
。
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
らなるスパイラル溝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、回転体は特に荷重がかかるスラスト軸受において
も、固体接触することなく安定、円滑な回転を継続する
。
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I?j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。
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I?j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。
第1図は本発明の実施例に係るたて型キャンドモータポ
ンプの断面図である。
ンプの断面図である。
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であるロータキャン32とステー
タキャン33と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が設けら
れている。スラスト軸受11の内周面はラジアル軸受I
2を形成しており、さらに、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。
れぞれステンレス鋼板であるロータキャン32とステー
タキャン33と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が設けら
れている。スラスト軸受11の内周面はラジアル軸受I
2を形成しており、さらに、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。
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。
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。
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1、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lOの内部に循環され、軸受の潤滑及び
モータの冷却が行われる。
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1、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lOの内部に循環され、軸受の潤滑及び
モータの冷却が行われる。
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たスパイラル溝動圧軸受の
一部を形成している。
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たスパイラル溝動圧軸受の
一部を形成している。
ラジアル軸受13について述べれば、主軸3に焼バメ或
いはナンドなどにより固定されたセラミックス製の軸ス
リーブ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って、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13を
備えている。
いはナンドなどにより固定されたセラミックス製の軸ス
リーブ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って、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13を
備えている。
従って、主軸3が回転すると軸受13と軸スリーブ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。
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。
第2図はロータ1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。
3の拡大断面図である。
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10μm程度の深さの動圧
発生用のスパイラル溝としてのへリングボーン状の溝1
8がショツトブラストによって形成されている。軸スリ
ーブ17の外径は軸受13の内径よりも20〜50μm
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。
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10μm程度の深さの動圧
発生用のスパイラル溝としてのへリングボーン状の溝1
8がショツトブラストによって形成されている。軸スリ
ーブ17の外径は軸受13の内径よりも20〜50μm
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。
さらに、スラスト軸受11について述べる。
21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1に固定され、軸直角の、下方に向いた回転
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、この回転円板
21に対向して上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硬質のセラミックス焼結体
のスラスト軸受11がアダプターリング26に対し背板
25により固定されて配備されスラスト軸受が形成され
ている。
である主軸1に固定され、軸直角の、下方に向いた回転
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、この回転円板
21に対向して上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硬質のセラミックス焼結体
のスラスト軸受11がアダプターリング26に対し背板
25により固定されて配備されスラスト軸受が形成され
ている。
本実施例においてはスラスト軸受11の上面に動圧発生
用のスパイラル溝が設けられており、このスラスト軸受
11と回転円板21とによりスパイラル溝動圧スラスト
軸受を形成している。
用のスパイラル溝が設けられており、このスラスト軸受
11と回転円板21とによりスパイラル溝動圧スラスト
軸受を形成している。
スラスト軸受11の下面に対向して主軸3に固定されて
、回転側スラスト支承板として回転円板23が設けられ
ている。ポンプの起動時には、一時的に上向きのスラス
トを生ずるが、このスラスト軸受11の下面と回転円板
23の上面とで形成されるスラスト軸受により、この一
時的な上向きのスラストを受ける。スラスト軸受11の
下面には動圧発生用のスパイラル溝を設けてもよい。こ
の上向きのスラストは小さく、また短時間であるので、
図示の如く上段の回転円板21より小径となしてスラス
ト受け面積を小さくしてもよい。また、動圧発生用のス
パイラル溝を設けずに、簡単な潤滑液用溝を設けるか、
平面のままでもよい。
、回転側スラスト支承板として回転円板23が設けられ
ている。ポンプの起動時には、一時的に上向きのスラス
トを生ずるが、このスラスト軸受11の下面と回転円板
23の上面とで形成されるスラスト軸受により、この一
時的な上向きのスラストを受ける。スラスト軸受11の
下面には動圧発生用のスパイラル溝を設けてもよい。こ
の上向きのスラストは小さく、また短時間であるので、
図示の如く上段の回転円板21より小径となしてスラス
ト受け面積を小さくしてもよい。また、動圧発生用のス
パイラル溝を設けずに、簡単な潤滑液用溝を設けるか、
平面のままでもよい。
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とスラスト軸受11との間で、自重及び定常運転
時に生ずるロータIからインペラー4の方に向かう流体
的な力による下向きの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軸スリーブ
16、弾性体20′、20″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小径の回転円板23が金
属製の背面板24にて押圧固定されている。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1へ向う
上向きの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。
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とスラスト軸受11との間で、自重及び定常運転
時に生ずるロータIからインペラー4の方に向かう流体
的な力による下向きの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軸スリーブ
16、弾性体20′、20″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小径の回転円板23が金
属製の背面板24にて押圧固定されている。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1へ向う
上向きの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。
第3図は、スラスト軸受11のローフ例の表面の動圧発
生用の溝の模様を示したもので、スラスト軸受11の表
面には平滑な平面にスパイラル状の動圧発生用′a28
が多数形成されている。29はランドで、溝28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21は回転円板
21の外周縁の位Tを示し、2点鎖線26はアダプター
リング26の内周縁の位置を示す、溝28の外端は2点
鎖線21と26との間に開放されている。矢印27は回
転円板23(即ち主軸3)の回転方向を示す。
生用の溝の模様を示したもので、スラスト軸受11の表
面には平滑な平面にスパイラル状の動圧発生用′a28
が多数形成されている。29はランドで、溝28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21は回転円板
21の外周縁の位Tを示し、2点鎖線26はアダプター
リング26の内周縁の位置を示す、溝28の外端は2点
鎖線21と26との間に開放されている。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。
ている。
ポンプが起動し、最初に生ずる上向きのスラストは、ス
ラスト軸受11の下面と回転円板23の上面とで形成さ
れるスラスト軸受で受ける。定常運転になると自重及び
流体力により下向きのスラストを生ずるが、この下向き
のスラストにより、スラスト軸受11と回転円板21と
が接近すると動圧発生用溝2Bの作用によって外周の流
体が中央方向へ流れ、スラスト軸受2と回転円板21と
の間に動圧力が発生し、回転体は固体接触することなく
回転する。
ラスト軸受11の下面と回転円板23の上面とで形成さ
れるスラスト軸受で受ける。定常運転になると自重及び
流体力により下向きのスラストを生ずるが、この下向き
のスラストにより、スラスト軸受11と回転円板21と
が接近すると動圧発生用溝2Bの作用によって外周の流
体が中央方向へ流れ、スラスト軸受2と回転円板21と
の間に動圧力が発生し、回転体は固体接触することなく
回転する。
スラスト軸受11の内周面に対向し、て、背面板19の
円筒部の外側に軸スリーブ16が嵌装されている。軸ス
リーブ16は硬質のセラミックス焼結体により形成され
、平滑な円筒面に仕上げられた表面に、ショツトブラス
トにより10IIm程度の深さの動圧発生用の、スパイ
ラル溝としてのへリングボーン状の溝(第2図の18の
如き)が形成されている。一方、セラミックス焼結体の
スラスト軸受11の内周面は平滑な円筒形状に仕上げら
れている。軸スリーブ16の外径はスラスト軸受11の
内径よりも20〜50μm程度小さな寸法となっており
、軸スリーブ16の外周面とスラスト軸受11の内周面
とでスパイラル溝動圧ラジアル軸受を形成している。
円筒部の外側に軸スリーブ16が嵌装されている。軸ス
リーブ16は硬質のセラミックス焼結体により形成され
、平滑な円筒面に仕上げられた表面に、ショツトブラス
トにより10IIm程度の深さの動圧発生用の、スパイ
ラル溝としてのへリングボーン状の溝(第2図の18の
如き)が形成されている。一方、セラミックス焼結体の
スラスト軸受11の内周面は平滑な円筒形状に仕上げら
れている。軸スリーブ16の外径はスラスト軸受11の
内径よりも20〜50μm程度小さな寸法となっており
、軸スリーブ16の外周面とスラスト軸受11の内周面
とでスパイラル溝動圧ラジアル軸受を形成している。
スパイラル溝動圧スラスト軸受及び同ラジアル軸受を構
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°、軸スリーブ16、
弾性体20パ、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の円筒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はインペラ4
を介して、背面板24はキー34、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。
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°、軸スリーブ16、
弾性体20パ、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の円筒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はインペラ4
を介して、背面板24はキー34、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。
回転円板21及び23はセラミックス焼結体であるので
、背面板19.24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。
、背面板19.24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。
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。回転円板23と背
面板24との間も同様な構成である。また、回転円板2
1、軸スリーブ16、回転円板23の相互間も弾性体2
0″、20′を介して同様な構造で拘束されている。こ
のようにして回転円板19.23、軸スリーブ16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。
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。回転円板23と背
面板24との間も同様な構成である。また、回転円板2
1、軸スリーブ16、回転円板23の相互間も弾性体2
0″、20′を介して同様な構造で拘束されている。こ
のようにして回転円板19.23、軸スリーブ16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。
弾性体20.20′、20″は、その弾性変形により背
面Fi、19.24、回!2−板21.23、軸スリー
ブ16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。
面Fi、19.24、回!2−板21.23、軸スリー
ブ16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。
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 1.0.焼結体、5i3Na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。
焼結体、A 1.0.焼結体、5i3Na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。
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21.23の面は面
全体のうねりが1μ鋼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0.3μ鶴以
下であることが望ましい。
受11及びこれと対向する回転円板21.23の面は面
全体のうねりが1μ鋼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0.3μ鶴以
下であることが望ましい。
第2図の実施例において、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i1!28は形成しない。
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i1!28は形成しない。
またスパイラル溝に沿って中央側から外周に向って流体
が流出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。この詩
情の外端はランドにより閉寒して動圧が逃げないように
する。
が流出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。この詩
情の外端はランドにより閉寒して動圧が逃げないように
する。
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、動圧発止作用の増大のほか、2it!増大による
各部の冷却作用の増大がはかれる。
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、動圧発止作用の増大のほか、2it!増大による
各部の冷却作用の増大がはかれる。
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。
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。
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。例えば流れをラジアル軸受13→ロータl、ステ
ータ2−スラスト軸受11→ラジアル軸受12→スラス
ト軸受11→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、うシアル
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→スラスト軸受11→ラジアル軸受12
−スラスト軸受11−i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。
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。例えば流れをラジアル軸受13→ロータl、ステ
ータ2−スラスト軸受11→ラジアル軸受12→スラス
ト軸受11→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、うシアル
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→スラスト軸受11→ラジアル軸受12
−スラスト軸受11−i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。
スラスト軸受11はセラミックス一体ではなく、金属製
の円板の両面及び内周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。
の円板の両面及び内周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。
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に形成された貫通孔3I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。
スト軸受11に形成された貫通孔3I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。
本発明のたて型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と同ラジアル軸受を組み合
わせた軸受を備え、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導動圧ラ
ジアル軸受を倫えているものであるから、荷重の少ない
ラジアル軸受け勿論のこと、荷重の大きいスラスト軸受
においても、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る。従って、軸受部のロスは極
めて小さいばかりでなく、実質的に損傷するととがない
ので、従来必要とされたキャンド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り、搬送液が加熱によって変
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く、さらに、モ
ータの熱膨張があってもIJ自由端ラジアル軸受で逃げ
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“ζ有用である。
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と同ラジアル軸受を組み合
わせた軸受を備え、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導動圧ラ
ジアル軸受を倫えているものであるから、荷重の少ない
ラジアル軸受け勿論のこと、荷重の大きいスラスト軸受
においても、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る。従って、軸受部のロスは極
めて小さいばかりでなく、実質的に損傷するととがない
ので、従来必要とされたキャンド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り、搬送液が加熱によって変
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く、さらに、モ
ータの熱膨張があってもIJ自由端ラジアル軸受で逃げ
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“ζ有用である。
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1.
II、■、■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・・・導通バイブ、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、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、2
9・・・ランド、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3
8・・・貫通孔。
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1.
II、■、■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・・・導通バイブ、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、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、2
9・・・ランド、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3
8・・・貫通孔。
Claims (2)
- (1)たて型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、下方に向いたセラミックスの
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
、 該回転側スラスト受け面に対向して配備され、上面にセ
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
との何れか一方に、動圧発生用のスパイラル溝が形成さ
れて、下向きのスラストを支承するスパイラル動圧スラ
スト軸受が形成され、前記固定側スラスト支承板の内周
面と前記ロータ軸との間に形成されたスパイラル溝動圧
ラジアル軸受と、 前記ロータ軸の反インペラ側の軸端に形成されたスパイ
ラル溝動圧軸受とを備えた ことを特徴とする、たて型キャンドモータポンプ。 - (2)たて型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、一対のセラミ
ックス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
との何れか一方に、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、 前記固定側スラスト支承板の内周面と前記ロータ軸との
間に形成されたスパイラル溝動圧ラジアル軸受と、 前記ロータ軸の反インペラ側の軸端に形成されたスパイ
ラル溝動圧軸受とを備えた ことを特徴とするたて型キャンドモータポンプ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11073887A JPS63277888A (ja) | 1987-05-08 | 1987-05-08 | たて型キャンドモ−タポンプ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11073887A JPS63277888A (ja) | 1987-05-08 | 1987-05-08 | たて型キャンドモ−タポンプ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63277888A true JPS63277888A (ja) | 1988-11-15 |
Family
ID=14543270
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11073887A Pending JPS63277888A (ja) | 1987-05-08 | 1987-05-08 | たて型キャンドモ−タポンプ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63277888A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102004051399A1 (de) * | 2004-10-21 | 2006-04-27 | Siemens Ag | Kreiselpumpe |
JP2006250017A (ja) * | 2005-03-10 | 2006-09-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ポンプ及びそれを備えた液体供給装置 |
WO2007000331A2 (de) * | 2005-06-28 | 2007-01-04 | Areva Np Gmbh | Pumpenvorrichtung für kerntechnische anlagen |
JP2008267584A (ja) * | 2007-04-25 | 2008-11-06 | Ebara Corp | 純水用セラミックス摺動部材 |
JP2016169718A (ja) * | 2015-03-16 | 2016-09-23 | 株式会社島津製作所 | 歯車ポンプ又はモータ |
US10539146B2 (en) | 2015-06-03 | 2020-01-21 | Denso Corporation | Centrifugal pump |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5832134B2 (ja) * | 1979-01-31 | 1983-07-11 | 松下電工株式会社 | 搬送物移行装置 |
JPS6026814A (ja) * | 1983-07-25 | 1985-02-09 | Ebara Corp | スラスト軸受 |
JPS6152718B2 (ja) * | 1981-05-20 | 1986-11-14 | Fujitsu General Ltd |
-
1987
- 1987-05-08 JP JP11073887A patent/JPS63277888A/ja active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS5832134B2 (ja) * | 1979-01-31 | 1983-07-11 | 松下電工株式会社 | 搬送物移行装置 |
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DE102004051399A1 (de) * | 2004-10-21 | 2006-04-27 | Siemens Ag | Kreiselpumpe |
JP2006250017A (ja) * | 2005-03-10 | 2006-09-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ポンプ及びそれを備えた液体供給装置 |
WO2007000331A2 (de) * | 2005-06-28 | 2007-01-04 | Areva Np Gmbh | Pumpenvorrichtung für kerntechnische anlagen |
WO2007000331A3 (de) * | 2005-06-28 | 2007-03-15 | Framatome Anp Gmbh | Pumpenvorrichtung für kerntechnische anlagen |
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JP2016169718A (ja) * | 2015-03-16 | 2016-09-23 | 株式会社島津製作所 | 歯車ポンプ又はモータ |
US10539146B2 (en) | 2015-06-03 | 2020-01-21 | Denso Corporation | Centrifugal pump |
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