[发明专利]单轴偏心螺杆泵

说明书

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(こじれ)”，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。

即，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。