(57)【要約】  遠心ポンプのためのピトー管組立体は、反対側どうしの端部を有する管状体を有する延長アームと、延長アームの反対側どうしの端部の一方に固定された少なくとも１つのピックアップ管と、延長アームの他端に位置する端子部と、ピックアップ管が固定されている延長アームの端部と反対側の延長アームの端部に向かって設けられたテーパ付き取付具とを備え、テーパ付き取付具は、ポンプの一部の円錐台形状のボアと位置合わせするためのすい台面をもたらして、ポンプ動作中にピトー管組立体に軸方向、半径方向、およびねじり安定性をもたらす。【選択図】図５
2018526576.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
遠心ポンプのためのピトー管組立体において、
反対側どうしの端部と、前記反対側どうしの端部の間で延びる中心軸とを有する管状体を有する延長アームと、
前記延長アームの前記反対側どうしの端部の一方に固定された少なくとも１つのピックアップ管と、
前記少なくとも１つのピックアップ管が固定された前記延長アームの前記端部の反対側の前記延長アームの前記端部に位置する端子部と、
前記少なくとも１つのピックアップ管が固定された前記延長アームの前記端部とは反対側の前記延長アームの前記端部に向かって設けられたテーパ付き取付具であって、前記延長アームの反対側どうしの前記端部の間に位置する、テーパ付き取付具とを備えた、ピトー管組立体。
【請求項２】
前記テーパ付き取付具は、すい台を画定する外面を有し、前記すい台の前記ベース面は、前記少なくとも１つのピックアップ管が固定された前記延長アームの前記端部に向けられ、その前記頂面は、前記延長アームの前記端子部に向いている、請求項１に記載のピトー管組立体。
【請求項３】
前記テーパ付き取付具の前記外面は、前記すい台の表面に沿って延在する平面と前記すい台の前記ベースの前記外周から前記すい台の中心軸に平行かつ前記基部の前記平面に垂直に延在する平面との間で測定して約２度以上約２０度以下の角度を画定する、請求項２に記載のピトー管組立体。
【請求項４】
前記端子部は、少なくとも部分的に、前記端子部と係合する張力機構を受けるように形成されている、請求項１に記載のピトー管組立体。
【請求項５】
前記端子部は、それと係合するねじ付き張力機構を受けるためのねじ面を備えて形成されることを特徴とする、請求項４に記載のピトー管組立体。
【請求項６】
前記端子部は、内部にシール装置を受け入れるように大きさの環状チャネルで構成されている、請求項１に記載のピトー管組立体。
【請求項７】
前記端子部に前記テーパ状のフィッティングに近接して配置されたキーイング機構をさらに備え、前記キーイング機構は、前記延長アームの前記中心軸に沿って延在する平面に沿って並んでおり、この平面は、前記少なくとも１つのピックアップ管の長手方向軸線がある平面と同一の広がりを有する、請求項１に記載のピトー管組立体。
【請求項８】
前記すい台は、前記すい台の前記基部に隣接する環状体で構成され、前記環状体は、内部にシール装置を受け入れるためのチャネルで構成されている、請求項２に記載のピトー管組立体。
【請求項９】
ピトー管タイプの遠心ポンプにおいて、
外側ポンプケーシングと、
前記ポンプケーシング内に配置されたロータ組立体であって、前記ロータ組立体は内部に形成された流体チャンバを有するロータをさらに備え、前記ロータは駆動機構によって係合されている、ロータ組立体と、
ピトー管組立体であって、
反対側どうしの端部、及び前記反対側どうしの端部の間で延びる中心軸を有する管状本体を有する延長アームと、
前記延長アームの前記反対側どうしの端部の１つに固定された少なくとも１つのピックアップ管であって、前記ロータの前記流体チャンバ内に配置された、少なくとも１つのピックアップ管と、
前記少なくとも１つのピックアップ管が固定された前記延長アームの前記端部の反対側の前記延長アームの前記端部に位置する端子部と、
前記少なくとも１つのピックアップ管が固定された前記延長アームの前記端部とは反対側の前記延長アームの前記端部に向けて設けられたテーパ付き取付具であって、前記延長アームの反対側どうしの前記端部の間に配置された、テーパ付き取付具と、
を備えたピトー管組立体と、
前記ピトー管組立体の前記テーパ付き取付具をその中に位置合わせして受けるように構成されたボアを備えたシールプレートと、
前記シールプレートに固定された排出取付具とを備えた、ピトー管タイプの遠心ポンプ。
【請求項１０】
前記シールプレートの前記ボアは、円錐台形状であることを特徴とする、請求項９に記載の遠心ポンプ。
【請求項１１】
前記延長アームの前記端子部に固定された引張機構をさらに備えた、請求項９に記載の遠心ポンプ。
【請求項１２】
前記端子部はねじ山で構成され、さらに前記引張機構はロックナットであることを特徴とする、請求項１１に記載の遠心ポンプ。
【請求項１３】
前記端子部はねじ山で構成され、さらに前記引張機構はマルチジャックテンショナ装置であることを特徴とする、請求項１１に記載の遠心ポンプ。
【請求項１４】
前記テーパ付き取付具の前記外面は、前記すい台の表面に沿って延在する前記面と、前記すい台の前記ベースの前記円周から、前記すい台の前記軸に平行、かつ前記ベースの前記平面に垂直に延びる平面との間で測定して、約２度以上約２０度以下の角度を有するすい台を画定する、請求項９に記載の遠心ポンプ。
【請求項１５】
前記延長アームの前記終端に、前記テーパ付き取付具に近接して配置されたキーイング機構をさらに備え、前記キーイング機構は、前記延長アームの前記中心軸に沿って延在する平面に対して並んでかつ沿っており、その平面は前記少なくとも１つのピックアップ管の長手方向軸線を通って延びる平面と同一の広がりを有する、請求項９に記載の遠心ポンプ。
【請求項１６】
前記テーパ付き取付具は、環帯で構成されており、前記環帯は、内部にシール装置を受けるためのチャネルで構成されている、請求項９に記載の遠心ポンプ。
【請求項１７】
前記終端部は、それと位置合わせされてシール機構を受けるように構成された環帯を備えて構成された、請求項９に記載の遠心ポンプ。
【請求項１８】
ピトー管組立体を遠心ポンプに取り付ける方法において、
ロータを受け入れるために内部にポンプチャンバを備えたポンプケーシングを設けるステップと、
流体チャンバを内部に有するロータと、前記ロータの前記流体チャンバに流体を導入するための入口とを含むロータ組立体を設けるステップと、
反対側どうしの端部を有する管状本体、及び前記反対側どうしの端部の間で延びる中心軸を有する延長アームと、前記延長アームの前記反対側どうしの端部の一方に固定された少なくとも１つのピックアップ管と、前記少なくとも１つのピックアップ管が固定された前記延長アームの前記端部の反対側の前記延長アームの前記端部に配置された端子部と、前記少なくとも１つのピックアップ管が固定された前記延長アームの前記端部の反対側の前記延長アームの前記端部に向けて設けられたテーパ付き取付具であって、前記延長アームの反対側どうしの前記端部の間に配置された、テーパ付き取付具とを備えたピトー管組立体を設けるステップと、
前記少なくとも１つのピックアップ管を前記ロータ組立体の前記流体チャンバ内に位置決めするステップと、
前記ピトー管組立体の前記延長アームを前記ロータから離れるように延在させ、前記ポンプケーシングを通って延在させて位置決めするステップと、
ボアを有するシールプレートを、前記テーパ付き取付具を前記シールプレートの前記ボアと位置合わせするように前記延長アームの前記終端の周りに位置決めするステップと、
前記シールプレートを前記ポンプケーシングに固定するステップと、
前記シールプレートに排出取付具を固定するステップとを含む、方法。
【請求項１９】
前記シールプレートの前記ボアが円錐台形状である、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
さらに引張機構を前記延長アームの前記終端に取り付けて、前記テーパ付き取付具を前記シールプレートの前記円錐台形状のボアと圧縮させ、続いて前記排出取付具を前記シールプレートに固定する、請求項１８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願への相互参照
これは、２０１５年９月１４日に出願された米国仮特許出願第６２／２１８，４７１号に対する優先権を主張する非仮出願であり、その全内容はその全体が本明細書に組み込まれる。
【０００２】
テクニカル
本開示は、ピトー管タイプの遠心ポンプに関し、特に、ピトー管組立体のたわみおよびねじり運動を軽減し、ピトー管組立体において軸方向の安定性を提供するための安定化装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
様々な産業において、清澄および固体含有流体をポンプ輸送するために使用される多くのタイプの遠心ポンプがある。ピトー管タイプの遠心ポンプは、典型的には、処理される流体の高速出力が望まれる産業で使用される。独特な構造の結果として、ピトー管ポンプによって高速の流体出力が達成される。
【０００４】
ピトー管タイプの遠心ポンプは、一般に、その中に流体チャンバを組み合わせて形成する少なくとも２つの部分からなる回転組立体を含む。回転組立体は、外側ポンプケーシングによって形成されたチャンバ内で回転する。入口は、回転組立体の回転軸にほぼ垂直に配置されたチャネルを介して、回転組立体の流体チャンバに流体を送達する。その結果、流体の速度は回転する組立体に入るにつれて増加する。回転組立体に供給された流体は、遠心力によって流体チャンバの外周に押し込まれる。
【０００５】
少なくとも１つのピックアップ管またはブレードを一般的に含むピトー管組立体が、回転組立体の流体チャンバ内に定位置に配置される。ピトー管アームまたは延長アームは、回転組立体の回転軸と同じ方向にピックアップ管から延びている。延長アームには、ポンプの吐出口に流体を導く流路が形成されている。
【０００６】
ピトー管組立体のピックアップ管は、回転組立体の流体チャンバ内に配置される。ピックアップ管は、流体チャンバの内壁の周囲の近くに配置された入口を有する。回転する流体チャンバの周囲の流体は、ピックアップ管の固定された入口に接触し、ピックアップ管内に形成されたチャネルに押し込まれる。ピックアップ管のピックアップ管チャネルまたは流体経路は、回転軸に対してほぼ垂直に配置される。ピックアップ管の流体経路は、ピトー管アーム内のチャネルと流体連通しており、ピトー管アームは流体を高速でポンプの排出口に送達する。
【０００７】
ピトー管ポンプにおける流体流れの性質は、流体がポンプ入口に入り、回転組立体の流体チャンバに導かれ、ピックアップ管を通って排出口に移動するにつれて、流体の速度を増加させる。回転組立体における流体速度の増加は、従来技術において対処されている、回転組立体における推力バランスの問題をもたらす可能性がある。回転組立体におけるスラストバランスの問題に対処するポンプ構造の例は、Ｅｒｉｃｋｓｏｎらの米国特許第３，８２２，１０２号、Ｅｒｉｃｋｓｏｎらの米国特許第４，１８３，７１３号、およびＥｒｉｃｋｓｏｎの米国特許第４，２７９，５７１号に記載されている。
【０００８】
ピトー管組立体に流入し、ピトー管組立体を通って移動する流体の速度が増加することは、ピトー管組立体の定常的な性質にも影響を及ぼす。すなわち、ピトー管アーム、または延長アームの長手方向軸線に沿って軸方向荷重が生じる。半径方向、接線方向、および軸方向の荷重は、流体圧力によりピトー管組立体内でも生じる。ピトー管組立体に影響を及ぼす力の存在および有害な影響、およびそれらを克服する試みは、米国特許第５，９７５，８４０号に論じられており、その内容は参照により本明細書に組み込まれる。’８４０号特許では、ピトー管組立体の構造および動作に逆の影響を与える軸方向の荷重および力は、延長アームに張力を与える戦略的に配置されたロックナットの使用によって対処される。
【０００９】
この目的のためのロックナットは、ピトー管組立体内で生じたモーメントおよび力に対して抵抗するのに効果的であることが証明されている。しかし、抵抗の有効性は、ロックナットの強度に依存し、ロックナットまたは締結具のクランプ力は、過度の応力または疲労によって失敗する可能性があります。また、このような締結具を使用するには、しばしば、精密な高トルク引張または締結具を適切に取り付けるための液圧引張装置の使用が必要となる。誤った取り付けは、故障または早期摩耗につながる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本開示の第１の態様では、遠心ポンプ用のピトー管組立体において、反対側どうしの端部を有する管状本体および反対側どうしの端部の間に延びる中心軸を有する延長アームと、延長アームの反対側どうしの端部の一方に固定された少なくとも１つのピックアップ管と、少なくとも１つのピックアップ管が固定された延長アームの端部の反対側の延長アームの端部に位置する端子部と、延長アームの端部に向かって設けられたテーパ付きの取付具とを備え、テーパ付きの取付具は延長アームの反対側どうしの端部の間に位置している、遠心ポンプ用のピトー管組立体の実施形態が開示される。本開示のこの態様は、ポンプの動作中にピトー管組立体内の軸方向、半径方向、およびねじり運動を緩和するために、ポンプケーシングの要素と緊密な圧縮を行うことができるピトー管組立体を提供するという利点を有する。
【００１１】
ある実施形態では、テーパ付き取付具は、すい台を画定する外面を有し、すい台のベース面は、少なくとも１つのピックアップ管が固定される延長アームの端部に向けられ、頂点面は、延長アームの端子部に向けられている。
【００１２】
他の特定の実施形態では、テーパ付き取付具の外面は、すい台の表面に沿って延在する平面と、すい台の基部の円周から延在し、すい台の軸に平行であり、ベースの平面に垂直である平面との間で測定して、約２度以上約２０度以下の角度を画定する。
【００１３】
いくつかの実施形態では、外面の角度は、約２度以上約１８度以下である。
他の実施形態では、外面の角度は、約４度以上約１６度以下である。
さらに他の実施形態では、外面の角度は、約６度以上約１４度以下である。
【００１４】
さらにまた他の実施形態では、外面の角度は約８度以上約１２度以下である。
さらに別の実施形態では、端子部は、少なくとも部分的に、端子部と係合する張力機構を受けるように形成される。
【００１５】
他の実施形態では、端子部には、それと係合するねじ付き張力機構を受けるためのねじ付き面が形成されている。
さらに別の実施形態では、端子部は、その中にシール装置を受け入れるような大きさの環状チャネルで構成されている。
【００１６】
他の実施形態では、キーイング機構が、テーパ付きフィッティングに近接して端子部に配置され、キーイング機構は、延長アームの中心軸に沿って延在する平面に沿って整列しており、この平面は、少なくとも１つのピックアップ管の長手方向軸線が横たわる平面と同一の外延と同じである。
【００１７】
さらに他の実施形態では、すい台は、すい台の基部に隣接した環状部で構成され、環状部は、内部にシール装置を受け入れるためのチャネルで構成されている。
特定の実施形態では、少なくとも１つのピックアップ管は、２つ以上のブレードの配列であって、配列の互いのブレードから離れて延びる、配列を備え。
【００１８】
第２の態様では、ピトー管タイプの遠心ポンプは、外側ポンプケーシングであって、ロータ組立体がポンプケーシング内に配置され、ロータ組立体は内部に形成された流体チャンバを有するロータをさらに備え、ロータは駆動機構により係合された、外側ポンプケーシングと、ピトー管組立体であって、反対側どうしの端部、および反対側どうしの端部の間に延びる中心軸を有する管状本体を有する延長アームを含み、延長アームの反対側どうしの端部の一方に固定され、ロータの流体チャンバ内に配置された少なくとも１つのピックアップ管、少なくとも１つのピックアップ管が固定された延長アームの端部の反対側の延長アームの端部に位置する端子部、および、少なくとも１つのピックアップ管が固定された延長アームの端部とは反対側の延長アームの端部に向かって設けられたテーパ付きの取付具であって、延長アームの反対側どうしの端部の間に位置する、テーパ付き取付具を備えた、ピトー管組立体と、ピトー管組立体のテーパ付き取付具を受けて位置合わせするように構成されたボアを有するように構成されたシールプレートと、シールプレートに固定された排出金具とを備えている。本開示のこの態様は、ピトー管組立体が、ピトー管組立体がポンプの動作中にピトー管組立体に課される軸方向、半径方向、およびねじり力を制限または克服するように、より安定化されるピトー管タイプの遠心ポンプをもたらすという利点を有する。
【００１９】
特定の実施形態では、シールプレートのボアは、すい台形状である。
この態様のいくつかの実施形態では、張力機構が延長アームの端子部分に固定される。
特定の他の実施形態では、端子部はねじ山で構成され、張力機構はロックナットである。
【００２０】
さらに他の実施形態では、端子部はネジ山で構成され、張力機構はマルチジャック張力装置である。
さらに他の実施形態では、テーパ付き取付具の外面は、すい台の表面に沿って延びる平面と、すい台のベースの円周からすい台の軸に平行でベースの平面に垂直に延びる平面との間で測定して、約２度以上約２０度以下の角度を有するすい台を画定する。
【００２１】
いくつかの実施形態では、外面の角度は、適切には約６度〜約１２度である。
他の実施形態では、キーイング機構は、延長アームの端子にかつテーパ付き取付具に近接して配置され、キーイング機構は、拡張アームの中心軸に沿って延在する平面であって、少なくとも１つのピックアップ管の長手方向軸を通って延在する、平面に位置合わせされている。
【００２２】
さらに他の実施形態では、テーパ付き取付具は、環状体で構成され、環状体は、内部にシール装置を受け入れるチャネルで構成されている。
ある実施形態では、シール装置は、Ｏ（オー）リングである。
【００２３】
さらに他の実施形態では、端子は、シール機構を受けて位置合わせするように構成された環状体を備えて構成される。
特定の実施形態では、シール機構は、Ｏリングである。
【００２４】
他の実施形態では、少なくとも１つのピックアップ管は２つ以上のブレードの配置を備えで、各ブレードは、配置された互いのブレードから離れて延びる。
第３の態様では、遠心ポンプにピトー管組立体を取り付ける方法は、ロータを受け入れるポンプチャンバを備えたポンプケーシングを設けるステップと、流体チャンバを内部に備えたロータとロータの流体チャンバに流体を導入するための入口とを含むロータ組立体を設けるステップと、ピトー管組立体を設けるステップであって、反対側どうしの端部を有する管状本体、反対側どうしの端部の間に延びる中心軸、延長アームの反対側どうしの対向する端部の一方に固定された少なくとも１つのピックアップ管、延長アームの少なくとも１つのピックアップ管が固定された端部とは反対の端部に配置された端子部、および少なくとも１つのピックアップ管が固定されている延長アームの端部と反対側の延長アームの端部に向かって設けられたテーパ付き取付具を有する延長アームを含み、テーパ付き取付具が延長アームの反対側の端部どうしの間に配置された、ピトー管組立体を設けるステップと、少なくとも１つのピックアップ管をロータ組立体の流体チャンバ内に位置決めするステップと、ピトー管組立体の延長アームをロータから離れる方向に延在させ、ポンプケーシングを通って延在させるように配置するステップと、テーパ付き取付具をシールプレートの円錐台形状のボアと位置合わせする位置に配置するために、延長アームの端子の周りにボアを有するシールプレートを配置するステップと、シールプレートをポンプケーシングに固定するステップと、シールプレートに吐出口金を固定するステップとを含む。
【００２５】
特定の実施形態では、シールプレートのボアは、円錐台形状である。
いくつかの実施形態では、この方法は、張力機構を延長アームの端子に取り付けることによって、テーパ付き取付具をシールプレートの円錐台形状のボアで圧縮し、続いて排出取付具をシールプレートに固定することを含む。
【００２６】
第４の態様では、遠心ポンプからピトー管組立体を解放する方法は、遠心ポンプを設けるステップであって、ロータ組立体が内部に流体チャンバを含むロータを有し、ピトー管組立体がロータの粒体チャンバ内に配置された少なくとも１つのピックアップ管を有し、ピトー管組立体は、少なくとも１つのピックアップ管に固定され、ポンプケーシングおよびローターに対して延長アームを固定するためにシールプレートと係合するようにポンプケーシングを通って延びる延長アームを有し、引張機構が少なくとも１つのピックアップ管が固定された延長アームの端部とは反対側の延長アームの端部と係合し、排出取付具がシールプレートに固定するステップと、ロータ組立体と、シールプレートとの固定から排出取付具を取り外すステップと、引張機構を延長アームの端部から部分的に解放するステップと、ピトー管組立体の延長アームをシールプレートとの係合から解放するためにシールプレートと位置合わせして排出取付具を再配置するステップとを含む。これらの方法は、摩擦嵌合表面の係合解除を容易にするためにピトー管組立体をポンプケーシングとの係合から解放する他の方法よりも有利である。
【００２７】
いくつかの実施形態では、延長アームは、すい台を画定する外面を有するテーパ付き取付具で構成され、シールプレートは、テーパ付き取付具のすい台を受けて位置合わせするように構成された円錐台形状のボアを有しており、この方法は、円錐台形状のボアからのすい台の係合解除を引き起こすために張力機構の部分的な解放に続いて、排出取付具をシールプレートと位置合わせして配置することを含む。
【００２８】
他の態様、特徴および利点は、本開示の一部であり、例として開示された発明の原理を示す添付の図面と併せて、以下の詳細な説明から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
添付の図面は、様々な実施形態の理解を容易にする。
【図１】ピトー管タイプの遠心ポンプの断面の正面図であり、本開示の構成を示す。
【図２】図２に示すポンプの一部の分解図であり、本開示のピトー管組立体の位置決めを示す。
【図３】本開示によるピトー管組立体の高さにおける側面図である。
【図４】紙面の左方または下方に９０°回転させた、図３に示したピトー管組立体の高さにおける側面図である。
【図５】本開示によるピトー管組立体のテーパ配置の拡大図である。
【図６】本開示によるピトー管組立体の別の実施形態の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
図１は、本開示のピトー管組立体１０およびポンプ構成の一般的な位置決めおよび機能を理解するために、ピトー管タイプの遠心ポンプを示す。図示の遠心ポンプ構成は、遠心ポンプ構成の１つの可能な例に過ぎないことに留意されたい。ポンプの構造および構成は、大きく異なっていてもよい。
【００３１】
図１の遠心ポンプ２０は、本明細書では「ピトー管ポンプ」とも呼ばれる、ピトー管タイプの遠心ポンプが、一般に、離間された脚部２６，２８を備えるように示された台座装置上に通常は支持される外側ポンプケーシング２２を備えることが示されている。図示された構成のポンプケーシング２２の内部は、ロータ組立体３２が配置されたロータチャンバ３０と、ロータ組立体３２の回転を行うための駆動機構３６を収容する駆動チャンバ３４とに分割される。
【００３２】
ロータ組立体３２は、ロータボウル４０とロータカバー４２とから構成され、一緒に固定されて流体チャンバ４４を形成するロータ３８をさらに備える。ロータ組立体３２は、流体入口導管４８と駆動機構３６に動作可能に接続された駆動スリーブ５０とに取り付けることによって、ロータチャンバ３０内に軸支される。ポンプ２０の作動中、流体は、流体入口導管４８と流体連通している入口取付具５２を介してポンプに導かれる。流体入口導管４８から、流体は、ロータカバー４２に形成されたロータ入口５４に入り、次にロータ３８内の流体チャンバ４４に入る。
【００３３】
ポンプ２０は、本開示によるピトー管組立体１０をさらに含む。図３および４に最も良く示されているように、ピトー管組立体１０は、反対側どうしの端部６４，６６を有する管状本体６２と、反対側どうしの端部６４，６６の間に延びる中心軸６８とを有する延長アーム６０を含む。図示のポンプ構成では、延長アーム６０の管状本体６２は、駆動スリーブ５０を通って延びるように配置されている。
【００３４】
ピトー管組立体１０は、延長アーム６０の反対側どうしの端部の一方の端部６６に固定された少なくとも１つのピックアップ管７０をさらに含む。当該技術においてピトー管としても知られている少なくとも１つのピックアップ管７０は、ロータ３８の流体チャンバ４４内に配置されている。本明細書の図では、少なくとも１つのピックアップ管７０、またはピトー管は、２つのブレード７２，７４を有するものとして示されており、その各々は、装置の互いのブレードから離れるように延びている。図１〜４に示すように、この構成の２つのブレード７２，７４は互いに直径方向に反対側にあるが、単一のブレードを有することを含む他の構成も本開示の範囲内である。各ピックアップ管７０またはブレードは、ピトー管７０の半径方向に配置された端部にピトー管入口７６を有し、ピトー管入口は流体室４４の内周壁の近くに配置される。
【００３５】
ピトー管組立体１０は、さらに、少なくとも１つのピックアップ管７０が固定されている延長アーム６０の端部６６とは反対側の延長アーム６０の端部６４に配置された端子部８０を含む。テーパ付き取付具８２は、少なくとも１つのピックアップ管７０が固定されている延長アーム６０の端部６６と反対側の延長アーム６０の端部６４に向かって設けられ、テーパ付き取付具８２は、延長アーム６０の反対側どうしの端部６４，６６の間に配置されている。以下でより詳細に説明するように、ポンプ２０は、ピトー管組立体１０のテーパ付き取付具８２と係合し、ポンプケーシング２２に取り付けられたシールプレート８４と、シールプレート８４に固定された排出取付具８６とを含む。
【００３６】
図１および図２は、シールプレート８４および吐出取付具８６に関する、およびポンプ２０の周囲構造に関するピトー管組立体１０の組立を示す。具体的には、ポンプ２０の排出端部の組み立てにおいて、ピトー管組立体１０の延長アーム６０は、駆動スリーブ５０を通り、ポンプケーシング２２内の壁付き開口部８８を通過する。壁付き開口部８８は、駆動スリーブ５０および延長アーム６０が通過する内部ボア９２を有するシール組立体ハウジング９０を受け入れるための直径を有する。シール組立体ハウジング９０は、ボルト９４のような手段によってシールプレート８４に固定されている。シールスペーサ９６は、使用され得るシール組立体ハウジングのサイズおよびタイプの変動に対応するために、シール組立体ハウジング９０とシールプレート８４との間に任意選択で配置することができる。一連のＯリング９８，１００が作動してシールスペーサ９６をシール組立体ハウジング９０とシールプレート８４との間で封止する。
【００３７】
したがって、組み立てにおいて、シールスペーサ９６およびシールプレート８４に固定されたシール組立体ハウジング９０は、ポンプケーシング２２の壁付き開口部８８および駆動スリーブ５０の周りに受け入れられる。同時に、ピトー管組立体１０のテーパ付き取付具８２は、シールプレート８４の円錐台形状のボア１０４に受け入れられる。シールプレート８４は、ボルト１０６のような手段を用いてポンプケーシング２２に固定される。張力機構１１０は、以下により詳細に説明されるように、ピトー管組立体１０の端子部８０に固定されてもよい。次に、排出取付具８６は、排出取付具８６のフランジ１１６に形成された開口１１４を通ってシールプレート８４内の整列した開口１１８を通って受けられるボルト１１２のような手段によってシールプレート８４に固定される。
【００３８】
図３および図４は、本開示のピトー管組立体１０のより詳細な図を示し、ピトー管組立体が、反対側どうしの端部６４，６６を有する管状本体６２および反対側どうしの端部６４，６６の間に延びる中心軸６８を有する延長アーム６０と、延長アーム６０の反対側どうしの端部の一方の端部６６に固定された少なくとも１つのピックアップ管７０と、少なくとも１つのピックアップ管７０が固定されている延長アーム６０の端部６６の反対側の延長アーム６０の端部６４に配置された端子部８０と、少なくとも１つのピックアップ管７０が固定されている延長アーム６０の端部６６と反対側の延長アーム６０の端部６４に向かって設けられたテーパ状の取付具８２とを含み、テーパ状の取付具８２が延長アーム６０の反対側どうしの端部６４，６６の間に配置されていることを示している。
【００３９】
前述したように、少なくとも１つのピックアップ管７０は、単一ピックアップ管またはブレード７４を含むことができ、または複数のブレード７４（例えば、２つ、３つ、または４つ以上のブレード）を構成することができる。示されているように、１つの可能な構成は、互いに直径方向に反対側にある２つのブレード７２，７４である。他の配置も可能である。ピックアップ管またはブレード７２，７４は、典型的には鋳造され、延長アーム６０の一端６６に固定するように構成された共通のベース部１２０を有する。そのベース部分１２０における少なくとも１つのピックアップ管７０は、溶接のような任意の適切な手段によって延長アーム６０に固定されてもよい。
【００４０】
延長アーム６０の他端６４において、テーパ付き取付具８２は、すい台１２６を画定する外面１２４を有し、すい台１２６のベース面１２８は、１つのピックアップ管７０が固定された延長アーム６０の端部６６に向けられており、すい台１２６の頂面１３０は、少なくとも１つのピックアップ管７０の反対側の延長アーム６０の端子部８０または端部６４の方に向けられている。
【００４１】
テーパ付き取付具８２の外面１２４は、すい台１２６の外面１２４に沿って延びる平面Ｓとすい台１２６の基部の外周から、すい台１２６の中心軸６８に平行であり、すい台１２６のベース面１２８から垂直に延びる平面Ｃとの間で測定されたときに、約２度以上約２０度以下の角度Ａ（図４）を画定する。特に適切な角度は約８度以上約１２度以下である。角度Ａはまた、約４度以上１６度以下、または約６度以上約１４度以下、または約９度以上約１５度以下であってもよい。
【００４２】
すい台１２６は、すい台１２６のベース面１２８に隣接して環帯１３４を有するように適切に構成することができ、環帯は、Ｏリング１３８（図１および２、および図５）のようなシール装置を中に受け入れるためのチャネル１３６で構成されている。ピトー管組立体１０の端子部８０は、シールプレート８４の円錐台形状のボア１０４と位置合わせされたテーパ付き取付具８２の外面１２４の圧縮を容易にする張力機構を随意的に受ける手段をもたらすように構成されている。一実施形態では、端子部８０は、少なくとも部分的に、端子部８０と係合するねじ付き張力機構１１０を受けるためのねじ１４０で形成されている。
【００４３】
延長チャネル６０の端部６４には、Ｏリング１４６（図１、２、および５）のようなシール装置を受け入れるための環状溝１４４が適切に形成されている。シール装置、またはＯリング１４６は、延長アーム６０の端部６４と排出取付具８６との間に流体シールをもたらす。
【００４４】
移行部分１５０は、テーパ付き取付具８２と端子部分８０との間の延長アーム６０上に適切に設けられる。移行部分１５０は、すい台１２６を、内向きに延びる肩部１５４を有するように構成することによって通常は形成され、この肩部１５４は、テーパ付き取付具８２が円錐台形状のボア１０４内での底づきの防止を助け、補足的に、肩部１５４が載せられる棚１５５を有して構成されている。移行部分１５０は、一定の直径の領域をもたらす。移行部分１５０は、末端部分８０に位置し、テーパ付き取付具８２に近接して配置されるキーイング機構１５２の配置をもたらす。キーイング機構１５２は、延長アーム６０の中心軸６８に沿って延在する平面Ｋ（図４）に沿って、かつこれと配列され、平面Ｋは、長手方向軸１５６が少なくとも１つのピックアップ管７０の長手方向軸１５６が載せられた平面Ｔと同一の広がりを有する。キーイング機構１５２は、シールプレート８４（図５）に形成された開口部１６０と係合する、例えばスプライン１５８を含む、任意の適切な装置とすることができる。
【００４５】
キーイング機構１５２は、少なくとも１つのピックアップ管７０の１つまたは複数のブレードがロータ３８の流体チャンバ４４内に位置決めされるようにピトー管組立体１０が組み立てられている間、垂直方向であることを確実にする。その目的のために、図１に示すように、ピトー管組立体１０は、シールプレート８４に対するキーイング機構１５２の一般的な配置を示すように配向されるが、実際の組立体において、少なくとも１つのピックアップ管７０のブレードは、図１に示す位置から９０度の方向を向く。
【００４６】
また、図５および図６は、シールプレート８４に対するテーパ付き取付具８２の動作をより良く図示及び説明するために、ポンプ２０の排出端における延長アーム６０の端部６４の拡大図を提供する。図５には、外面１２４がすい台１２６を画定するピトー管組立体１０のテーパ付き取付具８２は、シールプレートの円錐台形状のボア１０４内に受容されて摩擦嵌合されるように構成されている。摩擦嵌合によるすい台１２６の外面１２４と円錐台形状ボア１０４の内面１７０との嵌合は、延長アーム６０およびピトー管組立体のねじり運動を緩和または防止し、軸方向および半径方向のピトー管組立体の動きを緩和するように作動する。
【００４７】
外面１２４の角度Ａ（図４）が、例えば約２度以上約１０度以下の低い範囲のようにより浅い場合、円錐台形状ボア１０４の外面１２４と内面１７０との間の摩擦嵌合は、２つの面の間に引っ張り係合を生じ、テーパ付き取付具をシールプレート８４と圧縮した状態に保つのに十分である。そのような場合には、張力機構１１０の使用は不要であるが、それにもかかわらず使用することができる。
【００４８】
外側表面１２４の角度Ａが、例えば約１０度以上約２０度以下の上方範囲のように大きい場合、テーパ付き取付具８４の外面１２４と円錐台形状ボア１０４の内面１７０との間の摩擦嵌合は、延長アーム６０の端子部分８０と係合するように配置された張力機構１１０の使用によって強化される。張力機構は、テーパ付き取付具８２と切頭円錐形ボア１０４の内面１７０との間の摩擦力を増大させる、排出取付具８６の方向に延長アーム６０に軸方向の力を及ぼす任意の装置とすることができる。これらの力は、すい台１２６および内面１７０の広い表面積に関連して、半径方向およびねじれ方向の延長アーム６０の動きに抵抗する。
【００４９】
１つの例示的な実施形態では、張力機構１１０は、端子部のネジ山１４０に螺合するマルチジャック張力装置１７４であってもよい。マルチジャック張力装置１７４には、装置１７４によって加えられる張力の量を調整するために、複数の引っ張りねじ１７６が設けられている。この実施形態では、硬化ワッシャ１７８が、マルチジャッキテンショナ装置１７４とシールプレート８４との間に配置され、複数の引っ張りねじ１７６によって加えられる力の分布をもたらす。
【００５０】
図６は、従来のロックナット１８０が端子部８０のネジ山１４０にねじ込まれている張力機構１１０の代替の実施形態を示す。従来のロックナット１８０は、テーパ付き取付具８４および延長アーム６０に適切な張力をもたらす。硬化されたワッシャ１７８もこの実施形態で使用され、従来のロックナット１８０とシールプレート８４との間に配置され、従来のロックナット１８０によって加えられる張力を分配する。本開示のテーパ付き取付具８２の構成は、従来のロックナットを含む張力機構１１０の摩耗が少なくなり、ピトー管組立体をポンプに固定する従来の構成よりも利点をもたらし、これにより、ロックナットの磨耗が実質的でなく、通常はロックナットの再使用を防止する従来のポンプ構成では典型的にはそうではないが、ポンプを再研磨するときの張力機構１１０の再利用を可能にする。また、本開示のテーパ付き取付具は、疲労による損傷を受けやすいボルトを使用する従来の構成よりも疲労耐性がある。
【００５１】
図５は、本開示の構成において実現される更なる利点を示す。すなわち、ピトー管組立体を遠心ポンプから解放する方法は、前述したように、流体チャンバ４４を内部に有するロータ３８を備えたロータ組立体３２と、ピトー管組立体１０であって、少なくとも１つのピックアップ管７０がロータ３８の流体チャンバ４４内に配置され、延長アーム６０が少なくとも１つのピックアップ管７０に固定され、延長アーム６０は、延長アーム６０をポンプケーシング２２およびロータ３８に対して固定のためにシールプレート８４との係合のためにポンプケーシング２２を貫通して延び、引張機構１１０を少なくとも１つのピックアップ管７０が固定された延長アーム６０の端部６６の反対側の延長アーム６０の端部６４に係合させる、ピトー管組立体１０と、シールプレート８４に固定された排出金具８６とを備えた、遠心ポンプ２０を設ける。延長アーム６０は、互いに接続するボルト１１２を緩めて排出取付具８６をシールプレート８４との固定から取り除き、張力機構１１０を伸長アーム６０の端部６４から部分的に解放し、を移動させて、排出金具８６をシールプレート８４と位置合わせにより再配置してピトー管組立体１０の延長アーム６０をシールプレート８４との係合から解放することにより、シールプレート８４との係合から解除されることができる。
【００５２】
ピトー管組立体１０をシールプレート８４から解放する上述の方法は、本開示のピトー管組立体において特に有用である。なぜなら、テーパ付き取付具８２の外面１２４とシールプレート８４の円錐台形状のボア１０４の内面１７０との間で、円錐台形状のボア１０４からのテーパ付き取付具８２の分離を妨げる強い摩擦嵌合が得られるからである。延長アーム６０の端子部８０に取り外し可能に固定された張力機構１１０を使用することにより、張力機構１１０が排出取付具８０との完全な係合から僅かに後退したときに、排出取付具８６の張力機構１１０に対する力が可能になって、円錐台形状のボア１０４の内面１７０からテーパ付き取付具８２の外面１２４を解放させるべく、延長アーム６０の端部６４に対して軸線方向の力を排出取付具８６から離れる方向に加える。
【００５３】
いくつかの実施形態の上述の説明では、明確化のために特定の用語が使用されている。しかしながら、本開示は、そのように選択された特定の用語に限定されることを意図するものではなく、同様の技術的目的を達成するために類似の方法で動作する他の技術的等価物を含むことを理解されたい。「左」および「右」、「前」および「後」、「上」および「下」などの用語は、参照事項を提供するための便宜的な用語として使用され、限定用語として解釈されるべきではない。
【００５４】
本明細書において、「備える」という用語は、「広い」意味、すなわち「含む」という意味で理解されるべきであり、従って、「のみから成る」等のその「狭い」意味に限定されない。対応する意味は、出現した「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｄ）」、および「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」といった単語に帰する。
【００５５】
また、上記は、本発明のいくつかの実施形態のみを示しており、開示された実施形態の範囲および精神から逸脱することなく、変更、修正、追加、および／または交換を行うことができ、実施形態は実例であり限定的なものではない。
【００５６】
さらに、本発明は、現在最も実用的で好ましい実施形態であると考えられるものに関連して記載されているが、本発明は開示された実施形態に限定されるものではなく、むしろ、本発明の精神および範囲内に含まれる変更、均等配置を含むことが意図される。また、上述した様々な実施形態は、他の実施形態と組み合わせて実施することができる。例えば、一実施形態の態様を別の実施形態の態様と組み合わせて、さらに他の実施形態を実現することができる。さらに、所与の組立体のそれぞれの独立した特徴または構成要素は、追加の実施形態を構成することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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