JP5869127B2 - Underwater bearing sliding part deterioration detection system - Google Patents
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Description
本発明は、スクリューポンプなどの回転機器に取り付けられた水中軸受の摩耗による経年劣化を検知する水中軸受の摺動部劣化検知システムに関し、特に経年劣化を正確かつ容易に検知することができる水中軸受の摺動部劣化検知システムに関するものである。 The present invention relates to a sliding part deterioration detection system for a submerged bearing that detects aged deterioration due to wear of a submerged bearing attached to a rotary device such as a screw pump, and more particularly to a submerged bearing capable of accurately and easily detecting aged deterioration. The present invention relates to a sliding part deterioration detection system.
低所から高所へ水を汲み上げるスクリューポンプがある。図4は従来のスクリューポンプの全体構成の概略図である。図示のように、スクリューポンプ1は、回転軸2の外周面に連続し、かつ螺旋状に突出した羽根を備えたエンペラー3と、回転軸2の上端側を陸上で支持する上部軸受4と、回転軸2の下端側を水中で支持する水中軸受5と、回転軸2の上端に連結してエンペラー3を回転させる駆動手段6とから構成されている。スクリューポンプ1は、上水路と下水路を繋ぐ傾斜水路に配設されている。このような構成のスクリューポンプ1は、駆動手段6により、エンペラー3を回転させて、下水路の水を汲み上げて上水路へ送水することができる。
There are screw pumps that pump water from low to high. FIG. 4 is a schematic view of the overall configuration of a conventional screw pump. As shown in the figure, the screw pump 1 includes an
上部軸受4及び水中軸受5は、回転機器の稼動時間が長期化すると回転摺動部が摩耗する。特に、下水処理場や浄水場などに適用される大型回転機器の回転軸2を水中で支持する水中軸受5は、水中に混入している砂・泥などの細かい固形物が軸受の回転摺動部に入り込むと、摺動部分の摩耗が促進してしまう。このため、回転摺動部に固形物が入り込まないように、水中の軸受と回転軸2が摺動する部分を油で満たし、油が摺動部分から漏れないようにメタルシール、ゴムシールなどで、油部分と水中部分とを分離させるシールを形成する構成とするのが一般的である。
In the upper bearing 4 and the underwater bearing 5, the rotating sliding portion is worn when the operating time of the rotating device is prolonged. In particular, the underwater bearing 5 that supports the rotating
従来、水中軸受の回転摺動部は、面接触による軸受と、転がり軸受に大別されている。面接触による軸受は、回転軸の外周に固定したスリーブの外周を、軸受メタル内面が面接触して回転する構造となる。この面接触による軸受の潤滑油としては、機械油、グリースを適用することができる。 Conventionally, rotating and sliding portions of underwater bearings are roughly classified into bearings by surface contact and rolling bearings. The bearing by surface contact has a structure in which the outer periphery of the sleeve fixed to the outer periphery of the rotating shaft rotates with the inner surface of the bearing metal in surface contact. Machine oil and grease can be applied as the lubricating oil of the bearing by this surface contact.
特許文献1に開示のスクリューポンプは、水中軸受とスクリューの軸部の間に潤滑油(機械油)を供給する給油管と、水中軸受とスクリューの軸受の間を通過した潤滑油を排出する排油管と、給油管と排油管がそれぞれ接続され、水中軸受から排出された潤滑油を回収する貯留タンクと、貯留タンク内の潤滑油を給油管から水中軸受内を通して排油管から排出するように潤滑油を循環供給する給油手段を備えている。このタイプの水中軸受は、潤滑油の高い流動性により、シール部より潤滑油が漏れ易くなる。水中部では油が漏れると少量で水面に油膜ができ、油脂の絶対量としては少量でも、ビジアルな環境問題が発生しやすい。上記の理由で、水中軸受の給脂には、濡れても後に沈殿して泥状となるグリース(油脂)が好まれる。 The screw pump disclosed in Patent Document 1 includes an oil supply pipe that supplies lubricating oil (mechanical oil) between the underwater bearing and the shaft portion of the screw, and a discharge that discharges the lubricating oil that has passed between the underwater bearing and the screw bearing. The oil pipe, the oil supply pipe and the drain oil pipe are connected to each other, and the storage tank collects the lubricating oil discharged from the underwater bearing, and the lubricating oil in the storage tank is lubricated so as to be discharged from the oil supply pipe through the underwater bearing. Oil supply means for circulating and supplying oil is provided. In this type of underwater bearing, the lubricating oil tends to leak from the seal portion due to the high fluidity of the lubricating oil. If oil leaks in the water, a small amount of oil film is formed on the surface of the water, and even if the absolute amount of fats and oils is small, visual environmental problems are likely to occur. For the above-mentioned reason, grease (oil / fat) which is precipitated and becomes muddy later even when wet is preferred for lubrication of the underwater bearing.
潤滑油よりも流動性の低いグリースは、機械油と比べて漏れや飛散し難く、水や異物の浸入を防ぎ易い特性を備えている。グリースを軸受に供給する場合は次のような構成としている。図5は従来の水中軸受の給脂手段の構成概略の説明図である。図示のように、従来の水中軸受5の給脂手段は、水中軸受5の給油口5aに接続する給脂供給配管8からグリースを回転摺動部に供給している。そして、グリースの場合、機械油のように軸スリーブ5bと軸受メタル5cの隙間内を移動した油を潤滑させる構成とするのではなく、ゴムシール9の隙間から水中へ放出させている。これは、グリースが回転摺動部を移動することによって、回転による回転摺動部の摩擦熱を吸収して、回転摺動部の焼きつき等の不具合を回避するためである。また、水中軸受内のグリースでオイルシール部分へ侵入しようとする水を食い止めようとしている。ところが、このような構成のため、摩耗したオイルシールの隙間が大きくなり、水中の砂11・泥等の固形物が軸スリーブ5bと軸受メタル5cの隙間に侵入すると、逆に、ヤスリ効果によって回転摺動部の摩耗が進み易くなっていた。 Grease having lower fluidity than lubricating oil is less likely to leak or scatter than machine oil, and has characteristics that prevent water and foreign matter from entering. When supplying grease to the bearing, the following configuration is adopted. FIG. 5 is an explanatory diagram of a schematic configuration of a conventional greasing means for an underwater bearing. As shown in the figure, the conventional grease supplying means of the underwater bearing 5 supplies grease to the rotary sliding portion from the grease supply pipe 8 connected to the oil supply port 5a of the underwater bearing 5. In the case of grease, oil that has moved in the gap between the shaft sleeve 5b and the bearing metal 5c, such as mechanical oil, is not lubricated, but is discharged into the water from the gap in the rubber seal 9. This is because the grease moves along the rotating sliding portion to absorb the frictional heat of the rotating sliding portion due to the rotation and avoid problems such as seizure of the rotating sliding portion. In addition, the grease in the underwater bearing tries to prevent water from entering the oil seal portion. However, due to such a configuration, the gap between the worn oil seal becomes large, and when solid matter such as sand 11 or mud in water enters the gap between the shaft sleeve 5b and the bearing metal 5c, it is rotated by the file effect. The sliding part was easily worn.
この他、転がり軸受の場合には、軸受摺動部にベアリングを用い、高価かつシール性の高いメカニカルシールを取り付けて回転させている。
また、従来の水中軸受の摩耗の点検方法として特許文献2が開示されている。特許文献2に開示の立軸ポンプの点検方法は、立軸ポンプの振動を測定し、立軸ポンプの固有振動数を含む周波数帯域における振動の大きさを監視して、運転時間経過に伴う振動の変化量から水中軸受の摩耗状態を判断している。In addition, in the case of a rolling bearing, a bearing is used for the bearing sliding portion, and an expensive mechanical seal with high sealing performance is attached and rotated.
Further,
前述のように陸上に配置されている上部軸受は、水中軸受のような砂・泥等の浸入のおそれがない。上部軸受は、ケーシング内に供給された機械油、グリースが、ゴムシールと回転軸の間の隙間を埋めて、内部から外部の大気側へ空気を侵入させないように押し続けた状態となるためである。ケーシングから外側へ押された機械油、グリースは、微量大気中に放出される。そして、回転摺動部の回転軸と軸受側の摩耗度が進行すると、この部分から油、グリースが多く放出されるようになって、回転摺動部を構成するスリーブ、軸受メタル、ベアリング、ゴムシールなどの交換作業が必要となる。このように上部軸受は目視のほかにも、聴診器を軸受に当てることにより容易に回転摺動部の摩耗具合を測定することができる。 As described above, the upper bearing disposed on land does not have the risk of intrusion of sand, mud, etc., unlike the underwater bearing. The upper bearing is in a state where the machine oil and grease supplied into the casing are kept pressed so as to fill the gap between the rubber seal and the rotating shaft so that air does not enter from the inside to the outside atmosphere side. . The machine oil and grease pushed outward from the casing are released into the atmosphere. When the degree of wear on the rotating shaft and the bearing side of the rotating sliding portion progresses, a lot of oil and grease are released from this portion, and the sleeve, bearing metal, bearing, rubber seal constituting the rotating sliding portion Replacement work such as is necessary. Thus, in addition to visual observation, the upper bearing can easily measure the wear state of the rotating sliding portion by applying a stethoscope to the bearing.
しかしながら、水中軸受は、水中に配置しているため、上部軸受のような目視による回転摺動部の摩耗具合を検知することができない。このため、水中軸受の場合、回転摺動部の摩耗を測定するためには、実際の摩耗の進行具合に係らず、定期的に揚水作業を停止して、交換作業を行わなければならなかった。 However, since the underwater bearing is disposed in the water, it is impossible to detect the wear state of the rotary sliding portion visually as in the upper bearing. For this reason, in the case of underwater bearings, in order to measure the wear of the rotating sliding part, the pumping work must be periodically stopped and replaced regardless of the actual progress of wear. .
また、特許文献2に開示の水中軸受の摩耗の点検方法によれば、立軸ポンプの回転数が高い場合には、固有振動数を含む周波数帯域における振動の大きさを監視することができる。しかしながら、スクリューポンプのように上部軸受の支点と下部軸受の支点間距離が長く、もともと芯振れの大きい低回転数のポンプは、振動が大きく、振動の大きさを監視しても意味がない。また、上部軸に比べ水中軸の振れの幅は大きくなり、測定する部分は、水中軸でなければならない。水中で振動を測定することは困難となる。
Further, according to the method for checking the wear of the submerged bearing disclosed in
上記従来技術の問題点を解決するため、本発明は、水中軸受の経年劣化を正確かつ容易に検知することができる水中軸受の摺動部劣化検知システムを提供することを目的としている。 In order to solve the above-described problems of the conventional technology, an object of the present invention is to provide a sliding part deterioration detection system for an underwater bearing that can accurately and easily detect deterioration over time of the underwater bearing.
本発明は、上記の課題を解決するための第1の手段として、回転軸を水中で軸支する軸受箱と、前記軸受箱に接続して前記回転軸との隙間に所定圧力でグリースを供給するグリース供給手段とを備える水中軸受の前記軸受箱に配管の一端を接続させて、前記配管の他端の開口を陸上に配置して前記軸受箱を移動した前記グリースのグリース圧力を大気へ開放して前記グリース圧力の状態、固形物の混入状態から回転摺動部及びシール部の劣化を検知可能な摺動部劣化検知管を備えたことを特徴とする水中軸受の摺動部劣化検知システムを提供するものである。 As a first means for solving the above-mentioned problems, the present invention supplies grease at a predetermined pressure to a gap between the bearing box that supports the rotating shaft in water and the bearing box connected to the bearing box. One end of a pipe is connected to the bearing box of an underwater bearing having a grease supply means for disposing, and an opening at the other end of the pipe is disposed on land to release the grease pressure of the grease that has moved the bearing box to the atmosphere And a sliding part deterioration detecting system for a submerged bearing, comprising a sliding part deterioration detecting tube capable of detecting deterioration of the rotating sliding part and the seal part from the state of the grease pressure and the mixed state of solid matter. Is to provide.
本発明は、上記の課題を解決するための第2の手段として、上記第1の手段において、前記グリース供給手段は、前記軸受箱に接続する給脂供給管を供え、前記摺動部劣化検知管は、前記軸受箱との接続口の管径を前記給脂供給管の管径と同等以上に設定していることを特徴とする水中軸受の摺動部劣化検知システムを提供するものである。 According to the present invention, as a second means for solving the above-described problem, in the first means, the grease supply means includes a grease supply pipe connected to the bearing box, and the sliding portion deterioration detection is performed. The pipe provides a sliding part deterioration detection system for a submerged bearing, characterized in that the pipe diameter of the connection port with the bearing box is set to be equal to or greater than the pipe diameter of the greasing supply pipe. .
本発明は、上記の課題を解決するための第3の手段として、上記第1又は第2の手段において、前記軸受箱と前記回転軸の摺動面に形成した軸受メタルは、前記軸受箱の閉塞面から挿入口に向けて、前記回転軸の外周に沿って溝が形成され、前記摺動部劣化検知管は、前記軸受箱の前記シール部に近い前記溝と接続していることを特徴する水中軸受の摺動部劣化検知システムを提供するものである。 As a third means for solving the above-mentioned problems, the present invention provides a bearing metal formed on the sliding surface of the bearing box and the rotary shaft in the first or second means . A groove is formed along the outer periphery of the rotating shaft from the closing surface toward the insertion port, and the sliding portion deterioration detection tube is connected to the groove near the seal portion of the bearing box. The present invention provides a sliding part deterioration detection system for an underwater bearing.
本発明は、上記の課題を解決するための第4の手段として、上記第1ないし第3の解決手段において、前記摺動部劣化検知管は、管内部を目視可能な透明パイプ又はグリースの排出高さを変えられる透明ホースを用いたことを特徴とする水中軸受の摺動部劣化検知システムを提供するものである。
本発明は、上記の課題を解決するための第5の手段として、上記第4の解決手段において、前記軸受箱は、水中の前記摺動部劣化検知管の接続部から大気中へ垂直方向に伸びる目盛り板を設けたことを特徴とする水中軸受の摺動部劣化検知システムを提供するものである。
According to the present invention, as a fourth means for solving the above-described problems, in the first to third solving means, the sliding portion deterioration detecting tube is a transparent pipe or a grease discharging unit capable of visually observing the inside of the tube. The present invention provides a sliding part deterioration detection system for an underwater bearing characterized by using a transparent hose capable of changing its height.
As a fifth means for solving the above-mentioned problems, the present invention provides the above-mentioned fourth solution means, wherein the bearing box is vertically connected to the atmosphere from the connecting portion of the sliding portion deterioration detection tube in water. It is an object of the present invention to provide a sliding part deterioration detection system for an underwater bearing, characterized in that an extending scale plate is provided.
本発明は、上記の課題を解決するための第6の手段として、上記第1ないし第3のいずれかの解決手段において、前記摺動部劣化検知管は、本管から1つ以上分岐した分岐管に開閉弁を形成し、前記複数の分岐管は水面からの高さ位置が異なることを特徴とする水中軸受の摺動部劣化検知システムを提供するものである。 The present invention provides, as a sixth means for solving the above-mentioned problems, in any one of the first to third solving means, wherein the sliding portion deterioration detection tube is branched at least one from the main tube. An on-off valve is formed in the pipe, and the plurality of branch pipes are provided with a sliding portion deterioration detection system for an underwater bearing, wherein the height positions from the water surface are different.
従来、水中軸受は、グリースの水中への排出具合や、回転摺動部の摩耗具合を目視によって判断することができなかった。このため、水路の水を抜いて軸受の軸受箱を分解して摩耗具合をチェックしていた。このような方法では、摩耗具合のチェックは、機器を停止して行わなければならず、日常メンテナンスでは判断することができなかった。本発明によれば、上記のように、軸受箱に供給されたグリースを大気中へ排出する摺動部劣化検知管を設けているため、従来、水中に排出して目視することができなかったグリースを目視することができるので、グリースの状態、シール部の劣化・損傷による水や砂・泥等の固形物の混入などにより、水中軸受の経年劣化を容易に検知することができる実益がある。 Conventionally, underwater bearings have not been able to visually determine how grease is discharged into the water or how the rotating sliding part is worn. For this reason, water was drained and the bearing housing of the bearing was disassembled to check the wear. In such a method, the wear condition check must be performed with the equipment stopped, and cannot be determined in daily maintenance. According to the present invention, as described above, since the sliding portion deterioration detection tube that discharges the grease supplied to the bearing housing to the atmosphere is provided, conventionally, the grease could not be discharged into the water and visually observed. Since the grease can be visually checked, there is an actual advantage that it is possible to easily detect aged deterioration of underwater bearings due to the condition of the grease, solid matter such as water, sand and mud due to deterioration and damage of the seal part. .
また、本発明によれば、上記のように、摺動部劣化検知管は、軸受箱との接続口の管径を給脂供給管の管径と同等以上に設定しているため、配管の圧力損失を少なくすることができるので、軸受箱に供給されたグリースを、摺動部劣化検知管を介して容易に大気中へ排出することができ、この摺動部劣化検知管中のグリースのヘッド圧の変化を目盛りで測定することにより、水中軸受の経年劣化を検知することができる実益がある。 In addition, according to the present invention, as described above, the sliding portion deterioration detection pipe has the pipe diameter of the connection port with the bearing box set equal to or greater than the pipe diameter of the greasing supply pipe. Since the pressure loss can be reduced, the grease supplied to the bearing housing can be easily discharged to the atmosphere via the sliding part deterioration detection tube. By measuring the change in head pressure on a scale, there is an actual advantage that it is possible to detect aged deterioration of underwater bearings.
また本発明によれば、上記のように、軸受メタルにグリースが通過する溝を回転軸の外周に沿って設けて、摺動部劣化検知管を溝の端に接続させているため、スリーブと軸受メタルの間に均等にグリースを供給し、シール部に近い溝の端に摺動部劣化検知管を接続する構成としているので、軸受箱に供給されたグリースの排出を促進して、グリースの状態、シール部の劣化・損傷による水や砂・泥等の固形物の混入具合を検知することと、排出されるグリースのヘッド高さを測定することにより、水中軸受の経年劣化を容易に検知することができる実益がある。 Further, according to the present invention, as described above, a groove through which grease passes is provided in the bearing metal along the outer periphery of the rotating shaft, and the sliding portion deterioration detection tube is connected to the end of the groove. Grease is evenly supplied between the bearing metals, and the sliding part deterioration detection tube is connected to the end of the groove close to the seal part. Easily detect aged deterioration of underwater bearings by detecting the state of solids such as water, sand and mud due to deterioration and damage of the seal part, and measuring the head height of the discharged grease There are real benefits that can be done.
また本発明によれば、上記のように、摺動部劣化検知管は透明パイプ、ビニルホースを用いているため、軸受箱から排出されたグリースや、グリースに混入する水分等が配管から排出される前、換言すると配管内を通過中であっても、回転機器の稼働中に外部から目視によって容易に確認することができるため、水中軸受の経年劣化を容易に見極めることができる実益がある。また、グリースの排出高さを容易に変えられる透明ホースを使用すると分岐管、分岐弁を設けなくても、ホースの高さを自由に変更できるため、容易に排水グリース損失水頭に合わせてグリースを排出できる。 Further, according to the present invention, as described above, since the sliding portion deterioration detection tube uses a transparent pipe and a vinyl hose, grease discharged from the bearing box and moisture mixed in the grease are discharged from the piping. In other words, even when passing through the piping, since it can be easily confirmed by visual inspection from the outside during the operation of the rotating device, there is an actual advantage that the aging deterioration of the underwater bearing can be easily determined. In addition, if a transparent hose that can easily change the grease discharge height is used, the height of the hose can be freely changed without installing a branch pipe or branch valve. Can be discharged.
また本発明によれば、上記のように、摺動部劣化検知管は、本管から複数分岐した分岐管に開閉弁を備え、前記複数の分岐管は水面からの高さ位置が異なるように取り付けているため、シール部の劣化によって、シール部から水中へ少しずつグリースが洩れるため、摺動部劣化検知管から排出されるグリースの排出量が減少すると、上位の分岐管から下位の分岐管へと排出する位置が変化するので、水中軸受の経年劣化を容易に見極めることができる。 Further, according to the present invention, as described above, the sliding portion deterioration detection pipe includes an on-off valve in a branch pipe branched from the main pipe, and the plurality of branch pipes have different height positions from the water surface. Since the grease is gradually leaked from the seal part into the water due to the deterioration of the seal part, if the amount of grease discharged from the slide part deterioration detection pipe decreases, the upper branch pipe to the lower branch pipe Since the position where the water is discharged changes, it is possible to easily determine the deterioration of the underwater bearing over time.
本発明の水中軸受の摺動部劣化検知システムの実施形態を添付の図面を参照しながら、以下詳細に説明する。図1は、本発明の水中軸受の摺動部劣化検知システムの構成概略を示す説明図である。 An embodiment of a sliding part deterioration detection system for an underwater bearing according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a sliding portion deterioration detection system for an underwater bearing according to the present invention.
本発明の水中軸受の摺動部劣化検知システム10は、回転軸を水中で軸支する軸受箱24と、前記軸受箱24に接続して前記回転軸2との隙間に所定圧力でグリースを供給するグリース供給手段30とを備える水中軸受20の前記軸受箱24に接続して、前記軸受箱24を移動した前記グリースのグリース圧力を大気へ開放する摺動部劣化検知管40を備えている。
In the underwater bearing sliding part deterioration detection system 10 of the present invention, grease is supplied at a predetermined pressure to a gap between the bearing box 24 that supports a rotating shaft in water and the bearing box 24, and the
水中軸受20は、前述のように下水路に取り付けられ、回転機器の回転軸2の下端を軸支している。本実施形態の水中軸受20は、スクリューポンプ、立型ポンプ、フロキュレータ、スクリューコンベア、汚泥掻寄機など、回転軸2を備えた回転機器に適用することができる。水中軸受20は、軸受箱24と、軸受メタル26と、シール部28とを主な基本構成としている。
The underwater bearing 20 is attached to the sewer as described above, and pivotally supports the lower end of the
軸受箱24は、回転軸2下端に挿入口22を備えたほぼ凹状のケースである。軸受箱24は、下水路と傾斜水路の連結部分に取り付けられている。軸受箱24の内部には、回転摺動部となるスリーブを備えた回転軸2と面接触する軸受メタル26が配設されている。軸受メタル26は、スリーブの外径よりも僅かに径が大きい内径の円筒状の滑り軸受である。図2は軸受箱の断面図である。図示のように、スリーブ25と面接触する軸受メタル26の内面には、溝50が形成されている。溝50は、軸受箱24の挿入口22と反対側の閉塞面23から挿入口22に向けて、回転軸2の外周に沿って、縦、横、十文字あるいは螺旋状に所定深さで形成されている。このような構成の溝50は、軸受箱24の下端から供給されたグリースを挿入口22へ向けて、スリーブと軸受メタル26の隙間を均一に移動させることができる。
The bearing box 24 is a substantially concave case having an insertion port 22 at the lower end of the
シール部28は、挿入口22と、回転軸2の外周の隙間を塞いで、軸受箱24内へ水や砂・泥などの固形物の浸入を防止している。シール部28は、従来、ゴムシール、メタルタッチシールなどを適用し、この部分より少しグリースを漏らすことを期待していたが、本実施形態ではシール性の強いオイルシールを用いている。本実施形態のシール部28は、軸受箱24内を移動した少量のグリースを水中に放出できるように、締め付け力を調整していた。今回、グリースを軸受外に逃がす構成により、回転軸2の回転によって発生した摩擦熱がグリースの移動に伴って軸受箱24の外部へ放出されるため、回転摺動部の摩擦熱が上昇し、スリーブと軸受メタル26が膨張して、回転摺動部が焼きつくことを防止することができる。
The seal portion 28 blocks a gap between the insertion port 22 and the outer periphery of the
グリース供給手段30は、軸受箱24の閉塞面23に接続する給脂供給配管32と、給脂供給配管32に取り付けた給脂ポンプ34から構成されている。給脂ポンプ34は、グリースタンクと接続して陸上に配設されている。給脂供給配管32は、陸上の給脂ポンプ34から水中の軸受箱24まで引き回すように配設されている。グリース供給手段30は、給脂供給配管32を介して、グリースを軸受箱24の内部へ供給している。グリース供給手段30は、給脂ポンプ34によって、機械油よりも流動性の低いグリースを所定圧力で軸受箱24内へ供給させている。ここで、本実施形態の所定圧力とは、給脂ポンプ34の吐出側の給脂供給配管32の管ロス、軸受箱24内の管ロス、シール部28の管ロス、シール部28のロス、摺動部劣化検知管40内の管ロス、摺動部劣化検知管40排出口のグリース面と、給脂ポンプ34側のグリースタンク面とのHead圧力差を加味したすべての圧力水頭を意味している。
The grease supply means 30 includes a greasing
摺動部劣化検知管40は、一端が閉塞面23の給脂供給口から、もっとも遠い軸受箱24の上端に接続し、他端の開口が陸上に配設された配管である。摺動部劣化検知管40は、水中の軸受箱24から他端の開口まで引き回すように配設されている。このような構成の摺動部劣化検知管40は、軸受箱24内を移動したグリースを陸上、換言すれば大気へ排出させることができる。このような構成の摺動部劣化検知管40は、軸受箱24の内部圧力が、水中の圧力よりも大きい場合には、軸受箱24内を移動したグリースが排出される。しかし、シール部28が劣化すると、軸受箱24の内部圧力を保持できなくなり、グリースが排出されなくなる。これにより、シール部28の劣化を予測することができる。
The sliding portion
また、摺動部劣化検知管40は、本管42の他端側に1つ以上の分岐管(図1では3本、第1分岐管44,第2分岐管46,第3分岐管48)が接続されている。そして、第1〜第3分岐管44,46,48にはそれぞれ第1開閉弁45,第2開閉弁47,第3開閉弁49が取り付けられている。摺動部劣化検知管40の本管42は、開口を分岐管の開口よりも水面から高い位置に配設し、第1〜第3分岐管44,46,48の開口は、本管42の開口よりも下方となるように所定間隔を開けて配設させている。第1〜第3分岐管44,46,48の開口は、水面からの位置が異なるように配置している。
Further, the sliding portion
また、摺動部劣化検知管40は、軸受箱24との接続口の管径を給脂供給管32の管径と同等以上に設定している。これにより、配管の圧力損失を少なくすることができるので、グリースの排出管口を陸上へより高くして大気中へ排出することができる。また、グリースの排出面の高さ目盛りを図ることにより、グリースに混入する水分等から水中軸受の経年劣化を数値で表すことができる。
In addition, the sliding portion
また、摺動部劣化検知管40は、軸受メタル26の溝50の最上端に接続している。このような構成により、軸受箱24に供給されたグリースの排出を促進して、グリースの状態、シール部28の劣化・損傷による水分等の混入などにより、水中軸受20の経年劣化を容易に検知測定することができる。
The sliding portion
図3は摺動部劣化検知管の変形例の構成概略を示す説明図である。変形例の摺動部劣化検知管40は、少なくとも水没していない大気中の管の一部を管内部が目視可能な透明パイプまたはグリースの排出高さを容易に変えられる透明ホースを用いることができる。このような構成により、軸受箱24から排出されたグリースや、グリースに混入する水分等を配管から排出される前、換言すると配管を通過中であっても、目視によって容易に確認することができるため、水中軸受20の経年劣化を容易に見極めることができる。
さらに、軸受箱24は、水中の摺動部劣化検知管40の接続部から大気中へ垂直方向に伸びる目盛り板51を設けている。目盛り板51には、水中の摺動部劣化検知管40の接続部から目盛りが刻まれており、大気中で接続部からの高さを測定することができる。目盛り板51に摺動部劣化検知管40を並べて、透明の管内部に充填されたグリースの位置を測定することができる。
次に、グリース充填時の大気圧とグリース圧力関係について以下説明する。図3に示すように、
Pa:水中軸受内のグリース圧力、
Pb:大気圧、
Pc:グリースのポンプ圧力、
Ph1:グリースタンクと水中軸受の摺動部劣化検知管40の接続位置との差(グリース柱の圧力)、
Ph2:摺動部劣化検知管の大気開放末端部と水中軸受の接続位置との差(グリース柱52の圧力)、
ΔPα:水中軸受内の圧力Pa測定部の1次側ロス(配管ロス、隙間のロス等)、
ΔPβ:水中軸受内の圧力Pa測定部の2次側ロス(配管等)、
ΔPγ:シール部の隙間からグリースが排出されるロス
とする。
圧力Paの1次側圧力バランスAは、
Pa=Pb+Pc+Ph1−ΔPα………(式1)
となる。
圧力Paの2次側圧力バランスBは、
Pa−ΔPγ=Pb+Ph2−ΔPβ
Ph2=Pa−Pb−ΔPγ+ΔPβ………(式2)
となる。
Ph2(2次側のグリース柱52)は、水中の摺動部劣化検知管40の接続部から大気中へ垂直方向に伸びる目盛り板51で検知管中のグリースの垂直高さがわかる。従って、本実施形態の摺動部劣化検知管40は、グリースのマノメータとして表すことができる。
また、摺動部劣化検知管40の透明パイプの管表面に目盛りを打ち、グリースの高さを測定して、摩耗具合を指標として表すこともできる。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a modified example of the sliding portion deterioration detection tube. As the sliding portion
Furthermore, the bearing box 24 is provided with a scale plate 51 that extends in the vertical direction from the connecting portion of the underwater sliding portion
Next, the relationship between the atmospheric pressure and the grease pressure during grease filling will be described below. As shown in FIG.
Pa: Grease pressure in the underwater bearing,
Pb: atmospheric pressure,
Pc: grease pump pressure,
Ph1: Difference between the connection position of the grease tank and the sliding part
Ph2: difference between the open end portion of the sliding portion deterioration detection tube and the connection position of the underwater bearing (pressure of the grease column 52),
ΔP α : Primary loss (pressure loss, gap loss, etc.) of the pressure Pa measurement part in the underwater bearing,
ΔP β : secondary loss (piping etc.) of the pressure Pa measuring part in the underwater bearing,
ΔP γ : Loss of grease discharged from the gap of the seal part.
The primary pressure balance A of the pressure Pa is
Pa = Pb + Pc + Ph1-ΔP α (Equation 1)
It becomes.
The secondary pressure balance B of the pressure Pa is
Pa−ΔP γ = Pb + Ph2−ΔP β
Ph2 = Pa-Pb- [Delta] P [ gamma] + [Delta] P [ beta] (Equation 2)
It becomes.
Ph2 (secondary grease column 52) is a scale plate 51 extending in the vertical direction from the connecting portion of the underwater sliding portion
In addition, a scale can be formed on the surface of the transparent pipe of the sliding portion
上記構成による本発明の水中軸受の摺動部劣化検知システム10の作用について、以下説明する。回転機器の稼動時において、水中軸受20では、スリーブを備えた回転軸2が軸受箱24内の軸受メタル26と面接触して軸支されて、所定回転数で回転する。このとき、グリース供給手段30によって、軸受箱24内にグリースが供給される。グリースは給脂ポンプ34により所定圧力で供給されている。そして、軸受箱24の下端から導入されたグリースは、スリーブと軸受メタル26の間の隙間を、軸受メタル26に形成された溝50に沿って移動する。溝50は軸受メタル26に回転軸2の外周に沿って形成され、かつ、軸受箱24の閉塞面23から挿入口22に向けて形成されている。このため、軸受箱24内に供給されたグリースをスリーブと軸受メタル26の隙間を万遍なく移動させることができる。軸受箱24の上端まで移動したグリースは、軸受箱24の挿入口22をシール部28によって閉塞されているため、摺動部劣化検知管40を通して外部に排出される。なお、シール部28は、回転軸2と回転しながら接触している部分であり、グリースの水中への漏れが多少生じている。摺動部劣化検知管40を通じて外部に排出されたグリースは、稼動初期において、グリースのみが排出される。そして、所定の稼動時間を経過すると、シール部28の摩耗が進行する。そうすると、グリースの状態、グリースと混入する砂・泥などの固形物から、シール部28が摩耗によって劣化して、シール部28から水が軸受箱24内に侵入して摺動部劣化検知管40から排出されることになり、さらに、シール部28が摩耗すると、このシール部28よりグリースが水中部に漏れることにより摺動部劣化検知管40にはグリースが流れなくなる。このようにして、シール部28の劣化を検知することができる。
The operation of the underwater bearing sliding portion deterioration detection system 10 of the present invention having the above-described configuration will be described below. In operation of the rotating device, in the underwater bearing 20, the
また、摺動部劣化検知管40の他端に第1〜第3分岐管44,46,48を配設した場合、軸受箱24内の給脂圧力をΔP0とし、第1開閉弁45までの配管の圧力損失をΔP1とし、第2開閉弁47までの配管の圧力損失をΔP2とし、第3開閉弁49までの配管の圧力損失をΔP3とし、本管42の圧力損失をΔP4とする。そして、本管42の圧力損失ΔP4がΔP0≧ΔP4となるように設定する。給油ポンプ34が稼動して軸受箱24内の給脂圧が上昇し、ΔP4以上になると本管42(ΔP4)よりグリースが排出される。なお、第1〜第3開閉弁45,47,49は閉止している。ΔP0≦ΔP4となると、本管42からはグリースが排出されなくなり、これよりも下方の第3開閉弁49を開放してグリースの排出具合を確認する。さらに、第3開閉弁49からはグリースが排出されなくなると、これよりも下方の第2開閉弁47を開放してグリースの排出具合を確認する。このような動作を繰り返し、グリースの排出具合を確認する。そして、排出されたグリースが水分等を含んでいれば、シール部28の摩耗が進んでいるか、又は回転摺動部の摩耗が進行していると判断することができる。最終的に、最も下方の第1開閉弁45からグリース、水分等が排出されなくなると、シール部28、回転摺動部の摩耗が激しく進行して、グリースが水中へ排出されていると判断することができる。これにより、水中軸受20の修理・メンテナンスを行う時期と判断することができる。
また、軸受箱24は、水中の摺動部劣化検知管40の接続部から大気中へ垂直方向に伸びる目盛り板51を設けてもよい。目盛り板51に摺動部劣化検知管40を並べて、透明の管内部に充填されたグリースの位置を測定することにより、マノメータとして機能させることができる。Further, when the first to third branch pipes 44, 46, 48 are arranged at the other end of the sliding portion
Further, the bearing box 24 may be provided with a scale plate 51 extending in the vertical direction from the connecting portion of the underwater sliding portion
このような本発明の水中軸受の摺動部劣化検知システムによれば、従来、水中に排出して目視することができなかったグリースを目視することができるので、グリースの状態、シール部の劣化・損傷による水や異物の混入などにより、水中軸受の経年劣化を容易に検知することができる。 According to such a sliding part deterioration detection system for an underwater bearing of the present invention, grease that has been discharged into the water and could not be visually observed can be visually checked.・ It is possible to easily detect the deterioration of aged bearings due to water and foreign matter due to damage.
本発明は、特に、例えば、水中に配置されるスクリューポンプなどの回転機器の軸受に、広く適用することができる。 In particular, the present invention can be widely applied to bearings of rotating equipment such as a screw pump disposed in water.
1………スクリューポンプ、2………回転軸、3………エンペラー、4………上部軸受、5………水中軸受、6………駆動手段、8………給脂供給配管、9………ゴムシール、10………水中軸受の摺動部劣化検知システム、20………水中軸受、22………挿入口、23………閉塞面、24………軸受箱、25………スリーブ、26………軸受メタル、28………シール部、30………グリース供給手段、32………給脂供給配管、34………給脂ポンプ、40………摺動部劣化検知管、42………本管、44………第1分岐管、45………第1開閉弁、46………第2分岐管、47………第2開閉弁、48………第3分岐管、49………第3開閉弁、50………溝、51………目盛り板、52………グリース柱。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ......... Screw pump, 2 ......... Rotating shaft, 3 ......... Emperor, 4 ......... Upper bearing, 5 ...... Underwater bearing, 6 ......... Drive means, 8 ......... Greasing supply pipe, 9 ......... Rubber seal, 10 ......... Sliding part deterioration detection system for underwater bearing, 20 ......... Underwater bearing, 22 ......... Insertion port, 23 ......... Closed surface, 24 ......... Bearing box, 25 ... ...... Sleeve, 26 ......... Bearing metal, 28 ......... Seal part, 30 ......... Grease supply means, 32 ...... Greasing supply pipe, 34 ......... Greasing pump, 40 ......... Sliding part Deterioration detection pipe, 42 ... Main pipe, 44 ... First branch pipe, 45 ... First open / close valve, 46 ... Second branch pipe, 47 ... Second open / close valve, 48 ... ... 3rd branch pipe, 49 ......... 3rd on-off valve, 50 ......... Groove, 51 ......... Scale plate, 52 ...... Grease column.
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