Method for cooling shaft of gear pump rotor, gear pump rotor and gear pump

申请号 JP2557695 申请日 1995-02-14 公开(公告)号 JPH07259752A 公开(公告)日 1995-10-09
申请人 Maag Pump Systems Ag; マーク ポンプ システムズ アクチエンゲゼルシャフト; 发明人 BLUME PETER; STEHR ROGER;
摘要 PURPOSE: To prevent excessive cooling of a toothing area in the case that a shaft of a gear pump rotor is cooled.
CONSTITUTION: Coolant is flowed through shaft areas 7, 7v of a gear pump rotor 1 for cooling a shaft. Heat conduction from the shaft to the coolant per unit length in an axial direction in the toothing area 7v of the shaft is less than that in the shaft area 7 to be borne and cooled in the same cylindrical plane Z. A bearing area can be cooled without trouble.
COPYRIGHT: (C)1995,JPO
权利要求 【特許請求の範囲】
  • 【請求項1】 歯車ポンプロータ(1)の軸(7・
    V )を通して冷却剤を流して軸を冷却する方法において,同一の円筒面(Z)で見て,軸の歯部範囲(7 V
    における軸方向単位長さ当たりの軸から冷却剤への熱伝導を,残りの冷却すべき軸範囲(7)におけるよりもわずかにすることを特徴とする,歯車ポンプロータの軸を冷却する方法。
  • 【請求項2】 熱伝導をわずかにすることを,ガス絶縁部(19)又は固体絶縁部(21・21a)を設けることによって,あるいは冷却剤接触面積を減少させることによって,達成することを特徴とする,請求項1記載の方法。
  • 【請求項3】 歯部範囲(7v)と,この歯部範囲を越えて突出している軸受けされる軸範囲(7)とを有する軸を備え,該軸は冷却剤のための軸方向の通路装置(5
    ・9・11)を有しており,該通路装置は軸の歯部範囲(7 V )を貫通して延びている形式の歯車ポンプロータにおいて,同一の円筒面(Z)で見て,歯部範囲(7 V )における軸方向単位長さ当たりの冷却剤への熱伝導が,冷却すべき軸範囲(7)におけるよりもわずかであることを特徴とする,歯車ポンプロータ。
  • 【請求項4】 歯部範囲(7 V )における軸方向単位長さ当たりの通路表面積が冷却すべき軸範囲(7)における通路表面積(23)よりもわずかであることを特徴とする,請求項3記載の歯車ポンプロータ。
  • 【請求項5】 歯部範囲(7 V )内に,環状のガス室(19)が設けられており,このガス室は,軸方向の孔(5)内に軸方向に挿入された管の外周面に歯部範囲(7 V )において形成された溝によって形成されていることを特徴とする,請求項3又は4記載の歯車ポンプロータ。
  • 【請求項6】 歯部範囲(7 V )内に,環状の挿入体(21・21a)が設けられており,この挿入体の半径方向の熱伝導能力は,冷却すべき軸範囲(7)における相応する環状部分の半径方向の熱伝導能力よりもわずかであることを特徴とする,請求項3から5までのいずれか1項に記載の歯車ポンプロータ。
  • 【請求項7】 2つのロータを有し,その少なくとも一方が,請求項3から6までのいずれか1項にしたがって構成されている歯車ポンプ。
  • 说明书全文

    【発明の詳細な説明】

    【0001】

    【産業上の利用分野】本発明は,歯車ポンプロータの軸を通して冷却剤を流して軸を冷却する方法・歯部範囲と,この歯部範囲を越えて突出している軸受けされる軸範囲とを有する軸を備え,該軸は冷却剤のための軸方向の通路装置を有しており,該通路装置は軸の歯部範囲を貫通して延びている形式の歯車ポンプロータ並びに2つのロータを有している歯車ポンプに関するものである。

    【0002】

    【従来の技術】歯車ポンプの多くの使用分野において,
    特にロータの滑り軸受の潤滑剤として搬送媒体が使用される場合,潤滑剤を流動させることによる軸冷却装置を設けて,軸受特に滑り軸受内で生ぜしめられた熱を排出することが必要である。 これによって軸受の温度が低下せしめられる。

    【0003】普通は軸冷却装置は極めて簡単に構成される。 すなわち,図1は公知の歯車ポンプロータ1の軸方向断面図であるが,この図1に示すように,軸3は軸方向の孔5を有しており,この孔は突出している軸受けされる両側の軸範囲7と歯部範囲である軸範囲7v とを貫通して形成されている。 本明細書において,歯部範囲7
    v とは,歯車と軸とが一体に構成されているか,別体に構成されているかに無関係に,半径方向で歯部の内側に位置している軸範囲を指すものとする。

    【0004】軸方向の孔5内に,ほとんど一方の孔端部9のところまで,転向管11が突入している。 図示していない回転シール接続部を介して冷却剤が転向管11に供給され,この転向管を軸方向に貫流し,転向管11の端部で半径方向に転向せしめられて,再び軸方向に逆向きに流れ戻る。 冷却剤の流動方向は逆であってもよい。
    温度差の正負に応じて,冷却剤はその流動中に熱を受け取るか,放出する。 このような軸冷却装置は例えばドイツ連邦共和国特許第 42 11 516 号明細書に記載されている。

    【0005】このような冷却方式の著しい欠点は,軸範囲7と7v とが,冷却剤によって無差別に冷却され,歯部13の底部が過度に冷却されてしまうことである。

    【0006】

    【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようとする課題は,従来の軸冷却装置のこのような欠点を除去することである。

    【0007】

    【課題を解決するための手段】この課題を解決するために,本発明による方法の構成では,歯車ポンプロータの軸を通して冷却剤を流して軸を冷却する方法において,
    同一の円筒面で見て,軸の歯部範囲における軸方向単位長さ当たりの軸から冷却剤への熱伝導を,残りの冷却すべき軸範囲におけるよりもわずかにするようにした。

    【0008】

    【発明の効果】本発明によれば,図1の軸3の軸範囲7
    v において,同一の円筒面で見て,軸方向単位長さ当たりの軸から冷却剤への熱伝導を,残りの冷却すべき軸範囲におけるよりもわずかにしたことによって,歯部範囲の不都合な冷却が著しく抑制され,これに対し軸受け範囲における所望の冷却は支障なく行われる。

    【0009】この解決手段は,有利には歯部範囲7v において,ガス絶縁部特に空気絶縁部及び(又は)固体絶縁部を設けることによって,かつ(又は)歯部範囲における軸方向単位長さ当たりの冷却剤接触面積を,冷却すべき軸範囲におけるよりも減少させることによって,実現される。

    【0010】

    【実施例】以下においては,図2〜図4に基づいて本発明の構成を具体的に説明する。 図2〜図4において,図1と同じ部分には同じ符号を付けてある。

    【0011】図2において,孔5内に内張り管15が押し込まれており,この内張り管は,特に冷却すべき軸範囲7においては,熱の伝達が支障なく行われるように,
    その外周面を孔5の内周面に密着させている。 これに対し,歯部範囲7v においては内張り管15の外径は減少せしめられており,これによって環状の溝17が形成されている。 この溝17と孔5の内周面とによって環状の空気室19が形成されており,この空気室19によって,歯部範囲7v において軸方向単位長さ当たりの軸と冷却剤との間の熱伝導が,同一の円筒面Zで見て,冷却すべき軸範囲7におけるよりも著しくわずかにされる。

    【0012】図3においては,歯部範囲7v における熱伝導をわずかにするために,歯部範囲7v において内張り管15aに固体絶縁部21が設けられている。 この場合,内張り管15aの環状区分全体を熱絶縁材料で構成してもよいし,内張り管15aの内周面又は外周面を適当な厚さの熱絶縁材料で構成してもよい。

    【0013】図4に示した実施例では,内張り管15b
    の内周面の軸方向単位長さ当たりの表面積(冷却剤接触面積)が冷却すべき軸範囲7において,例えば溝群23
    によって増大せしめられているのに対し,歯部範囲7v
    においては,内張り管15bの内周面は滑らかにされている。 図4において破線で示すように,軸範囲7の溝群23と組み合わせて,軸範囲7v に固体絶縁部21aを設けることも可能である。 場合によっては,固体絶縁部21aを設ける代わりに,あるいは付加的に,内張り管15bの外径を図2の実施例におけるように減少させ,
    歯部範囲7v における冷却を極めてわずかにすることも可能である。

    【図面の簡単な説明】

    【図1】公知の軸冷却装置の軸方向断面図である。

    【図2】本発明の方法を実施するための歯車ポンプロータの第1実施例の図1同様の軸方向断面図である。

    【図3】本発明の方法を実施するための歯車ポンプロータの第2実施例の図2同様の軸方向断面図である。

    【図4】本発明の方法を実施するための歯車ポンプロータの第3実施例の図3同様の軸方向断面図である。

    【符号の説明】

    1 歯車ポンプロータ, 3 軸, 5 孔, 7 軸範囲, 7 V軸範囲(歯部範囲), 9 孔端部,
    11 転向管, 13 歯部, 15・15a及び15
    b 内張り管, 17 溝, 19 空気室, 21及び21a 固体絶縁部, 23 溝群, Z 円筒面

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