JP2017104820A - 洗浄装置及び洗浄方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 油溜の内面、特に底面に溜まった汚れを洗い流す洗浄装置を提供する。【解決手段】 洗浄装置５０は、潤滑油を使用する軸受装置が備える油溜を洗浄するための洗浄装置５０であって、流体を排出するポンプ５１と、一端が油溜３４に挿入され、他端がポンプ５０に接続される管５２とを備え、ポンプ５１から管５２を通して油溜に新しい潤滑油を供給することで、油溜３４の内部を洗浄する構成を有する。【選択図】 図２

Description

本発明は、潤滑油を使用する軸受装置内で潤滑油を溜める油溜を洗浄するための洗浄装置、及びそれを用いた洗浄方法に関するものである。

回転機械システムの一例としてのポンプシステムは、回転機械としてのポンプと、ポンプを駆動する駆動モータと、ポンプの駆動軸を回転可能に支持する軸受装置とを備えている。また、フライホイール、流体変速機（流体継手、トルクコンバータ等）、増減速機、クラッチ等の回転機械システムにも、駆動軸を回転可能に支持する軸受装置が用いられる。これらの軸受装置では、駆動軸との間の摩擦を低減するために潤滑油が用いられる（特許文献１）。

軸受装置の運転に伴って、軸受と軸との摩擦により摩耗粉が発生したり、また、ポンプで運搬する流体に含まれている砂などの異物が油溜めに混入したりする。さらに、潤滑油の経年劣化により酸化生成物が発生することもある。したがって、油溜の潤滑油は定期的に更油（交換）される。

特開２０１５−１１７７１１号公報

しかし、更油の際に、古い潤滑油を排出した後に新しい潤滑油を入れるだけだと、摩耗粉や砂などの異物が油溜の底面等に留まり、油溜から抜けきらない場合があった。このように滞留した汚れは、新しい潤滑油を入れて運転を行うと、潤滑油中に舞い上がってくるため、せっかく更油してもその効果が十分に得られないことがあった。この場合、少量の潤滑油を入れてフラッシングのための運転を実施して潤滑油を再度排出させるということを行うが、それでも、汚れが溜まりやすい部分では、異物がいつまでも残る場合があった。特に、排油口が狭く、潤滑油の流出速度が遅いような場合は、フラッシングしても再度重い摩耗粉は排出されずに底部に溜まってしまう場合があった。

本発明は、油溜の内面、特に底面や隅の部分に溜まった汚れを洗い流す洗浄装置及び洗浄方法を提供することを目的とする。

本発明の洗浄装置は、潤滑油を使用する軸受装置が備える油溜を洗浄するための洗浄装置であって、流体を排出するポンプと、一端が前記油溜に挿入され、他端が前記ポンプに接続される管とを備え、前記ポンプから前記管を通して前記油溜に前記流体を供給することで、前記油溜の内部を洗浄する構成を有する。前記管の一端に、シャワーヘッドを備えてもよい。また、ジェット流を噴射できるような高圧ポンプと噴射口のシステムにすれば、狙った位置へのより高い洗浄効果が期待できる。さらに、ジェット流を脈動させてもよい。

このように洗浄装置によって油溜に流体を供給することにより、油溜の内面、特に底面や隅に溜まった汚れを洗い流すことができる。また、管の一端にシャワーヘッドを備えることにより、広い範囲を一度に洗浄することができ、洗浄時間の短縮を図ることができる。また、シャワーヘッドからジェット流を噴射することで、汚れが堆積しやすい場所を狙ってより高い洗浄効果を期待できる。

前記管は、前記流体を供給したときに撓まない程度の剛性を有してもよい。このように剛性を有する管を用いることで、流体が排出される管の一端を所望の方向に向けることができる。

前記流体は新しい潤滑油であってもよいし、洗浄剤であってもよい。新しい潤滑油を用いた場合には、油溜の洗浄に続いて、速やかに新しい潤滑油を入れることができる。洗浄剤を用いた場合には、頑固な汚れも洗い流すことができる。より粘性の低い流体を用いることで、排出速度を高め、汚れが底部に再度溜まることが避けられる。

本発明の洗浄方法は、上記洗浄装置を用いて、軸受装置の油溜を洗浄する方法であって、前記油溜内の潤滑油を排出するステップと、前記油溜に管を挿入するステップと、前記油溜の排出口を開けた状態で、前記管に流体を供給し、前記油溜の内面に溜まっている汚れを洗浄するステップとを備える。

このように潤滑油を入れ換えるために潤滑油を排出した段階で、流体を使って油溜の内部を洗浄することにより、新しい潤滑油を入れたときに、油溜の内面についた汚れによって、新しく入れた潤滑油が汚れることがなくなる。

前記排出口から排出される流体を検査するステップを備えてもよい。このように洗浄中に排出口から排出される流体を検査することにより、油溜内部の汚れがどの程度落ちたかを把握することができる。

本発明によれば、油溜の内面、特に底面や隅に溜まった汚れを洗い流すことができる。

本発明の実施の形態の洗浄装置及び洗浄方法が適用される回転機械システムの概略構成を示す断面図 本発明の第１の実施の形態の洗浄装置の概略構成を示す断面図 本発明の第２の実施の形態の洗浄装置の概略構成を示す断面図

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、本発明を実施する場合の一例を示すものであって、本発明を以下に説明する具体的構成に限定するものではない。本発明の実施にあたっては、実施の形態に応じた具体的構成が適宜採用されてよい。

図１は、本発明の実施の形態の洗浄装置によって洗浄される回転機械システムの概略構成を示す断面図である。図１に示すように、回転機械システム１００は、回転機械としてのポンプ１０と、駆動軸２０と、駆動軸２０を回転可能に支持する軸受装置３０とを備えている。回転機械システム１００はさらに、ポンプ１０を駆動する図示しない駆動源（モータ、エンジン等）を備えている。

駆動軸２０は、その一端がポンプ１０内に位置し、ポンプ１０から軸線ＡＬ方向（水平方向）に延びて軸受装置３０を貫通し、他端は駆動モータに接続されている。駆動軸２０の一端側には、駆動軸２０の周囲にポンプ１０の羽根車１１が固定されている。

軸受装置３０は、軸受ケーシング３１と軸受３２，３３とを備えている。軸受装置３０は、軸受３２，３３によって駆動軸２０を片持ち支承する。軸受３２，３３は、潤滑油を使用する玉軸受である。軸受３２と軸受３３との間には、軸受ケーシング３１によって油溜３４が形成されている。本実施の形態では、油溜３４におけるオイルレベルＯＬは、軸受３２，３３を構成する玉が最も下方に位置する際の当該玉の中心付近に維持される。

軸受ケーシング３１は、駆動源側において、軸受３３の位置で終端している。これにより、軸受３３の外側（軸受３２とは反対の側）は、軸受ケーシング３１から露出している。この軸受３３の露出部分は、軸受カバー３５によって覆われている。駆動軸２０は、軸受カバー３５を貫通して軸受カバー３５の外部にまで延びている。

油溜３４を構成する軸受ケーシング３１の上部には、油溜３４を外部に開放する給油口３６が形成されている。その給油口３６には、取り外し可能なねじ込み式のキャップ３７が設けられている。このキャップ３７を取り外すことで給油口３６を通じて軸受ケーシング３１の外部から油溜３４に管等を挿入し、油溜３４に潤滑油を供給したり、油溜３４内の潤滑油を吸い取ったりすることができる。

軸受ケーシング３１の油溜３４下方の部分には排油口３８（図２、図３参照）及びそれを塞ぐ栓ないし排油口３８を覆うキャップ（不図示）が設けられる。劣化した潤滑油を交換すべく油溜３４から潤滑油を排出する際には、排油口３８を開放することで、重力によって油溜３４内の潤滑油を油溜３４外に流し出し、排油口３８を閉めた後に給油口３６から新たな潤滑油を油溜３４内に供給する。

以下、軸受装置３０のメンテナンスにおいて、油溜３４の潤滑油を更油する際に用いられる洗浄装置について説明する。以下の実施の形態の洗浄装置は、いずれも持ち運びが可能であり軸受装置３０のメンテナンスの際に上記の回転機械システム１００に対して用いられる。軸受装置３０の構成は従来通りの構成であってよく、即ち、以下の実施の形態の洗浄装置は、既存の軸受装置３０の構成を変更することなく、既存の軸受装置３０に対して使用することができる。

（第１の実施の形態）
図２は、本発明の第１の実施の形態の洗浄装置５０の構成を示す概略図である。洗浄装置５０は、携帯可能な小型のポンプ５１と、ポンプ５１に接続された管５２とを有する。管５２は、一端５３の側から油溜３４の内部に挿入されると共に、他端がポンプ５１に接続されている。ポンプ５１は、所定流量で新しい潤滑油を連続的に送り出すポンプである。管５１は、潤滑油を送り出す際に撓まない程度の剛性を有している。

更油を行う作業者は、排油口３８を開け、油溜３４から潤滑油を抜いた後、油溜３４の供給口３６から洗浄装置５０の管５２を挿入し、小型ポンプ５１を作動させて、油溜３４に新しい潤滑油を流し込む。作業者は、一端５３から流出する潤滑油が油溜３４の底面や内面に勢い良く当たるように、管５２を保持、操作する。これにより、潤滑油の排出時に底面に滞留した汚れを洗い流すことができる。

排出口３８の下流には、油溜３４から出てくる潤滑油を一時的に蓄える容器５４を用意しておく。作業者は、容器５４に蓄えられた潤滑油に含まれる汚れの量を見て、油溜３４の内部がどの程度きれいになったかを把握することができる。作業者は、油溜３４の内部が十分にきれいになったと判断したら、排出口３８を閉じて、新しい潤滑油を油溜３４に入れる。

以上説明したとおり、潤滑油を更油する際に、油溜３４からいったん潤滑油を排出した後、本実施の形態の洗浄装置５０によって油溜３４の内面に勢い良く潤滑油を当てることにより、排出時に残ってしまった異物等の汚れを洗い流すことができる。これにより、更油後の新しい潤滑油に、更油前からある異物等が入ってしまう不都合を回避できる。

なお、上記の実施の形態では、ポンプ５１から潤滑油を送り出し、潤滑油によって油溜３４の内部を洗浄する例を挙げて説明したが、潤滑油に代えて、洗浄剤を流し込んでもよい。洗浄剤は潤滑油と任意の割合で混合できるものが望ましい。洗浄剤を用いることにより、油溜３４の内面に付着した頑固な汚れも洗浄することができる。なお、この場合には、洗浄剤によって洗浄を行った後、新しい潤滑油を入れる前に、潤滑油によって洗浄剤を洗い流すことが望ましい。

（第２の実施の形態）
図３は、本発明の第２の実施の形態の洗浄装置５０の構成を示す概略図である。第２の実施の形態の洗浄装置５０の基本的な構成は、第１の実施の形態の洗浄装置５０と同じである。第２の実施の形態の洗浄装置は、管５２の一端にシャワーヘッド５５を備えている。シャワーヘッド５５は、潤滑油を噴出する多数の孔を有する出射面を有しており、広範囲に潤滑油を噴射する機能を有している。出射面を底面等に対向するように向けることにより、底面等の洗浄を行える。この構成により、第１の実施の形態に比べて、広い範囲を一度に洗浄することができ、洗浄時間の短縮を図ることができる。

以上、本発明の洗浄装置及び洗浄方法について実施の形態を挙げて詳細に説明したが、本発明の洗浄装置及び洗浄方法は上記した実施の形態に限定されるものではない。上記した実施の形態では、作業者が容器５４に蓄えた潤滑油を見て、油溜３４の内部がどの程度きれいになったかを判断する例を挙げたが、容器５４に蓄えられた潤滑油中の汚れを検知するセンサを備え、その検知結果に応じてポンプ５１を制御する構成とすることも可能である。

また、ポンプ５１として、ジェット流を噴射できるような高圧ポンプを用い、管５２の一端５３あるいはシャワーヘッド５５にジェット流噴射が可能な噴射口を採用すれば、狙った位置へのより高い洗浄効果が期待できる。さらに、このような高圧ポンプの水圧を脈動させることで、流体を供給する際の水圧を脈動させ、ジェット流を脈動させてもよい。

また、上記の実施の形態では、洗浄用に管５２の一端５３あるいはシャワーヘッド５５から供給する流体として、潤滑油を用いたが、洗浄用の流体はこれに限られない。例えば、洗浄用の流体として、より粘性の低い流体を用いることで、排出速度を高め、汚れが底部に再度溜まることが避けられる。

本発明は、油溜の内面、特に底面に溜まった汚れを洗い流すことができるという効果を有し、潤滑油を使用する軸受装置の油溜を洗浄する装置として有用である。

１００ 回転機械システム
１０ ポンプ
２０ 駆動軸
３０ 軸受装置
３１ 軸受ケーシング
３２ 軸受
３３ 軸受
３４ 油溜
３５ 軸受カバー
３６ 給油口
３７ キャップ
３８ 排油口
５０ 洗浄装置
５１ ポンプ
５２ 管
５３ 管の一端
５４ 容器
５５ シャワーヘッド

Claims (9)

1. 潤滑油を使用する軸受装置が備える油溜を洗浄するための洗浄装置であって、
   流体を排出するポンプと、
   一端が前記油溜に挿入され、他端が前記ポンプに接続される管と、
   を備え、
   前記ポンプから前記管を通して前記油溜に前記流体を供給することで、前記油溜の内部を洗浄する洗浄装置。
2. 前記管の一端に、シャワーヘッドを備える請求項１に記載の洗浄装置。
3. 前記ポンプから高圧で前記流体を排出し、前記シャワーヘッドはジェット流を供給する請求項２に記載の洗浄装置。
4. 前記管は、前記流体を供給したときに撓まない程度の剛性を有する請求項１乃至３のいずれかに記載の洗浄装置。
5. 前記流体は新しい潤滑油である請求項１乃至４のいずれかに記載の洗浄装置。
6. 前記流体は洗浄剤である請求項１乃至４のいずれかに記載の洗浄装置。
7. 請求項１乃至６のいずれかに記載の洗浄装置を用いて、軸受装置の油溜を洗浄する方法であって、
   前記油溜内の潤滑油を排出するステップと、
   前記油溜に管を挿入するステップと、
   前記油溜の排出口を開けた状態で、前記管に流体を供給し、前記油溜の内面に溜まっている汚れを洗浄するステップと、
   を備える洗浄方法。
8. 前記排出口から排出される流体を検査するステップを備える請求項７に記載の洗浄方法。
9. 前記汚れを洗浄するステップでは、前記流体を供給する際の水圧を脈動させる請求項７または８に記載の洗浄方法。

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