【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スラリーポンプのメカニカルシール用封入油の冷却及び不純物除去技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
泥水シールド工法では、シールドマシーンの進行に伴って、配管を継ぎ足さなくてはならないので、排泥用のシールドポンプの位置を動かす必要が生じる。このような泥水を取り扱うポンプは、メカニカルシールが傷むので、これに対処するために、例えば特開平１０−２１８３号公報が開示されている。
【０００３】
そのようなスラリーポンプではメカニカルシールに不純物が溜まるので、メカニカルシールの封入油は、別置きの補給用タンクによりメカニカルシールの漏油分を補給し、シール室内に溜まった不純物等はドレンすることによりオイルと一緒に排出している。
具体的には、図７に示すように、メカニカルシールの封入油はメカニカルシール室４に充填されており、漏洩分はメカニカルシール室４と補給パイプ３で接続された補給タンク２内の封入油１から補給される。
運転による温度上昇等で膨張したオイルは、オーバーフロー管５から排出される。
一方、メカニカルシール室に溜まったごみや不純物は、定期的にドレンバルブ６を開放し、封入油と共に排出し、メカニカル室４内を清浄に保つ必要がある。
【０００４】
しかし、上述の技術では、失念等の原因によってドレンによる排出を行わないと、メカニカルシール室内にごみや不純物等が残り、長期に亙り使用し続けるとメカニカルシールの接触面にごみや不純物が混入する可能性が生じる。
封入油は摺動によるメカニカルシールを冷却する役目を果たしているが、メカニカルシール室の容積分の封入油の滞溜による冷却効果しか得られず、ポンプの運転状況によっては温度が上昇して支持ゴム等の硬化を引き起こし、シールの機能を低下させると言う問題を抱えていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明の目的は、メカニカルシール室内の封入油の冷却が簡単に行うことが出来、ごみや不純物のメカニカルシール室への混入を極力防止し、一旦メカニカルシール室に混入したごみや不純物は、容易にメカニカル室から排出出来るスラリーポンプのメカニカルシール用封入油の冷却兼不純物除去装置を提供するにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のスラリーポンプのメカニカルシール用封入油の冷却兼不純物除去装置によれば、中央を堰板（１４）により第１の槽（１２Ａ）と第２の槽（１２Ｂ）とに区画され更に前記第１の層（１２Ａ）の中央を区分するフィルター状部材（１３）が設けられたオイルタンク（１２）を備え、そのオイルタンク（１２）の第２の槽（１２Ｂ）はオイルポンプ（１０）を介装した送油パイプ（１１）によってメカニカルシール室（８）のオイル注入側（８ａ）に接続され、メカニカルシール室（８）のオイル戻し側（８ｂ）はオーバーフロー管（９）によって、前記オイルタンク（１２）の第１の槽（１２Ａ）の上流側（１２ａ）に接続されたことを特徴としている。
【０００７】
上述のような構成の本発明の装置によれば、封入油を送油パイプ（１１）に介装されたオイルポンプ（１０）で強制循環させるためにメカニカルシール室（８）のオイルの冷却効果が向上する。
また、熱容量の大きなタンク容量分が冷却に使用されることでさらに冷却効果が向上する。
【０００８】
タンク（１２）に設けられたフィルター（１３）及びタンク（１２）内への沈澱によってごみや不純物の改修が容易に出来、オイル（７）が清浄に保たれる。
【０００９】
封入油の状況がタンク（１２）内のオイル（７）を目視することにより確認出来、交換時期、及びメカニカルシールからの漏洩の発生が確認出来る。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。尚、図１〜図６において、同じ部位には同じ符号を付し、説明の重複を避ける。
【００１１】
先ず、図２〜図４を参照して陸上用スラリーポンプ５０のメカニカルシール室８周辺、及びメカニカルシール室８の潤滑油の循環用配管について説明する。
【００１２】
図２において、陸上用スラリーポンプ５０は、図示の左端にインペラ（ポンプ羽根車）２０をねじ部Ｎで螺合・固着し、そのインペラ２０の右端から各端部が順に当接し合う第１のシャフトスリーブ２１、ドライブリング２２、第２のシャフトスリーブ２３を貫通した状態のポンプシャフト２４を囲むように、当該ポンプ５０のバックカバー２５の端面に埋め込みボルト及びナットＢＮによって取付けられたオイルシールボックス２６が配置されている。そのオイルシールボックス２６の右端にはシールカバー２７が前記埋め込みボルト及びナットＢＮによって共締めで取付けられている。
【００１３】
前記ドライブリング２２は長手方向中央にフランジ部２２ａを有し、そのフランジ部２２ａの図示の右側には段付内径部２２ｂが形成されている。
また、前記シールカバー２７の左面には前述のドライブリング側の段付部２２ｂと同じ寸法の段付部２７ｂが前述のドライブリング側の段付部２２ｂと対向する様に形成されている。
【００１４】
そして、その２箇所の段付部２２ｂ、２７ｂには２個のメカニカルシール２８が互いに当接し合う様に介装されている。
その２個のメカニカルシール２８の内周面と、前記ドライブリング２２の筒部２２ｃの外径及び第２のシャフトスリーブ２３の外径との間は所定の距離を有する空間部Ｃが形成されるように構成されている。そして、この空間部Ｃとメカニカルシール２８とで構成されるメカニカルシール室８にメカニカルシール用封入油が充填され、ポンプ軸２４の回転に対する潤滑が行われる。
【００１５】
図３は、図２のＸ矢視図でありシールカバー２７に取付けられた封入油の配管を示すものである。即ち、シールカバー２７の図示左方に設けられた図示を省略したメカニカルシール室の吸入口８ａ（請求項ではオイル注入側を記すが、発明の詳細な説明ではオイル注入側を吸入口という記す）は、ジョイントＪ、エルボＥ、送油パイプ１１、開閉弁Ｖ１を介してオイルタンク１２に接続している。尚、その開閉弁Ｖ１は常時は解放されている。
【００１６】
シールカバー２７の図示下方に設けられたメカニカルシール室の排出口８ｂ（請求項ではオイル戻し側を記すが、発明の詳細な説明ではオイル戻し側を排出口と記す）は、ジョイントＪ、エルボＥ、ジョイントＪ、エルボＥ２、排出パイプ１５、開閉弁Ｖ２が接続されている。その開閉弁Ｖ２は常時は閉じられているが、油の交換時には開閉弁を解放して図示しない容器に廃油を回収する。
【００１７】
シールカバー２７の図示上方のエア抜き口８ｃは、エア抜きパイプ２８、開閉弁Ｖ３、ジョイントＪ、エルボＥ、エア抜きパイプ２８、エルボＥが接続され、端末のエルボＥからは、メカニカルシール室８内に混入した空気を排出する。尚、前記開閉弁Ｖ３は常時は解放されたままである。
尚、図３において、符号Ｆはフレームの断面を示す。
【００１８】
次に、メカニカルシール用封入油の循環システムに関して、図１及び図４〜図６を参照して説明する。
【００１９】
封入油７のオイルタンク１２は、中央を堰板１４により第１の槽１２Ａと第２の槽１２Ｂとに区画されている。そして、前記第１の層１２Ａの中央には槽を二分するフィルター部材である金属メッシュ１３がタンクの上縁部の高さまで設けられている。
【００２０】
オイルタンク１２の第２の槽１２Ｂはオイルポンプ１０を介装した送油パイプ１１によってメカニカルシール室８の吸入口８ａに接続されている。
また、メカニカルシール室８の排出口８ｂはオーバーフロー管９によって、オイルタンク１２の第１の槽１２Ａの上流側１２ａに接続されている。
【００２１】
さらに図４〜図６を参照して当該オイルタンク１２の図示しない設置面への設置方法、及ぶ配管レイアウトについて詳述する。
【００２２】
オイルタンク１２の取り付けベースはオイルタンクの下面長手方向（図５において上下方向）の両端部に互いにウェブ面１６ａが向き合うように配置された溝形鋼１６が用いられている。当該オイルタンク１２はその溝形鋼のフランジ面１６ｂに公知の手段によって固定されている。
【００２３】
オイルポンプ１０は、前記２本の溝形鋼１６の上方フランジ１６ｂの上面に一辺の表面１７ａを一致させた２本の山形鋼１７を所定の間隔Ｗをもたせ、前記２本の溝形鋼１６に橋渡しするように、例えば、溶接によって固着したオイルポンプ取付部材１７Ａのその上面に、図示しない公知の手段によって取付けられている。
【００２４】
オイルタンク１２とオイルポンプ１０を接続する送油パイプ１１には、タンク１２側及びポンプ１０側にはエルボ１１Ｌが用いられている。尚、図４〜図６では、オイルポンプ１０の吐出側１０ｂ以降の配管が省略されている。
【００２５】
また、オイルタンク１２の第１の槽１２Ａの上流側１２ａには図示しないオーバーフロー管を接続するためのエルボ９Ｌが取付けられている。
【００２６】
上述のような構成を有する本実施形態によれば、封入油を、送油パイプ１１に介装されたオイルポンプ１０で強制循環させるためにメカニカルシール室８のオイルの冷却効果が向上する。
また、熱容量の大きなタンク容量分が冷却に使用されることでさらに冷却効果が向上する。
オイルタンク１２に設けられた金属メッシュ１３及びオイルタンク１２内への沈澱によってごみや不純物の改修が容易に出来、オイル７が清浄に保たれる。
封入油の状況がオイルタンク１２内のオイル７を目視することにより確認出来、交換時期、及びメカニカルシール室８からの漏洩の発生が確認出来る。
【００２７】
【発明の効果】
本発明の作用効果を以下に列記する。
（１） 封入油を送油パイプに介装されたオイルポンプで強制循環させるためにメカニカルシール室のオイルの冷却効果が向上する。また、熱容量の大きなタンク容量分が冷却に使用されることでさらに冷却効果が向上する。
（２） オイルタンクに設けられたフィルター部材及びオイルタンク内への沈澱によってごみや不純物の改修が容易に出来、オイルが清浄に保たれる。
（３） 封入油の状況がオイルタンク内のオイルを目視することにより確認出来、交換時期、及びメカニカルシール室からの漏洩の発生が容易に確認出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の全体構成を示す模式図。
【図２】本発明の実施形態を実現させるための陸上用スラリーポンプの要部断面図。
【図３】図２のＸ矢視でシールカバー配管を示した図。
【図４】本発明の要部であるオイルタンクとオイルポンプの設置ベースの正面図。
【図５】図４に対応する平面図。
【図６】図４に対応する側面図。
【図７】従来技術によるメカニカルシール用封入油の冷却兼不純物除去装置全体の構成を示す模式図。
【符号の説明】
７・・・オイル
８・・・メカニカルシール室
９・・・オーバーフロー管
１０・・・オイルポンプ
１１・・・送油パイプ
１２・・・オイルタンク
１２Ａ・・・第１の槽
１２Ｂ・・・第２の槽
１３・・・フィルター部材／金属メッシュ
１４・・・堰板
１５・・・ドレンバルブ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a technique for cooling a sealed oil for a mechanical seal of a slurry pump and removing impurities.
[0002]
[Prior art]
In the muddy water shield construction method, it is necessary to relocate the pipes with the progress of the shield machine, so that it is necessary to move the position of the shield pump for discharging mud. A pump that handles such muddy water has a mechanical seal that is damaged. To cope with this, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-2183 discloses, for example.
[0003]
In such a slurry pump, impurities accumulate in the mechanical seal, so the oil sealed in the mechanical seal is supplied by replenishing the oil leakage of the mechanical seal with a separate replenishment tank, and the impurities accumulated in the seal chamber are drained. Drained with oil.
Specifically, as shown in FIG. 7, the oil sealed in the mechanical seal is filled in the mechanical seal chamber 4, and the leaked oil is filled in the supply tank 2 in the mechanical seal chamber 4 and the supply pipe 3. Replenished from 1.
The oil expanded due to a rise in temperature due to operation or the like is discharged from the overflow pipe 5.
On the other hand, it is necessary to periodically open the drain valve 6 and discharge the dust and impurities accumulated in the mechanical seal chamber together with the sealed oil to keep the inside of the mechanical chamber 4 clean.
[0004]
However, in the above-described technology, if drainage is not performed due to a cause such as forgetting, dust and impurities remain in the mechanical seal chamber, and if used for a long time, dust and impurities are mixed into the contact surface of the mechanical seal. Possibilities arise.
The sealed oil plays the role of cooling the mechanical seal by sliding, but only the cooling effect is obtained by the accumulation of the sealed oil for the volume of the mechanical seal chamber. And the like, causing a problem of causing deterioration of the sealing function.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, an object of the present invention is to easily cool the oil sealed in the mechanical seal chamber, to prevent dust and impurities from being mixed into the mechanical seal chamber as much as possible, and to prevent dust and impurities once mixed in the mechanical seal chamber from being removed. Another object of the present invention is to provide an apparatus for cooling and removing impurities contained in a sealed oil for a mechanical seal of a slurry pump which can be easily discharged from a mechanical chamber.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
According to the apparatus for cooling and removing impurities in a sealed oil for a mechanical seal of a slurry pump of the present invention, the center is divided into a first tank (12A) and a second tank (12B) by a weir plate (14). An oil tank (12) provided with a filter-like member (13) for dividing the center of the first layer (12A) is provided, and a second tank (12B) of the oil tank (12) is an oil pump (10). Is connected to the oil injection side (8a) of the mechanical seal chamber (8) by an oil feed pipe (11) interposed therebetween, and the oil return side (8b) of the mechanical seal chamber (8) is formed by an overflow pipe (9). It is characterized in that it is connected to the upstream side (12a) of the first tank (12A) of the oil tank (12).
[0007]
According to the device of the present invention having the above-described configuration, the cooling effect of the oil in the mechanical seal chamber (8) is achieved because the sealed oil is forcibly circulated by the oil pump (10) interposed in the oil feed pipe (11). Is improved.
Further, the cooling effect is further improved by using the tank capacity having a large heat capacity for cooling.
[0008]
The filter (13) provided in the tank (12) and the sediment in the tank (12) facilitate the repair of dirt and impurities, and keep the oil (7) clean.
[0009]
The state of the filled oil can be confirmed by visually observing the oil (7) in the tank (12), and it is possible to confirm the replacement time and the occurrence of leakage from the mechanical seal.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 6, the same portions are denoted by the same reference numerals, and the description will not be repeated.
[0011]
First, the surroundings of the mechanical seal chamber 8 of the on-land slurry pump 50 and the piping for circulating lubricating oil in the mechanical seal chamber 8 will be described with reference to FIGS.
[0012]
In FIG. 2, a land-based slurry pump 50 has a first impeller (pump impeller) 20 screwed and fixed to the left end of the drawing with a screw portion N, and each end of the impeller 20 abuts in order from the right end. An oil seal box 26 attached to the end face of the back cover 25 of the pump 50 by means of embedded bolts and nuts BN so as to surround the pump shaft 24 that has penetrated the shaft sleeve 21, the drive ring 22, and the second shaft sleeve 23. Is arranged. A seal cover 27 is attached to the right end of the oil seal box 26 with the embedded bolts and nuts BN together.
[0013]
The drive ring 22 has a flange portion 22a at the center in the longitudinal direction, and a stepped inner diameter portion 22b is formed on the right side of the flange portion 22a in the drawing.
On the left side of the seal cover 27, a stepped portion 27b having the same size as the drive ring side stepped portion 22b is formed so as to face the drive ring side stepped portion 22b.
[0014]
Two mechanical seals 28 are interposed at the two stepped portions 22b and 27b so as to abut each other.
A space C having a predetermined distance is formed between the inner peripheral surfaces of the two mechanical seals 28, the outer diameter of the cylindrical portion 22c of the drive ring 22, and the outer diameter of the second shaft sleeve 23. It is configured as follows. Then, the mechanical seal chamber 8 constituted by the space C and the mechanical seal 28 is filled with the sealing oil for mechanical seal, and the rotation of the pump shaft 24 is lubricated.
[0015]
FIG. 3 is a view taken in the direction of the arrow X in FIG. 2, and shows a pipe for sealing oil attached to the seal cover 27. That is, a suction port 8a of a mechanical seal chamber (not shown) provided on the left side of the seal cover 27 (not shown in the drawings, but the oil injection side is described as a suction port in the detailed description of the invention). Is connected to an oil tank 12 via a joint J, an elbow E, an oil feed pipe 11, and an on-off valve V1. The on-off valve V1 is always open.
[0016]
A discharge port 8b of a mechanical seal chamber provided below the seal cover 27 in the drawing (the oil return side is described in the claims, but the oil return side is described as a discharge port in the detailed description of the invention) is a joint J and an elbow E. , A joint J, an elbow E2, a discharge pipe 15, and an on-off valve V2. The on-off valve V2 is normally closed, but when exchanging oil, the on-off valve is released and the waste oil is collected in a container (not shown).
[0017]
An air vent 8c above the seal cover 27 in the figure is connected to an air vent pipe 28, an on-off valve V3, a joint J, an elbow E, an air vent pipe 28, and an elbow E. Exhaust the air mixed in. The on-off valve V3 is always kept open.
Note that, in FIG. 3, reference symbol F indicates a cross section of the frame.
[0018]
Next, a circulation system of the sealing oil for a mechanical seal will be described with reference to FIG. 1 and FIGS.
[0019]
The center of the oil tank 12 for the sealed oil 7 is divided into a first tank 12A and a second tank 12B by a weir plate 14. At the center of the first layer 12A, a metal mesh 13, which is a filter member for bisecting the tank, is provided up to the height of the upper edge of the tank.
[0020]
The second tank 12B of the oil tank 12 is connected to a suction port 8a of the mechanical seal chamber 8 by an oil feed pipe 11 having an oil pump 10 interposed.
The outlet 8b of the mechanical seal chamber 8 is connected to the upstream side 12a of the first tank 12A of the oil tank 12 by an overflow pipe 9.
[0021]
Further, a method of installing the oil tank 12 on an installation surface (not shown) and a piping layout will be described in detail with reference to FIGS.
[0022]
The mounting base of the oil tank 12 uses channel steel 16 disposed at both ends in the longitudinal direction of the lower surface of the oil tank (vertical direction in FIG. 5) such that the web surfaces 16a face each other. The oil tank 12 is fixed to the channel steel flange surface 16b by a known means.
[0023]
The oil pump 10 is provided with two angle irons 17 having the same side surface 17a on the upper surface of the upper flange 16b of the two channel steels 16 at a predetermined interval W. The oil pump mounting member 17A is fixed to the upper surface of the oil pump mounting member 17A by welding, for example, by known means (not shown).
[0024]
An elbow 11L is used for the oil supply pipe 11 connecting the oil tank 12 and the oil pump 10 to the tank 12 side and the pump 10 side. 4 to 6, the pipes on the discharge side 10b and subsequent portions of the oil pump 10 are omitted.
[0025]
An elbow 9L for connecting an overflow pipe (not shown) is attached to the upstream side 12a of the first tank 12A of the oil tank 12.
[0026]
According to the present embodiment having the above-described configuration, since the sealed oil is forcibly circulated by the oil pump 10 interposed in the oil feed pipe 11, the effect of cooling the oil in the mechanical seal chamber 8 is improved.
Further, the cooling effect is further improved by using the tank capacity having a large heat capacity for cooling.
The metal mesh 13 provided in the oil tank 12 and the precipitation in the oil tank 12 facilitate the repair of dust and impurities, and keep the oil 7 clean.
The state of the filled oil can be confirmed by visually observing the oil 7 in the oil tank 12, and the time for replacement and the occurrence of leakage from the mechanical seal chamber 8 can be confirmed.
[0027]
【The invention's effect】
The effects of the present invention are listed below.
(1) Since the enclosed oil is forcibly circulated by the oil pump interposed in the oil feed pipe, the cooling effect of the oil in the mechanical seal chamber is improved. Further, the cooling effect is further improved by using the tank capacity having a large heat capacity for cooling.
(2) The filter member provided in the oil tank and the sediment in the oil tank make it easy to repair dirt and impurities and keep the oil clean.
(3) The state of the filled oil can be confirmed by visually observing the oil in the oil tank, and the time for replacement and the occurrence of leakage from the mechanical seal chamber can be easily confirmed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall configuration of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view of a main part of a land-based slurry pump for realizing an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a view showing a seal cover pipe as viewed in the direction of arrow X in FIG. 2;
FIG. 4 is a front view of an installation base of an oil tank and an oil pump, which are main parts of the present invention.
FIG. 5 is a plan view corresponding to FIG. 4;
FIG. 6 is a side view corresponding to FIG. 4;
FIG. 7 is a schematic diagram showing the entire configuration of a conventional apparatus for cooling and removing impurities in a sealed oil for a mechanical seal.
[Explanation of symbols]
7 ... oil 8 ... mechanical seal chamber 9 ... overflow pipe 10 ... oil pump 11 ... oil feed pipe 12 ... oil tank 12A ... first tank 12B ... 2 tank 13 filter member / metal mesh 14 dam plate 15 drain valve
