JP2003307195A - Fluid machine having hydrostatic bearing - Google Patents

Fluid machine having hydrostatic bearing

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JP2003307195A
JP2003307195A JP2002109657A JP2002109657A JP2003307195A JP 2003307195 A JP2003307195 A JP 2003307195A JP 2002109657 A JP2002109657 A JP 2002109657A JP 2002109657 A JP2002109657 A JP 2002109657A JP 2003307195 A JP2003307195 A JP 2003307195A
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Japan
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fluid
pressure
bearing
hydrostatic
hydrostatic bearing
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Application number
JP2002109657A
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Japanese (ja)
Inventor
Masao Matsumura
正夫 松村
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Ebara Corp
Original Assignee
Ebara Corp
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Publication date
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  • Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fluid machine having a hydrostatic bearing displaying satisfactory bearing performance during transient and rated operation time, being maintenance-free by extending the bearing's service life. <P>SOLUTION: The fluid machine having a rotation axis 2 and the hydrostatic bearings 3, 4 for supporting the axis 2 comprises fluid passages 6 for supplying the hydrostatic bearings 3, 4 with fluid boosted by the fluid machine, a pressure- accumulating device 8 capable of accumulating pressure fluid inside, and pressure accumulating passages 9 for connecting the hydrostatic bearings 3, 4 with the pressure-accumulating device 8. Regulating valves 10 are provided on the pressure accumulating passages 9 for regulating flow of pressure fluid flowing through the pressure accumulating passages 9. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、静圧軸受を備えた
流体機械に係り、特に長時間連続運転を行う石油精製、
石油化学、その他一般産業において使用される静圧軸受
を備えた流体機械に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fluid machine equipped with a hydrostatic bearing, and more particularly to a petroleum refining system that operates continuously for a long time
The present invention relates to a fluid machine having a hydrostatic bearing used in petrochemical and other general industries.

【0002】[0002]

【従来の技術】ポンプなどの流体機械においては回転軸
を支持するために軸受が用いられているが、長時間連続
運転を行う石油精製、石油化学、その他一般産業用の設
備においては、この軸受の長寿命化がメンテナンスフリ
ーとするための重要な要素となっている。近年では、ポ
ンプの軸受として摩耗の少ない静圧軸受を使用して軸受
の長寿命化を図ることが広く行われている。このような
静圧軸受は、ポケットと呼ばれる小室に加圧流体を供給
し、ポケットに供給された加圧流体の静圧を利用して回
転軸を非接触の状態で支持するものである。
2. Description of the Related Art A bearing is used to support a rotating shaft in a fluid machine such as a pump, but this bearing is used in equipment for petroleum refining, petrochemicals, and other general industries that operate continuously for a long time. Prolonging the service life is an important factor for making maintenance free. In recent years, it has been widely practiced to extend the life of bearings by using hydrostatic bearings that are less worn as bearings for pumps. Such a hydrostatic bearing supplies a pressurized fluid to a small chamber called a pocket, and utilizes the static pressure of the pressurized fluid supplied to the pocket to support the rotating shaft in a non-contact state.

【0003】図5は、従来の静圧軸受を備えたポンプに
おける流体経路を示す模式図である。図5に示すポンプ
においては、2つの静圧軸受100,110によって主
軸(回転軸)120がケーシング130内に支持されて
おり、この主軸120に取り付けられた羽根車140に
よって取扱流体が昇圧されるようになっている。静圧軸
受100,110のポケット100a,110aには、
羽根車140により昇圧された取扱流体の一部が取扱流
体流路150を介してそれぞれ供給されており、この取
扱流体の静圧により主軸120が非接触の状態で支持さ
れる。
FIG. 5 is a schematic diagram showing a fluid path in a pump having a conventional hydrostatic bearing. In the pump shown in FIG. 5, a main shaft (rotary shaft) 120 is supported in a casing 130 by two hydrostatic bearings 100 and 110, and an impeller 140 attached to the main shaft 120 pressurizes a fluid to be handled. It is like this. In the pockets 100a and 110a of the hydrostatic bearings 100 and 110,
A part of the handled fluid whose pressure is increased by the impeller 140 is supplied through the handled fluid channel 150, and the main shaft 120 is supported in a non-contact state by the static pressure of the handled fluid.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図5に
示した例のように、静圧軸受に供給する加圧流体とし
て、ポンプにおいて昇圧された取扱流体を利用する場合
には、ポンプを停止するときや始動時のポンプ回転数の
低いとき(以下、過渡運転時という)には、ポンプの吐
出圧力が十分ではないため、静圧軸受に供給される流体
の圧力が低く、静圧軸受が十分な軸受性能を発揮するこ
とができない。従って、このような過渡運転時において
は、回転軸が静圧軸受によって十分に支持されずに静圧
軸受に接触してしまい、摩耗により静圧軸受の寿命が短
くなってしまう。特に、高い揚程を有するポンプの始動
時においては、静圧軸受が十分な軸受性能を発揮する圧
力になるまで取扱流体を昇圧するのに数分間もかかる場
合がある。
However, when the handling fluid whose pressure is increased in the pump is used as the pressurized fluid supplied to the hydrostatic bearing as in the example shown in FIG. 5, the pump is stopped. When the pump rotation speed is low during startup (hereinafter referred to as transient operation), the discharge pressure of the pump is not sufficient, so the fluid pressure supplied to the hydrostatic bearing is low, and the hydrostatic bearing is sufficient. Bearing performance cannot be demonstrated. Therefore, during such a transient operation, the rotary shaft is not sufficiently supported by the hydrostatic bearing and comes into contact with the hydrostatic bearing, and wear shortens the life of the hydrostatic bearing. Particularly, at the time of starting a pump having a high head, it may take several minutes to pressurize the fluid to be handled until the pressure of the hydrostatic bearing reaches a sufficient bearing performance.

【0005】このような過渡運転時における回転軸と静
圧軸受との接触を防止するために、回転軸と静圧軸受の
材質を適切に組み合わせることによって接触による摩耗
を抑えたり、回転軸と静圧軸受との間のクリアランスを
大きくして接触を回避したりすることがなされている。
しかしながら、適切な材質の選択は困難であり、また、
回転軸と静圧軸受との間のクリアランスを大きくした場
合には、静圧軸受の定常運転時の軸受性能が低下してし
まう。
In order to prevent the contact between the rotary shaft and the hydrostatic bearing during such a transient operation, wear of the rotary shaft and the hydrostatic bearing is suppressed by appropriately combining the materials of the rotary shaft and the hydrostatic bearing. The clearance with the pressure bearing is increased to avoid contact.
However, it is difficult to select an appropriate material, and
When the clearance between the rotary shaft and the hydrostatic bearing is increased, the bearing performance of the hydrostatic bearing during steady operation deteriorates.

【0006】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑みてなされたもので、過渡運転時及び定常運転時にお
いて十分な軸受性能を発揮し、静圧軸受を長寿命化して
メンテナンスフリーを実現することができる静圧軸受を
備えた流体機械を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and exhibits sufficient bearing performance during transient operation and steady operation to prolong the life of the hydrostatic bearing and make it maintenance-free. An object is to provide a fluid machine including a hydrostatic bearing that can be realized.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】このような従来技術にお
ける問題点を解決するために、本発明の第1の態様は、
回転軸と上記回転軸を支持する静圧軸受とを有する流体
機械において、該流体機械によって昇圧された取扱流体
を上記静圧軸受に供給する取扱流体流路と、内部に圧力
流体を蓄積可能な蓄圧装置と、上記静圧軸受と上記蓄圧
装置とを接続する蓄圧流路とを有することを特徴とする
静圧軸受を備えた流体機械である。
In order to solve the problems in the prior art, the first aspect of the present invention is
In a fluid machine having a rotary shaft and a static pressure bearing supporting the rotary shaft, a handling fluid channel for supplying a handling fluid whose pressure is increased by the fluid machine to the static pressure bearing, and a pressure fluid can be stored inside It is a fluid machine provided with a static pressure bearing characterized by having a pressure accumulation device and a pressure accumulation channel which connects the static pressure bearing and the pressure accumulation device.

【0008】このような構成により、ポンプの過渡運転
時において、蓄圧装置に蓄積された圧力流体を静圧軸受
に供給して、この圧力流体の圧力により回転軸を支持す
ることができるので、回転軸と静圧軸受との接触を防止
して、急激なタッチダウンによる衝撃が静圧軸受に加わ
ることを防止することができる。従って、静圧軸受を長
寿命化してメンテナンスフリーを実現することができ
る。
With such a configuration, during transient operation of the pump, the pressure fluid accumulated in the pressure accumulator can be supplied to the hydrostatic bearing, and the rotary shaft can be supported by the pressure of this pressure fluid. The contact between the shaft and the hydrostatic bearing can be prevented, and the impact due to a sudden touchdown can be prevented from being applied to the hydrostatic bearing. Therefore, it is possible to extend the life of the hydrostatic bearing and realize maintenance-free.

【0009】本発明の好ましい一態様は、上記蓄圧流路
上に、該蓄圧流路を流れる圧力流体の流量を調整可能な
調整弁を設けたことを特徴としている。
In a preferred aspect of the present invention, an adjusting valve capable of adjusting the flow rate of the pressure fluid flowing through the pressure accumulating passage is provided on the accumulating passage.

【0010】本発明の第2の態様は、回転軸と上記回転
軸を支持する静圧軸受とを有するポンプにおいて、ポン
プによって昇圧された取扱流体を上記静圧軸受に供給す
る取扱流体流路と、所定の圧力の流体を供給可能な圧力
流体供給源と、上記静圧軸受と上記圧力流体供給源とを
接続する補助流路と、上記補助流路の開閉を行う制御弁
とを有することを特徴とする静圧軸受を備えた流体機械
である。
According to a second aspect of the present invention, in a pump having a rotary shaft and a static pressure bearing for supporting the rotary shaft, a handling fluid flow path for supplying a handling fluid pressurized by the pump to the static pressure bearing. A pressure fluid supply source capable of supplying a fluid of a predetermined pressure, an auxiliary flow path connecting the static pressure bearing and the pressure fluid supply source, and a control valve for opening and closing the auxiliary flow path. A fluid machine equipped with a characteristic hydrostatic bearing.

【0011】このような構成により、ポンプの過渡運転
時において、圧力流体供給源から所定の圧力の流体を静
圧軸受に供給して、この圧力流体の圧力により回転軸を
支持することができるので、回転軸と静圧軸受との接触
を防止して、急激なタッチダウンによる衝撃が静圧軸受
に加わることを防止することができる。従って、静圧軸
受を長寿命化してメンテナンスフリーを実現することが
できる。
With this configuration, during transient operation of the pump, a fluid having a predetermined pressure can be supplied to the hydrostatic bearing from the pressure fluid supply source, and the rotary shaft can be supported by the pressure of the pressure fluid. The contact between the rotary shaft and the hydrostatic bearing can be prevented, and the impact due to a sudden touchdown can be prevented from being applied to the hydrostatic bearing. Therefore, it is possible to extend the life of the hydrostatic bearing and realize maintenance-free.

【0012】本発明の好ましい一態様は、上記制御弁に
制御信号を送る制御装置を有することを特徴としてい
る。
A preferred aspect of the present invention is characterized by having a control device for sending a control signal to the control valve.

【0013】本発明の好ましい一態様は、上記補助流路
上に、上記静圧軸受から上記圧力流体供給源に向かって
上記取扱流体が流れることを防止する逆止弁を設けたこ
とを特徴としている。
In a preferred aspect of the present invention, a check valve for preventing the handling fluid from flowing from the hydrostatic bearing toward the pressure fluid supply source is provided on the auxiliary flow path. .

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、本発明の静圧軸受を備えた
流体機械の実施形態について図1乃至図4を参照して説
明する。以下では、静圧軸受を備えた流体機械としてポ
ンプを例として説明するが、これに限られず種々の流体
機械に本発明を適用することができる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of a fluid machine having a hydrostatic bearing according to the present invention will be described below with reference to FIGS. In the following, a pump will be described as an example of a fluid machine including a hydrostatic bearing, but the present invention is not limited to this and the present invention can be applied to various fluid machines.

【0015】図1及び図2は、本発明の第1の実施形態
に係るポンプにおける流体経路を示す模式図である。図
1及び図2に示すように、本実施形態におけるポンプ
は、ケーシング1と、ケーシング1の内部に配置された
主軸(回転軸)2と、主軸2を支持する2つの静圧軸受
3,4とを備えている。主軸2には羽根車5が取り付け
られており、この羽根車5によって取扱流体が昇圧され
るようになっている。
1 and 2 are schematic views showing fluid paths in a pump according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIGS. 1 and 2, the pump according to the present embodiment includes a casing 1, a main shaft (rotating shaft) 2 arranged inside the casing 1, and two static pressure bearings 3 and 4 supporting the main shaft 2. It has and. An impeller 5 is attached to the main shaft 2, and the handling fluid is pressurized by the impeller 5.

【0016】静圧軸受3,4には、羽根車5により昇圧
された取扱流体の一部を静圧軸受3,4に供給する取扱
流体流路6がそれぞれ接続されており、羽根車5により
昇圧された取扱流体の一部が静圧軸受3,4のポケット
3a,4aに供給されるようになっている。なお、取扱
流体流路6上には、静圧軸受3,4から羽根車5に向か
って取扱流体が流れることを防止する逆止弁7が設けら
れている。
The hydrostatic bearings 3 and 4 are respectively connected to a fluid handling channel 6 for supplying a part of the fluid handled by the impeller 5 to the hydrostatic bearings 3 and 4. Part of the pressurized fluid to be handled is supplied to the pockets 3a, 4a of the hydrostatic bearings 3, 4. A check valve 7 is provided on the treated fluid passage 6 to prevent the treated fluid from flowing from the hydrostatic bearings 3 and 4 toward the impeller 5.

【0017】また、静圧軸受3,4には、内部に圧力流
体を蓄積可能なアキュムレータなどの蓄圧装置8が接続
されている。即ち、静圧軸受3,4のポケット3a,4
aは、蓄圧流路9を介してそれぞれ蓄圧装置8に接続さ
れており、静圧軸受3,4のポケット3a,4aに供給
される取扱流体を蓄圧装置8の内部に蓄積できるように
なっている。なお、蓄圧流路9上には、蓄圧流路9を流
れる取扱流体の流量を調整可能な調整弁10が設けられ
ている。
A pressure accumulator 8 such as an accumulator capable of accumulating a pressure fluid is connected to the hydrostatic bearings 3 and 4. That is, the pockets 3a, 4 of the hydrostatic bearings 3, 4
a is connected to the pressure accumulator 8 via the pressure accumulator channel 9, respectively, so that the handling fluid supplied to the pockets 3a, 4a of the hydrostatic bearings 3, 4 can be accumulated inside the accumulator 8. There is. An adjusting valve 10 capable of adjusting the flow rate of the handling fluid flowing through the pressure accumulating passage 9 is provided on the pressure accumulating passage 9.

【0018】ポンプの定常運転時には、羽根車5によっ
て昇圧された取扱流体が取扱流体流路6を介して静圧軸
受3,4のポケット3a,4aにそれぞれ供給され、こ
の取扱流体の圧力により主軸2が非接触の状態で支持さ
れる。この静圧軸受3,4のポケット3a,4aに供給
された取扱流体は、図1の矢印Aで示すように、蓄圧流
路9を介して蓄圧装置8にも供給され、この蓄圧装置8
の内部に蓄圧される。
During steady operation of the pump, the handling fluid whose pressure has been increased by the impeller 5 is supplied to the pockets 3a, 4a of the hydrostatic bearings 3, 4 via the handling fluid passage 6, respectively, and the pressure of the handling fluid causes the spindle to rotate. 2 is supported in a non-contact state. The handling fluid supplied to the pockets 3a and 4a of the hydrostatic bearings 3 and 4 is also supplied to the pressure accumulator 8 via the pressure accumulator channel 9 as shown by an arrow A in FIG.
The pressure is accumulated inside.

【0019】ポンプを停止する際には、ポンプ回転数の
低下に伴い、羽根車5から吐出される取扱流体の圧力が
急激に低下し、静圧軸受3,4のポケット3a,4aに
供給される取扱流体の圧力も低下することとなるが、本
実施形態では、図2の矢印Bで示すように、上記蓄圧装
置8に蓄積された圧力流体を調整弁10を介して徐々に
静圧軸受3,4のポケット3a,4aに供給する。これ
により、静圧軸受3,4のポケット3a,4a内の流体
の圧力は急激に低下することなく徐々に低下することと
なる。従って、急激なタッチダウンによる衝撃を静圧軸
受3,4に与えることなく、滑らかにポンプを停止する
ことができる。
When the pump is stopped, the pressure of the fluid to be handled discharged from the impeller 5 is drastically reduced with the decrease of the pump rotation speed and is supplied to the pockets 3a, 4a of the hydrostatic bearings 3, 4. However, in the present embodiment, as shown by an arrow B in FIG. 2, the pressure fluid accumulated in the pressure accumulator 8 is gradually fed to the hydrostatic bearing via the adjusting valve 10. Supply to 3, 4 pockets 3a, 4a. As a result, the pressure of the fluid in the pockets 3a, 4a of the hydrostatic bearings 3, 4 does not drop sharply but gradually drops. Therefore, the pump can be smoothly stopped without giving a shock due to a sudden touchdown to the hydrostatic bearings 3 and 4.

【0020】なお、本実施形態においては、定常運転時
に蓄圧装置8に取扱流体を蓄圧することとしたが、外部
圧力源を用いて予め蓄圧装置8に圧力流体を蓄圧してお
いてもよい。
In this embodiment, the handled fluid is stored in the pressure accumulator 8 during steady operation, but the pressure fluid may be accumulated in advance in the pressure accumulator 8 using an external pressure source.

【0021】図3は、本発明の第2の実施形態に係るポ
ンプにおける流体経路を示す模式図である。なお、図3
において、図1に示す構成要素と同一又は相当する構成
要素には同一の符号を付して重複した説明を省略する。
FIG. 3 is a schematic diagram showing a fluid path in a pump according to the second embodiment of the present invention. Note that FIG.
In FIG. 1, the same or corresponding components as those shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals, and duplicated description will be omitted.

【0022】図3に示すように、本実施形態の静圧軸受
3,4には、所定の圧力の流体を供給可能な圧力流体供
給源11が接続されている。即ち、静圧軸受3,4のポ
ケット3a,4aは、補助流路12を介してそれぞれ圧
力流体供給源11に接続されている。この補助流路12
上には、制御装置(図示せず)からの制御信号に基づい
て補助流路12の開閉を行う調整弁13と、静圧軸受
3,4から圧力流体供給源11に向かって取扱流体が流
れることを防止する逆止弁14が設けられている。圧力
流体供給源11としては、例えば、窒素ガス供給源(窒
素ボンベ)やポンプなどを用いることができる。
As shown in FIG. 3, a pressure fluid supply source 11 capable of supplying a fluid of a predetermined pressure is connected to the hydrostatic bearings 3 and 4 of this embodiment. That is, the pockets 3 a and 4 a of the hydrostatic bearings 3 and 4 are connected to the pressure fluid supply source 11 via the auxiliary flow path 12, respectively. This auxiliary flow path 12
Above, a regulating valve 13 that opens and closes the auxiliary flow path 12 based on a control signal from a control device (not shown), and a handling fluid flows from the static pressure bearings 3 and 4 toward the pressure fluid supply source 11. A check valve 14 is provided to prevent this. As the pressure fluid supply source 11, for example, a nitrogen gas supply source (nitrogen cylinder) or a pump can be used.

【0023】ポンプの始動時には、制御装置からの制御
信号に基づき制御弁13を開き、圧力流体供給源11か
ら所定の圧力の流体を静圧軸受3,4のポケット3a,
4aに供給する。この流体の圧力は、定常運転時に静圧
軸受3,4に供給される取扱流体の圧力とほぼ同じにな
るように設定し、圧力流体供給源11からの流体の圧力
によって主軸2が非接触の状態で支持されるようにす
る。圧力流体供給源11からの圧力流体によって主軸2
が支持された後、主軸2を回転させ、取扱流体を羽根車
5により昇圧する。
At the time of starting the pump, the control valve 13 is opened based on the control signal from the control device, and the fluid of a predetermined pressure is supplied from the pressure fluid supply source 11 to the pockets 3a of the hydrostatic bearings 3 and 4,
4a. The pressure of this fluid is set to be substantially the same as the pressure of the fluid to be handled supplied to the hydrostatic bearings 3 and 4 during steady operation, and the main shaft 2 is not contacted by the pressure of the fluid from the pressure fluid supply source 11. Be supported by the state. The main shaft 2 is driven by the pressure fluid from the pressure fluid supply source 11.
Is supported, the main shaft 2 is rotated and the handling fluid is pressurized by the impeller 5.

【0024】ポンプ回転数の上昇に伴い、羽根車5の吐
出圧力が大きくなり、静圧軸受3,4が十分な軸受性能
を発揮する圧力にまで昇圧されたところで、制御装置か
らの制御信号に基づき制御弁13を閉じて定常運転を行
う。この定常運転においては、羽根車5により昇圧され
た取扱流体の圧力により主軸2が非接触の状態で支持さ
れる。このように、本実施形態によれば、静圧軸受3,
4と主軸2とを非接触にした状態でポンプを始動して静
圧軸受3,4の摩耗を防止することができるので、静圧
軸受を長寿命化してメンテナンスフリーを実現すること
ができる。
As the pump rotational speed increases, the discharge pressure of the impeller 5 increases, and when the hydrostatic bearings 3 and 4 are boosted to a pressure at which they have sufficient bearing performance, a control signal from the control device is sent. Based on this, the control valve 13 is closed to perform a steady operation. In this steady operation, the main shaft 2 is supported in a non-contact state by the pressure of the handling fluid boosted by the impeller 5. Thus, according to this embodiment, the hydrostatic bearings 3,
Since the pump can be started in a state where the main shaft 2 and the main shaft 2 are not in contact with each other to prevent wear of the static pressure bearings 3 and 4, the life of the static pressure bearing can be extended and maintenance-free can be realized.

【0025】ポンプを停止する際には、制御装置からの
制御信号に基づき制御弁13を開き、圧力流体供給源1
1から所定の圧力の流体を静圧軸受3,4のポケット3
a,4aに供給する。この状態でポンプを停止すれば、
羽根車5から吐出される取扱流体の圧力の急激な低下に
かかわらず、圧力流体供給源11からの圧力流体によっ
て静圧軸受3,4のポケット3a,4a内の流体の圧力
を維持することができる。従って、急激なタッチダウン
による衝撃を静圧軸受3,4に与えることなく、滑らか
にポンプを停止することができる。
When the pump is stopped, the control valve 13 is opened based on the control signal from the control device, and the pressure fluid supply source 1
1 to a fluid of a predetermined pressure, the pockets 3 of the hydrostatic bearings 3 and 4
a, 4a. If you stop the pump in this state,
It is possible to maintain the pressure of the fluid in the pockets 3a, 4a of the hydrostatic bearings 3, 4 by the pressure fluid from the pressure fluid supply source 11 regardless of the sudden decrease in the pressure of the handled fluid discharged from the impeller 5. it can. Therefore, the pump can be smoothly stopped without giving a shock due to a sudden touchdown to the hydrostatic bearings 3 and 4.

【0026】上述したように、本発明は種々の流体機械
に適用できるものであるが、例えば、図4に示すような
立軸多段ポンプに用いると好適である。このような立軸
多段ポンプは、例えば、液化天然ガス(LNG)や液化
石油ガス(LPG)などの液化ガスを貯蔵する液化ガス
タンクにおいて液化ガスを昇圧して外部に吐出するため
に用いられる。
As described above, the present invention can be applied to various fluid machines, but is suitable for use, for example, in a vertical multistage pump as shown in FIG. Such a vertical shaft multistage pump is used, for example, to pressurize the liquefied gas in a liquefied gas tank that stores the liquefied gas such as liquefied natural gas (LNG) or liquefied petroleum gas (LPG) and discharge the liquefied gas to the outside.

【0027】図4に示す立軸多段ポンプは、吸込ケーシ
ング20と、複数のポンプケーシング21と、モータケ
ーシング22とを備えており、これらの吸込ケーシング
20、ポンプケーシング21、及びモータケーシング2
2は、円筒状のポンプコラム23の内部に収容されてい
る。この円筒状のポンプコラム23は、例えば液化ガス
タンクの内部にワイヤ等を介して垂下される。
The vertical multistage pump shown in FIG. 4 comprises a suction casing 20, a plurality of pump casings 21 and a motor casing 22. These suction casing 20, pump casing 21 and motor casing 2
2 is housed inside a cylindrical pump column 23. The cylindrical pump column 23 is suspended, for example, inside the liquefied gas tank via a wire or the like.

【0028】ケーシング20,21,22の内部には、
主軸(回転軸)24が上部ボール軸受30、上部静圧軸
受31、中間静圧軸受32、中間ボール軸受33、下部
静圧軸受34を介して回転自在に収容されている。吸込
ケーシング20及びポンプケーシング21の内部には、
主軸24に固定された複数(図4では6つ)の羽根車2
5a〜25fが配置されている。モータケーシング22
の内部にはモータステータ26が配置されており、この
モータステータ26に対向して主軸24にモータロータ
27が固定されている。
Inside the casings 20, 21, and 22,
A main shaft (rotating shaft) 24 is rotatably accommodated via an upper ball bearing 30, an upper static pressure bearing 31, an intermediate static pressure bearing 32, an intermediate ball bearing 33, and a lower static pressure bearing 34. Inside the suction casing 20 and the pump casing 21,
A plurality of (six in FIG. 4) impellers 2 fixed to the main shaft 24.
5a to 25f are arranged. Motor casing 22
A motor stator 26 is arranged inside the motor, and a motor rotor 27 is fixed to the main shaft 24 so as to face the motor stator 26.

【0029】吸込ケーシング20から吸い込まれた流体
は、各段の羽根車25a〜25fによって順次昇圧され
た後、ポンプコラム23の内部に形成された排出流路4
0に流れ込み、この排出流路40に接続された吐出管
(図示せず)から外部に吐出される。
The fluid sucked from the suction casing 20 is sequentially pressurized by the impellers 25a to 25f at the respective stages, and then the discharge passage 4 formed inside the pump column 23.
0, and is discharged to the outside from a discharge pipe (not shown) connected to this discharge flow path 40.

【0030】吸込ケーシング20には下部静圧軸受34
のための取扱流体流路41が形成されており、羽根車2
5bにおいて昇圧された取扱流体が取扱流体流路41を
介して下部静圧軸受34に供給されるようになってい
る。また、モータケーシング22には中間静圧軸受32
のための取扱流体流路42と上部静圧軸受31のための
取扱流体流路43とが形成されており、羽根車25cに
おいて昇圧された取扱流体が取扱流体流路42を介して
中間静圧軸受32に供給され、排出流路40を流れる取
扱流体が取扱流体流路43を介して上部静圧軸受31に
供給されるようになっている。
The suction casing 20 includes a lower static pressure bearing 34.
A handling fluid channel 41 for the impeller 2 is formed.
The handling fluid whose pressure has been increased in 5 b is supplied to the lower hydrostatic bearing 34 via the handling fluid flow path 41. Further, the motor casing 22 includes an intermediate static pressure bearing 32.
And a handling fluid passage 43 for the upper static pressure bearing 31 are formed, and the handling fluid pressurized in the impeller 25c passes through the handling fluid passage 42 at an intermediate static pressure. The handling fluid supplied to the bearing 32 and flowing through the discharge passage 40 is supplied to the upper static pressure bearing 31 via the handling fluid passage 43.

【0031】なお、図4に示すポンプでは、静圧軸受3
1,32,34の補助軸受として、ボール軸受30,3
3が設けられている。これらのボール軸受30,33
は、過渡運転時において主軸25を補助的に支持するも
のであり、定常運転時には荷重が負荷されないような構
造となっている。
In the pump shown in FIG. 4, the hydrostatic bearing 3
Ball bearings 30, 3 as auxiliary bearings for 1, 32, 34
3 is provided. These ball bearings 30, 33
Supports the main shaft 25 during transient operation, and has a structure such that no load is applied during steady operation.

【0032】これまで本発明の一実施形態について説明
したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技
術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施され
てよいことは言うまでもない。
Although one embodiment of the present invention has been described so far, it is needless to say that the present invention is not limited to the above embodiment and may be implemented in various different forms within the scope of the technical idea thereof.

【0033】[0033]

【発明の効果】上述したように、本発明によれば、ポン
プの過渡運転時において、蓄圧装置に蓄積された圧力流
体を静圧軸受に供給して、あるいは圧力流体供給源から
所定の圧力の流体を静圧軸受に供給して、この圧力流体
の圧力により回転軸を支持することができるので、回転
軸と静圧軸受との接触を防止して、急激なタッチダウン
による衝撃が静圧軸受に加わることを防止することがで
きる。従って、静圧軸受を長寿命化してメンテナンスフ
リーを実現することができる。
As described above, according to the present invention, during the transient operation of the pump, the pressure fluid accumulated in the pressure accumulator is supplied to the hydrostatic bearing or a predetermined pressure is supplied from the pressure fluid supply source. Since fluid can be supplied to the hydrostatic bearing and the rotary shaft can be supported by the pressure of this pressurized fluid, contact between the rotary shaft and the hydrostatic bearing can be prevented, and the impact due to a sudden touchdown can be generated by the hydrostatic bearing. Can be prevented from joining. Therefore, it is possible to extend the life of the hydrostatic bearing and realize maintenance-free.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態に係るポンプにおける
流体経路を示す模式図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a fluid path in a pump according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1のポンプを停止するときの状態を示す模式
図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a state in which the pump of FIG. 1 is stopped.

【図3】本発明の第2の実施形態に係るポンプにおける
流体経路を示す模式図である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing a fluid path in a pump according to a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明に好適な立軸多段ポンプを示す縦断面図
である。
FIG. 4 is a vertical sectional view showing a vertical shaft multi-stage pump suitable for the present invention.

【図5】従来の静圧軸受を備えたポンプにおける流体経
路を示す模式図である。
FIG. 5 is a schematic diagram showing a fluid path in a pump including a conventional hydrostatic bearing.

【符号の説明】 1 ケーシング 2,24 主軸 3,4 静圧軸受 3a,4a ポケット 5 羽根車 6 取扱流体流路 7,14 逆止弁 8 蓄圧装置 9 蓄圧流路 10,13 調整弁 11 圧力流体供給源 12 補助流路 20 吸込ケーシング 21 ポンプケーシング 22 モータケーシング 23 ポンプコラム 30,33 ボール軸受 31,32,34 静圧軸受 25a〜25f 羽根車 26 モータステータ 27 モータロータ 40 排出流路 41,42,43 取扱流体流路[Explanation of symbols] 1 casing 2,24 Spindle 3,4 Hydrostatic bearing 3a, 4a pockets 5 impeller 6 Handling fluid channel 7,14 Check valve 8 Pressure accumulator 9 Pressure accumulation flow path 10,13 Regulator valve 11 Pressure fluid supply source 12 Auxiliary flow path 20 Suction casing 21 Pump casing 22 Motor casing 23 pump columns 30, 33 ball bearings 31, 32, 34 Hydrostatic bearings 25a-25f impeller 26 Motor stator 27 motor rotor 40 discharge channel 41, 42, 43 Handling fluid channel

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 回転軸と前記回転軸を支持する静圧軸受
とを有する流体機械において、 該流体機械によって昇圧された取扱流体を前記静圧軸受
に供給する取扱流体流路と、 内部に圧力流体を蓄積可能な蓄圧装置と、 前記静圧軸受と前記蓄圧装置とを接続する蓄圧流路とを
有することを特徴とする静圧軸受を備えた流体機械。
1. A fluid machine having a rotary shaft and a hydrostatic bearing for supporting the rotary shaft, wherein a fluid handling path for supplying a fluid handled by the fluid machine to the hydrostatic bearing, and a pressure inside the fluid channel. A fluid machine equipped with a hydrostatic bearing, comprising: a hydrostatic device capable of accumulating a fluid; and a hydrostatic bearing that connects the hydrostatic bearing and the hydrostatic device.
【請求項2】 前記蓄圧流路上に、該蓄圧流路を流れる
圧力流体の流量を調整可能な調整弁を設けたことを特徴
とする請求項1に記載の静圧軸受を備えた流体機械。
2. A fluid machine having a hydrostatic bearing according to claim 1, wherein an adjusting valve capable of adjusting a flow rate of the pressure fluid flowing through the pressure accumulating passage is provided on the pressure accumulating passage.
【請求項3】 回転軸と前記回転軸を支持する静圧軸受
とを有する流体機械において、 該流体機械によって昇圧された取扱流体を前記静圧軸受
に供給する取扱流体流路と、 所定の圧力の流体を供給可能な圧力流体供給源と、 前記静圧軸受と前記圧力流体供給源とを接続する補助流
路と、 前記補助流路の開閉を行う制御弁とを有することを特徴
とする静圧軸受を備えた流体機械。
3. A fluid machine having a rotary shaft and a static pressure bearing for supporting the rotary shaft, wherein a handling fluid flow path for supplying a handling fluid pressurized by the fluid machine to the static pressure bearing, and a predetermined pressure. A pressure fluid supply source capable of supplying the fluid, an auxiliary flow path connecting the static pressure bearing and the pressure fluid supply source, and a control valve for opening and closing the auxiliary flow path. Fluid machinery with pressure bearings.
【請求項4】 前記制御弁に制御信号を送る制御装置を
有することを特徴とする請求項3に記載の静圧軸受を備
えた流体機械。
4. A fluid machine having a hydrostatic bearing according to claim 3, further comprising a control device that sends a control signal to the control valve.
【請求項5】 前記補助流路上に、前記静圧軸受から前
記圧力流体供給源に向かって前記取扱流体が流れること
を防止する逆止弁を設けたことを特徴とする請求項3又
は4に記載の静圧軸受を備えた流体機械。
5. A check valve for preventing the handling fluid from flowing from the static pressure bearing toward the pressure fluid supply source is provided on the auxiliary flow path. A fluid machine equipped with the hydrostatic bearing according to claim 1.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011220291A (en) * 2010-04-14 2011-11-04 Torishima Pump Mfg Co Ltd Horizontal double suction pump
JP2016526485A (en) * 2013-06-20 2016-09-05 シーメンス インダストリー インコーポレイテッドSiemens Industry, Inc. Rolling machine laying head

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