JP3758409B2 - 潤滑油供給用の配管構造物 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、タービン等の大型の回転機械装置が持つ軸受などに潤滑油を供給するための二重管構造とされた潤滑油供給用の配管構造物に係わり、弁類の装着，保守に関する作業の容易化などを図ったその構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電力用・産業用のタービン装置やタービンで駆動される発電機などの大型の回転機械装置は、その軸受には常時潤滑油が供給されることを前提にして構成されることが一般である。このため、これ等の大型の回転機械装置には、その軸受などに潤滑油の供給を行うために、油ポンプおよび潤滑油供給用の配管構造物が必ず設置されている。以下に、従来例の潤滑油供給用の配管構造物について、図３を用いて説明する。ここで、図３は、従来例の潤滑油供給用の配管構造物の要部の構成を説明する説明図である。図３では、潤滑油供給用の配管構造物の要部を側面断面として示すと共に、タービンなどの関連する装置を模式的に示している。
【０００３】
図３において、４は、この事例の場合の回転機械装置であるタービン装置であり、主軸４２を持つタービン４１と、主軸４２を支持する複数の主軸受４３と、後記する油タンク８に貯留されている潤滑油９９の加圧を行う油ポンプ４４と、主軸４２に装着されたターニング装置４５と、主軸４２で駆動される図示しない発電機を備えている。油ポンプ４４は、この事例の場合には、主軸４２により駆動されるいわゆる軸駆動油ポンプであるが、この他に、電動油ポンプを用いる事例も知られている。ターニング装置４５は、タービン装置４の起動および停止時に、潤滑油９９を用いてタービン４１の起動および停止動作を行う装置である。なお、タービン装置としては、複数のタービンを備えるなどの異なる事例も知られている。
【０００４】
また、９は、潤滑油９９を貯留するための油タンク８と、ポンプ用配管７と、供給用配管６Ａと、供給用配管６Ｂと、外側配管５と、ブースターポンプ５５と、逆止弁５６と、ターニング弁５７と、付属機器類５９とを備えた従来例の潤滑油供給用の配管構造物である。配管構造物９は、タービン装置４の起動操作および停止操作を行う際に、油タンク８に貯留された潤滑油９９を加圧したうえでターニング装置４５に供給する図示しない補助ポンプＡを油タンク８内に備えている。さらに配管構造物９は、油ポンプ４４が所定の能力を発揮できないタービン装置４の運転状態（例えば、タービン装置４が起動または停止動作時のため低速状態にある場合）の際に、油タンク８に貯留された潤滑油９９を加圧したうえで主軸受４３に供給する図示しない補助ポンプＢを油タンク８内に備えている。
【０００５】
油タンク８は、直方体状に形成され、潤滑油９９を貯留すると共に、前記した逆止弁５６，ターニング弁５７，ブースターポンプ５５，補助ポンプＡ，Ｂなどの諸機器類を収容しており、潤滑油９９の油面９９ａのレベルは、収容している諸機器類が潤滑油９９内に常時浸漬されるような位置に設定されている。この油タンク８の容積は、タービン装置４に用いられている全ての潤滑油９９を油タンク８に収容した場合であっても、潤滑油９９が油タンク８から溢出ることの無いように、油面９９ａの上側に十分な余裕（例えば、１００〔ｍｍ〕）が確保できるように設定されている。なお、油タンク８の上面部の壁板には、ターニング弁５７用の操作部５８と、操作軸貫通部８３とが装着されると共に、組立て，保守・点検などの際に作業員が油タンク８内に入り込めるような大きな開口８１が形成されており、この開口８１は、蓋体８２により気密に塞がれている。
【０００６】
ターニング弁５７は、ターニング装置４５の動作のオン・オフを行う弁装置であり、電動操作および手動操作を切り換えて行えるように構成された操作部５８によって操作される。操作部５８に備えられた手動操作部は、電動操作部が故障した万一の場合に、ターニング弁５７の前記動作を手動で行えるようにするものである。そうしてターニング弁５７は、接続機構５１と操作軸貫通部８３とを介して操作部５８によって操作される。操作軸貫通部８３は、ターニング弁５７が持つ操作用軸体が油タンク８の壁板を貫通する部位に設けられて、気密性を保持する役目も果たしている。接続機構５１は、周知のことであるのでその詳細な図示を省略するが、操作部５８，操作軸貫通部８３とそれぞれに連結される２組のユニバーサルジョイントと、これ等のユニバーサルジョイントの相互間を接続するコネクションロッドとを有している（後記する図２を参照）。
【０００７】
ポンプ用配管７は、油ポンプ４４が吸入する潤滑油９９を、油タンク８から油ポンプ４４に供給する吸入側配管７Ａ（図３に太い実線で示す）と、油ポンプ４４で加圧された潤滑油９９を送油する吐出側配管７Ｂ（図３に太い実線で示す）とを有している。吸入側配管７Ａの油タンク８側の端部には、潤滑油９９に吸入圧力を与えるブースターポンプ５５が接続されている。吐出側配管７Ｂは、油タンク８内に設置された逆止弁５６を介したうえで、油タンク８の外部に設置された付属機器類５９に接続されている。また補助ポンプＡは、油ポンプ４４から吐出される潤滑油９９に関する逆止弁５６の下流側となる吐出用配管７Ｂに接続されている。付属機器類５９は、潤滑油９９からの除熱を行う図示しない冷却器や、オイルフィルタなどを備えている。
【０００８】
供給用配管６Ａ（図３に太い破線で示す）は、それぞれの主軸受４３に潤滑油９９を供給するための管路であり、付属機器類５９からスタートし、いったん油タンク８に入った後に、主軸受４３に向けて配設されている。供給用配管６Ｂ（図３に太い一点鎖線で示す）は、補助ポンプＡからターニング装置４５へ潤滑油９９を供給する管路であり、油ポンプ４４から吐出される潤滑油９９に関する逆止弁５６の下流側となる吐出用配管７Ｂから分岐され、ターニング弁５７を介して、ターニング装置４５に向けて配設されている。なお、逆止弁５６は、補助ポンプＡの動作時に補助ポンプＡから供給された潤滑油９９が吐出側配管７Ｂ内を油ポンプ４４に向けて流れるのを阻止する役目を担っている。
【０００９】
外側配管５は、この事例の場合には、複数の分岐部５Ａと、接続部５Ｂ，接続部５Ｃおよび接続部５Ｄで構成され、ポンプ用配管７および供給用配管６Ａ，６Ｂを内側に収容すると共に、タービン装置４で使用された潤滑油９９を油タンク８に戻すための管路を兼ねている。したがって、分岐部５Ａ，接続部５Ｂ，接続部５Ｃおよび接続部５Ｄはそれぞれ筒状に形成されている。分岐部５Ａは、油ポンプ４４に接続される付近のポンプ用配管７、主軸受４３に接続される付近の供給用配管６Ａ、ターニング装置４５に接続される付近の供給用配管６Ｂを、それぞれ図示のように収容する。
【００１０】
接続部５Ｂは、油タンク８に戻ろうとする潤滑油９９が自重によって接続部５Ｂ内を通流できるように、緩い勾配などを持たせて配設され、左右の分岐配管５Ａ，５Ａ間を接続する。接続部５Ｃは、ほぼ垂直状態に配設され、上側の端部は接続部５Ｂに，また，下側の端部は接続部５Ｄに接続されている。接続部５Ｄは、油タンク８に戻ろうとする潤滑油９９のために接続部５Ｂと同様な配慮をして配設され、一方の端部は接続部５Ｃに，また，他方の端部は油タンク８に接続されている。
【００１１】
そうして、外側配管５と油タンク８とは、両者の内部空間が連通されており、油面９９ａよりも上側の空間から油滴を除去するために図示しない送風機が配設されている。したがってこの内部空間は大気に対して負圧になるので、外側配管５および油タンク８の全体は気密構造にされている。また、タービン装置４，配管構造物９が収容される建屋において、タービン装置４は２階に据付けられ、油タンク８は、タービン装置４よりも下側となる１階に据付けられることが一般であり、その場合に接続部５Ｂは、図示しない２階の床の裏面（１階の天井部）の近傍に、この裏面部に対してある程度の間隔を持たせつつ沿うようにして配設されている。
【００１２】
従来の潤滑油供給用の配管構造物９は前記のように構成されているので、タービン装置４で使用された潤滑油９９は、自重によって油タンク８に戻ることができる。また、ポンプ用配管７、供給用配管６Ａ，６Ｂに損傷が発生し、これ等の配管から高圧の潤滑油９９が噴出した場合でも、外側配管５が存在することで、噴出した潤滑油９９の建屋内への飛散を確実に防止することができている。また、逆止弁５６，ターニング弁５７の弁類は、油タンク８内に設置されているので、ポンプ用配管７や供給用配管６Ｂとの接続作業が容易であり、しかも、弁類に損傷が発生した場合における潤滑油９９の建屋内への飛散を、油タンク８によって確実に防止することができている。したがって、弁類に損傷が発生した場合における潤滑油９９の建屋内への飛散の防止用として弁類の周囲に設置する構造物を、不要にすることができている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
前述した従来の潤滑油供給用の配管構造物９は前記のような特長を有しているが、近年、次記するようなことが問題点としてクローズアップされてきており、その解決が望まれている。すなわち、
▲１▼弁類が油タンク８内に設置されているので、弁類の保守作業を行う際には、潤滑油９９を油タンク８から一時的に引抜く必要がある。潤滑油９９を油タンク８から引抜くためには、タンクローリーや輸送用油タンクなどを準備したうえで、油タンク８内の潤滑油９９をこれ等に移すという大変面倒な作業が必要である。また、
▲２▼弁類を油タンク８内に設置するのに伴って、ポンプ用配管７，供給用配管６Ａ，６Ｂなどの配管類が油タンク８内に集中してしまっており、このことにより、配管類，弁類，ポンプ類などの収容物の設置にかかわる作業工数が増大し、その製造原価が高価になっている。さらにまた、
▲３▼タービン装置４では、操作部５８が持つ電動操作部が故障した場合には、ターニング弁５７の前記操作は、タービン装置４の周辺に常駐している要員によって手動操作により行われることになる。しかしながら、操作部５８がタービン装置４の据付けられている部位よりも下側となる部位（例えば、タービン装置４が２階に据付けられている場合には、油タンク８に装着される操作部５８は１階に配設される）に配設されているので、ターニング弁５７の緊急な操作はもとよりのこと、操作部５８の手動操作をタービン装置４の動作状態を確認しつつ行うことも困難である。
【００１４】
この発明は、前述の従来技術の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、弁類などの装着，保守に関する作業の容易化などを図った潤滑油供給用の配管構造物を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
この発明では前述の目的は、
１）回転機械装置よりも下側となる高さ位置に設置されてこの回転機械装置に用いられる潤滑油を貯留する油タンクと、この潤滑油の加圧に用いられる油ポンプに接続されるポンプ用配管と、油ポンプで加圧された潤滑油を回転機械装置に供給する供給用配管と、前記配管に設置された弁類と、前記配管を収容すると共に回転機械装置で使用された潤滑油を油タンクに戻すための管路を兼ねる外側配管とを備えた潤滑油供給用の配管構造物において、
外側配管は、回転機械装置と油タンクとの中間となる高さ位置に、前記弁類を収容する弁収容部を備える構成とすること、または、
２）前記１項に記載の手段において、外側配管は、回転機械装置が据付けられている位置の直下に前記弁収容部を設置し、この弁収容部には、前記弁類として自動操作と手動操作とを切換ることができる操作部によって操作される弁を収容すると共に、この操作部を、回転機械装置の据付場所から手動操作できる部位に設置する構成とすること、により達成される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下この発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明においては、図３に示した従来例の潤滑油供給用の配管構造物と同一部分には同じ符号を付し、その説明を省略する。また、以後の説明に用いる図中には、図３で付した符号については、極力代表的な符号のみを記すようにしている。図１は、この発明の実施の形態の一例による潤滑油供給用の配管構造物の要部の構成を説明する説明図であり、図２は、図１に示した弁収容部およびその周辺部分の要部を示す側面図である。なお図１は、図３におけるＰ部に対応する部分を示している。
【００１７】
図１，図２において、１は、図３に示した従来例による配管構造物９に対して、油タンク８に代えて油タンク３を用いると共に、弁収容部２を接続部５Ｂ部分に追加して備えるようにした潤滑油供給用の配管構造物である。弁収容部２は、この事例の場合には全体として直方体状の形状を持ち、その上面部となる平板状の蓋板２１と、蓋板２１と気密に組み合わされる容器部２２とで構成されている。蓋板２１は、弁収容部２内に収容される収容物の組立て，保守・点検などのために必要なものであり、操作軸貫通部８３は、この蓋板２１に装着される。容器部２２の底面部は、接続部５Ｂと同様に、油タンク３に戻ろうとする潤滑油９９が自重によって弁収容部２中を通流できるようにするために、緩い勾配を持たせて形成されている。また、弁収容部２の長手方向の相対する側面部の壁板のそれぞれには、若干の高低差を持たせて接続部５Ｂが気密に接続されている。
【００１８】
この弁収容部２は、ターニング弁５７，逆止弁５６を収容すると共に、ターニング弁５７と接続し合う供給用配管６Ｂ、逆止弁５６と接続し合う吐出側配管７Ｂ、および、吸入側配管７Ａ，供給用配管６Ａを図示のように収容している。したがって、油タンク３は、従来例による油タンク８と対比すると、操作軸貫通部８３が備えられていないこと、および、逆止弁５６，ターニング弁５７や、供給用配管６Ｂが収容されていないことが異なっている。また、接続部５Ｃは、従来例による場合には、吸入側配管７Ａ，吐出側配管７Ｂおよび供給用配管６Ａ，６Ｂを収容しているが、この発明の場合には、接続部５Ｃには供給用配管６Ｂが収容されていない。
【００１９】
さらに、配管構造物１では、図２に示すように、接続部５Ｂは、従来例の場合と同様に、図示しないタービン装置４が据付けられているフロア９８の裏面の近傍に、この裏面に対してある程度の間隔を持たせつつ沿うようにして配設されている。したがって、弁収容部２は、フロア９８の裏面の近傍に配設されることになる。そうして、配管構造物１では、操作部５８は、フロア９８の裏面側の梁に形成された操作部５８を装着するための装着部９５に取付けられている。また、フロア９８には、この操作部５８に対向させて操作用穴９７が形成されており、この操作用穴９７は、着脱自在に形成された蓋体９６によって、常時は塞がれている。
【００２０】
さらにまた、装着部９５に取付けられた操作部５８は、弁収容部２に装着された操作軸貫通部８３との間を、ユニバーサルジョイント５３，５３と、ユニバーサルジョイント５３，５３の相互間を接続するコネクションロッド５４とを有する接続機構５２を用いて連結している。そうして、一方のユニバーサルジョイント５３は操作部５８に連結され、他方のユニバーサルジョイント５３は操作軸貫通部８３に連結されている。弁収容部２とフロア９８の裏面との間には、ある程度の間隔が設けられていることに対処して、接続機構５２が持つコネクションロッド５４の長さ寸法は、従来例による接続機構５１が持つコネクションロッドの長さ寸法と比較して、かなり長いものになっている。
【００２１】
図１，図２に示すこの発明の実施の形態の一例による潤滑油供給用の配管構造物１では前述の構成としたので、弁類である逆止弁５６とターニング弁５７とが収容されている弁収容部２には潤滑油９９が貯留されることは無い。このことにより、弁類の保守作業を行うのに際し、弁収容部２から潤滑油９９を引抜く処置は全く不要である。また油タンク３には弁類が収容されていないので、弁類の保守作業を行うのに当たり、潤滑油９９を油タンク８から一時的に引抜く処置も全く不要になる。したがって、タンクローリーや輸送用油タンクなどの準備が必要な従来例に対して、配管構造物１では、弁類の保守作業を行う際の作業工数を大幅に低減することができる。
【００２２】
また、油タンク３は、従来例による油タンク８に対して、逆止弁５６，ターニング弁５７および供給用配管６Ｂが収容されていないことで、油タンク３内における配管，機器類などの収容物の集中度が低減される。これによって、油タンク３内における収容物の相互間隔を増大でき、また、収容物の設置にかかわる自由度を増大できて、収容物の設置に関する作業工数が低減できる。また、接続部５Ｃ内への供給用配管６Ｂの配設が不要になることで、供給用配管６Ｂの長さを短縮することができ、その分、供給用配管６Ｂの材料費と、配設用の工数を低減することができる。
【００２３】
さらに、配管構造物１では、フロア９８に着脱自在に形成された蓋体９６を取外すことで、操作部５８の手動操作を、タービン装置４が据付けられているフロア９８で行うことができる。これによって、タービン装置４の周辺に常駐している要員は、操作部５８が持つ電動操作部が故障した場合などの非常時に行うターニング弁５７の手動操作を、極めて迅速に行うことができる。またこれと共に、操作部５８の手動操作をタービン装置４の動作状態を確認しつつ行うことができるので、タービン装置４の動作状態に対応させてターニング弁５７を適切に操作することができる。
【００２４】
【発明の効果】
この発明による潤滑油供給用の配管構造物では、前記課題を解決するための手段の項で述べた構成とすることで、次記する効果が有る。
▲１▼前記課題を解決するための手段の項の第（１）項による構成とすることで、弁類の保守作業に際して油タンクに貯蔵された潤滑油を引抜く処理が不要になり、弁類の保守作業を行う際の作業工数の大幅な低減が可能になる。また、油タンクに収容される配管，機器類などの収容物が削減されるので、油タンク内への収容物の設置に関する作業工数の低減が可能になる。さらに、ターニング装置へ潤滑油を供給する管路の長さを短縮でき、この分の材料費用，配設用の工数の低減が可能になる。また、
▲２▼前記課題を解決するための手段の項の第（２）項による構成とすることで、前記▲１▼項による効果をそのまま保持しながら、ターニング弁用の電動操作部が故障した場合などの非常時に行うターニング弁の手動操作を、極めて迅速に行うと共に、回転機械装置の動作状態を確認しつつ行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態の一例による潤滑油供給用の配管構造物の要部の構成を説明する説明図
【図２】図１に示した弁収容部およびその周辺部分の要部を示す側面図
【図３】従来例の潤滑油供給用の配管構造物の要部の構成を説明する説明図
【符号の説明】
１ 配管構造物
２ 弁収容部
２１ 蓋板
２２ 容器部
３ 油タンク
５Ｂ 接続部
５Ｃ 接続部
５６ 逆止弁
５７ ターニング弁
６Ａ 供給用配管
６Ｂ 供給用配管
７Ａ 吸入側配管
７Ｂ 吐出側配管
８３ 操作軸貫通部
９９ 潤滑油

Claims (2)

1. 回転機械装置よりも下側となる高さ位置に設置されてこの回転機械装置に用いられる潤滑油を貯留する油タンクと、この潤滑油の加圧に用いられる油ポンプに接続されるポンプ用配管と、油ポンプで加圧された潤滑油を回転機械装置に供給する供給用配管と、前記配管に設置された弁類と、前記配管を収容すると共に回転機械装置で使用された潤滑油を油タンクに戻すための管路を兼ねる外側配管とを備えた潤滑油供給用の配管構造物において、
   外側配管は、回転機械装置と油タンクとの中間となる高さ位置に、前記弁類を収容する弁収容部を備えることを特徴とする潤滑油供給用の配管構造物。
2. 請求項１に記載の潤滑油供給用の配管構造物において、
   外側配管は、回転機械装置が据付けられている位置の直下に前記弁収容部を設置し、この弁収容部には、前記弁類として自動操作と手動操作とを切換ることができる操作部によって操作される弁を収容すると共に、この操作部を、回転機械装置の据付場所から手動操作できる部位に設置することを特徴とする潤滑油供給用の配管構造物。

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