JP3594809B2 - underwater pump - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動機による羽根車の回転駆動で揚水する水中ポンプに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、水中ポンプとして、図2に示すように、コラム1内周の揚水路2内に設置される縦型円筒状のハウジング3と、このハウジング3のモータ収容部4に収容した電動機5と、電動機5のロータ6に固着された一連の回転軸7と、回転軸7の先端部(下端部)に取付けられた羽根車8とを有し、羽根車8の回転により吸い込んだ水を揚水路2に揚水して吐出するように構成したものが知られている。
【0003】
従来の水中ポンプでは、ハウジング3内において、一連の回転軸7が電動機5のロータ6の上下にそれぞれ配置したグリース潤滑式の軸受9、10によって回転自在に支持されている。したがって、ロータ6の回転によって生じるラジアル荷重は上下両側の軸受9、10によって支え、ロータ6、回転軸7、羽根車8などの回転部の重量および羽根車8の回転によって生じるスラスト荷重は下側の軸受10によって支えている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ポンプが大型化し、電動機5の出力が大きくなると、電動機5の発熱量が著しく大きくなり、熱伝導によって軸受9、10の蓄熱量が大きくなり、軸受9、10の温度が高くなる。軸受9、10が高温になっても、上側の軸受9はロータ6の回転によって生じるラジアル荷重が負荷される軽負荷・高温条件で主軸7を支えるだけであるから、グリース潤滑式の軸受9で十分に対応することができる。ところが、下側の軸受10はロータ6の回転によって生じるラジアル荷重と、ロータ6、回転軸7、羽根車8などの回転部の重量および羽根車8の回転によって生じるスラスト荷重が負荷される過酷な高負荷・高温条件で回転軸7を支えなければならないので、グリース潤滑式では焼付や焼損などを生じるおそれがあり、大型水中ポンプの製作を制限している。
【0005】
このため、出力が大きい大型水中ポンプの場合には、グリース潤滑式よりも潤滑条件に優れた油浴潤滑式によって軸受10を潤滑し、潤滑油に奪熱媒体としての機能をもたせることで、軸受10を積極的に冷却して蓄熱を抑えることが考えられる。しかし、乾式電動機(乾式モータ)5は、ロータ6やステータ6Aのまわりが空気層になっていて、本質的には陸用モータと同じ構造になっているので、ハウジング3内において軸受10を油浴潤滑式で潤滑する構造では、モータ収容部4内への潤滑油の侵入を防止するシール対策を講じなければならない。このため、オイルシール構造が相当複雑になって、製造および組立が困難になり、延ては大型水中ポンプのイニシャルコストを必要以上に高くするなどの難点がある。
【0006】
そこで、本発明は、大型水中ポンプの運転時に高負荷・高温条件におかれる軸受を簡単な構造によって油浴潤滑することにより、軸受の高温化による焼付や焼損などを確実に防止し、従来は制限されていた大型仕様の製作が可能な水中ポンプを提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明に係る水中ポンプは、揚水路内に設置されるハウジングと、このハウジングのモータ収容部に収容した電動機と、この電動機のロータに固着した回転軸と、前記ハウジングの外側で前記回転軸の先端側に固着した羽根車とを有し、この羽根車の回転により吸い込んだ水を前記揚水路に揚水して吐出する水中ポンプにおいて、前記回転軸が前記電動機のロータに固着した回転出力軸と、羽根車を固着したポンプ軸との二軸に分割されているとともに、これら両軸を前記ハウジングの外部で同時回転可能に互いに接続するカップリングと、前記回転出力軸の両端部側をそれぞれ回転自在に支持する電動機側軸受と、前記ハウジング外で前記ポンプ軸の前記カップリング側と前記羽根車側をそれぞれ回転自在に支持するポンプ側軸受とを有し、前記カップリングおよびポンプ側軸受を油浴潤滑する潤滑油槽が設けられていることを特徴としている。
【0008】
本発明によれば、回転軸が電動機のロータに固着した回転出力軸と羽根車を固着したポンプ軸との二軸に分割されているので、軽負荷・高温が負荷される回転出力軸を支える電動機側軸受と、高負荷・高温条件が負荷されるポンプ軸を支えなければならないポンプ側軸受とを役割分担して配置することができる。このため、電動機側軸受にはグリース潤滑式の軸受を使用し、ポンプ軸側にはグリース潤滑式よりも潤滑条件に優れ油浴潤滑式のポンプ側軸受を使用し、かつ潤滑油槽の潤滑油に奪熱媒体としての機能をもたせることで、積極的に冷却して蓄熱を抑えることができる。
【0009】
しかも、カップリングおよびポンプ側軸受を油浴潤滑する潤滑油槽がハウジングの外側に設けられているので、複雑な構造のシール対策を講じなくてもモータ収容部内への潤滑油の侵入を確実に防止することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、図2で説明した従来例と同一もしくは相当部分には同一符号を付して説明する。図1は本発明に係る水中ポンプの縦断面図である。この図において、水中ポンプは、コラム1内周の揚水路2内に設置される縦型円筒状のハウジング3と、このハウジング3のモータ収容部4に収容した電動機5とを備え、従来の主軸7が電動機5のロータ6に固着したモータ軸(回転出力軸)11と、ハウジング3の外側で先端部に羽根車8を固着したポンプ軸12との二軸に分割されており、これら両軸11、12はカップリング13を介してハウジング3の外部で同時回転可能に互いに接続されている。なお、カップリング13は、僅かな偏心および僅かな軸方向の移動を吸収することができるギヤーカップリングまたはスプラインカップリングによって構成されている。
【0011】
一方、回転出力軸11の両端部側は、それぞれハウジング3内においてグリース潤滑式の電動機側軸受14、15によって回転自在に支持されている。つまり、ロータ6の回転によって生じるラジアル荷重を電動機側軸受14、15によって支えている。
【0012】
他方、ポンプ軸12のカップリング13側と羽根車8側の両部位は、それぞれハウジング3外においてグリース潤滑式よりも潤滑条件に優れた油浴潤滑式のポンプ側軸受16、17によって回転自在に支持されている。つまり、ポンプ軸12および羽根車8などの回転部の重量および羽根車8の回転によって生じるスラスト荷重をポンプ側軸受16、17によって支えている。
【0013】
また、カップリング13およびポンプ側軸受16、17を油浴潤滑する潤滑油槽18がハウジング3の外部に設けてある。
【0014】
前記構成において、電動機5に通電することで、回転出力軸11とポンプ軸12および羽根車8が同時に回転し、羽根車8の回転により吸い込んだ水を揚水路2に揚水して吐出する。この運転状態において、ロータ6および回転出力軸11の重量によって生じるスラスト荷重と、ロータ6の回転によって生じるラジアル荷重は、グリース潤滑式の電動機側軸受14、15によって支え、ポンプ軸12、羽根車8などの回転部の重量および羽根車8の回転によって生じるスラスト荷重およびラジアル荷重は、油浴潤滑式のポンプ側軸受16、17によって支えている。
【0015】
すなわち、回転軸7が電動機5のロータ6に固着した回転出力軸11と羽根車8を固着したポンプ軸12との二軸に分割されているので、軽負荷・高温が負荷される回転出力軸11を支える電動機側軸受14、15と、高負荷・高温条件が負荷されるポンプ軸12を支えなければならないポンプ側軸受16、17とを役割分担して配置することができる。このため、電動機側軸受14、15にはグリース潤滑式の軸受を使用し、ポンプ軸12にはグリース潤滑式よりも潤滑条件に優れ油浴潤滑式のポンプ側軸受16、17を使用し、かつ潤滑油槽18の潤滑油18Aに奪熱媒体としての機能をもたせることで、ポンプ側軸受16、17を積極的に冷却して蓄熱を抑えるとともに、カップリング13を油浴潤滑することができる。
【0016】
したがって、ポンプが大型化し、電動機5の出力が大きくなることで、電動機5の発熱量が著しく大きくなっても、ポンプ側軸受16、17を積極的に冷却して蓄熱を抑え、高温化によるポンプ側軸受16、17の焼付や焼損などを確実に防止することができるので、従来は制限されていた大型仕様の水中ポンプの製作が可能になる。
【0017】
しかも、カップリング13およびポンプ側軸受16、17を油浴潤滑する潤滑油槽18がハウジング3の外側に設けられているので、複雑な構造のオイルシール対策を講じなくてもモータ収容部4内への潤滑油の侵入を確実に防止することができるから、構造の複雑化が回避され、製造および組立が容易になり、延ては大型水中ポンプのコストダウンの実現に寄与することができる。
【0018】
【発明の効果】
本発明は、軽負荷・高温が負荷される回転出力軸を支える電動機側軸受にはグリース潤滑式の軸受を使用し、高負荷・高温条件が負荷されるポンプ側軸受にはグリース潤滑式よりも潤滑条件に優れ油浴潤滑式の軸受を使用して、潤滑油槽の潤滑油に奪熱媒体としての機能をもたせることで、ポンプ側軸受を積極的に冷却して蓄熱を抑えるとともに、カップリングを潤滑することができるので、ポンプが大型化し、電動機の出力が大きくなることで、電動機の発熱量が著しく大きくなっても、ポンプ側軸受を積極的に冷却して蓄熱を抑え、高温化によるポンプ側軸受の焼付や焼損などを確実に防止することができるので、従来は制限されていた大型仕様の水中ポンプの製作が可能になる。しかも、カップリングおよびポンプ側軸受を油浴潤滑する潤滑油槽がハウジングの外側に設けられているので、複雑な構造のオイルシール対策を講じなくてもモータ収容部内への潤滑油の侵入を確実に防止することができるから、構造の複雑化が回避され、製造および組立が容易になり、延ては大型水中ポンプのコストダウンの実現に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態を示す縦断面図である。
【図2】従来例の縦断面図である。
【符号の説明】
2 揚水路
3 ハウジング
4 モータ収容部
5 電動機
6 ロータ
7 回転軸
8 羽根車
11 回転出力軸
12 ポンプ軸
13 カップリング
14 電動機側軸受
15 電動機側軸受
16 ポンプ側軸受
17 ポンプ側軸受
18 潤滑油槽
18A 潤滑油[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a submersible pump that pumps water by rotating an impeller with an electric motor.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a submersible pump, as shown in FIG. 2, a vertical cylindrical housing 3 installed in a
[0003]
In the conventional submersible pump, a series of rotating shafts 7 are rotatably supported in a housing 3 by grease-lubricated
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the size of the pump is increased and the output of the
[0005]
For this reason, in the case of a large-sized submersible pump having a large output, the
[0006]
Therefore, the present invention reliably prevents seizure and burnout due to high temperature of the bearing by lubricating the bearing under a high load and high temperature condition with a simple structure during operation of a large submersible pump. It is an object of the present invention to provide a submersible pump capable of producing a limited large specification.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a submersible pump according to the present invention includes a housing installed in a pumping passage, an electric motor housed in a motor housing of the housing, a rotating shaft fixed to a rotor of the electric motor, An impeller fixed to the tip end of the rotating shaft outside the housing, wherein the submersible pump pumps up and discharges water sucked by the rotation of the impeller to the pumping passage, wherein the rotating shaft is provided with the electric motor. A coupling that is divided into two shafts, a rotation output shaft fixed to the rotor and a pump shaft to which the impeller is fixed, and that connects these two shafts simultaneously so as to be able to rotate simultaneously outside the housing; A motor-side bearing rotatably supporting both ends of the shaft; and a rotatably supporting the coupling side and the impeller side of the pump shaft outside the housing. And a pump-side bearing of, is characterized in that the lubricating oil tank is provided with the coupling and the pump side bearing for an oil bath lubrication.
[0008]
According to the present invention, since the rotating shaft is divided into two shafts, the rotating output shaft fixed to the rotor of the electric motor and the pump shaft fixed to the impeller, the rotating output shaft supporting light load and high temperature is supported. The motor-side bearing and the pump-side bearing which must support the pump shaft to which a high load and high temperature condition is loaded can be arranged so as to share roles. Therefore, use a grease lubricated bearing for the motor side bearing, use an oil bath lubricated pump side bearing for the pump shaft side with better lubrication conditions than the grease lubricated type, and use lubricating oil for the lubricating oil tank. By having a function as a heat removal medium, it is possible to actively cool and suppress heat storage.
[0009]
In addition, since the lubricating oil tank for lubricating the coupling and the bearing on the pump side is provided outside the housing, it is possible to reliably prevent lubricating oil from entering the motor housing without taking measures to seal the complicated structure. can do.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. The same or corresponding parts as those of the conventional example described with reference to FIG. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a submersible pump according to the present invention. In this figure, the submersible pump includes a vertical cylindrical housing 3 installed in a
[0011]
On the other hand, both ends of the
[0012]
On the other hand, both parts of the
[0013]
Further, a lubricating
[0014]
In the above configuration, when the
[0015]
That is, since the rotating shaft 7 is divided into two shafts, the
[0016]
Therefore, even if the size of the pump is increased and the output of the
[0017]
In addition, since the lubricating
[0018]
【The invention's effect】
The present invention uses a grease-lubricated bearing for the motor-side bearing that supports the rotary output shaft loaded with light load and high temperature, and uses a grease-lubricated bearing for the pump-side bearing loaded under high load and high temperature conditions. Using lubricating oil-bath bearings with excellent lubrication conditions, the lubricating oil in the lubricating oil tank has a function as a heat transfer medium. Because the pump can be lubricated, the pump becomes larger and the output of the motor increases, so even if the heat generated by the motor increases significantly, the pump-side bearings are actively cooled to suppress heat storage, and the pump is heated to a higher temperature. Since seizure and burnout of the side bearings can be reliably prevented, it is possible to manufacture a large-sized submersible pump which has been limited in the past. In addition, since the lubricating oil tank that lubricates the coupling and pump-side bearings in an oil bath is provided outside the housing, it is possible to ensure that the lubricating oil enters the motor housing without taking measures for oil sealing of complicated structures. Since this can be prevented, the structure is prevented from being complicated, the manufacturing and assembly are facilitated, and the cost of the large submersible pump can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a conventional example.
[Explanation of symbols]
2 Pumping path 3 Housing 4
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JP23573898A Expired - Lifetime JP3594809B2 (en) | 1998-08-21 | 1998-08-21 | underwater pump |
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CN109630428A (en) * | 2018-12-27 | 2019-04-16 | 安徽银龙泵阀股份有限公司 | A kind of high efficiency and heat radiation beer pump |
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1998
- 1998-08-21 JP JP23573898A patent/JP3594809B2/en not_active Expired - Lifetime
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