TW201719043A - 軸接頭及泵裝置 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種可適用於一般馬達，且不需要特殊之定位夾具的軸接頭。軸接頭10具備：可接觸於馬達軸6之外周面的第一內周面23；可接觸於泵軸1之外周面的第二內周面24；從第一內周面23突出於半徑方向內側，而可接觸於馬達軸6之端部的階部26；及位於階部26與第二內周面24之間的間隔物部28。

Description

軸接頭及泵裝置

本發明係關於一種在馬達軸與泵軸分離狀態下連結雙方軸之軸接頭(亦稱為間隔聯軸器)。此外，本發明係關於一種具備此種軸接頭之泵裝置。

用於壓送液體之泵裝置具備用於防止高壓液體洩漏的軸封裝置。機械密封是該軸封裝置的代表例。因為機械密封具備彼此滑動接觸之旋轉側密封環與靜止側密封環，所以需要定期更換。習用之泵裝置為了拆卸機械密封，首先需要拆卸連結馬達與泵之軸接頭，進一步再拆卸馬達。

但是，因為馬達的重量重，拆卸馬達時有時需要吊車等重型機械。因此，有一種無須拆卸馬達，即可更換機械密封之稱為間隔聯軸器的軸接頭。如第四圖所示，該類型之軸接頭100係以馬達軸101之端部與泵軸102的端部分離狀態下，連結此等馬達軸101及泵軸102的方式構成。第四圖所示之軸接頭100具有：沿著軸方向而分割之2個部件105；及將此等部件105彼此固定的複數個螺絲106。第四圖僅描繪2個部件105中的1個。

機械密封110的更換進行如下。首先，拆下螺絲106而從馬達軸101及泵軸102拆卸軸接頭100。其次，將機械密封110沿著泵軸102提起，而從馬達軸101之端部與泵軸102的端部間之間隙拆卸機械密封110。然後，使新的機械密封從上述間隙沿著泵軸102移動至下方而設置在指定位置，其 次，藉由旋緊螺絲106而將軸接頭100固定於馬達軸101及泵軸102。

【先前技術文獻】

【專利文獻】

[專利文獻1]日本特開平4-91391號公報

泵軸102在軸方向之位置需是固定於泵軸102之葉輪不致與殼等其他部件接觸的位置。因此，泵軸102之定位很重要。專利文獻1中揭示有用於進行泵軸之定位的間隔限制螺絲手段。該間隔限制螺絲手段夾在泵軸之端部與馬達軸的端部之間，藉由調整本身之軸方向長度來達成泵軸的定位。但是，專利文獻1之構成因為在泵軸之端部與馬達軸的端部之間存在間隔限制螺絲手段，所以無法不拆卸馬達而拆卸機械密封。

因此，第四圖之例係軸接頭100對泵軸102之定位藉由固定於泵軸102的定位銷112達成，軸接頭100對馬達軸101之定位藉由安裝於馬達軸101下端的定位環115達成。泵軸102對馬達軸101之相對位置藉由定位銷112與定位環115而固定，結果達成泵軸102的定位。

但是，為了將定位環115安裝於馬達軸101上，馬達軸101須具有可嵌入定位環115的環狀溝。因為具備此種環狀溝之馬達係具有特殊形狀的馬達，所以馬達的價格提高。此外，不具環狀溝之一般馬達則無法安裝第四圖所示的軸接頭100。

第五圖係顯示習用軸接頭的其他例。第五圖中就與第四圖所示之元件相同的元件註記相同符號。第五圖所示之軸接頭200不具備上述的 定位環。因此，使用不具上述環狀溝之一般馬達可構成泵裝置。

但是如第五圖所示，組裝軸接頭200時，需要使用專用之定位夾具(例如墊片)201來固定泵軸102的位置。因而，存在需要每次備有專用的定位夾具201，當遺失夾具201時即無法組裝的缺點。

本發明係鑑於上述情形者，目的為提供一種可適用於一般馬達，且不需要特殊之定位夾具的軸接頭。此外，本發明之目的為提供一種具備此種軸接頭之泵裝置。

為了達成上述目的，本發明一種態樣之軸接頭的特徵為具備：第一內周面，其係可接觸於馬達軸之外周面；第二內周面，其係可接觸於泵軸之外周面；階部，其係從前述第一內周面突出於半徑方向內側，而可接觸於前述馬達軸的端部；及間隔物部，其係位於前述階部與前述第二內周面之間。

本發明適合態樣之特徵為：前述軸接頭備有：第一部件及第二部件，其係沿著軸方向而分割；及連結件，其係將前述第一部件與前述第二部件彼此連結；前述第一部件及前述第二部件具備：前述第一內周面、前述第二內周面、前述階部、及前述間隔物部。

本發明一種態樣之泵裝置的特徵為具備：葉輪；泵軸，其係固定前述葉輪；泵殼，其係收容前述葉輪；軸封裝置，其係密封前述泵殼與前述泵軸間之間隙；馬達，其係具備馬達軸；及軸接頭，其係連結前述馬達軸與前述泵軸；前述軸接頭具備：第一內周面，其係接觸於前述馬達軸之外周面；第二內周面，其係接觸於前述泵軸之外周面；階部，其係從 前述第一內周面突出於半徑方向內側，而接觸於前述馬達軸的端部；及間隔物部，其係位於前述階部與前述第二內周面之間。

本發明適合態樣之特徵為：前述馬達軸之端部與前述泵軸的端部間之距離，比前述軸封裝置之軸方向長度大。

本發明適合態樣之特徵為：前述軸接頭備有：第一部件及第二部件，其係沿著軸方向而分割；及連結件，其係將前述第一部件與前述第二部件彼此連結；前述第一部件及前述第二部件具備：前述第一內周面、前述第二內周面、前述階部、及前述間隔物部。

本發明適合態樣之特徵為：進一步具備定位元件，其係用於固定前述第二內周面與前述泵軸之相對位置。

藉由使馬達軸之端部接觸於軸接頭的階部，即達成軸接頭對馬達軸之定位，結果，達成與軸接頭連結之泵軸在軸方向的定位。採用本發明時，由於不需要對馬達軸實施特別加工，因此使用一般馬達即可構成泵裝置。因此，可削減泵裝置之製造成本。再者，採用本發明時，僅使馬達軸之端部接觸於階部，即可達成軸接頭對馬達軸的定位，因此不需要特殊之定位夾具。

1‧‧‧泵軸

3‧‧‧葉輪

5‧‧‧泵殼

5A‧‧‧內殼

5B‧‧‧外殼

5C‧‧‧連接殼

6‧‧‧馬達軸

7‧‧‧馬達

10‧‧‧軸接頭

12‧‧‧吸入口

13‧‧‧吐出口

14‧‧‧機械密封

18‧‧‧通孔

19‧‧‧流路

20A‧‧‧第一部件

20B‧‧‧第二部件

21‧‧‧間隙

22‧‧‧螺絲

23‧‧‧第一內周面

24‧‧‧第二內周面

26‧‧‧階部

28‧‧‧間隔物部

31‧‧‧定位銷

32‧‧‧定位孔

100、200‧‧‧軸接頭

101‧‧‧馬達軸

102‧‧‧泵軸

105‧‧‧部件

106‧‧‧螺絲

110‧‧‧機械密封

112‧‧‧定位銷

115‧‧‧定位環

201‧‧‧夾具

第一圖係顯示本發明一種實施形態之泵裝置的剖面圖。

第二圖係顯示第一圖所示之軸接頭的放大剖面圖。

第三圖係從第二圖的箭頭A指示方向觀看之圖。

第四圖係顯示習用軸接頭之一例的剖面圖。

第五圖係顯示習用軸接頭之其他例的剖面圖。

以下，參照圖式說明本發明之實施形態。

第一圖係顯示本發明一種實施形態之泵裝置的剖面圖。如第一圖所示，泵裝置具備：泵軸1、固定於泵軸1之複數個葉輪3、收容此等葉輪3之泵殼5、具有馬達軸6之馬達7、及連結馬達軸6與泵軸1之軸接頭10。

本實施形態係鉛直地配置泵軸1及馬達軸6。複數個葉輪3朝向相同方向排列。泵殼5具有：分別收容複數個葉輪3之複數個內殼5A；收容內殼5A之外殼5B；及連接內殼5A與外殼5B之連接殼5C。再者，泵殼5具有吸入口12與吐出口13。

驅動馬達7時，馬達7之旋轉從馬達軸6經由軸接頭10而傳達至泵軸1，泵軸1及葉輪3旋轉。葉輪3旋轉時，液體通過吸入口12流入泵殼5中，並隨著各階葉輪3的旋轉而昇壓。昇壓後之液體通過形成於連接殼5C之複數個通孔18從內殼5A流出，並在形成於內殼5A與外殼5B之間的流路19中流動，然後從吐出口13吐出。

泵裝置具備密封泵殼5與泵軸1間之間隙的軸封裝置之機械密封14。該機械密封14配置於泵殼5的連接殼5C中。藉由機械密封14防止昇壓後之液體從泵殼5洩漏。

上述之泵裝置係具有複數個葉輪3的多階泵裝置，不過本發明亦可同樣適用於僅有1個葉輪的單階泵裝置。

第二圖係顯示第一圖所示之軸接頭10的放大剖面圖。第三圖係從第二圖的箭頭A指示方向觀看之圖。如第二圖及第三圖所示，軸接頭10 具備：沿著軸方向被分割之第一部件20A及第二部件20B；以及作為將此等第一部件20A與第二部件20B彼此連結之連結件的複數個螺絲22。連結件亦可由螺栓與螺帽組合而成。藉由緊固螺絲22，第一部件20A及第二部件20B在此等之間形成有間隙21的狀態下固定於馬達軸6及泵軸1。

軸接頭10具備：接觸於馬達軸6之外周面的第一內周面23；接觸於泵軸1之外周面的第二內周面24；從第一內周面23突出於半徑方向內側，而接觸於馬達軸6之端部的階部26；及位於階部26與第二內周面24之間的間隔物部28。階部26位於第一內周面23與間隔物部28之間。從生產性及旋轉平衡的觀點而言，階部26從馬達軸6之軸方向觀看，宜整個形成於面朝馬達軸6之第一內周面23的全周，不過亦可局部形成階部26。第一部件20A及第二部件20B具備：第一內周面23、第二內周面24、階部26、及間隔物部28。換言之，第一內周面23、第二內周面24、階部26、及間隔物部28亦分別沿著軸方向而分割成2個。

泵軸1中固定有突出於外方向之定位銷31，軸接頭10之第二內周面24形成有插入定位銷31的定位孔32。定位銷31及定位孔32構成固定軸接頭10與泵軸1之相對位置的定位元件。不過，定位元件不限定於本實施形態所示之定位銷31及定位孔32。例如，定位元件亦可具備：形成於軸接頭10之第二內周面24的螺絲孔；與螺絲孔螺合之定位螺絲；及定位螺絲前端嚙合之形成於泵軸1的定位孔。

在馬達軸6端部(本實施形態係下端)接觸於階部26的狀態下，藉由緊固螺絲22而將軸接頭10之第一內周面23強力按壓於馬達軸6的外周面，藉此，固定第一內周面23與馬達軸6之相對位置，亦即固定軸接頭10 與馬達軸6的相對位置。軸接頭10之第二內周面24與泵軸1的相對位置則藉由定位銷31及定位孔32固定。

藉由本實施形態之軸接頭10所連結的馬達軸6及泵軸1之各個端部彼此分離。馬達軸6之端部接觸於階部26，在階部26與第二內周面24之間存在間隔物部28。因此，在馬達軸6之端部與泵軸1的端部之間存在階部26與間隔物部28。馬達軸6之端部與泵軸1的端部間之距離，比機械密封14之軸方向長度大。如此，在馬達軸6之端部與泵軸1的端部分離狀態下，連結此等馬達軸6與泵軸1的軸接頭10稱為間隔聯軸器。

機械密封14是需要定期更換之裝置。本實施形態係如下進行機械密封14的更換。首先，拆下螺絲22，從馬達軸6及泵軸1拆卸軸接頭10。其次，沿著泵軸1提起機械密封14，並從馬達軸6之端部與泵軸1的端部間之間隙拆卸機械密封14。然後，使新的機械密封從上述間隙沿著泵軸1移動至下方。其次，在馬達軸6之端部接觸於階部26，且將定位銷31插入定位孔32的狀態下，藉由緊固螺絲22而將軸接頭10固定於馬達軸6及泵軸1。然後，使機械密封14沿著泵軸1進一步移動至下方並固定於泵殼5。

採用本實施形態之軸接頭10時，藉由使馬達軸6之端部接觸於軸接頭10的階部26，達成軸接頭10對馬達軸6之定位，結果，達成連結於軸接頭10之泵軸1在軸方向的定位。由於不需要對馬達軸6實施特別加工，因此可使用一般馬達構成泵裝置。因此，可削減泵裝置之製造成本。再者，採用本實施形態之軸接頭10時，由於只須使馬達軸6之端部接觸於階部26，即可達成軸接頭10對馬達軸6之定位，因此不需要特殊之定位夾具。

上述實施形態係以具有本發明所屬技術領域之一般知識者 可實施本發明為目的而記載者。熟悉本技術之業者當然可形成上述實施形態之各種變形例，且本發明之技術性思想亦可適用於其他實施形態。因此，本發明不限定於記載之實施形態，應係按照藉由申請專利範圍所定義之技術性思想的最廣範圍而解釋者。

1‧‧‧泵軸

3‧‧‧葉輪

5‧‧‧泵殼

5C‧‧‧連接殼

6‧‧‧馬達軸

7‧‧‧馬達

10‧‧‧軸接頭

14‧‧‧機械密封

18‧‧‧通孔

20A‧‧‧第一部件

20B‧‧‧第二部件

21‧‧‧間隙

23‧‧‧第一內周面

24‧‧‧第二內周面

26‧‧‧階部

28‧‧‧間隔物部

31‧‧‧定位銷

32‧‧‧定位孔

Claims (6)

1. 一種軸接頭，其特徵為具備：第一內周面，其係可接觸於馬達軸之外周面；第二內周面，其係可接觸於泵軸之外周面；階部，其係從前述第一內周面突出於半徑方向內側，而可接觸於前述馬達軸的端部；及間隔物部，其係位於前述階部與前述第二內周面之間。
2. 如申請專利範圍第1項之軸接頭，其中前述軸接頭備有：第一部件及第二部件，其係沿著軸方向而分割；及連結件，其係將前述第一部件與前述第二部件彼此連結；前述第一部件及前述第二部件具備：前述第一內周面、前述第二內周面、前述階部、及前述間隔物部。
3. 一種泵裝置，其特徵為具備：葉輪；泵軸，其係固定前述葉輪；泵殼，其係收容前述葉輪；軸封裝置，其係密封前述泵殼與前述泵軸間之間隙；馬達，其係具備馬達軸；及軸接頭，其係連結前述馬達軸與前述泵軸；前述軸接頭具備：第一內周面，其係接觸於前述馬達軸之外周面；第二內周面，其係接觸於前述泵軸之外周面； 階部，其係從前述第一內周面突出於半徑方向內側，而接觸於前述馬達軸的端部；及間隔物部，其係位於前述階部與前述第二內周面之間。
4. 如申請專利範圍第3項之泵裝置，其中前述馬達軸之端部與前述泵軸的端部間之距離，比前述軸封裝置之軸方向長度大。
5. 如申請專利範圍第3或4項之泵裝置，其中前述軸接頭備有：第一部件及第二部件，其係沿著軸方向而分割；及連結件，其係將前述第一部件與前述第二部件彼此連結；前述第一部件及前述第二部件具備：前述第一內周面、前述第二內周面、前述階部、及前述間隔物部。
6. 如申請專利範圍第3至5項中任一項之泵裝置，其中進一步具備定位元件，其係用於固定前述第二內周面與前述泵軸之相對位置。