JP4913559B2 - Vertical shaft pump installation structure - Google Patents
Vertical shaft pump installation structure Download PDFInfo
- Publication number
- JP4913559B2 JP4913559B2 JP2006307931A JP2006307931A JP4913559B2 JP 4913559 B2 JP4913559 B2 JP 4913559B2 JP 2006307931 A JP2006307931 A JP 2006307931A JP 2006307931 A JP2006307931 A JP 2006307931A JP 4913559 B2 JP4913559 B2 JP 4913559B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- shaft
- discharge
- discharge elbow
- installation structure
- vertical shaft
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000009434 installation Methods 0.000 title claims description 41
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 18
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 11
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 4
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000013459 approach Methods 0.000 claims description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 26
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 26
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 22
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 15
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 8
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 8
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 8
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 4
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 2
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 2
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 2
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 2
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- -1 and among them Substances 0.000 description 1
- 230000037396 body weight Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Description
本発明は、翼角度を変更可能とした可動翼方式の立軸ポンプの設置構造に関するものである。 The present invention relates to a movable blade type vertical shaft pump installation structure in which the blade angle can be changed.
この種の立軸ポンプは、例えば次の先行技術文献に記載されている。 This type of vertical shaft pump is described, for example, in the following prior art document.
この特許文献には、下端の吸込ベル部と、揚水管と、上端の吐出エルボ部とを有するケーシングの内部に中空状の回転軸が貫通され、前記吸込ベル部内に位置する回転軸の下端に羽根車を配設した立軸ポンプが記載されている。また、前記回転軸の内部には操作ロッドが配設され、該操作ロッドをスライド駆動手段で上下動させることにより、羽根車の各翼部の翼角度を変更可能に構成している。 In this patent document, a hollow rotating shaft is penetrated inside a casing having a suction bell portion at the lower end, a pumping pipe, and a discharge elbow portion at the upper end, and at the lower end of the rotating shaft located in the suction bell portion. A vertical pump with an impeller is described. An operation rod is disposed inside the rotary shaft, and the blade angle of each blade portion of the impeller can be changed by moving the operation rod up and down by slide drive means.
前記立軸ポンプは、回転駆動手段により羽根車が回転されると、排水ポンプ場の吸水槽内の排水を揚水管で略垂直上向きに吸い上げ、吐出エルボ部で揚水管に対して略水平方向横向きに水流の方向を変更する。そして、吐出エルボ部に接続された吐出管を介して下流側の下水処理場に圧送し、浄化処理を施して河川などに放出する。また、スライド駆動手段により翼部の翼角度を変更することにより、回転駆動手段の回転数を変更することなく、排水量を調整することができる。 When the impeller is rotated by the rotation driving means, the vertical shaft pumps the drainage in the water absorption tank of the drainage pump station in a substantially vertical upward direction with a pumping pipe, and in a horizontal direction with respect to the pumping pipe in a discharge elbow part. Change the direction of water flow. Then, it is pumped to a downstream sewage treatment plant via a discharge pipe connected to the discharge elbow, subjected to purification treatment, and discharged to a river or the like. Moreover, the amount of drainage can be adjusted without changing the number of rotations of the rotation drive means by changing the blade angle of the wing portion by the slide drive means.
しかしながら、この立軸ポンプは、ケーシングおよび吐出管を含む配管内を流れる排水による流体反力が、スライド駆動手段や操作ロッドに負荷として加わる。そして、この流体反力に起因する負荷は、立軸ポンプの動作不良の原因になる。また、この流体反力に起因する負荷は、回転軸の軸受やスライド駆動手段の構成部品の異常摩耗の原因になり、使用可能な期間(寿命)が短くなるという問題がある。これらの問題は、立軸ポンプを適用する排水システムにおいて、信頼性を高めるために克服すべき重要な課題である。 However, in this vertical shaft pump, a fluid reaction force due to the drainage flowing in the pipe including the casing and the discharge pipe is applied as a load to the slide driving means and the operation rod. And the load resulting from this fluid reaction force causes malfunction of a vertical shaft pump. In addition, the load caused by the fluid reaction force causes abnormal wear of the components of the rotating shaft bearing and the slide driving means, and there is a problem that the usable period (life) is shortened. These problems are important issues to be overcome in order to increase reliability in a drainage system to which a vertical shaft pump is applied.
この問題が生じる要因としては、大口径のポンプでは、配管に作用する熱膨張による配管荷重が流体反力を上回ることから、軸方向には配管を固定できない点にある。この構成により、立軸ポンプは、全ての流体反力をポンプの固定部位である吐出エルボ部で受けることになる。その結果、吐出エルボ部が水流の吐出方向とは逆向きに変位するため、ポンプの回転軸は勿論、翼角度調整機構にも多大な負荷が生じ、動作に大きな影響を及ぼすことになる。 The cause of this problem is that, in a large-diameter pump, the pipe load due to thermal expansion acting on the pipe exceeds the fluid reaction force, so that the pipe cannot be fixed in the axial direction. With this configuration, the vertical shaft pump receives all the fluid reaction force at the discharge elbow portion which is a fixed portion of the pump. As a result, the discharge elbow part is displaced in the direction opposite to the discharge direction of the water flow, so that a great load is generated not only on the rotating shaft of the pump but also on the blade angle adjusting mechanism, which greatly affects the operation.
勿論、吐出エルボ部が変位すると、その負荷が、ポンプを固定する設置壁部にも作用するため、その床強度も高める必要があり、土木構造物への荷重分布にも影響する。 Of course, when the discharge elbow part is displaced, the load also acts on the installation wall part for fixing the pump, so that the floor strength needs to be increased and the load distribution to the civil engineering structure is also affected.
本発明は、従来の問題に鑑みてなされたもので、流体反力に起因する駆動部への負荷を抑制し、動作不良が生じることなく、信頼性が高い立軸ポンプの設置構造を提供することを課題とするものである。 The present invention has been made in view of the conventional problems, and provides a highly reliable installation structure of a vertical shaft pump that suppresses a load on a drive unit due to a fluid reaction force and does not cause malfunction. Is an issue.
前記課題を解決するため、本発明の立軸ポンプの設置構造は、吸水槽の底近傍から略垂直方向上向きに延びる揚水管、および、該揚水管の上端に連続して略水平方向横向きに水流を変えるように湾曲された吐出エルボ部を有するケーシングと、前記ケーシングの吐出エルボ部に接続された吐出管と、前記吐出エルボ部の上方から揚水管の軸芯に沿って貫通された中空状の回転軸と、前記回転軸を回転させる回転駆動手段と、前記回転軸の下端に配設され、放射状に突出する複数の翼部を有する羽根車と、前記回転軸の内部に軸芯に沿って移動可能に配設された操作ロッドと、前記吐出エルボ部の上方に配設され、前記操作ロッドを移動させることにより前記各翼部の翼角度を変更するスライド駆動手段と、を備えた立軸ポンプの設置構造であって、前記吸水槽の上部に、前記吐出エルボ部を位置決めして設置する設置壁部を設けるとともに、前記吐出エルボ部に、前記スライド駆動手段を設置する台座を設け、かつ、一端を前記吐出エルボ部の前記台座に固定し他端を前記設置壁部に固定し、前記吐出エルボ部からの前記水流の吐出方向とは逆側から前記吐出エルボ部を支持する支持手段を設けた構成としている。 In order to solve the above-described problems, the vertical pump installation structure of the present invention has a pumping pipe extending upward in a substantially vertical direction from the vicinity of the bottom of the water absorption tank, and a water flow in a substantially horizontal horizontal direction continuously from the upper end of the pumping pipe. A casing having a discharge elbow part curved to change, a discharge pipe connected to the discharge elbow part of the casing, and a hollow rotation penetrating from above the discharge elbow part along the axis of the pumping pipe A shaft, a rotation driving means for rotating the rotating shaft, an impeller disposed at a lower end of the rotating shaft and having a plurality of wings projecting radially, and moved along the axis of the rotating shaft And a slide driving means that is disposed above the discharge elbow portion and that changes the blade angle of each wing portion by moving the operation rod. Installation structure Te, on top of the water tank, provided with an installation wall portion installed to position the discharge elbow section, the discharge elbow, provided the base for installing the slide driving means and the ejection of an end The elbow part is fixed to the pedestal , the other end is fixed to the installation wall part, and support means for supporting the discharge elbow part from the opposite side to the discharge direction of the water flow from the discharge elbow part is provided. .
この立軸ポンプの設置構造は、設置壁部に吐出エルボ部からの吐出方向とは逆側から該吐出エルボ部を支持する支持手段を設けているため、前記吐出エルボ部に流体反力による略水平方向の負荷が作用しても、吐出エルボ部が移動することを抑制できる。これにより、可動翼装置のスライド駆動手段や操作ロッドへの負荷を抑制できるため、使用に伴う動作不良や劣化を抑制できる。その結果、使用可能期間を長期化することができ、製品の信頼性を向上できる。 This vertical shaft pump installation structure is provided with support means for supporting the discharge elbow part on the installation wall part from the side opposite to the discharge direction from the discharge elbow part. Even if a load in the direction acts, it is possible to suppress movement of the discharge elbow. Thereby, since the load to the slide drive means and operation rod of a movable wing apparatus can be suppressed, the malfunction and deterioration accompanying use can be suppressed. As a result, the usable period can be extended, and the reliability of the product can be improved.
この設置構造では、前記支持手段は、全長を調整可能で、その調整状態を維持可能な剛性を有するものであることが好ましい。
具体的には、前記支持手段は、一端を前記吐出エルボ部に固定した第1の軸部材と、一端を前記設置壁部に固定し、その軸芯が前記第1の軸部材の軸芯と同軸に位置するように配設した第2の軸部材と、前記第1の軸部材の他端と第2の軸部材の他端とを離間および近接可能に接続する接続部材と、を備える伸縮部材からなることが好ましい。
このようにすれば、設置に係る誤差を防止できるとともに、メンテナンス時に支持力を調整することにより、確実に安定性を維持できる。
In this installation structure, it is preferable that the support means has a rigidity capable of adjusting the entire length and maintaining the adjusted state .
Specifically, the support means includes a first shaft member having one end fixed to the discharge elbow portion, and one end fixed to the installation wall portion, the shaft core of which is the shaft core of the first shaft member. Extending and contracting comprising: a second shaft member disposed so as to be positioned coaxially; and a connecting member that connects the other end of the first shaft member and the other end of the second shaft member so as to be able to separate and approach each other. It is preferable to consist of a member .
In this way, errors related to installation can be prevented, and stability can be reliably maintained by adjusting the support force during maintenance.
本発明の立軸ポンプの設置構造では、流体反力に起因する吐出エルボ部の移動を支持手段により抑制できるため、スライド駆動手段や操作ロッドへの負荷を抑制できる。その結果、これらの変位に伴う内部接触などが抑えられるため、損傷や焼きつきなどの発生を防ぐことができ、使用可能期間を長期化でき、信頼性を向上できる。また、回転駆動手段の駆動容量の増加も抑えることが可能であるため、システムの簡素化にも有効である。 In the installation structure of the vertical shaft pump of the present invention, since the movement of the discharge elbow portion caused by the fluid reaction force can be suppressed by the support means, the load on the slide drive means and the operation rod can be suppressed. As a result, internal contact and the like associated with these displacements can be suppressed, so that damage and burn-in can be prevented, the usable period can be extended, and reliability can be improved. Further, since it is possible to suppress an increase in the drive capacity of the rotation drive means, it is effective for simplifying the system.
以下、本発明の実施の形態を図面に従って説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の第1実施形態に係る立軸ポンプ10の設置構造を示す。まず、この立軸ポンプ10は、図示しない流入側管路(下水道管)から排水ポンプ場の吸水槽70内に流入する雨水等の水を下流側の処理場などの吐出水槽に排水するためのもので、ケーシング11と吐出管19とを有する。
FIG. 1 shows an installation structure of a
前記ケーシング11は、吸水槽70の底近傍から略垂直方向上向きに延びるように配管される揚水管12と、該揚水管12の上端に連結された吐出エルボ部17とを有する。揚水管12は、3つの直管部13a,13b,13cと、下端のポンプケーシング部14とを備え、各端部に設けたフランジ部15を接合して形成されている。そのうち、ポンプケーシング部14は、後述する排水機構の羽根車26を配置するもので、直管部13cの下端から縦長の略楕円形状をなすように膨出する膨出部14aと、該膨出部14aの下部に連続した吸込ベル部14bとを備えている。膨出部14aには、案内羽根部16が設けられている。ケーシング11の最下部である吸込ベル部14bは、下端の開口に向けて拡径した略円錐台形筒状のもので、その下端開口部は水平方向に延びている。また、吐出エルボ部17は、直管部13aの上端に連続して揚水管12による略垂直方向上向きの水流を略水平方向横向きの水流に変えるもので、その両端が90度湾曲した状態に位置する湾曲管からなる。そのうち、直管部13aと吐出エルボ部17の接続端には、第1床部72に固定するために他のフランジ部15より大径とした設置兼用接合フランジ部18が設けられている。
The casing 11 has a pumping pipe 12 that is piped so as to extend substantially vertically upward from the vicinity of the bottom of the
前記吐出管19は、複数の直管部20a,20b・・・と、直管部20a,20bの間に介設される吐出弁部21および可撓管部22を備えている。これらは、ケーシング11と同様に、各端部に設けたフランジ部23により同一軸芯となるように直線的に接合されている。具体的には、前記直管部20aは、ケーシング11の吐出エルボ部17の端部に接合され、略水平方向に延びるように配管したものである。前記吐出弁部21は直管部20aに接合され、内部の流路45を所定の開口面積として絞り運転を可能とするものである。前記可撓管部22は吐出弁部21に接合され、直管部20a,20b・・・による軸方向の伸縮を吸収するために、軸方向に沿って伸縮可能としたものである。直管部20bは可撓管部22に接合され、下流側の処理場に排水するためのものである。
The
この立軸ポンプ10は、前記ケーシング11内に配設した回転軸24と、該回転軸24の下端に配設した羽根車26と、前記回転軸24の上端に配設した回転駆動手段である原動機28とを備えている。そして、本実施形態では、羽根車26の翼部27の翼角度を変更する翼角度調整手段33を更に配設したものである。
The
前記回転軸24は、中空状をなす円環パイプからなり、吐出エルボ部17の上方から揚水管12の軸芯に沿って貫通されている。この回転軸24は、揚水管12内において、両端部近傍と略中間部分で軸受25a〜25dによって回転可能に支持されている。最上部の軸受25aは、吐出エルボ部17に設けた貫通孔に水密に配設されている。軸受25bは、吐出エルボ部17内において軸受25aの近傍に配設されている。軸受25cは、他の直管部13a,13cより全長が短い直管部13b内に配設されている。軸受25dは、ポンプケーシング部14内に配設されている。なお、これら軸受25a〜25dは、潤滑水が不要な無潤滑軸受が好ましく、そのなかでもテフロン軸受が好ましい。しかし、潤滑水の給水が必要なゴム製のカットレス軸受を使用してもよい。
The rotating
前記羽根車26は、回転軸24の下端に固定され、運動範囲の全域で安定した特性を有する斜流形のものである。この羽根車26は、放射状をなすように周方向に所定間隔をもって翼部27が回転可能に突設されている。この羽根車26の内部には、前記翼部27に連結され、該翼部27を突出方向である軸芯を中心として回転させる回転機構(図示せず)が配設されている。
The
前記原動機28は、モータや減速機構からなり、その出力軸29が前記回転軸24の上端に一対のカップリング30A,30Bによって連結されている。これらカップリング30A,30Bは、連結面の側に凹状の窪み部31A,31Bを設けたもので、これらにより形成される空間に、後述する操作ロッド34の連結部材54が配設される。なお、回転軸24に連結されるカップリング30Bには、連結部材54の連結部56を挿通させる挿通孔32が設けられている。
The
前記翼角度調整手段33は、前記回転軸24の内部に軸芯に沿って移動可能に配設される操作ロッド34と、該操作ロッド34を上下方向に移動させるスライド駆動機構35とを備えている。
The blade angle adjusting means 33 includes an
前記操作ロッド34は、その下端が羽根車26内の回転機構に連結され、回転軸24の軸芯に沿った上下方向の移動により、回転機構を介して羽根車26の各翼部27の翼角度を変更するものである。
The lower end of the
前記スライド駆動機構35は、吐出エルボ部17の上方に配設されるもので、図2に示すように、大略、ベアリングケース36と、ベアリングリテーナ41と、ベアリングブッシュ46と、連結部材54と、ウォームギア57とを備えている。
The
前記ベアリングケース36は、その下端外周部に前記吐出エルボ部17の上方に固定するためのブラケット部37を突設した円筒状のものである。このベアリングケース36の内周面には、ベアリングリテーナ41が噛み合う螺旋状のネジ溝38が設けられている。また、このベアリングケース36の上部にはウォームギア配設部39が設けられ、その上部が開口部40aを有するベアリングカバー40により覆われている。
The bearing
前記ベアリングリテーナ41は、前記ベアリングケース36の内部に配設される円筒状のもので、その外周面には、前記ネジ溝38に螺合するネジ部42が設けられている。また、このベアリングリテーナ41の外周部上方には、上下方向に延びるスライド係合溝43が設けられている。さらに、このベアリングリテーナ41の内周部には、円環状をなすように内向きに突出するブッシュ保持段部44が設けられている。このブッシュ保持段部44には、上方より供給された潤滑油を下方へ流動させるための流路45が設けられている。
The bearing retainer 41 has a cylindrical shape disposed inside the bearing
前記ベアリングブッシュ46は、前記ベアリングリテーナ41の内部に、上下方向に延びる軸芯を中心として回転可能に配設されるものである。このベラリングブッシュは、前記回転軸24を内部に挿通可能な円筒状をなし、その上部には連結部材54を配設するフランジ状の取付部47が設けられている。そして、このベアリングブッシュ46は、ベアリングリテーナ41に対して上方から配置され、取付部47の下側に配設した円環状をなす第1ベアリング部材48および第1保持部材49を介してブッシュ保持段部44の上に配置される。また、ベアリングリテーナ41の下方から更に第2ベアリング部材50および第2保持部材51が配設され、各ベアリング部材48,50でブッシュ保持段部44を挟み込んで回転可能に保持されている。なお、符号52は、第2ベアリング部材50および第2保持部材51の脱落を防止するためのナットである。また、第1保持部材49には、ブッシュ保持段部44と同様に潤滑油を下方へ流動させるための流路53が設けられている。
The bearing
前記連結部材54は、円板状をなすロッド固定部55と、該ロッド固定部55から周方向に所定間隔をもって垂下された複数の連結部56とを備えたものである。そして、回転軸24からカップリング30A,30B内に突出された操作ロッド34の上端にロッド固定部55が連結され、各連結部56をカップリング30Bの挿通孔32に挿通させ、その下端をベアリングブッシュ46の取付部47に連結している。
The connecting member 54 includes a
前記ウォームギア57は、前記ベアリングリテーナ41を介してベアリングブッシュ46を上下方向に移動させることにより、連結部材54を介して操作ロッド34を連動させて上下方向に移動させる駆動手段である。このウォームギア57は、モータや減速機構からなる原動機(図示せず)に連結した駆動軸58が、ウォームギア配設部39に対して平面視で接線方向に延びるように配設され、その先端にねじ歯車からなるウォーム59が配設されている。このウォーム59に噛み合うウォームホイール60は、その中心に前記ベアリングリテーナ41を嵌合する孔を有するはす歯歯車からなる。そして、このウォームホイール60の内周部には、ベアリングリテーナ41のスライド係合溝43に係合する突出部61が設けられている。なお、本実施形態の突出部61は、ボルトを螺合することにより設けられている。
The
このように構成したスライド駆動機構35は、原動機によりウォーム59が回転されると、ウォームホイール60が軸芯を中心として回転する。そうすると、突出部61とスライド係合溝43との係合により、ウォームホイール60に連動してベアリングリテーナ41が周方向に回転する。その結果、ベアリングケース36のネジ溝38とベアリングリテーナ41のネジ部42との螺合により、ベアリングリテーナ41が上向きまたは下向きに移動する。この際、ウォームホイール60は、その取付位置(高さ)を維持し、上下方向に延びるスライド係合溝43との係合位置のみが上下方向に変位する。
In the
前記ベアリングリテーナ41が上下方向に移動すると、ブッシュ保持段部44に回転自在に保持されたベアリングブッシュ46が、連動して上下方向に移動する。その結果、このベアリングブッシュ46に連動して連結部材54が上下方向に移動することにより、操作ロッド34を回転軸24に対して上下方向に移動させることができる。これにより、羽根車26の翼部27の翼角度が変更される。
When the bearing retainer 41 moves in the vertical direction, the bearing
なお、原動機28により出力軸29が回転されると、カップリング30A,30Bを介して回転軸24および連結部材54が回転する。その結果、操作ロッド34およびベアリングブッシュ46が回転軸24と連動して回転する一方、ベアリングリテーナ41およびベアリングケース36は回転せず、その状態を維持する。
When the
前記構成の立軸ポンプ10を設置するポンプ場は、図1および図3に示すように、吸水槽70の上部に吐出エルボ部17から上側を位置決めして設置する設置壁部71を備えている。この設置壁部71は、ケーシング11の設置兼用接合フランジ部18を上側に載置して固定する第1床部72と、原動機28を上側に設定して固定する第2床部73とを備えている。また、これら床部72,73の間において、吐出管19の延び方向を除く周囲には、上下方向に延びる外周壁74A,74B,74Cが設けられている。
As shown in FIGS. 1 and 3, the pump station in which the
そして、本実施形態では、吐出エルボ部17にスライド駆動機構35を設置する台座を兼用する支持壁75が設けられ、吐出管19の延び方向とは逆側に位置する外周壁74Aと支持壁75との間に、ケーシング11の吐出エルボ部17を支持する支持具80が配設されている。
In this embodiment, the
前記支持壁75は、湾曲した吐出エルボ部17の外周面から垂直上向きに突出するように固着されたもので、前記外周壁74Aと平行に位置する垂直な支持面76と、スライド駆動機構35を固定する水平な固定面77とを備えている。
The support wall 75 is fixed so as to protrude vertically upward from the outer peripheral surface of the curved
前記支持具80は、図3および図4に示すように、円筒状の本体81と、該本体81の軸芯に対して垂直に位置するように両端部に設けた取付板82とを備えている。取付板82の4隅には取付孔83が設けられている。また、本体81の外周には、周方向に所定間隔(90度)をもって本体81の軸芯に沿って延びる補強リブ84が径方向外向きに突設されている。この支持具80は、吐出エルボ部17からの吐出方向である吐出管19の軸芯と平面視で同一直線状をなすように、一方の取付板82が支持面76に離脱不可能にボルト止めなどによって固定され、他方の取付板82が外周壁74Aに離脱不可能にボルト止めなどによって固定されている。しかも、この支持面76に対する固定位置は、スライド駆動機構35の近傍、即ち、上端の支持面76の近傍に位置するように構成している。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
このように設置された立軸ポンプ10を動作させると、原動機28の動力により羽根車26が回転し、吸水槽70内の水が揚水管12の下端から垂直方向に吸い上げられる。そして、吐出エルボ部17にて水流が90度変更され、吐出管19を通して下流側に水平方向に吐出される。
When the
この際、上側の第2床部73のみで立軸ポンプ10を据え付ける一床式の設置構造では、ポンプケーシング重量(N)をWp、ポンプ回転体重量(N)をWr、駆動機重量(N)をWm、ポンプ水重量(N)をWw、スラスト軸受荷重(N)をW3とすると、第2床部73にはWp+Wr+Wm+Ww+W3の荷重が加わる。また、羽根車26に加わる流体反力(N)W1は、スラスト軸受荷重W3と同等(W1=W3)である。
At this time, in the single floor type installation structure in which the
また、下側の第1床部72と上側の第2床部73とで立軸ポンプ10を据え付ける二床式の設置構造では、第1床部72にはWm+Wr+W3の荷重が加わり、第2床部73にはWp+Ww−W2の荷重が加わる。なお、W2は、吐出管19に沿って吸い上げられた流体が吐出ベント部の内面に衝突することにより作用する流体圧力であり、その力は羽根車26に加わる流体反力W1およびスラスト軸受荷重W3と同等(W1=W2=W3)である。
In the two-floor type installation structure in which the
そして、このような立軸ポンプ10の配管荷重は、吐出管19の可撓管部22などに吐出圧力W4が作用すると軸方向に膨張することから、吐出エルボ部17の湾曲した内面において、流体の吐出方向とは逆向き衝突するような流体反力W5が発生する。そして、この流体反力W5に起因する問題は、吐出管19の軸方向の移動を拘束するように固定用のボルトをセットすることにより緩和できるが、大口径の配管では、熱膨張による荷重の方が流体反力W5より大きくなることから、軸方向には固定できない。そのため、流体反力W5に起因する負荷は全て床部72,73で支持することになる。
Then, since the piping load of the
流体反力W5が作用すると、吐出エルボ部17に対する流体反力W5の負荷方向である吐出方向とは反対側に吐出エルボ部17が全体的に変位する。その結果、揚水管12にも変位の影響が及び、回転軸24の軸受25a〜25dに過大な軸受力が作用する。そのため、異常摩耗や損傷破損の原因となる。ここで、吐出圧力(Pa)をPd、吐出配管面積(m2)をA、可撓管部バネ定数(N/m)をKp、可撓管部変形量(m)をSp、吐出エルボ部17のバネ定数(N/m)をKf、吐出エルボ部17の変形量(m)をSfとすると、W4,W5の力の釣合いは次の通りとなる。
When the fluid reaction force W5 is applied, the
そのため、流体反力W5が作用したときに軸受25a〜25dへの接触を防ぐために、吐出エルボ部17の変形量を軸受隙間以内とする必要がある。因みに、軸受25a〜25dが、潤滑水の給水が必要なゴム製のカットレス軸受の場合、隙間の許容値は1mmであり、潤滑水が不要な無潤滑軸受の場合、許容値は0.5mmである。なかでも、テフロン軸受の場合には許容値は更に少なく、0.25mmである。
Therefore, in order to prevent contact with the bearings 25a to 25d when the fluid reaction force W5 is applied, the deformation amount of the
しかも、本実施形態では、羽根車の翼部27の翼角度を調整する翼角度調整機構を搭載している。よって、このような流体反力W5が作用して吐出エルボ部17が変位すると、翼角度調整機構に横方向の荷重として作用するため、翼角操作トルクを増加させ、最悪の場合には翼角度を変更できなくなる。そのため、本実施形態では、更に高精度で吐出エルボ部17の変形量を抑える必要がある。
Moreover, in this embodiment, a blade angle adjustment mechanism for adjusting the blade angle of the
具体的には、翼角度調整機構を搭載した立軸ポンプ10では、駆動トルクT(Nm)は電動機W(kw)で与えられ、ホイール径(m)をD、摩擦係数をηwとすると、カップリング30A,30Bでの押引荷重W6(N)と押引トルクT6(Nm)の関係は次式で与えられる。
Specifically, in the
横方向の荷重は、ウォームホイール60の歯面の摩擦角に作用し、押印荷重W6を増加させる。また、この横方向の荷重は、吐出圧力W4が作用すると流体反力W5が配管荷重として発生する。立軸ポンプ10の運転中はサイホンが形成され、吐出圧力は負圧となり、配管反力は通常は発生しない。しかし、サイホンが形成されるまで、あるいは、吐出弁部21を全開とする間は正圧が作用する。さらに、吐出管19に可撓管部22を有するときは、前記と同様に配管反力が発生する。そして、この流体反力W5は床部72,73で支持することとなる。
The lateral load acts on the friction angle of the tooth surface of the
そこで、本実施形態では、吐出管19の延び方向とは逆側に位置する外周壁74Aと支持壁75との間に、ケーシング11の吐出エルボ部17と外周壁74Aとの間を支持する支持具80を設けている。しかも、その支持具80の本体81は、その軸芯がスライド駆動機構35の近傍に位置するように固定している。そのため、前記吐出エルボ部17に流体反力W5による略水平方向の負荷が作用しても、その負荷に対抗する抗力W7を備えさせることができる。よって、流体反力W5の作用に起因する吐出エルボ部17の横向きの移動(変位)を抑制できる。
Therefore, in the present embodiment, a support that supports between the
その結果、回転軸24の軸受25a〜25dに過大な軸受力が作用することを防止できる。よって、回転軸24を回転させる原動機28の駆動容量の増加を抑えることが可能となり、システムの簡素化にも有効である。また、駆動部であるスライド駆動機構35や操作ロッド34への負荷(内部接触)を抑制できる。よって、同様に、原動機の駆動容量の増加を抑えることが可能であるうえ、使用に伴う動作不良や劣化を抑制できる。そのため、各構成部品の使用可能期間を長期化することができるうえ、立軸ポンプ10の信頼性を向上できる。しかも、吸水槽の設置壁部71に加わる負荷は、水平な床部72,73と垂直な外周壁74Aに分散されるため、荷重設計が軽減され軽量化を図ることを可能とし、かつ、剛性の向上に伴い動作時の振動も低減できる。
As a result, it is possible to prevent an excessive bearing force from acting on the bearings 25a to 25d of the
図5は第2実施形態の立軸ポンプ10の設置構造を示す。この第2実施形態では、長さ調整が不可能な第1実施形態の支持具80を、全長を変更可能な伸縮部材からなる支持具80を適用した点でのみ、第1実施形態と相違している。
FIG. 5 shows an installation structure of the
具体的には、第2実施形態の支持具80は、硬質な一対の軸部材85A,85Bと、これら軸部材85A,85Bの端部(他端)に配設される接続部材であるターンバックル87とからなる構成としている。軸部材85A,85Bは、断面円形状をなす金属製の線条からなり、その一方端部にはネジ部86A,86Bがそれぞれ形成されている。第1の軸部材85Aは、吐出エルボ部17からの吐出方向である吐出管19の軸芯と平面視で同一直線状をなすように、ネジ部86Aとは逆側の端部(一端)が支持面76に離脱不可能に接合されている。かつ、この支持面76に対する接合位置は、スライド駆動機構35の近傍、即ち、上端の支持面76の近傍に位置するように構成している。第2の軸部材85Bは、その軸芯が軸部材85Aの軸芯と直線的に位置(同軸)するように、ネジ部86Bとは逆側の端部(他端)が外周壁74Aに離脱不可能に埋設されている。ターンバックル87は、軸部材85A,85Bのネジ部86A,86Bに螺合するように配設され、軸部材85A,85Bの軸芯を中心とした回転により、これら軸部材85A,85Bを互いに離間および近接する方向に移動できるものである。
Specifically, the
このように構成した第2実施形態では、第1実施形態と同様の作用および効果を得ることができる。しかも、支持具80は、一対の軸部材85A,85Bをターンバックル87によって離間および近接可能に接続したものであるため、設置誤差を防止できるとともに、メンテナンス時に支持力を調整することにより、確実に安定性を維持できる。
In the second embodiment configured as described above, the same operations and effects as the first embodiment can be obtained. In addition, since the
なお、本発明の立軸ポンプ10の設置構造は、前記実施形態の構成に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。
The installation structure of the
例えば、前記実施形態では、吐出エルボ部17と設置壁部71との間に1つの支持具80を配設したが、流体反力W5の大きさや設置壁部71の強度(剛性)に応じて、例えば図6に示すように、2つの支持具80,80を更に傾斜させて配設し、流体反力W5を分散させて設置壁部71で受けるようにしてもよい。
For example, in the above-described embodiment, one
また、第2実施形態では、支持具80として、一対の軸部材85A,85Bとターンバックル87とからなる伸縮部材を適用したが、例えば油圧シリンダを用い、全長が調整可能で、その調整状態を確実に維持できる剛性を有する構成であればいずれでも適用可能である。
Further, in the second embodiment, an expansion / contraction member composed of a pair of shaft members 85A and 85B and a
さらに、前記実施形態では、立軸ポンプ10を二床式の設置構造としたが、一床式や懸垂式の設置構造であっても適用可能であり、同様の作用および効果を得ることができる。
Furthermore, although the
さらにまた、前記実施形態では、スライド駆動機構35の駆動手段としてウォームギア57を適用したが、ベアリングブッシュ46を上下方向に移動させることが可能であれば、いずれの構成でも適用可能である。
Furthermore, in the above embodiment, the
そして、本発明の設置構造は、吸水槽70に溜まった所定量の水を排水する通常の立軸ポンプ、および、短時間かつ多量の雨水流入に対処するために予めポンプを始動して雨水が排水ポンプ場に流入すると同時に排水を開始する先行待機型の立軸ポンプのいずれでも適用可能であり、同様の作用および効果を得ることができる。
The installation structure of the present invention has a normal vertical shaft pump that drains a predetermined amount of water accumulated in the
10…立軸ポンプ
11…ケーシング
12…揚水管
17…吐出エルボ部
18…設置兼用接合フランジ部
19…吐出管
24…回転軸
26…羽根車
27…翼部
28…原動機(回転駆動手段)
34…操作ロッド
35…スライド駆動機構
70…吸水槽
71…設置壁部
72…第1床部
73…第2床部
74A〜74C…外周壁
75…支持壁
80…支持具
85A,85B…軸部材
86A,86B…ネジ部
87…ターンバックル(接続部材)
DESCRIPTION OF
34 ...
Claims (3)
前記ケーシングの吐出エルボ部に接続された吐出管と、
前記吐出エルボ部の上方から揚水管の軸芯に沿って貫通された中空状の回転軸と、
前記回転軸を回転させる回転駆動手段と、
前記回転軸の下端に配設され、放射状に突出する複数の翼部を有する羽根車と、
前記回転軸の内部に軸芯に沿って移動可能に配設された操作ロッドと、
前記吐出エルボ部の上方に配設され、前記操作ロッドを移動させることにより前記各翼部の翼角度を変更するスライド駆動手段と、
を備えた立軸ポンプの設置構造であって、
前記吐出エルボ部に、前記スライド駆動手段を設置する台座を設け、かつ、
前記吸水槽の上部に、前記吐出エルボ部を位置決めして設置する設置壁部を設けるとともに、一端を前記吐出エルボ部の前記台座に固定し他端を前記設置壁部に固定し、前記吐出エルボ部からの前記水流の吐出方向とは逆側から前記吐出エルボ部を支持する支持手段を設けたことを特徴とする立軸ポンプの設置構造。 A casing having a pumping pipe extending upward in a substantially vertical direction from the vicinity of the bottom of the water absorption tank, and a discharge elbow portion curved so as to change the water flow in a substantially horizontal direction continuously to the upper end of the pumping pipe;
A discharge pipe connected to the discharge elbow of the casing;
A hollow rotating shaft penetrating from above the discharge elbow portion along the axis of the pumping pipe;
Rotation driving means for rotating the rotation shaft;
An impeller disposed at a lower end of the rotating shaft and having a plurality of wings projecting radially;
An operating rod disposed inside the rotating shaft so as to be movable along the axis;
A slide driving means disposed above the discharge elbow part and changing the blade angle of each wing part by moving the operation rod;
A vertical shaft pump installation structure comprising:
The discharge elbow part is provided with a pedestal for installing the slide driving means, and
An installation wall portion for positioning and installing the discharge elbow portion is provided at an upper portion of the water absorption tank, one end is fixed to the pedestal of the discharge elbow portion , and the other end is fixed to the installation wall portion, and the discharge elbow A vertical shaft pump installation structure characterized in that a support means for supporting the discharge elbow part from the opposite side to the discharge direction of the water flow from the part is provided.
一端を前記吐出エルボ部に固定した第1の軸部材と、
一端を前記設置壁部に固定し、その軸芯が前記第1の軸部材の軸芯と同軸に位置するように配設した第2の軸部材と、
前記第1の軸部材の他端と第2の軸部材の他端とを離間および近接可能に接続する接続部材と、
を備える伸縮部材からなることを特徴とする請求項2に記載の立軸ポンプの設置構造。 The support means is
A first shaft member having one end fixed to the discharge elbow,
A second shaft member, one end of which is fixed to the installation wall portion, and the shaft core is disposed so as to be coaxial with the shaft core of the first shaft member;
A connecting member that connects the other end of the first shaft member and the other end of the second shaft member so as to be able to separate and approach each other;
The installation structure of the vertical shaft pump according to claim 2, wherein the vertical shaft pump is provided with a telescopic member .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006307931A JP4913559B2 (en) | 2006-11-14 | 2006-11-14 | Vertical shaft pump installation structure |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006307931A JP4913559B2 (en) | 2006-11-14 | 2006-11-14 | Vertical shaft pump installation structure |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008121603A JP2008121603A (en) | 2008-05-29 |
JP4913559B2 true JP4913559B2 (en) | 2012-04-11 |
Family
ID=39506611
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006307931A Active JP4913559B2 (en) | 2006-11-14 | 2006-11-14 | Vertical shaft pump installation structure |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4913559B2 (en) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101048533B1 (en) * | 2009-05-11 | 2011-07-11 | 현대중공업 주식회사 | Cargo Transfer Pump Columns for Liquefied Gas Carriers |
JP6060066B2 (en) * | 2013-11-28 | 2017-01-11 | 株式会社酉島製作所 | pump |
US10359052B2 (en) | 2014-01-24 | 2019-07-23 | Itt Manufacturing Enterprises, Llc | Vertical pump having discharge head with flexible element |
KR102365241B1 (en) * | 2015-05-04 | 2022-02-23 | 현대중공업터보기계 주식회사 | Discharge pipe assembly of vertical pump |
CN115539443B (en) * | 2022-09-30 | 2023-06-13 | 浙江江南春建设集团有限公司 | Water pump shell fixing structure and construction method thereof |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3236494A1 (en) * | 1982-09-30 | 1984-04-05 | Kraftwerk Union AG, 4330 Mülheim | Coolant pump mounted in the building of a nuclear reactor |
JPS61105789A (en) * | 1984-10-27 | 1986-05-23 | Fujitsu Ltd | Magnetic bubble control circuit |
JPH11117895A (en) * | 1997-10-09 | 1999-04-27 | Hitachi Ltd | Vane angle operating device for movable vane pump |
JP3983929B2 (en) * | 1999-05-13 | 2007-09-26 | 株式会社荏原製作所 | Pump equipment |
JP2002168171A (en) * | 2000-11-30 | 2002-06-14 | Toshiba Corp | Draft tube liner for hydraulic machine and its installation method |
-
2006
- 2006-11-14 JP JP2006307931A patent/JP4913559B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2008121603A (en) | 2008-05-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4913559B2 (en) | Vertical shaft pump installation structure | |
JP4203473B2 (en) | Rotor re-centering after decoupling | |
CN105626540B (en) | Sectional multi-stage centrifugal pump | |
EA024660B1 (en) | Improved pump | |
KR101809676B1 (en) | Pump with double-suction impeller generating axial thrust | |
EP2745017B1 (en) | Bearing assembly for a vertical turbine pump | |
JP6744977B2 (en) | Compressor module | |
JP5047586B2 (en) | Vertical shaft support structure | |
JP6453009B2 (en) | Horizontal shaft pump system | |
CN1754047A (en) | Oscillation-optimised tubular pump | |
KR100814859B1 (en) | Maintenance system of helical turbine | |
US20220026011A1 (en) | Guide claw and a method of arranging a pump on a base | |
CN205401146U (en) | Festival segmentation multistage centrifugal pump | |
CA2480988C (en) | Turbine with a downstream tube | |
CN110712036B (en) | Supporting tool for preassembling water guide mechanism of hydraulic generator | |
JP6491215B2 (en) | Vertical shaft pump | |
EP3436703B1 (en) | Impeller-type liquid ring compressor | |
CN102345622B (en) | Heavy-duty high-speed cantilever type fan transmission system | |
JP4182800B2 (en) | Vertical shaft pump installation method | |
JP5246956B2 (en) | Vertical shaft pump | |
JP5083899B2 (en) | Horizontal axis pump equipment | |
JP7503914B2 (en) | Vibration isolation device for rotating machinery, pump equipment, and adjustment method for vibration isolation device for rotating machinery | |
CN109268302B (en) | Axial force balance structure of long shaft pump | |
JP4443904B2 (en) | Pump system | |
RU2263195C2 (en) | Replaceable support-and-centering member |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090603 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110721 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110726 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110901 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120110 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120119 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4913559 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150127 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |