泵的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種泵，提供一種能夠確保襯環(huán)與旋轉(zhuǎn)體之間的間隙較小、即便襯環(huán)與旋轉(zhuǎn)體接觸也能夠減少磨損以及損傷、且能夠顯著降低噪音的密封機構(gòu)。密封機構(gòu)具備：接近泵的旋轉(zhuǎn)體（1）配置的襯環(huán)（6）；形成將襯環(huán)（6）以能夠沿半徑方向移動的方式進行收納的空間（10）的襯環(huán)殼體（7）以及襯環(huán)罩（8）；以及設(shè)置于襯環(huán)殼體（7）以及襯環(huán)罩（8）中的至少一方、且與襯環(huán)（6）的側(cè)面對置的突起（12），襯環(huán)（6）的軸向的移動由突起（12）實質(zhì)上約束。
【專利說明】泵
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及具備襯環(huán)的泵的密封機構(gòu)，尤其是涉及消除了襯環(huán)和泵葉輪之間的滑動、且降低了噪音的泵的密封機構(gòu)。并且，本實用新型涉及具備這種密封機構(gòu)的泵。
【背景技術(shù)】
[0002]在泵中，為了避免借助旋轉(zhuǎn)的葉輪而被升壓的液體朝低壓的吸入側(cè)泄漏，通常具備具有襯環(huán)的密封機構(gòu)。在該密封機構(gòu)中，包括在葉輪的表側(cè)(吸入側(cè))以及背側(cè)(排出側(cè))雙方具有襯環(huán)的雙襯環(huán)型和僅在葉輪的表側(cè)具有襯環(huán)的單襯環(huán)型。由沖壓加工的金屬部件(例如不銹鋼板)構(gòu)成的所謂的沖壓泵通常具備單襯環(huán)型的密封機構(gòu)。
[0003]襯環(huán)隔著微小的間隙與葉輪上的磨損圈對置配置，防止液體從高壓側(cè)朝低壓側(cè)流動。參照圖1對現(xiàn)有的密封機構(gòu)進行說明。圖1是示出雙襯環(huán)型的密封機構(gòu)的示意圖。在圖1所示的離心泵中，在葉輪100的表側(cè)以及背側(cè)配置有兩個襯環(huán)103。這兩個襯環(huán)103被固定于泵殼106。并且,在葉輪100設(shè)置有兩個磨損圈104。襯環(huán)103和磨損圈104彼此對置配置,在各襯環(huán)103的內(nèi)周面和各磨損圈104的外周面之間形成有間隙。另外,有時并不設(shè)置磨損圈104而將襯環(huán)103直接與葉輪對置配置。
[0004]從防止液體泄漏的觀點出發(fā)，優(yōu)選襯環(huán)103與磨損圈104之間的間隙盡可能小。通常的情況也與泵的口徑有關(guān)，但襯環(huán)103與磨損圈104之間的間隙在0.3mm左右。然而，如果襯環(huán)103與磨損圈104之間的間隙過小，則與軸101 —起旋轉(zhuǎn)的葉輪100的磨損圈104會因軸101的撓曲、葉輪100與泵殼106之間的偏心等而與襯環(huán)103接觸，從而襯環(huán)103磨損。另一方面，如果增大襯環(huán)103與磨損圈104之間的間隙，則從葉輪100被排出的高壓的液體容易流入吸入側(cè)，導(dǎo)致泵的性能降低。
[0005]為了消除如上所述的問題，圖2所示的密封機構(gòu)形成為具備能夠沿半徑方向以及軸向移動的襯環(huán)103的結(jié)構(gòu)。S卩，襯環(huán)103被收納在由襯環(huán)殼體110以及襯環(huán)罩111形成的空間內(nèi)，襯環(huán)103在該空間內(nèi)沿半徑方向以及軸向移動自如。在該例中，并未設(shè)置磨損圈，襯環(huán)103與葉輪100直接對置配置。
[0006]在圖2所示的浮動襯環(huán)構(gòu)造中，即便在泵運轉(zhuǎn)中葉輪100與襯環(huán)103接觸，由于襯環(huán)103沿半徑方向以及軸向移動，因此襯環(huán)103、葉輪100不會磨損。因而，能夠?qū)⒁r環(huán)103與葉輪100之間的間隙設(shè)定得較小。
[0007]然而，存在能夠沿半徑方向以及軸向自由移動的浮動襯環(huán)103在泵運轉(zhuǎn)中與襯環(huán)殼體101以及襯環(huán)罩111接觸從而產(chǎn)生噪音的問題。
[0008]專利文獻1:日本特開2005 - 207402號公報
[0009]專利文獻2:國際公開第99/17026號小冊子
實用新型內(nèi)容
[0010]本實用新型就是鑒于上述現(xiàn)有的問題點而完成的，其目的在于提供一種能夠確保襯環(huán)與旋轉(zhuǎn)體之間的間隙較小、即便襯環(huán)與旋轉(zhuǎn)體接觸也能夠減少磨損以及損傷、且能夠顯著降低噪音的密封機構(gòu)。
[0011]為了達成上述目的，本實用新型的一個方式提供一種泵的密封機構(gòu)，其特征在于，該泵的密封機構(gòu)具備:與上述泵的旋轉(zhuǎn)體接近配置的襯環(huán)；形成將上述襯環(huán)以能夠沿半徑方向移動的方式進行收納的空間的襯環(huán)殼體以及襯環(huán)罩；以及設(shè)置于上述襯環(huán)殼體以及上述襯環(huán)罩中的至少一方、且與上述襯環(huán)的側(cè)面對置的突起，上述襯環(huán)的軸向的移動由上述突起實質(zhì)上約束。
[0012]本實用新型的優(yōu)選方式的特征在于，上述襯環(huán)罩配置在上述襯環(huán)的高壓側(cè)，上述突起設(shè)置于上述襯環(huán)罩。
[0013]本實用新型的優(yōu)選方式的特征在于，具備三個以上的上述突起。
[0014]本實用新型的優(yōu)選方式的特征在于，上述襯環(huán)由樹脂形成。
[0015]本實用新型的其他方式提供一種泵，其特征在于，上述泵具備:上述密封機構(gòu)；葉輪；固定有上述葉輪的軸；以及收納上述葉輪的泵殼。
[0016]本實用新型的其他方式的特征在于，上述泵殼和上述襯環(huán)殼體是一體的、或者是分體的。
[0017]根據(jù)本實用新型，由于允許浮動襯環(huán)沿半徑方向移動，且利用突起實質(zhì)上約束軸向的移動，因此，襯環(huán)的晃動被抑制，能夠降低噪音。此外，由于突起與襯環(huán)之間的接觸面積小，因此能夠確保襯環(huán)的沿半徑方向的自由移動。因而，即便縮小襯環(huán)與旋轉(zhuǎn)體之間的間隙，也能夠減少它們的磨損。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是示出現(xiàn)有的密封機構(gòu)的一例的示意圖。
[0019]圖2是示出現(xiàn)有的密封機構(gòu)的其他例的示意圖。
[0020]圖3是示出本實用新型的一個實施方式所涉及的密封機構(gòu)的示意圖。
[0021]圖4 (a)是從軸向觀察襯環(huán)罩以及突起的圖，圖4 (b)是從半徑方向觀察襯環(huán)罩以及突起的圖。
[0022]圖5 Ca)至圖5 Ce)是分別示出突起的形狀的例子的圖。
[0023]圖6 (a)以及圖6 (b)是示出形成于襯環(huán)的低壓側(cè)的側(cè)面的槽的例子的俯視圖。
[0024]圖7是示出本實用新型的實施方式所涉及的密封機構(gòu)的其他構(gòu)成例的圖。
[0025]圖8是示出具備本實用新型的一個實施方式所涉及的密封機構(gòu)的泵的剖視圖。
[0026]標號說明
[0027]1:葉輪；2:軸；3:栗殼；6:襯環(huán)；7:襯環(huán)殼體；8:襯環(huán)罩；12:突起；20 封機構(gòu)。
【具體實施方式】
[0028]以下，參照附圖對本實用新型的實施方式進行說明。
[0029]圖3是示出本實用新型的一個實施方式所涉及的密封機構(gòu)的示意圖。本實施方式的密封機構(gòu)用于離心泵等輸送液體的泵。如圖3所示，密封機構(gòu)具備襯環(huán)6、襯環(huán)殼體7以及襯環(huán)罩8。襯環(huán)6以包圍旋轉(zhuǎn)體亦即葉輪I的流體入口的方式配置。葉輪I經(jīng)由軸2由馬達等驅(qū)動源(未圖示)驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)，液體伴隨著葉輪I的旋轉(zhuǎn)而如箭頭所示那樣在葉輪I內(nèi)流動。
[0030]襯環(huán)殼體7以及襯環(huán)罩8形成收納襯環(huán)6的環(huán)狀的空間10。襯環(huán)殼體7具有比襯環(huán)6稍大的環(huán)狀的凹陷，襯環(huán)罩8以覆蓋凹陷的方式被固定于襯環(huán)殼體7。襯環(huán)罩8配置在泵殼3內(nèi)的高壓區(qū)域內(nèi)，且位于襯環(huán)6的高壓側(cè)。另一方面，襯環(huán)殼體7配置在泵殼3內(nèi)的低壓區(qū)域內(nèi)，且位于襯環(huán)6的低壓側(cè)。另外，在本實施方式中，襯環(huán)殼體7與泵殼3構(gòu)成一體，但是，也可以將襯環(huán)殼體7與泵殼3分體構(gòu)成。另外，襯環(huán)殼體7和泵殼3可以是一體的，也可以分體構(gòu)成。
[0031]襯環(huán)6以能夠沿半徑方向移動的方式配置在由襯環(huán)殼體7以及襯環(huán)罩8形成的空間10中。該空間10的外徑dl大于襯環(huán)6的外徑d2，因而，襯環(huán)6能夠沿半徑方向移動空間10的外徑dl與襯環(huán)6的外徑d2之差(dl - d2)的量。另外，在本說明書中，所謂軸向是指沿著葉輪(旋轉(zhuǎn)體)1的旋轉(zhuǎn)軸、即軸2的方向，所謂半徑方向是指與軸向垂直的方向。
[0032]在襯環(huán)罩8的側(cè)面設(shè)置有與襯環(huán)6的側(cè)面對置的三個突起12。襯環(huán)罩8的側(cè)面和襯環(huán)6的側(cè)面是與軸向垂直的面，且相互對置。突起12從襯環(huán)罩8的側(cè)面朝襯環(huán)6的側(cè)面突出，因而，突起12配置在襯環(huán)6與襯環(huán)罩8之間。
[0033]圖4 (a)是從軸向觀察襯環(huán)罩8以及突起12的圖，圖4 (b)是從半徑方向觀察襯環(huán)罩8以及突起12的圖。如圖4 Ca)以及圖4 (b)所示，三個突起12在環(huán)狀的襯環(huán)罩8的側(cè)面上在周方向等間隔地排列。另外，也可以代替三個突起而設(shè)置一個突起或者兩個突起，但是，為了防止襯環(huán)6在軸向晃動，優(yōu)選設(shè)置有三個以上突起。此外，優(yōu)選將三個以上突起等間隔地配置。
[0034]突起12的高度、即突起12的軸向尺寸是能夠在實質(zhì)上約束空間10內(nèi)的襯環(huán)6的軸向移動的高度。因而，襯環(huán)6的軸向的游隙幾乎消失，襯環(huán)6的軸向移動由突起12實質(zhì)上約束。此處，所謂實質(zhì)上約束是指在襯環(huán)6和與其鄰接的部件之間存在嵌合公差(例如間隙配合?過渡配合)的程度的間隙。例如，根據(jù)襯環(huán)6、襯環(huán)殼體7、襯環(huán)罩8的設(shè)計尺寸的公差求出的襯環(huán)6的側(cè)面與襯環(huán)殼體7的側(cè)面之間的間隙δ處于為+0.3mm?一 0.3mm的范圍，優(yōu)選該間隙8處于+0.2mm?一 0.2mm的范圍，最好該間隙δ為O (零)。如果該間隙S過大則襯環(huán)6晃動而產(chǎn)生噪音，并且，如果間隙δ過小則襯環(huán)6被固定從而襯環(huán)6無法沿半徑方向移動，襯環(huán)6與葉輪I接觸而磨損。
[0035]突起12的形狀優(yōu)選為與襯環(huán)6之間的接觸面積小的形狀。更具體地說，優(yōu)選突起12與襯環(huán)6的側(cè)面實質(zhì)上點接觸。例如,如圖3所示,突起12優(yōu)選具有半球狀的形狀。作為其他的形狀，能夠舉出如圖5 (a)所示的具有半球狀的頂端的圓筒形狀，如圖5 (b)所示的圓錐形狀，如圖5 (c)所示的圓筒形狀，如圖5 (d)所示的具有半球狀的頂端的圓錐形狀，如圖5 (e)所示的球狀等。由于圖3以及圖5 (a)至圖5 (e)所示的形狀的突起12與襯環(huán)6之間的接觸面積小，因此突起12幾乎不約束襯環(huán)6的沿半徑方向的移動，因而能夠確保襯環(huán)6在空間10內(nèi)的沿半徑方向的自由移動。
[0036]襯環(huán)罩8優(yōu)選由不銹鋼等金屬、SiC等陶瓷、塑料等高分子材料、或者多種不同材料的組合構(gòu)成。在本實施方式中，襯環(huán)罩8由不銹鋼(SUS)構(gòu)成，通過使用錘子等從襯環(huán)罩8的背面(與形成有突起12的側(cè)面相反側(cè)的面)沖擊沖頭而在襯環(huán)罩8形成突起12。突起12與襯環(huán)罩8可以構(gòu)成一體，或者也可以分體構(gòu)成。
[0037]襯環(huán)6的內(nèi)周面接近葉輪I的外周面配置。為了防止因與旋轉(zhuǎn)的葉輪I接觸而磨損，襯環(huán)6由耐磨性高的材料構(gòu)成。在本實施方式中，襯環(huán)6由樹脂構(gòu)成。在形成為樹脂制的襯環(huán)6的情況下，即便在該襯環(huán)6被突起12按壓時，通過襯環(huán)6的彈性變形，襯環(huán)6的沿半徑方向的移動難以被約束。此外，為了減少襯環(huán)6與突起12之間的摩擦阻力，優(yōu)選利用聚四氟乙烯或者特富龍(注冊商標)構(gòu)成襯環(huán)6。
[0038]另外，在本實施方式中，襯環(huán)6的內(nèi)周面與葉輪I的流體入口的外周面直接對置配置，但是，如圖1所示，也可以在葉輪I安裝磨損圈，以與該磨損圈對置的方式配置襯環(huán)6。在該情況下，葉輪I和磨損圈構(gòu)成泵的旋轉(zhuǎn)體。
[0039][表 I]
【權(quán)利要求】
1.一種泵，其特征在于， 上述栗具備: 泵的密封機構(gòu)，該泵的密封機構(gòu)具備:接近上述泵的旋轉(zhuǎn)體配置的襯環(huán)；形成將上述襯環(huán)以能夠沿半徑方向移動的方式進行收納的空間的襯環(huán)殼體以及襯環(huán)罩；以及設(shè)置于上述襯環(huán)殼體以及上述襯環(huán)罩中的至少一方、且與上述襯環(huán)的側(cè)面對置的突起，上述襯環(huán)的軸向的移動由上述突起實質(zhì)上約束； 葉輪； 固定有上述葉輪的軸；以及 收納上述葉輪的泵殼， 上述泵殼和上述襯環(huán)殼體是一體的，或者分體形成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的泵，其特征在于， 上述襯環(huán)罩配置在上述襯環(huán)的高壓側(cè)，上述突起設(shè)置于上述襯環(huán)罩。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的泵，其特征在于， 具備三個以上的上述突起。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的泵，其特征在于， 上述襯環(huán)由樹脂形成。
【文檔編號】F04D29/08GK203584873SQ201320236218
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2013年5月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月3日
【發(fā)明者】黑巖聰, 伊藤昭二, 小松崇秀, 金田一宏 申請人:株式會社荏原制作所