JP2020165344A - pump - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液体を送るポンプに関する。 The present invention relates to a pump that feeds a liquid.
吸引した液体を羽根車の回転軸に対してラジアル方向に流動させて吐出する遠心ポンプが知られている。遠心ポンプは、ケーシングに収容された羽根車が電動機に連結した回転軸に接続されている。遠心ポンプは、羽根車が回転軸を介して電動機等の駆動機により回転された場合に、羽根車の回転により液体が回転流を形成し、回転流の遠心力によってケーシングの吸込口から羽根車の内部へ液体を吸引し、羽根車の内部に吸引した液体をケーシングの吐出口から吐出する。このようなポンプは、軸受で回転軸(ロータ)が筐体(ステータ)に対して回転可能に支持されている。 A centrifugal pump is known in which the sucked liquid is made to flow in the radial direction with respect to the rotation shaft of the impeller and discharged. The centrifugal pump is connected to a rotating shaft in which an impeller housed in a casing is connected to an electric motor. In the centrifugal pump, when the impeller is rotated by a drive such as an electric motor via a rotating shaft, the liquid forms a rotating flow due to the rotation of the impeller, and the centrifugal force of the rotating flow causes the impeller from the suction port of the casing. The liquid is sucked into the inside of the impeller, and the liquid sucked into the impeller is discharged from the discharge port of the casing. In such a pump, a rotating shaft (rotor) is rotatably supported by a bearing with respect to a housing (stator).
軸受としては、自己潤滑型すべり軸受がある。引用文献1には、軸と、上記軸を支持する軸受メタルと、上記軸に懸架され、上記軸の回転に連れ回ることで上記軸の下方にある油を掻き上げるオイルリングと、上記オイルリングの外面を含む漸減空間とを備える自己潤滑型軸受が記載されている。 As a bearing, there is a self-lubricating type slide bearing. References 1 include a shaft, a bearing metal that supports the shaft, an oil ring that is suspended from the shaft and scoops up oil below the shaft by rotating with the rotation of the shaft, and an oil ring. A self-lubricating bearing with a tapering space including the outer surface of the bearing is described.
自己潤滑型軸受は、オイルリングをロータと共に回転させて、オイルリングが接している潤滑油貯留部の潤滑油を軸受に供給する。このため、強制的に潤滑油を供給する軸受よりも形成される油膜が薄い。そのため、軸受とロータとの隙間が狭くなり、ロータの位置ずれにより軸受への片当たりが生じると、軸受を損傷させる恐れが生じる。そのため、位置ずれが生じた場合は、ずれを検出して運転条件の調整や、ポンプの停止を行う必要がある。しかしながら、運転条件の種々の影響で検出に誤差が生じ、適切な位置で運転している状態を位置ずれと検出すると、不要な停止や運転条件の抑制が生じてしまう。そのため、軸受に対するロータの位置を正確に検出することが求められている。 In the self-lubricating type bearing, the oil ring is rotated together with the rotor to supply the lubricating oil of the lubricating oil storage portion in contact with the oil ring to the bearing. Therefore, the oil film formed is thinner than the bearing that forcibly supplies the lubricating oil. Therefore, if the gap between the bearing and the rotor becomes narrow and one-sided contact with the bearing occurs due to the misalignment of the rotor, the bearing may be damaged. Therefore, when a misalignment occurs, it is necessary to detect the misalignment, adjust the operating conditions, and stop the pump. However, an error occurs in the detection due to various influences of the operating conditions, and if the state of operating at an appropriate position is detected as a misalignment, unnecessary stoppage and suppression of the operating conditions occur. Therefore, it is required to accurately detect the position of the rotor with respect to the bearing.
本発明は、上述した課題を解決するものであり、高い精度で軸受に対するロータの位置を検出することができるポンプを提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a pump capable of detecting the position of a rotor with respect to a bearing with high accuracy.
上述した課題を解決するための本発明は、ポンプであって、車室と、前記車室の内部に配置され、羽根車が固定されたロータと、を含むポンプ本体と、前記ポンプ本体のロータを回転可能に支持する軸受装置と、を有し、前記軸受装置は、潤滑油が貯留された貯留部と、前記ロータに掛けられ、一部が貯留部と接するオイルリングと、前記貯留部が設けられ、前記オイルリングを内蔵し、前記ロータとの間に油膜を形成する支持面が形成される軸受箱と、前記軸受箱の前記ロータ周りの2か所以上の位置で前記軸受箱の検出する温度検出部と、前記軸受箱に対する前記ロータの位置を検出する位置検出部と、前記温度検出部の検出結果に基づいて、前記位置検出部で検出した位置情報を補正し、前記ロータの位置を算出する制御装置と、を含むことを特徴とする。 The present invention for solving the above-mentioned problems is a pump, the pump main body including the passenger compartment, a rotor arranged inside the passenger compartment and to which an impeller is fixed, and a rotor of the pump main body. The bearing device has a bearing device that rotatably supports the bearing device, and the bearing device includes a storage portion in which lubricating oil is stored, an oil ring that is hung on the rotor and is partially in contact with the storage portion, and the storage portion. A bearing box provided with a built-in oil ring and a support surface forming an oil film between the bearing box and the rotor, and detection of the bearing box at two or more positions around the rotor of the bearing box. Based on the detection results of the temperature detection unit, the position detection unit that detects the position of the rotor with respect to the bearing box, and the detection result of the temperature detection unit, the position information detected by the position detection unit is corrected to correct the position of the rotor. It is characterized by including a control device for calculating.
前記温度検出部は、前記軸受箱の前記オイルリングよりも前記ポンプ本体側に配置されることが好ましい。 It is preferable that the temperature detection unit is arranged closer to the pump body than the oil ring of the bearing box.
また、前記制御装置は、前記ロータの位置として軸心位置を算出し、前記軸心位置が警戒領域に入っていると判定して場合、警告情報を出力し、前記軸心位置が前記警戒領域よりもずれが大きい領域である危険領域に入っていると判定した場合、前記ポンプ本体を停止させることが好ましい。 Further, the control device calculates the axial center position as the position of the rotor, and when it is determined that the axial center position is in the warning area, outputs warning information, and the axial center position is the warning area. When it is determined that the pump body is in the danger region, which is a region having a larger deviation than the above, it is preferable to stop the pump body.
また、前記位置検出部は、前記軸受箱に挿入され、前記軸受箱よりも線膨張係数が小さい材料で軸受箱に固定されることが好ましい。 Further, it is preferable that the position detection unit is inserted into the bearing box and fixed to the bearing box with a material having a coefficient of linear expansion smaller than that of the bearing box.
また、前記位置検出部は、前記ロータの回転方向において、対向する2か所を含む3か所以上で前記ロータの位置を検出することが好ましい。 Further, it is preferable that the position detecting unit detects the position of the rotor at three or more places including two facing places in the rotation direction of the rotor.
本発明によれば、ロータの位置を高い精度で検出することができる。 According to the present invention, the position of the rotor can be detected with high accuracy.
以下、この発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施形態に記載した内容により限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、あるいは実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態で開示した構成要素は本発明の要旨を逸脱しない範囲内で適宜組み合わせることが可能である。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the contents described in the following embodiments. In addition, the components in the following embodiments include those that can be easily assumed by those skilled in the art, or those that are substantially the same, that is, those having a so-called equal range. Further, the constituent elements disclosed in the following embodiments can be appropriately combined without departing from the gist of the present invention.
本実施形態に係るポンプ10について図面を参照して説明する。図1は、本発明の本実施形態に係るポンプ10の正面図である。図2は、本発明の本実施形態に係るポンプ10の側面図である。図3は、図2のA−A線断面図である。ポンプ10は、2つの管路に接続されており、接続されている一方管路から他方の管路に水を送る。本実施形態では、ポンプ10が移送する流体を水として想定しているが、これに限定されない。ポンプ10が移送する流体は、液体であればよい。例えば、ポンプ10が移送する流体を油とした場合においても、本発明は適用可能である。
The
ポンプ10は、ポンプ本体11と、第1軸受装置50と、第2軸受装置60と、を有する。ポンプ本体11は、ケーシング(車室)12と、吸込室28と、吐出室30と、主軸32と、羽根車34とを有する。本実施形態におけるポンプ10は、横軸の両吸込渦巻きポンプであるが、これに限定されない。ポンプ10は、遠心ポンプであればよく、例えば、多段ポンプ及びタービンポンプでもよい。
The
ケーシング12は、下部ケーシング14と、上部ケーシング16と、を有する。ケーシング12は、後述する主軸32及び羽根車34を収容する容器である。ケーシング12は、下部ケーシング14と上部ケーシング16とに分割可能に構成される。ケーシング12は、水の流路である吸込室28及び吐出室30が内部に形成されている。吸込室28及び吐出室30については後述する。
The
下部ケーシング14は、図2に示すように、吸込口18と、吐出口20と、が形成される。吸込口18は、下部ケーシング14に形成された開口である。吸込口18は、吸込室28と連通して形成される。吸込口18は、外周にフランジ部19が形成される。フランジ部19は、液体の供給元である図示しない配管に接続される。吐出口20は、下部ケーシング14に形成された開口である。吐出口20は、吐出室30と連通して形成される。吐出口20は、外周にフランジ部21が形成される。フランジ部21は、液体の供給先である図示しない配管に接続される。
As shown in FIG. 2, the
上部ケーシング16は、図3に示すように、吸込室28の最上部及び吐出室30の最上部にエア抜きノズル22、24、26が形成される。エア抜きノズル22、24、26は、ケーシング12の内部に水を張る場合に、ケーシング12内部の空気を逃がすノズルである。上部ケーシング16は、下部ケーシング14に例えば、ボルト及びナットを用いて固定される。
As shown in FIG. 3, the
吸込室28は、ケーシング12の内部に渦巻き形状に形成される水の流路である。吸込室28は、吸込口18と連通して形成される。吸込室28は、後述する羽根車34を介して吐出室30と連通している。
The
吐出室30は、ケーシング12の内部に渦巻き形状に形成される水の流路である。吐出室30は、吐出口20と連通して形成される。吐出室30は、羽根車34を介して吸込室28と連通している。
The
主軸32は、羽根車34の回転軸である。主軸32は、図3に示すように、ケーシング12を貫通した状態で配置される。主軸32は、後述する第1軸受装置50及び第2軸受装置60によって回転可能に支持される。主軸32の電動機側40の端部は、図3に示すように、軸継手42によって電動機主軸44と接続される。ここで、電動機主軸44は、電動機46の回転軸である。
The
羽根車34は、両吸込型の遠心羽根車である。羽根車34は、図3に示すように、主軸32に固定される。羽根車34は、図3に示すように、ケーシング12の内部に収容される。羽根車34は、羽根車吸込口36、36と、羽根車吐出口38と、羽根車内部流路39とを備える。
The
羽根車吸込口36、36は、羽根車34に形成される開口である。羽根車吸込口36、36は、図3に示すように、主軸32のスラスト方向の両端部に形成される。羽根車吸込口36、36は、図3に示すように、吸込室28及び羽根車内部流路39と連通して形成される。
The
羽根車吐出口38は、羽根車34に形成される開口である。羽根車吐出口38は、図3に示すように、主軸32のラジアル方向に形成される。羽根車吐出口38は、図3に示すように、羽根車内部流路39及び吐出室30と連通して形成される。
The
羽根車内部流路39は、羽根車34の内部に形成された水の流路である。羽根車内部流路39は、図3に示すように、羽根車吸込口36、36を介して吸込室28に連通している。羽根車内部流路39は、図3に示すように、羽根車吐出口38を介して吐出室30に連通している。
The impeller internal flow path 39 is a water flow path formed inside the
次に、ポンプ本体11の動作について説明する。羽根車34は、主軸32を介して電動機46により回転される。羽根車内部流路39の水は、羽根車34が回転することにより主軸32を回転軸とする回転流を形成する。羽根車吐出口38近傍の水圧は、回転流から生じる遠心力により上昇する。羽根車内部流路39の液体は、回転流により高圧となった羽根車吐出口38を介して吐出室30に吐出される。つまり、羽根車34は、回転流から生じる遠心力により吸込室28の水を吐出室30へ吐出する。吐出室30に吐出された液体は、一部がケーシング12と羽根車34との隙間を介して吸込室28に流入する。ライナリング70、72は、ケーシング12と羽根車34との隙間を狭め、ケーシング12と羽根車34との隙間から吸込室28に水が流入することを抑制する。吐出室30に吐出された残りの液体は、吐出口20を介して水の供給先である図示しない配管へ排出される。ここで、吐出室30の内部を流れる水は、吸込室28を流れる水よりも速い流速で流れる。ここで、吐出室30の内壁とシュラウド面35とで囲まれる領域を流れる水は、吐出室30を流れる他の水よりも速い流速で流れる。詳細には、吐出室30の内壁とシュラウド面35とで囲まれる領域を流れる水は、シュラウド面35が高速回転することにより、主軸32を回転軸とする高速の回転流を形成する。
Next, the operation of the pump body 11 will be described. The
次に、図3に加え、図4から図7を用いて、第1軸受装置50について説明する。図4は、図3のB−B線断面図である。図5は、図3のC−C線断面図である。図6は、制御装置の概略構成を示すブロック図である。図7は、検出結果に基づいた判断の基準の一例を示す模式図である。
Next, the
第1軸受装置50は、図3に示すように、主軸32の電動機側40と反対側の端部を回転可能に支持する。第1軸受装置50は、図3及び図4に示すように、主軸32の電動機側40と反対側の端部を収容する。第1軸受装置50は、自己潤滑型すべり軸受であり、軸受箱52と、オイルリング54と、貯留部(潤滑油貯留部)56と、冷却機構58と、を有する。また、第1軸受装置50は、図5に示すように、制御装置100と、出力装置101と、センサユニット102と、を有する。
As shown in FIG. 3, the
軸受箱52は、オイルリング54と、貯留部(潤滑油貯留部)56と、を収容する固定側の部材であり、例えば、ボルト及びナットを用いて下部ケーシング14に固定される。
軸受箱52は、軸方向において、オイルリング54と隣接している部分が、主軸32との外周を覆う、受圧面52aとなる。受圧面52aは、主軸32との間に潤滑油が供給される面であり、潤滑油を介して主軸32を支持する。また、軸受箱52は、放熱フィン52bが設けられている。
The
In the
オイルリング54は、リング上の部材であり、内部に主軸32が挿入されている。オイルリング54は、主軸32に掛けられている。オイルリング54は、鉛直方向下側の一部が貯留部56に貯留された潤滑油と接している。オイルリング54は、リングの内周側に潤滑油を保持する溝が形成されていることが好ましい。オイルリング54は、主軸32の軸方向に置いて、受圧面52aに挟まれており、受圧面52a及び軸受箱52で、軸方向の位置が規制される。オイルリング54は、主軸32と接している状態である。オイルリング54は、主軸32が回転すると、主軸32の回転力の一部が摩擦力等で伝達され、主軸32の回転に従動して回転する。
The
貯留部56は、軸受箱52の内部で、かつ、オイルリング54が配置されている領域に設けられている。貯留部56は、潤滑油を貯留している。冷却機構58は、冷却装置70と、循環経路72と、を有する。冷却装置70は、クーリングタワーであり、冷却媒体を冷却する。冷却媒体としては水を用いることができる。循環経路72は、貯留部56の下部に設けられた冷却媒体の流路と冷却装置70とを接続し、冷却媒体が貯留部56に近接した領域と冷却装置70との間で循環する経路となる。冷却機構58は、貯留部56の下部に冷却媒体を供給し、冷却媒体と貯留部56に貯留されている潤滑油との間で熱交換を行い、貯留部56に貯留されている潤滑油を冷却する。これにより、貯留部56にある潤滑油の温度上昇を抑制する。
The
第1軸受装置50は、主軸32が回転すると、主軸32と共にオイルリング54が回転する。オイルリング54は、回転することで、貯留部56の潤滑油と接している部分が主軸32に向けて回転する。これにより、オイルリング54に保持された潤滑油が主軸32の表面に搬送される。主軸32に搬送された潤滑油は、受圧面52aと主軸32との間に移動し、受圧面52aと主軸32と間の油膜となる。また、受圧面52aと主軸32と間の油膜の潤滑油は、重力と主軸32の回転に移動し、受圧面52aと主軸32と間から排出されると貯留部56に落下する。受圧面52aと主軸32と間の油膜となる潤滑油は主軸32の回転力等により温度が上昇する。冷却機構58は、貯留部56の潤滑油を冷却することで、貯留部56の潤滑油の温度上昇を抑制し、潤滑油の性能を維持する。
In the
次に、制御装置100、出力装置101、センサユニット102について説明する。制御装置100は、センサユニット102の検出結果に基づいて、主軸32と受圧面52aとの関係を算出し、算出結果に基づいて判定を行う。制御装置100の構成は、後述する。出力装置101は、制御装置100の演算結果やユーザからの入力内容などを表示する装置であり、本実施形態では、ディスプレイやタッチパネルである。
Next, the
センサユニット102は、軸受箱52の、オイルリング54とポンプ本体11との間の領域に配置されている。センサユニット102は、第1位置センサ104と、第2位置センサ106と、4つの温度センサ108、110、112、114と、を有する。
The
第1位置センサ104は、軸受箱52に固定され、軸受箱52に対する主軸32の位置を検出する。第1位置センサ104は、検出端子104aと、支持部104bと、を有する。検出端子104aは、主軸32と対面しており、主軸32との距離を検出する。検出端子104aとしては、距離を検出する種々の機構を用いることができる。検出端子104aとしては、例えば、渦電流式変位センサ,超音波変位センサ等を用いることができる。支持部104bは、軸受箱52に固定されており、検出端子104aを固定する。支持部104bは、熱による変動が小さい材料で形成していることが好ましい。具体的には、支持部104bは、線膨張係数が、軸受箱52よりも小さい材料、例えば、インバー(Invariable Steel)を用いることが好ましい。第1位置センサ104は、主軸32の軸心32c、回転時に基準位置(理想位置)にいる場合の主軸32の中心を通る線に沿って、配置されている。位置検出センサ104は、軸心32cを通る線上の主軸32の位置を検出する。
The
第2位置センサ106は、軸受箱52に固定され、軸受箱52に対する主軸32の位置を検出する。第2位置センサ106は、主軸32の軸方向において、第1位置センサ104と同じ位置で、主軸32の回転方向において、第1位置センサ104と異なる位置に配置される。第2位置センサ106は、検出端子106aと、支持部106bと、を有する。第2位置センサ106は、配置位置が異なるのみで、基本的な構成は、第1位置センサ104と同様である。検出端子106aと、支持部106bとは、検出端子104aと、支持部104bと同様の構成であるので、詳細な説明は省略する。第1位置センサ106は、主軸32の軸心32c、回転時に基準位置(理想位置)にいる場合の主軸32の中心を通る線に沿って、配置されている。位置検出センサ104は、軸心32cを通る線上の主軸32の位置を検出する。本実施形態では、第2位置センサ106は、第1位置センサ104と回転方向において90度異なる位置に配置される。
The
4つの温度センサ108、110、112、114は、軸受箱52に設置され、設置されている位置の温度を検出する。本実施形態の4つの温度センサ108、110、112、114は、主軸32の軸方向において、同じ位置に配置されている。また、4つの温度センサ108、110、112、114は、主軸32の回転方向において、90度間隔で配置されている。4つの温度センサ108、110、112、114は、軸受箱52の温度を検出できればよく、軸受箱52の表面の温度を検出しても、内部の温度を検出してもよい。本実施形態では、4つの温度センサ108、110、112、114を配置したが、センサユニット102は、主軸32の周方向における温度分布を算出できればよく、少なくとも2つ、つまり複数の温度センサを備えていればよい。センサユニット102は、温度センサを4か所に配置することで、温度分布を高い精度で検出することができる。
The four
制御装置100は、情報を取得し、演算処理を行う処置装置であり、CPU(Central Processing Unit)等の演算装置と、演算装置の演算内容やプログラムの情報などを記憶する、例えば、RAM(Random Access Memory)と、ROM(Read Only Memory)と、HDD(Hard Disk Drive)などの記憶装置とを有する。制御装置100は、図6に示すように、位置情報検出部120と、温度情報検出部122と、温度分布補正値算出部124と、補正処理部126と、判定部128と、を有する。
The
位置情報検出部120は、第1位置センサ104と、第2位置センサ106とで検出した信号を受信する。位置情報検出部120は、それぞれの位置センサで受信した位置情報を補正処理部126に送る。温度情報検出部122は、4つの温度センサ108、110、112、114で検出した信号を受信する。受信した信号を処理可能な信号に変換する。温度情報検出部122は、それぞれの温度センサで受信した温度情報を温度分布補正値算出部124に送る。
The position
温度分布補正値算出部124は、それぞれの温度センサで受信した温度情報に基づいて、温度分布を算出し、算出した温度分布と、予め設定された補正テーブルと、を用いて、位置情報の補正値を算出する。ここで、補正テーブルは、各温度センサの検出結果、つまり、温度の分布の状態と、その分布状態で生じる第1位置センサ104と、第2位置センサ106と、主軸32との位置ずれの情報とに基づいて、予め設定される補正値のテーブルである。具体的には、軸受箱52の温度分布から軸受箱52の熱伸び量を推定するために,各温度の計測位置に温度偏差を与えた場合に,位置センサの設置場所の変形がどうなるかを熱変形解析で把握する。その解析結果に基づいて、各温度の計測点と位置センサの設置場所間の感度マトリクスを作成する。温度分布補正値算出部124は、感度マトリクスと温度の計測結果に基づいて補正値を算出する。なお、補正方法は、これに限定されない。温度分布補正値算出部124は、算出した補正値を、補正処理部126に送る。
The temperature distribution correction
補正処理部126は、温度分布補正値算出部124から供給された補正値で、それぞれの位置情報を補正する。つまり、補正処理部126は、温度分布により生じる位置センサと主軸32のずれを補正する。補正処理部126は、補正した位置情報を判定部128に送る。
The
判定部128は、補正処理部126から供給された位置情報に基づいて、主軸32の軸心32cの位置を検出し、軸心32cの位置を判定する。ここで、判定部128は、軸心32cの位置に対して警告領域と危険領域が設定されている。図7に示す設定情報130は、軸心の基準位置132に対して、検出した軸心位置134のずれに基づいて、警告領域136と、危険領域138とが設定されている。警告領域136は、基準位置132から第1閾値距離以上離れている領域である。本実施形態では、水平方向の一部に設定している。危険領域138は、基準位置132から第2閾値距離以上離れている領域である。
第2閾値距離は、第1閾値距離よりも大きい値である。本実施形態の危険領域138は、警告領域136に覆われている。つまり、警告領域136は、基準位置132と危険領域138の間に配置されている。
The
The second threshold distance is a value larger than the first threshold distance. The
判定部128は、判定結果を出力装置101に出力する。具体的には、検出した軸心位置134が、警告領域136にある場合は、警告情報を出力し、危険領域138にある場合、トリップ情報(ポンプ10の停止指示)を出力する。出力装置101は、トリップ情報が出力された場合、情報を表示するのみでも、ポンプ10の制御装置でポンプを停止してもよい。ポンプを停止させる場合、出力装置101は、表示装置に加え、指示を出力する装置も備える。
The
第2軸受装置60は、主軸32の電動機側40側の端部を回転可能に支持する。第2軸受装置60は、自己潤滑型すべり軸受であり、第1軸受装置60と同様に、軸受箱62と、オイルリング64と、貯留部(潤滑油貯留部)66と、冷却機構68と、を有する。また、第2軸受装置60は、制御装置100、出力装置101、センサユニット102を備えていないが、第1軸受装置50と同様に備えていてもよい。
The
ポンプ10は、以上のような構成であり、センサユニット102で軸心32cの位置情報と、軸受箱52の温度分布の情報を取得し、温度分布に基づいて、第1位置センサ104、第2位置センサ106で検出した軸心32cの位置情報を補正することで、熱の影響で生じる位置ずれ、具体的には、軸受箱52の熱伸びによる位置ずれを補正することができる。ポンプ10は、軸受箱52の熱伸びを補正して軸心位置を検出することで、軸心の位置ずれを高い精度で検出することができる。これにより、ポンプ10は、第1軸受装置50を自己潤滑型すべり軸受として油膜厚さが薄い場合でも、主軸32の位置ずれを高い精度で検出できることで、検出時の誤差で、軸受と主軸32とが片当たりすることを高い確率で防ぐことができる。また、適切な位置に主軸32配置されている場合に、警告情報等を出力することを抑制することができる。
The
センサユニット102は、オイルリング54よりもポンプ本体11側に配置し、軸受箱52の状態を検出することが好ましい。特に温度センサ108、110、112、114をオイルリング54よりもポンプ本体11側に配置することで、ポンプ本体11からの輻射熱で加熱される軸受箱52の温度分布をより高い精度で検出することができる。
It is preferable that the
また、本実施形態では、位置センサを2つとしたが、位置センサを3つ以上設けることが好ましい。この場合、位置センサは、主軸の回転方向において、対向する2か所を含む3か所以上で主軸の位置を検出する。制御装置100は、対向する位置の一方の位置センサと、対向しない位置センサで軸心の位置ずれを検出することができる。また、対向する位置で主軸32の位置を検出することで、主軸32の熱による膨張(主軸の熱伸び)を検出することができる。主軸32の熱伸びを加味して、位置を補正することで、より高い精度で軸心の位置を検出することができる。
Further, in the present embodiment, the number of position sensors is two, but it is preferable to provide three or more position sensors. In this case, the position sensor detects the position of the spindle at three or more locations including two facing locations in the rotation direction of the spindle. The
また、本実施形態のように、位置センサの支持部を線膨張係数が小さい材料で形成することで、位置センサでの位置ずれを抑制することができ、検出精度をより高くすることができる。 Further, as in the present embodiment, by forming the support portion of the position sensor with a material having a small coefficient of linear expansion, it is possible to suppress the positional deviation in the position sensor, and the detection accuracy can be further improved.
本実施形態の軸受装置は、液体を送る種々の方式の横型ポンプ、つまり主軸が水平方向に沿って配置されているポンプ本体の軸受装置として用いることができる。 The bearing device of the present embodiment can be used as a bearing device for various types of horizontal pumps that send liquids, that is, a pump body in which the spindles are arranged along the horizontal direction.
10、10b、10c ポンプ
12 ケーシング(車室)
14 下部ケーシング
16 上部ケーシング
18 吸込口
19、21 フランジ部
20 吐出口
22、24、26 エア抜きノズル
28 吸込室
30 吐出室
32 主軸(ロータ)
34 羽根車
35 羽根車シュラウド面
36 羽根車吸込口
38 羽根車吐出口
39 羽根車内部流路
40 電動機側
42 軸継手
44 電動機主軸
46 電動機
50 第1軸受装置
52、62 軸受箱
54、64 オイルリング
56、66 貯留部(潤滑油貯留部)
58、68 冷却機構
60 第2軸受装置
70 冷却装置
72 循環経路
100 制御装置
101 出力装置
102 センサユニット
104 第1位置センサ
104a 検出端子
104b 支持部
106 第2位置センサ
108、110、112、114 温度センサ
120 位置情報検出部
122 温度情報検出部
124 温度分布補正値算出部
126 補正処理部
128 判定部
132 基準位置
134 検出位置
136 警告領域
138 危険領域
10, 10b,
14
34
58, 68
Claims (5)
前記ポンプ本体のロータを回転可能に支持する軸受装置と、を有し、
前記軸受装置は、潤滑油が貯留された貯留部と、
前記ロータに掛けられ、一部が貯留部と接するオイルリングと、
前記貯留部が設けられ、前記オイルリングを内蔵し、前記ロータとの間に油膜を形成する支持面が形成される軸受箱と、
前記軸受箱の前記ロータ周りの2か所以上の位置で前記軸受箱の検出する温度検出部と、
前記軸受箱に対する前記ロータの位置を検出する位置検出部と、
前記温度検出部の検出結果に基づいて、前記位置検出部で検出した位置情報を補正し、前記ロータの位置を算出する制御装置と、を含むことを特徴とするポンプ。 A pump body including a passenger compartment and a rotor arranged inside the passenger compartment and to which an impeller is fixed.
It has a bearing device that rotatably supports the rotor of the pump body, and has
The bearing device includes a storage unit in which lubricating oil is stored and a storage unit.
An oil ring that is hung on the rotor and partly contacts the storage section,
A bearing box in which the storage portion is provided, the oil ring is built in, and a support surface for forming an oil film is formed between the storage portion and the rotor.
A temperature detection unit detected by the bearing box at two or more positions around the rotor of the bearing box,
A position detection unit that detects the position of the rotor with respect to the bearing box, and
A pump including a control device that corrects position information detected by the position detection unit and calculates the position of the rotor based on the detection result of the temperature detection unit.
前記軸心位置が警戒領域に入っていると判定して場合、警告情報を出力し、
前記軸心位置が前記警戒領域よりもずれが大きい領域である危険領域に入っていると判定した場合、前記ポンプ本体を停止させることを特徴とする請求項1または請求項2に記載されているポンプ。 The control device calculates the axial center position as the position of the rotor,
If it is determined that the axial position is in the warning area, warning information is output.
The first or second aspect of the present invention, wherein the pump main body is stopped when it is determined that the axial center position is in a danger region which is a region having a larger deviation than the warning region. pump.
Priority Applications (1)
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JP2019064619A JP2020165344A (en) | 2019-03-28 | 2019-03-28 | pump |
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Publications (1)
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JP2020165344A true JP2020165344A (en) | 2020-10-08 |
Family
ID=72717310
Family Applications (1)
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JP2019064619A Pending JP2020165344A (en) | 2019-03-28 | 2019-03-28 | pump |
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-
2019
- 2019-03-28 JP JP2019064619A patent/JP2020165344A/en active Pending
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