JP4009764B2 - 液化ガス用ポンプ装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液化ガス用ポンプ装置に係わり、特に液化天然ガス等の液化ガスを貯蔵する液化ガス用ポンプ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液化天然ガス等の液化ガスを輸送する液化ガス用ポンプ装置には、例えば、液化ガスタンク内で用いられる、タンク内蔵式の液化ガスタンク用潜没ポンプ装置があり、このような液化ガス用ポンプ装置では、従来、例えば特開平８−２９６５８６号公報に示されるように、静圧軸受および補助用の複列配置玉軸受が採用されている。
【０００３】
ここで、かかる従来の液化ガス用ポンプ装置について、液化ガスタンク用潜没ポンプ装置を例として、図１９を用いて説明する。
【０００４】
１は液化ガスタンクであり、１Ａはガスタンク１の天井板、そして、２は前記液化ガスタンク１内に垂下された揚液管である。この液化ガスタンク１内に垂下された揚液管２の下端には、吸込弁３が取り付けられ、この揚液管２の座面４には、前記の液化ガスタンク用潜没ポンプ本体５が設置されており、６は、前記潜没ポンプ本体５の外周に設けられた複数の吐出口である。また、揚液管２の頂部には、ポンプ吊上機構を備えたヘッドプレート７が設けられ、８は吊り上げ用ワイヤであり、９は給電ケーブルであり、１０は巻き上げ機である。
【０００５】
そして、前記液化ガスタンク用潜没ポンプ本体５は、前記液化ガスタンク１の天井板１Ａから鉛直に垂下された揚液管２の内部に、前記ヘッドプレート７から、前記吊り上げ用ワイヤ８によって、例えば深さ５０ｍ程度にまで吊り下げられて、前記揚液管２の下部の前記座面４に着座して設置される。
【０００６】
また、この液化ガスタンク用潜没ポンプ本体５には、給電ケーブル９によって電源が供給されており、ポンプの運転が開始されると、液化ガスは吸込弁３から吸い込まれて昇圧されてポンプ吐出口６から吐出され、図中に矢印で示すように、前記揚液管２内を上昇して吐出管１１に送り出される。
【０００７】
次に、従来の液化ガス用ポンプ本体の例として、図２０に示す液化ガスタンク用潜没ポンプ本体図により説明する。
【０００８】
液化ガスタンク用潜没ポンプ本体５の構造は、ポンプ回転軸５Ａに、吸込性能向上のために取り付けられたインデューサ５Ｂ、複数の羽根車５Ｃ及びサブマージドモータロータ５Ｄが固定され、これらは一体型構造であり、一体となって回転するようになっている。また、このポンプ回転軸５Ａ、インデューサ５Ｂ、複数の羽根車５Ｃ、サブマージドモータロータ５Ｄは、軸受寿命が長く、制振性に優れた自液潤滑される静圧軸受（上静圧軸受５Ｅ、中静圧軸受５Ｆ、下静圧軸受５Ｇ）によって、半径方向に支持されている。また、上静圧軸受５Ｅと中静圧軸受５Ｆには、ポンプ起動・停止時の補助用軸受として、玉軸受（上玉軸受５Ｈ、中玉軸受５Ｉ１）を設けている。
【０００９】
ポンプが通常運転の状態（揚液管２がポンプ吐出液で満たされている状態）では、玉軸受５Ｈ、５Ｉ１の代わりに静圧軸受５Ｅ、５Ｆ、５Ｇが働くように、例えば特公昭６１−５５５８号公報に示されるようなバランスディスク等からなる軸スラスト平衡装置５Ｍが構成されている。これにより、ポンプ通常運転状態では軸スラスト平衡装置５Ｍの機能により、ポンプ回転軸５Ａが軸方向へ遊動し、中玉軸受５Ｉ１はハウジング５Ｌから離脱浮上し、中玉軸受５Ｉ１に負荷されるスラスト荷重はゼロとなる。しかし、ポンプ５を起動した場合、吐出液で揚液管２内が満たされるまでの数分間は、ポンプ５は、所定の吐出圧力よりかなり低い吐出圧力で運転される。この数分間は、液を押し上げるだけのわずかな吐出圧力だけで充分なためである。このため、軸スラスト平衡装置５Ｍは機能せず、ポンプ回転体の重量や、羽根車５Ｃの下向きの推力といった大きなスラスト荷重が中玉軸受５Ｉ１に負荷される。特に、ポンプの大容量化等によって、揚液管２の大口径化がなされた場合、ポンプ５を起動してから液が揚液管２を満たすまでに要する時間が更に延長し、それに伴い、スラスト荷重が中玉軸受５Ｉ１に加わる時間も長くなり中玉軸受５Ｉ１の寿命も短くなる。これに対処するため従来は、中玉軸受５Ｉ１に、特開平８−２９６５８６号公報に示されている単列玉軸受を複列配置した複列配置玉軸受５Ｉ１（以下複列玉軸受と云う）を用い、玉軸受１個当たりに負荷される荷重を低減させていた。また、前記複列玉軸受５Ｉ１は、特開平９−３１７６７７号公報に示されているように、複列玉軸受の間にリングスペーサ５Ｊを介し、リテーナ５Ｋにより玉軸受外輪あるいは内輪を固定し（図２０は外輪固定の例）、一体化させ、複列玉軸受のそれぞれの玉軸受への荷重の等分配を確保していた。尚、リテーナ５Ｋにより外輪を固定する場合には内輪を回転軸５Ａと、内輪を固定する場合には外輪をハウジング５Ｌと、それぞれ固定する方法を取っていた。図２０は前者である。また、前記の起動時の数分間は、ポンプ５の吐出圧力が小さいために、静圧軸受５Ｅ、５Ｆ、５Ｇの軸受効果が小さく、回転軸５Ａは静圧軸受と回転軸との隙間一杯に振れ廻る。これらの状態が組合わさると、複列玉軸受内輪を回転軸５Ａに固定する場合を例にとれば、図２１に示すように回転軸５Ａは、複列玉軸受用リテーナ５Ｋの下面着座面を支点として振れ廻るような歳差運動を行う。この歳差運動の状態では、リテーナ５Ｋ下面着座面が全面で着座せず点接触の状態で着座し、多大なスラスト荷重を回転軸が傾いた状態で受けるため、前記複列玉軸受５Ｉに不安定な荷重がかかる状態となり、前記複列玉軸受５Ｉの摩耗を増加させ、軸受寿命が低下する。リテーナ５Ｋ下面着座面で、全面接触したとしても、複列玉軸受では角すきまが小さく、シャフトが歳差運動することにより、玉軸受の玉に不安定な挙動が生じ、摩耗を増加させる。これに対処するため、特開平１１−６２８７３号公報、特開平１１−９０２８９号公報に示されている緩衝材または緩衝構造をリテーナ５Ｋと回転軸５Ａの間、リテーナ５Ｋとハウジング５Ｌの間等に介在させることで、前記歳差運動が起きた場合においても、傾きに緩衝材または緩衝構造が追従し、これによって、複列配置玉軸受の異常摩耗を防止している。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従来の液化ガスタンク用潜没ポンプ装置における軸受部は、スラスト荷重に対処していたが、ポンプがより大型化した場合等は、スラスト荷重、荷重負荷時間共にさらに増大することとなる。この事例に対し、より過酷な荷重負荷状態に対処でき、より信頼性の高い該ポンプ装置軸受部が要求される。
【００１１】
本発明の目的は、該ポンプ装置軸受部の玉軸受の配列数を増すことで、軸受１個当りに負荷される荷重をより低減させたポンプ装置を提供するものである。
【００１２】
また本発明の目的は、該ポンプ装置軸受部の部品数を低減し、構造が簡素化されたポンプ装置を提供することにある。
【００１３】
さらに本発明の目的は、前記のように玉軸受の配列数を増した状態、構造を簡素化した状態においても、軸受部に緩衝材や緩衝構造を設けることで、ポンプ装置の歳差運動による異常摩耗等を防止できるポンプ装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、立軸に配置したポンプ軸と、このポンプ軸を支承しポンプ軸の上部と下部と中間部とに配置した静圧軸受と、中間部静圧軸受の近傍に設けた軸スラスト平衡装置と、上部静圧軸受と中間部静圧軸受間に配置されポンプ軸を回転駆動する駆動部と、中間部静圧軸受の下方に設けられ吸い込んだ液化ガスを昇圧する羽根車と、これら各部材を収納する揚液管とを備え、液化ガスタンクに潜没される液化ガス用ポンプ装置において、前記中間部静圧軸受の近傍であって上方に玉軸受を配置し、この玉軸受は、ポンプの通常運転時には前記軸スラスト平衡装置の作用によりスラスト荷重がゼロとなり、ポンプ起動時には下向きのスラスト荷重を支承するものであって、しかも軸方向に３列あり、この玉軸受の内輪および外輪の少なくともいずれかにより３列の軸受が一体化されており、３列に形成された前記玉軸受のスラスト荷重支承部にポンプ軸の歳差運動を緩衝させ、歳差運動に起因する不安定荷重を低減する緩衝材を設けたことによって達成される。
【００１５】
液化ガス用ポンプ装置において、ポンプ起動時、液化ガスが揚液管を満たし所定の吐出圧力となり、スラスト平衡装置が作用するまでの数分間、軸受に負荷されるスラスト荷重に対して、玉軸受１個当たりに負荷する荷重を低減させ、軸受の長寿命化、信頼性の向上を図ることができる。
【００１７】
本発明によれば、構造を簡素化したことで、軸受部の信頼性向上、及びコストの低減を図ることができる。
【００１８】
また、本発明では、該ポンプ装置軸受部の玉軸受の配列数を増した状態、構造を簡素化した状態において、該ポンプ装置軸受部に緩衝材や緩衝構造を設置した。 本発明によれば、該ポンプ装置軸受部の玉軸受の配列数の増加や構造の簡素化を実施しても、ポンプ回転軸の振れ廻りによる歳差運動が起きた場合において、軸の傾きに、緩衝材が追従し、これによって、玉軸受の異常摩耗等を防止し、更に軸受長寿命に対する信頼性の向上を図ることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら、詳細に説明する。
【００２０】
図１は、本発明の一実施例として、図１９、図２０で説明した液化ガスタンク用潜没ポンプ装置に本発明を適用した場合のポンプ本体断面図である。図８ないし図１８は本発明の各種の実施例として、図１９、図２０で説明した液化ガスタンク用潜没ポンプ装置に本発明を適用した場合のポンプの中軸受部分の断面図である。また、図２ないし図７は参考図であり、図１９、図２０で説明した液化ガスタンク用潜没ポンプ装置に他の形式の軸受を採用したときの中軸受部の断面図である。図中、図１９及び図２０と同一符号のものは、従来技術と同等部分であり、図１には示していないが、図１９と同じように液化ガスタンク、吐出管等が存在することは云うまでもない。
【００２１】
図１に示す本実施例の液化ガスタンク用潜没ポンプ装置は、液化ガスタンク内に垂下された揚液管２と、揚液管２の底部座面４に設置されたポンプ本体５からなる。揚液管の底部には、吸込弁３が取り付けられ、ここより液化ガスを吸い込み、前記ポンプ本体５の外周に設けられた複数の吐出口６から溶液管２内部に吐出される。ポンプ本体５の構造は、ポンプ回転軸５Ａに、インデューサ５Ｂ、複数の羽根車５Ｃ及びサブマージドモータロータ５Ｄが固定され、これらは一体型構造であり、一体となって回転するようになっている。また、このポンプ回転軸５Ａは、自液潤滑される静圧軸受（上静圧軸受５Ｅ、中静圧軸受５Ｆ、下静圧軸受５Ｇ）によって、半径方向に支持されている。また、上静圧軸受５Ｅと中静圧軸受５Ｆには、ポンプ起動・停止時の補助用軸受として、玉軸受（上玉軸受５Ｈ、中玉軸受５Ｉ２）を設けている。
【００２２】
図２に、中玉軸受の参考図を示す。中玉軸受５Ｉ２の内輪を、ポンプ回転軸５Ａと固定する方法を取った場合、ポンプが通常運転の状態では、軸スラスト平衡装置５Ｍによるポンプ回転軸５Ａの軸方向への遊動により、中玉軸受５Ｉ２はハウジング５Ｌから離脱（浮上）し、中玉軸受５Ｉ２に負荷されるスラスト荷重はゼロとなる。しかし、ポンプ５を起動した場合、吐出液で揚液管２内が満たされるまでの数分間は、ポンプ５は、所定の吐出圧力よりかなり低い吐出圧力で運転されるため、軸スラスト平衡装置５Ｍは機能せず、ポンプ回転体の重量や、羽根車５Ｃの下向きの推力といった大きなスラスト荷重が中玉軸受５Ｉ２に負荷される。また、このポンプ起動時の数分間、回転軸５Ａは、図２１に示すように中軸受部を支点として振れ廻るような歳差運動を行う。
【００２４】
図２に複数列配置した玉軸受を示す。この軸受は、玉軸受を複数列配置することにより、玉軸受１個当りに加わるスラスト荷重を分配できる。
【００２５】
従来の液化ガスタンク用潜没ポンプ装置ではポンプ起動後、揚液管が満液状態となるまでの数分間は、所定の吐出圧力よりかなり低い圧力となり、スラスト荷重をゼロにするスラストバランス平衡装置が正常に機能せず、玉軸受にスラスト荷重が負荷されていた。そのために、揚液管の口径が大型化した場合には、さらに揚液管の満液状態が長くなり、スラスト荷重が負荷される時間が延長され、軸受寿命を著しく短縮してしまう問題が生じた。これに対し、玉軸受を複列に配置し、スラスト荷重を分散させる方法がなされていたが、玉軸受配置列数をさらに増やすことで、より１個の玉軸受に加わるスラスト荷重を低減し、さらなる軸受寿命の低下防止、信頼性向上に寄与できる。この、図２は中玉軸受５Ｉ２内輪を回転軸５Ａに固定し、外輪をリテーナ５Ｋにより固定している。外輪をハウジング５Ｌに固定し、内輪をリテーナ５Ｋにより固定する方法もある。中玉軸受５Ｉ２内輪を回転軸５Ａと一体のものとして製作し、外輪をリテーナ５Ｋにより固定する場合もあり、中玉軸受５Ｉ２外輪をハウジング５Ｌと一体のものとして製作し、内輪をリテーナ５Ｋにより固定する場合もある。
【００２６】
次に、図３に示すのは、複数の玉軸受外輪及び内輪を一体化することで、従来、軸受間に介していたリングスペーサ５Ｊ、外輪または内輪を固定していたリテーナ５Ｋを排除し、構造の簡素化を図ったものである。この一体化された玉軸受は、外輪をハウジングに固定して使用する場合もあり、内輪を軸に固定して使用する場合もある。また、外輪をハウジングと一体のものとして製作する場合もあり、内輪を軸と一体のものとして製作する場合もある。
【００２７】
次に、図４に示すのは、複数の玉軸受外輪を一体化し、玉軸受内輪自体を複数列配置することで、従来、軸受間に介していたリングスペーサ５Ｊ、内輪を固定していたリテーナ５Ｋを排除し、構造の簡素化を図ったものである。この一体化された玉軸受外輪は、ハウジングに固定して使用する場合もあり、ハウジングと一体のものとして製作する場合もある。
【００２８】
次に、図５に示すのは、複数の玉軸受内輪を一体化し、玉軸受外輪自体を複数列配置することで、従来、軸受間に介していたリングスペーサ５Ｊ、外輪を固定していたリテーナ５Ｋを排除し、構造の簡素化を図ったものである。この一体化された玉軸受内輪は、軸に固定して使用する場合もあり、軸と一体のものとして製作する場合もある。
【００３０】
本発明では、図８以下に示すように、玉軸受を一体化して、部品数を低減、簡素化された構造とし、コストの低減及び軸受部の信頼性向上に寄与できるものである。
【００３１】
また、これら玉軸受を複数列配置した場合、構造を簡素化した場合においても、緩衝材や緩衝構造を効果的に用いたので、ポンプ起動時における回転軸５Ａの歳差運動による、軸受の摩耗増加を防止することができる。
【００３２】
図６は、玉軸受５Ｉ２内輪を回転軸５Ａに固定して設置した場合に、複数列に配置した玉軸受のリーテナ５Ｋ着座面と、該リテーナが着座する相手側ハウジング着座面との間に、緩衝材として、皿ばね１２Ａを設けたことを示す参考図である。図７は、玉軸受５Ｉ２外輪をハウジング５Ｌに固定して設置した場合に、回転軸５Ａ着座面と、回転軸が着座する複数列に配置した玉軸受のリーテナ５Ｋ着座面との間に、緩衝材として、皿ばね１２Ａを設けたことを示す参考図である。これによって、ポンプ回転軸の歳差運動が起きた状態においても、皿ばね１２Ａがたわむことでポンプ回転軸５Ａの傾きに追従し、歳差運動を緩衝させ、歳差運動時に複数列玉軸受へ負荷される不安定な荷重を低減させ、複数列玉軸受の異常摩耗等を防止することができる。皿ばね１２Ａは、回転軸５Ａやリテーナ５Ｋ、ハウジング５Ｌ等にネジ等により締結する場合もあるし、あるいは回転軸５Ａやリテーナ５Ｋ、ハウジング５Ｌ等と一体構造とする場合もある。以下にこれら参考図に示したものとは異なる本発明の各実施例を示す。
【００３４】
次に図８に示すのは、前記のように玉軸受外輪及び内輪を一体化することで、従来、軸受間に介していたリングスペーサ５Ｊ、外輪または内輪を固定していたリテーナ５Ｋを排除し、構造の簡素化を図った状態に、緩衝材を適用した例である。このようにすることで、前記と同様の緩衝材による効果を得ることができる。また、この場合においても、複数列玉軸受５Ｉ２の内輪を回転軸５Ａに固定した場合、複数列玉軸受５Ｉ２の外輪をハウジング５Ｌに固定した場合のどちらの方法にも適用可能である。図８は前者であり、玉軸受５Ｉ２着座面と該玉軸受５Ｉ２が着座するハウジング５Ｌ着座面の間に皿ばね１２Ａを設けている。後者においては、回転軸５Ａ着座面と該回転軸５Ａが着座する玉軸受５Ｉ２着座面の間に皿ばね１２Ａを設ければ良い。尚、この場合も、皿ばね１２Ａは、回転軸５Ａ、玉軸受５Ｉ２、ハウジング５Ｌ等にネジ等により締結しても良いし、あるいは回転軸５Ａ、玉軸受５Ｉ２、ハウジング５Ｌ等と一体構造としても良い。
【００３５】
次に図９に示すのは、前記のように複数の玉軸受内輪を一体化し、玉軸受外輪自体を複数列配置することで、従来、軸受間に介していたリングスペーサ５Ｊ、外輪を固定していたリテーナ５Ｋを排除し、構造の簡素化を図った状態に、緩衝材を適用した例である。このようにすることで、前記と同様の緩衝材による効果を得ることができる。尚、この場合も、皿ばね１２Ａは、玉軸受５Ｉ２、ハウジング５Ｌ等にネジ等により締結しても良いし、あるいは玉軸受５Ｉ２、ハウジング５Ｌ等と一体構造としても良い。
【００３６】
次に図１０に示すのは、前記のように複数の玉軸受外輪を一体化し、玉軸受内輪自体を複数列配置することで、従来、軸受間に介していたリングスペーサ５Ｊ、内輪を固定していたリテーナ５Ｋを排除し、構造の簡素化を図った状態に、緩衝材を適用した例である。このようにすることで、前記と同様の緩衝材による効果を得ることができる。尚、この場合も、皿ばね１２Ａは、回転軸５Ａ、玉軸受５Ｉ２等にネジ等により締結しても良いし、あるいは回転軸５Ａ、玉軸受５Ｉ２等と一体構造としても良い。
【００３７】
本発明の緩衝材としては、図８ないし図１０に示した皿ばね１２Ａの他にも各種考えられる。図１１は、緩衝材としてコイルばね１２Ｂを用いた例であり、二枚のリングプレートの間に複数のコイルばねを介在させたものを示すが、コイルばねには、リングプレート全周を取り巻く１コイルのばねを用いても良い。また、皿ばね１２Ａの場合と同様、着座面間をコイルばね１２Ｂで締結しても良いし、あるいは一体構造としても良い。
【００３８】
次に、図１２に示すのは緩衝材として板ばね１２Ｃを用いた例であり、図１２に示す板ばね１２Ｃは、リング状の板の下面内側をテーパ形状としてばねを形成し、また、リテーナ５Ｋや玉軸受等との追従性を良くするために、板ばね１２Ｃの周方向に複数の切り込みと凸部１３を設けている。該突起部１３に関しては、図１３に示すように、玉軸受等に設けても良い。また、玉軸受５Ｉ２に
関して、図１２、１３に示すように板ばね１２Ｃとの着座面の内側にＬ字型の突起部１４を設けることにより、万一、板ばね１２Ｃが破損した場合の破片や異物等が玉軸受５Ｉ２の内部に侵入することを防ぐことができる。この着座面の内側にＬ字型の突起部１４を設ける方法は、前記皿ばね１２Ａや前記コイルばね１２Ｂの場合にも当然適用できる。板ばねの形状に関しては、図１２、図１３に示した形状の他に、例えば、図１４に示すような形状でも良い。図１４に示す板ばね１２Ｃでは、板ばねの下面に板をたわませるために板の厚さを薄くするような、複数の溝を設けており、さらにその板の薄い部分の上面にはリテーナ５Ｋや玉軸受等との追従性を良くするために、板ばね１２Ｃの周方向に複数の突起部１３を設けている。板ばね１２Ｃの形状は他にもあり得るが、図１２ないし図１４に示したような板ばねの考え方であれば良い。また、板ばね１２Ｃは、皿ばね１２Ａ及びコイルばね１２Ｂと同様に着座面間を締結しても良いし、あるいは一体構造としても良い。例として、図１５、図１６に板ばね１２Ｃの取付け方法の概念図を示す。図１５は、板ばね１２Ｃをハウジング５Ｌと一体構造とした場合の一例であり、ハウジング５Ｌに最初から板ばね１２Ｃを形成させておけばよい。また、図１６は板ばね１２Ｃをハウジング５Ｌにボルト等で締結する場合の一例であり、図１６に示す方法は、ハウジング５Ｌを分割し、その間に板ばね１２Ｃを挟んで締結した場合である。図１６のように板ばね１２Ｃを締結する方法によれば、簡単に板ばね１２Ｃを交換することもできる。以上述べたように、緩衝材として各種のばねを設ける方法があるが、例えば板ばね１２Ｃの下面にコイルばね１２Ｂを介在させるなど組合せて用いてもよい。
【００３９】
緩衝材としてばねを用いる方法の他に、着座面間を緩衝構造とする方法もある。その例として、図１７に、複数の玉軸受外輪及び内輪を一体化することで、従来、軸受間に介していたリングスペーサ５Ｊ、外輪または内輪を固定していたリテーナ５Ｋを排除し、構造の簡素化を図った状態に、緩衝構造を適用した例を示す。図１７では、それぞれの着座面を適当な円弧断面により形成する球面座緩衝構造としている。ポンプ回転軸５Ａが歳差運動をしてわずかに傾いた場合にも、図１７のように、着座する部分が点接触とならず全面で着座するように適当な球面座構造とすることによって、歳差運動に対する追従性を確保することができ、歳差運動時に玉軸受へ負荷される不安定な荷重を低減させ、玉軸受の異常摩耗を防止することができる。図１８に示すのは、球面座緩衝構造を交換できるように球面座を付けたリング状の部品１５をハウジング５Ｌにネジ等で締結した場合である。このようにすれば、球面座緩衝構造を交換できることに加え、ハウジング５Ｌと材質を変えることもできる。球面座を付けたリング状の部品１５の材質としては、特殊カーボン等の摺動性に優れた材質を用いることによって、耐摩耗性を向上させることができる。また、図示はしていないが、球面座を付けたリング状の部品１５は玉軸受５Ｋに取り付けても良い。尚、この緩衝構造を適用する方法も、複数列玉軸受５Ｉ２の内輪を回転軸５Ａに固定した場合、複数列玉軸受５Ｉ２の外輪をハウジング５Ｌに固定した場合のどちらの方法にも適用可能である。本実施例では前者を例に述べたが、後者においても回転軸、玉軸受の着座面を緩衝構造とするか、あるいは回転軸、玉軸受の着座面に緩衝構造を設置することで、同様の効果を得ることができる。また、この緩衝構造の適用は、前記の複数の玉軸受外輪を一体化し、玉軸受内輪自体を複数列配置する方法、複数の玉軸受内輪を一体化し、玉軸受外輪自体を複数列配置する方法、リテーナやリングスペーサを使用する方法等にも適用可能である。
【００４０】
以上、本発明について詳しく述べたが、本発明は、他の種類の液化ガス用ポンプ装置の場合にも当然適用できる。また、液化ガスに限らず、低温液体等を取り扱うポンプにも有効な発明である。
【００４１】
【発明の効果】
本発明によれば、玉軸受を複数列配置することで、ポンプ起動・停止時に起こるスラスト荷重による軸受寿命低下を抑制し、信頼性向上を図ることができる。
【００４２】
また、本発明によれば、軸受部部品数を低減することで、コストの低下、信頼性の向上を図ることができる。
【００４３】
これらによって、液化ガス用ポンプ装置の長期安定運転を図ることができる。
【００４４】
また、本発明によれば、該ポンプ装置軸受部の玉軸受の配列数の増加や構造の簡素化を実施しても、ポンプ回転軸の振れ廻りによる歳差運動が起きた場合において、軸の傾きに、緩衝材や緩衝構造が追従し、これによって、複数列配置玉軸受の異常摩耗等を防止し、更に軸受長寿命に対する信頼性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す液化ガス用ポンプ本体断面図。
【図２】液化ガス用ポンプに用いる中軸受部の拡大図であり、参考図。
【図３】液化ガス用ポンプに用いる中軸受部の拡大図であり、参考図。
【図４】液化ガス用ポンプに用いる中軸受部の拡大図であり、参考図。
【図５】液化ガス用ポンプに用いる中軸受部の拡大図であり、参考図。
【図６】液化ガス用ポンプに用いる中軸受部の拡大図であり、参考図。
【図７】液化ガス用ポンプに用いる中軸受部の拡大図であり、参考図。
【図８】本発明の実施例を示すポンプ中軸受部拡大図。
【図９】本発明の他の実施例を示すポンプ中軸受部拡大図。
【図１０】本発明のさらに他の実施例を示すポンプ中軸受部拡大図。
【図１１】本発明のさらに他の実施例を示すポンプ中軸受部拡大図。
【図１２】本発明のさらに他の実施例を示すポンプ中軸受部拡大図。
【図１３】本発明のさらに他の実施例を示すポンプ中軸受部拡大図。
【図１４】本発明の実施例を示す板ばねの図。
【図１５】本発明のさらに他の実施例を示すポンプ中軸受部拡大図。
【図１６】本発明のさらに他の実施例を示すポンプ中軸受部拡大図。
【図１７】本発明のさらに他の実施例を示すポンプ中軸受部拡大図。
【図１８】本発明のさらに他の実施例を示すポンプ中軸受部拡大図。
【図１９】液化ガスタンク用潜没ポンプ装置全体図。
【図２０】従来の液化ガスタンク用潜没ポンプ本体断面図。
【図２１】ポンプ回転軸の歳差運動説明図。
【符号の説明】
１ 液化ガスタンク
１Ａ タンク天井板
２ 揚液管
３ 吸込弁
４ 座面
５ 液化ガス用ポンプ本体
５Ａ 回転軸
５Ｂ インデューサ
５Ｃ 羽根車
５Ｄ サブマージドモータロータ
５Ｅ 上静圧軸受
５Ｆ 中静圧軸受
５Ｇ 下静圧軸受
５Ｈ 上補助玉軸受
５Ｉ１ 中補助玉軸受（複列配置玉軸受）
５Ｉ２ 中補助玉軸受（複数列配置玉軸受）
５Ｊ リングスペーサ
５Ｋ リテーナ
５Ｌ ハウジング
５Ｍ 軸スラスト平衡装置
６ ポンプ吐出口
７ ヘッドプレート
８ 吊上ワイヤ
９ 給電ケーブル
１０ 巻き上げ機
１１ 吐出管
１２Ａ 皿ばね
１２Ｂ コイルばね
１２Ｃ 板ばね
１３ 突起物あるいは凸部形状
１４ Ｌ字型部
１５ 球面座部品

Claims (1)

1. 立軸に配置したポンプ軸と、このポンプ軸を支承しポンプ軸の上部と下部と中間部とに配置した静圧軸受と、中間部静圧軸受の近傍に設けた軸スラスト平衡装置と、上部静圧軸受と中間部静圧軸受間に配置されポンプ軸を回転駆動する駆動部と、中間部静圧軸受の下方に設けられ吸い込んだ液化ガスを昇圧する羽根車と、これら各部材を収納する揚液管とを備え、液化ガスタンクに潜没される液化ガス用ポンプ装置において、前記中間部静圧軸受の近傍であって上方に玉軸受を配置し、この玉軸受は、ポンプの通常運転時には前記軸スラスト平衡装置の作用によりスラスト荷重がゼロとなり、ポンプ起動時には下向きのスラスト荷重を支承するものであって、しかも軸方向に３列あり、この玉軸受の内輪および外輪の少なくともいずれかにより３列の軸受が一体化されており、３列に形成された前記玉軸受のスラスト荷重支承部にポンプ軸の歳差運動を緩衝させ、歳差運動に起因する不安定荷重を低減する緩衝材を設けたことを特徴とする液化ガス用ポンプ装置。

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