JP2006242271A - 構造物に取り付けられた平軸受と軸の挿入方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 平軸受と軸とを、熟練作業者の勘に頼ることなくかつ作業性を損なうことなく平軸受の耐荷重の範囲内において挿入することができ、平軸受等の損傷を確実に防止することができるようにする。
【解決手段】 第１構造物（１０）に取り付けられた軸（１１）に対して第２構造物（２０）に取り付けられた平軸受（２１）を第２構造物と一体に挿入するときに用いられる平軸受と軸の挿入方法であって、第１構造物の反平軸受側（１０ａ）を固定又は仮固定すると共に第１構造物の平軸受側（１０ｂ）を荷重計（３１）を介して上記軸が略水平になるように吊下する一方、第２構造物を昇降可能にかつ水平方向に移動可能に上記平軸受が略水平になるように吊下し、荷重計の荷重を検出し、この荷重が所定荷重を超えないように第２構造物を昇降させながら軸側へ移動させて平軸受を軸に挿入する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、構造物、特に重量構造物に取り付けられた平軸受とそれに挿入される軸に用いられて好適な、構造物に取り付けられた平軸受と軸の挿入方法に関する。

図３に示すように、例えばウォータジェット船において、インペラ前軸１０５に取り付けられたインペラ後軸１０６を、平軸受であるジャーナル軸受１１１に挿入する場合、従来は次のような方法で行われている。ここで、インペラ後軸１０６は、回転推進翼であるインペラ１０７と共に、インペラ前軸１０５に図示しないボルトにより一体に取り付けられる。一方、ジャーナル軸受１１１は、重量構造物であるガイドベーンチャンバ１１０に一体に取り付けられ、このガイドベーンチャンバ１１０には、やはり重量構造物であるステアリングユニット１１２が取り付けられる。

そして、インペラ後軸１０６をジャーナル軸受１１１に挿入する場合、インペラ前軸１０５の前部１０５ａを船体１００に仮固定すると共に、その後部１０５ｂは、インペラ１０７の先端部１０７ａをインペラチャンバ１０１に接触させることにより支持する。一方、ジャーナル軸受１１１が取り付けられたガイドベーンチャンバ１１０及びステアリングユニット１１２は、２つのチェーンブロック１２１，１２２を介して昇降可能に、かつ水平方向に移動可能に吊り下げられる。

そして、ガイドベーンチャンバ１１０及びステアリングユニット１１２を前方へ移動させながら、熟練作業者の勘によりそれらを上下させて、可能な限りジャーナル軸受１１１とインペラ後軸１０６の双方に過度な荷重が掛からないようにして、ジャーナル軸受１１１をインペラ後軸１０６に挿入している。ジャーナル軸受１１１とインペラ後軸１０６との間の隙間は約０．５ｍｍと極めて狭い。平軸受に対するこのような軸の挿入方法は一般的なものであり、それを記載した文献は特に見当たらない。

上述の従来の構造物に取り付けられた平軸受と軸の挿入方法によれば、例えばウォータジェット船において、ジャーナル軸受１１１が取り付けられたガイドベーンチャンバ１１０及びステアリングユニット１１２を前方へ移動させながら、熟練作業者の勘によりそれらを上下させて、可能な限りジャーナル軸受１１１とインペラ後軸１０６の双方に過度な荷重が掛からないようにして、ジャーナル軸受１１１をインペラ後軸１０６に挿入している。

しかしながら、近年のウォータジェット船の大型化に伴い、ガイドベーンチャンバ１１０及びステアリングユニット１１２も極めて大型で重いものが使用されるようになった。このため、熟練作業者の勘だけでは、インペラ後軸１０６を耐荷重の範囲内で確実にジャーナル軸受１１１に挿入することが困難になりつつある。

このジャーナル軸受１１１の耐荷重の範囲を超えるような大きな力が加わった場合、ジャーナル軸受１１１とインペラ後軸１０６の双方を傷つけるばかりではなく、インペラ後軸１０６をインペラ前軸１０５に固定するボルトやインペラチャンバ１０１に接触しているインペラ１０７の先端部１０７ａに、過大な応力が加わるという問題が発生する。

これに対し、ガイドベーンチャンバ１１０をステアリングユニット１１２と分離して取り付けることも考えられるが、ガイドベーンチャンバ１１０自体が重量物であり、上記と同様の問題が発生すると共に、その後現場でステアリングユニットをガイドベーンチャンバに取り付ける作業が発生し、作業性が悪いという問題が発生する。

本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、平軸受と軸とを、熟練作業者の勘に頼ることなくかつ作業性を損なうことなく平軸受の耐荷重の範囲内において挿入することができ、平軸受等の損傷を確実に防止することができる、構造物に取り付けられた平軸受と軸の挿入方法を提供することを課題とする。

上述の課題を解決するために、本発明が採用する手段は、第１構造物に取り付けられた軸に対して第２構造物に取り付けられた平軸受を第２構造物と一体に挿入するときに用いられる平軸受と軸の挿入方法であって、第１構造物の反平軸受側を固定又は仮固定すると共に第１構造物の平軸受側を荷重計を介して上記軸が略水平になるように吊下する一方、第２構造物を昇降可能にかつ水平方向に移動可能に上記平軸受が略水平になるように吊下し、荷重計の荷重を検出し、荷重が所定荷重を超えないように第２構造物を昇降させながら軸側へ移動させて平軸受を軸に挿入させることにある。

このように、本発明の構造物に取り付けられた平軸受と軸の挿入方法においては、荷重計によって第１構造物の平軸受側を吊り下げる荷重を検出し、その荷重が所定荷重範囲内に収まるように第２構造物を上け下げしながら軸側へ移動させて平軸受を軸に挿入させるから、熟練作業者の勘に頼ることなく、平軸受を軸に平軸受の耐荷重の範囲内において挿入することができる。また、第２構造物をいくつかの部分に分割して取り付ける必要もないから、現場における再組み立てもなく、作業性が損なわれることもない。

又は、第１構造物に取り付けられた平軸受に対して第２構造物に取り付けられた軸を第２構造物と一体に挿入するときに用いられる平軸受と軸の挿入方法であって、第１構造物の反軸側を固定又は仮固定すると共に第１構造物の軸側を荷重計を介して上記平軸受が略水平になるように吊下する一方、第２構造物を昇降可能にかつ水平方向に移動可能に上記軸が略水平になるように吊下し、荷重計の荷重を検出し、荷重が所定荷重を超えないように第２構造物を昇降させながら平軸受側へ移動させて軸を平軸受に挿入させることにある。

このように、本発明の構造物に取り付けられた平軸受と軸の挿入方法においては、荷重計によって第１構造物の軸側を吊り下げる荷重を検出し、その荷重が所定荷重範囲内に収まるように第２構造物を上げ下げしながら平軸受側へ移動させて軸を平軸受に挿入させるから、熟練作業者の勘に頼ることなく、軸を平軸受に平軸受の耐荷重の範囲内において挿入することができる。また、第２構造物をいくつかの部分に分割して取り付ける必要もないから、現場における再組み立てもなく、作業性が損なわれることもない。

上記のいずれの構造物に取り付けられた平軸受と軸の挿入方法においても、所定荷重は、平軸受の耐荷重の５０％以下に設定されることが望ましい。第１構造物の平軸受側を吊り下げる荷重を検出しながら、又は第１構造物の軸側を吊り下げる荷重を検出しながらそれぞれ平軸受と軸を挿入させるから、所定荷重を平軸受の耐荷重の５０％以下に設定しても作業性を損なうようなことはなく、また、これにより平軸受と軸を耐荷重の範囲内において確実に挿入することができる。なお、この所定荷重は、平軸受の耐荷重の２０％以下に設定されることがさらに望ましい。

例えば、ウォータジェット船のインペラ前軸に取り付けられたインペラ後軸に対してウォータジェット船のガイドベーンチャンバに取り付けられたジャーナル軸受をガイドベーンチャンバと一体に挿入するときに用いられる平軸受と軸の挿入方法であって、インペラ前軸の前部を固定又は仮固定すると共にインペラ前軸の後部を荷重計を介してインペラ後軸が略水平になるように吊下する一方、ガイドベーンチャンバを昇降可能にかつ水平方向に移動可能にジャーナル軸受が略水平になるように吊下し、荷重計の荷重を検出し、荷重が所定荷重を超えないようにガイドベーンチャンバを昇降させながら前方へ移動させてジャーナル軸受をインペラ後軸に挿入する。

近年のウォータジェット船の大型化に伴い、ガイドベーンチャンバ及びステアリングユニットも極めて大型でかつ自重の重いものが使用されるようになった。このため、ウォータジェット船については、本発明の構造物に取り付けられた平軸受と軸の挿入方法を最適に実施することができる。

上記と同様の理由により、所定荷重は、ジャーナル軸受の耐荷重の５０％以下に設定されることが望ましい。また、この所定荷重は、ジャーナル軸受の耐荷重の２０％以下に設定されることがさらに望ましい。

本発明の構造物に取り付けられた平軸受と軸の挿入方法は、第１構造物に取り付けられた軸に対して第２構造物に取り付けられた平軸受を第２構造物と一体に挿入するときに用いられる平軸受と軸の挿入方法であって、第１構造物の反平軸受側を固定又は仮固定すると共に第１構造物の平軸受側を荷重計を介して上記軸が略水平になるように吊下する一方、第２構造物を昇降可能にかつ水平方向に移動可能に上記平軸受が略水平になるように吊下し、荷重計の荷重を検出し、荷重が所定荷重を超えないように第２構造物を昇降させながら軸側へ移動させて平軸受を軸に挿入させる。

又は、第１構造物に取り付けられた平軸受に対して第２構造物に取り付けられた軸を第２構造物と一体に挿入するときに用いられる平軸受と軸の挿入方法であって、第１構造物の反軸側を固定又は仮固定すると共に第１構造物の軸側を荷重計を介して上記平軸受が略水平になるように吊下する一方、第２構造物を昇降可能にかつ水平方向に移動可能に上記軸が略水平になるように吊下し、荷重計の荷重を検出し、荷重が所定荷重を超えないように第２構造物を昇降させながら平軸受側へ移動させて軸を平軸受に挿入させる。

したがって、構造物に取り付けられた平軸受と軸とを、熟練作業者の勘に頼ることなくかつ作業性を損なうことなく平軸受の耐荷重の範囲内において挿入することができ、平軸受等の損傷を確実に防止することができるという優れた効果を奏する。

本発明に係る構造物に取り付けられた平軸受と軸の挿入方法を実施するための最良の形態を、図１及び図２を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明に係る構造物に取り付けられた平軸受と軸の挿入方法の一例として、第１構造物が、インペラ後軸（軸）１１が取り付けられたウォータジェット船のインペラ前軸１０であり、第２構造物が、ジャーナル軸受（平軸受）２１が取り付けられたウォータジェット船のガイドベーンチャンバ２０である場合を示す。

図２に示すように、ウォータジェット船において、インペラ前軸１０に、回転推進翼であるインペラ１２と上述のインペラ後軸１１とがボルト１３により取り付けられる。インペラ前軸１０がインペラ１２を回転させることにより、ウォータジェット船の推進力を発生させる。インペラ１２がウォータジェット船に取り付けられると、図１に示すように、インペラチャンバ２内に収容される。

図２に示すように、ジャーナル軸受２１が、重量構造物であるガイドベーンチャンバ２０に同軸に取り付けられる。ジャーナル軸受２１はその軸受面が樹脂により形成される。ジャーナル軸受２１とインペラ後軸１１との隙間は、約０．５ｍｍと極めて狭い。ガイドベーンチャンバ２０内には、静翼である複数のガイドベーン２２が植設される。ガイドベーンチャンバ２０には、同様に重量構造物であるステアリングユニット２３が取り付けられる。ステアリングユニット２３により、ウォータジェット船を操舵することができる。

ジャーナル軸受２１をインペラ後軸１１に挿入しながら、ガイドベーンチャンバ２０をインペラチャンバ２に取り付ける作業は、次のように行われる。

図１に示すように、インペラ後軸１１とインペラ１２とが取り付けられたインペラ前軸１０の前部１０ａを、船体１にブラケット３等により仮固定する。インペラ前軸１０の後部１０ｂをワイヤ３０により、ロードセル（荷重計）３１及びチェーンブロック３２を介して、インペラ前軸１０が略水平になるように吊り下げる。ワイヤ３０は船体１の点検穴４を通して吊り下げられる。このとき、回転推進翼であるインペラ１２の先端部１２ａがインペラチャンバ２に接触しないように、所定の隙間を設けて吊り下げる。本実施の形態においては、インペラ前軸１０の前部１０ａが第１の構造物の反平軸受側に相当し、インペラ前軸１０の後部１０ｂが第１の構造物の平軸受側に相当する。

一方、ジャーナル軸受２１が取り付けられたガイドベーンチャンバ２０及びステアリングユニット２３をワイヤ３５，３６により、２つのチェーンブロック３７，３８を介して昇降可能にかつ水平方向に移動可能に、ジャーナル軸受２１が略水平になるように吊り下げる。そして、ガイドベーンチャンバ２０及びステアリングユニット２３を前方へ移動させながら、ジャーナル軸受２１をガイドベーンチャンバ２０及びステアリングユニット２３と一体に、インペラ後軸１１に徐々に挿入する。本実施の形態においては、ガイドベーンチャンバ２０の前方への移動が第２の構造物の軸側への移動に相当する。

このとき作業者は、ロードセル３１によってインペラ前軸１０の後部１０ｂにかかる荷重を検出する。ロードセル３１により検出した荷重が所定荷重を超える場合には、ガイドベーンチャンバ２０及びステアリングユニット２３を吊り下げているワイヤ３５，３６の２つのチェーンブロック３７，３８を操作して、ジャーナル軸受２１とインペラ後軸１１との間に過大な力が加わらないように調整する。

この所定荷重はジャーナル軸受２１の耐荷重の５０％以下に設定し、さらには耐荷重の２０％以下に設定することが望ましい。例えば、ジャーナル軸受２１の耐荷重が５ｔｏｎの場合には２．５ｔｏｎ以下、好ましくは１ｔｏｎ以下に設定する。本実施の形態では、ロードセル３１によってインペラ前軸１０の後部１０ｂにかかる荷重を検出しているので、てこの原理により、インペラ後軸１１とジャーナル軸受２１との間にかかる荷重はそれよりもさらに小さい。ジャーナル軸受２１をインペラ後軸１１に挿入した後、ガイドベーンチャンバ２０及びステアリングユニット２３をインペラチャンバ２に固定する。

これにより、ジャーナル軸受２１が取り付けられたガイドベーンチャンバ２０及びステアリングユニット２３と、インペラチャンバ２との取り付けが完了する。インペラ前軸１０の前部１０ａを所定の方法により固定する。

このように、本構造物に取り付けられた平軸受と軸の挿入方法によれば、ワイヤ３０に介装したロードセル３１によって、インペラ前軸１０の後部１０ｂにかかる荷重を検出し、その荷重が所定荷重を超えないように、ガイドベーンチャンバ１１０及びステアリングユニット１１を上げ下げしながら軸側へ移動させて、ジャーナル軸受２１をインペラ後軸１１に挿入するから、熟練作業者の勘に頼ることなく、ジャーナル軸受２１をインペラ後軸１１にジャーナル軸受２１の耐荷重の範囲内において挿入することができる。

これにより、ジャーナル軸受２１、インペラ後軸１１、このインペラ後軸１１とインペラ１２とをインペラ前軸１０に固定しているボルト１３等の損傷を確実に防止することができる。また、ガイドベーンチャンバ２０及びステアリングユニット２３をインペラチャンバ２に一体に取り付けるから、現場における再組み立てもなく、作業性が損なわれることもない。

本実施の形態は、第１構造物が、軸としてのインペラ後軸１１が取り付けられたウォータジェット船のインペラ前軸１０であり、第２構造物が、平軸受としてのジャーナル軸受２１が取り付けられたウォータジェット船のガイドベーンチャンバ２０であったが、これに限定されるものではなく、第１構造物に取り付けられた軸に対して第２構造物に取り付けられた平軸受を挿入す場合の、一般の平軸受と軸との挿入方法として実施することができることは勿論である。

また、この構造物に取り付けられた平軸受と軸の挿入方法は、第１構造物に取り付けられた平軸受に対して第２構造物に取り付けられた軸を挿入するときにも、同様に実施することができる。

本構造物に取り付けられた平軸受と軸の挿入方法は、平軸受と軸とを、熟練作業者の勘に頼ることなくかつ作業性を損なうことなく、平軸受の耐荷重の範囲内において挿入することができ、平軸受等の損傷を確実に防止することができるものである。したがって、上述のウォータジェット船のジャーナル軸受とインペラ後軸との挿入時のみならず、一般の構造物、特に重量構造物に取り付けられた平軸受と軸との挿入方法として、広く一般に利用することができる。

本発明の構造物に取り付けられた平軸受と軸の挿入方法を示す側面図である。 図１のジャーナル軸受とインペラ後軸を示す側面図である。 従来の構造物に取り付けられた平軸受と軸の挿入方法を示す側面図である。

符号の説明

１ 船体
２ インペラチャンバ
３ ブラケット
４ 点検穴
１０ インペラ前軸
１０ａ 前部
１０ｂ 後部
１１ インペラ後軸
１２ インペラ
１２ａ 先端部
１３ ボルト
２０ ガイドベーンチャンバ
２１ ジャーナル軸受
２２ ガイドベーン
２３ ステアリングユニット
３０ ワイヤ
３１ ロードセル
３２ チェーンブロック
３５，３６ ワイヤ
３７，３８ チェーンブロック
１００ 船体
１０１ インペラチャンバ
１０５ インペラ前軸
１０５ａ 前部
１０５ｂ 後部
１０６ インペラ後軸
１０７ インペラ
１０７ａ 先端部
１１０ ガイドベーンチャンバ
１１１ ジャーナル軸受
１１２ ステアリングユニット
１２１，１２２ チェーンブロック

Claims (5)

1. 第１構造物（１０）に取り付けられた軸（１１）に対して第２構造物（２０）に取り付けられた平軸受（２１）を前記第２構造物と一体に挿入するときに用いられる平軸受と軸の挿入方法であって、前記第１構造物の反平軸受側（１０ａ）を固定又は仮固定すると共に前記第１構造物の平軸受側（１０ｂ）を荷重計（３１）を介して前記軸が略水平になるように吊下する一方、前記第２構造物を昇降可能にかつ水平方向に移動可能に前記平軸受が略水平になるように吊下し、前記荷重計の荷重を検出し、前記荷重が所定荷重を超えないように前記第２構造物を昇降させながら前記軸側へ移動させて前記平軸受を前記軸に挿入することを特徴とする構造物に取り付けられた平軸受と軸の挿入方法。
2. 第１構造物に取り付けられた平軸受に対して第２構造物に取り付けられた軸を前記第２構造物と一体に挿入するときに用いられる平軸受と軸の挿入方法であって、前記第１構造物の反軸側を固定又は仮固定すると共に前記第１構造物の軸側を荷重計を介して前記平軸受が略水平になるように吊下する一方、前記第２構造物を昇降可能にかつ水平方向に移動可能に前記軸が略水平になるように吊下し、前記荷重計の荷重を検出し、前記荷重が所定荷重を超えないように前記第２構造物を昇降させながら前記平軸受側へ移動させて前記軸を前記平軸受に挿入することを特徴とする構造物に取り付けられた平軸受と軸の挿入方法。
3. 前記所定荷重は、前記平軸受の耐荷重の５０％以下に設定されることを特徴とする請求項１又は２に記載の構造物に取り付けられた平軸受と軸の挿入方法。
4. ウォータジェット船のインペラ前軸（１０）に取り付けられたインペラ後軸（１１）に対して前記ウォータジェット船のガイドベーンチャンバ（２０）に取り付けられたジャーナル軸受（２１）を前記ガイドベーンチャンバと一体に挿入するときに用いられる平軸受と軸の挿入方法であって、前記インペラ前軸の前部（１０ａ）を固定又は仮固定すると共に前記インペラ前軸の後部（１０ｂ）を荷重計（３１）を介して前記インペラ後軸が略水平になるように吊下する一方、前記ガイドベーンチャンバを昇降可能にかつ水平方向に移動可能に前記ジャーナル軸受が略水平になるように吊下し、前記荷重計の荷重を検出し、前記荷重が所定荷重を超えないように前記ガイドベーンチャンバを昇降させながら前方へ移動させて前記ジャーナル軸受を前記インペラ後軸に挿入することを特徴とする構造物に取り付けられた平軸受と軸の挿入方法。
5. 前記所定荷重は、前記ジャーナル軸受の耐荷重の５０％以下に設定されることを特徴とする請求項４に記載の構造物に取り付けられた平軸受と軸の挿入方法。
   

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