JP2001050260A - 水中軸受の異物混入防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 水中軸受への異物の混入を完全に阻止する。 【解決手段】 水中軸受６の上部を覆う円盤１３を水中
軸受６の上側の主軸５に固定し、主軸５と円盤１３との
間に隙間が生じることなく水中軸受６の上部を覆い、水
中軸受６への上部からの異物の混入を完全に阻止し、水
中軸受６の損耗を防止する。また、運転時には主軸５と
共に円盤１３を回転させ、円盤１３に異物が堆積してい
ても遠心力により飛散させ、異物の混入を完全に阻止す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水中軸受を介して
回転自在に立軸が配置された立軸機器、例えば、立軸水
中ポンプにおける水中軸受への異物の混入を防止する装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】洪水時等に河川の水を排水する河川排水
用の水中ポンプは、水中軸受を介して回転自在に立軸
（回転軸）が配置されている。水中軸受は、回転軸側
に、例えばタングステンカーバイド製のスリーブが設け
られ、ポンプケーシング側に、例えばセラミック製のセ
ラミック軸受が設けられている。水中軸受は河川水でも
冷却が可能で、清水等冷却用の流体を必要としない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】河川排水用の水中ポン
プの場合、通常時には使用されずに停止状態で河川内に
配置され、洪水等排水が必要になった際に運転されるよ
うになっている。このため、停止状態にある時に水中軸
受の上部に土砂等の異物が堆積しやすく、運転時に堆積
した異物がスリーブとセラミック軸受との間に噛み込ま
れてしまう虞があった。

【０００４】水中軸受への異物の混入を防止する装置と
して、例えば、特開平8-326691号公報には、水中軸受の
ボスの上端に主軸を囲む上部金具を設け、上部金具によ
り水中軸受への異物の混入を防止する異物侵入防止装置
が提案されている。しかし、この異物侵入防止装置は、
水中軸受側に異物の混入を阻止する上部金具を設けたも
のであるため、上部金具と主軸との間に隙間が介在する
ことになる。従って、水中軸受の上部部位への異物の侵
入を完全に防止することは不可能であった。

【０００５】本発明は上記状況に鑑みてなされたもの
で、水中軸受への異物の混入を完全に阻止することがで
きる水中軸受の異物混入防止装置を提供することを目的
とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の構成は、水中に配置される立軸を回転自在に
支持する水中軸受において、水中軸受の上部を覆う覆い
部材を水中軸受の上側の立軸に固定したことを特徴とす
る。

【０００７】また、上記目的を達成するための本発明の
構成は、水中に配置される立軸を回転自在に支持する水
中軸受において、水中軸受の上部を覆う覆い部材を水中
軸受の上側の立軸に固定し、水中軸受の上部への異物の
混入を阻止する阻止手段を備えたことを特徴とする。

【０００８】そして、覆い部材の水中軸受との対向面に
羽根部材を設け、立軸の回転に伴う覆い部材の回転によ
り水中軸受に向けて冷却用の水流を生じさせることを特
徴とする。

【０００９】水中軸受の上側の立軸に覆い部材を固定
し、覆い部材で水中軸受の上部を覆うことにより、立軸
と覆い部材との間に隙間が生じることなく水中軸受の上
部を覆うことができ、上部からの異物の混入を完全に阻
止する。また、立軸に覆い部材を固定したことにより、
運転時には立軸と共に覆い部材が回転し、覆い部材に異
物が堆積していても遠心力により飛散し、異物の混入を
完全に阻止する。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１には本発明の一実施形態例に
係る異物混入防止装置を備えた立軸水中ポンプの全体構
成、図２には水中軸受部の詳細構成、図３には覆い部材
の外観状況を示してある。

【００１１】図１に示すように、例えば、河川排水用に
用いられる立軸水中ポンプ１は、ポンプケーシング２の
下方に水中に水没する吸込ケーシング３が備えられ、ポ
ンプケーシング２の上方に吐出ノズル４が備えられてい
る。ポンプケーシング２には立軸としての主軸５が回転
自在に支持され、主軸５の下端部位は水中軸受６を介し
て吸込ケーシング３に回転自在に支持されている。主軸
５にはインペラ７が設けられ、主軸５の回転によって吸
込ケーシング３から吸い込まれた水は吐出ノズル４から
吐出される。

【００１２】水中軸受６は、主軸５側に固定される、例
えば、タングステンカーバイド製のスリーブ１１と、吸
込ケーシング３側に取り付けられる、例えば、セラミッ
ク製のセラミック軸受１２とから構成されている。水中
軸受６の上側の主軸５には覆い部材としての円盤１３が
固定され、円盤１３により水中軸受６の上部が覆われて
いる。水中軸受６の上部に異物が侵入しても、円盤１３
により水中軸受６への異物の混入が阻止される。

【００１３】水中軸受６の構成を説明する。図２に示す
ように、主軸５にはスリーブ支え１５を介してスリーブ
１１が固定されている。一方、セラミック軸受１２はリ
テーナ１７により背面ゴム１６を介して軸受箱１８に取
り付けられ、軸受箱１８は吸込ケーシング３側に支持さ
れている。また、円盤１３はボルト１４によって主軸５
に固定されている。尚、図中の符号で１９は回り止めボ
ルト、２０は押え板である。

【００１４】図３(a) に示すように、円盤１３は、径方
向外側に向かって下方に傾斜する傾斜盤面２１と、傾斜
盤面２１の外周が軸方向に直角に曲げられた直角部２２
とからなっている。そして、図３(b) に示すように、円
盤１３は直径方向で２分割され、主軸５を挟み込んだ後
ボルト２６で一体に固定される。

【００１５】このように、円盤１３が主軸５に固定され
ることにより、水中軸受６のスリーブ１１とセラミック
軸受１２の径方向の隙間が円盤１３により完全に覆わ
れ、土砂等の異物がスリーブ１１とセラミック軸受１２
の間に混入することがない。また、円盤１３は傾斜盤面
２１を有しているので、土砂等の異物が円盤１３の上に
堆積することがない。更に、円盤１３が主軸５に固定さ
れることにより、主軸５の回転に伴って円盤１３が回転
し、円盤１３の上に付着した土砂等の異物が遠心力によ
り外側に飛散する。

【００１６】この結果、水中軸受６の上部からの異物が
スリーブ１１とセラミック軸受１２との間に混入するこ
とが完全に阻止され、スリーブ１１とセラミック軸受１
２の損耗を防止することができる。

【００１７】尚、覆い部材としては、図４に示すよう
に、径方向外側に向かって水平な水平盤面２３と、水平
盤面２３の外周が軸方向に直角に曲げられた直角部２４
とからなる形状としてもよい。水平盤面２３を有する円
盤２５とすることで、容易に覆い部材を製作することが
可能となる。

【００１８】図５、図６に基づいて覆い部材の他の実施
形態例を説明する。図５には他の実施形態例に係る覆い
部材を備えた水中軸受部の詳細構成、図６には図５中の
VI-VI 線矢視を示してある。尚、図２に示した部材と同
一部材には同一符号を付して重複する説明は省略してあ
る。

【００１９】図に示すように、水中軸受６の上側の主軸
５には覆い部材としての円盤３１が固定され、円盤３１
により水中軸受６の上部が覆われている。円盤３１は直
径方向で２分割され、主軸５を挟み込んだ後ボルト３２
で一体に固定される。円盤３１の水中軸受６との対向面
には複数枚（図示例では８枚）の羽根部材３３が設けら
れている。

【００２０】主軸５に円盤３１を固定したことにより、
水中軸受６の上部に異物が侵入しても、円盤３１により
水中軸受６への異物の混入が阻止される。また、主軸５
の回転に伴って円盤３１が回転し、円盤３１の上に付着
した土砂等の異物が遠心力により外側に飛散する。更
に、主軸５の回転に伴う円盤３１の回転により、羽根部
材３３によって吸い込み力が生じ、水中軸受６に向けて
下から上に向かう冷却用の水流が生じる。尚、図３及び
図４に示した円盤１３，２５に羽根部材３３を設けるこ
とも可能である。

【００２１】この結果、水中軸受６の上部からの異物が
スリーブ１１とセラミック軸受１２との間に混入するこ
とが完全に阻止され、スリーブ１１とセラミック軸受１
２の損耗を防止することができる。また、スリーブ１１
とセラミック軸受１２が冷却用の水流によって積極的に
冷却され、専用の冷却装置等を設けることなく水中軸受
６の損傷を防止することができる。

【００２２】図７に基づいて異物混入防止装置の他の実
施形態例を説明する。図７には本発明の他の実施形態例
に係る異物混入防止装置を備えた立軸水中ポンプの全体
構成を示してある。尚、図１に示した部材と同一部材に
は同一符号を付して重複する説明は省略してある。

【００２３】主軸５の下端部位を回転自在に支持する水
中軸受６の上部部位は主軸５に固定されるシール部材３
５で覆われ、シール部材３５の下端は吸込ケーシング３
の上端に僅かな隙間をもって対向している。吸込ケーシ
ング３の上端部位には阻止手段としての遮蔽板３６が吸
込ケーシング３との隙間を内側から覆うように設けら
れ、シール部材３５と吸込ケーシング３との隙間からの
異物の侵入が遮蔽板３６によって阻止されている。これ
により、インペラ７側から土砂等の異物が水中軸受６の
上部に侵入することがなくなる。

【００２４】ポンプケーシング２の内部とシール部材３
５で覆われた水中軸受６の上部部位とは阻止手段として
の送水管３７で連通し、ポンプケーシング２内の高圧水
が水中軸受６の上部に送られるようになっている。これ
により、水中軸受６の上部の細かな異物が吹き飛ばさ
れ、水中軸受６に異物が混入することがなくなる。

【００２５】この結果、水中軸受６の上部への異物の侵
入が阻止され、スリーブ１１とセラミック軸受１２との
間に異物が混入することがなくなり、スリーブ１１とセ
ラミック軸受１２の損耗を防止することができる。

【００２６】

【発明の効果】本発明の水中軸受の異物混入防止装置
は、水中に配置される立軸を回転自在に支持する水中軸
受において、水中軸受の上部を覆う覆い部材を水中軸受
の上側の立軸に固定したので、立軸と覆い部材との間に
隙間が生じることなく水中軸受の上部を覆うことができ
る。この結果、水中軸受への上部からの異物の混入を完
全に阻止し、水中軸受の損耗を防止することができる。
また、立軸に覆い部材を固定したことにより、運転時に
は立軸と共に覆い部材が回転し、覆い部材に異物が堆積
していても遠心力により飛散し、異物の混入を完全に阻
止することが可能になる。

【００２７】また、本発明の水中軸受の異物混入防止装
置は、水中に配置される立軸を回転自在に支持する水中
軸受において、水中軸受の上部を覆う覆い部材を水中軸
受の上側の立軸に固定し、水中軸受の上部への異物の混
入を阻止する阻止手段を備えたので、立軸と覆い部材と
の間に隙間が生じることなく水中軸受の上部を覆うこと
ができると共に、阻止手段により水中軸受の上部への異
物の侵入を阻止することができる。この結果、水中軸受
への上部からの異物の混入を完全に阻止し、水中軸受の
損耗を防止することができる。また、立軸に覆い部材を
固定したことにより、運転時には立軸と共に覆い部材が
回転し、覆い部材に異物が堆積していても遠心力により
飛散し、異物の混入を完全に阻止することが可能にな
る。

【００２８】そして、覆い部材の水中軸受との対向面に
羽根部材を設け、立軸の回転に伴う覆い部材の回転によ
り水中軸受に向けて冷却用の水流を生じさせるようにし
たので、水中軸受が冷却用の水流によって積極的に冷却
され、専用の冷却装置等を設けることなく水中軸受の損
傷を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態例に係る異物混入防止装置
を備えた立軸水中ポンプの全体構成図。

【図２】水中軸受部の詳細構成図。

【図３】覆い部材の外観図。

【図４】覆い部材の外観図。

【図５】他の実施形態例に係る覆い部材を備えた水中軸
受部の詳細構成図。

【図６】図５中のVI-VI 線矢視図。

【図７】本発明の他の実施形態例に係る異物混入防止装
置を備えた立軸水中ポンプの全体構成図。

【符号の説明】

１ 立軸水中ポンプ ２ ポンプケーシング ３ 吸込ケーシング ４ 吐出ノズル ５ 主軸 ６ 水中軸受 ７ インペラ １１ スリーブ １２ セラミック軸受 １３，２５，３１ 円盤 ２１ 傾斜盤面 ２２，２４ 直角部 ２３ 水平盤面 ３３ 羽根部材 ３５ 遮蔽板 ３７ 送水管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ１６Ｃ 33/24 Ｆ１６Ｃ 33/24 Ａ (72)発明者 中村 浩晃 兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂製作所内 Ｆターム(参考） 3H022 AA01 BA06 CA01 CA17 CA53 DA02 DA04 DA13 3J011 JA02 KA05 MA21 SD01

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水中に配置される立軸を回転自在に支持
   する水中軸受において、水中軸受の上部を覆う覆い部材
   を水中軸受の上側の立軸に固定したことを特徴とする水
   中軸受の異物混入防止装置。
2. 【請求項２】 水中に配置される立軸を回転自在に支持
   する水中軸受において、水中軸受の上部を覆う覆い部材
   を水中軸受の上側の立軸に固定し、水中軸受の上部への
   異物の混入を阻止する阻止手段を備えたことを特徴とす
   る水中軸受の異物混入防止装置。
3. 【請求項３】 請求項１もしくは請求項２において、覆
   い部材の水中軸受との対向面に羽根部材を設け、立軸の
   回転に伴う覆い部材の回転により水中軸受に向けて冷却
   用の水流を生じさせることを特徴とする水中軸受の異物
   混入防止装置。