JP6275947B2 - Lubricating oil outflow suppression device, rotating machine, lubricating oil outflow suppressing method - Google Patents
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Description
本発明は、軸受に使用する潤滑油の外部への流出抑制技術に関する。 The present invention relates to a technique for suppressing the outflow of lubricating oil used in a bearing to the outside.
回転機械、例えば、ポンプに使用される油潤滑軸受では、玉軸受によって潤滑油が飛散して、主軸の外周や、軸受カバーの内面に潤滑油が付着する。軸受カバーに、主軸が貫通する貫通部が形成されている場合、この付着した潤滑油は、軸受カバーの貫通部と主軸との間の隙間から外部に流出することになる。 In an oil lubricated bearing used for a rotary machine, for example, a pump, the lubricant is scattered by the ball bearing, and the lubricant adheres to the outer periphery of the main shaft or the inner surface of the bearing cover. When the through-hole through which the main shaft passes is formed in the bearing cover, the adhering lubricating oil flows out from the gap between the through-hole of the bearing cover and the main shaft.
かかる潤滑油の流出を抑制するために、従来、軸受カバーの貫通部と主軸との間に、リップシールが設けられていた。リップシールを用いる方式では、主軸の回転時においてリップシールと主軸とが接触した状態で主軸が摺動するので、リップシールと主軸との間に微細な異物(例えば、錆や摩耗によって生じた鉄粉)が入り込むと、主軸の摺動部分が摩耗する。この摩耗の程度が大きくなると、シール性能が低下して、潤滑油の外部への流出が生じ、その結果、主軸の交換が必要になる。 In order to suppress the outflow of such lubricating oil, conventionally, a lip seal has been provided between the penetrating portion of the bearing cover and the main shaft. In the method using the lip seal, the main shaft slides while the lip seal and the main shaft are in contact with each other during the rotation of the main shaft. When the powder enters, the sliding part of the spindle wears out. When the degree of wear increases, the sealing performance deteriorates and the lubricating oil flows out to the outside. As a result, the spindle needs to be replaced.
かかるリップシールに代えて、ラビリンスシール(例えば、上記の特許文献1)を利用して、潤滑油の流出を抑制することも可能である。例えば、軸受カバーの貫通部、すなわち、軸受カバーにおける主軸の外面に対向する面にラビリンスと呼ばれる溝を設ける。かかる溝構造によれば、主軸と軸受カバーとの隙間に入り込んだ潤滑油は、潤滑油の表面張力によって溝に滞留し、溝に沿って下方に導かれる。この溝を、貫通部のほぼ全周にわたって形成しておき、最下部の所定の幅だけは、溝に代えて、軸受カバーの軸受側の面を、溝と同じ深さ、または、それよりも深い深さで切り欠いた切欠き部を形成しておけば、溝に沿って下方に導かれた潤滑油を、切欠き部から油溜に導くことができる。かかるラビリンスシールによれば、軸受カバーと主軸とが非接触の状態でオイルシールが行われるので、上述したリップシールのような問題が生じない。 Instead of the lip seal, a labyrinth seal (for example, Patent Document 1 described above) can be used to suppress the outflow of the lubricating oil. For example, a groove called a labyrinth is provided in a through portion of the bearing cover, that is, a surface of the bearing cover that faces the outer surface of the main shaft. According to such a groove structure, the lubricating oil that has entered the gap between the main shaft and the bearing cover stays in the groove due to the surface tension of the lubricating oil and is guided downward along the groove. This groove is formed over almost the entire circumference of the penetrating part, and the bearing side surface of the bearing cover is replaced with the groove at the same depth as the groove, or more than the predetermined width at the bottom. If the notch part cut out at a deep depth is formed, the lubricating oil guided downward along the groove can be guided from the notch part to the oil reservoir. According to such a labyrinth seal, since the oil seal is performed in a state where the bearing cover and the main shaft are not in contact with each other, there is no problem like the lip seal described above.
しかしながら、上述したラビリンスシールでは、最下部の切欠き部においては、溝が形成されていないため、切欠き部に飛散した潤滑油は大気側に流出しやすい。しかも、溝の深さや溝の数などは、スペースの制約等から有限であり、潤滑油の飛散量が多い場合には、当該溝だけでは、潤滑油の外部への流出を十分に抑制できないおそれがある。かかる問題は、ポンプに限らず、油潤滑軸受を採用する種々の回転機械に共通する。このようなことから、油潤滑軸受の潤滑油の外部への流出を好適に抑制できる技術が求められる。 However, in the labyrinth seal described above, no groove is formed in the lowermost notch, and therefore the lubricating oil scattered in the notch tends to flow out to the atmosphere side. In addition, the depth of the grooves and the number of grooves are limited due to space restrictions and the like, and if the amount of scattered lubricant is large, there is a possibility that the outflow of the lubricant to the outside cannot be sufficiently suppressed only by the grooves. There is. Such a problem is not limited to the pump, but is common to various rotating machines that employ oil-lubricated bearings. For this reason, there is a need for a technique that can suitably suppress the outflow of the lubricating oil from the oil-lubricated bearing.
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、例えば、以下の形態として実現することが可能である。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as, for example, the following forms.
本発明の第1の形態は、軸線方向に延びる主軸と、主軸を回転可能に支承する軸受であって、潤滑油を使用する軸受と、を備えた回転機械用の潤滑油流出抑制装置として提供される。この流出抑制装置は、軸受の一方側を覆うための軸受カバーであって、主軸が軸線
方向に貫通するための貫通穴が形成された軸受カバーと、主軸の外周に周方向に沿って設けられる油切リングであって、軸受と軸受カバーとの間に設けられる油切リングとを備える。軸受カバーの内面における軸受と対向する部位には、少なくとも貫通穴の中心よりも上方の位置において貫通穴の外側を取り囲む油逃がし溝が形成される。
A first aspect of the present invention is provided as a lubricating oil outflow suppression device for a rotary machine, comprising: a main shaft extending in the axial direction; and a bearing that rotatably supports the main shaft and that uses lubricating oil. Is done. This outflow suppression device is a bearing cover for covering one side of the bearing, and is provided along the circumferential direction on the outer periphery of the main shaft, with the bearing cover having a through hole for the main shaft penetrating in the axial direction. An oil draining ring comprising an oil draining ring provided between the bearing and the bearing cover. An oil relief groove surrounding the outside of the through hole is formed at a position on the inner surface of the bearing cover facing the bearing at least at a position above the center of the through hole.
かかる潤滑油流出抑制装置によれば、軸受から軸受カバーの内面における油逃がし溝よりも外側の領域に飛散した潤滑油は、当該内面を伝って油逃がし溝に導かれる。油逃がし溝に導かれた潤滑油は、重力によって油逃がし溝に沿って貫通穴よりも下方に移動するので、潤滑油が軸受カバーの貫通穴に侵入するのを抑制できる。また、軸受から、軸受カバーの内面における主軸の周囲の領域、すなわち、油切リングの外径に相当する範囲の領域に向かって飛散した潤滑油を油切リングが遮ることによって、潤滑油が軸受カバーの貫通穴に侵入するのを抑制できる。つまり、主軸に相対的に近い領域では、潤滑油の飛散が油切リングによって遮られると同時に、主軸に相対的に遠い領域では、油逃がし溝によって、飛散した潤滑油が貫通穴よりも下方に導かれ、この2つの作用が相まって、潤滑油が軸受カバーの貫通穴から外部に流出するのを極めて効果的に抑制できる。 According to this lubricating oil outflow suppression device, the lubricating oil scattered from the bearing to the region outside the oil escape groove on the inner surface of the bearing cover is guided to the oil escape groove along the inner surface. Since the lubricating oil guided to the oil escape groove moves below the through hole along the oil escape groove due to gravity, the lubricating oil can be prevented from entering the through hole of the bearing cover. In addition, the oil draining ring blocks the lubricating oil scattered from the bearing toward the region around the main shaft on the inner surface of the bearing cover, that is, the region corresponding to the outer diameter of the oil draining ring. Intrusion into the through hole of the cover can be suppressed. In other words, in the region relatively close to the main shaft, the splashing of the lubricating oil is blocked by the oil drain ring, and in the region relatively far from the main shaft, the scattered lubricating oil is placed below the through hole by the oil relief groove. As a result, it is possible to extremely effectively prevent the lubricating oil from flowing out from the through hole of the bearing cover by combining these two actions.
本発明の第2の形態として、第1の形態において、油逃がし溝の表面の外周側の端部は、軸線に対して斜めに交差する、軸受の側を向いた傾斜面を有していてもよい。かかる形態によれば、油逃がし溝よりも外側の領域に飛散した潤滑油を油逃がし溝に導きやすくできる。 As the second mode of the present invention, in the first mode, the outer peripheral end of the surface of the oil escape groove has an inclined surface that obliquely intersects the axis and faces the bearing. Also good. According to this form, it is possible to easily guide the lubricating oil scattered in the region outside the oil relief groove to the oil relief groove.
本発明の第3の形態として、第2の形態において、軸受の側を向いた傾斜面が軸線に対して斜めに交差する角度は、30°以上、かつ、75°以下であってもよい。かかる形態によれば、潤滑油を好適に導くことができる油逃がし溝の傾斜角度を確保しつつ、広範囲にわたって潤滑油を導くことができる。 As a third mode of the present invention, in the second mode, the angle at which the inclined surface facing the bearing side obliquely intersects the axis may be 30 ° or more and 75 ° or less. According to this aspect, the lubricating oil can be guided over a wide range while ensuring the inclination angle of the oil relief groove that can suitably guide the lubricating oil.
本発明の第4の形態として、第1ないし第3のいずれかの形態において、油逃がし溝の表面の内周側の端部は、軸線に対して平行に形成された平行面、または、軸線に対して斜めに交差する、軸受と反対の側を向いた傾斜面を有していてもよい。かかる形態によれば、油逃がし溝に導かれた潤滑油が油逃がし溝よりも内側の領域に侵入しにくくなる。 As a fourth mode of the present invention, in any of the first to third modes, the inner peripheral end of the surface of the oil escape groove is a parallel surface formed parallel to the axis, or the axis It may have an inclined surface that crosses diagonally and faces away from the bearing. According to this configuration, the lubricating oil guided to the oil escape groove is less likely to enter the region inside the oil escape groove.
本発明の第5の形態として、第1ないし第4のいずれかの形態において、油切リングの軸受カバーの面には、軸線の側から油切リングの外径側に向かって延びる溝が、周方向に沿って複数形成されてもよい。かかる形態によれば、油切リングの溝が、ポンプのインペラと同様に機能するので、軸受カバーの内面と、油切リングとの間に潤滑油が侵入したとしても、当該潤滑油が遠心力によって主軸から遠ざかる方向に排出されやすくなる。その結果、潤滑油が軸受カバーの貫通穴から外部に流出するのを一層抑制できる。 As a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, a groove extending from the axis side toward the outer diameter side of the oil drain ring is formed on the bearing cover surface of the oil drain ring. A plurality may be formed along the circumferential direction. According to such a configuration, the groove of the oil drain ring functions in the same manner as the impeller of the pump. Therefore, even if the lubricant enters between the inner surface of the bearing cover and the oil drain ring, the lubricant does not generate centrifugal force. It becomes easy to discharge in the direction away from the main axis. As a result, the lubricating oil can be further suppressed from flowing out from the through hole of the bearing cover.
本発明の第6の形態として、第5の形態において、油切リングの溝は、外周側が開口し、内周側が閉口していてもよい。かかる形態によれば、油切リングの軸受カバー側の面に付着した潤滑油が主軸側、つまり、貫通穴側に侵入するのを一層抑制できる。 As a sixth aspect of the present invention, in the fifth aspect, the groove of the oil draining ring may be open on the outer peripheral side and closed on the inner peripheral side. According to this configuration, it is possible to further suppress the lubricant oil adhering to the bearing cover side surface of the oil drain ring from entering the main shaft side, that is, the through hole side.
本発明の第7の形態として、第1ないし第6のいずれかの形態において、油切リングの軸線と直交する直交方向における周方向外側の端面と、油逃がし溝の内周側の頂部とは、半径方向において同一の位置にあってもよい。かかる形態によれば、軸受カバーの内面における油逃がし溝よりも内側の領域の全ての範囲において、飛散した潤滑油を油切リングが遮ることになるので、潤滑油が軸受カバーの貫通穴に侵入するのを一層抑制できる。 As a seventh aspect of the present invention, in any one of the first to sixth aspects, the circumferentially outer end face in the orthogonal direction orthogonal to the axis of the oil draining ring and the top part on the inner peripheral side of the oil relief groove , They may be at the same position in the radial direction. According to this configuration, the oil drain ring blocks the scattered lubricant in the entire area inside the oil relief groove on the inner surface of the bearing cover, so that the lubricant enters the through hole of the bearing cover. This can be further suppressed.
本発明の第8の形態として、第1ないし第7のいずれかの形態において、軸受カバーの貫通穴を形成する面に、周方向に沿ってラビリンスシールを構成する溝が形成され、貫通
穴を形成する面の下方には、軸受側が切り欠かれた切欠部であって、ラビリンスシールを構成する溝と連通する切欠部が形成されてもよい。かかる形態によれば、潤滑油流出抑制装置が僅かな量の潤滑油の貫通穴への侵入を許したとしても、ラビリンスシールによって、当該潤滑油が捕捉されるので、潤滑油が外部に流出することを一層抑制できる。
As an eighth aspect of the present invention, in any one of the first to seventh aspects, a groove that forms a labyrinth seal is formed along the circumferential direction on the surface that forms the through hole of the bearing cover. Below the surface to be formed, a notch portion that is notched on the bearing side and that communicates with a groove constituting the labyrinth seal may be formed. According to such a configuration, even if the lubricating oil outflow suppression device allows a small amount of lubricating oil to enter the through hole, the lubricating oil is captured by the labyrinth seal, so that the lubricating oil flows out to the outside. This can be further suppressed.
本発明の第9の形態は、主軸と、軸受と、第1ないし第8のいずれかの形態の潤滑油流出抑制装置とを備えた回転機械として提供される。かかる回転機械によれば、第1ないし第8の形態と同様の効果を奏する。 A ninth aspect of the present invention is provided as a rotating machine including a main shaft, a bearing, and the lubricating oil outflow suppression device according to any one of the first to eighth aspects. According to such a rotating machine, the same effects as those of the first to eighth embodiments can be obtained.
本発明の第10の形態は、軸線方向に延びる主軸と、主軸を回転可能に支承する軸受であって、潤滑油を使用する軸受と、を備えた回転機械において、潤滑油の流出を抑制する方法として提供される。この方法は、軸受の一方側を覆うための軸受カバーであって、主軸が軸線方向に貫通するための貫通穴が形成された軸受カバーの内面における軸受と対向する部位の少なくとも貫通穴の中心よりも上方の位置において形成された、貫通穴の外側を取り囲む油逃がし溝によって、軸受カバーの内面における油逃がし溝の外側である外側部位に飛散した潤滑油が、内面を伝って軸受カバーの内面における油逃がし溝の内側である内側部位に侵入するのを抑制し、主軸の外周に、周方向に沿って設けられる油切リングであって、軸受と、軸受カバーとの間に設けられる油切リングによって、内側部位に潤滑油が飛散するのを抑制することによって、貫通穴から潤滑油が外部へ流出するのを抑制する。かかる方法によれば、第1の形態と同様の効果を奏する。 According to a tenth aspect of the present invention, in a rotary machine including a main shaft that extends in the axial direction and a bearing that rotatably supports the main shaft and that uses lubricating oil, the outflow of the lubricating oil is suppressed. Provided as a method. This method is a bearing cover for covering one side of the bearing, and is formed from at least the center of the through hole at a portion facing the bearing on the inner surface of the bearing cover in which a through hole for the main shaft to penetrate in the axial direction is formed. Also, the oil escape groove that surrounds the outside of the through hole formed at the upper position causes the lubricating oil scattered on the outer portion of the bearing cover inner surface to be outside the outer groove of the bearing cover. An oil draining ring that is provided along the circumferential direction on the outer periphery of the main shaft, and that is provided between the bearing and the bearing cover. Thus, the lubricating oil is prevented from splashing to the inner portion, thereby suppressing the lubricating oil from flowing out from the through hole. According to this method, the same effect as that of the first embodiment is obtained.
本発明は、上述した形態に限らず、軸受カバー、油切リングなどとしても実現することができる。 The present invention is not limited to the above-described form, and can be realized as a bearing cover, an oil drain ring, or the like.
A.実施例: A. Example:
図1は、本発明の一実施例としてのポンプ20の概略構成を示す断面図である。図示するように、回転機械の一例としてのポンプ20は、主軸30と、軸受ケーシング40と、軸受51,52と、潤滑油流出抑制装置80とを備える。軸受ケーシング40の内部において、主軸30は、鉛直(重力)方向と直交する軸線AL方向に沿って延びて形成され、その一端側には、主軸30の周囲に羽根車35が固定されている。主軸30の他端側では、主軸30が軸受51,52によって片持ち支承されている。主軸30の他端側の軸受52よりも先には、電動機(図示省略)が連結される。かかる構成によって、主軸30および羽根車35は、軸線ALを回転中心軸として回転する。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a
軸受51,52は、潤滑油を使用する玉軸受である。軸受51と軸受52との間には、軸受ケーシング40によって油溜41が形成されている。本実施例では、油溜41におけるオイルレベルOLは、軸受51,52を構成する玉が最も下方に位置する際の当該玉の中心付近に維持される。
The
軸受ケーシング40は、主軸30の他端側において、軸受52の位置で終端しており、これにより、軸受52の外側(軸受51と反対の側)は、軸受ケーシング40から露出している。この軸受52の一方側、すなわち、露出部分は、軸受カバー60によって覆われ
ている。軸受カバー60は、本実施例では、有底円筒状のカップ形状を有している。軸受カバー60の底部と反対側の端部は、フランジ状に形成されており、それによって、軸受カバー60が軸受ケーシング40に取り付けられている。軸受カバー60の底部には、軸線AL方向に貫通する貫通穴61が形成されている。主軸30は、貫通穴61を貫通して、軸受カバー60の外部にまで延びている。
The bearing
軸受52と軸受カバー60との間には、油切リング70が、主軸30の外周に、周方向に沿って設けられている。軸受カバー60と油切リング70とは、主軸30が回転した際に軸受52から飛散する潤滑油が外部(電動機の側)に流出するのを抑制する潤滑油流出抑制装置80として機能する。
An
図2は、軸受52および潤滑油流出抑制装置80の周辺の概略構成を示す図1の部分拡大図である。図3は、軸受カバー60の概略構成を示す。図3(a)は、図2と同じ断面での軸受カバー60の断面図であり、図3(b)は、軸受カバー60の内面(軸受52側の面)の矢視図である。図4は、油切リング70の概略構成を示す。図4(a)は、図2と同じ断面での油切リング70の断面図であり、図4(b)は、油切リング70を軸受カバー60が取り付けられる側から見た矢視図である。
FIG. 2 is a partially enlarged view of FIG. 1 showing a schematic configuration around the
図2および図3に示すように、軸受カバー60の内面における軸受52と対向する部位には、油逃がし溝62が形成されている。当該部位は、本実施例では、軸線ALに直交する面として形成されている。油逃がし溝62は、貫通穴61の外側を取り囲んで、環状に形成されている。油逃がし溝62は、当該溝の外周側の端点である頂部62aと、当該溝の内周側の端点である頂部62bと、当該溝の最も深い部位である底部62cと、を有している。
As shown in FIGS. 2 and 3, an
油逃がし溝62の表面(溝を形成する面)の外周側の端部、すなわち、頂部62aの周辺は、軸線ALに対して角度θで斜めに交差する、軸受52の側を向いた傾斜面を有している。本実施例では、油逃がし溝62の頂部62aと底部62cとの間の表面は、外周側の端部に限らず、頂部62aから底部62cに至るまで、軸線ALに対して角度θで軸線ALと交差するように、換言すれば、頂部62aから底部62cに向かうにつれて、軸線ALに近づくように、形成されている。本実施例では、頂部62aから底部62cに至るまで角度θは、一定値である。かかる油逃がし溝62の形状によれば、貫通穴61の中心(軸線ALが通る位置)よりも上方(鉛直方向の上方)の位置においては、軸受カバー60の内面における溝62よりも外側の外側面63に飛散した潤滑油を油逃がし溝62、より具体的には、底部62cに導きやすい。また、貫通穴61の中心よりも下方の位置においては、油逃がし溝62の潤滑油を油逃がし溝62の外部、すなわち、貫通穴61よりも下方に導きやすい。
The outer peripheral end of the surface of the oil relief groove 62 (surface forming the groove), that is, the periphery of the top 62a, is an inclined surface that faces the bearing 52 side and obliquely intersects the axis AL at an angle θ. have. In the present embodiment, the surface between the
潤滑油を好適に導くことができる油逃がし溝62の表面の傾斜角度を確保しつつ、広範囲にわたって潤滑油を導くためには、角度θは、30°以上、かつ、75°以下であることが望ましい。本実施例では、角度θは、45°である。なお、角度θは、位置によって変化していてもよい。
In order to guide the lubricating oil over a wide range while ensuring the inclination angle of the surface of the
油逃がし溝62の表面の内周側の端部、すなわち、頂部62bの周辺は、軸線ALに対して平行に形成されている。本実施例では、油逃がし溝62の頂部62bと底部62cとの間の表面は、内周側の端部に限らず、頂部62bから底部62cに至るまで軸線ALに対して平行に形成されている。かかる油逃がし溝62の形状によれば、油逃がし溝62に導かれた潤滑油が油逃がし溝62よりも内側の内側面64に侵入しにくい。ただし、油逃がし溝62の表面の内周側の端部は、軸線ALに対して斜めに交差する、軸受52と反対の側を向いた傾斜面として形成されていてもよい。つまり、油逃がし溝62の表面の内周
側の端部は、頂部62bから底部62cに向かうにつれて、軸線ALに近づくように形成されていてもよい。さらに、頂部62bと底部62cとの間の表面は、頂部62bから底部62cに至るまで軸線ALに対して斜めに交差する、軸受52と反対の側を向いた傾斜面として形成されていてもよい。これらの構成としても、上述の軸線ALに対して平行な構成と同様の効果を奏する。
An end portion on the inner peripheral side of the surface of the
上述した油逃がし溝62によれば、油逃がし溝62よりも外側の外側面63に飛散した潤滑油が外側面63を伝って重力によって下方に移動した場合に、当該潤滑油を捕捉できる。油逃がし溝62に捕捉された潤滑油は、重力によって環状の油逃がし溝62に沿って貫通穴61よりも下方に移動し、油溜41に戻る。したがって、外側面63に飛散した潤滑油が軸受カバー60の貫通穴61に侵入し、主軸30と、軸受カバー60の貫通穴61を形成する面と、の隙間を通じて外部に流出するのを抑制できる。
According to the
図4に示すように、油切リング70の中央部には、主軸30の径とほぼ同一の径を有する貫通穴74が形成されている。油切リング70は、本実施例では、貫通穴74に主軸30を通した後、ビス止めすることによって、主軸30に固定されている。このため、主軸30が回転すると、油切リング70は、主軸30と共に回転する。
As shown in FIG. 4, a through
図2および図4に示すように、油切リング70は、軸線AL方向に沿って延びる第1の部位71と、第1の部位71の外面から半径方向外側に向けてフランジ状に突出する第2の部位72とを備える。図2に示すように、第1の部位71は、軸受カバー60の内側面64との間に僅かな隙間を残して、軸受カバー60と軸受52との間のほぼ全域に延びて形成されている。第1の部位71の軸線AL方向における軸受52側の端部は、軸受52の内輪と当接している。かかる構成によれば、軸受52から主軸30に向けて飛散した潤滑油は、第1の部位71によって遮られ、回転する第1の部位71の遠心力によって、半径方向外側に飛ばされる。このため、潤滑油が主軸30に付着し、当該潤滑油が主軸30を伝って軸受カバー60に向かう方向に移動して、外部に流出することがない。
As shown in FIGS. 2 and 4, the
図2に示すように、第2の部位72は、軸受カバー60の内側面64に近接する位置、換言すれば、第1の部位71の軸線AL方向における軸受カバー60側の端部に形成されている。油切リング70の半径方向の高さは、第2の部位72の周方向外側の端面72aがオイルレベルOLと接触しない範囲となっている。こうすれば、油切リング70が主軸30と共に回転した際に、第2の部位72がオイルレベルOLと接触して、潤滑油が飛び散ることがない。
As shown in FIG. 2, the
上述した油切リング70によれば、油切リング70(第2の部位72)の外径に相当する範囲の領域、すなわち、内側面64に向かって飛散した潤滑油が油切リング70によって遮られるので、飛散した潤滑油が内側面64に着弾するのを防止できる。したがって、潤滑油が内側面64に着弾し、当該潤滑油が軸受カバー60の貫通穴61に侵入し、主軸30と、軸受カバー60の貫通穴61を形成する面と、の隙間を通じて外部に流出するのを抑制できる。
According to the
さらに、本実施例では、図2に示すように、油切リング70の周方向外側の端面72aと、油逃がし溝62の内周側の頂部62bとは、半径方向において同一の位置にある。つまり、軸線ALと直交する面方向において、溝62よりも内側の内側面64の全領域は、油切リング70によって、潤滑油の飛散が遮られることになる。このことは、油逃がし溝62よりも外側の外側面63に飛散した潤滑油が、溝62によって貫通穴61への侵入が抑制されることと相まって、潤滑油の外部への流出抑制効果を著しく大きなものにする。また、頂部62bが端面72aよりも軸線AL側にある場合と比べて、軸受カバー60と油切リング70との隙間に潤滑油が入り込みにくいので、貫通穴61への潤滑油の侵入が
抑制される。ただし、頂部62bが端面72aよりも軸線AL側にある構成を排除するものではない。同様に、端面72aが頂部62bよりも軸線AL側にある構成を排除するものではない。
Furthermore, in the present embodiment, as shown in FIG. 2, the
図2および図4に示すように、油切リング70の第2の部位72の軸受カバー60側の面(内側面64と対向する面)には、軸線ALの側から油切リング70の外径側に向かって延びる溝73が形成されている。本実施例では、溝73は、半径方向に延びている。この溝73は、周方向に沿って複数形成されている。図4(b)では、6つの溝73が周方向に等角度間隔に形成された例を示している。かかる溝73が形成されていることにより、油切リング70が主軸30と共に回転した際に、溝73の形状がポンプのインペラと同様の機能を果たすので、内側面64と油切リング70との間に潤滑油が侵入したとしても、当該潤滑油が遠心力によって主軸30(貫通穴61)から遠ざかる方向に排出されやすくなる。その結果、潤滑油が貫通穴61から外部に流出するのを一層抑制できる。
As shown in FIGS. 2 and 4, the surface of the
しかも、図4に示すように、油切リング70に形成された溝73は、外周側が開口し、内周側が閉口している。すなわち、溝73の外周側の端部である溝端73aは、油切リング70の軸受カバー60側の面の外郭まで延びて形成されており、溝73の内周側の端部である溝端73bは、貫通穴74に達する前に終端している。かかる構成によれば、潤滑油が貫通穴74側、すなわち、主軸30側に侵入するのを一層抑制できる。本実施例では、溝端73bは、半円形形状を有している。
Moreover, as shown in FIG. 4, the
ここで説明を軸受カバー60に戻す。図2および図3に示すように、軸受カバー60の貫通穴61を形成する面には、周方向に沿って、少なくとも1つ(ここでは2つ)の溝65が形成されている。この溝65は、ラビリンスシールを構成する。また、軸受カバー60の貫通穴61を形成する面の下方には、軸受52側が切り欠かれた切欠部66が形成されている。溝65は、切欠部66が形成された領域を除き、環状に形成されており、その下端部で切欠部66と連通している。かかる構成によれば、上述した油逃がし溝62および油切リング70の構成が僅かな量の潤滑油の貫通穴61への侵入を許したとしても、切欠部66によって、当該潤滑油が捕捉され、切欠部66を介して油溜41に戻されるので、潤滑油が外部に流出することを一層抑制できる。
Here, the description is returned to the
上述した潤滑油流出抑制装置80を備えるポンプ20によれば、ラビリンスシールを構成する溝65に侵入する潤滑油の量が著しく低減される。また、潤滑油が切欠部66に飛散することがない。したがって、ラビリンスシールのみによって潤滑油の流出を抑制する構成と比べて、潤滑油の流出を大幅に抑制できる。ラビリンスシールと組み合わされた潤滑油流出抑制装置80を使用した実証試験では、潤滑油が外部に全く流出しないことが確認された。
According to the
B.変形例:
B−1.変形例1:
油逃がし溝62は、必ずしも環状に形成される必要はない。油逃がし溝62は、貫通穴61への潤滑油の侵入を抑制するために、貫通穴61の中心よりも上方の位置において、貫通穴61の外側を取り囲んでいればよい。例えば、油逃がし溝62は、貫通穴61の中心よりも下方において終端する逆U字形状や円弧形状などであってもよい。かかる形状であっても、潤滑油は、重力方向と反対の方向に、すなわち、上方に向かっては移動しにくいので、潤滑油の貫通穴61への侵入を好適に抑制できる。
B. Variations:
B-1. Modification 1:
The
また、油逃がし溝62の断面形状は、上述の例に限らず、種々の形状とすることができる。例えば、油逃がし溝62の外周側の端部と内周側の端部とが、軸線ALに直交する面として形成された底面まで、軸線ALに平行に切り込まれた形状であってもよい。あるい
は、頂部62aと底部62cとの間の途中に、軸線ALと平行な面や、軸線ALと直交する面が部分的に形成されていてもよい。あるいは、頂部62bと底部62cとの間の途中に、凹凸形状があってもよい。
Moreover, the cross-sectional shape of the
B−2.変形例2:
上述の油逃がし溝62と油切リング70とは、その両方を組み合わせることによって、著しい潤滑油流出抑制効果を奏するものであるが、そのいずれか一方のみを単独で使用することも可能である。例えば、上述の油逃がし溝62とラビリンスシールとを組み合わせてもよい。こうしても、ラビリンスシールのみによって、潤滑油の流出を抑制する場合と比べて、潤滑油流出抑制効果を高めることができる。この場合、油逃がし溝62は、貫通穴61の近傍に設けることが望ましい。
B-2. Modification 2:
The
B−3.変形例3:
油切リング70の溝73の形状は、任意の形状とすることができる。例えば、溝端73bは、矩形形状に終端していてもよい。あるいは、溝端73bは、溝端73aと同様に開口していてもよい。もとより、溝73は、形成されていなくてもよい。
B-3. Modification 3:
The shape of the
B−4.変形例4:
上述した潤滑油の流出抑制のための構成は、ポンプ20に限らず、潤滑油を使用する軸受を備えた種々の回転機械、例えば、圧縮機、送風機などに適用可能である。
B-4. Modification 4:
The above-described configuration for suppressing the outflow of the lubricating oil is not limited to the
以上、いくつかの実施例に基づいて本発明の実施の形態について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんである。また、上述した課題の少なくとも一部を解決できる範囲、または、効果の少なくとも一部を奏する範囲において、特許請求の範囲および明細書に記載された各構成要素の組み合わせ、または、省略が可能である。 The embodiments of the present invention have been described above based on some examples. However, the above-described embodiments of the present invention are for facilitating the understanding of the present invention and limit the present invention. It is not a thing. The present invention can be changed and improved without departing from the gist thereof, and the present invention includes the equivalents thereof. Moreover, in the range which can solve at least one part of the subject mentioned above, or the range which exhibits at least one part of an effect, the combination of each component described in the claim and the specification, or omission is possible. .
20…ポンプ
30…主軸
35…羽根車
40…軸受ケーシング
41…油溜
51,52…軸受
60…軸受カバー
61…貫通穴
62…油逃がし溝
62a,62b…頂部
62c…底部
63…外側面
64…内側面
65…溝
66…切欠部
70…油切リング
71…第1の部位
72…第2の部位
72a…端面
73…溝
73a,73b…溝端
74…貫通穴
80…潤滑油流出抑制装置
AL…軸線
OL…オイルレベル
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記軸受の一方側を覆うための軸受カバーであって、前記主軸が前記軸線方向に貫通するための貫通穴が形成された軸受カバーと、
前記主軸の外周に周方向に沿って設けられる油切リングであって、前記軸受と前記軸受カバーとの間に設けられる油切リングと
を備え、
前記軸受カバーの内面における前記軸受と対向する部位には、少なくとも前記貫通穴の中心よりも上方の位置において前記貫通穴の外側を取り囲む油逃がし溝が形成され、
前記油切リングは、第1の部位と、前記第1の部位の前記軸受カバー側の端部に設けられ、前記第1の部位の外面から半径方向外側に向けて突出する第2の部位とを有し、
前記油切リングの周方向外側の端面と、前記油逃がし溝の内周側の頂部とは、半径方向において同一の位置にあり、
前記油切リングの前記軸受側の端部は、前記軸受の内輪に当接している、
潤滑油流出抑制装置。 A lubricating oil outflow suppression device for a rotary machine, comprising: a main shaft extending in the axial direction; and a bearing that rotatably supports the main shaft, the bearing using lubricating oil,
A bearing cover for covering one side of the bearing, the bearing cover having a through hole for the main shaft to penetrate in the axial direction;
An oil draining ring provided along the circumferential direction on the outer periphery of the main shaft, the oil draining ring provided between the bearing and the bearing cover,
An oil relief groove that surrounds the outside of the through hole is formed at a position at least above the center of the through hole in a portion facing the bearing on the inner surface of the bearing cover,
The oil draining ring includes a first part, and a second part provided at an end of the first part on the bearing cover side and projecting radially outward from an outer surface of the first part. Have
The end surface on the outer side in the circumferential direction of the oil draining ring and the top portion on the inner circumferential side of the oil relief groove are at the same position in the radial direction,
The end portion on the bearing side of the oil draining ring is in contact with the inner ring of the bearing,
Lubricant spill suppression device.
前記油逃がし溝の表面の外周側の端部は、前記軸線に対して斜めに交差する、前記軸受の側を向いた傾斜面を有する
潤滑油流出抑制装置。 The lubricating oil spill suppression device according to claim 1,
An end portion on the outer peripheral side of the surface of the oil relief groove has an inclined surface that obliquely intersects with the axis and faces the bearing.
前記油逃がし溝の表面の内周側の端部は、前記軸線に対して平行に形成された平行面、または、前記軸線に対して斜めに交差する、前記軸受と反対の側を向いた傾斜面を有する
潤滑油流出抑制装置。 The lubricating oil outflow suppression device according to claim 1 or 2,
An end on the inner peripheral side of the surface of the oil relief groove is a parallel surface formed parallel to the axis, or an inclination facing the side opposite to the bearing that obliquely intersects the axis. Lubricant spill suppression device having a surface.
前記油切リングの前記軸受カバーの面には、前記軸線の側から前記油切リングの外径側に向かって延びる溝が、周方向に沿って複数形成された
潤滑油流出抑制装置。 The lubricating oil outflow suppression device according to any one of claims 1 to 3,
A lubricating oil outflow suppression device, wherein a plurality of grooves extending from the axis side toward the outer diameter side of the oil drain ring are formed along a circumferential direction on a surface of the bearing cover of the oil drain ring.
前記軸受の一方側を覆うための軸受カバーであって、前記主軸が前記軸線方向に貫通するための貫通穴が形成された軸受カバーの内面における前記軸受と対向する部位の少なくとも前記貫通穴の中心よりも上方の位置において形成された、前記貫通穴の外側を取り囲む油逃がし溝によって、前記軸受カバーの内面における前記油逃がし溝の外側である外側部位に飛散した前記潤滑油が、該内面を伝って前記軸受カバーの内面における前記油逃がし溝の内側である内側部位に侵入するのを抑制し、
前記主軸の外周に、周方向に沿って設けられる油切リングであって、前記軸受と、前記軸受カバーとの間に設けられており、第1の部位と、前記第1の部位の前記軸受カバー側の端部に設けられ、前記第1の部位の外面から半径方向外側に向けて突出する第2の部位とを有し、該油切リングの周方向外側の端面が、前記油逃がし溝の内周側の頂部と半径方向において同一の位置にあり、かつ該油切リングの前記軸受側の端部が前記軸受の内輪に当接している油切リングによって、前記内側部位に前記潤滑油が飛散するのを抑制することによって、
前記貫通穴から前記潤滑油が外部へ流出するのを抑制する
潤滑油の流出を抑制する方法。 In a rotary machine comprising a main shaft extending in the axial direction and a bearing that rotatably supports the main shaft and using the lubricating oil, a method for suppressing the outflow of the lubricating oil,
A bearing cover for covering one side of the bearing, wherein at least the center of the through hole in a portion facing the bearing on the inner surface of the bearing cover in which a through hole for allowing the main shaft to penetrate in the axial direction is formed The lubricating oil splashed to the outer part of the inner surface of the bearing cover, which is outside the oil escaping groove, is transferred to the inner surface by the oil escaping groove that surrounds the outer side of the through hole. The inner surface of the bearing cover is prevented from entering the inner portion of the oil relief groove,
An oil draining ring provided on the outer periphery of the main shaft along the circumferential direction, provided between the bearing and the bearing cover, and a first part and the bearing of the first part A second portion that is provided at an end on the cover side and protrudes radially outward from the outer surface of the first portion, and an end surface on the outer side in the circumferential direction of the oil draining ring is the oil relief groove. The lubricating oil is placed in the inner portion by an oil draining ring that is at the same position in the radial direction as the top of the inner peripheral side of the oil draining ring and an end on the bearing side of the oil draining ring is in contact with the inner ring of the bearing By suppressing the scattering of
A method of suppressing the outflow of the lubricating oil that suppresses the outflow of the lubricating oil from the through hole.
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