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與旋轉體之間的間隙較小、即便襯環與旋轉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。密封機構具備：接近泵的旋轉體（1）配置的襯環（6）；形成將襯環（6）以能夠沿半徑方向移動的方式進行收納的空間（10）的襯環殼體（7）以及襯環罩（8）；以及設置于襯環殼體（7）以及襯環罩（8）中的至少一方、且與襯環（6）的側面對置的突起（12），襯環（6）的軸向的移動由突起（12）實質上約束。
【專利說明】泵
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及具備襯環的泵的密封機構，尤其是涉及消除了襯環和泵葉輪之間的滑動、且降低了噪音的泵的密封機構。并且，本實用新型涉及具備這種密封機構的泵。
【背景技術】
[0002]在泵中，為了避免借助旋轉的葉輪而被升壓的液體朝低壓的吸入側泄漏，通常具備具有襯環的密封機構。在該密封機構中，包括在葉輪的表側(吸入側)以及背側(排出側)雙方具有襯環的雙襯環型和僅在葉輪的表側具有襯環的單襯環型。由沖壓加工的金屬部件(例如不銹鋼板)構成的所謂的沖壓泵通常具備單襯環型的密封機構。
[0003]襯環隔著微小的間隙與葉輪上的磨損圈對置配置，防止液體從高壓側朝低壓側流動。參照圖1對現有的密封機構進行說明。圖1是示出雙襯環型的密封機構的示意圖。在圖1所示的離心泵中，在葉輪100的表側以及背側配置有兩個襯環103。這兩個襯環103被固定于泵殼106。并且,在葉輪100設置有兩個磨損圈104。襯環103和磨損圈104彼此對置配置,在各襯環103的內周面和各磨損圈104的外周面之間形成有間隙。另外,有時并不設置磨損圈104而將襯環103直接與葉輪對置配置。
[0004]從防止液體泄漏的觀點出發，優選襯環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，但襯環103與磨損圈104之間的間隙在0.3mm左右。然而，如果襯環103與磨損圈104之間的間隙過小，則與軸101 —起旋轉的葉輪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103接觸，從而襯環103磨損。另一方面，如果增大襯環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，導致泵的性能降低。
[0005]為了消除如上所述的問題，圖2所示的密封機構形成為具備能夠沿半徑方向以及軸向移動的襯環103的結構。S卩，襯環103被收納在由襯環殼體110以及襯環罩111形成的空間內，襯環103在該空間內沿半徑方向以及軸向移動自如。在該例中，并未設置磨損圈，襯環103與葉輪100直接對置配置。
[0006]在圖2所示的浮動襯環構造中，即便在泵運轉中葉輪100與襯環103接觸，由于襯環103沿半徑方向以及軸向移動，因此襯環103、葉輪100不會磨損。因而，能夠將襯環103與葉輪100之間的間隙設定得較小。
[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103在泵運轉中與襯環殼體101以及襯環罩111接觸從而產生噪音的問題。
[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
實用新型內容
[0010]本實用新型就是鑒于上述現有的問題點而完成的，其目的在于提供一種能夠確保襯環與旋轉體之間的間隙較小、即便襯環與旋轉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。
[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，其特征在于，該泵的密封機構具備:與上述泵的旋轉體接近配置的襯環；形成將上述襯環以能夠沿半徑方向移動的方式進行收納的空間的襯環殼體以及襯環罩；以及設置于上述襯環殼體以及上述襯環罩中的至少一方、且與上述襯環的側面對置的突起，上述襯環的軸向的移動由上述突起實質上約束。
[0012]本實用新型的優選方式的特征在于，上述襯環罩配置在上述襯環的高壓側，上述突起設置于上述襯環罩。
[0013]本實用新型的優選方式的特征在于，具備三個以上的上述突起。
[0014]本實用新型的優選方式的特征在于，上述襯環由樹脂形成。
[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；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殼體是一體的、或者是分體的。
[0017]根據本實用新型，由于允許浮動襯環沿半徑方向移動，且利用突起實質上約束軸向的移動，因此，襯環的晃動被抑制，能夠降低噪音。此外，由于突起與襯環之間的接觸面積小，因此能夠確保襯環的沿半徑方向的自由移動。因而，即便縮小襯環與旋轉體之間的間隙，也能夠減少它們的磨損。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是示出現有的密封機構的一例的示意圖。
[0019]圖2是示出現有的密封機構的其他例的示意圖。
[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的示意圖。
[0021]圖4 (a)是從軸向觀察襯環罩以及突起的圖，圖4 (b)是從半徑方向觀察襯環罩以及突起的圖。
[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)是示出形成于襯環的低壓側的側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的其他構成例的圖。
[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的泵的剖視圖。
[0026]標號說明
[0027]1:葉輪；2:軸；3:栗殼；6:襯環；7:襯環殼體；8:襯環罩；12:突起；20 封機構。
【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的示意圖。本實施方式的密封機構用于離心泵等輸送液體的泵。如圖3所示，密封機構具備襯環6、襯環殼體7以及襯環罩8。襯環6以包圍旋轉體亦即葉輪I的流體入口的方式配置。葉輪I經由軸2由馬達等驅動源(未圖示)驅動而旋轉，液體伴隨著葉輪I的旋轉而如箭頭所示那樣在葉輪I內流動。
[0030]襯環殼體7以及襯環罩8形成收納襯環6的環狀的空間10。襯環殼體7具有比襯環6稍大的環狀的凹陷，襯環罩8以覆蓋凹陷的方式被固定于襯環殼體7。襯環罩8配置在泵殼3內的高壓區域內，且位于襯環6的高壓側。另一方面，襯環殼體7配置在泵殼3內的低壓區域內，且位于襯環6的低壓側。另外，在本實施方式中，襯環殼體7與泵殼3構成一體，但是，也可以將襯環殼體7與泵殼3分體構成。另外，襯環殼體7和泵殼3可以是一體的，也可以分體構成。
[0031]襯環6以能夠沿半徑方向移動的方式配置在由襯環殼體7以及襯環罩8形成的空間10中。該空間10的外徑dl大于襯環6的外徑d2，因而，襯環6能夠沿半徑方向移動空間10的外徑dl與襯環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(旋轉體)1的旋轉軸、即軸2的方向，所謂半徑方向是指與軸向垂直的方向。
[0032]在襯環罩8的側面設置有與襯環6的側面對置的三個突起12。襯環罩8的側面和襯環6的側面是與軸向垂直的面，且相互對置。突起12從襯環罩8的側面朝襯環6的側面突出，因而，突起12配置在襯環6與襯環罩8之間。
[0033]圖4 (a)是從軸向觀察襯環罩8以及突起12的圖，圖4 (b)是從半徑方向觀察襯環罩8以及突起12的圖。如圖4 Ca)以及圖4 (b)所示，三個突起12在環狀的襯環罩8的側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置一個突起或者兩個突起，但是，為了防止襯環6在軸向晃動，優選設置有三個以上突起。此外，優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上約束空間10內的襯環6的軸向移動的高度。因而，襯環6的軸向的游隙幾乎消失，襯環6的軸向移動由突起12實質上約束。此處，所謂實質上約束是指在襯環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，根據襯環6、襯環殼體7、襯環罩8的設計尺寸的公差求出的襯環6的側面與襯環殼體7的側面之間的間隙δ處于為+0.3mm?一 0.3mm的范圍，優選該間隙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6晃動而產生噪音，并且，如果間隙δ過小則襯環6被固定從而襯環6無法沿半徑方向移動，襯環6與葉輪I接觸而磨損。
[0035]突起12的形狀優選為與襯環6之間的接觸面積小的形狀。更具體地說，優選突起12與襯環6的側面實質上點接觸。例如,如圖3所示,突起12優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6之間的接觸面積小，因此突起12幾乎不約束襯環6的沿半徑方向的移動，因而能夠確保襯環6在空間10內的沿半徑方向的自由移動。
[0036]襯環罩8優選由不銹鋼等金屬、SiC等陶瓷、塑料等高分子材料、或者多種不同材料的組合構成。在本實施方式中，襯環罩8由不銹鋼(SUS)構成，通過使用錘子等從襯環罩8的背面(與形成有突起12的側面相反側的面)沖擊沖頭而在襯環罩8形成突起12。突起12與襯環罩8可以構成一體，或者也可以分體構成。
[0037]襯環6的內周面接近葉輪I的外周面配置。為了防止因與旋轉的葉輪I接觸而磨損，襯環6由耐磨性高的材料構成。在本實施方式中，襯環6由樹脂構成。在形成為樹脂制的襯環6的情況下，即便在該襯環6被突起12按壓時，通過襯環6的彈性變形，襯環6的沿半徑方向的移動難以被約束。此外，為了減少襯環6與突起12之間的摩擦阻力，優選利用聚四氟乙烯或者特富龍(注冊商標)構成襯環6。
[0038]另外，在本實施方式中，襯環6的內周面與葉輪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6。在該情況下，葉輪I和磨損圈構成泵的旋轉體。
[0039][表 I]
【權利要求】
1.一種泵，其特征在于， 上述栗具備: 泵的密封機構，該泵的密封機構具備:接近上述泵的旋轉體配置的襯環；形成將上述襯環以能夠沿半徑方向移動的方式進行收納的空間的襯環殼體以及襯環罩；以及設置于上述襯環殼體以及上述襯環罩中的至少一方、且與上述襯環的側面對置的突起，上述襯環的軸向的移動由上述突起實質上約束； 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殼體是一體的，或者分體形成。
2.根據權利要求1所述的泵，其特征在于， 上述襯環罩配置在上述襯環的高壓側，上述突起設置于上述襯環罩。
3.根據權利要求1或2所述的泵，其特征在于， 具備三個以上的上述突起。
4.根據權利要求1或2所述的泵，其特征在于， 上述襯環由樹脂形成。
【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 優先權日:2013年5月3日
【發明者】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