JP5475607B2 - Pump equipment and operation control device for pump equipment - Google Patents
Pump equipment and operation control device for pump equipment Download PDFInfo
- Publication number
- JP5475607B2 JP5475607B2 JP2010223846A JP2010223846A JP5475607B2 JP 5475607 B2 JP5475607 B2 JP 5475607B2 JP 2010223846 A JP2010223846 A JP 2010223846A JP 2010223846 A JP2010223846 A JP 2010223846A JP 5475607 B2 JP5475607 B2 JP 5475607B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pump
- fitting
- clutch
- time
- removing means
- 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
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 158
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims description 33
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 19
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 19
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 19
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 19
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 19
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 15
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 15
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 11
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 10
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 claims description 9
- 238000013461 design Methods 0.000 description 10
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 8
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 8
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 7
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 5
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 4
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 4
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 3
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
Images
Description
本発明は、排水機場等に設けられるポンプ設備、及びこのポンプ設備の運転制御装置に関する。 The present invention relates to a pump facility provided in a drainage station or the like, and an operation control device for the pump facility.
従来のこの種のポンプ設備は、ポンプが渦を吸い込まない水位レベル(LWL)以上で運転を行い、LWL以下ではポンプを停止している。ポンプ吸水槽への水の流入量のバランスが悪い場合(小水量で流れ込んでくる場合等)、始動・停止を繰り返してしまい、操作・運用性に難があったとともに、故障の確率(危険性)が高い状態であった。 This type of conventional pump equipment operates at a water level (LWL) or higher at which the pump does not suck vortices, and stops the pump below LWL. If the balance of the amount of water flowing into the pump water tank is poor (when it flows in with a small amount of water, etc.), it will start and stop repeatedly, causing difficulties in operation and operability, and the probability of failure (danger ) Was high .
上記のような問題を解決するために、従来は、回転数等の流量制御機能を付加したり、ポンプ機場内に設置されるポンプの吐出水量を小さくし、台数を多くして、水の流入量に対する追従性を良くして、起動頻度(始動・停止頻度)を軽減していた。また、下記特許文献1乃至5に開示されている対策がとられることもあった。
In order to solve the above problems, conventionally, a flow rate control function such as the number of revolutions has been added, or the amount of water discharged from the pump installed in the pumping station has been reduced to increase the number of units, and the inflow of water. The followability to the quantity was improved, and the start frequency (start / stop frequency) was reduced. Moreover, the countermeasure currently disclosed by the following
特許文献1には、水位に応じてポンプの流量を制御し、有害な渦を発生せずに最低水位レベルより低い水位で排水運転を可能にする立軸ポンプに係る発明が開示されている。この発明では、ポンプ運転中の水位が、これ以下では吸込ベルマウスより空気を吸込んでしまう最低水位レベルに相当する位置より下方にポンプの羽根車を位置させ、この羽根車の下方のポンプケーシングに吸気孔を設け、この吸気孔に吸気管の一端を接続すると共にその他端を大気に開放させている。
特許文献2には、気中運転や気水攪拌運転を行わず、全力排水運転のみを行うポンプの先行待機運転方法に係る発明が開示されている。この発明では、ポンプ駆動原動機1の出力軸2とポンプシャフト5との動力伝送経路中にクラッチ11を装着し、前記原動機をポンプの吸込水位又は吐出水位に関係なく運転を継続し、吸込水位又は吐出水位が設定値に達したときクラッチ11をON或いはOFFにすることにより、ポンプ羽根車6を回転あるいは停止している。
特許文献3には、揚水遮断運転への切替え時に揚水管内の残存水を速やかに排出して、振動や騒音を抑制すると共に、原動機の燃料消費量を低減してエネルギーの消費を抑え、かつ構造の簡略化を図った排水ポンプの待機運転方法に係る発明が開示されている。この発明では、原動機14と主軸1の間にクラッチ12を介設し、水位が揚水開始水位RWLを越える領域から、揚水開始水位RWLを経て揚水遮断水位SWLに低下するまでの間はクラッチ12がONの状態で正規排水運転を行い、水位が揚水遮断水位SWLまで低下した時点でクラッチ12をOFFして、主軸1及び羽根車2の回転を停止させて、揚水を遮断するとともにポンプ内の残存水Wを短時間で吸水井10に落水させている。
In
特許文献4には、揚水遮断運転への切替え時に揚水管内の残存水を速やかに排出して、振動や騒音を抑制するとともに、原動機の燃料消費量を低減してエネルギーの消費を抑える排水ポンプの待機運転方法に係る発明が開示されている。この発明では、原動機14と主軸1の間にクラッチ12を介設し、水位が揚水開始水位RWLを越える領域から、揚水開始水位RWLを経て揚水遮断水位SWLに低下するまでの間はクラッチ12をON状態で全速排水運転を行い、水位が揚水遮断水位SWLまで低下した時点でクラッチ12をOFFして、主軸1及び羽根車2の回転を停止させて、揚水を遮断すると共にポンプ内の残存水Wを短時間で吸水井10に落水させた後、再びクラッチ12をONして全速待機運転を行なうようにしている。
特許文献5には、運転員の負担の軽減、機器費・設置費の低減、異常振動やハンチング運転の防止などを図る立軸ポンプの運転方法に係る発明が開示されている。この発明では、水槽5の水位が始動水位SWLに達したら、原動機2を始動させ、流体継手4を遮断し、かつブレーキ15を作用させて羽根車6の回転数が0%となるように維持しながら揚水開始に備え、水槽の水位が揚水開始水位TWLに達したら、流体継手4を伝達状態にして羽根車6を回転させ、その回転数が実揚水量0%に相当するようになるまで昇速させ、水槽の水位が更に上昇して運転可能最低水位LWLに達したら、水槽の水位変化率に応じて羽根車の回転数を実揚水量0%に相当する回転数から100%の間で変化させて実揚水運転を行い、ポンプ本体1による排水量を調節している。
Patent Document 5 discloses an invention relating to an operation method of a vertical shaft pump that reduces the burden on an operator, reduces equipment costs and installation costs, prevents abnormal vibration and hunting operation, and the like. In the present invention, when the water level in the water tank 5 reaches the starting water level SWL, the
しかしながら、上記特許文献1に開示されている発明では、気水混合運転を伴う運転であるため、大きな振動が発生し、ポンプ本体や土木躯体等の強度増強等が必要になるという課題がある。また、空運転時にインペラとケーシングが過渡的に接触し、焼き付かないように、通常よりケーシングとインペラの隙間を大きくするなどの配慮が必要であり、ポンプ効率が落ちてしまうという課題もある。
However, since the invention disclosed in
また、上記特許文献2、3、4に開示されている発明においては、先行待機運転にクラッチの嵌脱を用いる場合、駆動機の始動回数は減るものの、クラッチの嵌脱回数は多くなり、クラッチの寿命・維持管理が課題となる。また、クラッチの消耗部品となるクラッチ板は、外から見ることが難しく、摩擦状況は分解点検を行なわなければ分からない部分である。これら特許文献では、この課題については触れておらず、運用性は向上したものの、信頼性については課題を残したままである。
In addition, in the inventions disclosed in
また、上記特許文献5に開示されている発明では、上記特許文献2〜4と同様に、クラッチ(=流体継手)の維持管理、信頼性の確保については、課題を残したままである。また、流体継手による回転数制御機能を付加しているため、当該流体継手には、高価で構造が複雑な可変速型流体継手を使用する必要があり、経済性にも課題がある。
Further, in the invention disclosed in Patent Document 5, similar to
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、簡易な設備構成で、大きい吸水位変動に対しても原動機を止めることなく、ポンプの確実な始動・運転継続を可能にした信頼性の高いポンプ設備、及びポンプ設備の運転制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and has a simple facility configuration, and can reliably start and continue the operation of the pump without stopping the prime mover even for large fluctuations in water absorption level. An object of the present invention is to provide a pump facility and an operation control device for the pump facility.
上記の課題を解決するために本発明は、ポンプと、減速機と、原動機と、原動機回転軸と減速機の入力軸とを直接又は間接的に嵌合又は脱嵌自在に連結する嵌脱手段と、減速機の出力軸と前記ポンプ回転軸を連結する連結手段とを設け、嵌脱手段は嵌合時間を任意に調整可能に構成され、ポンプの羽根車より下方の吸水位で、嵌脱手段が脱嵌した状態で原動機の運転を開始し、吸水位が上昇してポンプ羽根車より上方のポンプ運転開始水位に達したら、嵌脱手段により3秒以上に調整した嵌合時間で原動機回転軸と減速機の入力軸を嵌合させてポンプの運転を開始する制御手段を設けたことを特徴とするポンプ設備にある。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a fitting / detaching means for coupling a pump, a speed reducer, a prime mover, a prime mover rotary shaft, and an input shaft of the reducer directly or indirectly so as to be fitted or detachable. And a connecting means for connecting the output shaft of the speed reducer and the pump rotating shaft , and the fitting / removing means is configured such that the fitting time can be arbitrarily adjusted, and is fitted / removed at a water absorption level below the impeller of the pump. Start the prime mover with the means detached, and when the water absorption level rises and reaches the pump operation start water level above the pump impeller , the prime mover rotates with the fitting time adjusted to 3 seconds or more by the fitting / removing means The pump equipment is characterized in that a control means for starting the operation of the pump by fitting the shaft and the input shaft of the reduction gear is provided.
また、本発明は、上記ポンプ設備において、嵌脱手段を油圧クラッチ又は固定速度用の充排油型流体継手から選択される湿式クラッチとしたことを特徴とする。 Further, in the above pump equipment, characterized in that the wet clutch be selected the disengaging means fitting a hydraulic clutch or Takashihai oil-fluid coupling for a fixed rate.
また、本発明は、上記ポンプ設備において、嵌脱手段とポンプ間に該ポンプの逆転を防止する回転抑制機構を設けたことを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that, in the pump facility, a rotation suppression mechanism for preventing reverse rotation of the pump is provided between the fitting / removing means and the pump.
また、本発明は、ポンプと、減速機と、原動機と、原動機回転軸と減速機の入力軸とを直接又は間接的に嵌合又は脱嵌自在に連結する嵌脱手段と、減速機の出力軸とポンプ回転軸を連結する連結手段とを設け、嵌脱手段は嵌合時間を任意に調整可能に構成されたポンプ設備の運転制御装置であって、ポンプの羽根車より下方の吸水位で、嵌脱手段が脱嵌した状態で原動機の運転を開始し、吸水位が上昇してポンプ羽根車より上方のポンプ運転開始水位に達したら、嵌脱手段により3秒以上に調整した嵌合時間で原動機回転軸と減速機の入力軸を嵌合させてポンプの運転を開始することを特徴とするポンプ設備の運転制御装置にある。 The present invention also includes a pump, a speed reducer, a prime mover, an engagement / disengagement means for coupling the prime mover rotary shaft and the input shaft of the speed reducer directly or indirectly, and an output of the speed reducer. A connecting means for connecting the shaft and the pump rotating shaft , and the fitting / removing means is an operation control device for pump equipment configured to be able to arbitrarily adjust the fitting time, and is at a water absorption level below the impeller of the pump. When the prime mover is started with the fitting / removing means detached, and the water absorption level rises and reaches the pump operation starting water level above the pump impeller, the fitting time adjusted to 3 seconds or more by the fitting / removing means. The operation control device of the pump equipment is characterized in that the driving shaft is started by fitting the rotation shaft of the prime mover and the input shaft of the speed reducer .
また、本発明は、上記ポンプ設備の運転制御装置において、嵌脱手段を油圧クラッチ又は固定速用の充排油型流体継手から選択される湿式クラッチとしたことを特徴とする。 Further, the present invention is the operation control device of the pump equipment, characterized in that the wet clutch be selected the disengaging means fitting a hydraulic clutch or Takashihai oil-fluid coupling for fixing speed.
また、本発明は、上記ポンプ設備の運転制御装置において、嵌脱手段の嵌合の積算回数が所定の回数以上になった場合、又は嵌合の積算回数と嵌合時間との積が所定の時間以上になった場合に発報する発報手段を設けたことを特徴とする。 Further, according to the present invention, in the operation control device for a pump facility, when the integration number of fittings of the fitting / removing means is a predetermined number or more, or the product of the integration number of times and the fitting time is a predetermined number. It is characterized by providing a reporting means for reporting when the time is exceeded.
また、本発明は、上記ポンプ設備の運転制御装置において、ポンプ又は嵌脱手段とポンプ間に設けられた減速機の回転数を検知する回転数検知器と、嵌脱手段の嵌合開始から回転数検知器がポンプ又は減速機の定格回転数を検知するまでの実嵌合時間を計測する時間計を設け、時間計にて計測した実嵌合時間が所定の時間以上となった場合に発報する発報手段を設けたことを特徴とする。 Further, the present invention provides the operation control device for the pump equipment described above, wherein a rotation speed detector that detects the rotation speed of the speed reducer provided between the pump or the fitting / removing means and the fitting / removing means is rotated from the start of fitting. A time meter is provided to measure the actual mating time until the number detector detects the rated speed of the pump or speed reducer, and this occurs when the actual mating time measured by the hour meter exceeds the specified time. It is characterized by providing a reporting means for reporting.
また、本発明は、上記ポンプ設備の運転制御装置において、嵌合手段を油圧クラッチとし、油圧クラッチの油圧を検出する油圧検出手段を設け、油圧検出手段が検出した嵌合状態の油圧値が所定の油圧値となった場合に発報する発報手段を設けたことを特徴とする。 Further, according to the present invention, in the operation control device for a pump facility, the fitting means is a hydraulic clutch, and a hydraulic pressure detection means for detecting the hydraulic pressure of the hydraulic clutch is provided, and the hydraulic pressure value of the fitting state detected by the hydraulic pressure detection means is predetermined. It is characterized in that a reporting means is provided for reporting when the hydraulic pressure value becomes.
本発明によれば、ポンプの羽根車より下方の吸水位で、嵌脱手段が脱嵌した状態で原動機の運転を開始し、吸水位が上昇してポンプ羽根車より上方のポンプ運転開始水位に達したら、嵌脱手段を任意に調整した嵌合時間で嵌合させてポンプの運転を開始する制御手段を設けたので、下記のような効果が期待できる。
(a)吸水位に関係なく、原動機を回転させることにより、故障の発生要因である原動機の始動回数を減らすことができ、信頼性の高いポンプ設備とすることができる。
(b)ポンプインペラとポンプケーシングの間の間隙を広くしてポンプ効率を落すことなく、従来の先行待機型ポンプと同様の効果を得ることができる。
(c)従来の先行待機ポンプの課題であるポンプが複数台の場合の水位制御が、嵌脱手段の嵌脱タイミングにより、簡易に実現できる。
(d)嵌合時間を任意に調整できるように構成されている嵌脱手段を用いることにより、軸の損傷・劣化を防止でき、且つ特別な設計配慮の必要ない信頼性・経済性の良いポンプ設備とすることができる。
(e)河川排水のような治水の場合、吐出側の河川が危険高水位(HWL)となった場合、嵌脱及び嵌脱制御手段を用いることにより、原動機を停止させることなく、本川の水が排水可能な水位になるまで低下するのを待つことが可能となる。
According to the present invention, at the water absorption level below the impeller of the pump, the operation of the prime mover is started with the fitting / removing means detached, and the water absorption level rises to the pump operation start water level above the pump impeller. When it has been reached, the control means for starting the operation of the pump by fitting the fitting / removing means with the arbitrarily adjusted fitting time is provided, and the following effects can be expected.
(A) By rotating the prime mover regardless of the water absorption level, it is possible to reduce the number of start times of the prime mover, which is a cause of failure, and to provide highly reliable pump equipment.
(B) It is possible to obtain the same effect as that of a conventional preceding standby pump without reducing the pump efficiency by widening the gap between the pump impeller and the pump casing.
(C) The water level control when there are a plurality of pumps, which is a problem of the conventional preceding standby pump, can be easily realized by the fitting / removing timing of the fitting / removing means.
(D) A reliable and economical pump that can prevent damage and deterioration of the shaft by using a fitting / removing means that can adjust the fitting time arbitrarily, and that does not require special design considerations. It can be equipment.
(E) In the case of flood control such as river drainage, when the river on the discharge side becomes a dangerous high water level (HWL), the main engine can be It is possible to wait for the water to drop until it reaches a drainable water level.
また、本発明によれば、嵌脱手段を油圧クラッチ又は固定速度用の充排油型流体継手から選択される湿式クラッチとし、嵌合時間を3秒以上の緩嵌合としたので、嵌合時間を調整することにより、河川等の流入・流出水路の急激な水位変動を抑え、河川付近の安全性を確保できる。 Further, according to the present invention, the fitting / removal means is a wet clutch selected from a hydraulic clutch or a charge / discharge oil type fluid coupling for fixed speed, and the fitting time is 3 seconds or more. By adjusting the time, rapid water level fluctuations in the inflow and outflow waterways of rivers can be suppressed, and safety near the river can be secured.
また、本発明によれば、ポンプを複数台設け、2台以上を略同一形状のポンプとし、複数台のポンプのポンプ運転開始水位を異ならせて設定するので、運転時間が多くなる運転初号機や、後発機の設定・変更が運転制御水位の設定のみで可能となり、運転時間の平滑化が行え、信頼性の高い設備を実現できる。 In addition, according to the present invention, a plurality of pumps are provided, and two or more pumps have substantially the same shape, and the pump operation start water levels of the plurality of pumps are set differently. In addition, the setting and change of the subsequent engine can be performed only by setting the operation control water level, the operation time can be smoothed, and highly reliable equipment can be realized.
また、本発明によれば、嵌脱手段とポンプ間にポンプの回転を抑制する回転抑制機構を設けたので、嵌脱手段を脱嵌中にポンプ管内を水が逆流した場合のポンプの逆転を抑制することにより、ポンプの逆転中に嵌脱手段が嵌合して原動機の原動機トルクと、逆流による逆転トルクが軸系に作用することを防止できるから、軸系の負担を軽減し軸系の損傷・劣化を防止でき、信頼性の高いポンプ設備を実現できる。 In addition, according to the present invention, since the rotation suppressing mechanism for suppressing the rotation of the pump is provided between the fitting / removing means and the pump, the pump can be reversed when water flows backward in the pump pipe while the fitting / removing means is being detached. By suppressing, it is possible to prevent the motor torque of the prime mover and the reverse torque due to the reverse flow from acting on the shaft system by fitting / removing means during the reverse rotation of the pump. Damage and deterioration can be prevented, and highly reliable pump equipment can be realized.
また、本発明によれば、ポンプの吐出配管の吐出口に逆流防止弁を設け、逆流防止弁の上流側の吐出配管に、他端が吐出水面の計画最高水位以上で大気に開放された空気取込管の一端を接続したので、逆流防止弁の一次側の負圧を解消し、確実に内水を落水させることで、信頼性の高い、安定したクラッチ嵌脱制御を構築できる。 Further, according to the present invention, the backflow prevention valve is provided at the discharge port of the discharge pipe of the pump, and the other end of the discharge pipe upstream of the backflow prevention valve is opened to the atmosphere above the planned maximum water level of the discharge water surface. Since one end of the intake pipe is connected, a reliable and stable clutch engagement / disengagement control can be constructed by eliminating the negative pressure on the primary side of the backflow prevention valve and reliably dropping the internal water.
また、本発明によれば、嵌脱手段の嵌合の積算回数が所定の回数以上になった場合、又は嵌合の積算回数と嵌合時間との積が所定の時間以上になった場合に発報する発報手段を設けたので、嵌脱手段を分解せずに適正な交換時期を把握することができる維持管理性の良い経済的なポンプ設備が実現できる。 Further, according to the present invention, when the number of times of fitting of the fitting / removing means becomes a predetermined number or more, or when the product of the number of times of fitting and the fitting time becomes a predetermined time or more. Since the reporting means for reporting is provided, it is possible to realize an economical pumping facility with good maintainability and capable of grasping an appropriate replacement time without disassembling the fitting / removing means.
また、本発明によれば、ポンプ又は嵌脱手段とポンプ間に設けられた減速機の回転数を検知する回転数検知器と、嵌脱手段の嵌合開始から回転数検知器がポンプ又は減速機の定格回転数を検知するまでの実嵌合時間を計測する時間計を設け、時間計にて計測した実嵌合時間が所定の時間以上となった場合に発報する発報手段を設けたので、嵌脱手段を分解することなく、適切な交換時期を把握することができ、維持管理性の良い経済的設備が実現できる。 Further, according to the present invention, the rotational speed detector that detects the rotational speed of the speed reducer provided between the pump or the fitting / removing means and the pump, and the rotational speed detector from the start of the fitting of the fitting / detaching means, A time meter is provided to measure the actual mating time until the rated number of rotations of the machine is detected, and a reporting means is provided to report when the actual mating time measured with the hour meter exceeds the specified time. Therefore, it is possible to grasp an appropriate replacement time without disassembling the fitting / removing means, and it is possible to realize an economical facility with good maintainability.
また、本発明によれば、嵌合手段を油圧クラッチとし、油圧クラッチの油圧を検出する油圧検出手段を設け、油圧検出手段が検出した嵌合状態の油圧値が所定の油圧値となった場合に発報する発報手段を設けたので、簡易な構成で、嵌合手段を分解することなく、適性な交換時期を把握することができる。 Further, according to the present invention, when the fitting means is a hydraulic clutch, and a hydraulic pressure detection means for detecting the hydraulic pressure of the hydraulic clutch is provided, and the hydraulic pressure value in the fitted state detected by the hydraulic pressure detection means becomes a predetermined hydraulic pressure value Since the reporting means for reporting is provided, it is possible to grasp an appropriate replacement time with a simple configuration without disassembling the fitting means.
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。図1は本発明に係るポンプ設備の構成例を示す図である。図示するように、本ポンプ設備は立軸ポンプPを備えている。立軸ポンプPは、吸込水槽1の上部のポンプ設置床2にポンプベース13を介して該吸込水槽1内に配置された吊り下げ管10と、該吊り下げ管10の上部に接続された屈曲吐出管11と、該屈曲吐出管11に接続された吐出配管12を備えている。そして吊り下げ管10の下端にポンプケーシング14が接続され、該ポンプケーシング14の下端には吸込ベルマウス15が接続されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a pump facility according to the present invention. As shown in the figure, the pump facility includes a vertical shaft pump P. The vertical shaft pump P has a
16は屈曲吐出管11を貫通して吊り下げ管10、及びポンプケーシング14内の中央部に配置された主軸であり、該主軸16はポンプケーシング14内に水中軸受(水潤滑軸受)18−1、18−2を介して回転自在に支持されている。主軸16の下端にはポンプインペラ(ポンプ羽根車)17が取り付けられている。主軸16の上部は屈曲吐出管11を貫通して外軸受20に支持され、上端は減速機21の出力軸21bに連結されている。また、減速機21の入力軸(図示せず)はクラッチ23を介して電動機、ディーゼル機関、ガスタービン等からなる原動機24の回転軸24aに連結されている。26は吐出配管12に設けられた吐出弁、27は吐出配管12の吐出口に設けられた逆流防止弁である。また、19はガイドベーンであり、該ガイドベーン19、ポンプケーシング14、ポンプインペラ17でポンプ部を構成している。
上記構成のポンプ設備において、原動機24を起動し、その回転軸24aの回転力をクラッチ23及び減速機21を介して主軸16に伝達するとポンプインペラ17が回転し、吸込ベルマウス15下端開口から吸い込まれた水は、ポンプケーシング14、吊り下げ管10、屈曲吐出管11、及び吐出配管12を通って吐出水槽3に吐き出される。なお、30はポンプ設備を制御する制御部であり、該制御部30には水位や任意設定等の制御値S1、水位センサで検出した吸込水槽1や吐出水槽3の水位信号S2、減速機21の回転数検出部21aからの回転数検出信号S3が入力されるようになっており、制御部30からクラッチ23に嵌脱指令S4が出力されるようになっている。また、原動機24の回転軸と減速機21の入力軸23aを遊嵌脱嵌自在に連結するクラッチ(嵌脱手段)23は嵌合時間(クラッチ連結に要する時間)を任意に調整できるように構成されている。
In the pump equipment configured as described above, when the
上記構成のポンプ設備において、吸込水槽1内の水位がポンプインペラ17より下方に位置している状態で、クラッチ23による原動機24の回転軸24aとクラッチ23の入力軸23aの連結を解除(脱嵌)した状態で手動又は自動で原動機24の運転を開始する。吸込水槽1内の吸水位が上昇してポンプインペラ17より上方のポンプ運転開始水位LWLに達したら、制御部30は嵌脱指令S4をクラッチ23に出力し、該クラッチを任意に調整した嵌合時間で嵌合し立軸ポンプPの運転(ポンプインペラ17の回転)を開始する。
In the pump equipment configured as described above, the coupling between the
上記のように吸込水槽1内の吸水位に関係なく原動機24を回転させることにより、故障の発生確率の高い原動機24の始動の回数を減らすことができ、信頼性の高いポンプ設備とすることができる。また、ポンプの空運転及び気水混合運転を行う従来の先行待機型ポンプでは、ポンプケーシング14とポンプインペラ17が過渡的に接触して焼き付かないように、ポンプケーシング14とポンプインペラ17の間の間隙を大きくする必要があり、ポンプ効率が落ちてしまうが、上記のように本ポンプ設備ではポンプの空運転及び気水混合運転を行わないため、ポンプケーシングとポンプインペラの間の間隙を大きくする必要がなく、ポンプ効率を落すことなく先行待機の効果を得ることができる。
By rotating the
クラッチの嵌合を従来のように短時間での急接合とする場合、ポンプは過渡的に過剰な水量を吐出し、吸込水槽1及び吐出水槽3の大きな水位変動を及ぼすため、水位制御上のハンチングを発生させてしまう可能性がある。また、治水を目的としたポンプ設備の場合、吐出側は一般河川であり、急激な水位変動は、例えば河川を航行する船舶の転覆などの危険性を招く等して河川付近の安全性を低下させてしまう。これに対して上記のように、嵌合時間を任意に調整できるように構成されているクラッチ23を用いることにより、河川の急激な水位変動を抑え、河川付近の安全性を確保できる。
When the clutch is engaged quickly in a short time as in the prior art, the pump discharges an excessive amount of water in a transient manner and causes large fluctuations in the
また、従来のようなクラッチの急激な嵌合を行うと、ホンプの主軸16、減速機21の軸や歯車に衝撃的な荷重が負荷され、クラッチ23の嵌脱の繰り返しによる疲労破壊等の懸念が生じるとともに、軸・歯車の強度を上げる等の配慮が必要となるが、嵌合時間を任意に調整できるように構成されているクラッチ23を用いることにより、軸の損傷・劣化を防止でき、且つ特別な設計配慮の必要ない信頼性・経済性の良いポンプ設備とすることができる。また、クラッチ23が急嵌合する場合は、内燃機関の原動機24においては、失速現象を発生し故障・停止してしまう危険がある。クラッチ23を緩嵌合とすることにより、この失速現象を防止することが可能となり、信頼性の高いポンプ設備が実現できる。
Further, when the clutch is suddenly engaged as in the prior art, shock load is applied to the
また、河川排水のような治水の場合、吐出側の河川が危険高水位(HWL)となった場合、本川の堤防決壊を防止するために、支川排水用のポンプの運転を停止する場合がある。従来の先行待機ポンプでは、原動機を停止させる必要があるが、上記のように嵌合及び脱嵌自在なクラッチ23を脱嵌することにより、原動機を停止させることなく、本川の水が排水可能な水位になるまで低下するのを待つことが可能となり、排水可能な水位となったら、上記のように嵌合時間を任意に調整できるように構成されているクラッチ23を緩嵌合することにより、河川の急激な水位変動を抑えて安全な排水を行うことができる。 In addition, in the case of flood control such as river drainage, when the river on the discharge side becomes dangerously high water level (HWL), the operation of the pump for branch river drainage may be stopped in order to prevent the main river bank breakage. is there. In the conventional stand-by standby pump, it is necessary to stop the prime mover, but the water of the main river can be drained without stopping the prime mover by disengaging the clutch 23 that can be fitted and detached as described above. It is possible to wait for the water level to drop until the water level reaches a sufficient level, and when the water level becomes drainable, the clutch 23 configured so that the fitting time can be arbitrarily adjusted as described above is loosely engaged. , Safe drainage can be performed while suppressing rapid water level fluctuations in rivers.
嵌合時間を任意に調整できるクラッチ23としては、油圧クラッチ又は固定速用の充排油型流体継手から選択された湿式クラッチを用いることが好ましい。ポンプの起動停止をクラッチ23の嵌脱(嵌合脱嵌)で行うことにより、クラッチの嵌脱が多くなりクラッチ板の磨耗が早まり、交換時期が早まるという維持管理上の問題があるが、クラッチに湿式クラッチを用い、作動媒体として油を使用することにより、クラッチ板面を潤滑させ、クラッチ板の磨耗を抑え、延命化を図ることにより維持管理性を向上させることが可能となる。また、高価で構造が複雑な可変速型流体継手ではなく、油圧クラッチ又は固定速用の充排油型流体継手から選択された簡易な湿式クラッチを用いるため、経済性・維持管理性の良いポンプ設備とすることができる。 As the clutch 23 that can arbitrarily adjust the fitting time, it is preferable to use a wet clutch selected from a hydraulic clutch or a charge / discharge oil type fluid coupling for fixed speed. By starting and stopping the pump by engaging and disengaging the clutch 23 (fitting and disengaging), there is a problem in maintenance management that clutch engagement / disengagement increases, wear of the clutch plate is accelerated, and replacement time is accelerated. By using a wet clutch and using oil as a working medium, it is possible to lubricate the clutch plate surface, suppress wear of the clutch plate, and improve maintenance by improving life. In addition, pumps with good economic efficiency and maintainability are used because simple wet clutches selected from hydraulic clutches or charge / discharge oil type fluid couplings for fixed speeds are used instead of expensive and complex variable-speed fluid couplings. It can be equipment.
嵌合時間の調整機構は、油圧クラッチの場合は、クラッチ板への導油ラインに油圧を調整する調整弁を設け、調整ネジ等により油圧を調整し、嵌合時間を調整する。また、充排油型流体継手の場合は、インペラとランナの間への導油ラインに油圧を調整する調整弁を設け、調整ネジ等により油圧を調整し、嵌合時間を調整する。又は同導油ラインにクラッチの嵌合用に設けられ充排油切替弁(電動弁)の開閉時間を制御等により調整することにより、嵌合時間を調整する。 In the case of a hydraulic clutch, the fitting time adjustment mechanism is provided with an adjustment valve for adjusting the oil pressure in the oil guide line to the clutch plate, and the fitting time is adjusted by adjusting the oil pressure with an adjusting screw or the like. In addition, in the case of a charge / discharge oil type fluid coupling, an adjustment valve for adjusting the oil pressure is provided in the oil guide line between the impeller and the runner, the oil pressure is adjusted with an adjustment screw or the like, and the fitting time is adjusted. Alternatively, the fitting time is adjusted by adjusting the opening / closing time of a charge / discharge oil switching valve (electrically operated valve) provided in the oil guide line for fitting the clutch.
クラッチ23の緩嵌合時間については、ポンプの仕様によって異なるが、3秒以上とするのが好ましい。なお、最も好ましい嵌合時間は5秒程度である。また、緩嵌合効果を更に向上させるため、嵌合時において、原動機の回転数を定格回転数より落して嵌合するようにしてもよい。また、原動機に回転数制御機能を付加し、緩嵌合効果を向上させるとともに、嵌合後の流量制御機能を合わせて持たせ、操作性(運用性)を向上させるようにしてもよい。 About the slow fitting time of the clutch 23, although it changes with specifications of a pump, it is preferable to set it as 3 seconds or more. The most preferable fitting time is about 5 seconds. In order to further improve the loose fitting effect, the motor may be fitted at a lower rotational speed than the rated rotational speed during fitting. Further, a rotational speed control function may be added to the prime mover to improve the loose fitting effect, and a flow control function after fitting may be provided together to improve operability (operability).
複数台のポンプを従来の先行待機方式とした場合、ポンプの始動・停止が無く常に運転しているため、図6に示すように、ポンプの長さ(ポンプインペラの位置)が同じであると、ある一定水位WL5以上でポンプの全台数が一気に吐出し、ある水位WL4以下で一斉に吐出し量が下がることになり、吸込水槽1、吐出水槽3の水位のハンチングを発生して、安定した水運用に支障を来たす。また、この対策として、図7に示すように、ポンプの長さ(ポンプインペラの位置)を変える技術が提案されているが、ポンプ長さの短い、高水位対応のポンプP3の場合、降雨確率の低い大雨時でしか実負荷運転ができず、管理運転における実負荷も難しいため、ポンプの運転時間の平滑化に問題がある。
When a plurality of pumps are used in the conventional advance standby system, the pumps are always operated without starting / stopping. Therefore, as shown in FIG. 6, the pump length (position of the pump impeller) is the same. When the water level is higher than a certain water level WL5, all the pumps are discharged at once, and when the water level is lower than WL4, the discharge amount is reduced all at once, and the water level hunting of the
図2に示すように、上記実施形態例のポンプを複数台設けたポンプ設備の場合は、吸込水槽1内に複数台の立軸ポンプP1、P2、P3を配置し、該複数台の立軸ポンプの2台以上を図1に示す立軸ポンプPと略同一構成とし、複数台の立軸ポンプの運転開始水位をそれぞれ異なる水位とする。図2は、ポンプの長さ(ポンプインペラ17の位置)が同じ同型式の立軸ポンプPを3台配置した場合で、立軸ポンプP1、P2、P3の運転開始水位を、各立軸ポンプの制御部に係る水位センサの設定により、低い水位の順にそれぞれWL1、WL2、WL3に設定する。吸込水槽1内の水位がポンプインペラ17より下方に位置している状態で、クラッチによる連結を解除(脱嵌)した状態で全立軸ポンプの原動機の運転を開始する。吸込水槽1内の吸水位が上昇して立軸ポンプP1のポンプインペラ17より上方のポンプ運転開始水位WL1に達したら、クラッチを任意に調整した嵌合時間で嵌合し立軸ポンプP1の運転(ポンプインペラ17の回転)を開始する。更に水位が上昇しWL2に達したら同様に立軸ポンプP2の運転を開始し、水位がWL3に達したら立軸ポンプP3の運転を開始する。
As shown in FIG. 2, in the case of a pump facility provided with a plurality of pumps of the above embodiment , a plurality of vertical pumps P1, P2, P3 are arranged in the
このままであれば、立軸ポンプP1は運転開始水位が他のポンプPに比べて低いので運転時間が長くなり、故障が、特にクラッチ等の接続部について早く起こり寿命も早くなってしまう。上記のように同型式・同形状のポンプを使用し、その運転開始水位を各立軸ポンプの制御部にて、水位センサの設定を他のポンプで用いていた水位センサの設定に変更しつつ、各ポンプの水位センサの設定を異ならしめることにより、先行待機ポンプとして運転し、運転時間が多くなる運転初号機(図2ではP1)や、運転時間が少ない後発機(ポンプP2やP3)の設定・変更が、クラッチの嵌脱を行う各ポンプの制御部で、水位センサの運転制御水位の設定変更のみで可能となる。これにより、特定のポンプだけに運転時間を集中させることなく、全てのポンプで運転時間の平滑化が図れ、クラッチ等の接続部の磨耗も均一化できる。 If this is the case, the vertical pump P1 has a lower operation start water level than the other pumps P, so that the operation time becomes longer, and the failure occurs earlier particularly in the connection part such as the clutch, and the life is also shortened. While using the pump of the same type and shape as described above, the operation start water level at the control unit of each vertical pump, while changing the setting of the water level sensor to the setting of the water level sensor used by other pumps, By setting the water level sensor of each pump differently, setting the first operating unit (P1 in FIG. 2) that operates as a preceding standby pump and increases the operation time, and the subsequent generators (pumps P2 and P3) that require less operation time -The change can be made only by changing the setting of the operation control water level of the water level sensor at the control unit of each pump that engages and disengages the clutch. As a result, the operation time can be smoothed for all the pumps without concentrating the operation time only on the specific pump, and the wear of the connection portion such as the clutch can be made uniform.
本実施形態では、図1に示すように、制御部30を設け、該制御部30に水位や任意設定等の制御値S1、吸込水槽1や吐出水槽3の水位信号S2、回転数検出部21aから回転数検出信号S3を入力し、制御部30からクラッチ23に嵌脱指令S4が出力するようになっている。従来の先行待機方式のポンプでは、待機運転時においても、水を攪拌する動力が必要になるが、ここでは、制御部30からクラッチ23に待機指令(嵌脱指令S4の脱嵌指令)が出力された後は、水の攪拌動力が必要なく、原動機24の無負荷動力のみとなり、ポンプの省エネルギーな待機運転が可能となる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, a
既設のポンプ設備においては、先行待機機能を付加しようとする場合、全速全水位待機運転方式では、待機運転時の振動対策として、ポンプの全面的な更新を行い剛性を上げる等の対策を行わなければ待機運転機能を備えることが出来なかった。ここでは、嵌合時間を調整できるクラッチ23と制御部30に簡易な制御機能を追加することで、待機運転機能を付加することができ、既設のポンプ設備への適用が容易である。また、振動等が無いため、既設の土木躯体の補強も不必要である。
In the existing pump equipment, in order to add the advanced standby function, in the full-speed full-water level standby operation method, as a countermeasure against vibration during standby operation, measures such as full renewal of the pump must be taken to increase rigidity. The standby operation function could not be provided. Here, by adding a simple control function to the clutch 23 and the
図3は本発明に係るポンプ設備の他の構成例の一部を示す図である。図3において図1と同一符号を付した部分は同一又は相当部分を示す。図示するように本立軸ポンプでは、クラッチ23とポンプの主軸16の間(ここでは減速機21と主軸16の間)にはポンプの回転を抑制する回転抑制機構(ブレーキ)31を設けている。
FIG. 3 is a diagram showing a part of another configuration example of the pump facility according to the present invention. 3, the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same or corresponding parts. In Hontate shaft pump as shown is provided with a rotation suppression mechanism (a brake) 31 to suppress the rotation of the pump (between the
上記構造の立軸ポンプにおいて、クラッチ23の嵌合を切り(脱嵌し)、ポンプ管(吸込ベルマウス15、ポンプケーシング14、吊り下げ管10、屈曲吐出管11、及び吐出配管12)内を水が逆流するとポンプインペラ17が逆転する場合がある。この逆転中にクラッチ23を嵌合するとクラッチ23により原動機24の原動機トルクと、逆流による逆転トルクが主軸16等の軸系に作用するため、該軸系に加わる負担が大きくなる。上記のように回転抑制機構31を設けることにより、逆転防止できるので、軸系の負担を軽減し軸系の損傷・劣化を防止できるから、信頼性の高いポンプ設備を実現できる。
In the vertical shaft pump having the above structure, the clutch 23 is disengaged (detached), and the pump pipe (the
また、ポンプの待機運転時(=空運転時)において、油圧クラッチでは原動機24の回転を100%切ることができず、つれ廻り(正転)が生じてしまう。無水状態で主軸16が回転すると水潤滑軸受18−1、18−2(図1参照)が焼損する場合がある。先行待機運転以外に、クラッチ23を切って原動機24単体での管理運転を行う場合も、つれ廻りが生じる。上記のようにクラッチ23とポンプの主軸16の間に回転抑制機構31を設けることにより、このつれ廻りを防止できるので、無水状態で主軸16が回転する危険がなく、降雨時等の有事以外の吐出河川への水の流出を防ぐこともできる。
In addition, during the standby operation of the pump (= during idle operation), the rotation of the
また、本立軸ポンプPでは、図3に示すように、吐出配管12の吐出口に逆流防止弁27を設け、該逆流防止弁27の上流側の吐出配管12に他端が吐出水槽3の吐出水面の計画最高水位(HWL)以上で大気に開放された空気取込管32の一端を接続している。上記構造の立軸ポンプにおいて、クラッチ23を切った段階で、逆流防止弁の一次側に負圧部が形成されると、クラッチ23が再嵌合して、ポンプが運転を始めた際に、水撃現象により圧力上昇が生じる恐れがあり、最悪の場合、配管の破損を生じる恐れがある。上記のように空気取込管32を設けることにより、逆流防止弁27の一次側の負圧を解消し、確実に内水(吐出配管12、屈曲吐出管11、吊り下げ管10、及びポンプケーシング14の水)を落水させる(吸込水槽1に戻す)ことで、信頼性の高い、安定したクラッチ嵌脱制御を構築できる。
Further, in the vertical shaft pump P, as shown in FIG. 3, a
空気取込管32は、ポンプ停止時において、該空気取込管32より、吐出水が逆流しないよう、吐出側の計画最高水位(HWL)まで立ち上げるものとする。なお、空気取込管32の口径は、ポンプ設備の規模にもよるが、ポンプ口径の5〜20%程度とすることが好ましい(10%前後が最も好ましい)。
The
吐出配管12の途中に設けた吐出弁26は、原動機24の始動開始後においては全開又は一時的な中間開で使用する。クラッチ23が切れている状態、及び嵌合時(嵌合動作時)のみ中間開(例えば60%開度等)で使用することにより、嵌合時の過渡的な水量の吐出をより効果的に抑えることが可能となる。クラッチ23の嵌合完了後については、吐出弁26の開度により流量制御を行うことで、操作性の向上も図れると共に、クラッチ23の嵌脱回数の低減も可能となり、クラッチ23の劣化防止にも貢献する。
The
なお、本実施形態では、立軸斜流ポンプで説明したが、本発明は横軸ポンプに使用しても構わないし、ポンプの型式が異なる場合(渦巻ポンプ等)でも適用可能である。 In the present embodiment, the vertical axis mixed flow pump has been described. However, the present invention may be used for a horizontal axis pump, and is applicable even when the pump type is different (such as a spiral pump).
ところで、クラッチ23の嵌合回数が増える場合、クラッチ23のクラッチ板の消耗・交換の判断が維持管理上の大きな課題になる。従来であれば、クラッチ板の磨耗状況はクラッチ機構を分解して点検することになるが、非常に精密な作業であり、一般のポンプ設備の運用者ではできないという問題があった。 By the way, when the number of engagements of the clutch 23 increases, the determination of the consumption / replacement of the clutch plate of the clutch 23 becomes a major problem in maintenance. Conventionally, the state of wear of the clutch plate is inspected by disassembling the clutch mechanism, but it is a very precise operation, and there is a problem that it cannot be performed by an operator of a general pump facility.
そこで、この発明の他の実施の形態では、クラッチ23の嵌合指令の積算回数を記録する記録部(図示せず)を例えば制御部30に設け、嵌合時間と、任意の設定値である交換推奨嵌合回数と、任意の設定値である交換推奨嵌合積算時間を予め記憶部(図示せず)に記憶し、記録部が記録した積算嵌合回数が交換推奨嵌合回数以上になった場合、又は積算嵌合回数と嵌合時間との積が交換推奨嵌合積算時間以上になった場合に制御部30からクラッチ23の異常(クラッチ板の交換推奨)を警報する。
Therefore, in another embodiment of the present invention, a recording unit (not shown) for recording the number of integrations of the engagement command of the clutch 23 is provided in the
図4は上記クラッチの異常警報の処理フローを示す図である。先ずステップST1で、クラッチ嵌合(指令)があった場合、ステップST2で始動回数をカウントアップして累積嵌合回数nを算出する。ステップST3では累積嵌合回数nが交換推奨回数N以上(n≧N)であるか否かを判断しノー(N)であったら、前記ステップST1に戻る。ステップST4では累積嵌合回数nと嵌合時間との積n×tが交換推奨嵌合積算時間Z以上(n×t≧Z)であるか否かを判断しノー(N)であったら、前記ステップST1に戻る。前記ステップST3又はST4のいずれかがイエス(Y)であったら、ステップST5に移行し、警報(クラッチ板の交換推奨)を発する。嵌合の積算回数は、嵌合指令の回数ではなく、回転検出器21aで検出したポンプ又は減速機の回転数が定格回転数に達したことを検出する等の嵌合検出手段により検出した嵌合の回数を積算しても良い。なお、前記嵌合時間tは、実機の嵌合時間を計測した値を用いることが好ましいが、より簡易な設備構成とするため、設計値を用いても構わない。
FIG. 4 is a diagram showing a process flow of the clutch abnormality alarm. First, if there is a clutch engagement (command) in step ST1, the number of start-ups is counted up in step ST2 to calculate the cumulative number n of engagements. In step ST3, it is determined whether or not the cumulative fitting number n is equal to or greater than the recommended replacement number N (n ≧ N). If no (N), the process returns to step ST1. In step ST4, it is determined whether or not the product n × t of the cumulative fitting number n and the fitting time is not less than the recommended replacement fitting integration time Z (n × t ≧ Z), and if no (N), Returning to the step ST1. If either step ST3 or ST4 is YES (Y), the process proceeds to step ST5, where an alarm (recommendation of clutch plate replacement) is issued. The cumulative number of fittings is not the number of fitting commands, but the fitting detected by the fitting detection means such as detecting that the rotational speed of the pump or the speed reducer detected by the
上記のように記録部に記録された積算嵌合回数が交換推奨嵌合回数以上になった場合、又は積算嵌合回数と嵌合時間との積が交換推奨嵌合積算時間以上になった場合に制御部30からクラッチ23の異常を警報することにより、クラッチ23を分解せずに適正な交換時期を把握することができる維持管理性の良い経済的なポンプ設備が実現できる。
When the cumulative number of mating times recorded in the recording section is equal to or greater than the recommended replacement mating number as described above, or the product of the cumulative mating frequency and the mating time is equal to or greater than the recommended mating time for replacement In addition, by alarming the abnormality of the clutch 23 from the
制御部30は図1に示すように、減速機21の回転検出部21aで検出した回転数検出信号S3が入力され、クラッチ23への嵌脱指令S4が出力されるようになっている。従って、制御部30は、ポンプ又は減速機21の回転数と、クラッチ嵌合指令が発生された時刻を知ることができる。そこで、この発明の他の実施形態では、制御部30にクラッチ23が嵌合開始から回転検出部21aがポンプ又は減速機の定格回転数を検出するまでの実嵌合時間を計測する時間計(図示せず)を設けると共に、クラッチ23の嵌合時間の設計値(設計嵌合時間t)と任意の設計定数の積である交換推奨時間(α×t)を予め記憶しておく記憶部(図示せず)を設け、時間計にて計測した実嵌合時間(実測嵌合時間t’)が交換推奨時間(α×t)以上となった場合に、クラッチ板の交換を発報する。
As shown in FIG. 1, the
図5はポンプ又は減速機の回転数Nとクラッチの設計嵌合時間を示す図である。クラッチの実測嵌合時間をt’、設計嵌合時間tとした場合、実測嵌合時間t’が
t’≧α×t
となった場合、クラッチのクラッチ板を交換する時期となる。ここでαは周囲温度等の環境条件による変動を考慮した任意の設計定数である。
FIG. 5 is a diagram showing the rotational speed N of the pump or the speed reducer and the design fitting time of the clutch. When the actual engagement time of the clutch is t ′ and the design engagement time t, the actual engagement time t ′ is t ′ ≧ α × t
In such a case, it is time to replace the clutch plate of the clutch. Here, α is an arbitrary design constant in consideration of variation due to environmental conditions such as ambient temperature.
上記のようにクラッチ23の実嵌合を計測する時間計を設け、実嵌合時間が記憶部に予め記憶されている交換推奨時間以上となった場合に発報することにより、簡易な設備構成で、クラッチ23の維持管理上の主要素となるクラッチ板の交換時期を運用者に知らせることになる。これによりクラッチ機構を分解することなく、クラッチ板の適性な交換時期を把握することができ、維持管理性の良い経済的設備が実現できる。 Simple equipment configuration by providing a time meter for measuring the actual engagement of the clutch 23 as described above and reporting when the actual engagement time exceeds the recommended replacement time stored in advance in the storage unit Thus, the operator is notified of the replacement timing of the clutch plate, which is the main element in the maintenance management of the clutch 23. Accordingly, it is possible to grasp the appropriate replacement time of the clutch plate without disassembling the clutch mechanism, and it is possible to realize an economical facility with good maintainability.
クラッチ23に油圧クラッチを使用した場合、クラッチ板の磨耗による形状変化は、クラッチ板を圧着させる油圧変化として現われる。そこで、この発明の他の実施の形態では、油圧クラッチの油圧を検出する油圧検出センサを設けると共に、クラッチ板が磨耗して交換推奨段階となる嵌合状態の油圧値を予め記憶しておく記憶部(図示せず)を設け、油圧検出センサで検出したクラッチ嵌合状態の油圧値が記憶部に記憶されている交換推奨段階となる嵌合状態の油圧値となったら、クラッチ板の状態変化が交換推奨段階になったとして、制御部30からクラッチ板の交換を発報する。これにより、簡易な構成で、クラッチ機構を分解することなく、適性な交換時期を把握することができる。
When a hydraulic clutch is used as the clutch 23, a change in shape due to wear of the clutch plate appears as a change in hydraulic pressure for pressing the clutch plate. Therefore, in another embodiment of the present invention, a hydraulic pressure detection sensor for detecting the hydraulic pressure of the hydraulic clutch is provided, and a hydraulic pressure value in a fitted state at which the clutch plate is worn and becomes a recommended replacement stage is stored in advance. When the clutch engagement state hydraulic pressure detected by the oil pressure detection sensor becomes the recommended replacement level stored in the storage unit, the clutch plate state changes. Is in the recommended replacement stage, the
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、吸込み側に吸込水槽1、吐出し側に吐出水槽3を備えたポンプ排水機場を例に説明したが、本発明に係るポンプ設備はこのようポンプ排水機場に限定されるものではなく、例えば吐出し側が一般河川である治水を目的としたポンプ機場等、吸込み側及び吐出し側にそれぞれ水位が形成されるポンプ機場に適用できる。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the technical idea described in the claims and the specification and drawings. Is possible. For example, in the said embodiment, although the pump drainage machine station provided with the
本発明は、ポンプの羽根車より下方の吸水位で、嵌脱手段が脱嵌した状態で原動機の運転を開始し、吸水位が上昇してポンプ羽根車より上方のポンプ運転開始水位に達したら、前記嵌脱手段を任意に調整した嵌合時間で嵌合させてポンプの運転を開始する制御手段を設けたので、吸込水槽1内の水位に関係なく、原動機を回転させることにより、故障の発生要因である原動機の始動回数を減らすことができ、信頼性の高いポンプ設備として利用することができる。
The present invention starts the operation of the prime mover with the water absorption level below the impeller of the pump and the fitting / removing means being detached, and when the water absorption level rises and reaches the pump operation start water level above the pump impeller Since the control means for starting the operation of the pump by fitting the fitting / removing means with an arbitrarily adjusted fitting time is provided, it is possible to cause a malfunction by rotating the prime mover regardless of the water level in the
1 吸込水槽
2 ポンプ設置床
3 吐出水槽
10 吊り下げ管
11 屈曲吐出管
12 吐出配管
13 ポンプベース
14 ポンプケーシング
15 吸込ベルマウス
16 主軸
17 ポンプインペラ
18−1 水潤滑軸受
18−2 水潤滑軸受
20 外軸受
21 減速機
23 クラッチ
24 原動機
26 吐出弁
27 逆流防止弁
30 制御部
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記嵌脱手段は嵌合時間を任意に調整可能に構成され、
前記ポンプの羽根車より下方の吸水位で、前記嵌脱手段が脱嵌した状態で前記原動機の運転を開始し、吸水位が上昇して前記ポンプ羽根車より上方のポンプ運転開始水位に達したら、前記嵌脱手段により3秒以上に調整した嵌合時間で前記原動機回転軸と前記減速機の入力軸を嵌合させてポンプの運転を開始する制御手段を設けたことを特徴とするポンプ設備。 A pump, a reducer, a prime mover, a fitting / removing means for coupling the prime mover rotary shaft and the input shaft of the reducer directly or indirectly so as to be freely fitted or detached; an output shaft of the reducer; Connecting means for connecting the pump rotation shaft ,
The fitting / removing means is configured to be able to arbitrarily adjust the fitting time,
When the prime mover starts operating at a water absorption level below the impeller of the pump and the fitting / removing means is detached, and when the water absorption level rises and reaches the pump operation start water level above the pump impeller A pump facility comprising a control means for engaging the motor rotating shaft and the input shaft of the speed reducer with a fitting time adjusted to 3 seconds or more by the fitting / removing means to start operation of the pump. .
前記嵌脱手段を油圧クラッチ又は固定速度用の充排油型流体継手から選択される湿式クラッチとしたことを特徴とするポンプ設備。 In the pump installation according to claim 1,
Pumping equipment being characterized in that the wet clutch be selected the fitting disengaging means from the hydraulic clutch or Takashihai oil-fluid coupling for a fixed rate.
前記嵌脱手段と前記ポンプ間に該ポンプの逆転を防止する回転抑制機構を設けたことを特徴とするポンプ設備。 In the pump equipment according to claim 1 or 2 ,
A pump facility characterized in that a rotation suppressing mechanism for preventing reverse rotation of the pump is provided between the fitting / removing means and the pump.
前記嵌脱手段は嵌合時間を任意に調整可能に構成された、ポンプ設備の運転制御装置であって、
前記ポンプの羽根車より下方の吸水位で、前記嵌脱手段が脱嵌した状態で前記原動機の運転を開始し、吸水位が上昇して前記ポンプ羽根車より上方のポンプ運転開始水位に達したら、前記嵌脱手段により3秒以上に調整した嵌合時間で前記原動機回転軸と前記減速機の入力軸を嵌合させてポンプの運転を開始することを特徴とするポンプ設備の運転制御装置。 A pump, a reducer, a prime mover, a fitting / removing means for coupling the prime mover rotary shaft and the input shaft of the reducer directly or indirectly so as to be freely fitted or detached; an output shaft of the reducer; Connecting means for connecting the pump rotation shaft ,
The fitting / removing means is an operation control device for pump equipment configured to be able to arbitrarily adjust the fitting time,
When the prime mover starts operating at a water absorption level below the impeller of the pump and the fitting / removing means is detached, and when the water absorption level rises and reaches the pump operation start water level above the pump impeller An operation control device for a pump facility, wherein the operation of the pump is started by fitting the motor rotating shaft and the input shaft of the speed reducer with a fitting time adjusted to 3 seconds or more by the fitting / removing means .
前記嵌脱手段を油圧クラッチ又は固定速用の充排油型流体継手から選択される湿式クラッチとしたことを特徴とするポンプ設備の運転制御装置。 In the operation control apparatus of the pump equipment according to claim 4 ,
It said fitting operation control device of the pump equipment, characterized in that the wet clutch be selected from Takashihai oil type fluid coupling of a hydraulic clutch or a fixed speed the disengaging means.
前記嵌脱手段の嵌合の積算回数が所定の回数以上になった場合、又は前記嵌合の積算回数と前記嵌合時間との積が所定の時間以上になった場合に発報する発報手段を設けたことを特徴とするポンプ設備の運転制御装置。 In the operation control apparatus of the pump equipment according to claim 4 or 5 ,
Notification issued when the cumulative number of fittings of the fitting / removing means exceeds a predetermined number or when the product of the cumulative number of fittings and the fitting time exceeds a predetermined time An operation control apparatus for pump equipment, characterized in that means is provided.
前記ポンプ又は前記嵌脱手段と前記ポンプ間に設けられた減速機の回転数を検知する回転数検知器と、
前記嵌脱手段の嵌合開始から前記回転数検知器が前記ポンプ又は前記減速機の定格回転数を検知するまでの実嵌合時間を計測する時間計を設け、
前記時間計にて計測した実嵌合時間が所定の時間以上となった場合に発報する発報手段を設けたことを特徴とするポンプ設備の運転制御装置。 In the operation control apparatus of the pump equipment according to claim 4 or 5 ,
A rotational speed detector for detecting the rotational speed of a speed reducer provided between the pump or the fitting / removing means and the pump;
A time meter is provided for measuring the actual fitting time from the start of fitting of the fitting / removing means until the rotational speed detector detects the rated rotational speed of the pump or the speed reducer;
An operation control device for pump equipment, characterized in that a reporting means is provided for reporting when the actual fitting time measured by the hour meter is equal to or longer than a predetermined time.
前記嵌合手段を油圧クラッチとし、
前記油圧クラッチの油圧を検出する油圧検出手段を設け、
前記油圧検出手段が検出した嵌合状態の油圧値が所定の油圧値となった場合に発報する発報手段を設けたことを特徴とするポンプ設備の運転制御装置。 In the operation control apparatus of the pump equipment according to claim 4 or 5 ,
The fitting means is a hydraulic clutch,
Providing a hydraulic pressure detection means for detecting the hydraulic pressure of the hydraulic clutch;
An operation control device for pump equipment, characterized in that a reporting means is provided for reporting when the hydraulic pressure value detected by the hydraulic pressure detection means reaches a predetermined hydraulic pressure value.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010223846A JP5475607B2 (en) | 2010-10-01 | 2010-10-01 | Pump equipment and operation control device for pump equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010223846A JP5475607B2 (en) | 2010-10-01 | 2010-10-01 | Pump equipment and operation control device for pump equipment |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012077684A JP2012077684A (en) | 2012-04-19 |
JP5475607B2 true JP5475607B2 (en) | 2014-04-16 |
Family
ID=46238215
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010223846A Active JP5475607B2 (en) | 2010-10-01 | 2010-10-01 | Pump equipment and operation control device for pump equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5475607B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018069207A (en) * | 2016-11-04 | 2018-05-10 | 株式会社荏原製作所 | Drainage system and drainage method |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5969570B2 (en) * | 2013-10-29 | 2016-08-17 | 和夫 麦島 | Protective device against thrust load of submersible motor pump for deep well |
JP6715737B2 (en) * | 2015-09-30 | 2020-07-01 | 株式会社クボタ | Pump equipment, pump equipment operating method, and pump equipment controller |
JP6769824B2 (en) * | 2016-10-14 | 2020-10-14 | 株式会社日立ニコトランスミッション | Transmission, pumping equipment, drainage pump station |
JP7008460B2 (en) * | 2017-10-05 | 2022-02-10 | 株式会社酉島製作所 | Pump monitoring device and pump monitoring method |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5851090U (en) * | 1981-10-01 | 1983-04-06 | 新明和工業株式会社 | Submersible pump equipment |
JPH0861288A (en) * | 1994-08-17 | 1996-03-08 | Kubota Corp | Vertical shaft pump equipment |
JP3524382B2 (en) * | 1998-06-08 | 2004-05-10 | 株式会社日立製作所 | Vertical pump and its driving device |
-
2010
- 2010-10-01 JP JP2010223846A patent/JP5475607B2/en active Active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018069207A (en) * | 2016-11-04 | 2018-05-10 | 株式会社荏原製作所 | Drainage system and drainage method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2012077684A (en) | 2012-04-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5475607B2 (en) | Pump equipment and operation control device for pump equipment | |
KR100999715B1 (en) | Cooling Lubrication System of Wind Generating Gearbox | |
JP2009108756A (en) | Hydraulic compressor facility and its operation method | |
CN102777756A (en) | Lubricating oil hydraulic system of bulb turbine unit and control method thereof | |
KR20100126766A (en) | Wind-power generation device | |
JP6352777B2 (en) | Wind power generator operation method | |
JP5281552B2 (en) | Drainage pump equipment | |
WO2005040616A1 (en) | Water-lifting pump device and operation control method for the same | |
JP5377626B2 (en) | Lubricating oil system | |
CN110985867A (en) | Self-lubricating system for dam hydroelectric power generation | |
JP4322535B2 (en) | Submersible motor pump and operation method of submersible motor pump | |
JP3548689B2 (en) | Operating method of vertical pump and vertical pump | |
JP4854478B2 (en) | Pump device | |
JP5007434B2 (en) | Pump equipment | |
JP2021156170A (en) | Pump apparatus and control device | |
EP3853446B1 (en) | Turbomachinery lubrication system with gravity rundown tank and corresponding lubrication method | |
JP2003271241A (en) | Operation supervisory and controlling system | |
JP6709774B2 (en) | Vertical shaft pump and its standby operation method | |
JP6696843B2 (en) | Drainage system and drainage method | |
JP6722065B2 (en) | Drainage system, drainage pump car and drainage method | |
JP7247010B2 (en) | Preceding standby type pump | |
CN111247344A (en) | Method and device for maintaining a pumping system in operation | |
CN216950502U (en) | Emergency oil supply system for lubricating oil of steam turbine | |
JP4719027B2 (en) | Casing drainage mechanism of hydraulic machine and operation method of hydraulic machine | |
CN217055575U (en) | Lubricating device for multi-cylinder mud pump |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20120427 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20121214 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130307 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20131023 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20131029 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20131211 |
|
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: 20140204 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140206 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5475607 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
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 |