JP2941780B1 - ポンプにおけるセラミックス軸受装置 - Google Patents
ポンプにおけるセラミックス軸受装置Info
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Abstract
正規運転時にセラミックス軸受に揚水が侵入することの
ないポンプにおけるセラミックス軸受装置を提供する。 【解決手段】 内部に潤滑液貯液室Rを形成した軸受ケ
ーシング5の内方に、円筒状をなし、複数の半径方向で
貯液室と連通する貫通孔18を備えたセラミックス摺動
体17を所定間隔をもって取り付け、前記間隔内のポン
プシャフトSに潤滑液を両側のセラミックス摺動体側へ
供給する潤滑液加圧装置20を設ける。前記潤滑液加圧
装置の外方に位置する軸受ケーシングに潤滑液供給用貫
通孔12を設け、かつ、セラミックス摺動体の外側に軸
封装置22を設け、また、潤滑液貯液室内に、ポンプ揚
液と連通し貯液室の潤滑液圧力をポンプ揚液圧力と等し
くする自動調圧機構25を設けたポンプにおけるセラミ
ックス軸受装置。
Description
ラミックス軸受装置に関するものである。
プが広く採用されている。ところで、この立軸ポンプの
軸受装置には、セラミックス軸受を使用する傾向にあ
る。一方、近年、都市圏の排水機場においては、ヒート
アイランド化による局所的な大雨や道路等のアスファル
ト化による土地の雨水吸収能力の低下により、雨水排水
機場への雨水の流入が急激で、かつ、流入量が大になる
傾向にある。これに対処するため、降雨量を予想してポ
ンプを予め運転状態で待機させておく、いわゆる先行待
機運転を行なうことが多くなりつつある。
いては、水槽への雨水流入量が少ないため、長時間ドラ
イ運転をすることとなるが、このドライ運転が長くなる
と、前記セラミックス軸受が発熱により破損するため、
先行待機運転時に潤滑液(清水や潤滑油)をセラミック
ス軸受に供給する必要がある。
されている。その一例として、たとえば、特開平6−9
4035号公報に開示されたものがある。この装置で
は、セラミックス軸受を備えた軸受ケーシングの下端面
と内外周側を囲むように上部が開口する貯液室をポンプ
ケーシングに固定し、前記セラミックス軸受を貯液室内
の潤滑水(揚水液)に浸漬するようにしたものである。
置によると、最初は潤滑水が清水であるため先行待機運
転に対応することができるが、ポンプが正規運転に入る
と、前記潤滑水は揚液そのものとなるため、揚水が下
水、海水など腐食性の強い揚液の場合には不適当であ
る。したがって、本発明は、揚液が下水、海水であって
も対応することのできるポンプにおけるセラミックス軸
受装置を提供することを目的とする。
するために、請求項1の発明では、内部に潤滑液貯液室
を形成した軸受ケーシングの内方に、円筒状をなし、複
数の半径方向で前記貯液室と連通する貫通孔を備えたセ
ラミックス摺動体を所定間隔をもって取り付けるととも
に、前記間隔内のポンプシャフトに潤滑液を両側のセラ
ミックス摺動体側へ供給する潤滑液加圧装置を設ける一
方、前記潤滑液加圧装置の外方に位置する軸受ケーシン
グに潤滑液供給用貫通孔を設け、かつ、前記セラミック
ス摺動体の外側に軸封装置を設けるとともに、前記潤滑
液貯液室内に、ポンプ揚液と連通させて前記貯液室の潤
滑液圧力をポンプ揚液圧力と等しくする自動調圧機構を
設けたポンプにおけるセラミックス軸受装置である。請
求項2の発明では、前記軸封装置がメカニカルシールで
あって、かつ、前記セラミックス摺動体がシートリング
を兼用するものである。請求項3の発明では、前記潤滑
液貯液室に、少なくとも2本以上の地上に達する給排液
配管を取り付けたものである。
1,2にしたがって説明する。図1は本発明を立軸ポン
プに適用した第1実施形態を示し、図において、1は立
軸ポンプ(図示ぜす)のベーンケーシング等の内壁で、
この内壁1の内周部に本発明のセラミックス軸受装置4
が装着してある。すなわち、セラミックス軸受装置4
は、前記内壁1の内周部に取り付けられ、内部に潤滑液
貯液室(以下、貯液室という)Rを備えた軸受ケーシン
グ5と、該軸受ケーシング5の内方に所定間隔を保って
取り付けられる円筒状のセラミックス摺動体17と、該
セラミックス摺動体17間に位置するポンプシャフトS
に取り付けた潤滑液加圧装置20と、メカニカルシール
等の軸封装置22および自動調圧機構25とからなる。
にボルト9により取り付けられた外筒6と、内筒10
と、カバー15とからなる。前記内筒10は中央外周部
に環状凹部11を、両端外周部に環状段部13を有し、
隣接する環状凹部11と環状段部13はオリフィス8を
介して連通している。また、前記環状凹部11の中央部
と両環状段部13にはポンプシャフトSに対して放射状
に複数の貫通孔12,14が設けてある。
前記軸受ケーシング5の内筒10の内周側部に所定間隔
を介して適宜固定したもので、前記貫通孔14と連通す
る貫通孔18を有する。
は外周に上,下に逆ねじを設けたねじポンプで、前記セ
ラミックス摺動体17,17間のポンプシャフトSの外
周に取り付けてある。なお、19はスリーブで、前記ね
じポンプ20はこのスリーブ19,19間のポンプシャ
フトSに設けてある。そして、前記内筒10は外筒6内
に装入され、カバー15をボルト16により取り付ける
ことにより一体化される。
クス摺動体17の内面への揚液の侵入を防止するもの
で、メカニカルシールやグランドパッキングで構成す
る。図に示すものは、前記セラミックス摺動体17をシ
ートリングに兼用したメカニカルシールで、23は従来
公知の従動リングで、Oはオイルシールである。なお、
このメカニカルシールはセラミックス摺動体17とは別
個にカバー15を利用して設置してもよい。
壁1に揚水路Pと連通するストレーナ3を備えた連通路
2を設ける一方、前記外筒6に前記連通路2と前記内筒
10に設けた環状凹部11と連通する貫通孔7を設け、
この貫通孔7に閉鎖端部が環状凹部11に至るベローズ
を設置したものである。
6、内筒10およびカバー15により形成される貯液室
R(環状凹部11と外筒6および環状段部13、外筒6
およびカバー15により形成される)にプラグ26を介
して潤滑液(たとえば清水)あるいはプロピレングリコ
ール溶液Wを注入する。
機運転を行なうと、ねじポンプ20により貫通孔12か
らの潤滑液は上下方向に加圧されてセラミックス摺動体
17の内周面を通過して冷却し、その後、貫通孔18,
14を介して貯液室Rに戻入される。また、前述のよう
に、軸封装置22により潤滑液Wは外部に殆ど流出しな
いため、長期にわたり無注水で先行待機運転を可能とす
る。
前記連通路2内の揚液はポンプ揚程にもとづき貯液室R
内の圧力より大なるためベローズ25が膨出し、貯液室
R内の潤滑液圧力はセラミックス軸受装置4付近の揚液
圧力と略同一となる。また、前記ねじポンプ20の昇圧
と前記貯液室Rを構成する中央大貯水部R1と両小貯水
部R2との間に設けたオリフィス8により、前記メカニ
カルシール22の密封端面内周部は揚液より高圧に保持
されるので、揚液が潤滑液Wに混入することはない。つ
まり、揚液が下水や海水であっても潤滑液W中に混入し
ないため、密封端面への異物侵入や潤滑液Wの汚染によ
る支障は生じない。
前記第1実施形態における軸受ケーシング5を内筒10
とカバー15とで構成し、前記自動調圧機構25を連通
路2の入口に設けるとともに、セラミックス摺動体17
の外周に保護部材17aを設け、この保護部材17aを
内筒10とカバー15で挟着して取り付けたもので、他
は第1実施形態とほぼ同一のため、同一部分に同一符号
を付して説明を省略する。なお、運転初期の潤滑液Wの
注入は、図示しないプラグから行なう。また、作用効果
も前記第1実施形態のものと同様である。前記両実施形
態において、自動調圧機構25としてベローズを用いた
が、図3の右側に示すようにピストンとしてもよい。
少なくとも2本以上の地上に達する給排液配管27a,
27bを設け、この配管27a,27bから潤滑液Wを
貯液室R内に注入したり、一方から新しい潤滑液Wを供
給し、他方から排出し、潤滑液Wの性状を検出あるいは
交換するようにしてもよい。
を設けて貯液室R内を揚水圧力と同調させるようにした
が、ポンプ揚程が余り大きくない場合には、必ずしも自
動調圧装置25を設ける必要はない。なお、前記説明は
本発明を立軸ポンプのセラミックス軸受装置に適用した
場合であるが、ポンプは横軸ポンプであってもよいこと
は勿論である。
にかかる発明によれば、所定間隔を介して設置したセラ
ミックス摺動体の両外側は軸封装置により軸封されてお
り、両側のセラミックス摺動体の摺動面には潤滑液が潤
滑液加圧装置により強制的に供給され、かつ、前記軸封
装置により潤滑液は閉回路を循環するため、長期にわた
って無注水で先行待機運転を可能とする。しかも、潤滑
液貯液室に自動調圧機構が設けられているため、常に貯
液室内をポンプ揚水圧力と同調させ、しかも潤滑液加圧
装置により軸封装置内周面を加圧するため、たとえ、揚
水が下水や海水で、かつ、揚程が大きい立軸ポンプにお
いても、軸封装置からの揚水の侵入、つまり密封端面へ
の異物侵入や潤滑液の汚染による支障は生じないポンプ
におけるセラミックス軸受装置とすることができる。請
求項2にかかる発明によれば、メカニカルシールのシー
トリングをセラミックス摺動体で兼用するため、それだ
け構成が簡単である。請求項3の発明によれば、貯液室
内に少なくとも2本の地上に達する給排液配管を設けた
ので、貯液室内への潤滑液の供給、潤滑液の汚染状態の
検査、交換を容易に行なうことができるという効果を奏
する。
置の断面図。
断面図。
…軸受ケーシング、6…外筒、7…貫通孔、8…オリフ
ィス、10…内筒、11…環状凹部、12…貫通孔、1
3…環状段部、14…貫通孔、15…カバー、17…セ
ラミックス摺動体、18…貫通孔、20…潤滑液加圧装
置(ねじポンプ)、22…軸封装置、25…自動調圧装
置、27a,27b…給排液配管、P…揚水路、R…貯
液室、S…ポンプシャフト、W…潤滑液。
Claims (3)
- 【請求項1】 内部に潤滑液貯液室を形成した軸受ケー
シングの内方に、円筒状をなし、複数の半径方向で前記
貯液室と連通する貫通孔を備えたセラミックス摺動体を
所定間隔をもって取り付けるとともに、前記間隔内のポ
ンプシャフトに潤滑液を両側のセラミックス摺動体側へ
供給する潤滑液加圧装置を設ける一方、前記潤滑液加圧
装置の外方に位置する軸受ケーシングに潤滑液供給用貫
通孔を設け、かつ、前記セラミックス摺動体の外側に軸
封装置を設けるとともに、前記潤滑液貯液室内に、ポン
プ揚液と連通し前記貯液室の潤滑液圧力をポンプ揚液圧
力と等しくする自動調圧機構を設けたことを特徴とする
ポンプにおけるセラミックス軸受装置。 - 【請求項2】 前記軸封装置がメカニカルシールであっ
て、かつ、前記セラミックス摺動体がシートリングを兼
用するものであることを特徴とする前記請求項1に記載
のポンプにおけるセラミックス軸受装置。 - 【請求項3】 前記潤滑液貯液室に、少なくとも2本以
上の地上に達する給排液配管を取り付けたことを特徴と
する前記請求項1〜2のいずれかに記載のポンプにおけ
るセラミックス軸受装置。
Priority Applications (1)
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JP13022698A JP2941780B1 (ja) | 1998-05-13 | 1998-05-13 | ポンプにおけるセラミックス軸受装置 |
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CN114810658A (zh) * | 2022-05-13 | 2022-07-29 | 宋秋葳 | 用于自吸泵双端面机封隔离腔的压力保证装置 |
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