JP4071885B2

JP4071885B2 - 流体機械の支持構造

Info

Publication number: JP4071885B2
Application number: JP04308599A
Authority: JP
Inventors: 康晴山本; 毅竹内; 剛大久保
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1999-02-22
Filing date: 1999-02-22
Publication date: 2008-04-02
Anticipated expiration: 2019-02-22
Also published as: JP2000240577A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体機械の支持構造に関する。更に詳しくは、コンプレッサーや横形ポンプ等の高温又は低温流体を取り扱う流体機械のケーシングに適用される流体機械の支持構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
各種流体機械のうちコンプレッサーやポンプ等の中には、高温又は低温流体を取り扱うものがある。例えば、いわゆるボイラ給水ポンプ等の運転を開始した場合、ボイラ給水ポンプのケーシング内には、約２００゜Ｃ程度の高温水が流通する。この際、ボイラ給水ポンプのケーシングの温度も取扱流体の温度に応じて上昇し、ケーシングの温度も約２００゜Ｃまで上昇することになる。一般に、ケーシングは金属製であるので、約２００゜Ｃまで温度が上昇すると僅かであるが熱膨張を起こす。また、極めて低温の流体を取り扱う流体機械の場合、ケーシングが熱収縮することになる。
【０００３】
ここで、各種流体機械のケーシングには、羽根車等が取り付けられる主軸が挿通されており、この主軸はモータ等の駆動機とカップリングを介して接続されている。従って、熱膨張／収縮が無秩序に発生し、許容範囲を越えてしまった場合、ケーシングの軸受部等で振動が発生したり、熱応力がケーシングに残留し、金属疲労が発生したりする。
【０００４】
このため、各種流体機械では、熱膨張／収縮による影響を緩和するための対策が講じられており、従来、図７〜図１１に示すような流体機械の支持構造が知られている。
【０００５】
図７は、従来から知られている流体機械の支持構造を示す正面図である。工場等の床面に設置される台座１０１は平板状に形成されており、台座１０１の上端面がベース面１０１Ａとなる。ベース面１０１Ａ上には、鋼板等からなる台板１０２が設置されている。台板１０２は、上板１０３と、ベース面１０１Ａに固定されており、上板１０３を支持する側板１０４とから構成されている。側板１０４には、前後から図示しない蓋板が取り付けられている。
【０００６】
また、高温流体を取り扱う流体機械である横形ポンプ１０５は、金属製のケーシング１０５Ａを有している。ケーシング１０５Ａには支持梁１０６が取り付けられており、支持梁１０６はケーシング１０５Ａの軸心と直交する方向に延びている。支持梁１０６は、脚板１０７と、脚板１０７の下部に取り付けられた下板１０８とから成る。ここで、ケーシング１０５Ａには、図８に示すように高温流体が導入される吸込部１１６と、高温流体を吐出させる吐出部１１７とが設けられており、一般に、吸込部１１６側に図示しない駆動機が設置される。ケーシング１０５Ａの吸込部１１６側及び吐出部１１７側下部には、熱膨張／収縮による影響を緩和するための調整手段１０９がそれぞれ設けられている。
【０００７】
図９は、調整手段１０９の拡大図である。調整手段１０９は、ベース面１０１Ａに固定された支持台１１０と、ケーシング１０５Ａの下部に溶接部１１１を介して固定されている位置決めブロック１１２と、位置決めブロック１１２をケーシング１０５Ａの軸心と直交する方向に沿って両側から押さえ付ける調整ボルト１１３と、調整ボルト１１３と螺合しているロックナット１１４と、支持台１１０に固定され、調整ボルト１１３を支持する調整金具１１５とから構成されている。
【０００８】
また、図１０は、吸込部１１６側（駆動機側）の支持梁１０６の取付部付近を示す平面図であり、図１１は、当該箇所を示す部分断面図である。これらの図面に示すように、支持梁１０６の下板１０８は、取付ボルト１１８によって台板１０２の上板１０３に取付けられている。図１１に示すように、取付ボルト１１８は、支持梁１０６の下板１０８に形成された貫通孔１１８ａを貫通しており、貫通孔１１８ａの内径は、多少のガタをもつように取付ボルト１１８の外径よりもある程度大きめに設定されている。また、台板１０２の上板１０３にはケーシング１０５Ａの軸心と直交する方向に沿ってスライドキー１２０が形成されており、下板１０８の孔部１１９ａにはスライドボルト１１９が取り付けられている。スライドボルト１１９は、スライドキー１２０に沿って摺動自在となっている。一方、吐出部側１１７側については、支持梁１０６は、取付ボルト１１８によって台板１０２の上板１０３に取付けられているが、スライドボルト１１９及びスライドキー１２０は省略されている。
【０００９】
上述した流体機械の支持構造によって支持された横形ポンプ１０５により高温の流体を取り扱った場合について説明する。横形ポンプ１０５の運転を開始すると、ケーシング１０５Ａの内部に吸込部１１６から高温の流体が導入される。導入された流体は、図示しないインペラ等により圧送され、吐出部１１７から吐出される。ここで、金属により形成されたケーシング１０５Ａの温度は、取扱流体の温度に応じて上昇するので、ケーシング１０５Ａは熱膨張を起こす。この際、ケーシング１０５Ａは２つの調整手段１０９によって、ケーシング１０５Ａの軸心方向に案内された状態で膨張する。また、ケーシング１０５Ａは、吸込部１１６側の支持梁１０６に対して設けられたスライドボルト１１９及びスライドキー１２０によって、軸心と直交する方向に案内された状態で膨張する。
【００１０】
これにより、ケーシング１０５Ａは軸心方向及び軸心に直交する方向に案内された状態で膨張するので、ケーシング１０５Ａの熱膨張／収縮によるポンプ性能への影響は緩和され、ケーシング１０５Ａの軸受部等で振動が発生せず、金属疲労が低減される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した流体機械の支持構造では、調整手段１０９をケーシング１０５Ａの吸込部１１６側及び吐出部１１７側下部にそれぞれ設ける必要がある。更に、膨張するケーシング１０５Ａをケーシング１０５Ａの軸心方向に案内するためには、ケーシング１０５Ａの下部に固定されている位置決めブロック１１２の側端面と、位置決めブロック１１２の側端面を押さえ付ける調整ボルト１１３の端面とを、ケーシング１０５Ａの軸心方向に沿うように施工する必要があり、コスト面に問題があった。
【００１２】
更に、膨張するケーシング１０５Ａをケーシング１０５Ａの軸心と直交する方向に案内するためには、スライドボルト１１９をケーシング１０５Ａの軸心と直交する方向に沿うように摺動させる必要がある。そのため、台板１０２の上板１０３に形成されたスライドキー１２０は、ケーシング１０５Ａの軸心と直交する方向に沿うように加工する必要があり、コスト面に問題があった。
【００１３】
本発明はこのような技術的背景に基づいてなされたものであり、容易に加工、設置可能な部材により構成可能であると共に、部品点数、生産コストを低減できる流体機械の支持構造を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明による流体機械の支持構造は、流体機械のケーシングをベース面に対してスライド自在に支持する流体機械の支持構造において、ケーシングの駆動機側の下部に固定され、ベース面に向けて略鉛直方向に延びる位置決めピンと、ベース面に固定されており、位置決めピンを少なくとも３点で支持する支持手段と、ケーシングに取り付けられており、ケーシングの軸心と直交する方向に延びる支持梁と、支持梁を駆動機側から押さえ付ける調整手段とを有する。
【００１５】
本発明による流体機械の支持構造によれば、温度変化に伴って膨張するケーシングを、駆動機側に設けられた位置決めピン及び支持手段と、支持梁を駆動機側から反駆動機側に押さえ付ける調整手段とによって、ケーシングの軸心方向及び軸心方向と直交する方向に案内することができる。また、位置決めピン及び支持手段は、駆動機側にのみ設ければよいので、部品点数を低減することができる。更に、位置決めピン及び支持手段は容易に加工、設置可能であるので、全体として生産コストを低減可能となる。
【００１６】
好ましくは、支持梁は、流体機械を設定するための台板上に固定され、調整手段は、支持梁を台板に取り付けるための取付ボルトを駆動機側から押さえ付ける位置決めボルトを含む。この場合、支持梁に直接、位置決めボルトと螺合する雌ねじ部を設ければよいので、部品点数を少なくできると共に、簡素な構造を実現できる。
【００１７】
好ましくは、支持梁は、流体機械を設定するための台板上に固定され、調整手段は、支持梁の端面を駆動機側から押さえ付ける位置決めボルトを含む。この場合は、支持梁を押さえ付けるための位置決めボルトを支持するための部材を台板側に設ければよいので、簡素な構造を実現できる。また、位置決めボルトと支持梁とを面接触させることができるので、膨張するケーシングを、軸心方向と直交する方向に確実に案内することができる。
【００１８】
好ましくは、支持手段は、位置決めピンを嵌合させる孔部を有する保持部材である。これにより、支持手段は単一部材で構成されることになり、部品点数を少なくできると共に、構造の簡素化を図ることができる。
【００１９】
本発明による流体機械の支持構造は、流体機械のケーシングをベース面に対してスライド自在に支持する流体機械の支持構造において、ケーシングの駆動機側の下部に固定され、ベース面に向けて略鉛直方向に延びる位置決めピンと、ベース面に固定されており、位置決めピンを少なくとも３点で支持する駆動機側支持手段と、ケーシングの反駆動機側の下部に取り付けられた位置決めブロックと、位置決めブロックをケーシングの軸心と直交する方向に沿って両側から押さえ付ける反駆動機側支持手段とを有する。
【００２０】
本発明による流体機械の支持構造によれば、ケーシングの駆動機側には位置決めピンと駆動機側支持手段が設けられ、同じくケーシングの反駆動機側には位置決めブロックと反駆動機側支持手段が設けられるので、支持梁に調整手段を取り付ける必要がない。従って、部品点数を少なくできると共に、生産コストを低減できる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明による流体機械の支持構造の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明による流体機械の支持構造の第１実施形態を示す正面図である。工場等の床面に設置される台座１は、平板状に形成されており、台座１の上端面がベース面１Ａとなる。ベース面１Ａに沿う床面上には、鋼板等からなる台板２が設置されている。台板２は、設置板３と、上板４と、設置板３に固定されており、上板４を支持する側板５とから構成されている。側板５には、前後から図示しない蓋板が取り付けられている。
【００２２】
また、高温流体を取り扱う流体機械である横形ポンプ６（例えば、ボイラ給水ポンプ）は、ケーシング６Ａを有している。ケーシング６Ａには支持梁７が取り付けられており、支持梁７はケーシング６Ａの軸心と直交する方向に延びている。支持梁７は、脚板８と、脚板８の下部に取り付けられた下板９とから成る。
【００２３】
ケーシング６Ａには、高温流体が導入される吸込部６ａと、高温流体を吐出させる吐出部６ｂとが設けられており、一般に、吸込部６ａ側（図１における手前側）に図示しない駆動機が設置される。ケーシング６Ａの吸込部６ａ側下部には、円柱状の位置決めピン１１が圧入（特に、しまりばめ）によって固定されている。位置決めピン１１は、ベース面１Ａに固定された支持手段１２によって支持される。支持手段１２は、円筒状に形成された支持台１３と、３本の保持ボルト１４と、各保持ボルト１４に螺合される保持ナット１５とから構成されている。支持台１３は、略中央部に形成されており、位置決めピン１１が挿入される支持孔１３ａと、外周部に概ね１２０゜間隔で形成された３つの孔部１３ｂとを有する。各保持ボルト１４は、支持台１３の各孔部１３ｂに挿通され、支持孔１３ａに挿入された位置決めピン１１を３方向から押さえ付ける。
【００２４】
図２は、図１のＸ−Ｘ線についての平面図であり、図３は、図２におけるＹ矢視図である。これらの図面に示すように、支持梁７は、ケーシング６Ａの駆動機側及び反駆動機側下部の左右にそれぞれ取り付けられて、ケーシング６Ａの軸心と直交する方向に延びている。全ての支持梁７（合計、４つ）のうち、駆動機側の２つの支持梁７に対しては、調整手段１０が設けられている。
【００２５】
即ち、支持梁７の下板９は、取付ボルト１６によって台板２の上板４に取り付けられている。取付ボルト１６は、支持梁７の下板９に形成された取付孔１６ａを貫通しており、取付孔１６ａの内径は、多少のガタをもつように取付ボルト１６の外径よりもある程度大きめに設定されている。調整手段１０は、ケーシング６Ａの軸心と平行となるように支持梁７の下板９に形成された位置決め孔１７ａと、位置決め孔１７ａを貫通し、取付ボルト１６をケーシング６Ａの軸心と平行な方向に沿って押さえ付ける位置決めボルト１７と、位置決めボルト１７と螺合しているロックナット１８とから構成されている。位置決め孔１７ａは、雌ねじ部であって、支持梁７の下板９に形成されている。従って、簡単な構成で位置決めボルト１７を取付ボルト１６に接触させることができる。
【００２６】
次に、本実施形態の流体機械の支持構造によって支持された横形ポンプ６により高温流体を取り扱った場合について説明する。横形ポンプ６の運転を開始すると、ケーシング６Ａの内部に吸込部６ａからの流体が導入される。導入された流体は、図示しないインペラ等によって圧送され、吐出部６ｂから吐出される。この場合、金属により形成されたケーシング６Ａの温度は、取扱流体の温度に応じて上昇するので、ケーシング６Ａは熱膨張を起こす。
【００２７】
この際、ケーシング６Ａは、支持手段１２によって３点支持された位置決めピン１１と、駆動機側の各支持梁７に対して設けられた調整手段１０とによって、ケーシング６Ａの軸心方向に案内された状態で膨張する。また、取付孔１６ａの内径は、多少のガタをもつように取付ボルト１６の外径よりもある程度大きめに設定され、更に、取付ボルト１６は、位置決めボルト１７によって、ケーシング６Ａの軸心と平行な方向に押さえつけられているので、ケーシング６Ａは、ケーシング６Ａの軸心に直交する方向に案内された状態で膨張する。
【００２８】
以上のように本実施形態によれば、温度変化に伴って膨張するケーシングを、駆動機側に設けられた位置決めピン及び支持手段と、支持梁を駆動機側から反駆動機側に押さえ付ける調整手段とによって、ケーシングの軸心方向及び軸心方向と直交する方向に案内することができる。また、位置決めピン及び支持手段は、駆動機側にのみ設ければよいので、部品点数を低減することができる。更に、位置決めピン及び支持手段は容易に加工、設置可能であるので、全体として生産コストを低減可能となる。
【００２９】
次に、本発明の第２実施形態について図４を参照しながら説明する。図中、図１〜図３に示す部材と同一の部材には同一の符号を付し、説明を省略する。本実施形態は、第１実施形態で示した調整手段１０の構成を変更したものである。同図に示す調整手段１０Ａは、台板２に含まれる上板４の駆動機側端面に溶接等により固定された調整板１９と、ケーシング６Ａの軸心と平行をなすように、調整板１９に形成された調整孔１９ａと、調整孔１９ａを貫通し、下板９の駆動機側端面をケーシング６Ａの軸心と平行な方向に沿って駆動機側から押さえ付ける位置決めボルト１７と、位置決めボルト１７と螺合しているロックナット１８とから構成されている。
【００３０】
このように構成した第２実施形態に係る流体機械の支持構造によれば、第１実施形態に係る流体機械の支持構造と同様の効果が得られると共に、下板９に、位置決めボルト１７を挿通させる孔部を形成することが不要となるので、支持梁７の構成を簡素化できる。更に、位置決めボルト１７の端面と下板９とが面接触するので、膨張するケーシングを、軸心方向と直交する方向に確実に案内することができる。
【００３１】
次に、本発明の第３実施形態を図５により説明する。図中、図１〜図３に示す部材と同一の部材には同一の符号を付し、説明を省略する。本実施形態は、第１実施形態で示した支持手段１２の構成を変更したものである。即ち、図５に示すように、支持手段１２Ａは、略中央部に位置決めピン１１と嵌合するための嵌込孔２０ａを有する略円柱状の保持部材２０である。保持部材２０は、ベース面１Ａに固定されている。
【００３２】
このように構成した第３実施形態に係る流体機械の支持構造によれば、第１実施形態に係る流体機械の支持構造と同様の効果が得られると共に、支持手段は単一部材より構成されるので、支持手段の構成を簡素化できると共に、生産コストを低減できる。
【００３３】
次に、本発明の第４実施形態を図６により説明する。図中、図１〜図３に示す部材と同一の部材には同一の符号を付し、説明を省略する。本実施形態は、第１実施形態で示した支持梁７に対して設けられた調整手段１０の代わりに、ケーシング６Ａの吐出部６ｂ側（反駆動機側）に調整手段１０９を取り付けたものである。ケーシング６Ａの吸込部６ａ側（駆動機側）の下部には、ケーシング６Ａに固定された位置決めピン１１と、位置決めピン１１を３方向から支持する支持手段１２とが設けられている。また、ケーシング６Ａの吐出部６ｂ側（反駆動機側）には、ケーシング６Ａに固定された位置決めブロック１１２と、位置決めブロック１１２をケーシング６Ａの軸心と直交する方向に沿って両側から押さえ付ける調整手段１０９とが設けられている。駆動機側の支持梁７には、位置決めボルト等は設けられていない。
【００３４】
このように構成した第４実施形態に係る流体機械の支持構造によれば、第１実施形態に係る流体機械の支持構造と同様の効果が得られると共に、支持梁の調整手段が不要になるので、部品点数が少なくなり構成が簡素化され、生産コストを低減できる。
【００３５】
以上、本発明の第１〜４実施形態を図面により説明したが、本発明はこれらの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更や追加があってもよい。
【００３６】
例えば、ケーシング下部の駆動機側に圧入によって取り付けられている位置決めピン１１を４点以上で支持するようにしてもよい。また、第１及び第２実施形態の支持手段１２として、第３実施形態の支持手段１２Ａを採用してもよい。また、本発明による流体機械の支持構造は、高温又は低温流体を取り扱うコンプレッサーに採用することも可能である。
【００３７】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したように構成されているので、次のような効果を奏する。即ち、容易に加工、設置可能な部材により構成可能であると共に、部品点数、生産コストを低減できる流体機械の支持構造の実現が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による流体機械の支持構造の第１の実施形態の構成を示す正面図である。
【図２】図１におけるＸ−Ｘ線に沿って流体機械の支持構造を鉛直上方を見た平面図である。
【図３】図２のＹ矢視図である。
【図４】本発明による流体機械の支持構造の第２の実施形態を示す部分断面図である。
【図５】本発明による流体機械の支持構造の第３の実施形態を示す要部拡大図である。
【図６】本発明による流体機械の支持構造の第４の実施形態を示す模式図である。
【図７】従来の流体機械の支持構造の構成を示す正面図である。
【図８】図７に示す流体機械の支持構造の構成を示す要部拡大図である。
【図９】図７に示す流体機械の支持構造の構成を示す側面図である。
【図１０】図７に示す流体機械の支持構造の駆動機側の支持梁の取付部付近を示す平面図である。
【図１１】図１０に示す流体機械の支持構造の部分断面図である。
【符号の説明】
１…台座、１Ａ…ベース面、２…台板、３… 設置板、４…上板、５…側板、６…横形ポンプ、６Ａ…ケーシング、７…支持梁、８…脚板、９…下板、１０…調整手段、１１…位置決めピン、１２…支持手段、１３…支持台、１４…保持ボルト、１４ａ…孔部、１５…保持ナット、１６…取付ボルト、１６ａ…取付孔、１７…位置決めボルト、１７ａ…位置決め孔、１８…ロックナット。

Claims

流体機械のケーシングをベース面に対してスライド自在に支持する流体機械の支持構造において、
前記ケーシングの駆動機側の下部に固定され、前記ベース面に向けて略鉛直方向に延びる位置決めピンと、
前記ベース面に固定されており、前記位置決めピンを少なくとも３点で支持する支持手段と、
前記ケーシングに取り付けられており、前記ケーシングの軸心と直交する方向に延びる支持梁と、
前記支持梁を前記駆動機側から押さえ付ける調整手段とを有することを特徴とする流体機械の支持構造。
前記支持梁は、前記流体機械を設置するための台板上に固定され、
前記調整手段は、前記支持梁を前記台板に取り付けるための取付ボルトを前記駆動機側から押さえ付ける位置決めボルトを含むことを特徴とする請求項１記載の流体機械の支持構造。
前記支持梁は、前記流体機械を設置するための台板上に固定され、
前記調整手段は、前記支持梁の端面を前記駆動機側から押さえ付ける位置決めボルトを含むことを特徴とする請求項１記載の流体機械の支持構造。
前記支持手段は、前記位置決めピンを嵌合させる孔部を有する保持部材であることを特徴とする請求項１，２又は３記載の流体機械の支持構造。
流体機械のケーシングをベース面に対してスライド自在に支持する流体機械の支持構造において、
前記ケーシングの駆動機側の下部に固定され、前記ベース面に向けて略鉛直方向に延びる位置決めピンと、
前記ベース面に固定されており、前記位置決めピンを少なくとも３点で支持する駆動機側支持手段と、
前記ケーシングの反駆動機側の下部に取り付けられた位置決めブロックと、
前記位置決めブロックを前記ケーシングの軸心と直交する方向に沿って両側から押さえ付ける反駆動機側支持手段とを有することを特徴とする流体機械の支持構造。