JPH0596492U - 渦巻きポンプの軸封装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 泥水などを扱う渦巻きポンプの軸封装置の耐
用年数を延長する。 【構成】 ポンプ室２のバックライナ１１、スタフィン
グボックス１２、両者を結合する中間材と、インペラ３
のシュラウド後面３２とで囲む補助ポンプ室４を形成す
る。この中でインペラと共回りするバックスクリュ４１
と、インペラと共回りする補助インペラ４２を取り付け
る。補助インペラとスタフィングボックスの間に先端
（リップ）が相互の表面を押圧する複数の第一シール４
３Ａ，４３Ｂ、またインペラシャフト３１とスタフィン
グボックスの間に第二シール４４を介装する。 【効果】 補助ポンプ室内には、侵入してくる泥水をポ
ンプ室側へ押し戻す作用が生じるので、泥水の圧力が減
殺されシール部材が摩耗され難い。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は渦巻きポンプ、特に海底や河川水底の土砂などを浚渫するため吸い上 げるのに使用する浚渫用の渦巻きポンプの軸封装置に係る。

【０００２】

【従来の技術】

渦巻きポンプの軸封としては、一般にインペラシャフトとスタフィングボック スとの間にグランドパッキンを挾むとともに、ポンプ室からの水がこの間へ侵入 しないようにグランドパッキン前方（ポンプ室側）のスタフィングボックス外部 から、ポンプ室内の水圧よりも高圧のシーリング水を供給することが多い。清水 ポンプであればこの方式でも大きな問題は起こらないが、取り扱う水が土砂を大 量に含む浚渫用に使用する場合は、このシーリング用の清水を別に用意しなけれ ばならないし、その水源に恵まれないときは吸い上げた泥水（泥漿）を適用せざ るを得ないこともある。しかし、このような軸封の構成ではパッキンに直接泥水 中の硬い固形物が擦過して著しく軟質の材料を傷つけ、摩耗が短時間の内に激し く進行して軸封作用が直ぐに低下するという課題があった。

【０００３】 図３はこの課題を解決するために提案された従来技術の一つである。図におい てポンプ室を形成するケーシングの後面にスタフィングボックス１２ａを具え、 インペラ３ａのインペラシャフト３１ａがスタフィングボックスを貫通している 。この技術の特徴はスタフィングボックス１２ａの内周面と内側面およびスペサ ーリング１０１とで囲む補助ポンプ室４ａを形成し、この補助ポンプ室４ａの中 でインペラシャフト３１ａに固着した補助インペラ４２ａがインペラ３ａととも に回転する。軸封としてはバックライナ１１ａとスタフィングボックスの接触面 からスタフィングボックスの内周面にかけて第一シール４３ａを取り付け、イン ペラシャフト３１ａの外周に嵌め込んだスリーブ３４ａとスタフィングボックス の内周面との間に第二シール４４ａを取り付けている。このような構成を採るこ とによってポンプ室からの泥水の侵入は、第一シール、インペラとともに回転し て水の流れを侵入方向とは逆の方向へ押し出す補助インペラ４２ａの作用、さら に最終的に第三の段階として第二シールによって完全に泥水が食い止められて軸 封効果を従来より遥かに改善できたと謳っている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかし図３に引用した従来技術はポンプ室から侵入してくる泥水と最初に遭遇 するのが、ゴムなどの軟弱な弾性材料からできている第一シール４３ａである。 したがってこの第一シールへ直接ポンプ室の圧力が掛かり、泥水中に濃厚に含ま れている硬い固形物、すなわち土砂などによってこの弾性材料は無抵抗に摩耗し 、泥水の侵入が早期に第二シールに及び易いという課題がある。この点で補助ポ ンプ室４ａ内における補助インペラ４２ａによる泥水の逆流作用があるとはいえ 、なお軸封効果の持続という目的から見れば不十分であるといわざるを得ない。

【０００５】 本考案は以上に述べた課題を解決するために、軸封装置を構成する部材の組み 合わせを合理化して、一層の軸封効果の強化とその持続を実現した装置の提供を 目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案における渦巻きポンプの軸封装置は、ケーシング１のバックライナ１１ の内周面、インペラシャフト３１を軸支するスタフィングボックス１２の内側面 、および両者を結合する中間材の内周面または内側面とインペラ３のシュラウド 後面３２で囲む補助ポンプ室４を形成し、該補助ポンプ室４内でインペラ１と共 回りするバックスクリュ４１と、インペラと共回りする補助インペラ４２とを併 設し、該補助インペラ４２およびこれと対向するスタフィングボックス内側面と へ相互に相手表面と圧接する複数の第一シール４３Ａ、４３Ｂをそれぞれ環状に 取り付け、スタフィングボックス１２の内周面にもインペラシャフト３１の外周 面上と圧接する第二シール４４を嵌合したことによって前記の課題を解決した。 また、より具体的にはスタフィングボックス１２の内側面に補助バックライナ１ ３を取付け、バックライナ１１とスタフィングボックス１２とを結合する中間材 として、補助インペラライナ１４を介在させて補助ポンプ室４を形成する構成が 望ましい。

【０００７】

【作用】

ポンプ室から侵入してくる泥水は、まず回転しているバックスクリュ４１の作 用を受けて逆方向へ押し戻される作用に遭い、泥水の圧力はここで大きく減退し 侵入しようとするエネルギーは大幅に削減される。同様に補助ポンプ室４内で並 んで回転する補助インペラ４２も裏羽根の作用によって泥水の圧を減少させる効 果を相乗的に加え、ここで殆どの泥水の侵入は食い止められる。圧力が低下して しまった後に、泥水は補助インペラ４２の表面、およびスタフィングボックスま たはこれに取り付けた部材の側面へ、それぞれ相手側に向って環状に突き出して その表面と圧接する第一シールに達するが、このときには既に強い圧力を失って いるから簡単にその進行を阻止され、シール材料を擦過摩耗するような余力も残 っていない。仮にこの補助ポンプ室４からさらに侵入する泥水があったとしても 、微圧の泥水は第二シールで簡単に食い止められ、完全な止水作用を長く保持す ることができる。

【０００８】

【実施例】

図１は本考案の実施例を示す縦断正面図であり、図２はその要部の拡大図であ る。各図において、ケーシング１の前面にフロントフランジ１５、後面にバック ライナ１１を具え、フロントフランジの中心の開口部が吸入口１６となったポン プ室２を形成している。バックライナの後方にはインペラ３のインペラシャフト ３１をスリーブ３４とともに軸支するスタフィングボックス１２が具えられれ、 バックライナとスタフィングボックスの間には中間部材として、補助バックライ ナ１３、補助インペラライナ１４が介装され、バックライナ１１とバックカバー １７とスタフィングボックス１２とを相互に締結してインペラシャフトの回りに 補助ポンプ室４を形成している。言うまでもなく、これらの部材の全てが必要な のではなくて、これら全部を一体的に製作しても本考案の作用効果に変わるとこ ろはなく、各部材に分割して製作し組み立てるのは、あくまで鋳造上の有利さや 摩耗後の取り替え時の便利さを優先的に考慮して組み立て方式を採ったに過ぎな い。

【０００９】 ケーシング内で回転するインペラ３は吸入口側に向けシュラウド前面３６から 羽根３５をインペラボス３３の周囲に均等な角度で突出し、後部へ向ってインペ ラシャフト３１がスタフィングボックス１２を貫通して延び、この先端は図示し ない駆動源の回転軸へ連結されている。シュラウド後面３２は僅かな間隙を隔て てバックライナ１１の前面と対向し、インペラボス３３の後部からインペラシャ フト３１の前部にかけて補助ポンプ室４が形成されて、この中にインペラボスに 取り付けたバックスクリュ４１、インペラシャフトに取り付けた補助インペラ４ ２がインペラとともに回転する。バックスクリュ４１には外周面にインペラ３の 送水方向とは逆方向へ送水する雄ねじが刻まれているのに加え、補助インペラ４ ２もシュラウドと羽根の関係がインペラ３と逆（裏表）となっているので、イン ペラ３とともに回転すると逆方向へ泥水を送り戻そうとする作用が相乗的に発揮 される。

【００１０】 第一シール４３は補助インペラ４２のシュラウド後面の基部付近に取り付けら れた弾性材料である軟質ゴムの環状体４３Ａと、この面に対向する補助バックラ イナ１３の前面に取り付けた軟質ゴムの環状体４３Ｂからなり、それぞれの自由 端（リップ）が相手方の表面に押圧してこの間の泥水の軸方向への進出を阻止す る作用をする。第二シール４４はいわゆるダストシールと呼ばれ、軟質ゴムから できている断面Ｌ形の環状体を複数スタフィングボックスの内周面に並べて嵌合 た形状からなり、その自由端（リップ）がインペラシャフト３１外周のスリーブ ３４に押圧している。図２に詳しいように、この取り付けにはバックアップリン グ４５やランタンリング４６を使用している。またグランドパッキン４７は常に スリーブ３４に遊嵌していて第一、第二のシールが摩耗して漏洩が起こったとき には、パッキン押え４８によってグランドパッキン４７を締め込み漏洩を抑止す る作用を生ずる。

【００１１】

【考案の効果】

本考案は以上に述べたように第一シールへ泥水が到達するときには、その圧は 大幅に減少して、さらに内部へ侵入しようとするエネルギーは失われ、シールの 摩耗の進行は極度に抑止される。またこれによって第二シールへ侵入する泥水も ほとんど阻止されているから、この部分の摩耗も大幅に抑止され、結局、軸封部 の耐用時間は大幅に延長され、長期に亘るポンプの連続使用が可能となって浚渫 などの作業効率の向上に大きく貢献する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例の縦断正面図である。

【図２】同じ例の要部の拡大図である。

【図３】従来技術の一つを示す縦断正面図である。

【符号の説明】

１ ケーシング ２ ポンプ室 ３ インペラ ４ 補助ポンプ室 11 バックライナ 12 スタフィングボックス 13 補助バックライナ 14 補助インペラライナ 31 インペラシャフト 32 シュラウド後面 33 インペラボス 34 スリーブ 41 バックスクリュ 42 補助インペラ 43 第一シール 44 第二シール

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 渦巻きポンプのポンプ室２内で回転する
   インペラ３のインペラシャフト３１からの漏洩を封止す
   る軸封装置において、ケーシング１のバックライナ１１
   の内周面、インペラシャフト３１を軸支するスタフィン
   グボックス１２の内側面、および両者を結合する中間材
   の内周面または内側面とインペラ３のシュラウド後面３
   ２で囲む補助ポンプ室４を形成し、該補助ポンプ室４内
   でインペラ１と共回りするバックスクリュ４１と、イン
   ペラと共回りする補助インペラ４２とを併設し、該補助
   インペラ４２およびこれと対向するスタフィングボック
   ス内側面とへ相互に相手表面と圧接する複数の第一シー
   ル４３Ａ、４３Ｂをそれぞれ環状に取り付け、スタフィ
   ングボックス１２の内周面にもインペラシャフト３１ま
   たはこれを被冠するスリーブ３４の外周面上と圧接する
   第二シール４４を嵌合したことを特徴とする渦巻きポン
   プの軸封装置。
2. 【請求項２】 スタフィングボックス１２の内側面に補
   助バックライナ１３を取り付け、バックライナ１１とス
   タフィングボックス１２とを結合する中間材として、補
   助インペラライナ１４を介在させて補助ポンプ室４を形
   成することを特徴とする渦巻きポンプの軸封装置。