JP2002242881A - 高速多段ボイラ給水ポンプ用軸受構造 - Google Patents
高速多段ボイラ給水ポンプ用軸受構造Info
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- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Sliding-Contact Bearings (AREA)
- Sealing Using Fluids, Sealing Without Contact, And Removal Of Oil (AREA)
- Control Of Non-Positive-Displacement Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高速多段ボイラ給水ポンプ用軸受に関し、ス
ラスト軸受、シール装置、バランス機構を簡素化し、油
潤滑の代わりに水潤滑のみとし、ポンプ廻りを簡素化す
る。 【解決手段】 一方の軸受部には支持ボックス１０を設
け、シール機構３と水潤滑カーボン軸受１を組み込み、
水１２を供給し、シールをすると共に軸受へも流し、ポ
ンプ内へ流入する。他方の軸受部には、スラスト軸受４
を設けポンプ最終段の高圧水を通路６，７、キャビティ
８からキャビティ９へ流し、キャビティ９からの水を、
更に水潤滑カーボン軸受２へ流入させ、外部の配管より
流出して入口側へ戻す。軸２３のスラスト力Ｆをキャビ
ティ９で受け、スラスト軸受４は従来のスラスト軸受と
バランス機構を兼用する。又、軸端には蓋５を設けたの
で他方の側のシール機構も不要となる。スラスト軸受、
ジャーナル軸受、シール機構を簡素化し、水のみの潤滑
を行う。
ラスト軸受、シール装置、バランス機構を簡素化し、油
潤滑の代わりに水潤滑のみとし、ポンプ廻りを簡素化す
る。 【解決手段】 一方の軸受部には支持ボックス１０を設
け、シール機構３と水潤滑カーボン軸受１を組み込み、
水１２を供給し、シールをすると共に軸受へも流し、ポ
ンプ内へ流入する。他方の軸受部には、スラスト軸受４
を設けポンプ最終段の高圧水を通路６，７、キャビティ
８からキャビティ９へ流し、キャビティ９からの水を、
更に水潤滑カーボン軸受２へ流入させ、外部の配管より
流出して入口側へ戻す。軸２３のスラスト力Ｆをキャビ
ティ９で受け、スラスト軸受４は従来のスラスト軸受と
バランス機構を兼用する。又、軸端には蓋５を設けたの
で他方の側のシール機構も不要となる。スラスト軸受、
ジャーナル軸受、シール機構を簡素化し、水のみの潤滑
を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は高速多段ボイラ給水
ポンプ用軸受構造に関し、ジャーナル軸受として軸受箱
と一体化した水潤滑カーボン軸受を採用し、スラスト軸
受とバランス機構とを兼用することにより、給油装置を
なくし、配管類を大幅に削減し、ポンプ廻りの簡素化に
よる省スペースを実現できる構造としたものである。
ポンプ用軸受構造に関し、ジャーナル軸受として軸受箱
と一体化した水潤滑カーボン軸受を採用し、スラスト軸
受とバランス機構とを兼用することにより、給油装置を
なくし、配管類を大幅に削減し、ポンプ廻りの簡素化に
よる省スペースを実現できる構造としたものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の高速ボイラ給水ポンプの軸受潤滑
は外部に設置した油ポンプ（強制給油装置）から供給さ
れる油潤滑によりなされている。そのため油ポンプや付
属の配管類が複雑となり、又ポンプユニットの価格全体
に占める割合も高く、保守点検の頻度も多くなってい
る。
は外部に設置した油ポンプ（強制給油装置）から供給さ
れる油潤滑によりなされている。そのため油ポンプや付
属の配管類が複雑となり、又ポンプユニットの価格全体
に占める割合も高く、保守点検の頻度も多くなってい
る。
【０００３】図６は従来の高速多段ボイラ給水ポンプの
軸受部の断面図である。図において、２０は入口であり
水４０ａが供給される。２１はポンプ出口であり、高圧
となった水４０ｂの出口であり、水は図示省略のボイラ
へ給水される。２２は多段に構成された羽根車であり、
ポンプ内に導かれた水を高圧水として出口２１へ送り出
すものである。ボイラへの給水は、一例として回転数
６，０００〜７，０００rpm で１０００m3／秒程度の大
量の水を高速回転で送出し、ポンプとしては大容量のも
のとなる。２３は回転軸であり、図示省略の駆動装置に
より前述のように高速回転し、羽根車２２を回転させ
る。２４，２５は軸２４を両側で支持するジャーナル軸
受であり、図示省略しているが、油圧ポンプからの潤滑
油が配管により導かれる。２６はスラスト軸受であり、
軸のスラスト力を受けるものである。２７，２８はポン
プ両端のシール機構であり、内部の水が軸との摺動部か
ら漏れるのを防止する。２９はバランス機構であり、ス
ラスト軸受にかかる力を次に説明するように軽減し、バ
ランスを取る機能を有するものである。
軸受部の断面図である。図において、２０は入口であり
水４０ａが供給される。２１はポンプ出口であり、高圧
となった水４０ｂの出口であり、水は図示省略のボイラ
へ給水される。２２は多段に構成された羽根車であり、
ポンプ内に導かれた水を高圧水として出口２１へ送り出
すものである。ボイラへの給水は、一例として回転数
６，０００〜７，０００rpm で１０００m3／秒程度の大
量の水を高速回転で送出し、ポンプとしては大容量のも
のとなる。２３は回転軸であり、図示省略の駆動装置に
より前述のように高速回転し、羽根車２２を回転させ
る。２４，２５は軸２４を両側で支持するジャーナル軸
受であり、図示省略しているが、油圧ポンプからの潤滑
油が配管により導かれる。２６はスラスト軸受であり、
軸のスラスト力を受けるものである。２７，２８はポン
プ両端のシール機構であり、内部の水が軸との摺動部か
ら漏れるのを防止する。２９はバランス機構であり、ス
ラスト軸受にかかる力を次に説明するように軽減し、バ
ランスを取る機能を有するものである。
【０００４】図７は図６における羽根車２２の最後段部
分と軸のスラスト軸受側を示す断面図であり、３１は通
路であり、羽根車２２の最後段で高圧となった水が流入
するものである。３２は通路３１の途中に設けられたキ
ャビティで、通路３１から高圧水が流入する。３３は軸
２３周囲に形成されたキャビティであり、通路３１から
流れてきた水が流入する。従って、キャビティ３２は高
圧水が満たされ、キャビティ３３は低圧となっており、
ポンプ運転中には両者の間には圧力差ΔＰが生じてお
り、ポンプ運転中にはポンプの最終段から通路３１を通
り水が軸２３周囲のキャビティ３３に絶えず流入して充
満している。キャビティ３３内の水は配管３４により入
口２０側に戻されている。一方、ポンプ運転中には軸２
３にはスラスト反力Ｆが掛かっており、この力Ｆはキャ
ビティ３２で受けられ、スラスト反力Ｆがスラスト軸受
２６に掛かる力を軽減し、スラスト力のバランスを取っ
ている。従って、ポンプ起動時にはスラスト軸受２６に
は大きなスラスト力が掛かるが、運転中にはバランス機
構の作用によりスラスト力が軽減され、わずかな力のみ
が作用するようになっている。
分と軸のスラスト軸受側を示す断面図であり、３１は通
路であり、羽根車２２の最後段で高圧となった水が流入
するものである。３２は通路３１の途中に設けられたキ
ャビティで、通路３１から高圧水が流入する。３３は軸
２３周囲に形成されたキャビティであり、通路３１から
流れてきた水が流入する。従って、キャビティ３２は高
圧水が満たされ、キャビティ３３は低圧となっており、
ポンプ運転中には両者の間には圧力差ΔＰが生じてお
り、ポンプ運転中にはポンプの最終段から通路３１を通
り水が軸２３周囲のキャビティ３３に絶えず流入して充
満している。キャビティ３３内の水は配管３４により入
口２０側に戻されている。一方、ポンプ運転中には軸２
３にはスラスト反力Ｆが掛かっており、この力Ｆはキャ
ビティ３２で受けられ、スラスト反力Ｆがスラスト軸受
２６に掛かる力を軽減し、スラスト力のバランスを取っ
ている。従って、ポンプ起動時にはスラスト軸受２６に
は大きなスラスト力が掛かるが、運転中にはバランス機
構の作用によりスラスト力が軽減され、わずかな力のみ
が作用するようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前述のように、従来の
高速多段ボイラ給水ポンプの軸には両端のジャーナル軸
受２４，２５を設け、強制給油装置から配管を介して潤
滑油を供給しており、又、軸両側にはシール機構２７，
２８を備え、更に、スラスト軸受側にはバランス機構２
９を備え、軸受部は複雑な構造となっている。油供給装
置はポンプユニット、油配管系統を備えポンプ全体に占
める割合は高く、コストの比率も高くなっており、更に
ジャーナル軸受やシール機構もなるたけ簡素化されるよ
うな構造が強く望まれていた。
高速多段ボイラ給水ポンプの軸には両端のジャーナル軸
受２４，２５を設け、強制給油装置から配管を介して潤
滑油を供給しており、又、軸両側にはシール機構２７，
２８を備え、更に、スラスト軸受側にはバランス機構２
９を備え、軸受部は複雑な構造となっている。油供給装
置はポンプユニット、油配管系統を備えポンプ全体に占
める割合は高く、コストの比率も高くなっており、更に
ジャーナル軸受やシール機構もなるたけ簡素化されるよ
うな構造が強く望まれていた。
【０００６】そこで本発明は、ジャーナル軸受とシール
機構とを簡素化した一体構造とすると共に、スラスト軸
受とバランス機構も兼用させた構造とし、軸受部を簡素
化し、更に潤滑油をやめて水による潤滑を行うようにし
て油強制給油装置や付属する配管類を削減し、ポンプ廻
りを簡素化し、省スペース化することのできる高速多段
ボイラ給水ポンプ用軸受を提供することを課題としてな
されたものである。
機構とを簡素化した一体構造とすると共に、スラスト軸
受とバランス機構も兼用させた構造とし、軸受部を簡素
化し、更に潤滑油をやめて水による潤滑を行うようにし
て油強制給油装置や付属する配管類を削減し、ポンプ廻
りを簡素化し、省スペース化することのできる高速多段
ボイラ給水ポンプ用軸受を提供することを課題としてな
されたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は前述の課題を解
決するために、次の手段（１）〜（５）を提供する。
決するために、次の手段（１）〜（５）を提供する。
【０００８】（１）高速多段ボイラ給水ポンプの軸の一
端側にシール機構と水潤滑カーボン軸受を設け、同シー
ル機構と水潤滑カーボン軸受は本体側に固定された支持
ボックスに一体的に取付けられる構造とし、他端側には
スラスト軸受、水潤滑カーボン軸受及びシール機構を配
設してなり、前記一端側のシール機構には外部より水を
導いて流すと共に同シール機構から前記水潤滑カーボン
軸受へ潤滑水として流した後本体内へ流出させ、前記他
端側のスラスト軸受にはポンプ内部からの高圧水の一部
を同スラスト軸受周囲に導くと共に、その水を前記水潤
滑カーボン軸受へ潤滑水として流すことを特徴とする高
速多段ボイラ給水ポンプ用軸受構造。
端側にシール機構と水潤滑カーボン軸受を設け、同シー
ル機構と水潤滑カーボン軸受は本体側に固定された支持
ボックスに一体的に取付けられる構造とし、他端側には
スラスト軸受、水潤滑カーボン軸受及びシール機構を配
設してなり、前記一端側のシール機構には外部より水を
導いて流すと共に同シール機構から前記水潤滑カーボン
軸受へ潤滑水として流した後本体内へ流出させ、前記他
端側のスラスト軸受にはポンプ内部からの高圧水の一部
を同スラスト軸受周囲に導くと共に、その水を前記水潤
滑カーボン軸受へ潤滑水として流すことを特徴とする高
速多段ボイラ給水ポンプ用軸受構造。
【０００９】（２）前記他端側のシール機構は軸端部か
ら本体側を塞ぐ蓋で構成されていることを特徴とする
（１）記載の高速多段ボイラ給水ポンプ用軸受構造。
ら本体側を塞ぐ蓋で構成されていることを特徴とする
（１）記載の高速多段ボイラ給水ポンプ用軸受構造。
【００１０】（３）前記他端の水潤滑カーボン軸受へ供
給される水は、前記スラスト軸受からの水に代えて外部
の水を供給することを特徴とする（１）記載の高速多段
ボイラ給水ポンプ用軸受構造。
給される水は、前記スラスト軸受からの水に代えて外部
の水を供給することを特徴とする（１）記載の高速多段
ボイラ給水ポンプ用軸受構造。
【００１１】（４）高速多段ボイラ給水ポンプの軸の一
端側にシール機構と水潤滑カーボン軸受を設け、同シー
ル機構と水潤滑カーボン軸受は本体側に固定された支持
ボックスに一体的に取付けられる構造とし、他端側には
スラスト軸受、水潤滑カーボン軸受及びシール機構を配
設してなり、前記水潤滑カーボン軸受への潤滑水の供給
は給水ポンプ外部に設置されたクーラから前記シール機
構へ冷却水を供給する系統から分岐して供給されること
を特徴とする高速多段ボイラ給水ポンプ用軸受構造。
端側にシール機構と水潤滑カーボン軸受を設け、同シー
ル機構と水潤滑カーボン軸受は本体側に固定された支持
ボックスに一体的に取付けられる構造とし、他端側には
スラスト軸受、水潤滑カーボン軸受及びシール機構を配
設してなり、前記水潤滑カーボン軸受への潤滑水の供給
は給水ポンプ外部に設置されたクーラから前記シール機
構へ冷却水を供給する系統から分岐して供給されること
を特徴とする高速多段ボイラ給水ポンプ用軸受構造。
【００１２】（５）前記水潤滑カーボン軸受への潤滑水
は、前記クーラからの冷却水系統に代えて、ボイラの復
水系統から分岐した系統から供給されることを特徴とす
る（４）記載の高速多段ボイラ給水ポンプ用軸受構造。
は、前記クーラからの冷却水系統に代えて、ボイラの復
水系統から分岐した系統から供給されることを特徴とす
る（４）記載の高速多段ボイラ給水ポンプ用軸受構造。
【００１３】本発明の（１）においては、一端側の軸受
部は、シール機構と水潤滑カーボン軸受が支持ボックス
に一体的に取付けられ、外部からシール機構に水が供給
されシール機構が本体内から流出しようとする水をシー
ルする。その後、シール機構からの水は水潤滑カーボン
軸受に潤滑水として供給され軸の潤滑に供され、その水
はポンプ内へ流出する。他端の軸受部ではポンプ内部の
高圧水の一部がスラスト軸受内に設けられた通路を流れ
てスラスト軸受の外側の軸周囲のキャビティに溜まり、
スラスト反力を受ける作用をし、キャビティからの水は
更に水潤滑カーボン軸受の潤滑水として流し、軸受の潤
滑水として作用し、その後、外部に回収される。従っ
て、スラスト軸受はスラスト力を受ける機能とスラスト
力を軽減させるバランス機構との両方の機能を有するこ
とになり、従来のバランス機構を不要とし、軸長も短く
することができる。本発明の（１）によれば、一端部に
おいては、一体形の支持ボックスによりジャーナル軸受
とシール機構が簡素化され、他端部においては、バラン
ス機構を不要とし、軸受構造が大幅に簡素化されると共
に、安価な水潤滑カーボン軸受の採用により水のみで潤
滑が行われ、従来のように、強制給油装置や付属の油配
管が削減され、省スペース化がなされる。
部は、シール機構と水潤滑カーボン軸受が支持ボックス
に一体的に取付けられ、外部からシール機構に水が供給
されシール機構が本体内から流出しようとする水をシー
ルする。その後、シール機構からの水は水潤滑カーボン
軸受に潤滑水として供給され軸の潤滑に供され、その水
はポンプ内へ流出する。他端の軸受部ではポンプ内部の
高圧水の一部がスラスト軸受内に設けられた通路を流れ
てスラスト軸受の外側の軸周囲のキャビティに溜まり、
スラスト反力を受ける作用をし、キャビティからの水は
更に水潤滑カーボン軸受の潤滑水として流し、軸受の潤
滑水として作用し、その後、外部に回収される。従っ
て、スラスト軸受はスラスト力を受ける機能とスラスト
力を軽減させるバランス機構との両方の機能を有するこ
とになり、従来のバランス機構を不要とし、軸長も短く
することができる。本発明の（１）によれば、一端部に
おいては、一体形の支持ボックスによりジャーナル軸受
とシール機構が簡素化され、他端部においては、バラン
ス機構を不要とし、軸受構造が大幅に簡素化されると共
に、安価な水潤滑カーボン軸受の採用により水のみで潤
滑が行われ、従来のように、強制給油装置や付属の油配
管が削減され、省スペース化がなされる。
【００１４】本発明の（２）においては、他端部のシー
ル機構は軸端部の蓋で簡単な構成となり、シール機構の
複雑な装置を不要となり軸長を短くすることができる。
又、本発明の（３）においては、他端側の水潤滑カーボ
ン軸受の水は外部から冷たい水が供給されるので、スラ
スト軸受からの高温の水と比べると冷却効果が増す利点
がある。
ル機構は軸端部の蓋で簡単な構成となり、シール機構の
複雑な装置を不要となり軸長を短くすることができる。
又、本発明の（３）においては、他端側の水潤滑カーボ
ン軸受の水は外部から冷たい水が供給されるので、スラ
スト軸受からの高温の水と比べると冷却効果が増す利点
がある。
【００１５】本発明の（４）では、水潤滑カーボン軸受
には給水ポンプ外部のシール機構へ供給される冷却水系
統より供給されるので給水ポンプ内部の高温水が供給さ
れることなく、低温水が供給され、水の粘性が低下する
ことなく、水膜形成が阻害されずに充分な潤滑が得られ
るものである。又、本発明の（５）においては潤滑水は
復水系統から供給されるので、上記と同様に給水ポンプ
内部の高温水でなく低温の水であり、上記（４）の発明
と同様の効果が得られる。これら（４），（５）の発明
の潤滑水は、どのようなプラントにおいても容易に実現
することができ、大容量の給水ポンプにおいても水潤滑
軸受を容易に構成することができる。
には給水ポンプ外部のシール機構へ供給される冷却水系
統より供給されるので給水ポンプ内部の高温水が供給さ
れることなく、低温水が供給され、水の粘性が低下する
ことなく、水膜形成が阻害されずに充分な潤滑が得られ
るものである。又、本発明の（５）においては潤滑水は
復水系統から供給されるので、上記と同様に給水ポンプ
内部の高温水でなく低温の水であり、上記（４）の発明
と同様の効果が得られる。これら（４），（５）の発明
の潤滑水は、どのようなプラントにおいても容易に実現
することができ、大容量の給水ポンプにおいても水潤滑
軸受を容易に構成することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面に基づいて具体的に説明する。図１は本発明の実
施の第１形態に係る高速多段ボイラ給水ポンプ用軸受構
造の断面図である。図において、２０は入口であり水４
０ａが供給され、多段に構成された羽根車２２により高
圧水となり出口２１より送出され、図示省略のボイラへ
給水される構成は図３で説明した従来のものと同じであ
る。
て図面に基づいて具体的に説明する。図１は本発明の実
施の第１形態に係る高速多段ボイラ給水ポンプ用軸受構
造の断面図である。図において、２０は入口であり水４
０ａが供給され、多段に構成された羽根車２２により高
圧水となり出口２１より送出され、図示省略のボイラへ
給水される構成は図３で説明した従来のものと同じであ
る。
【００１７】図１において、１，２は水潤滑カーボン軸
受であり、水が潤滑水として外部より供給される。３は
シール機構であり、図中軸２３の左側のジャーナル部に
設けられる。１０は支持ボックスであり、ジャーナル部
の水潤滑カーボン軸受１とシール機構３の両方を一体的
に収納しポンプ本体側に支持する構造となっている。４
はスラスト軸受であり、以下に詳しく述べるように、ス
ラスト軸受とバランス機構とを兼用された一体構造とな
っている。５は軸２３端部の蓋であり、軸２３のスラス
ト軸受側のシール機構を不要としている。
受であり、水が潤滑水として外部より供給される。３は
シール機構であり、図中軸２３の左側のジャーナル部に
設けられる。１０は支持ボックスであり、ジャーナル部
の水潤滑カーボン軸受１とシール機構３の両方を一体的
に収納しポンプ本体側に支持する構造となっている。４
はスラスト軸受であり、以下に詳しく述べるように、ス
ラスト軸受とバランス機構とを兼用された一体構造とな
っている。５は軸２３端部の蓋であり、軸２３のスラス
ト軸受側のシール機構を不要としている。
【００１８】図２は図１における一方の軸受部の断面図
で、左側の軸受部を示している。図において、図示省略
のシール冷却用の水１２が外部からシール機構３に供給
されシール用に供され、又、シール機構３へ流入する水
はシール機構を冷却すると共に、ポンプ内部から軸２３
周囲を伝わって漏れようとする水のシールを行う。更
に、シール機構３からの水は軸周囲から水潤滑カーボン
軸受１の周囲にも流入し、潤滑水として作用し、ポンプ
内部へ流入する。
で、左側の軸受部を示している。図において、図示省略
のシール冷却用の水１２が外部からシール機構３に供給
されシール用に供され、又、シール機構３へ流入する水
はシール機構を冷却すると共に、ポンプ内部から軸２３
周囲を伝わって漏れようとする水のシールを行う。更
に、シール機構３からの水は軸周囲から水潤滑カーボン
軸受１の周囲にも流入し、潤滑水として作用し、ポンプ
内部へ流入する。
【００１９】シール機構３と水潤滑カーボン軸受１とは
支持ボックス１０内に一体的に収納されているので、水
の供給源は１２で示すように一ヶ所で良く、水のみでシ
ールと潤滑の両方の機能がなされ、従来のように軸受へ
の油供給装置や付属する配管類を不要とし、軸端部分が
大幅に簡素化される。又、ジャーナル軸受もカーボン軸
受となるので安価で簡素化された構造となる。
支持ボックス１０内に一体的に収納されているので、水
の供給源は１２で示すように一ヶ所で良く、水のみでシ
ールと潤滑の両方の機能がなされ、従来のように軸受へ
の油供給装置や付属する配管類を不要とし、軸端部分が
大幅に簡素化される。又、ジャーナル軸受もカーボン軸
受となるので安価で簡素化された構造となる。
【００２０】図３は図１における他方のスラスト軸受側
の断面図であり、図１の右側端部を示している。図にお
いて、６，７は通路で、８はキャビティであり、ポンプ
の最終段からの高圧水が通路６を通りキャビティ８に流
入する。キャビティ８からの高圧水は通路７を通り、軸
２３周囲のキャビティ９に流入し、キャビティ９を満た
し、その水は更に水潤滑カーボン軸受２と軸との隙間に
供給され、水潤滑としての機能を果たし、配管１１を通
って入口側に戻される。
の断面図であり、図１の右側端部を示している。図にお
いて、６，７は通路で、８はキャビティであり、ポンプ
の最終段からの高圧水が通路６を通りキャビティ８に流
入する。キャビティ８からの高圧水は通路７を通り、軸
２３周囲のキャビティ９に流入し、キャビティ９を満た
し、その水は更に水潤滑カーボン軸受２と軸との隙間に
供給され、水潤滑としての機能を果たし、配管１１を通
って入口側に戻される。
【００２１】上記のスラスト軸受４において、キャビテ
ィ８内にはポンプ最終段からの高圧水で満たされいるの
で、キャビティ８と軸２３周囲のキャビティ９とには圧
力差が生じ、ポンプ運転中には水が絶えず通路６、キャ
ビティ８、通路７を通ってキャビティ９に流入し、キャ
ビティ９内の水は、更に水潤滑カーボン軸受２にも流
れ、配管１１を通ってポンプ入口側に戻される。従っ
て、スラスト軸受４はポンプ運転中にはスラスト反力Ｆ
をキャビティ９で受け、スラスト力を軸受で直接受ける
力を軽減する。即ち、スラスト軸受４は、従来のスラス
ト軸受とバランス機構とを兼用することになる。
ィ８内にはポンプ最終段からの高圧水で満たされいるの
で、キャビティ８と軸２３周囲のキャビティ９とには圧
力差が生じ、ポンプ運転中には水が絶えず通路６、キャ
ビティ８、通路７を通ってキャビティ９に流入し、キャ
ビティ９内の水は、更に水潤滑カーボン軸受２にも流
れ、配管１１を通ってポンプ入口側に戻される。従っ
て、スラスト軸受４はポンプ運転中にはスラスト反力Ｆ
をキャビティ９で受け、スラスト力を軸受で直接受ける
力を軽減する。即ち、スラスト軸受４は、従来のスラス
ト軸受とバランス機構とを兼用することになる。
【００２２】上記の軸端部においては、スラスト軸受４
はスラスト軸受とバランス機構の両機能を有すると共
に、水潤滑カーボン軸受２を設け、バランス機構で使用
した水を水潤滑カーボン軸受２にも導き、水潤滑作用を
行わせ、その水を配管１１よりポンプ入口側へ戻す構成
としたので、水の供給源は不要であり、かつ従来のよう
に油供給装置や付属する配管類を不要とし、軸受端部が
大幅に簡素化される。
はスラスト軸受とバランス機構の両機能を有すると共
に、水潤滑カーボン軸受２を設け、バランス機構で使用
した水を水潤滑カーボン軸受２にも導き、水潤滑作用を
行わせ、その水を配管１１よりポンプ入口側へ戻す構成
としたので、水の供給源は不要であり、かつ従来のよう
に油供給装置や付属する配管類を不要とし、軸受端部が
大幅に簡素化される。
【００２３】又、軸端部に蓋５を設けたので、従来存在
していたシール機構が不要となり、軸端部の長さも大幅
に短くなり、又ジャーナル軸受もカーボン軸受であり、
従来のジャーナル軸受よりも安価であり、又水潤滑であ
るので構造も簡単となる。
していたシール機構が不要となり、軸端部の長さも大幅
に短くなり、又ジャーナル軸受もカーボン軸受であり、
従来のジャーナル軸受よりも安価であり、又水潤滑であ
るので構造も簡単となる。
【００２４】なお、水潤滑カーボン軸受２への水の供給
は、スラスト軸受４のバランス機構の水、即ち、キャビ
ティ９からの水を供給する例で説明したが、一方の側の
軸端のシール機構に供給した水１２と同一の供給源から
の水を供給するようにしても良い。バランス機構からの
水は温度が、例えば１６０℃〜１８０℃に上昇している
が、外部の水供給源からの水を使用すれば、３０℃程度
の常温の水が供給できるので冷却効果が増す利点があ
る。
は、スラスト軸受４のバランス機構の水、即ち、キャビ
ティ９からの水を供給する例で説明したが、一方の側の
軸端のシール機構に供給した水１２と同一の供給源から
の水を供給するようにしても良い。バランス機構からの
水は温度が、例えば１６０℃〜１８０℃に上昇している
が、外部の水供給源からの水を使用すれば、３０℃程度
の常温の水が供給できるので冷却効果が増す利点があ
る。
【００２５】以上説明の本発明の実施の第１形態によれ
ば、一方の軸端部には一体化した支持ボックス１０にシ
ール機構３及び水潤滑カーボン軸受１とを保持させ、外
部より水を供給してシールと軸受の潤滑を行わせ、他方
の軸受部には、スラスト軸受４を設け、スラスト軸受と
バランス機構の両方の機能を持たせ、水のみで潤滑を行
うようにし、更に軸端部に蓋５を設けたのでシール機構
を不要とした構造としている。従って、従来のような強
制給油装置や付属する配管類が不要となり、又、シール
機構や軸受部の構造が簡素化され、ポンプの省スペース
化も図れるようになる。
ば、一方の軸端部には一体化した支持ボックス１０にシ
ール機構３及び水潤滑カーボン軸受１とを保持させ、外
部より水を供給してシールと軸受の潤滑を行わせ、他方
の軸受部には、スラスト軸受４を設け、スラスト軸受と
バランス機構の両方の機能を持たせ、水のみで潤滑を行
うようにし、更に軸端部に蓋５を設けたのでシール機構
を不要とした構造としている。従って、従来のような強
制給油装置や付属する配管類が不要となり、又、シール
機構や軸受部の構造が簡素化され、ポンプの省スペース
化も図れるようになる。
【００２６】図４は本発明の実施の第２形態に係る高速
多段給水ポンプ用軸受構造の構成図である。本実施の第
２形態では水潤滑用軸受系統への水の供給に特徴を有す
るものである。図において、５０は給水ポンプ全体であ
り、５１は一端の水潤滑系統で図１に示した実施の第１
形態と同じくシール機構３、水潤滑カーボン軸受１から
なっている。５２は他端の水潤滑系統であり、図１の例
と同じくスラスト軸受４、水潤滑カーボン軸受２からな
っている。５３は軸を回転駆動するモータである。この
ような構成の給水ポンプの作用は図１で説明した実施の
第１形態と同じであるので省略する。
多段給水ポンプ用軸受構造の構成図である。本実施の第
２形態では水潤滑用軸受系統への水の供給に特徴を有す
るものである。図において、５０は給水ポンプ全体であ
り、５１は一端の水潤滑系統で図１に示した実施の第１
形態と同じくシール機構３、水潤滑カーボン軸受１から
なっている。５２は他端の水潤滑系統であり、図１の例
と同じくスラスト軸受４、水潤滑カーボン軸受２からな
っている。５３は軸を回転駆動するモータである。この
ような構成の給水ポンプの作用は図１で説明した実施の
第１形態と同じであるので省略する。
【００２７】水供給系統は、本例ではセルフフラッシン
グの系統から分岐して次のようになされる。５４はクー
ラであり冷却水が所定の温度に冷却されて図中点線で示
すようにシール機構３，スラスト軸受４に供給され、こ
れらを冷却している。左右の水潤滑カーボン軸受１，２
にはクーラ５４から分岐して系路５５，５６により潤滑
水が供給される。潤滑に供された水は図示省略のタンク
に回収される。
グの系統から分岐して次のようになされる。５４はクー
ラであり冷却水が所定の温度に冷却されて図中点線で示
すようにシール機構３，スラスト軸受４に供給され、こ
れらを冷却している。左右の水潤滑カーボン軸受１，２
にはクーラ５４から分岐して系路５５，５６により潤滑
水が供給される。潤滑に供された水は図示省略のタンク
に回収される。
【００２８】水潤滑カーボン軸受１，２の採用において
重要となるのが軸受水膜の形成である。ボイラ給水ポン
プのような高温水仕様（１６０〜１８０℃）において、
給水ポンプの内部水を水潤滑軸受の潤滑水とする場合、
高温では粘性が低くなり十分な水膜が形成しない場合が
ある。特に水潤滑軸受が小型の場合にはこのようなケー
スが発生する場合があり、軸受を大型にすれば問題ない
が、コスト増となる。従って本実施の第２形態ではセル
フフラッシング系統のクーラ５４から冷却された水を水
潤滑カーボン軸受１，２へ供給し、給水ポンプ内部の高
温水にたよらずに外部より供給することにより粘性を確
保し潤滑性を良好に保つものである。
重要となるのが軸受水膜の形成である。ボイラ給水ポン
プのような高温水仕様（１６０〜１８０℃）において、
給水ポンプの内部水を水潤滑軸受の潤滑水とする場合、
高温では粘性が低くなり十分な水膜が形成しない場合が
ある。特に水潤滑軸受が小型の場合にはこのようなケー
スが発生する場合があり、軸受を大型にすれば問題ない
が、コスト増となる。従って本実施の第２形態ではセル
フフラッシング系統のクーラ５４から冷却された水を水
潤滑カーボン軸受１，２へ供給し、給水ポンプ内部の高
温水にたよらずに外部より供給することにより粘性を確
保し潤滑性を良好に保つものである。
【００２９】図５は本発明の実施の第３形態に係る高速
多段給水ポンプ用軸受構造の構成図である。本実施の第
３形態では水潤滑カーボン軸受１，２への潤滑水の供給
は外部のフラッシング系、即ち、復水系統から供給する
ようにしたものである。即ち、図５において、外部の復
水系統６０から系統６１，６２により水潤滑カーボン軸
受１，２へ供給され、潤滑に供された水は図示省略のタ
ンクへ回収される。その他の構成は図４に示す実施の第
２形態と同じである。
多段給水ポンプ用軸受構造の構成図である。本実施の第
３形態では水潤滑カーボン軸受１，２への潤滑水の供給
は外部のフラッシング系、即ち、復水系統から供給する
ようにしたものである。即ち、図５において、外部の復
水系統６０から系統６１，６２により水潤滑カーボン軸
受１，２へ供給され、潤滑に供された水は図示省略のタ
ンクへ回収される。その他の構成は図４に示す実施の第
２形態と同じである。
【００３０】本実施の第３形態においても、水潤滑カー
ボン軸受１，２への潤滑水を外部の復水系統から供給す
るようにしたので、給水ポンプ内部の高温水によらずに
低温の水が供給され、軸受水膜の粘性が低下せずに充分
な潤滑性能が得られるものである。
ボン軸受１，２への潤滑水を外部の復水系統から供給す
るようにしたので、給水ポンプ内部の高温水によらずに
低温の水が供給され、軸受水膜の粘性が低下せずに充分
な潤滑性能が得られるものである。
【００３１】
【発明の効果】本発明の高速多段ボイラ給水ポンプ用軸
受構造は、（１）高速多段ボイラ給水ポンプの軸の一端
側にシール機構と水潤滑カーボン軸受を設け、同シール
機構と水潤滑カーボン軸受は本体側に固定された支持ボ
ックスに一体的に取付けられる構造とし、他端側にはス
ラスト軸受、水潤滑カーボン軸受及びシール機構を配設
してなり、前記一端側のシール機構には外部より水を導
いて流すと共に同シール機構から前記水潤滑カーボン軸
受へ潤滑水として流した後本体内へ流出させ、前記他端
側のスラスト軸受にはポンプ内部からの高圧水の一部を
同スラスト軸受周囲に導くと共に、その水を前記水潤滑
カーボン軸受へ潤滑水として流すことを特徴としてい
る。
受構造は、（１）高速多段ボイラ給水ポンプの軸の一端
側にシール機構と水潤滑カーボン軸受を設け、同シール
機構と水潤滑カーボン軸受は本体側に固定された支持ボ
ックスに一体的に取付けられる構造とし、他端側にはス
ラスト軸受、水潤滑カーボン軸受及びシール機構を配設
してなり、前記一端側のシール機構には外部より水を導
いて流すと共に同シール機構から前記水潤滑カーボン軸
受へ潤滑水として流した後本体内へ流出させ、前記他端
側のスラスト軸受にはポンプ内部からの高圧水の一部を
同スラスト軸受周囲に導くと共に、その水を前記水潤滑
カーボン軸受へ潤滑水として流すことを特徴としてい
る。
【００３２】このような構成により、一端部において
は、一体形の支持ボックスによりジャーナル軸受とシー
ル機構が簡素化され、他端部においては、バランス機構
を不要とし、軸受構造が大幅に簡素化されると共に、安
価な水潤滑カーボン軸受の採用により水のみで潤滑が行
われ、従来のように、強制給油装置や付属の油配管が削
減され、省スペース化がなされる。
は、一体形の支持ボックスによりジャーナル軸受とシー
ル機構が簡素化され、他端部においては、バランス機構
を不要とし、軸受構造が大幅に簡素化されると共に、安
価な水潤滑カーボン軸受の採用により水のみで潤滑が行
われ、従来のように、強制給油装置や付属の油配管が削
減され、省スペース化がなされる。
【００３３】本発明の（２）においては、他端部のシー
ル機構は軸端部の蓋で簡単な構成となり、シール機構の
複雑な装置を不要となり軸長を短くすることができる。
又、本発明の（３）においては、他端側の水潤滑カーボ
ン軸受の水は外部から冷たい水が供給されるので、スラ
スト軸受からの高温の水と比べると冷却効果が増す利点
がある。
ル機構は軸端部の蓋で簡単な構成となり、シール機構の
複雑な装置を不要となり軸長を短くすることができる。
又、本発明の（３）においては、他端側の水潤滑カーボ
ン軸受の水は外部から冷たい水が供給されるので、スラ
スト軸受からの高温の水と比べると冷却効果が増す利点
がある。
【００３４】本発明の（４）では、水潤滑カーボン軸受
には給水ポンプ外部のシール機構へ供給される冷却水系
統より供給されるので給水ポンプ内部の高温水が供給さ
れることなく、低温水が供給され、水の粘性が低下する
ことなく水膜形成が阻害されずに充分な潤滑が得られる
ものである。又、本発明の（５）においては潤滑水は復
水系統から供給されるので、上記と同様に給水ポンプ内
部の高温水でなく低温の水であり、上記（４）の発明と
同様の効果が得られる。これら（４），（５）の発明の
潤滑水は、どのようなプラントにおいても容易に実現す
ることができ、大容量の給水ポンプにおいても水潤滑軸
受を容易に構成することができる。
には給水ポンプ外部のシール機構へ供給される冷却水系
統より供給されるので給水ポンプ内部の高温水が供給さ
れることなく、低温水が供給され、水の粘性が低下する
ことなく水膜形成が阻害されずに充分な潤滑が得られる
ものである。又、本発明の（５）においては潤滑水は復
水系統から供給されるので、上記と同様に給水ポンプ内
部の高温水でなく低温の水であり、上記（４）の発明と
同様の効果が得られる。これら（４），（５）の発明の
潤滑水は、どのようなプラントにおいても容易に実現す
ることができ、大容量の給水ポンプにおいても水潤滑軸
受を容易に構成することができる。
【図１】本発明の実施の第１形態に係る高速多段ボイラ
給水ポンプ用軸受構造の断面図である。
給水ポンプ用軸受構造の断面図である。
【図２】図１における一方の軸端部の断面図である。
【図３】図１における他方の軸端部の断面図である。
【図４】本発明の実施の第２形態に係る高速多段ボイラ
給水ポンプ用軸受構造の構成図である。
給水ポンプ用軸受構造の構成図である。
【図５】本発明の実施の第３形態に係る高速多段ボイラ
給水ポンプ用軸受構造の構成図である。
給水ポンプ用軸受構造の構成図である。
【図６】従来の高速多段ボイラ給水用軸受構造の断面図
である。
である。
【図７】図６におけるバランス機構の断面図である。
１，２ 水潤滑カーボン軸受 ３ シール機構 ５ 蓋 ６，７ 通路 ８，９ キャビティ １０ 支持ボックス １１ 配管 １２ 水 ２２ 羽根車 ２３ 軸 ５４ クーラ ６０ 復水系統
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｆ０４Ｄ 29/10 Ｆ０４Ｄ 29/10 Ｚ 29/12 29/12 Ｚ Ｆ１６Ｃ 17/14 Ｆ１６Ｃ 17/14 33/16 33/16 33/74 33/74 Ｚ Ｆ１６Ｊ 15/40 Ｆ１６Ｊ 15/40 Ｚ (72)発明者 山本 康晴 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂製作所内 (72)発明者 大久保 剛 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂製作所内 (72)発明者 山下 一彦 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂研究所内 Ｆターム(参考） 3H020 AA02 AA10 BA10 DA24 3H022 AA01 BA06 CA13 CA17 CA18 CA19 CA20 CA22 CA39 CA45 CA46 CA47 CA51 CA58 DA15 DA20 3J011 AA07 BA02 BA09 DA01 JA02 KA02 KA03 MA27 3J016 AA02 AA03 BA02 BB24 3J042 AA04 AA08 BA02 CA15 DA06
Claims (5)
- 【請求項１】 高速多段ボイラ給水ポンプの軸の一端側
にシール機構と水潤滑カーボン軸受を設け、同シール機
構と水潤滑カーボン軸受は本体側に固定された支持ボッ
クスに一体的に取付けられる構造とし、他端側にはスラ
スト軸受、水潤滑カーボン軸受及びシール機構を配設し
てなり、前記一端側のシール機構には外部より水を導い
て流すと共に同シール機構から前記水潤滑カーボン軸受
へ潤滑水として流した後本体内へ流出させ、前記他端側
のスラスト軸受にはポンプ内部からの高圧水の一部を同
スラスト軸受周囲に導くと共に、その水を前記水潤滑カ
ーボン軸受へ潤滑水として流すことを特徴とする高速多
段ボイラ給水ポンプ用軸受構造。 - 【請求項２】 前記他端側のシール機構は軸端部から本
体側を塞ぐ蓋で構成されていることを特徴とする請求項
１記載の高速多段ボイラ給水ポンプ用軸受構造。 - 【請求項３】 前記他端の水潤滑カーボン軸受へ供給さ
れる水は、前記スラスト軸受からの水に代えて外部の水
を供給することを特徴とする請求項１記載の高速多段ボ
イラ給水ポンプ用軸受構造。 - 【請求項４】 高速多段ボイラ給水ポンプの軸の一端側
にシール機構と水潤滑カーボン軸受を設け、同シール機
構と水潤滑カーボン軸受は本体側に固定された支持ボッ
クスに一体的に取付けられる構造とし、他端側にはスラ
スト軸受、水潤滑カーボン軸受及びシール機構を配設し
てなり、前記水潤滑カーボン軸受への潤滑水の供給は給
水ポンプ外部に設置されたクーラから前記シール機構へ
冷却水を供給する系統から分岐して供給されることを特
徴とする高速多段ボイラ給水ポンプ用軸受構造。 - 【請求項５】 前記水潤滑カーボン軸受への潤滑水は、
前記クーラからの冷却水系統に代えて、ボイラの復水系
統から抽水して供給されることを特徴とする請求項４記
載の高速多段ボイラ給水ポンプ用軸受構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001042216A JP2002242881A (ja) | 2001-02-19 | 2001-02-19 | 高速多段ボイラ給水ポンプ用軸受構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001042216A JP2002242881A (ja) | 2001-02-19 | 2001-02-19 | 高速多段ボイラ給水ポンプ用軸受構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002242881A true JP2002242881A (ja) | 2002-08-28 |
Family
ID=18904546
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001042216A Pending JP2002242881A (ja) | 2001-02-19 | 2001-02-19 | 高速多段ボイラ給水ポンプ用軸受構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002242881A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1555439A2 (en) * | 2004-01-15 | 2005-07-20 | Hitachi Industries Co., Ltd. | Single-shaft multistage pump |
| CN103790832A (zh) * | 2014-01-23 | 2014-05-14 | 河北潜达特种泵业有限公司 | 一种自动浮动润滑型高扬程多级泵 |
| CN105864053A (zh) * | 2016-04-29 | 2016-08-17 | 武汉船用机械有限责任公司 | 一种立式多级潜液泵 |
| CN109372792A (zh) * | 2018-12-24 | 2019-02-22 | 淄博匠心防腐耐磨材料有限公司 | 自媒介润滑卧式泵 |
| US10288119B2 (en) | 2014-10-01 | 2019-05-14 | Ge Oil & Gas Esp, Inc. | Orifice plate bearing lubrication system |
| CN112524051A (zh) * | 2020-11-12 | 2021-03-19 | 浙江东航消防泵业有限公司 | 一种水润滑离心泵 |
-
2001
- 2001-02-19 JP JP2001042216A patent/JP2002242881A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1555439A2 (en) * | 2004-01-15 | 2005-07-20 | Hitachi Industries Co., Ltd. | Single-shaft multistage pump |
| EP1555439A3 (en) * | 2004-01-15 | 2006-03-15 | Hitachi Industries Co., Ltd. | Single-shaft multistage pump |
| KR100614950B1 (ko) | 2004-01-15 | 2006-08-25 | 가부시키가이샤 히다치 인더스트리즈 | 1축 다단 펌프 |
| US7198457B2 (en) | 2004-01-15 | 2007-04-03 | Hitachi Industries Co., Ltd. | Single-shaft multistage pump |
| CN103790832A (zh) * | 2014-01-23 | 2014-05-14 | 河北潜达特种泵业有限公司 | 一种自动浮动润滑型高扬程多级泵 |
| US10288119B2 (en) | 2014-10-01 | 2019-05-14 | Ge Oil & Gas Esp, Inc. | Orifice plate bearing lubrication system |
| RU2701024C2 (ru) * | 2014-10-01 | 2019-09-24 | ДжиИ ОЙЛ ЭНД ГЭС ЭСП, ИНК. | Смазочная система с расходомерной диафрагмой для подшипников |
| CN105864053A (zh) * | 2016-04-29 | 2016-08-17 | 武汉船用机械有限责任公司 | 一种立式多级潜液泵 |
| CN109372792A (zh) * | 2018-12-24 | 2019-02-22 | 淄博匠心防腐耐磨材料有限公司 | 自媒介润滑卧式泵 |
| CN112524051A (zh) * | 2020-11-12 | 2021-03-19 | 浙江东航消防泵业有限公司 | 一种水润滑离心泵 |
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