JP2800834B2 - ギアポンプ - Google Patents

ギアポンプ

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JP2800834B2
JP2800834B2 JP1022235A JP2223589A JP2800834B2 JP 2800834 B2 JP2800834 B2 JP 2800834B2 JP 1022235 A JP1022235 A JP 1022235A JP 2223589 A JP2223589 A JP 2223589A JP 2800834 B2 JP2800834 B2 JP 2800834B2
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喬雄 今川
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04CROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; ROTARY-PISTON, OR OSCILLATING-PISTON, POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04C13/00Adaptations of machines or pumps for special use, e.g. for extremely high pressures
    • F04C13/001Pumps for particular liquids
    • F04C13/002Pumps for particular liquids for homogeneous viscous liquids

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Rotary Pumps (AREA)
  • Details And Applications Of Rotary Liquid Pumps (AREA)
  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 A.発明の目的 (1) 産業上の利用分野 本発明は、ギヤポンプに関し、特に、合成樹脂等の高
分子重合体を製造する場合等において、反応容器毎に重
合程度の相違する液体状の中間生成物を次の反応容器に
移送する際に使用するのに適したギヤポンプに関する。
(2) 従来の技術 従来、合成樹脂等の高分子重合体を製造する化学プラ
ント等においては、第7図に示すように、反応容器V1,V
2,…毎に重合程度が相違する液体状の中間生成物を次の
反応容器に順次移送する場合にギアポンプG1,G2,…が使
用されている。これらのギヤポンプG1,G2,…は、図示し
ないギヤ駆動モータにより自在継手等を介して駆動され
るようになっている。
(3) 発明が解決しようとする課題 ところで、化学プラントによっては1〜2年間も連続
運転されるものがある。このような化学プラントにおい
て、ギヤポンプが異物の噛込、または回転軸と軸受けと
の焼付、その他の原因等によって停止したり、また、そ
の停止の直前にギヤポンプの運転に変調をきたしたりす
る場合等がある。
このような化学プラントにおいて、1個のギヤポンプ
が停止すると、化学プラント全体の運転が停止されるこ
ととなり、操業することができなくなる。そうすると、
化学プラントの稼働率が低下して大きな損失が生じてし
まう。大きな損失を避けるには、ギヤポンプの運転条件
を変更してその停止を避ける処置をとったり、またギヤ
ポンプが停止した場合にはその修理または交換を行って
速やかに操業を再開しなければならないが、そのために
は、ギヤポンプ停止の原因をできるだけ早く突き止める
必要がある。
このようなギアポンプ停止の原因をできるだけ速く突
き止めることは、前記化学プラント用のギヤポンプでは
特に必要であるが、それ以外のギヤポンプにおいても必
要である。
ところで、吸込流路から吸い込んだ流体を吐出流路へ
吐出するギアポンプは、吐出流路の高圧流体の圧力によ
り、ギアおよび回転軸は吸込流路側へ押圧される。した
がって、回転軸と軸受けとの接触圧は吸込流路側で大き
くなるので、ギアポンプの吐出圧が大きくなった場合、
軸受潤滑が充分でないと吸込流路側の接触面で焼付が生
じる。そして、焼付が生じる直前には軸受けの温度が上
昇する。
したがって、軸受の温度を監視しながらギアポンプを
運転すれば、ギアポンプが停止したときにその停止の原
因が前記焼付によるのか、その他の原因によるのかが速
やかに判断できる。したがって、その原因が焼付に基づ
く場合にはそれに対する処置を速やかに行うことができ
る。また、ギアポンプの作動中、前記軸受の温度が上昇
したときに、速やかにギアポンプ下流の負荷を減少させ
たりギアポンプを停止させたりすることにより、前記焼
付を防止することも可能となる。
本発明は前述の事情に鑑み、ギアポンプが停止したと
きに、その原因が回転軸と軸受との焼付に基づくもので
あるのか、その他の原因であるのかを速やかに判別でき
るようにすることを課題とする。
B.発明の構成 (1) 課題を解決するための手段 前記課題を解決するために、本発明のギアポンプは、
吸込流路から吸い込んだ流体を吐出流路へ移送する一対
のギアとこれらのギアと一体的に回転する回転軸を支持
する軸受とを備えたギアポンプにおいて、前記軸受の温
度を検出するセンサを設置するとともに、ポンプの吐出
圧、振動、モータの駆動電流及び回転数の少なくとも1
つの検出する手段を設け、ポンプの停止原因を判断する
ことを特徴とする。
(2) 作用 前述の構成を備えた本発明のギアポンプは、前記温度
センサ設置部に温度センサを設置して使用される。この
温度センサで検出した温度は、記録計に記録したり、表
示器に表示したり、また、所定温度以上に上昇したとき
に警報機を鳴らしたりするのに使用される。
そして、ギアポンプが停止した場合、その停止直前に
軸受の温度が上昇したかどうかを知ることによって、ギ
アポンプ停止の原因が前記焼付によるものか他の原因に
よるものかを判断することができる。
また、前記表示器に表示した温度が所定温度以上にな
ったときまたは前記警報機が鳴った場合に速やかにギア
ポンプを停止させたりギアポンプ下流の負荷を減らした
りすることにより、前記焼付を防止することも可能であ
る。
(3) 実施例 以下、図面により本発明のポンプの回転軸シール装置
の一実施例を説明する。
第1〜5図において、矢印A1方向から流体を吸込んで
矢印A2方向に吐出する外接型のギヤポンプGは、吸込流
路1a、吐出流路1bおよび還流孔1c,1d(第2,4図参照)等
を形成された中空のケーシング1の内部において一対の
駆動ギヤ2と従動ギヤ3(第2,5図参照)を噛合させる
とともに、これ等のギヤ2,3の両側面に配置した軸受4,5
(第4,5図参照)によって回転軸である駆動軸6と従動
軸7を回転自在に軸支している。前記軸受4,5にはそれ
ぞれ、潤滑溝4a,4b,5a,5bが形成されている。
第4,5図において、前記ケーシング1の後端は後壁部
材8で閉塞され、前記後壁部材8内面には前記還流孔1c
に連通する還流溝8aが形成されている。そして、前記還
流孔1cおよび還流溝8aから還流路K1が構成されている。
また、前記ケーシング1の前端は駆動軸6の前側部分
が貫通する回転軸貫通孔9aを有する前壁部材9で閉塞さ
れている。前記駆動軸6表面と回転軸貫通孔9a内面との
間には適当なクリアランスdが設けられている。そし
て、前記前壁部材9内面には、前記回転軸貫通孔9a内面
を前記還流孔1dに連通させる還流溝9bが形成されてい
る。前記還流孔1dおよび還流溝9bから還流路K2が構成さ
れている。前記前壁部材9の外側には前記回転軸貫通孔
9aに連通するシール部材配設孔10aを有する軸封部材10
が配設されている。前記シール部材配設孔10a内の駆動
軸6外周面にはスリーブ11が配設されており、また、前
記シール部材配設孔10a内には、前記スリーブ11表面と
の間にグランドパッキン12が配設されている。前記グラ
ンドパッキン12はパッキン押え13によりシール部材配設
孔10aの内端壁に押圧保持されている。
前記前壁部材9、前記ケーシング1および後壁部材8
の外側には、熱媒ジャケットC1〜C6を形成するためのジ
ャケット形成パネルP1〜P6が配設されている。前記各熱
媒ジャケットC1〜C6およびそれらの連通する配管の接続
フランジN1〜N8は、熱媒の流れが第1,2,5図においてN1
→C1→N2→N3→C2→C3→C4→C4′→C3′→C2′→N4→N5
→C5→N6→N7→C6→N8となるように構成されている。そ
して、ギアポンプGによって移送される流体(たとえ
ば、ポリマー等の液体状中間生成物)の温度は、前記熱
媒ジャケットC1〜C6を流れる熱媒(たとえば、高温の低
粘度油)により適正な温度に保持されるようになってい
る。
第4,5図に示すように、前記ケーシング1には、前記
ジャケット形成パネルP3の外側に突出する振動センサ設
置用ボス14が突出形成されている。この振動センサ設置
用ボス14の表面には凹状の振動センサ設置部14aが形成
されている。そして、この振動センサ設置部14aには適
当な振動センサSvが設置され、検出された振動は図示し
ない振動記録計に記録されるようになっている。
また、第2,4図に示すように、前記ケーシング1に
は、前記ジャケット形成パネルP3の外側に突出する2個
の温度センサ挿入用ボス15,16が突出形成されている。
これらの温度センサ挿入用ボス15,16の表面からは、前
記ケーシング1の外壁を貫通して前記軸受4,5の内部に
達する細長い穴の形状をした温度センサ設置部17,18が
形成されている。そして、それらの温度センサ設置部1
7,18には適当な温度センサSr,Sr′が設置され、検出さ
れた温度は図示しない温度記録計に記録されるようにな
っている。
また、図示しないが、このギアポンプGの吐出圧は、
吐出圧記録計に記録され、ギアポンプGを駆動するギア
駆動モータの駆動電流および回転数もそれぞれ電流記録
計および回転記録計に記録されるようになっている。
次に、前述の実施例の作用を説明する。
前述の構成を備えたギアポンプGによってポリマー等
の移送流体は吸込流路1aから吐出流路1bに移送される。
このギアポンプGの吐出流路1bの吐出圧は流量と配管抵
抗に比例しており、ギアポンプ駆動モータは流量に見合
った回転をしている。そして、ギアポンプ駆動モータの
動力は負荷により変動する。また、ギアポンプGはモー
タによる駆動およびギアの噛合等のために一定の振動を
している。そして、移送流体およびギアポンプGの軸受
4,5等の温度はジャケットC1〜C6の熱媒で一定に保持さ
れている。
このようにして運転している最中にギアポンプGが停
止して前記各記録計の出力が第6A図のようになった場
合、次のことが分かる。
すなわち、各記録計の出力から、時刻t0〜t1までの
間、ギアポンプGは、異常なく通常の運転が行わていた
ことが分かる。そして、軸受けの温度変化の記録から、
時刻t1において軸受の温度が上昇し始めて異常が生じた
ことが判る。そして時刻t2において軸受と回転軸とに焼
付が生じたことが分かる。そして、その焼付の原因は、
ギアポンプGの軸受の摩耗または潤滑不良等、軸受に関
係するものであると推測される。また、振動の変化の記
録からギアポンプGのギアが異物を噛み込んでいないこ
とが分かる。
また、ギアポンプGの運転の最中にギアポンプGが停
止して前記各記録計の出力が第6B図のようになった場
合、次のことが分かる。
すなわち、各記録計の出力から、時刻t0〜t1までの
間、ギアポンプGは、異常なく通常の運転が行われてい
たことが分かる。また、軸受けの温度変化の記録から、
軸受には焼付が生じていないことが分かる。そして、振
動の変化の記録から時刻t1においてギアポンプGが急に
振動し始めて短時間後の時刻t2において停止したことが
分かる。そして、吐出圧の変化の記録および前記温度変
化の記録を考慮すれば、ギアポンプGの停止の原因はギ
アが異物を噛み込んだためと推測される。
前述の実施例によれば、ギアポンプGが停止したとき
その停止の原因迅速に突き止めることができる。
以上、本発明によるギアポンプの実施例を詳述した
が、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、
特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することな
く、種々の小設計変更を行うことが可能である。
例えば、前記軸受け4,5の内部に達する細長い穴の形
状をした温度センサ設置部17,18は、前記ケーシング1
の外壁を貫通して形成する代わりに、軸受4,5の軸方向
に配置された前壁部材9または後壁部材8を貫通して形
成することが可能であり、また、温度センサ設置部は、
軸受4の前記駆動軸6および従動軸7との接触部近傍に
それぞれ1個づつと、軸受5の前記駆動軸6および従動
軸7との接触部近傍にそれぞれ1個づつとの合計4個配
置することも可能である。また、前記振動センサ設置部
14aは、ケーシング1の上端または下端のフランジに形
成することも可能であり、また、この振動センサ設置部
14aは省略することも可能である。さらに前記シール部
材配設孔10a内にはメカニカルシールを配設することが
可能である。そして、振動センサおよび温度センサの検
出信号は、記録計に記録する代わりに、検出信号が所定
値を越えたとき(異常が発生したとき)に警報を発する
警報機に入力したり、監視員によって監視される表示器
に表示するようにすることも可能である。そして、異常
が発生したときに速やかに運転条件を変更する等の処理
をとることにより、ギアポンプが停止に至ることを防止
することも可能である。また前記各センサの検出信号の
現在から所定時間前までの値を適当な時間間隔でサンプ
リングして記憶しておいて、ギアポンプが停止したとき
に、前記シンプリングして記憶している各検出信号をコ
ンピュータに入力し、そのコンピュータを用いて、前記
各検出信号の時間的変化から停止の原因を突き止めるよ
うにすることも可能である。
C.発明の効果 前述の本発明のギアポンプによれば、軸受の温度を検
出するセンサを設置するための温度センサ設置部が設け
られているので、温度センサ設置部に温度センサを配設
することにより軸受の温度を監視することができる。し
たがって、ギアポンプが停止したときにその停止の原因
が軸受の焼付に基づくものであるか、その他の原因であ
るのかを速やかに判別することができる。したがって、
ギアポンプの軸受の焼付に対する処置を速やかに行うこ
とができるので、そのギアポンプが化学プラントで使用
されている場合には、化学プラントの稼働率を向上させ
ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のギアポンプの一実施例の全体斜視図、
第2図は同実施例の正断面図、第3図は第2図のIII矢
視図、第4図は第2図のIV−IV線断面図、第5図は第2
図のV−V線断面図、第6A図および第6B図はそれぞれギ
アポンプ運転時の各種センサ出力の状態を示す図、第7
図はギアポンプが使用される化学プラントの説明図、で
ある。 G……ギアポンプ、ST,ST′温度センサ 1a……吸込流路、1b……吐出流路、2,3……ギア、4,5…
…軸受、6,7……回転軸、17,18……温度センサ設置部、

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】吸込流路から吸い込んだ流体を吐出流路へ
    移送する一対のギヤとこれらのギヤと一体的に回転する
    回転軸を支持する軸受とを備えたギヤポンプにおいて、
    前記軸受の温度を検出するセンサを設置するとともに、
    ポンプの吐出圧、振動、モータの駆動電流及び回転数の
    少なくとも1つを検出する手段を設け、ポンプの停止原
    因を判断することを特徴とするギヤポンプ。
JP1022235A 1989-01-31 1989-01-31 ギアポンプ Expired - Lifetime JP2800834B2 (ja)

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