JP2019157787A - 横軸ポンプ - Google Patents
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Abstract
Description
することを目的の1つとする。
、前記第2軸受ケーシング部材は、回転対称な形状である。
部32bを有する。第2軸受ケーシング部材32は、内側に水中軸受40が挿入されることによって水中軸受40を支持する。水中軸受40は、一端40bが第2軸受ケーシング部材32の突出部32bと接触することにより、第2軸受ケーシング部材32内で位置決めされる。なお、水中軸受40の他端40aには、水中軸受40を把持するための取っ手が設けられてもよいし、取っ手を取り付けるためのネジ孔などの取付部が設けられてもよい。上記したように、実施形態の水中軸受40は、外周面に軸受シェル42を有するため、第2軸受ケーシング部材32内に水中軸受40を挿入するとき、及び第2軸受ケーシング部材32から水中軸受40を外すときに、水中軸受40が変形することを抑制できる。
図5は、変形例1による水中軸受を模式的に示す図である。変形例1の水中軸受40は、軸方向に沿った分割面を有する2つ割りの部材43,44から構成される。つまり、部材43,44のそれぞれは、すべり面の180°の領域(第1領域、第2領域)を画定する。なお、2つ割りの部材43,44で構成した水中軸受40についても、軸受シェル42を設けてもよく、軸受シェル42によって剛性を容易に確保することができる。また、水中軸受40は、3つ以上の割り部材によって構成されてもよい。
図6は、変形例2による水中軸受周辺を軸方向から示す図である。変形例2による軸受ケーシング30は、第2軸受ケーシング部材32の鉛直方向の位置を調節可能な位置調節機構36を更に備えている。位置調節機構36によって水中軸受40の位置を調節することができ、水中軸受40のすべり面の摩耗の程度に応じて主軸11が傾斜することを抑制できる。位置調節機構36としては、公知の種々の機構を採用することができ、一例として、アジャスタボルト、又はアジャスタシムなどを使用することができる。また、位置調節機構36は、第2軸受ケーシング部材32の鉛直方向に位置を直接に調節してもよいし、第1軸受ケーシング部材31の鉛直方向の位置を調節することによって第2軸受ケーシング部材32の鉛直方向の位置を調節してもよい。
図7は、変形例3による主軸の先端部の拡大側断面図である。変形例3による軸受ケーシング30は、主軸11を持ち上げて支持する軸支持機構37を有し、その他の構成は実施形態の軸受ケーシング30と同一である。軸支持機構37は、第1軸受ケーシング部材31に設けられており、メンテナンスの際に、主軸11を持ち上げて支持することができる。軸支持機構37としては、公知の種々の機構を採用することができ、一例として、アジャスタボルト、又はスペーサなどを使用することができる。こうした軸支持機構37によって主軸11を持ち上げて支持することにより、第2軸受ケーシング部材32の回転作業や、水中軸受40の交換作業を容易に行うことができる。
図8は、変形例4による主軸の先端部の拡大側断面図である。変形例4による水中軸受け40は、軸方向に離隔した第1軸受46、第2軸受47、及び第3軸受48を有する。このように水中軸受40が軸方向に離隔した複数の軸受によって構成されることにより、水中軸受40と主軸11とのすべり接触する領域を増加することなく、水中軸受40全体の長さを大きくすることができ、主軸11の回転を安定させることができる。水中軸受40は、第1軸受46の軸方向長さL1と、第2軸受47の軸方向長さL2と、第3軸受48の軸方向長さL3と、の和(L1+L2+L3)の、径D0に対する割合が、1.5以下であることが好ましい。また、図8に示す例では、第1軸受46、第2軸受47、及び3軸受48のそれぞれは、第2軸受ケーシング部材32における部材33,34,35に別々に支持されるものとした。部材33,34,35は、第1軸受ケーシング部材31に対して、互いに独立して回転可能に構成されてもよい。ただし、第1軸受46、第2軸受47、第3軸受48は、一体の第2軸受ケーシング部材32に支持されるものとしてもよい。なお、図8では、水中軸受40は、軸方向に3つに離間して構成されるものとしたが、2つ、又は4つ以上に離間して構成されてもよい。
、第1軸受46の内径D1が最も大きい(D3<D2<D1)。言い換えれば、主軸11の端部に近い領域を支持する軸受ほど、内径が小さくなっている。これにより、図9に示す例と同様に、主軸11が傾くのを抑制することができ、水中軸受40の摩耗を低減することができる。
図11は、変形例5による水中軸受40を示す図である。変形例5による水中軸受40の外周面は、軸方向に傾斜したテーパ形状となっている。なお、水中軸受40のすべり面(内周面)については径が略一定である。また、図11に示す例では、軸受本体41については内径および外径が略一定であり、軸受シェル42の外周面がテーパ形状となっている。ただし、軸受本体41の外周面が軸方向に傾斜したテーパ形状とされてもよい。また、図11では示していないが、第2軸受ケーシング部材32の内周面は、水中軸受40の外周面に対応したテーパ形状とされる。こうした構成により、水中軸受40を第2軸受ケーシング部材32内に挿入したときの隙間を小さくすることができ、横軸斜流ポンプ10の運転時の振動を低減することができる。
上記した実施形態では、第2軸受ケーシング部材32は略円筒状であるものとした。しかし、第2軸受ケーシング部材32は、第1軸受ケーシング部材31に対して複数の回転位置で固定可能であればよく、円筒状以外の形状であってもよい。ただし、第2軸受ケーシング部材32が回転することを考慮すると、第2軸受ケーシング部材32は、軸方向から見て多角形形状であるなど、回転対称の形状であることが好ましいと考えられる。
11…主軸(回転軸)
11a…スリーブ
17…インペラ(羽根車)
30…軸受ケーシング
31…第1軸受ケーシング部材
31a…係合部
32…第2軸受ケーシング部材
32a…凹部
40…水中軸受
41…軸受本体
42…軸受シェル
46…第1軸受
47…第2軸受
48…第3軸受
Claims (14)
- 水平方向に延びる回転軸と、
前記回転軸に固定された羽根車と、
前記羽根車が収容されるポンプケーシングと、
前記回転軸に対してすべり接触する水中軸受と、
前記ポンプケーシング内で前記水中軸受を支持する軸受ケーシングと、
を備え、
前記軸受ケーシングは、前記ポンプケーシングに固定される第1軸受ケーシング部材、及び前記水中軸受と接触する第2軸受ケーシング部材を有し、前記第1軸受ケーシング部材は、前記第2軸受ケーシング部材を第1回転位置と当該第1回転位置とは異なる第2回転位置とで固定可能である、
横軸ポンプ。 - 前記水中軸受は、周方向における第1領域のすべり面を画定する第1軸受部材と、周方向における前記第1領域とは異なる第2領域のすべり面を画定する第2軸受部材と、を有する、請求項1に記載の横軸ポンプ。
- 前記第2軸受ケーシング部材の鉛直方向の位置を調節可能な位置調節機構を更に備える、請求項1又は2に記載の横軸ポンプ。
- 前記軸受ケーシングは、前記回転軸を持ち上げて支持する軸支持機構を更に備える、請求項1から3の何れか1項に記載の横軸ポンプ。
- 前記水中軸受は、前記回転軸の軸方向に離隔した第1軸受、及び第2軸受を備えている、請求項1から4の何れか1項に記載の横軸ポンプ。
- 前記第1軸受は、前記回転軸の第1部位にすべり接触し、
前記第2軸受は、前記回転軸の前記第1部位よりも端部に近い第2部位にすべり接触し、
前記第2軸受の内径は、前記第1軸受の内径よりも小さい、請求項5に記載の横軸ポンプ。 - 前記第1軸受は、前記回転軸の第1部位にすべり接触し、
前記第2軸受は、前記回転軸の前記第1部位よりも端部に近い第2部位にすべり接触し、
前記第2軸受は、前記第1軸受よりも高い位置に固定される、請求項5に記載の横軸ポンプ。 - 前記水中軸受は、前記回転軸とすべり接触する軸受本体と、前記軸受本体の外周面を覆う軸受シェルと、を有する、請求項1から7の何れか1項に記載の横軸ポンプ。
- 前記水中軸受の外周面は、軸方向に沿って傾斜したテーパ形状である、請求項1から8の何れか1項に記載の横軸ポンプ。
- 前記水中軸受のすべり面は、直径に対する軸方向長さの割合が、1.5以下である、請求項1から10の何れか1項に記載の横軸ポンプ。
- 前記第2軸受ケーシング部材は、回転対称な形状である、請求項1から10の何れか1項に記載の横軸ポンプ。
- 前記第2軸受ケーシング部材の外周面には、周方向に離間して複数の凹部が設けられており、
前記第1軸受ケーシングは、前記複数の凹部のうち少なくとも1つの凹部と係合可能な係合部により前記第2軸受ケーシングを固定する、請求項1から11の何れか1項に記載の横軸ポンプ。 - 前記水中軸受が樹脂材料から形成されている、請求項1から12の何れか1項に記載の横軸ポンプ。
- 水平方向に延びる回転軸、前記回転軸に固定された羽根車、前記羽根車が収容されるポンプケーシング、及び、前記ポンプケーシング内に設けられて前記回転軸に対してすべり接触する水中軸受、を備える横軸ポンプのメンテナンス方法であって、
前記水中軸受を回転させることにより、前記回転軸とすべり接触するすべり面の領域を変更することを特徴とする、横軸ポンプのメンテナンス方法。
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