JP2591991B2 - 水車主軸受の冷却装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

この発明は、複数のノズルを有し水車主軸受油槽の油
をラジエータに循環させ、このラジエータを複数の送風
機で冷却するペルトン水車の主軸受の冷却装置に関す
る。

【従来の技術】 ペルトン水車は従来複数のノズル運転をする場合には
主軸受の冷却に空冷装置を用いるが、１ノズル運転のと
きはラジアル荷重により主軸が傾き境界潤滑領域に入り
局部的に軸受発熱量が増大して主軸受の発熱量が大き
く、このため空冷装置が巨大となり経済的でないため水
冷方式が採用されていた。

【発明が解決しようとする課題】

出力5000kw回転数450rpmのペルトン水車の場合主軸受
に発生する熱量は次のようになる。 （１）１ノズル運転時 ジェット力により軸受に生じる荷重P₁を6500kgfとす
る。軸受発熱量は次式で計算する。 H₁＝P₁・μ・Ｖ・860/102kcal/h H₁:軸受摩擦損失、μ：摩擦係数、V:周速 上記式で求めるとH₁＝5064kcal/h 1kcal/h＝1.163×10^-3kwで計算 H₁＝5.9kw 修正係数を４とすれば H₁＝H₁×４＝23.6kw （２）２または４ノズル運転時 ジェット力によるラジアル荷重は互いに打ち消し合っ
てバランスするので軸受発熱量は次式で計算する。 H₂＝146・Ｋ・η・n²・d³・L/C K:油溝に対する係数、η：潤滑油粘度、 n:回転速度、d:軸受直径、L:軸受長さ、 C:軸受ギャップ H₂＝5900kcal/h＝6.9kw この発生熱量を冷却するに必要な空気量は１ノズル運
転の時Q₁＝270m³/min、２または４ノズル運転の時Q₁＝8
0³/minとなり、従つて１ノズル運転の時は２または４ノ
ズル運転時の約３倍の空気量を必要とする。このプラン
トの場合90³/minの送風機を３台設け１ノズル運転時は
送風機を３台運転、２または４ノズル運転時は送風機を
１台運転すればよい。 この発明は、ノズルの運転数に対応して送風機の運転
台数を制御し、省エネルギーするペルトン水車の主軸受
の冷却装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

この発明によれば、ノズル数切替用リミットスイッチ
の動作によりペルトン水車の運転ノズル数を判定し、１
ノズル運転時には複数の送風機を運転し、複数ノズル運
転時には１台の送風機を運転するようにした。

【作 用】

この発明によれば、ノズル切替用のリミットスイッチ
の動作により運転ノズル数を判定して、ラジエータを冷
却する送風機の運転台数を１台運転あるいは複数運転に
切替えることができる。

【実施例】

第１図はこの発明の実施例による水車主軸受の冷却装
置を備えたペルトン水車の操作図である。第１図におい
て、主軸２を案内する主軸受３を収容する水車主軸受油
槽１には潤滑油を満たしている。この図ではノズル８を
４本備えていて、ノズル８はリミットスイッチ４（74
N）の動作によつてニードル７のサーボモータを動作さ
せジェットを噴射している。水車主軸受油槽１の潤滑油
は図示しないポンプによつて潤滑油をラジエータ５に循
環させラジエータ５には冷却用の３台の送風機６を設け
ている。 前記リミットスイッチ４の動作によりペルトン水車が
１ノズル運転か複数ノズル運転かを判定し、２ないし４
ノズル運転のときこのリミットスイッチの動作により送
風機６を１台運転し、１ノズル運転のとき送風機６を３
台運転する。

【発明の効果】

この発明によれば、水車主軸受油槽の水冷装置を必要
とせずノズルを運転させるリミットスイッチの動作によ
つて、ノズルの運転数を判定して水車主軸受油槽の油を
循環させているラジエータを冷却する送風機の運転台数
を制御するので、２ないし４ノズル運転時には送風機の
運転台数を減らし省エネルギーをはかることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例による水車主軸受の冷却装置
を備えたペルトン水車の操作図である。 1:水車主軸受油槽、2:主軸、3:主軸受、 4:リミットスイッチ、5:ラジエータ、 6:送風機、8:ノズル。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数のノズルを有し、水車主軸受油槽の油
   を循環させるラジエータおよびそのラジエータを冷却す
   る複数の送風機を備えるペルトン水車において、ノズル
   数切替用のリミットスイッチの動作により前記水車の運
   転ノズル数を判定し、１ノズル運転時には複数の送風機
   を運転し、複数ノズル運転時には１台の送風機を運転す
   ることを特徴とする水車主軸受の冷却装置。