JP5339933B2 - 滑り軸受装置および滑り軸受装置を備えたポンプ装置 - Google Patents
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Description
軸受体が主軸と共回りするのを防止するための回止手段が備えられ、
回止手段は突部と回止部材とを有し、
突部は、軸受体に設けられて、軸心方向の少なくともいずれか一方へ突出し、
回止部材は、ポンプケーシングに対して回転不能に固定された回止部材固定体に取り付けられているとともに、弾性材を材質とし、且つ軸心方向に開口する挿入部を有し、
突部が軸心方向から挿入部内に挿入され、
挿入部は突部によって主軸回転方向へ押される一側面を有し、
突部が挿入部の一側面を主軸回転方向に押した時に回止部材に生じる圧縮による変形を許容するための変形用隙間が設けられ、
変形用隙間は、回止部材と軸受体および回止部材固定体の少なくともいずれかとの間に形成されており、且つ、挿入部の一側面に当接したときの突部に対して、主軸回転方向における前方に位置するものである。
回止部材固定体は端部カバーであり、
回止部材は少なくともいずれか一方の端部カバー内に固定され、
挿入部は回止部材の軸心方向における両端面に開口し、
変形用隙間は、回止部材の軸心方向における一端面とこの一端面に対向する一方の端部カバーの内面との間に設けられ、且つ、挿入部に連通しているものである。
隣同士の回止部材間に止め部材が配置され、
止め部材は回止部材固定体に取付けられ、
挿入部の主軸回転方向側の一側面から回止部材の一端部までの一方の肉厚が挿入部の主軸回転方向とは反対側の他側面から回止部材の他端部までの他方の肉厚よりも分厚いものである。
突部は、取付溝に嵌め込まれて、連結手段によって軸受体に連結されているものである。
本第5発明における滑り軸受装置は、軸受体の径方向の荷重の増加分ΔPに対する軸受体の径方向の変位の増加分をΔRとすると、軸受装置のばね定数がΔP/ΔRで定義され、
上記ばね定数は、軸受体の径方向への変位が所定値を超えると、径方向への変位が所定値以下のときよりも、大きな値になるように構成されているものである。
また、突部が回止部材を主軸回転方向に押した時に回止部材の変形を許容するための変形用隙間を設けることによって、回止部材の周方向の圧縮剛性が過大にならず、このため、主軸回転時の衝撃が回止部材で十分に吸収される。
図1,図2に示すように、1は先行待機運転が行える立軸斜流ポンプ装置(ポンプ装置の一例)である。立軸斜流ポンプ装置1のポンプケーシング2の下端には吸込口3が形成されている。ポンプケーシング2内には主軸4が挿通されており、主軸4の下端に羽根車5が設けられている。ポンプケーシング2の上方には、主軸4を回転駆動させるモータ等の駆動装置6が設けられている。
上記滑り軸受装置11は以下のように構成されている。
以下、上記構成における作用を説明する。
回転不釣合い力=垂直抗力N=M×e×ω2 式1
尚、Mは主軸4の質量、eは比不釣合量(主軸4の図心と重心との距離)である。
F=μ×N=μ×M×e×ω2 式2
尚、μは摩擦係数である。
−F=−μ×M×e×ω2 式3
上記式3に示すように、偶力−Fは主軸4の角速度の2乗に比例するため、本実施の形態のポンプ装置1が固有振動数J1(図16のグラフ(ホ))で共振しているときの偶力−F1は、上記角速度ωが低いので、従来のポンプ装置が固有振動数J2(図16のグラフ(ニ))で共振しているときの偶力−F2よりも大幅に小さくなる。これにより、主軸4の重心が主軸4の回転方向Cとは反対方向へ移動することによって生じる自励振動(後ろ回り振動)を抑制することができる。
2 ポンプケーシング
4 主軸
11,12 滑り軸受装置
15 軸心
20 軸受体
21 ハウジング
21a 胴部
21b,21c 端部カバー
22 弾性体
35 回止手段
36,37 ブロック(突部)
38,39 回止部材
38a 回止部材の一端部
38b 回止部材の他端部
40 ボルト(連結手段の一例)
42 取付溝
43 挿入部
43a 挿入部の一側面
43b 挿入部の他側面
45,49 変形用隙間
46 止め部材
R 径方向の変位
P 径方向の荷重
A 所定値
C 主軸回転方向
Ta 一方の肉厚
Tb 他方の肉厚
ka,kb ばね定数
Claims (6)
- ポンプケーシング内で回転する主軸と摺接する軸受体と、軸受体を収納するハウジングと、軸受体の外周部とハウジングの内周部との間に設けられ且つ径方向において軸受体を受ける弾性体とを備えた滑り軸受装置であって、
軸受体が主軸と共回りするのを防止するための回止手段が備えられ、
回止手段は突部と回止部材とを有し、
突部は、軸受体に設けられて、軸心方向の少なくともいずれか一方へ突出し、
回止部材は、ポンプケーシングに対して回転不能に固定された回止部材固定体に取り付けられているとともに、弾性材を材質とし、且つ軸心方向に開口する挿入部を有し、
突部が軸心方向から挿入部内に挿入され、
挿入部は突部によって主軸回転方向へ押される一側面を有し、
突部が挿入部の一側面を主軸回転方向に押した時に回止部材に生じる圧縮による変形を許容するための変形用隙間が設けられ、
変形用隙間は、回止部材と軸受体および回止部材固定体の少なくともいずれかとの間に形成されており、且つ、挿入部の一側面に当接したときの突部に対して、主軸回転方向における前方に位置することを特徴とする滑り軸受装置。 - ハウジングは、弾性体の外周を囲む筒状の胴部と、軸心方向における胴部の両端部に設けられる端部カバーとを有し、
回止部材固定体は端部カバーであり、
回止部材は少なくともいずれか一方の端部カバー内に固定され、
挿入部は回止部材の軸心方向における両端面に開口し、
変形用隙間は、回止部材の軸心方向における一端面とこの一端面に対向する一方の端部カバーの内面との間に設けられ、且つ、挿入部に連通していることを特徴とする請求項1記載の滑り軸受装置。 - 回止部材は周方向において円周上に複数配置され、
隣同士の回止部材間に止め部材が配置され、
止め部材は回止部材固定体に取付けられ、
挿入部の主軸回転方向側の一側面から回止部材の一端部までの一方の肉厚が挿入部の主軸回転方向とは反対側の他側面から回止部材の他端部までの他方の肉厚よりも分厚いことを特徴とする請求項1又は請求項2記載の滑り軸受装置。 - 軸受体の軸心方向の少なくとも一端部に取付溝が形成され、
突部は、取付溝に嵌め込まれて、連結手段によって軸受体に連結されていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の滑り軸受装置。 - 軸受体の径方向の荷重の増加分ΔPに対する軸受体の径方向の変位の増加分をΔRとすると、軸受装置のばね定数がΔP/ΔRで定義され、
上記ばね定数は、軸受体の径方向への変位が所定値を超えると、径方向への変位が所定値以下のときよりも、大きな値になるように構成されていることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の滑り軸受装置。 - 請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の滑り軸受装置を備えたポンプ装置であって、揚水を行なう揚水運転と揚水を行なわない待機運転とに切り替え可能であることを特徴とするポンプ装置。
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