泵装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及将液体吸入并放出的泵，更详细地讲，涉及具有从混入有异物的工作流体(例如机床的润滑油、冷却剂等液体)将异物(例如切肩)分离的功能的泵装置。
【背景技术】
[0002]作为这样的泵装置，提出了以下这样的泵装置:是不需要定期性的维护且轻量而小型的泵装置，设置有容积型泵、非容积型泵、一次旋风分离器及二次旋风分离器，一次旋风分离器及二次旋风分离器设置有将分离的异物(切肩等)排出的机构(排出口)，非容积型泵的放出流量设定为大于上述容积型泵的放出流量，上述容积型泵、上述旋风过滤器和上述非容积型泵在垂直方向上以直线状连结而配置(参照专利文献I)。
[0003]这样的泵装置(专利文献I)是有用的。
[0004]但是，近来存在大量地处理机床中的冷却剂的要求(所谓的“大流量化的要求”)。
[0005]对于这样的大流量化的要求，在上述泵装置中，由于利用所谓的“次摆线泵”(齿轮泵)那样的容积型泵处理工作流体，所以工作流体的处理流量较少，难以应对冷却剂处理的大流量化的要求。
[0006]专利文献1:国际公开第2012/053231号。
【发明内容】
[0007]本发明是鉴于上述现有技术的问题而提出的，目的是提供一种具有从混入有异物的工作流体(例如，机床的润滑油、冷却剂等液体)分离异物(例如切肩)的功能并且能够应对工作流体的大流量化的要求的泵装置。
[0008]本发明的泵装置的特征在于，具有:第一泵(例如具有叶轮的离心泵3)，设置在比工作流体(例如冷却剂)贮存部(例如冷却剂箱)靠上方的位置；第二泵(例如叶轮泵那样的离心泵8)，具有与第一泵(3)的旋转轴(10)同心的旋转轴，并且设置在比第一泵(3)的吸入口(30i)靠下方(上游侧)的位置；至少一个旋风分离器(6)，设置在比第二泵(8)靠上方且比第一泵(3)的吸入口(30i)靠下方的区域中，具有从工作流体分离异物的功能；和工作流体的放出口(460)，所述工作流体包含由旋风分离器(6)分离的异物，该放出口(46ο)设置在比工作流体贮存部(例如冷却剂箱)靠上方的位置，并具有从上述旋风分离器(6)的放出口(6ο)的高度连通到上述放出口(46ο)的配管(11)。
[0009]在本发明中优选的是，在上述第二泵(例如叶轮泵那样的离心泵8)的上方的区域并且是第二泵(8)的半径方向外侧的区域中设置有导向部件(7)，该导向部件(7)沿第一泵
(3)和第二泵(8)的旋转轴(10)的方向延伸。
[0010]这里优选的是，上述导向部件(7)的泵旋转轴方向尺寸较长(最大是上述导向上端到达与旋风分离器(6)的流入口(6ai)相同高度的程度)。这是因为对于生成回转流很合适。
[0011]此外，在本发明中优选的是，旋风分离器(6)的流入口(6i)与沿圆周方向延伸的流入通路(49 )连通，该流入通路(49 )相对于沿着上述导向部件(7 )的回转流开口。
[0012]进而，在本发明中优选的是，在旋风分离器(6)的下端部设置节流部件(圆锥形状的部件:圆锥状部件13)。
[0013]除此以外，为了降低泵旋转轴(10)的磨损，在本发明中优选的是第一泵(3)和第二泵(8)的旋转轴(10)由机械密封件(MS)轴支承。
[0014]此外优选的是，作为排放部，设置有使从该机械密封件(MS)(向上方)漏出的油返回箱内的排放回路(Ld)，构成为使得从机械密封件(MS)漏出的油不会流出到工作流体贮存部(例如冷却剂箱)外部。
[0015]根据具备上述结构的本发明，由于能够由非容积型泵(例如具有叶轮的离心泵)构成第一泵(3)，所以对于大流量(例如150升/分或其以上的流量)也能够对应。因此，能够应对机床的冷却剂的处理量增大(大流量化的要求)。
[0016]这里，非容积型泵(例如具有叶轮的离心泵3)由于缺乏自吸性能，所以在设置在比工作流体贮存部(例如冷却剂箱)靠上方的情况下，难以将该贮存部内的工作流体吸起。但是，本发明具有第二泵(8)，利用该泵(8)将贮存部内的工作流体向上方(第一泵3的吸入口30i侧)推入，即使是第一非容积型泵(3)，也能够进行所需要的处理。
[0017]进而，根据本发明，利用旋风分离器(6)，能够从工作流体中分离切肩等异物。
[0018]在本发明中，如果由非容积型泵(例如具有叶轮的离心泵)构成第一泵(3)，则不需要在第一泵放出口(30i)设置溢流阀。
[0019]在由容积型泵构成第一泵的情况下，如果工作流体的流动在其放出口的下游侧停止，则该放出口附近的工作流体压力变得过大，所以溢流阀和工作流体的逸散路径是必不可少的。
[0020]与此相对，如果第一泵是非容积型泵，例如具有叶轮的离心泵(3)，则即使工作流体的流动在该泵放出口(3o)的下游侧停止，由于叶轮(31b、32b、33b、34b、35b)只是空转，放出口(3ο)附近的工作流体压力也不会变得过大。因此，不需要在放出口(3ο)附近形成溢流阀和工作流体的逸散路径，相应地节省在制造中要花费的成本。此外，不需要溢流阀和工作流体的逸散路径的维护，运行成本也降低。
[0021]这里，在现有技术中，由于做成了设置有两级旋风分离器(一次旋风分离器和二次旋风分离器)的结构，所以对于所谓的“大流量化的要求”难以应对，难以将大流量的工作流体充分地固液分尚。
[0022]与此相对，根据本发明，由于旋风分离器仅设置有一级，所以即使在工作流体大流量化的情况下，也能够将工作流体充分地固液分离。
[0023]进而，根据本发明，由于具有从旋风分离器(6)的放出口(下端部6ο)的高度连通到上述放出口(46ο)的配管(11)，所以从旋风分离器放出口(6ο)排出的包含异物的工作流体经由该配管(11)，排出到比工作流体贮存部(例如冷却剂箱)靠上方的该放出口(460)。
[0024]因而，通过在工作流体贮存部的上方配置从上述放出口(46ο)连通到异物处理设备(例如过滤器等:未图示)的配管，能够将由旋风分离器(6)分离后的包含异物的工作流体容易地供给到该异物处理设备。
[0025]换言之，在不具有这样的配管(11)的现有技术中，由于被旋风分离器(6)分离的包含异物的工作流体排出到工作流体贮存部，所以为了将包含异物的工作流体供给到上述异物处理设备，必须在工作流体贮存部中另外设置用来将异物送出到异物处理设备的机构或配管。
[0026]与此相对，根据本发明，由于不需要在工作流体贮存部中另外设置用来将异物送出到异物处理设备的机构或配管，所以相应地能够降低制造成本。
[0027]在本发明中，被第二泵(8)吸入并向半径方向外侧放出的工作流体一边形成沿圆周方向流动的回转流并在泵装置内上升，一边向旋风分离器(6)内流入。
[0028]但是，在不存在上述导向部件(7 )的情况下，通过泵装置内的旋风分离器(6 )对回转流产生阻力，有可能不能产生良好的回转流。
[0029]在上述第二泵(例如，如叶轮泵那样的离心泵8)上方的区域并且是第二泵8的半径方向外侧的区域中设置有导向部件(7)，该导向部件(7)沿第一泵(3)和第二泵(8)的旋转轴(10)的方向延伸，所以被该导向部件(7)引导，沿着该导向部件(7)形成沿圆周方向流动的良好的回转流，被第二泵(8)吸入的工作流体高效地在泵装置内上升并流入旋风分离器(6)内。
[0030]并且，在本发明中，如果旋风分离器(6)的流入口(6ai)与沿圆周方向延伸的流入通路(49)连通，并且该流入通路(49)相对于沿着上述导向部件(7)的回转流开口，则被第二泵(8)吸入的工作流体容易进入到旋风分离器(6)内部，通过旋风分离器(6)中的离心分离作用，将工作流体中包含的异物从工作流体高效地分离。
[0031]进而，在本发明中，如果在旋风分离器(6)的下端部(6ο)设置节流部件(圆锥形状的部件:圆锥状部件13)，则利用该节流部件(13)，能够减小(缩小)旋风分离器下端部的流出口(6ο)的截面积。
[0032]并且，由于利用节流部件(I3)缩小(减小)旋风分离器下端部的流出口(6ο)的截面积，所以流出口(6ο)处的工作流体的流速增加。即，即使缩短旋风分离器(6)的轴向方向的长度，也能够调节所需要的流量。因而，根据本发明，能够在不增大旋风分离器(6)的泵旋转轴方向(上下方向)长度的情况下减小比第一泵(3)靠下方的区域的尺寸，从而能够使泵装置整体紧凑化。
【附图说明】
[0033]图1是表示本发明的第I实施方式的剖视图。
[0034]图2是表示第I实施方式中的旋风分离器流入口的形状的平面剖视图。
[0035]图3是第I实施方式中的泵驱动轴的侧视图。
[0036]图4是说明第I实施方式中的第一泵的局部剖视图。
[0037]图5是用于说明第I实施方式中的旋风分离器的局部剖视图。
[0038]图6是用于说明第I实施方式中的第二泵的局部剖视图。
[0039]图7是第二泵的壳体的剖视图。
[0040]图8是第二泵的叶轮的剖视图。
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