JP3294096B2 - 潤滑油供給装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、タービン、コンプ
レッサ等の回転機械に適用される軸受等へ、油タンク内
の潤滑油を供給するための潤滑油供給装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】回転機械の軸受等へ油タンクに貯蔵され
た潤滑油を供給する潤滑油供給装置では、一般的に、ポ
ンプを設けた潤滑油の送給系統が２系列設けられ、その
２系列を交互に運転したり、又は、２系列のうちの１系
列を常用し、残りの１系列を補助用、又は非常用に切換
えて運転するものが使用されている。図３は、このよう
な潤滑油供給装置で、送給系統に遠心ポンプを設け、こ
の遠心ポンプにより油タンク内の潤滑油を軸受に供給す
るようにした、従来の潤滑油供給装置を示す系統図であ
る。

【０００３】図に示すように、通常運転時には、油タン
ク０１に溜められた潤滑油は、管路０１１ａを通り、遠
心ポンプ０１２に吸入され、遠心ポンプ０１２の吐出口
から垂直方向に立設した送給配管０１７、送給配管０１
７に小径の入口側を連結したレジューサ０１８、レジュ
ーサ０１８の大径の出口側から立設された送給配管０１
７が入口側に連結された逆止弁０１４、および逆止弁０
１４の出口側に入口側が連結されるとともに、出口側が
送給配管０１７を介して、潤滑油供給ユニット０１０の
内部に配設された供給配管０８に連結された仕切弁０１
５、から構成された送給系統０２０の系列ａを流通し
て、供給配管０８に送給される。

【０００４】なお、系列ａと並列に設けられた系列ｂ
は、系列ａと同じ構成となっており、同様に、油タンク
０１０内から吸入した潤滑油を供給配管０８へ送給する
ようにしている。また、０１６は送給配管０１７に設置
され、遠心ポンプ０１２の吐出圧を検出する圧力計であ
る。

【０００５】そして、系列ａ又は系列ｂの仕切弁０１５
を通過し、供給配管０８に送給された潤滑油は、供給配
管０８に介装された油クーラー０２で冷却され、油フィ
ルター０３によって清浄化され、調節弁０４によって供
給圧力が適正に調節された後、潤滑油供給ユニット０１
０の外部に配設された供給配管０８を通って、駆動ター
ビン０６及びコンプレッサ５の回転機械の軸受０７へ供
給される。軸受０７に供給され、潤滑作用を終えた潤滑
油は、ドレンとして戻り配管０９を経て油タンク０１へ
回収される。

【０００６】このような潤滑油供給装置で使用される油
タンク０１の液面０２１の高さは、通常運転時における
液面、すなわち作動液面が油タンク０１の中位程度の位
置にバランスするように、油タンク０１の容量が設計さ
れている。一方、油タンク０１は、潤滑油供給装置を構
成する他の構成機器に比べて、容積がかなり大きく、重
量も貯油時には、数トンにも及ぶことから、潤滑油供給
ユニット０１０の基盤上の低位置に配置されるのが通常
である。

【０００７】従って、管路０１１ａおよび管路０１１ｂ
を介して、油タンク０１と連通している系列ａ又は系列
ｂは、油タンク０１の液面０２１と同じ高さまで潤滑油
が充満することとなり、潤滑油供給ユニット０１０の低
位置に配置されている遠心ポンプ０１２内には、潤滑油
が充満されることとなる。このため、系列ａの遠心ポン
プ０１２、又は系列ｂの遠心ポンプ０１２は、プライミ
ング操作を必要とする遠心型のポンプを採用しているに
も拘わらず、起動切換え操作のみによって、何れかの系
列を運転条件に合わせて作動させ、潤滑油を軸受０７に
供給することができる。

【０００８】しかしながら、上述のような、潤滑油供給
ユニット０１０の２系列の送給系統０２０の構成機器、
及び油タンク０１の配置にすると、遠心ポンプ０１２の
吐出口とレジューサ０１８の入口側との間、およびレジ
ューサ０１８の出口側と逆止弁０１４の入口側との間
が、送給配管０１７で連結される構成機器の配置上、油
タンク０１の液面０２１高さよりも、レジューサ０１８
の出口側に連結された逆止弁０１４の入口側の高さの方
が、寸法ｈだけ高くなる場合が生じる。

【０００９】このように、油タンク０１の液面０２１高
さよりも、逆止弁０１４の入口側の高さの方が、高くな
っていると、遠心ポンプ０１２が一時休止中に、遠心ポ
ンプ０１２吐出口より上方のレジューサ０１８、および
送給配管０１７からなる配管中に、空気溜が発生し、一
時休止中の遠心ポンプ０１２を再起動した際に、遠心ポ
ンプ０１２の起動は、前述したように行えるものの、送
給系統０２０の油圧が、空気溜のためにスムースに立ち
上がらないと言う問題があった。また、この配管中の空
気溜が原因となり、気泡が混在した潤滑油が供給配管０
８を通って、駆動タービン０６及びコンプレッサ０５の
軸受０７に供給されることとなり、軸受０７では、気泡
によって正常な潤滑作用が行なわれず、軸受０７の油膜
切れが発生し、焼付を起こす原因となることがあった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した従
来の潤滑油供給装置の不具合を解消するため、潤滑油の
送給系統に設けられる垂直な配管中に、空気溜の発生を
防止するようにして、待機中の遠心ポンプの運転開始時
の送給系統の油圧の立上がりをスムースにし、短時間で
軸受に安定した潤滑油を供給できるとともに、軸受に供
給される潤滑油に気泡が混在することを少くし、軸受の
油膜切れ、焼付きを防止でき、軸受に正常な潤滑作用を
行わせることのできる潤滑油供給装置を提供することを
課題とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】このため、本発明の潤滑
油供給装置は、次の手段とした。並列にして、２系列設
けられ、そのうちの１系列を使って、油タンク内の潤滑
油を回転体の軸受に供給するようにした、遠心ポンプを
設けた送給系統のそれぞれに次のものを設けた。

【００１２】（１）油タンクから潤滑油を吸引し、昇圧
して、吐出する遠心ポンプの吐出口に、小径にされた入
口側が連結されるとともに、逆止弁と連結される大径に
された出口側が、入口側の鉛直上方に位置するように配
置され、立設された異径継手。すなわち、異径継手の入
口側は、配管等を介装することなく、遠心ポンプの吐出
口に直接連結して、逆止弁と連結される入口側の鉛直上
方に設けられる出口側の背高が、小さくなるようにし
た。

【００１３】（２）油タンクの液面と同等、若しくは液
面より低い位置で、異径継手の大径にされた出口側と入
口側が連結されて、内部を通る潤滑油の逆流を防止する
逆止弁。すなわち、逆止弁の入口側は、配管等を介装す
ることなく、異径継手の出口側に直接連結し、前述の異
径継手の入口側を遠心ポンプの吐出口に連結したことと
相俟って、背高を小さくし、油タンクの液面以下の高さ
に位置するようにした。

【００１４】（３）逆止弁の出口側へ入口側が連結され
るとともに、出口側が送給配管を介して供給配管に連結
され、送給系統の開閉を行う仕切弁。

【００１５】（ａ）本発明の潤滑油供給装置は、送給系
統を上述（１）〜（３）の手段としたので、２系列設け
られた潤滑油の送給系統は、各系列とも油タンクの液面
高さまで潤滑油が充満されており、また、遠心ポンプの
吐出口から鉛直上方に配設された逆止弁の入口側高さ
を、油タンクの液面よりも同等又は低く配置しているの
で、遠心ポンプには、従来通り潤滑油が充満し、いつで
も起動できる状態となっているとともに、遠心ポンプの
吐出口から立設された、送給系統の逆止弁入口側下方の
垂直部分にも潤滑油の充満によって、空気溜ができなく
なる。

【００１６】これにより、軸受への潤滑油供給開始時、
若しくは送給系統の切替え時、一時休止中の遠心ポンプ
を再起動した際には、送給系統の油圧がスムースに立ち
上がり、短時間内に軸受に安定して潤滑油が供給できる
とともに、気泡が混在した潤滑油が供給配管０８を通っ
て、軸受に供給されることが少くなり、軸受の油膜切れ
の発生、又は焼付を起こすことがなくなり、正常な潤滑
作用が行なわれる。

【００１７】また、請求項２に示す本発明は、上述の
（１）〜（３）の手段を備えた送給系統に加え、次の手
段とした。

【００１８】上述（２）の手段の異径継手に、次のもの
を設けた。

【００１９】（４）遠心ポンプの吐出圧を検出する圧力
計等の検出器を接続する接続口。

【００２０】（５）潤滑油が充満した状態で、出口側
が、逆止弁で封鎖された異径継手の内部等、送給系統の
垂直部分の逆止弁入口側より下方に充満した潤滑油から
放出されて溜る気体を、油タンクに放出するように、異
径継手と油タンクとの間を連結して設けるベントパイプ
の一端を接続する接続口。

【００２１】（ｂ）本発明の潤滑油供給装置は、異径継
手を上述（４），（５）の手段としたので、従来圧力計
等の検出器を設けていた送給配管を、逆止弁と遠心ポン
プ吐出口の間に設けなくても、検出器の設置が可能にな
り、遠心ポンプの吐出圧力が検出できるようになる。こ
れにより、遠心ポンプの吐出口と逆止弁の入口側との間
に、検出器設置のための送給配管を設ける必要がなくな
り、逆止弁の入口側の位置を低くでき、油タンクの液面
以下にできるとともに、潤滑油供給装置をコンパクトに
纏めることができる。

【００２２】また、遠心ポンプ内に充満する潤滑油、若
しくは遠心ポンプ吐出口と逆止弁の入口側との間の異径
継手の内部に充満する、潤滑油から放出される気体によ
って生じる空気溜は、ベントパイプにより油タンク放出
されるので、出口側が逆止弁で封鎖される異径継手の上
端部に、空気溜ができるようなことがなくなり、遠心ポ
ンプ起動時の送給系統の油圧の高ち上がりが、よりスム
ーズになり、軸受に安定した潤滑油を短時間で供給でき
るとともに、気泡の混在した潤滑油の軸受への供給が確
実になくなり、軸受における正常な潤滑作用を、より促
進させることができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の潤滑油供給装置の
実施の一形態を図面にもとづき説明する。図１は本発明
の潤滑油供給装置の実施の第１形態を示す系統図、図２
は図１に示す異径継手の断面図である。本実施の形態の
潤滑油供給装置と、図３に示す従来の潤滑油供給装置と
の相違点は、送給系統の構成部材が異なっているが、他
の構成はほとんど同じ構成になっている。

【００２４】図に示すように、本実施の形態の潤滑油供
給装置では、潤滑油の送給系統２０が２系列並列に設け
られ、その２系列のうち、一方の系列を運転中は、他方
の１系列を一時待機させた状態にしており、油タンクに
貯油された潤滑油を遠心ポンプによって回転機械の軸受
等へ潤滑油を供給するようにしている。また、軸受に供
給された潤滑油は、軸受を潤滑した後、油タンクに戻さ
れ、再循環されるようになっている。

【００２５】図により説明すると、１は潤滑油２５を貯
蔵する油タンクで、この油タンク１の液面２１の高さ
は、通常運転時では、油タンク１の中位程度の位置にバ
ランスするように、油タンク１の容量が設計されてい
る。また、油タンク１は、潤滑油供給装置を構成する他
の構成機器に比べて容積がかなり大きく、また重量も貯
油時には、数トンにも及ぶことから、潤滑油供給ユニッ
ト１０の基盤上の低位置に配置するようにしている。

【００２６】２は潤滑油を冷却する油クーラー、３は潤
滑油を清浄化する油フィルター、４はコンプレッサ５及
び駆動タービン６等の、回転機械の軸受７への潤滑油の
供給圧力を調節する調節弁で、後述する系列Ａ、および
系列Ｂを並列に配置した送給系統２０の後流側の潤滑油
供給ユニット１０内に配設された、供給配管８の途中に
配置されている。

【００２７】また、８は供給系統２０から流入した潤滑
油をコンプレッサ５、及び駆動タービン６の軸受７へ供
給する供給配管で、前述したように、潤滑油供給ユニッ
ト１０の内部に配設されるとともに、潤滑油供給ユニッ
ト１０から出て、軸受７の入口まで配設されている。９
は供給配管から供給され、軸受７を潤滑した潤滑油を油
タンク１に戻すための戻り配管である。

【００２８】１１Ａは油タンク１から送給系統２０の一
方の系列Ａの遠心ポンプ１２への管路、１１Ｂは油タン
ク１から他方の系列Ｂの遠心ポンプ１２への管路であ
る。１３は遠心ポンプ１２の吐出口１２ａと逆止弁１４
の入口側を垂直方向に連結する異径継手で、異径継手１
３の両端にはサイズの異なる小径サイズ継手部１３ｃ、
大径サイズ継手部１３ｄが形成され、異径レジューサと
なっている。すなわち、図２に示すように、異径継手１
３は、両端に設けた遠心ポンプ１２の吐出口１２ａに連
結する小径サイズ継手部１３ｃと、逆止弁１４の入口側
に連結する大径サイズ継手部１３ｄとを鉛直に配置した
垂直状態にされて、遠心ポンプ１２の吐出口１２ａと逆
止弁１４の入口側とを連結している。

【００２９】また、異径継手１３には、検出器接続口１
３ａ及びベント接続口１３ｂが設けられ、検出器接続口
１３ａには、遠心ポンプ１２の吐出圧を検出する圧力計
１６が接続され、ベント接続口１３ｂには、オリフィス
１８を介装して、遠心ポンプ１２の停止時、遠心ポンプ
１２および異径継手１３等、送給系統２０の逆止弁１４
入口側より下方に充満する潤滑油に包含され、滞留中に
放出され、逆止弁１４入口側との連結部の異径継手１３
の上部に溜る気体を油タンク１に放出するため、油タン
クと連結して設けられるベントパイプ１７の一端が接続
されている。１４は、その入口側が異径継手１３の大径
サイズ継手部１３ｄに連結され、逆流を防止する逆止
弁、１５は、その入口側が逆止弁１４の出口側に直接連
結され、流路を開閉する仕切弁である。

【００３０】上述した遠心ポンプ１２、異径継手１３、
逆止弁１４、及び仕切弁１５等は、送給系統２０を形成
し、この送給系統２０は、系列Ａと系列Ｂの２系列設け
られ、２系列とも同じ構成で、垂直方向に並列に連結さ
れている。この２系列を交互に運転したり、又は、２系
列の内、１系列を常用し、残りの１系列を補助用、又は
非常用に切換えて運転し、供給配管８を介して、油タン
ク１の潤滑油２５を軸受７に供給するようにしている。
すなわち、運転中の系列Ａ（又はＢ）には、潤滑油２５
が通過して供給配管８を通過して軸受７に供給される一
方、待機中の系列Ｂ（又はＡ）には、運転中の系列Ａ
（又はＢ）の後流から解放された仕切弁１５を経て逆止
弁１４まで油が充満され逆止されている。

【００３１】また、異径継手１３の大径サイズ継手部１
３ｄと連続される逆止弁１４の入口側高さは、油タンク
１の液面２１よりも高さＨだけ低い低位置に配置されて
おり、系列Ａ又は系列Ｂは、管路１１ａ，１１ｂにより
油タンク１と連通しているので、油タンク１の液面２１
と同じ高さまで潤滑油が充満しており、遠心ポンプ１２
から異径継手１３の出口側の逆止弁１４入口側の間に
も、潤滑油が充満しており、系列Ａの遠心ポンプ１２、
又は系列Ｂの遠心ポンプ１２の起動、切換えのみによっ
て、何れかの系列を運転条件に合わせて潤滑油が流通で
きる。

【００３２】このように構成された本実施の形態の潤滑
油供給装置では、通常運転時には、油タンク１に貯蔵さ
れた潤滑油２５は、例えば管路１１Ａを通り、遠心ポン
プ１２、異径継手１３、圧力計１６、逆止弁１４、仕切
弁１５、送給配管１９から構成された送給系統２０の系
列Ａを通り、供給配管８に供給される。供給配管８に供
給された潤滑油２５は、油クーラー２で冷却され、油フ
ィルター３によって清浄化され、調節弁４によって油の
供給圧力が適正に調節された後、潤滑油供給ユニット１
０を出て、駆動タービン６及びコンプレッサ５の回転機
械の軸受７へ供給される。

【００３３】また、軸受７に供給され潤滑の作用を終え
た潤滑油２５は、ドレンとして戻り配管９を経て油タン
ク１へ回収されるので、油タンク１の液面２１の高さは
油タンク１の中位程度の位置にバランスされている。一
方、一時待機中の系列Ｂには、油タンク１の液面２１の
高さと同じ高さまで油が充満し、逆止弁１４の入口側ま
で浸かっている。そして、逆止弁１４及び仕切弁１５に
は、系列Ａからの油が充満し、逆止弁１４で逆止されて
いる。

【００３４】従って、送給系統２０は、系列Ｂが空気溜
が出来ない潤滑油２５が充満している状態で、系列Ａは
運転され、系列Ａから系列Ｂに運転を切替えるため、待
機中の系列Ｂの送給ポンプ１２を起動しても、送給系統
２０には、空気溜ができていないので、送給ポンプ１２
がスムースに起動できる。また、潤滑油２５が軸受７へ
供給されると、潤滑油２５の中に空気の気泡が混入する
ことが少くなるので、軸受７が油膜切れによる焼付を起
こすことが防止され、正常に潤滑作用が行なわれる。

【００３５】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の潤滑油供給
装置によれば、特許請求の範囲に示す構成により、潤滑
油供給装置の送給系統に垂直に設けられる、流路中の空
気溜の発生を防止できることにより、並設され、待機中
の潤滑油の遠心ポンプがスムースに運転開始できる効果
がある。また、軸受に供給される潤滑油の中に空気の気
泡が混入しないので、潤滑油が回転機械の軸受へ供給さ
れたとき、潤滑が不安定になり、油膜切れ等による焼付
を起こすことが防止され、正常な潤滑作用が行なわれる
効果がある。このように、回転機械の軸受等へ、気泡の
無い潤滑油を短時間に、安定的に供給することにより、
回転機械の軸受性能が一段と向上できる。

【００３６】また、送給系統に設ける遠心ポンプの吐出
圧検出器を異径継手に設けるようにしたので、背高が高
くなり、空気溜が発生しやすかった逆止弁の入口側下方
の背高を、常に油タンクの油面レベル以下にすることが
容易になる。さらに、ベントパイプの接続口を異径継手
に設け、逆止弁の入口側の下方に空気溜が発生するよう
なことがあっても、常時油タンクへ放出して消失させる
ことができる。これにより、軸受性能を安定して、向上
させることのできる潤滑油供給装置とすることができ、
産業上極めて有益なものとできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の潤滑油供給装置の実施の第１形態を示
す系統図

【図２】図１に示す異径継手の断面図

【図３】従来の潤滑油供給装置の１例を示す系統図であ
る。

【符号の説明】

１ 油タンク ２ 油クーラー ３ 油フィルター ４ 調節弁 ５ コンプレッサ ６ 駆動タービン ７ 軸受 ８ 供給配管 ９ 戻り配管 １０ 潤滑油供給ユニット １１ａ，１１ｂ 管路 １２ 遠心ポンプ １２ａ 吐出口 １３ 異径継手 １３Ａ 検出器接続口 １３Ｂ ベント接続口 １３ｃ 小径サイズ継手部 １３ｄ 大径サイズ継手部 １４ 逆止弁 １５ 仕切弁 １６ 圧力計 １７ ベントパイプ １８ オリフィス １９ 送給配管 ２０ 送給系統 ２５ 潤滑油

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F01M 1/02 F01D 25/20 F01D 29/06

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 遠心ポンプを設けた送給系統が並列に２
   系列設けられ、前記送給系統の一系列を使って、油タン
   ク内の潤滑油を回転体の軸受に供給するようにした潤滑
   油供給装置において、前記遠心ポンプの吐出口に小径の
   入口側が連結され、垂直に配設された異径継手と、前記
   油タンクの液面の高さ以下に設けた入口側が前記異径継
   手の大径の出口側に連結され、逆流を防止する逆止弁
   と、前記逆止弁の出口側に連結され、前記送給系統を開
   閉する仕切弁とを、それぞれの前記送給系統に設けたこ
   とを特徴とする潤滑油供給装置。
2. 【請求項２】 前記遠心ポンプの吐出圧を検出する検出
   器、および前記異径継手の内部の気体を前記油タンクに
   放出するベンドパイプの接続口を前記異径継手に設けた
   ことを特徴とする請求項１の潤滑油継手。