专利名称：单轴偏心螺杆泵的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于例如食品原料、化学原料、下水污泥等粘性高的流体等的压送的单轴偏心螺杆泵。
背景技术：
作为该种单轴偏心螺杆泵存在如下结构将外螺纹状的转子内装在具有内螺纹状的内表面的被固定的定子中，并将该转子经由万向接头而连结于驱动轴(例如参照专利文献1的图1)。根据该单轴偏心螺杆泵，通过使其驱动轴旋转，从而转子一边旋转一边相对于定子的轴心进行偏心运动，由此能够将流体从吸入侧压送到排出侧。然而，在上述采用万向接头的单轴偏心螺杆泵中，定子被固定，转子在受到较大的反作用力的同时旋转，因此容易在定子内表面发生磨损。此外，在万向接头部分容易附着压送流体，进而，为了清洗万向接头的死空间，如果不将万向接头分解的话，则该清洗难以进行。因此，开发出了下述的单轴偏心螺杆泵，该单轴偏心螺杆泵具备外螺纹状的转子，其不经由万向接头而与驱动轴直接连结；以及定子，其经由轴承被支承成能够旋转，并且其旋转轴线相对于转子的旋转轴线偏心地配置，该定子具备内螺纹状的内表面(例如参照专利文献1的图3和专利文献2的图1)。现有技术文献专利文献专利文献1日本特开昭59-153992号公报专利文献2日本特开昭50-49707号公报
发明概要发明要解决的课题然而，在该种单轴偏心螺杆泵中，由于排出侧比吸入侧压力高，因此，由于相互的压力差而从排出侧朝向吸入侧产生轴向负荷，并由该轴向负荷对轴承施加较大的负担，存在着导致轴承滑动部的寿命减少的问题。对于此点，例如在专利文献1 (图3)中公开的单轴偏心螺杆泵中，使定子的两端仅具有以比较小的面积进行支承的轴承结构，此外，例如在专利文献2(图1)中公开的单轴偏心螺杆泵中，也仅是使用通常的球轴承作为支承定子的轴承来支承定子的两端，因此对于抑制由从高压侧朝向低压侧的轴向负荷引起的轴承滑动部的寿命减少，还存在研究的余地。因此，本发明是着眼于这样的问题点而完成的，其目的在于提供一种单轴偏心螺杆泵，其能够抑制由从高压侧朝向低压侧的轴向负荷引起的轴承滑动部的寿命减少。用于解决课题的手段为了解决上述课题，本发明的单轴偏心螺杆泵具备外螺纹状的转子，所述转子与驱动轴直接连结；以及定子，所述定子经由作为滑动轴承的自润滑轴承或水中轴承被支承成能够旋转，并且所述定子的旋转轴线相对于所述转子的旋转轴线偏心地配置，该定子具有内螺纹状的内表面，所述转子一边旋转一边相对于所述定子的轴心进行偏心运动，由此将流体从吸入侧压送至排出侧，其特征在于，该单轴偏心螺杆泵具备圆环状的小径部，所述小径部形成于所述定子的排出侧的端部且朝向排出侧沿轴向延伸设置；以及密封部件， 所述密封部件与该小径部的外周面滑动接触且以对排出侧的滑动轴承和定子的滑动部端进行密封的方式配设，所述圆环状的小径部的外径比所述定子的吸入侧轴承滑动接触部的外径小，且该小径部的径内部承受泵排出压的径内受压面积比所述定子的开口部的径内部受到泵排出压的面积大。本发明涉及的单轴偏心螺杆泵为，通过使与驱动轴直接连结的外螺纹状的转子一边旋转一边相对于定子的轴心进行偏心运动，从而将流体从吸入侧压送到排出侧。由此，与上述那样的、使用万向接头的现有的单轴偏心螺杆泵相比，不会发生转子和定子之间的“麻烦(二 ι； Λ )”，因此压送流体从排出侧向吸入侧的泄漏少，效率高。因此，与现有的单轴偏心螺杆泵相比能够升压至较高的排出压力。相应地，本发明涉及的单轴偏心螺杆泵构成为定子与转子一起旋转，因此，从排出侧作用于保持定子的滑动轴承的轴向力增大。因此，在本发明涉及的单轴偏心螺杆泵中，在定子的排出侧设置小径部并配设密封部件，借助该配设有密封部件的小径部来平衡轴向负荷，使作用于滑动轴承的轴向力平衡。S卩，根据本发明涉及的单轴偏心螺杆泵，该单轴偏心螺杆泵具备圆环状的小径部，所述小径部形成于定子的排出侧的端部且朝向排出侧沿轴向延伸设置；以及密封部件， 所述密封部件与该小径部的外周面滑动接触且以对排出侧的滑动轴承和定子的滑动部端进行密封的方式配设，圆环状的小径部的外径比定子的吸入侧轴承滑动接触部的外径小， 且能够使高压侧的定子的排出侧的受压面积比低压侧的定子的吸入侧的受压面积小。因此，能够使施加于定子的两端的、排出侧(高压侧)和吸入侧(低压侧)的轴向方向上来自前方的压力降低。因此，能够抑制由从高压侧到低压侧的轴向负荷引起的轴承滑动部的寿命减少。在此，使小径部的外径比定子的吸入侧轴承滑动接触部的外径小存在界限而成为了问题。即，如果使小径部的外径过小而超过预定的话，会成为泵的排出阻力(压损)，因此泵效率降低。此外，如果使小径部的外径过小而超过预定的话，轴向负荷的均衡(平衡)也会变成逆向(产生从低压侧朝向高压侧的轴向负荷)。因此，根据本发明涉及的单轴偏心螺杆泵，不仅将小径部的外径设定为比定子的吸入侧轴承滑动接触部的外径小，而且在设定该小径部的外径的尺寸时，设定为该小径部的径内部承受泵排出压的径内受压面积比定子的开口部的径内部受到泵排出压的面积大。由此，如后述的实施方式中详细叙述的那样，防止了泵的排出阻力(压损)的增加，因此泵效率不会降低。此外，还同时考虑由转子与定子的滑动摩擦阻力产生的向前方作用的轴向力(由转子的旋转力引起，始终恒定)，确保轴向负荷的均衡(平衡)不会变成逆向的范围。因此，能够既维持泵效率又可靠地抑制由从高压侧到低压侧的轴向负荷引起的轴承滑动部的寿命减少。在此，优选的是，在本发明涉及的单轴偏心螺杆泵中，该单轴偏心螺杆泵具备圆环状的小径部，所述小径部形成于所述定子的吸入侧的端部且朝向吸入侧沿轴向延伸设置；以及密封部件，所述密封部件与该小径部的外周面滑动接触且以对吸入侧的滑动轴承和定子的滑动部端进行密封的方式配设。若是这样的结构，在定子的吸入侧也配设有密封部件，因此能够切断压送液向滑动轴承的部分的流入。由此，送液部与滑动轴承的部分成为独立空间，在CIP(定置清洗) 中，不必清洗容易残留污物且清洗性差的连通路，而仅清洗接液部。因此，形成清洗性优异的结构。进而，由于能够防止滑动轴承的部分处的磨损粉等异物混入压送液，因此能够使清洁性更为可靠。此外，优选的是，在本发明涉及的单轴偏心螺杆泵中，该单轴偏心螺杆泵还具备 连通路，所述连通路沿轴向设于所述滑动轴承与定子之间的滑动部；注入口，所述注入口以与该连通路连通的方式设于所述密封部件的吸入侧；以及汲取口，所述汲取口以与所述压送的流体的排出口连通的方式设于所述密封部件的排出侧，所述汲取口和注入口经由流量控制部相互连通，所述流量控制部用于调整从汲取口汲取并从注入口供给至连通路的润滑用的流体的流量。如果是这样的结构，在采用压送流体自身进行润滑的情况下，能够从汲取口引导高压侧的压送流体，并将该引导的压送流体在流量控制部适当调整，然后将其从注入口供给至连通路，所述连通路沿轴向设置于滑动部。因此，适于作为如下策略根据压送流体的液质，改善滑动轴承与定子的滑动部的润滑状态。发明效果根据本发明涉及的单轴偏心螺杆泵，能够抑制由从高压侧到低压侧的轴向负荷引起的轴承滑动部的寿命减少。
图1是本发明涉及的单轴偏心螺杆泵的第一实施方式的说明图，图1的(a)是其侧视图(以沿轴线的剖视图示出主要部分)，此外图1的(b)和(c)是从图1的(a)的C观察的局部端面图，(b)将定子的开口部以影线示出，(c)将小径部的径内部以影线示出。图2是说明与图1对应的压力平衡的图，对于作用于定子的轴向负荷F，示出了从左向右方向的轴向负荷Fl和与其相反(从右向左)方向的轴向负荷FO的情况，图2的(a) 是单轴偏心螺杆泵的纵剖视图，图2的(b)是从其左方向观察的向视图。图3是说明与图1对应的压力平衡的图，对于作用于定子的轴向负荷F，示出了从左向右方向的轴向负荷Fl和与其相反(从右向左)方向的轴向负荷FO的情况，在图3中示出了与图2相同的状态且相对于图2相位偏移90度的关系，图3的(a)是单轴偏心螺杆泵的纵剖视图，图3的(b)是从其左方向观察的向视图。图4是说明与图1对应的压力平衡的图(比较例)，对于作用于定子的轴向负荷 F，示出了从右向左方向的轴向负荷FO和轴向负荷F4的情况，图4的(a)是单轴偏心螺杆泵的纵剖视图，图4的(b)是从其右方向观察的向视图。图5是说明与图1对应的压力平衡的图，对于作用于定子的轴向负荷F，示出了从左向右方向的轴向负荷F2以及与其相反(从右向左)方向的轴向负荷FO和轴向负荷F3 的情况，图5(a)是单轴偏心螺杆泵的纵剖视图，图5(b)是从其左方观察的向视图。
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图6是说明与图1对应的压力平衡的图，对于作用于定子的轴向负荷F，示出了从左向右方向的轴向负荷F2以及与其相反(从右向左)方向的轴向负荷FO和轴向负荷F3 的情况，在图6中示出了与图5相同的状态且相对于图5相位偏移90度的关系，图6的(a) 是单轴偏心螺杆泵的纵剖视图，图6的(b)是从其左方向观察的向视图。图7是本发明涉及的单轴偏心螺杆泵的第二实施方式的说明图，图7的(a)是其侧视图(以沿轴线的剖视图示出主要部分)。图8是图7所示的第二实施方式的单轴偏心螺杆泵的变形例。图9是示出在定子未形成小径部且未配设密封部件的情况的单轴偏心螺杆泵的比较例的图。
具体实施例方式下面，适当地参照附图对本发明的第一实施方式进行说明。如图1的(a)所示，该单轴偏心螺杆泵1具有收纳未图示的电动机的支架11，并且，在该支架11，在电动机的驱动轴3侧的面装配有壳体7。该壳体7构成为从吸入侧(图 1的(a)的右侧)开始依次具备吸入部7a、主体部7b以及排出部7c。在壳体7的吸入部 7a形成有压送流体的吸入口 8，此外，在排出部7c形成有压送流体的排出口 9。并且，该单轴偏心螺杆泵1在壳体7内具备外螺纹状的转子2和具有内螺纹状的内表面的定子4。转子2由末端侧的螺旋部加和直线状的基端部2b构成。基端部2b不采用万向接头而是与电动机10的驱动轴3直接连结。另一方面，螺旋部加具有相对于自身的旋转轴线L2偏心的椭圆形剖面，该螺旋部加内装于定子4，定子4形成有内螺纹状的内表面。 并且，相对于该定子4的旋转轴线Li，上述转子2的旋转轴线L2以偏心预定的偏心量E的方式进行配置。另外，该定子4由定子外筒如和嵌入到该定子外筒如内的定子内筒4b构成，并且形成为所述定子外筒如和定子内筒4b —体地旋转。定子内筒4b是橡胶制的，形成于定子内筒4b的内部的螺旋部如的内螺纹状的螺距是转子2的螺旋部加的两倍。此外，该定子4的两端经由作为滑动轴承的圆环状的自润滑轴承5和自润滑轴承6 被旋转自如地支承在上述壳体7内。另外，在构成壳体7的吸入部7a和主体部7b的内周面分别形成凹进的阶梯部7t。此外，在定子4自身的外周面，在定子4的两端部也分别形成可供自润滑轴承5、6外嵌的凹进的阶梯部4t，通过这些凹进的阶梯部4t和7t，限制上述自润滑轴承5、6的轴向的移动。并且，该单轴偏心螺杆泵1在借助电动机的驱动轴3使转子2旋转时，转子2以其旋转轴线L2为中心旋转，伴随着转子2的螺旋部加的动作，定子4也以其旋转轴线Ll为中心而与转子2的旋转同步地从动旋转，由此，能够将压送流体从吸入口 8压送至排出口 9。在此，该单轴偏心螺杆泵1在定子4的排出侧的端部具有朝向排出侧沿轴向延伸设置的圆环状的小径部4p ；以及与该小径部4p的外周面滑动接触的密封部件16。S卩，在该单轴偏心螺杆泵中采用如下结构利用密封部件16将施加于密封部件16的圆环状小径部 4p的外侧的区域的压力与定子侧隔断。该小径部4p形成为外径φΑ比定子4的吸入侧的轴承滑动部4s的外径φΒ小，并且该小径部4ρ形成为沿轴向伸出至与构成壳体7的排出部7c的内周面对置的位置的带阶梯形状。
因此，通过改变密封部件16的圆环状小径部4p的直径的大小，能够调整(平衡) 由定子4的受压面积确定的对定子4的轴向力，由此，能够降低来自高压侧的朝向自润滑轴承6的轴向力。即，该小径部4p的外径φΑ的大小使得高压侧的定子4的排出侧的受压面积比低压侧的定子4的吸入侧的受压面积小，以使从轴向方向的前方(左侧)施加于定子4的两端的压力降低。更为具体地来说，该小径部4ρ被设定为如下直径其外径φΑ比定子4的吸入侧轴承滑动接触部4s的外径φΒ小，且该小径部4ρ设定为，在将小径部4ρ的径内部承受泵排出压的面积称作径内受压面积(也就是相对于所述密封部件16的内径的、“密封内径受压面积”)(参照图1的(c)的斜线部分)时，该径内受压面积比定子开口部細的径内部承受泵排出压的面积(参照图1的(b)的斜线部分)大。下面，对与该小径部4p的外径φΑ的确定相关的压力平衡状态的设定，适当参照图 2 图6详细地说明。首先，参照图2和图3说明在设定小径部4ρ的外径φΑ的尺寸时，设定为上述径内受压面积比定子4的开口部細的径内部承受泵排出压的面积大的情况(本发明的范围的一个实施例，在本例中，示出了小径部4ρ的外径φΑ的直径比定子4的开口部細的长径大的情况)。在此，说明该压力平衡的图2和图3示出了作用于定子4的轴向负荷F为从左向右方向的情况。此时，在定子4作用有由转子2的旋转力引起的图2和图3中的从右向左方向的轴向负荷FO ；以及从左向右方向作用的轴向负荷Fl (泵排出压Wi与高压侧的径内受压面积Sl的积)。F = Fl-FO = Sl X Ph-FOFl > FOS卩，在小径部4ρ的外径φΑ设定成使得小径部4ρ的径内受压面积比定子4的开口部^!的面积大的情况下，定子4被朝向图2和图3中从左向右方向按压。因此，对定子4 的轴承施加从左向右方向的轴向负荷。然而，如上所述，作为本发明的前提，小径部4ρ的外径φΑ的设定尺寸自身本来就被设定为比定子4的吸入侧轴承滑动接触部如的外径φΒ小。 因此，即使是在该情况下，至少能够抑制从高压侧朝向低压侧的轴向负荷。但是，当小径部4ρ的外径的设定尺寸过度减小至轴向方向的负荷超过均衡(平衡)范围时，对定子4的轴承施加从右向左方向的轴向负荷。因此，小径部4ρ的外径的设定尺寸减小的程度也存在界限。说明压力平衡的图4是小径部4ρ的外径的设定尺寸减小过多的例子(并非本发明的范围，而是比较例，在本例中，示出了小径部4ρ的外径φΑ的直径比定子4的开口部細的短径小的情况)，在本例中，对于作用于定子4的轴向负荷F示出了从右向左方向的轴向负荷FO和轴向负荷F4的情况。此时，在定子4作用有由转子2的旋转力引起的该图中从右向左方向的轴向负荷FO ；以及从右向左方向的轴向负荷F4(泵排出压W1与高压侧的径内受压面积S4的积)。F = -F4-F0 = _S4 X Ph-FO因而，在该情况下，高压侧的径内受压面积S4成为泵的排出阻力，轴向负荷F4即为压损。因此，若将小径部4p的外径φΑ的设定尺寸减小过多的话，会使得泵效率降低。
接着，说明压力平衡的图5和图6是将小径部4p的外径的设定尺寸在预定的限度内减小的例子(本发明的范围的一个实施例)，对于作用于定子4的轴向负荷F示出了从左向右方向的轴向负荷F2以及与其相反(从右向左)方向的轴向负荷FO和轴向负荷F3的情况。此时，在定子4作用有由转子2的旋转力引起的图5和图6中从右向左方向的轴向负荷FO ；从左向右方向的轴向负荷F2(泵排出压W1与高压侧的径内受压面积S2的积)； 以及从右向左方向的轴向负荷F3(泵排出压W1与高压侧的径内受压面积S3的积)。F = F2-F3-F0 = S2X Ph_S3 X Ph-FOF2 彡 F0+F3在此，对于小径部4p的径向的壁厚，相对于该小径部4p的轴向方向(以排出为基准观察时的前后方向)均等地作用有泵排出压拖。因此，在轴向方向从左右作用的压力相互抵消，所以在将小径部4p的外径的设定尺寸设定为在预定的限度内减小了的尺寸时，仅将小径部4p的外径(密封部件16的密封内径)φΑ作为计算受压面积方面的基准是没有问题的。即，当以满足F2 = F0+F3的方式设定密封内径φΑ时，作用于定子4的轴向负荷达到均衡(平衡)。进而，在实际的单轴偏心螺杆泵中，由转子2与定子4的滑动摩擦阻力产生轴向负荷FO (由转子的旋转力引起，始终恒定)，该轴向负荷FO朝向与转子2的旋转相伴的上述轴向力的相反方向(即前方)作用。因此，在本发明中，也要考虑该朝向前方作用的轴向力。 即，在本发明中，在小径部4ρ的外径φΑ的尺寸设定时，由于扣除了该朝向前方作用的轴向负荷F0，因此，以使小径部4ρ的径内受压面积比所述定子的开口部的径内部承受泵排出压的面积大的方式确定小径部4ρ的最小直径。此外，该单轴偏心螺杆泵1在壳体7的主体部7b的排出侧的端部朝向径向内侧突出设置有圆环状的凸缘部几。该凸缘部形成为向内周方向伸出至相对于定子4的小径部4p的外周面隔开微小的间隙对置的位置。并且，上述密封部件16以与定子4的小径部4p的外周面对置且对排出侧的自润滑轴承5与定子4的滑动部端进行密封的方式配设于比所述滑动部端靠排出侧的位置。详细来说，排出部7c在与突出设置于壳体7的主体部7b的凸缘部对置的面设有横截面呈大致L字状的装配槽7m。该装配槽7m形成为，密封部件16能够以与上述小径部4p的外周面滑动接触的方式嵌入该装配槽7m，上述密封部件16装配于该装配槽7m。另外，作为该密封部件16，在本实施方式的例子中，采用具有朝向排出侧突出设置的唇部的唇形密封件。进而，在单轴偏心螺杆泵1中，在定子4的吸入侧的端部设有圆环状的小径部4q。 该小径部4q通过使吸入侧轴承滑动接触部4s (外径φΒ )沿轴向朝向定子4的吸入侧延伸设置而形成。并且，以与该小径部4q的外周面滑动接触且对吸入侧的自润滑轴承6和定子 4的滑动部端进行密封的方式配设有圆环状的密封部件18。接着，对该单轴偏心螺杆泵的作用、效果进行说明。该单轴偏心螺杆泵1具备与驱动轴3直接连结的外螺纹状的转子2 ；以及定子4， 该定子4经由自润滑轴承5、6被支承成能够旋转，并且该定子4的旋转轴线Ll相对于转子 2的旋转轴线L2偏心地配置，该定子4具有内螺纹状的内表面，由于通过自润滑轴承5、6支承定子4，因此能够以比较宽的面积支承定子4的两端。因此，如果是该单轴偏心螺杆泵 1的结构，与例如采用上述的万向接头的单轴偏心螺杆泵相比，对压送流体的液质的限制较少，因此能够压送各种液体。并且，根据该单轴偏心螺杆泵1，如上所述，该单轴偏心螺杆泵1具备圆环状的小径部4p，所述小径部4p形成于定子4的排出侧的端部且朝向排出侧沿轴向延伸设置；以及密封部件16，所述密封部件16与该小径部4p的外周面滑动接触且以对排出侧的自润滑轴承5和定子4的滑动部端进行密封的方式配设，圆环状的小径部4p被设定为其外径φΑ比定子4的吸入侧轴承滑动接触部如的外径φΒ小，且使得该小径部4ρ的径内受压面积(参照图1的(c)的斜线部分)比定子4的开口部細的面积(参照图1的(b)的斜线部分)大， 因此，如上所述，能够维持泵效率，同时使高压侧的定子4的排出侧的受压面积比低压侧的定子4的吸入侧的受压面积小。因此，与如图9所举例示出地未在定子形成小径部的情况的单轴偏心螺杆泵100 相比，能够降低从图9所示的高压侧(该图中的标号Wi的一侧)朝向低压侧(该图中的标号Pl的一侧)施加于定子4的两端的、来自轴向方向的前方的压力。S卩，能够通过该配设有密封部件16的小径部4p使对自润滑轴承6的轴向力平衡。因此，能够抑制由作用于定子4的、从高压侧朝向低压侧的轴向负荷(该图中的标号F)引起的、自润滑轴承5、6与定子4相互的滑动部和凹进的阶梯部7t等轴承滑动部的寿命减少。特别地，该单轴偏心螺杆泵1还具备圆环状的小径部4q，所述小径部4q形成于定子4的吸入侧的端部且朝向吸入侧沿轴向延伸设置；以及密封部件18，所述密封部件18 与该小径部4q的外周面滑动接触且以对吸入侧的自润滑轴承6和定子4的滑动部端进行密封的方式配设，因此能够隔断压送液向自润滑轴承6的部分的流入。由此，送液部与自润滑轴承6的部分成为分开的空间，在CIP(定置清洗Cleaning in Place)，不必清洗容易残留污物且清洗性差的连通路，而仅清洗接液部。因此，形成清洗性优异的结构。进而，由于能够防止自润滑轴承6的部分处的磨损粉等异物混入压送液，因此能够使清洁性更为可靠。另外，本发明涉及的单轴偏心螺杆泵并不限定于上述实施方式，只要不脱离本发明的主旨，当然能够进行各种变形。例如，在上述实施方式的例子中，作为滑动轴承的例子，对采用自润滑轴承5、6的例子进行了说明，然而不限于此，例如作为滑动轴承，如果采取防止异物混入轴承部的方法来供给润滑液的话，也能够使用陶瓷轴承、橡胶轴承等水中轴承。此外，例如在上述实施方式的例子中，作为密封部件16采用了唇形密封件，然而不限于此，能够采用各种机械密封。此外，例如在上述第一实施方式中，说明了将吸入侧轴承滑动接触部如沿轴向延伸设置来设置小径部4q，并使密封部件18外嵌于该小径部4q的例子，但例如也可以像图7 所示的第二实施方式那样，构成为取代上述的小径部4q和密封部件18而设置连通路20。详细来说，该第二实施方式的单轴偏心螺杆泵1在各自润滑轴承5、6与定子4之间的滑动部设有连通路20。该连通路20可以通过在定子4和自润滑轴承5、6的至少一方设置槽等来构成，而在本实施方式的例子中，通过在自润滑轴承5、6的内周面和定子4侧的彼此对置的端面形成大致L字状的槽来作为连通路20。此外，在壳体7的主体部7b的内周面形成有扩径部21。该扩径部21形成为将上述两条连通路20相互连通，由此，使各个自润滑轴承5、6的连通路20相互间的连通状态更稳定。进而，在该第二实施方式的单轴偏心螺杆泵1中，在上述密封部件16与自润滑轴承5之间的位置，设有能够从外部注水(参照该图中的符号幻的注入口 12。由此，该单轴偏心螺杆泵1能够将润滑用的水注入上述连通路20，在自润滑轴承5、6与定子4的滑动部的润滑状态受到压送流体的液质的影响的情况下，能够改善该润滑状态。此外，也可以是，例如像图8中示出的变形例那样，相对于上述的第二实施方式的结构，构成为在比密封部件16靠排出侧的位置，以与所压送的流体的排出口 9连通的方式设置汲取口 14，并将吸入侧的注入口 12与排出侧的汲取口 14经由流量控制阀15相互连通。在此，该流量控制阀15是能够控制从汲取口 14汲取并从注入口 12供给到连通路20 的、用于润滑的流体的流量的流量控制部。如果是这样的结构，作为根据压送流体的液质改善自润滑轴承5、6与定子4的滑动部的润滑状态的策略，可以采用如下策略在使用压送流体进行润滑的情况下，将高压侧的压送流体从汲取口 14导入，利用流量控制阀15将其适当调整并从注入口 12供给到连通路20。工业上的可利用性如上所述，根据本发明涉及的单轴偏心螺杆泵，能够抑制由从高压侧到低压侧的轴向负荷引起的轴承滑动部的寿命减少。标号说明1 单轴偏心螺杆泵；2 转子；3 驱动轴；4 定子；5 自润滑轴承(滑动轴承)；6 自润滑轴承(滑动轴承)；7 壳体；8 吸入口 ；9 排出口 ；11 支架；12 注入口 ；14:汲取口 ； 15 流量控制阀(流量控制部)；16 密封部件；18 密封部件；20 :连通路；21 :扩径部 (连通路)；F:作用于定子的轴向负荷；F0:从右向左方向作用的轴向负荷(由转子的旋转力引起，始终恒定)；Fl 从左向右方向作用的轴向负荷(=SlXPh) ；F2:从左向右方向作用的轴向负荷(=S2XPh) ；F3 从右向左方向作用的轴向负荷(=S3XPh) ；F4 从右向左方向作用的轴向负荷(=S4XPh) ；Ph 高压侧的排出压(始终恒定)；Sl 作用于定子的轴向负荷为从左向右方向的情况下的高压侧的径内受压面积；S2 作用于定子的轴向负荷平衡的情况下的高压侧的径内受压面积，是从左向右方向受到压力的面的面积；S3 作用于定子的轴向负荷平衡的情况下的高压侧的径内受压面积，是从右向左方向受到压力的面的面积；S4:作用于定子的轴向负荷为从右向左方向的情况下的高压侧的径内受压面积，是从右向左方向受到压力的面的面积。
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权利要求
1.一种单轴偏心螺杆泵，该单轴偏心螺杆泵具备外螺纹状的转子，所述转子与驱动轴直接连结；以及定子，所述定子经由作为滑动轴承的自润滑轴承或水中轴承被支承成能够旋转，并且所述定子的旋转轴线相对于所述转子的旋转轴线偏心地配置，该定子具有内螺纹状的内表面，所述转子一边旋转一边相对于所述定子的轴心进行偏心运动，由此将流体从吸入侧压送至排出侧，该单轴偏心螺杆泵的特征在于，该单轴偏心螺杆泵具备圆环状的小径部，所述小径部形成于所述定子的排出侧的端部且朝向排出侧沿轴向延伸设置；以及密封部件，所述密封部件与该小径部的外周面滑动接触且以对排出侧的滑动轴承和定子的滑动部端进行密封的方式配设，所述圆环状的小径部的外径比所述定子的吸入侧轴承滑动接触部的外径小，且该小径部的径内部承受泵排出压的径内受压面积比所述定子的开口部的径内部受到泵排出压的面积大。
2.根据权利要求1所述的单轴偏心螺杆泵，其特征在于，该单轴偏心螺杆泵具备圆环状的小径部，所述小径部形成于所述定子的吸入侧的端部且朝向吸入侧沿轴向延伸设置；以及密封部件，所述密封部件与该小径部的外周面滑动接触且以对吸入侧的滑动轴承和定子的滑动部端进行密封的方式配设。
3.根据权利要求1所述的单轴偏心螺杆泵，其特征在于，该单轴偏心螺杆泵还具备连通路，所述连通路沿轴向设于所述滑动轴承与定子之间的滑动部；注入口，所述注入口以与该连通路连通的方式设于所述密封部件的吸入侧；以及汲取口，所述汲取口以与所述压送的流体的排出口连通的方式设于所述密封部件的排出侧，所述汲取口和注入口经由流量控制部相互连通，所述流量控制部用于调整从汲取口汲取并从注入口供给至连通路的润滑用的流体的流量。
全文摘要
本发明提供一种能够抑制由从高压侧到低压侧的轴向负荷引起的轴承滑动部的寿命减少的单轴偏心螺杆泵。该单轴偏心螺杆泵(1)通过使与驱动轴(3)直接连结的外螺纹状的转子(2)一边旋转一边相对于定子(4)的轴心进行偏心运动，从而将流体从吸入侧压送到排出侧。并且，该单轴偏心螺杆泵(1)具备圆环状的小径部(4p)，其在定子(4)的排出侧的端部朝向排出侧沿轴向延伸设置，该小径部的外径比定子(4)的吸入侧轴承滑动接触部(4s)的外径(φB)小且其径内受压面积比定子(4)的开口部(4m)的面积大；以及密封部件(16)，其与该小径部(4p)的外周面滑动接触且以对排出侧的自润滑轴承(5)和定子(4)的滑动部端进行密封的方式配设。
文档编号F04C15/00GK102282373SQ201080004568
公开日2011年12月14日 申请日期2010年3月4日 优先权日2009年3月9日
发明者林元和智 申请人:古河产机系统株式会社