本發(fā)明涉及具備葉輪與收容所述葉輪的殼體的泵及其組裝方法。

背景技術(shù)：

在以往，在這種泵中，為了不因旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的葉輪與殼體的接觸而使運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生故障，通常，形成為葉輪的吸入口的外周面與殼體以非接觸的方式在它們之間形成有環(huán)狀間隙的狀態(tài)。并且，在該情況下，為了不使水通過環(huán)狀間隙而從旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的葉輪的高壓側(cè)向低壓側(cè)逆流，使該環(huán)狀間隙夾持密封部件而不產(chǎn)生間隙，從而防止逆流，使泵效率提高(例如參照中國實(shí)用新型公告第200949545號(hào)說明書(專利文獻(xiàn)1))。

然而，在該情況下，為了在環(huán)狀間隙夾持密封部件而需要組裝殼體與葉輪，另外，為了使密封部件適當(dāng)?shù)貖A持于環(huán)狀間隙，要求葉輪的尺寸精度等，在加工、組裝、設(shè)計(jì)方面較復(fù)雜。另外，密封部件安裝于葉輪的吸入口的外周面與殼體的間隙，在密封部件產(chǎn)生較強(qiáng)的摩擦，伴隨葉輪的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)而引起的損耗劇烈，在耐久性方面存在問題。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：中國實(shí)用新型公告第200949545號(hào)說明書

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于使組裝、設(shè)計(jì)容易的同時(shí)防止水的逆流并提高泵效率。

本發(fā)明的泵具備：葉輪；及收容所述葉輪的殼體，在所述葉輪的吸入口的外周面與所述殼體之間形成環(huán)狀間隙，在與所述環(huán)狀間隙相比靠所述殼體的內(nèi)側(cè)的所述外周面具備密封部件，所述密封部件以能夠沿軸向移動(dòng)成開放狀態(tài)和關(guān)閉狀態(tài)的方式被收容在所述外周面，該開放狀態(tài)是所述密封部件從所述環(huán)狀間隙分離的狀態(tài)，該關(guān)閉狀態(tài)使所述密封部件從所述開放狀態(tài)向所述環(huán)狀間隙側(cè)移動(dòng)并堵塞所述環(huán)狀間隙的狀態(tài)。

以下，對(duì)本發(fā)明的泵的優(yōu)選的方式進(jìn)行說明。但是，以下所述的優(yōu)選的方式例并不限定本發(fā)明的范圍。

作為方式之一，優(yōu)選的是，在所述外周面中，密封部件能夠在所述軸向上移動(dòng)的長度比所述密封部件的所述軸向上的寬度大。

作為方式之一，優(yōu)選的是，在與所述環(huán)狀間隙相比靠所述殼體的內(nèi)側(cè)的所述外周面，設(shè)置有限制所述密封部件的軸向上的移動(dòng)的移動(dòng)限制部。

作為方式之一，優(yōu)選的是，所述密封部件為彈性體。

作為方式之一，優(yōu)選的是，所述密封部件為O型圈。

根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，以能夠沿軸向移動(dòng)的方式被收容在吸入口的外周面的密封部件從與環(huán)狀間隙分離的開放狀態(tài)向環(huán)狀間隙側(cè)移動(dòng)，成為堵塞環(huán)狀間隙的關(guān)閉狀態(tài)，從而能夠堵塞環(huán)狀間隙來防止水從葉輪的高壓側(cè)向低壓側(cè)的逆流，使泵效率提高。另外，由于使密封部件從外側(cè)堵塞環(huán)狀間隙的方式，因此與在環(huán)狀間隙夾持密封部件的情況相比，無需嚴(yán)格地設(shè)計(jì)環(huán)狀間隙的寬度、密封部件的寬度等，也能夠使其設(shè)計(jì)變?nèi)菀?。這樣一來，能夠使組裝、設(shè)計(jì)容易且防止水的逆流，使泵效率提高。

在本發(fā)明的泵的組裝方法中，所述泵具備葉輪與收容所述葉輪的殼體，且在所述葉輪的吸入口的外周面與所述殼體之間形成有環(huán)狀間隙，所述組裝方法的特征在于，在所述外周面安裝密封部件，在使所述密封部件從形成有所述環(huán)狀間隙的位置分離的狀態(tài)下，將所述葉輪收容于所述殼體。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能夠在保持將密封部件配置于從形成有環(huán)狀間隙的位置分離的位置的狀態(tài)來組裝泵，與以在環(huán)狀間隙夾持密封部件的方式進(jìn)行組裝的情況相比，不用注意殼體、葉輪與密封部件的位置關(guān)系的確認(rèn)，使其組裝變?nèi)菀住?/p>

附圖說明

圖1是泵的葉輪與殼體的部分的說明圖

圖2是開放狀態(tài)下的密封結(jié)構(gòu)的放大圖

圖3是關(guān)閉狀態(tài)下的密封結(jié)構(gòu)的放大圖

圖4是泵的組裝圖。

圖5是表示環(huán)狀間隙處的結(jié)構(gòu)的變形例的圖。

符號(hào)說明

1 泵

10 葉輪

11 吸入口

11a 外周面

20 殼體

30 O型圈(密封部件)

G 環(huán)狀間隙

具體實(shí)施方式

參照附圖對(duì)本發(fā)明的泵及泵的組裝方法的實(shí)施方式進(jìn)行說明。本實(shí)施方式的泵1具備葉輪10與收容葉輪10的泵殼體20。在泵1中，在葉輪10的吸入口11的外周面11a與殼體20之間形成有環(huán)狀間隙G。并且，在與環(huán)狀間隙G相比靠殼體20的內(nèi)側(cè)的吸入口11的外周面11a具備密封部件30，密封部件30以能夠沿軸向移動(dòng)成開放狀態(tài)和關(guān)閉狀態(tài)的方式收容在吸入口11的外周面11a，該開放狀態(tài)是密封部件30與環(huán)狀間隙G分離的狀態(tài)，該關(guān)閉狀態(tài)是密封部件30從開放狀態(tài)向環(huán)狀間隙G側(cè)移動(dòng)并堵塞環(huán)狀間隙G的狀態(tài)。由此，能夠容易組裝、設(shè)計(jì)且防止水的逆流，提高泵效率。另外，在將本實(shí)施方式的泵1應(yīng)用于污水時(shí)，還起到防止細(xì)微的垃圾經(jīng)由環(huán)狀間隙G等侵入泵1內(nèi)的效果，有助于泵1的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。以下，對(duì)本實(shí)施方式的泵1進(jìn)行詳細(xì)說明。

本實(shí)施方式的泵1的特征在于，具備葉輪10與收容葉輪10的殼體20，在葉輪10與殼體20之間具有密封結(jié)構(gòu)S。如圖1所示，在葉輪10安裝主軸2，該主軸2支承于軸承箱3所具備的軸承(未圖示)。在軸承箱3內(nèi)設(shè)置有機(jī)械密封件4。另外，殼體20與軸承箱3的底面連結(jié)。主軸2與未圖示的電機(jī)連結(jié)，通過電機(jī)的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。另外，密封結(jié)構(gòu)S以外的結(jié)構(gòu)，例如收納安裝于葉輪10的主軸2的軸承、連結(jié)于殼體20的上部的軸承箱、成為主軸2的驅(qū)動(dòng)源的電機(jī)、收容該電機(jī)的電機(jī)殼體等的具體的結(jié)構(gòu)采用公知的結(jié)構(gòu)即可，省略此處的說明，以下，對(duì)葉輪10與殼體20之間的密封結(jié)構(gòu)S進(jìn)行說明。

葉輪10在下端中央部具備沿軸向突出形成的吸入口11。另外，吸入口11以其外周面11a成為與軸向平行的面的方式形成。由此，吸入口11使外周徑與軸向上的位置無關(guān)而為相同值，密封部件30能夠在外周面11a上順暢地移動(dòng)。

殼體20具備在下端中央部沿軸向突出形成的吸入口21與在水平方向上開口的排出口22。并且在殼體20的吸入口21的內(nèi)側(cè)設(shè)置有收納葉輪10的吸入口11的收納部23。使收納部23的開口徑比葉輪10的吸入口11的外周徑稍大，由此，在葉輪10的吸入口11的外周面11a與殼體20的收納部23之間形成環(huán)狀間隙G，使葉輪10的吸入口11與收納部23不接觸(參照?qǐng)D2、3)。另外，也可以使收納部23的開口徑比吸入口11的外周徑大，且使開口徑與外周徑的間隙(環(huán)狀間隙G)如圖5所示地形成為由如環(huán)那樣的交換部件構(gòu)成為微小的結(jié)構(gòu)。

例如，在圖5中在殼體20側(cè)安裝套管環(huán)40，在葉輪10安裝有葉輪環(huán)41。通過這樣地將容易損耗的部位設(shè)為交換部件，在損耗時(shí)進(jìn)行更換，從而能夠保持環(huán)狀間隙G為微小。圖5中對(duì)在殼體20側(cè)安裝套管環(huán)40、在葉輪10安裝有葉輪環(huán)41的方式進(jìn)行了例示，但不限定于該方式，也能夠適當(dāng)選擇僅安裝套管環(huán)40的方式、或僅安裝葉輪環(huán)41的方式。

并且，如圖2所示，在吸入口11的外周面11a中的與環(huán)狀間隙G相比靠殼體20的內(nèi)側(cè)的吸入口11的外周面11a，在本實(shí)施方式中，收容彈性體的O型圈30作為密封部件的一例。為了不使密封部件(O型圈)從環(huán)狀間隙G脫落，設(shè)成O型圈30的線徑(粗度)d1比環(huán)狀間隙G的寬度d2大。另外，使該O型圈30的內(nèi)徑與吸入口11的外周徑大致相同，成為O型圈30緊貼于吸入口11的外周面11a的狀態(tài)。

處于緊貼于吸入口11的外周面11a的狀態(tài)的O型圈30在吸入口11的外周面11a滾動(dòng)，從而能夠在從吸入口11的外周面11a的上端12到環(huán)狀間隙G之間沿軸向移動(dòng)。即，O型圈30成為以能夠沿軸向移動(dòng)成開放狀態(tài)和關(guān)閉狀態(tài)的方式收容在吸入口11的外周面11的狀態(tài),該開放狀態(tài)是O型圈30與環(huán)狀間隙G分離的狀態(tài)(參照?qǐng)D2)，該關(guān)閉狀態(tài)使O型圈30從開放狀態(tài)向環(huán)狀間隙G側(cè)移動(dòng)并堵塞環(huán)狀間隙G的狀態(tài)(參照?qǐng)D3)。另外，O型圈30的截面為圓形，因此能夠在吸入口11的外周面11a上滾動(dòng)，能夠順暢地進(jìn)行從開放狀態(tài)向關(guān)閉狀態(tài)的移動(dòng)。另外，當(dāng)對(duì)O型圈30所移動(dòng)的外周面11a進(jìn)行如研磨這樣的機(jī)械加工時(shí)，O型圈的移動(dòng)更加順暢，因此優(yōu)選。

O型圈30能夠在吸入口11的外周面11a上移動(dòng)的軸向的長度比O型圈30的線徑(相當(dāng)于軸向的寬度)大，該長度是吸入口11的外周面11a的上端12與環(huán)狀間隙G之間的長度。由此，確保O型圈30能夠在開放狀態(tài)與關(guān)閉狀態(tài)之間移動(dòng)的空間。

另外，由于外周面11a形成為與軸向平行的面，因此O型圈30能夠沿外周面11a在軸向上移動(dòng)。另外，通過上端12來限制O型圈30從上端12向軸向上側(cè)的移動(dòng)。即，外周面11a的與軸向平行的面及上端12構(gòu)成限制O型圈30的軸向上的移動(dòng)的移動(dòng)限制部。換言之，成為如下狀態(tài)：在與環(huán)狀間隙G相比靠殼體20的內(nèi)側(cè)的吸入口11的外周面11a，設(shè)置有限制O型圈30的軸向上的移動(dòng)的移動(dòng)限制部。

接著對(duì)本實(shí)施方式的泵1的組裝方法進(jìn)行說明。為了形成密封結(jié)構(gòu)S，泵1能夠以如下方式組裝。首先，如圖4所示，在葉輪10的吸入口11的外周面11a安裝O型圈30。之后，在使O型圈30從形成環(huán)狀間隙G的位置分離的狀態(tài)下，將葉輪10的吸入口11收納于殼體20的收納部23，且將葉輪10收容于殼體20。并且，在最后，使殼體20與軸承箱3的底面3a連結(jié)。

這樣一來，能夠在保持將O型圈30配置在從形成環(huán)狀間隙G的位置分離的位置的狀態(tài)下來組裝泵1，與以在環(huán)狀間隙G夾持O型圈30的方式進(jìn)行組裝的情況相比，能夠使其組裝容易。另外，與在環(huán)狀間隙G夾持O型圈30的情況相比，不要求環(huán)狀間隙G的寬度、O型圈的內(nèi)徑、線徑等的嚴(yán)格的尺寸精度，也能夠使其設(shè)計(jì)變?nèi)菀住Ａ硗?，在組裝時(shí)，收納部23作為殼體20相對(duì)于葉輪10的引導(dǎo)部發(fā)揮功能，能夠使組裝更容易進(jìn)行。

接著，對(duì)密封結(jié)構(gòu)S的功能進(jìn)行說明。首先，如圖2所示，基本上，在密封結(jié)構(gòu)S中，在剛組裝完泵后，成為O型圈30與環(huán)狀間隙G分離的開放狀態(tài)。并且，當(dāng)使泵1動(dòng)作來使葉輪10旋轉(zhuǎn)時(shí)，從吸入口11、21吸入水并從排出口22排出。此時(shí)，葉輪10的徑方向外側(cè)因離心力而變成高壓，另外，吸入口11、21側(cè)通過吸入水而變成低壓，因此從高壓側(cè)向低壓側(cè)地產(chǎn)生經(jīng)由環(huán)狀間隙G的水的逆流。對(duì)此，在密封結(jié)構(gòu)S中，由于O型圈30能夠在軸向上移動(dòng)，因此，在O型圈30以被水的逆流的流動(dòng)按壓的情況下，從開放狀態(tài)向環(huán)狀間隙G側(cè)移動(dòng)，最終移動(dòng)至堵塞環(huán)狀間隙G的關(guān)閉狀態(tài)。在到達(dá)關(guān)閉狀態(tài)后，O型圈30還會(huì)因高壓側(cè)與低壓側(cè)的壓力差而被向環(huán)狀間隙G側(cè)按壓(吸入)，作為彈性體的O型圈30彈性變形且緊貼于環(huán)狀間隙G來進(jìn)一步牢固地堵塞環(huán)狀間隙G(參照?qǐng)D3)。這樣一來，通過O型圈30堵塞環(huán)狀間隙G來防止水的逆流，提高泵效率。

在環(huán)狀間隙G夾持O型圈30的情況下，O型圈30從接觸葉輪11與殼體20的兩側(cè)損耗，但在該泵1的密封結(jié)構(gòu)S中，采用O型圈30從一方堵塞環(huán)狀間隙G的方式，O型圈30僅單側(cè)損耗，提高耐久性。

〔其他的實(shí)施方式〕

最后，對(duì)本發(fā)明的泵1及泵1的組裝方法的其他的實(shí)施方式進(jìn)行說明。另外，以下的各個(gè)實(shí)施方式中公開的結(jié)構(gòu)只要不產(chǎn)生矛盾，則能夠與其他的實(shí)施方式中公開的結(jié)構(gòu)組合應(yīng)用。

(1)在上述的實(shí)施方式中，對(duì)使用彈性體的O型圈作為密封部件的結(jié)構(gòu)的例進(jìn)行了說明。但是，本發(fā)明的實(shí)施方式不限定于此。例如，密封部件也可以不是彈性體。即使不是彈性體，也堵塞逆流的水所流動(dòng)的環(huán)狀間隙G。因此，減少逆流的水并提高泵效率。若是彈性體，則在彈性變形并緊貼于殼體20的狀態(tài)下，堵塞葉輪10與殼體20的環(huán)狀間隙G。因此，與不是彈性體的密封部件相比，進(jìn)一步提高泵效率。關(guān)于形狀，也可以取代O型圈而使用X環(huán)、或截面形狀存在特征的密封材O型圈。

密封部件、環(huán)部件(套管環(huán)、葉輪環(huán))的材質(zhì)不限定于實(shí)施例而能夠適當(dāng)選擇。例如，也可以使用橡膠材料，也可以使用樹脂、金屬。

(2)在上述的實(shí)施方式中，對(duì)外周面11a的與軸向平行的面及上端12構(gòu)成限制O型圈30的軸向上的移動(dòng)的移動(dòng)限制部的例進(jìn)行了說明。但是，本發(fā)明的實(shí)施方式不限定于此。例如，只要是限制O型圈30的軸向上的移動(dòng)的結(jié)構(gòu)，則可以為任意結(jié)構(gòu)。另外，只要是O型圈30在開放狀態(tài)與關(guān)閉狀態(tài)之間以能夠沿軸向移動(dòng)的方式被收容，則也可以不具有移動(dòng)限制部。

(3)在上述的實(shí)施方式中，對(duì)通過形成在吸入口11的外周面11a與殼體20的收納部23之間而使環(huán)狀間隙G在軸向上開口的例進(jìn)行了說明。但是，本發(fā)明的實(shí)施方式不限定于此。例如，環(huán)狀間隙G也可以在水平方向上開口。在該情況下，例如不設(shè)置收納部23，在分別與水平方向平行的面、即吸入口11的外周面11a的吸入口11的頂端面、與殼體20的內(nèi)側(cè)面之間形成環(huán)狀間隙G即可。

為了降低對(duì)密封材料的摩擦，還能夠適當(dāng)實(shí)施葉輪10、殼體20、套管環(huán)40、葉輪環(huán)41的表面加工。例如，當(dāng)在套管環(huán)40的表面通過熱噴涂、電鍍而使表面粗糙度降低時(shí)，密封材料與各接觸面的摩擦降低，提高密封材料的耐久性。

(4)關(guān)于其他的結(jié)構(gòu)，本說明書中公開的實(shí)施方式在所有方面均為例示，不應(yīng)理解為本發(fā)明的范圍被他們所限定。只要是本領(lǐng)域技術(shù)人員，可容易理解在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行適當(dāng)改變。因此，在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)改變的其他的實(shí)施方式也當(dāng)然包含于本發(fā)明的范圍。

工業(yè)實(shí)用性

本發(fā)明例如能夠利用于各種各樣的泵、及其組裝。